Das energieeffiziente Beheizen von Flugzeughallen spart bares Geld. Bei der IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH in Dresden, hat man gute Erfahrungen mit sogenannten Deckenstrahlplatten gemacht. In der gigantischen Testhalle für den Betriebsfestigkeitsversuch am Airbus A380-800 spielten sie alles andere als eine Nebenrolle.

Am Rollbahnende des Flughafens Dresden fällt der Versuchshallen- und Bürokomplex der IMA GmbH ins Auge. Die 90 m x 90 m große und 32 m hohe Haupthalle und die beiden 20 m langen und 30 m breiten Seitenhallen waren ab November 2005 Schauplatz für den Ermüdungsversuch am größten Zivilflugzeug der Welt, dem Airbus A380. Es handelte sich um nichts geringeres als den bisher größten Betriebsfestigkeitsversuch an einer vollständigen Flugzeugzelle. Obwohl die Anlage exakt auf die Abmessungen des Airbus-Riesen abgestimmt wurde, können aufgrund der extremen Dimensionierung zukünftig auch alle weiteren denkbaren Flugzeugmodelle montiert bzw. getestet werden.

Zur Beheizung der gesamten Anlage wurden statt einer konvektiven Luftheizung in allen Hallenbereichen Deckenstrahlplatten eingesetzt. Warum?

Zunächst bestand eine zentrale Vorgabe darin, keinerlei Technik in das Lichtraumprofil der Hallen hineinreinragen zu lassen, um die Arbeiten am A380 nicht zu beeinträchtigen. Fachplaner Dirk Erbarth vom ortsansässigen Ingenieurbüro Acerplan merkt hierzu an: “Damit durften wir uns mit der Heizungstechnik nur innerhalb des Stahlfachtragwerks bewegen, welches aus drei Meter hohen Stahl-Fachwerkträgern bestand. Die knapp unter der Decke abgehängten Strahlplatten konnten diese Vorgabe in idealer Weise erfüllen.”

Des Weiteren war eine Raumtemperatur von 20° C für den Hangar vorgegeben. Dies ist für einen Hangar eine ungewöhnlich hohe Temperatur. Normalerweise herrschen in einem solchen Gebäude relativ kühle Temperaturen von etwa 16°C Maximum in den Werkstattbereichen. In Dresden waren die hohen Hallentemperaturen jedoch notwendig, da zum einen spezielle, Temperatur anfällige Klebstoffe in der Materialverarbeitung verwendet werden, zum anderen sehr sensible Messprozesse am Flugzeug vorgeschrieben sind. Bei geringeren Hallentemperaturen könnte es hierbei leicht zu Messungenauigkeiten kommen.

Fachplaner Erbarth erläutert in diesem Kontext die Vorteile der Strahlplatte: “Gerade bei dieser Temperaturvorgabe kommen die Energieeinspareffekte der Strahlplatte voll zum Tragen, die gegenüber konventionellen Luftheizsystemen bis zu 40% betragen können. Denn wenn man die Hallentemperierung von 20° C mit einem konvektiven Heizsystem, sprich einer Luftheizung, erreichen wollte, würden sich bei einer Hallenhöhe von 26 bis 29 Metern sehr starke Temperaturschichtungen über der Raumhöhe ausprägen. Unter der Hallendecke würden beispielsweise ca. 30 C° herrschen, während sich die Bodentemperatur auf ca. 20°C belaufen würde. Keine sehr wirtschaftliche Beheizungslösung.” Insofern konnte der Lösungsansatz nur über eine Strahlungsheizung führen, die diese Temperaturschichtungen weitestgehend vermeidet.

Theoretisch kamen deshalb nur noch zwei Varianten in Frage: Fußboden- oder Deckenstrahlplattenheizung. Da die Alternative Fußbodenheizung aufgrund der sogenannten Spannfeldproblematik in der Halle ausfiel, verblieb allein schon aus technischen Gründen die Strahlplatte als ideale Lösung.

Der Begriff Spannfeld bezeichnet in den Boden eingelassene Betonplatten, an denen Testvorrichtungen befestigt werden: An dem Airbus wurden mit Hilfe von Hydraulikzylindern mit hohem Druck Biegeversuche unternommen, um die Start- und Landeprozesse zu simulieren. Aus nachvollziehbaren Gründen muss der Fußboden für diese essentielle Versuchstechnik natürlich frei gehalten werden.

Ein weiteres Argument für den Einbau der Deckenstrahlplatten in einem derart weitläufig dimensionierten Industriegebäude mit stark ausgelastetem Nutzungsprofil bestand auch in dem Vorteil des nahezu wartungsfreien Betriebs dieses Heizsystems.

Insgesamt wurden in einer Montagehöhe von 26 Metern im Hauptschiff bzw. 22 Metern in den beiden Nebenhallen auf insgesamt ca. 1250 laufenden Metern 46 Deckenstrahlplatten vom Typ Zehnder/ZBN mit einem Betriebsdruck von 25 bar verbaut. Während in den Nebenschiffen Platten mit einer Länge von je 18 Metern abgehängt wurden, bestückte man die Haupthalle mit Deckenstrahlplatten mit einer Sonderabmessung von 68 Metern Länge. Das gesamte Heizsystem wird energetisch von einem öffentlichen Versorger durch Fernwärme versorgt. Die gesamte Heizleistung beträgt hierbei ca. ein MegaWatt bei einer Auslegungstemperatur von primär 135 bzw. 55°C und sekundär 110 bzw. 60° C.