Nachträgliche Klimatisierung für ein Rheinschiff

Kombination aus VRF- und Simultan-System

Klimatisierung und Beheizung eines Schiffes stellen besondere Herausforderungen an die eingesetzte Technik dar. Befestigung, Kondensatabfuhr, Leitungsführung und Stromversorgung sind einige Aspekte in diesem Zusammenhang. Besonders anspruchsvoll wird es, wenn die Technik nicht auf einer Werft verbaut wird, sondern nachträglich installiert werden muss – so wie an Bord der Rheinschiffs Ehrenfels.

Das Rheinschiff Ehrenfels fährt drei- bis viermal am Tag für die Reederei Bingen-Rüdesheimer Fähr- und Schiffahrtsgesellschaft als Linienschiff durch das Mittelrheintal von Bingen zur Loreley und über Rüdesheim am Rhein zurück. Während der Fahrt werden Essen und Getränke gereicht und ein kompletter Restaurant-Service angeboten. So können die Passagiere das schöne Rheintal genießen.

Das war nicht immer so. Denn zunächst war die Ehrenfels als Kurzstreckenschiff konzipiert gewesen. Deshalb verfügte sie bis dato über keine Klimaanlage für die einzelnen Schiffsdecks. 2017 entschied die Reederei, die Ehrenfels in ein Linienschiff für Langstrecken umzubauen. Unter anderem sollte das Schiff dazu mit einer Kühlzelle und einer Klimaanlage für Unter- und Oberdeck ausgestattet werden. Zudem musste über ein Konzept für die Beheizung der Räume in der kalten Jahreszeit nachgedacht werden. Man wollte eine Anlage, die sowohl heizen als auch kühlen kann und die so einfach wie möglich zu bedienen sein sollte.

Mit diesem Anliegen kam die Reederei 2017 auf die Firma Schumann Kältetechnik GmbH zu. Diese betreut schon seit vielen Jahren die Kälte-, Klima- und Lüftungssysteme auf den Schiffen der Bingen-Rüdesheimer Fähr- und Schiffahrtsgesellschaft.

Direktverdampfer statt wassergeführtes Klimasystem

Normalerweise werden Schiffe dieser Bauart von der Werft direkt mit wassergeführten Systemen zur Klimatisierung ausgestattet. Diese nutzen die Kälte des Rheinwassers, um das Schiff zu klimatisieren. Ein solches System konnte nicht realisiert werden, da im Rumpf des Schiffes zu wenig Platz zur Verfügung stand.

Deshalb setzte man bei der Ehrenfels auf ein Direktverdampfersystem von Panasonic. Diese bieten ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis im Vergleich zu den fest verbauten wassergeführten Klimasystemen und die Wartungskosten sind deutlich geringer. Darüber hinaus kann das Klimasystem von Panasonic nicht nur kühlen, es sorgt in der kalten Jahreszeit auch für komfortable Wärme.

Die Firma Schumann Kältetechnik verbaut fast ausschließlich Klimatechnik von Panasonic (www.aircon.panasonic.de). Und das hat seinen Grund, wie der Leiter des Ehrenfels-Projektes, Sebastian Tücher von Schumann Kältetechnik, erklärt: „Panasonic stellt eine sehr gute und einfach zu handhabene Steuerungstechnik zur Verfügung, mit der mit wenig Aufwand viel möglich ist und auch ausgefallene Projekte umgesetzt werden können. Mit der Steuerungstechnik von Panasonic kann man nahezu alle Systeme abbilden. Dazu kommt noch der perfekt geschulte Support des unterstützenden Großhändlers Vogelsang. Die Betreuer der Firma Vogelsang, allen voran Christoph Sodusch, standen mit Rat und Tat zur Seite und waren nahezu immer greifbar und erreichbar.“

Klimatisierung von 600 m² auf zwei Schiffsdecks

Insgesamt mussten 600 m² Fläche im Unter- und Oberdeck klimatisiert werden bei einer Belegung mit bis zu 400 Personen pro Fahrt. Vor dem Umbau war die Ehrenfels lediglich mit einer Ölheizung zur Beheizung der Decks ausgestattet und auf Klimatisierung musste verzichtet werden.

Mit Unterstützung der Vogelsang Klimatechnik GmbH entwickelten die Spezialisten der Schumann Kältetechnik GmbH ein individuell auf die Ehrenfels zugeschnittenes Klimakonzept. Gemeinsam plante man eine Kombination aus einem platzsparenden Mini-VRF-System und dem „Panasonic PACi“­Simultan-System, das auch Dual-, Trio- und Quattro-Kombinationen ermöglicht.

Zur Klimatisierung des Unterdecks wurde ein Kältekreis mit einem „MiniECOi“-VRF-Außengerät mit 28 kW Kälteleistung installiert, das elf Truhengeräte mit jeweils 2,8 kW Kälteleistung versorgt. Die Truhengeräte sind speziell für den Einbau vorgesehen und wurden in die Brüstungsverkleidung des Schiffes integriert.

Bei den VRF-Innengeräten können Luftsteuerung und Temperatur individuell eingestellt werden. Falls Tische umgestellt werden sollten, besteht so die Möglichkeit, den Luftstrom entsprechend anzupassen und Zugerscheinungen zu vermeiden. Zudem kann die Kälte- oder die Heizleistung im Eingangsbereich bei sehr heißen oder kühlen Außentemperaturen erhöht werden, um immer komfortable Innentemperaturen sicherzustellen. Für das kleinere Unterdeck war das „MiniECOi“-VRF-System ausreichend.

VRF- und Trio-Simultan-System

Da das Oberdeck größer ist, hat man das VRF-System dort durch zwei „PACi“-Systeme mit jeweils drei Truhen ergänzt. Die „PACi“­Systeme versorgen so insgesamt sechs Truhengeräte.

Die „PACi“-Systeme sind eine günstige Lösung, um vor allem große Räume, wie Schalterhallen oder, wie in diesem Fall, Restaurants, zuverlässig und kostengünstig zu klimatisieren.

Die „MiniECOi“-VRF-Außengeräte genauso wie die der „PACi“-Reihe haben eine relativ geringe Stromaufnahme. Den Strom für die Geräte stellt ein Generator zur Verfügung, der in Absprache mit der Schiffswerft installiert und auf die Anforderungen der neuen Klimaanlage angepasst wurde.

Befindet sich das Schiff auf dem Wasser, übernimmt der Schiffsgenerator die Stromversorgung und stellt eine konstante Spannung von 400 V zur Verfügung. Im Hafen wird auf Landstrom umgeschaltet.

Zuverlässiges Klimasystem zum Heizen und Kühlen

Insgesamt ist die neue Anlage mit dem „MiniECOi“-VRF System und dem „PACi“-System weniger störungsanfällig als wassergeführte Klimaanlagen, wie sie normalerweise in Schiffen dieser Art verbaut werden.

Aufgrund der geringeren Stromaufnahme gibt es zudem weniger Probleme bei der Umschaltung der Gesamtanlage von Generatorstrom auf Landstrom. Und auch die Wartungskosten der neuen Klimaanlage sind um 20-30 % niedriger als bei wassergeführten Systemen.

Bevor die neue Klimaanlage zum Einsatz kam, wurde das Schiff mit einem Ölkessel beheizt. Nachdem das Klimasystem jetzt das Heizen übernimmt, konnte auf Ölkessel und Öltank verzichtet werden. Dadurch wurden zusätzliche Räumlichkeiten zum Lagern geschaffen und es konnte während des Umbaus eine Kühlzelle installiert werden.

Kurze Umsetzungszeit trotz Herausforderungen

Nach der Auftragsvergabe im Oktober wurde das Projekt Schritt für Schritt in Absprache mit der Schiffswerft bis Ende April fertiggestellt. Insgesamt dauerten die Arbeiten an der Klimaanlage in verschiedenen Etappen ca. vier Wochen.

Manche Arbeiten, die bei Immobilien überhaupt kein Problem sind, stellten sich bei der Installation auf einem Schiff deutlich schwieriger dar. Eine Herausforderung war z. B. die Befestigung der Truhengeräte an der Schiffswand. Da es sich um keine massive Wand wie in einem Gebäude handelt, konnten die Geräte natürlich nicht wie gewohnt mit Dübeln und Schrauben fixiert werden. Um die Truhengeräte zuverlässig zu befestigen, entwickelte die Firma Schumann Kältetechnik gemeinsam mit der Schiffswerft spezielle Stahlgestelle für die Truhen. Diese wurden dann mit den Trägern der Schiffswände verschweißt. Nach der Isolation der Schiffswände standen Fixpunkte zur Befestigung der Truhen zur Verfügung. Zum Schluss verschwanden alle Bauteile hinter der Verkleidung, die von den Spezialisten in der Werft montiert wurde.

Die Panasonic-Systeme kommen mit vergleichsweise geringen Rohrquerschnitten zurecht. So benötigt das VRF-System saugseitig eine Rohrstärke von 28 mm und auf der Flüssigkeitsseite einen Durchmesser von lediglich 12 mm. Das „PACi“-System kommt mit Rohrstärken von 16 mm auf der Saugseite und 10 mm auf der Flüssigkeitsseite zurecht.

Trotzdem war die Verlegung der Leitungen auf der Ehrenfels nicht ganz so einfach, denn die Kältemittelleitungen sowie auch die Stromzuführung und die Kondensatleitungen sollten hinter der Dämmung verlegt werden.

Die Kondensatleitungen mussten zudem in den Schiffsrumpf geführt werden, wo sich das Kondensatwasser in einer speziell angefertigten Edelstahlwanne sammelt und von einer Tauchpumpe in den Fluss befördert wird. Auch hier brachte die Installation auf einem Schiff Besonderheiten mit sich: Aufgrund der Schiffsschwankungen war es erforderlich, die Wände der Kondensatwanne entsprechend hoch zu fertigen.

Komfortabel und sparsam

Seit der Inbetriebnahme läuft die Anlage störungsfrei. Sie ist leicht zu bedienen. Das bedeutet: Auch das Servicepersonal aus dem Restaurant, das vorher nicht am Regler geschult wurde, ist in der Lage die Klimaanlage problemlos einzustellen. Dabei kann die komplette Anlage pro Deck mit einem Regler bedient werden. Wie von den Passagieren und von der Crew der Ehrenfels immer wieder bemerkt, läuft die Klimaanlage komfortabel und ohne Zugerscheinungen. Sie sorgt, dank des optimalen Regelverhaltens, jederzeit für angenehme Temperaturen.

Mit dem neuen Heiz- und Kühlsystem konnten auch die Betriebskosten des Schiffes optimiert werden. Dank der guten Verbrauchswerte wurden insbesondere die Betriebskosten für die Heizung deutlich gesenkt.

Mit dem Direktverdampfersystem von Panasonic konnte zudem erheblich Gewicht eingespart werden im Vergleich zu den sonst üblichen wassergeführten Systemen. Ein „ECOiMini“-VRF-Außengerät wiegt lediglich 150 kg und die beiden „PACi“-Geräte bringen jeweils nur 100 kg auf die Waage. Dazu im Vergleich: Wassergekühlte Klimasysteme, wie sie normalerweise in den Rumpf solcher Schiffe eingebaut werden, liegen zwischen 2 bis 3 t. Das niedrigere Gewicht wirkt sich natürlich auch auf die Betriebskosten sprich die Antriebskosten für das Schiff aus.

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