Nicht nur wegen der vielen histo­ri­schen Gebäude aus der portu­gie­si­schen Kolo­ni­al­zeit kommen jedes Jahr viele Millionen Besu­cher nach Macao. Es sind auch die über 30 Kasinos, die die Stadt am Perl­fluss­delta zu einer beliebten Desti­na­tion machen. Damit die Gäste nicht nur gut unter­halten werden, sondern sich auch rundum wohl­fühlen, beauf­tragte der Betreiber des Kasinos das Unter­nehmen Saiver mit der Konzep­tion der Klima­technik des rund um die Uhr betrie­benen Komplexes. Ein Nachbau des Eifel­turms mit drei Besu­cher­platt­formen, der halb so groß ist wie das Original in Paris, ist das Herz­stück der Anlage. Die Anfor­de­rungen an die Technik: Ener­gie­ef­fi­zient, platz­spa­rend und leise sollte sie sein.

Die RLT-Geräte von Saiver werden komplett vormon­tiert und lassen sich somit vor Ort im Plug & Play-Verfahren zeit- und kosten­spa­rend montieren. (Quelle: ebm-papst)

Saiver ist ein welt­weit operie­render Hersteller von Raum­luft­tech­ni­schen Geräten (RLT-Geräte). Für den asia­ti­schen Markt ist das Unter­nehmen ein Joint-Venture mit der Handels­firma Welcome Air Tech Ltd. einge­gangen, einem Liefe­ranten für Klima­technik-Ausrüs­tung mit Sitz in Hong­kong. Gemeinsam haben sie für das Groß­pro­jekt in Macao insge­samt 350 RLT-Geräte ausge­legt und gebaut, die sowohl für die Frisch­luft­ver­sor­gung des Gebäudes sorgen als auch die Tempe­ratur und Luft­feuch­tig­keit im Innern regu­lieren. Für die Klima­ti­sie­rung wurden 1.100 RadiPac EC-Venti­la­toren von ebm-papst verbaut, die pro Stunde über 12.000.000 Kubik­meter Luft umwälzen. Die Radi­al­ven­ti­la­toren der RadiPac Baureihe hat ebm‑papst speziell für den Einsatz in Klima- und Raum­luft­ge­räten konzi­piert.

Maßge­schnei­derte Lösungen

Die Anfor­de­rungen an die Klima­technik bei diesem Projekt sind komplex: Vom Hotel­zimmer über das Laden­ge­schäft bis hin zur riesigen Empfangs­halle und dem Thea­ter­saal – überall sind die Anfor­de­rungen an die Luft­auf­be­rei­tung unter­schied­lich. Daher wurden maßge­schnei­derte Lösungen entwi­ckelt und die Geräte an die spezi­fi­schen Bedin­gungen ange­passt.

Vom Hotel­zimmer über das Laden­ge­schäft bis hin zur riesigen Empfangs­halle und dem Thea­ter­saal – überall sind die Anfor­de­rungen an die Luft­auf­be­rei­tung unter­schied­lich.

In den Lüftungs­ein­heiten kommen drei verschie­dene RadiPac Modelle zum Einsatz: Baugröße 310 mit einem Luft­durch­satz von 5.000 m³/h, RadiPac mit einem Durch­messer von 450 Milli­me­tern und einem Luft­durch­satz von 10.000 m³/h und schließ­lich die Vari­ante mit einem Durch­messer von 630 Milli­me­tern und einem Luft­durch­satz von 20.000 m³/h. Die RLT-Geräte wurden in China komplett vorge­fer­tigt und waren daher vor Ort einfach zu instal­lieren. Das sparte Zeit auf der Baustelle und bedeu­tete gerin­gere Kosten für den Bauherrn. Auch die RadiPac EC-Venti­la­toren erlaubten eine schlanke Produk­tion beim Kunden: Sie sind so konstru­iert, dass sie im Plug & Play Verfahren montiert werden können.

Die RLT-Geräte können mit den RadiPac EC-Venti­la­toren kleiner dimen­sio­niert werden. (Quelle: ebm-papst)

Kompaktes Design

Dem Kasi­no­be­treiber war es wichtig, die Nutz­fläche im Gebäude zu maxi­mieren, platz­rau­bende Tech­nik­räume galt es möglichst zu vermeiden. Es musste also viel Leis­tung auf wenig Raum unter­ge­bracht werden. Die Inge­nieure konzi­pierten die RLT-Geräte so, dass sie auf Platt­formen an der Decke ange­bracht und dort direkt an Kanäle zur Luft­ver­tei­lung ange­dockt werden können. Für diese Art der Anwen­dung waren die sonst häufig übli­chen riemen­be­trie­benen Venti­la­toren aus mehreren Gründen unge­eignet.

Dem Kasi­no­be­treiber war es wichtig, die Nutz­fläche im Gebäude zu maxi­mieren, platz­rau­bende Tech­nik­räume galt es zu vermeiden.

Vor allem, weil das Konstruk­ti­ons­prinzip dieser Antriebs­form relativ viel Platz benö­tigt: Frequenz­um­richter, Motor, Riemen­an­trieb und Venti­lator sind alle einzeln und getrennt vonein­ander verbaut. Bei den RadiPac ist das anders: Elek­tronik und Motor bilden eine Einheit, das spart Platz und ermög­licht zudem eine einfache Instal­la­tion. Eine einge­baute Steu­er­elek­tronik ersetzt den externen Frequenz­um­richter und da Elek­tronik und Motor perfekt aufein­ander abge­stimmt sind, werden zusätz­liche elek­tro­ni­sche Filter und geschirmte Kabel über­flüssig. So konnte die Länge der Lüftungs­ein­heiten redu­ziert werden.

Leis­tungs­stark, zuver­lässig und effi­zient

Trotz der kompak­teren Bauweise mussten die RLTGe­räte leis­tungs­stark genug sein, um die Luft mit ausrei­chend hohem Druck durch die zum Teil über drei Stock­werke reichende Kanäle der Klima­an­lage zu bewegen. Je nach Einsatzort im Gebäude werden Volu­men­ströme bis zu 80.000 m³/h benö­tigt. Saiver setzte deshalb auf FanGrids mit bis zu sechs parallel ange­ord­neten RadiPac EC-Venti­la­toren.

Luft­strö­mung durch einen Wärme­tau­scher bei einer FanGrid-Lösung und ...

einer Einzel­ven­ti­lator-Lösung. Letz­tere zeigt eine ungleich­för­mige Beauf­schla­gung des Wärme­tau­schers und dadurch schlech­tere Wärme­über­tra­gungs­werte. (Quelle: ebm-papst)

Der Paral­lel­be­trieb mehrerer kleiner Venti­la­toren gegen­über großen Einzel­ven­ti­la­toren hat in der Raum­luft­technik enorme Vorteile. Die gleich­mä­ßi­gere Durch­strö­mung der Wärme­über­trager oder Filter führt zu einer besseren Wärme­über­tra­gungs­leis­tung sowie zu einer effi­zi­en­teren Filte­rung der Luft [Bild 4]. Außerdem ist der Platz­be­darf mehrerer kleiner Venti­la­toren deut­lich geringer und das senkt die Kosten der Anlage.

Redun­danz für mehr Betriebs­si­cher­heit

Die einge­setzten EC-Motoren in Außen­läu­fer­bau­weise, also netz­ge­speiste, perma­nent erregte Synchron­mo­toren mit elek­tro­ni­scher Kommu­tie­rung, auch BLDC (brushless DC Motor) genannt, haben Wirkungs­grade, die weit über der Effi­zi­enz­klasse IE 4 liegen. Damit arbeiten sie wesent­lich effi­zi­enter als ein mit einem Asyn­chron­motor über Riemen ange­trie­bener Venti­lator.

Wirkungs­grad eines riemen­ge­trie­benen Venti­la­tors im Vergleich mit einem RadiPac EC-Venti­la­tors. (Quelle: ebm-papst)

Dieser hat zudem den Nach­teil, dass er relativ wartungs­in­tensiv ist und ausfällt, sobald nur eine Kompo­nente defekt ist. Fällt der einzige Venti­lator aus, bedeutet das wiederum einen Komplett­aus­fall der Lüftungs­an­lage. Das kann für die Gäste nicht nur wegen stei­gender Tempe­ra­turen unan­ge­nehm sondern auch schnell gefähr­lich werden, wenn infol­ge­dessen der CO2-Gehalt der Luft ansteigt.

Die einge­setzten EC-Motoren arbeiten wesent­lich effi­zi­enter.

Damit die Bereit­stel­lung der benö­tigten Luft­menge im Gebäude jeder­zeit gegeben ist, wurde das FanGrid redun­dant ausge­legt. Dieser Para­meter gibt an, wie viele Venti­la­toren abge­schaltet werden können, ohne dass der gefor­derte Volu­men­strom unter­schritten wird. Die leis­tungs­stärkste Einheit schafft es, pro Sekunde 80.000 m³/h gegen 1.500 Pa zu bewegen – und das dank EC-Tech­no­logie sehr ener­gie­ef­fi­zient.

Leise und smart

Hotel­gäste wie auch Theater- und Kasi­no­be­su­cher mögen nicht nur gute Luft, sie verzichten auch gerne auf störende Geräu­sche. Auch hier punkten die RadiPac EC-Venti­la­toren gegen­über den riemen­ge­trie­benen Venti­la­toren. Gerade bei nied­ri­geren Dreh­zahlen sind sie deut­lich leiser. Verant­wort­lich dafür sind die Kommu­tie­rung und das Stator­de­sign bei den EC-Motoren, die für eine geräusch­arme Magne­ti­sie­rung des Erre­ger­feldes sorgen. Dank MODBUS-Schnitt­stelle in den EC-Motoren sind sie für die Inte­gra­tion in das Gebäu­de­ma­nage­ment-System (Buil­ding Manage­ment System BMS) bestens geeignet. So kann der Betreiber den Ener­gie­ver­brauch und die Dreh­zahl der Venti­la­toren auch aus der Ferne über­wa­chen.