Frostfreihaltungssystem verhindert Eiszapfenbildung

Von René Bender, AEG / EHT Haustechnik GmbH

Mit 173 t Gewicht, einer Spannweite von 85 m, getragen von einem 37 m hohen Stahlpylon und zwölf Stahlseilen, die die enormen Lasten ableiten ist die neue PUMA-Brücke sowohl architektonisch als auch statisch einzigartig. Als moderne Stahl-Glas-Konstruktion steht sie im Einklang mit den Bürogebäuden und bietet kurze Wege für die Mitarbeiter. Die neue Brücke verbindet jeweils das vierte Obergeschoss der PUMAVision-Gebäude I und II. Als Skywalk gehört sie zum Innenraum, 9 m über der Herzogauracher Stadtautobahn schwebend.

Für die technische Detailplanung und Umsetzung des Bauwerks arbeitete das Architekturbüro Krex Architekten aus Nürnberg eng zusammen mit dem Ingenieurbüro HTP Haustechnik Projekt GmbH aus Nürnberg und Stahlbau Lamparter aus Kaufungen. Die Brücke wurde in vier vormontierten Schüben im Werk des Stahlbauers gefertigt und vor Ort per Autokran zusammengesetzt.

Sicherheit durch energiesparende Frostfreihaltung

Im Winter ist das Unfallrisiko unter Brücken erheblich höher als auf anderen Straßenabschnitten. Insbesondere bei überdachten und umbauten Brücken wird in der Kälteperiode herablaufendes Regen- oder Schmelzwasser zur Gefahr. Durch die Wechselwirkung von Frost und Sonneneinstrahlung entstehen Rinnsale, die bei sinkenden Temperaturen gefrieren. Die Folge: Eiszapfenbildung entlang der Brückenunterkanten. Stürzen sie nach unten, besteht für Autofahrer Lebensgefahr. Deshalb werden im Brückenbau vermehrt selbstregulierende bzw. selbstlimitierende Heizbänder eingesetzt. Diese sind so konstruiert, dass sie ihre Wärmeabgabe der Umgebungstemperatur anpassen. Bei Kälte steigt die Heizleistung, um die Frostfreihaltung zu gewährleisten.

Für die PUMA-Brücke in Herzogenaurach entschieden sich die Planer für das hochwertige, selbstlimitierende Heizband von AEG Haustechnik. Es besteht aus zwei parallel geführten Kupferleitungen, die durch ein spezielles Kunststoff-Halbleiterelement voneinander getrennt sind. Bei niedrigen Temperaturen nimmt der elektrische Widerstand ab, dadurch steigt die Leistungsabgabe des Heizbandes. Bei ansteigenden Temperaturen nimmt der Widerstand des Heizleiters zu; der Energieverbrauch und die Wärmeabgabe sinken.

Bei der Vorfertigung der Brücke im Werk wurden an der Unterseite des Brückenbodens beidseitig innenliegende Rinnen vorgesehen, in denen das Heizband geführt ist. Das Heizkabel verläuft somit rechts und links auf der gesamten Brückenlänge, außerdem in den Fallrohren entlang der beiden PUMA-Gebäude. Für die Brücke kamen 220 m Heizband SLH mit einer Heizleistung von 15 W/m zum Einsatz. Die Ansteuerung der Heizbänder über die temperaturgeführte Regelung spart erheblich Betriebskosten. Zur Frostfreihaltung schaltet der Außentemperaturregler das Heizband erst dann ein, wenn die Umgebungstemperatur unter +3 °C sinkt.

Elektrische Rohrbegleitheizung für das PUMAVision II

Für den Verwaltungsneubau, der im Frühjahr 2018 bezugsfertig wurde, entschieden sich Bauherr und Planer ebenfalls zur Installation des selbstlimitierenden Heizbandes SLH und wählten eine Heizleistung von 15 W/m. Die robusten Heizleiter werden auf dem Dach des neuen Verwaltungsgebäudes eingesetzt. Hier befinden sich Haustechnikleitungen und unter anderem wasserführende Kälteleitungen, die sicher vor Frost geschützt werden müssen. Da aus Platzgründen kein Zirkulationssystem vorgesehen werden konnte, war die Rohrbegleitheizung eine sichere Alternative. Rund 840 m mit 15 W/m wurden an außenliegenden Rohrleitungen installiert. Sie übernehmen die dauerhafte Frostfreihaltung.

Das Frostfreihaltungssystem ermöglicht eine äußerst flexible Anwendung. Die Montage erfolgt schnell und einfach mit Aluminiumklebeband. Jeweils ein Heizleiter verläuft parallel zum Rohr unter der Dämmung.

Bautafel:

Objektart: Brücke (PUMA Bridge Headquarter)
Standort: Hans-Ort-Ring, Herzogenaurach/Bayern
Bauherr: PUMA SE, Herzogenaurach
Fertigstellung: 2017
Architekturbüro: Krex Architekten, Nürnberg
Planungsbüro: Haustechnik Projekt GmbH, Nürnberg
Brückenplanung u. -fertigung: Stahlbau Lamparter, Kaufungen
Ausführender Elektro-Fachbetrieb: Elin, Linz/Österreich
Produkte von AEG Haustechnik: Selbstlimitierendes Heizband SLH als Rinnen- und Rohrbegleitheizung