Laborversuch für ein Wellness-Thermalbad

Die Glasfassade muß vom Fußboden aus, am Rand, im Sommer mit 8°C Untertemperatur und im Winter mit 8°C Übertemperatur beschlagfrei gehalten werden. Gleichzeitig muß dadurch auch das Thermalbad belüftet werden. Die Problematik an dieser mit 9,9° nach innen geneigten Glasfassade sind die Fensterriegel, die für die Statik zuständig sind.

Aus diesem Grund wurde im Strömungslabor ein Ausschnitt gemäß den Abmessungen der Originalglasfassade mit 4 Meter Breite und 8,5 m Höhe inklusive Fensterriegeln, nachgebaut. Die Fensterriegel haben eine Gesamtbreite von 540 mm. Für die Luftzirkulation bleiben noch 300 mm zwischen Fensterriegel und Glasfassade übrig. Diese Fensterriegel verlaufen horizontal über die gesamte Fassadenbreite. In dem Zwischenraum zwischen Fensterriegel und Glasfassade wurde die Geschwindigkeit des Zuluftstrahls überprüft und mit Hilfe einer Nebelmaschine wurde der Zuluftstrahl sichtbar gemacht. In diesem Versuch wurde eine Kombination aus einem trittfesten Gitter mit einem Weitwurfdüsengitter getestet.

Für den Kühlfall im Sommer wurde das SCHAKO PA 7 / WGA 1025x125 mit 440 m³/h/m und einem ΔT von –8 Kelvin beaufschlagt. Mit Hilfe des künstlichen Nebels wurde sichtbar, dass der Zuluftstrahl durch das lichte Maß von ca. 300 mm zwischen Fensteroberfläche und Fensterriegel strömt und dies den Zuluftstrahl kaum behindert. Im Gegenteil, die Fensterriegel haben die Frischluft an die Aufenthaltszone gleichmäßig verteilt und der Zuluftstrahl hält die Fensteroberfläche beschlagfrei. Die Geschwindigkeitsmessungen nach 5 Meter Abstand vom Zuluftgitter ergaben eine Geschwindigkeit von ca. 1 m/sec. und im Abstand von 8,5 m betrug diese immer mehr als 0,70 m/sec.! In der Aufenthaltszone wurden sowohl in Kopfhöhe als auch in der Nähe des Bodens Komfortwerte erreicht. Die höchste Temperaturdifferenz zwischen mittlerer Raumtemperatur und Zuluftstrahl betrug -0,6 Kelvin. Dies ist auf die sehr hohe Induktion der Gitterkombination zurückzuführen, die die kalte Zuluft mit der warmen Raumluft sehr gut vermischt.

Für die Nachtabsenkung wurde die Gitterkombination mit halber Luftmenge und gleichem ΔT beaufschlagt. Trotzdem stieg der Kaltluftstrahl an der Fensterfassade nach oben. Die Geschwindigkeitsmessungen ergaben, dass dies eindeutig ausreicht, um auch nachts die Schwimmhalle zu kühlen und die hohe Fensterfläche beschlagfrei zu halten.

Für den Heizfall im Winter mit ΔT= +8 K und einer Luftmenge von 440 m³/h/m wurden Geschwindigkeiten nach 5 Metern Höhe zwischen Fensterfläche und Fensterriegel von 1,25 m/sec. gemessen und bei 8,5 m Höhe waren es Geschwindigkeiten von bis zu 1,35 m/sec.. Im Rauchversuch sah man deutlich, dass die warme Luft aus der Hallenmitte, mit Geschwindigkeiten in der Aufenthaltszone von ≤ 0,15 m/sec, in Richtung der Fensterfassade strömte. Der Warmluftstrahl wirkt zur Aufenthaltszone und Fensterfassade wie eine unsichtbare Isolation. Selbst in unmittelbare Nähe der kalten Fensterfassade wird in der Praxis keine Kälte zu spüren sein. Denn eine Kälteübertragung, wie sie manchmal über Fensterflächen entstehen kann, kann störender wirken, wie zu hohe Geschwindigkeiten in der Aufenthaltszone.

Für die Nachtabsenkung wurde die Gitterkombination mit halber Luftmenge und gleichem ΔT beaufschlagt. Zwischen Fensterriegel und Fensterflächen wurde nach 5 m Meter Abstand eine Geschwindigkeit von 0,63 m/sec. ermittelt. In 8,5 m Entfernung pendelte sich diese bei ca. 0,66 m/sec. ein.

Durch diese Tests zeigte sich, dass die Kombination aus PA 7 und WGA für dieses Projekt hervorragend eignet. Es wurde sowohl der Kühlfall, als auch der Heizfall perfekt beherrscht, ohne dass es zu Zugerscheinungen in der Aufenthaltszone kommt. Außerdem wird ein Beschlagen der Fensterflächen durch die hohen Austrittsgeschwindigkeiten des Düsengitters verhindert. Der Zuluftstrahl legt sich regelrecht an die Glasfront an und erreicht die geforderte Höhe von 8,5 m ohne Probleme.