Hygienisch coole Zuluft in der Chirurgie

Die Tirol Kliniken sind bemüht, den Energiebedarf für den Betrieb ihrer Kranken- und Pflegeeinrichtungen möglichst gering zu halten. Bei der Planung und Errichtung des Chirurgiezentrums im Landeskrankenhaus (LKH) in Hall war die Nutzung erneuerbarer Energiequellen zentraler Bestandteil des Energiekonzepts. Das Haus 14, wie das Chirurgiezentrum auch genannt wird, wurde 2020 nach dreijähriger Bauzeit in Betrieb genommen.

Das Gebäude mit einer Nutzfläche von knapp 30.000 m² besticht durch zahlreiche technische Raffinessen und ist im Bereich der Energieversorgung auf dem letzten Stand der Technik. Als Herzstück für die Versorgung mit Wärme und Kälte im Gebäude fungieren ein Grundwasserbrunnen und Großwärmepumpen. Unterstützt wird die Wärmeversorgung mit einer großen thermischen Solaranlage und einem 12.000 l umfassenden Pufferspeicher. Aus diesem Speicher werden die Fußbodenheizung und die Trinkwasser-Vorerwärmung mit Niedertemperaturwärme versorgt.

Luftqualität und Wärmerückgewinnung

Ebenso bedeutend für die Effizienz im Alltagsbetrieb einer Klinik ist die Konditionierung der Luft. Dabei spielt die Lüftungsanlage und deren hygienische Sicherheit eine besondere Rolle. Die im Haus 14 verbaute Anlage zählt mit einem Energierückgewinnungsgrad von über 90 % zu den effizientesten am Markt. Sie minimiert die Lüftungsenergieverluste und garantiert einen hygienischen Luftwechsel in jedem Raum. Dabei spielen die Technologien von zwei Unternehmen eine besondere Rolle: die Wärmerückgewinnung des Herstellers Konvekta und ein damit in Verbindung stehender Verdunstungskühler von Condair, die von der Firma Ortner Anlagenbau in der von Bösch gelieferten Gesamtanlage im dritten Obergeschoss verbaut sind.

Konkret wird die Abluft mit einer Temperatur von 26 °C und einer Luftfeuchte von rund 50 % abgeführt. Und das in großen Mengen, denn im Vollbetrieb werden im Chirurgiezentrum 88.000 m³ Luft pro Stunde bewegt.

Im Winter wird die Zuluft mit der Wärme der Abluft vorgewärmt, was den Verbrauch an Heizenergie reduziert. In den Sommermonaten dreht sich der Kreislauf um, die Zuluft wird vorgekühlt, um Energie für die Kälteerzeugung zu sparen. Das geschieht in Hall mit dem an sich einfachen Prinzip der adiabatischen Kühlung.

Landeskrankenhaus Hall in Tirol Lüftungsgerät Bild: Condair

Indirekte adiabatische Kühlung

Ab einer Außentemperatur von 25 °C wird in warmen Monaten des Jahres der adiabate Abluftbefeuchter von Condair betrieben. Die Luft aus den Räumlichkeiten des Krankenhauses wird über eine zentrale Lüftungsanlage abgesaugt und über den adiabaten Verdunstungskühler geführt. Dabei wird die Temperatur der Abluft von 26 auf 19 °C gekühlt, bei einer relativen Feuchte von 95 %. Die gekühlte Abluft wird anschließend über das Fortluftregister des Energierückgewinnungssystems geleitet, das die Kälteenergie über das Zuluftregister in den Zuluftstom abgibt. Durch den Vorgang der adiabaten Abluftbefeuchtung kann der Verbrauch mechanischer Kälteenergie erheblich reduziert werden. Bei diesem Gesamtprozess der Befeuchtung handelt es sich um eine indirekte adiabate Verdunstungskühlung, da ausschließlich ein Temperaturübertrag erfolgt, während keine Feuchteübertragung stattfindet. Der in Hall im Haus 14 verbaute Condair-Verdunstungskühler erbringt eine Befeuchtungsleistung von gut 280 kg/h, was einer adiabaten Kühlleistung von 195 kW entspricht.

Verdunstungskühler Condair ME Bild: Condair

Zwei Module, eine Steuerung

Der Befeuchter besteht aus einem Verdunstungsmodul, einem Hydraulikmodul und einer Steuereinheit. Um einen hygienisch einwandfreien Betrieb des Befeuchters zu gewährleisten, wird die Anlage mit vollentsalztem Wasser betrieben. Zudem wurde der adiabate Verdunstungskühler mit einer Desinfektionseinheit und einer UV-Lampe konfiguriert. Eine integrierte Leitwertüberwachung sorgt dafür, dass die Qualität des vollentsalzten Wassers den Hygieneanforderungen entspricht.

Als Basis für die Auslegung der Anlage kam das Simulationsprogramm Coolblue von Condair zum Einsatz. Darin werden neben exemplarischen Anlagenparametern ortsrelevante Wetterdaten und davon abgeleitet die Nutzungszeiten evaluiert. Die Steuerung des Verdunstungskühlers erfolgt über das Energiemanagementsystem von Konvekta. Der Befeuchter geht dann in Betrieb, wenn im Vergleich zum Sollwert der Zuluft ein Kühlbedarf vorliegt.

Landeskrankenhaus Hall in Tirol Technikraum Bild: Condair

Im Jahr 2022 wurden insgesamt 594 Betriebsstunden gemessen, wie im Lufttechnischen Gutachten des beauftragten Sachverständigen Daniel Klingenschmid festgehalten ist. Er hat sich eingehend mit der installierten Anlage beschäftigt und bestätigt sowohl die Kühlleistung der Anlage sowie ihre technische Umsetzbarkeit.

Geprüfte Hygiene

Essenziell ist in einem Krankenhaus der hygienische Standard der Gebäudetechnik. Hier stützen sich der Bauherr, Planer und Ausführende auf geltende Regelwerke. Die Gesamtanlage entspricht der Ö-Norm H 6020:2019 und die Überwachung und das Monitoring wurden gemäß der Ö-Normen H 6020 und B 5020 definiert.

Aufgrund der Vorgaben der Normung wurden nach der Installation der Anlage von Institut für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie der Universität Innsbruck Proben vor und während des Betriebs entnommen. Laut der dabei erhobenen Werte gibt es keinerlei hygienische Bedenken, bestätigt auch das Gutachten des Sachverständigen Klingenschmid. Als besonders vorteilhaft für die Hygiene der Anlage erweist sich die Verteilung des Osomosewassers über eine Verteilkassette, weil damit Aerosole vermieden werden. Einer Verkeimung wird damit vorgebeugt.

Die Ergebnisse der hygienischen Untersuchung haben den Bauherrn von der Sicherheit der Anlage überzeugt. Inzwischen wurden weitere Verdunstungskühler von Condair auf dem Areal des Krankenhauses Hall verbaut.

Eine Information der Condair GmbH, Wien