Seit Jahrzehnten werden in Deutschland Gebäude immer nach den gleichen Standards, meist mit "veral­teten" Technologien geplant. Die Haustechnik ist in vielen Fällen "over engineered" bzw. so komplex, dass schon das Regulieren der Temperatur für die Nutzer zu schwierig ist. Bei der Planung wird weder an den Facility Manager gedacht, der die Haustechnik hinterher zu handeln hat, noch an den Büromitarbeiter, der seine Wunschtemperatur individuell regeln möchte.

Sicherlich werden vereinzelt innovative Konzepte, neue Technologien eingesetzt und kompetent geplant. In der täglichen Praxis ist jedoch festzustellen, dass Fachhandwerker häufig aufgrund steigender System-Komplexität überfordert sind.

Blickt man über den deutschen Tellerrand hinaus, zum Beispiel nach Japan und in die Niederlande, dann findet man dort ganz andere Herangehensweisen in der Gebäudeplanung, andere Installationsvarianten und Technologien als die hierzulande üblichen. Die dort eingesetzten Systeme sind in Deutschland auch verfügbar, führen aber nach wie vor noch ein "Schattendasein".

In Deutschland wird in den seltensten Fällen ein Projekt ganzheitlich von Beginn an in Zusammenarbeit mit dem Investor sowie dem Nutzer geplant und schließlich auch gemeinsam umgesetzt. Kern der meisten Ausschreibungen sind harte Preisverhandlungen. Einkäufer bzw. Investoren konzentrieren sich dabei auf die finanzielle Einsparung bei der Anschaffung und nicht auf eine mögliche Reduzierung der Lebenszykluskosten durch den Einsatz effizienter Systeme. Diese Betriebskosten hat letztlich der Mieter zu tragen. Dabei übersteigen je nach Art des Gebäudes die Kosten im laufenden Betrieb die Investitionskosten um ein Viel­faches, sie sind teilweise viermal so hoch. Im Zuge der Energiewende und der europäischen Klimaschutzziele wird es für Investoren in Zukunft wichtiger, effiziente Gebäudetechnik mit erneuerbaren Energien einzusetzen und den Mietern ein ganzheitliches Lebens­zykluskosten-Management anzubieten. Gerade Mieter von Gewerbeimmobilien werden dies zukünftig stärker nachfragen, denn das Bewusstsein über die Vorteile ganzheitlicher Planung und energieeffizienter Systeme zur Senkung der Betriebskosten steigt.

Daikin weiß dies und verfolgt deshalb einen anderen Ansatz im Planungsprozess. Mit einer engen Zusammenarbeit, Beratung und Abstimmung mit dem Investor und im Idealfall mit dem Mieter schon zu Beginn der Planungsphase, wird die spätere Umsetzung enorm erleichtert sowie Bauzeiten und Ausschreibungsphasen verkürzt. Das alles spart bares Geld und trägt einen erheblichen Teil zur Effizienz bei.

Dezentrale Planung und Versorgung einzelner Stockwerke

In Japan ist es schon seit Jahrzehnten üblich, so effizient wie möglich zu bauen und dabei die spätere Nutzung des Gebäudes sowie die Anforderungen zukünftiger Mieter von Anfang an im Blick zu haben. Die in Deutschland in den Köpfen übliche Trennung von Klimaanlage und Heizung gibt es in Japan schon seit Jahrzehnten nicht mehr. Neue Ideen und Systeme wurden entwickelt, um den Bauprozess effizienter und die Versorgung mit Heiz- und Kühlenergie schnell und nutzerfreundlich zu gestalten. Beispielsweise mit Technologien wie der VRV-Technik, mit der ein Gebäude ganzjährig beheizt, gekühlt und belüftet werden kann. Mit der Erfindung der VRV-Technologie (VRV = Variable Refrigerant Volume = Variabler Kältemittel-Volumenstrom) in Japan setzte Daikin Anfang der 1980er-Jahre neue Maßstäbe bei der Gebäudeklimatisierung.

Das VRV-System ist eine Luft/Luft-Wärmepumpe, die die Wärmeenergie der Außenluft zur Beheizung des Gebäudes nutzt. Der Gebäudeeigen­tümer kann damit vollständig auf ein konventionelles Heizsystem mit fossilen Brennstoffen verzichten. Mit der VRV-Technologie kann jede Etage eines Gebäudes dezentral und voll funktionsfähig geplant werden. Da in VRV-Systemen zu jeder Zeit lediglich die Menge an Kältemittel zirkuliert, die gerade erforderlich ist (daher der Name "Variabler Kältemittel-Volumenstrom"), können in den verschiedenen zu klimatisierenden Bereichen eines Gebäudes unterschiedliche Einstellungen für die Klimatisierung vorgenommen werden. Alle angeschlossenen Geräte oder Räume lassen sich unabhängig regeln. Zudem erlaubt die Verwendung eines Kältemittels anstelle von Wasser sehr viel kleinere Rohrleitungen.

Meist sind Klimaanlagen zu kalt eingestellt und Personen im Raum werden von der kalten Luft direkt angeblasen. Die Angst, sich zu erkälten, wächst bei Personen, die direkt im Luftzug sitzen. Mit der vierten Generation der Daikin-VRV-Wärmepumpe, die mit der innovativen VRT-Technologie (VRT = Variable Refrigerant Temperature) ausgestattet ist, ist eine Klimatisierung ohne lästigen Luftzug garantiert. Die Verdampfungs- bzw. Verflüs­sigungstemperatur wird im laufenden Betrieb an den Leistungsbedarf angepasst.

So wird die Gesamtleistung des Systems reguliert und gleichzeitig ein ­Betrieb im optimalen Effizienzbereich ­gewährleistet. Mit dem positiven Effekt, dass die Ausblastemperaturen automatisch je nach Raumtemperatur angehoben werden und somit unangenehme Zugerscheinungen verschwinden. Dies steigert zusätzlich noch die Effizienz des Gesamtsystems. Die "VRV IV" ist auch als Wärmerückgewinnungs-System erhältlich. Dabei wird die Abwärme von den Innengeräten im Kühlmodus für die Warmwasserbereitung oder das Heizen anderer Räume genutzt.

Im Idealfall kann somit die Abwärme, z.B. einer Technikzentrale oder eines Serverraumes, innerhalb eines Gebäudes ohne weiteren Energieeinsatz komplett zur Beheizung der weiteren Räume genutzt werden. Das führt zu bedeutenden Steigerungen der Energieeffi­zienz und Senkungen der CO₂-Emissionen. Durch die Nutzung vorhandener Wärmemengen von Rechnern, Beleuchtung, Personen oder Druckern kann auf fossile Energieträger wie Öl und Gas komplett verzichtet werden.

Praxisbeispiel Japan

Das 134,5 m hohe Bürogebäude Umeda Center Building im japanischen Osaka zeigt, mit welcher Gebäudekonstruktion und -aufteilung die Vorteile der VRV-Technik in vollem Umfang ausgeschöpft werden. Bei der Ausschreibung im Jahr 1985 strebte der Eigentümer neben vernünftigen Investitionskosten und niedrigen Betriebskosten auch eine opti­male Ausnutzung der Nutz- bzw. Büroflächen an. Die Büroflächen sollten flexibel nutzbar sein.

Daher wurden die einzelnen Stockwerke von der 4. bis zur 32. Etage, die jeweils 2.110 m2 groß sind, in vier unabhängige Kühl-/Heiz-Zonen unterteilt. Jede Zone wird von einem VRV-System versorgt, so dass pro Stockwerk vier VRV-Systeme dezentral in Betrieb sind.

Durch die dezentrale Anordnung der Außengeräte können die Schächte kleiner dimensioniert werden und es wurden bis zu 40 Prozent weniger Rohrleitungen benötigt. Brandschutzvorschriften lassen sich so ebenfalls ein­facher umsetzen, was auch in diesem Bereich zu Kosten­ersparnissen führt.

Die Frischluftversorgung erfolgt dezentral über kompakte Wärmerückgewinnungseinheiten, die direkt mit dem Hauptsystem kommunizieren. Durch Wärmeverschiebung auf der je­weiligen Etage wird eine größtmögliche Effizienz erreicht. Die Untergeschosse ­sowie die Lobby werden von einem Kaltwassersystem klima­tisiert.

Die VRV-Anlagen des Umeda Center Building werden, wie insgesamt 65.000 VRV-Anlagen in ganz Japan, von Daikin zentral überwacht. Hierfür hat das Unternehmen in Japan eine Abteilung mit insgesamt etwa 1.200 Mitarbeitern, die die Leistungsfähigkeit und den Energieverbrauch der Anlagen überwachen. So kann auf mögliche Systemausfälle proaktiv reagiert werden.

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