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Elbphilharmonie: Stille Kühlung durch Kühldecken

Auch in der Elbphilharmonie sollte ein angenehmes Klima herrschen, denn die Besucher möchten die herausragenden Darbietungen ohne Störungen genießen. Hier helfen - wie überall - Klimaanlagen. Aber in einem Konzerthaus kann ihr Einfluss auf die Akustik durchaus zum Problem werden. Die Lösung zeigt unser Beitrag: Der Einsatz von akustisch wirksamen Kühldecken mit hohen Kühlleistungen.

Die Elbphilharmonie von außen.
Quelle: BeKa Heiz- und Kühlmatten
In den Backstage-Räumlichkeiten der Elbphilharmonie sollten akustisch wirksame Kühldecken mit hohen Kühlleistungen in optisch und ästhetisch hochwertiger Ausführung eingebaut werden.

"Die Elbphilharmonie ist ein Gesamtkunstwerk aus atemberaubender Architektur, exzellenter Musik und einzigartiger Lage", so der Betreiber des neuen Bauwerks in Hamburg auf seiner Internetseite. Wenn allerdings an Architektur und Akustik höchste Ansprüche gestellt werden, müssen vor allem im Bereich der Gebäudetechnik häufig Sonderlösungen eingesetzt werden.

Das trifft auch auf die Beheizung bzw. Temperierung zu: Rauschende Klimaanlagen hätten nicht nur das Klang- und Raumbild verfälscht, auch die Akustik als Ganzes wäre durch einen Aufbau des Geräts in Mitleidenschaft geraten. Aus diesem Grund wurde Anfang 2016 die K. Rogge Spezialbau GmbH mit dem Einbau von Akustikputzdecken mit Kühlwirkung beauftragt. Diese zeichnen sich nicht nur durch eine besondere Klangwirkung aus, sondern kühlen zudem geräuschlos und effektiv.

Ermöglicht wird das durch den Einsatz von Kapillarrohrmatten der BeKa Heiz- und Kühlmatten GmbH. In enger Zusammenarbeit mit dem Planungs- und Montagedienstleister coolsystem hat das Unternehmen speziell für die Proben- und Stimmräume der Künstler Kapillarrohrmatten entwickelt und angefertigt, die sich komplett unsichtbar an die gewölbten Decken schmiegen – bei maximaler Kühlleistung.

"Der Bauherr wünschte sich für die Backstage-Räume, die rund 1.000 m2 im Gebäude ausmachen, akustisch wirksame Kühldecken mit hohen Kühlleistungen in optisch und ästhetisch hochwertiger Ausführung. Die akustische Dämmung geht allerdings in den meisten Fällen mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit des Materials einher", erklärt Albrecht Bauke, BeKa-Geschäftsführer.

Im Jahr 2013 erhielt die auf BASWA-Akustikputz spezialisierte K. Rogge GmbH den Auftrag für die Elbphilharmonie. Den Anforderungen entsprechend entschied sich das Unternehmen für eine Deckenkühlung über Kapillarrohrmatten für den Einsatz in den Probe- und Stimmräumen. Diese wird mit einer speziellen Putzschicht bedeckt, die sich positiv auf die Akustik auswirkt. Projektpartner bei der Herstellung und Montage der integrierten Kapillarrohre waren coolsystem und BeKa Heiz- und Kühlmatten. Die drei Berliner Unternehmen hatten in der Vergangenheit bereits mehrere Großprojekte erfolgreich zusammen abgeschlossen, weshalb sich auch in diesem Fall eine Zusammenarbeit anbot.

Querschnitt durch Kapillarrohrmatten.
Quelle: BeKa Heiz- und Kühlmatten
Beim Typ "BASWAphon Cool" werden die Kapillarrohrmatten auf eine schalldämmende Schicht montiert.

"coolsystem war für die Vorplanung und den Einbau der Kapillarrohrmatten zuständig, BeKa für die Herstellung und Anpassung der speziellen Matten und K.Rogge für die Ausführung der Trockenbauarbeiten und die Gesamtprojektleitung", fasst Ralf Templin, Bauleiter bei der K. Rogge Spezialbau GmbH, die Aufgabenverteilung zusammen. Die ersten Planungen und Lieferungen fanden bereits 2014 statt, im Frühjahr/Sommer 2016 wurden die letzten Systeme eingebaut.

Effektivität durch Flächenmaximierung

Um alle Voraussetzungen des Bauherren zu erfüllen – effektive Kühlleistung, akustische Wirkung, ästhetische Ausführungen –, fiel die Wahl auf den Akustikputz-Typ "BASWAphon Cool": "Eine technisch gleichwertige Alternative hinsichtlich der Kühlleistung bei gleichzeitig hoher Schallabsorption und einem geschlossenen Deckenbild gibt es nicht wirklich", bestätigt Bauke.

Das Kühlelement besteht bei diesem Putzsystem mit Kapillarrohrmatten aus Polypropylen, durch das chemisch vorbehandeltes Wasser geleitet wird. Die Matten bilden ein dichtes Rohrsystem mit einem Verlegeabstand von 10 mm und einem Durchmesser von etwa 3,35 mm direkt unter der Decke. Daraus ergibt sich eine große Oberfläche, die eine gleichmäßige Temperierung garantiert und eine Kühlleistung von 79 W/m2 nach DIN EN 14240 erbringt.

"Die Decke bietet sich als Fläche im Raum für die Wärmeübertragung bestens an. Die Wärme wird über Strahlungsaustausch an die Kühldecke abgegeben. Diese Form der Temperierung ist nicht nur sehr angenehm, sondern auch energieeffizient, weil schon mit nur 16 °C kalter Flüssigkeit hohe Kühlleistungen möglich sind", so Bauke weiter.

Gleichzeitig verfügt das System über sehr kurze Reaktionszeiten, da die Matten dicht unter der Deckenoberfläche eingebaut werden, woraus sich ein geringer thermischer Widerstand bis an die zu temperierende Oberfläche ergibt. Weil die Putzschicht die Rohre gänzlich umschließt, findet an dieser Stelle ein optimaler Wärmetransport statt. Die mäßige Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff spielt hierbei keine Rolle, da die Wandstärke der Kapillarrohre nur etwa 0,5 mm beträgt.

Die Kapillarrohrmatten von Nahem.
Quelle: BeKa Heiz- und Kühlmatten
Nach der Montage werden die Kapillarrohrmatten mit einer Füll-, Grund- und Endschicht verputzt.

Die Matten sind außerdem dank Schweißverbindungen zwischen den Kapillarrohren und den Stammrohren höchst langlebig. Damit sich an der Decke kein Tauwasser bilden kann, wird zusätzlich die Vorlauftemperatur begrenzt und die Zuluft im Raum konditioniert. Weil die thermische Energie der Luft durch das Wasser in den Matten entzogen wird, entsteht – anders als bei Klimaanlagen – keinerlei störende Zugluft.

"Wassergeführte Kühldecken werden allgemein als »Stille Kühlung« bezeichnet: Es wird weder durch einen Luftzug Lärm erzeugt, noch durch Turbulenzen, da die Strömungsgeschwindigkeit des chemisch behandelten Wassers in den Kapillarrohren laminar ist", führt Bauke aus.

Donnerstag, 19.04.2018