Technikkonzept für die TU Dortmund
Komplexe Anforderungen erfüllt
Für die Fakultäten Physik sowie Chemie und Chemische Biologie der Technischen Universität Dortmund ist auf dem südlichen Baufeld des Campus Nord ein modernes Labor- und Bürogebäude mit hochtechnisierten Laboren entstanden. Den individuellen Anforderungen der unterschiedlichen Laborbereiche entsprechen wir mit einem komplexen TGA-Konzept.
Eine Reihe von Lüftungs- und Teilklimaanlagen versorgt das Gebäude fakultätsübergreifend mit Frischluft. Diese Geräte sind in vier Lüftungszentralen in der zweigeschossigen Ebene 04 konzentriert. Alle Lüftungsanlagen nutzen eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung durch Schichtwärmetauscher und die Teilklimaanlagen setzen ein System zur Kälterückgewinnung ein. Der Schichtwärmetauscher arbeitet mit einer hydraulischen Verteilung, so dass die Wärme aus dem Abluftgerät nicht unmittelbar in das zugehörige Zuluftgerät eingespeist werden muss, sondern die Wärme kann über einen Verteilerbalken zu den Anlagen in anderen Bereichen transportiert werden, wo sie benötigt wird. In den Laboren werden 75 % der Wärmeenergie zurückgeführt. Wärme und Kälte für die Raumklimatisierung werden generell durch das zentrale Netz der Universitätsliegenschaft bereitgestellt.
Der größte Bereich der chemischen Labore stellt keine besonderen Anforderungen an die Raumlufttemperatur und die Raumluftfeuchte. Spezielle chemische Labore benötigen jedoch konstante Temperaturniveaus, die ausschließlich durch die zusätzlichen dezentralen Kälteanlagen in den Technikzentralen erzeugt werden können. Beispielsweise im Großgerätezentrum der Chemie und in den meisten Physiklaboren beträgt die Raumtemperatur ganzjährig 22 °C. Die Raumluftfeuchte darf hier 45 % nicht übersteigen. Diese Labore sind durch Schleusen von den Warmbereichen getrennt, so dass keine Warmluft in die Labore strömen kann. Auch in den Laserlaboren ist aufgrund der hohen Wärmeentwicklung der Versuchsgeräte und der Notwendigkeit konstanter Raumluftbedingungen eine Kühlung erforderlich.
Die Kernspinresonanz-Geräte erfordern besondere Aufstellbedingungen. Die Räume haben aufgrund der starken magnetischen Strahlung der Geräte als Trennwände nach innen Holzständerwerke mit Aluminiumtüren erhalten, auch die überwiegenden Rohrleitungen sind nichtleitend. Über Sicherheitskorridore und hermetische Felder soll sichergestellt werden, dass Gegenstände, die empfindlich auf starke Magnetfelder reagieren, nicht beschädigt werden. Die Labore sind mit einer flexiblen Infrastruktur in der Medienversorgung ausgestattet, so dass verschiedene Szenarien für die Geräteaufstellungen möglich sind. Die hohe Kühllast der Kernspinresonanz-Geräte wird mit einer Kühlung durch einen Verdampfungskryostat mit flüssigem Helium als Kältemittel abgedeckt. Die Kältewerte werden durch die Verdampfung des Heliums erzielt. In dem Kreislauf wird das gasförmige kostbare Gas wieder aufgefangen und in einer Rückgewinnungsanlage wiederaufbereitet, um es dem Kreislauf mit einer Rate von 98 % zurückzuführen oder für Versuche bereitzustellen. Das gasförmige Helium wird in ballonförmigen Sammelstationen aufgefangen, anschließend in Hochleistungsverdichtern im Sockelgeschoss verflüssigt und in 6 m hohen Hochdrucktanks und Flaschenbatterien zwischengespeichert. Die Helium-Verflüssigungsanlage wurde von Linde Kryotechnik geliefert, die Helium-Rückgewinnungsanlage von cryvotec Vorbuchner GmbH & Co. KG. Dezentrale Heliumverbraucher in der Liegenschaft werden mit Heliumkannen über eine direkte Abfüllung versorgt. Für den Fall, dass Helium unkontrolliert austritt, veranlassen Sauerstoffsensoren das Fluten des Raumes mit Frischluft, wenn sie einen kritischen Wert registrieren. Die Labore werden mit technischen Gasen, zentraler Druckluft und Stickstoff versorgt. Darüber hinaus bieten sie eine dezentrale Gasversorgung unterschiedlicher Art, z. B. mit Wasserstoff und Argon, und Kühlwasseranschlüsse.