Lagerhallen effizient beheizen

Typische Eigenschaften von Lagerhallen

Lagerhallen, zum Beispiel von Speditionen oder produzierenden Betrieben, bestehen in der Regel aus großflächigen und hohen Gebäuden. Grund dafür sind hohe Lagerregale, die genügend Stauraum für produzierte oder zwischengelagerte Waren bereitstellen müssen.

Je nach Umschlagsdauer, können die Lagerhallen dabei mehr oder weniger oft neu bestückt werden. Große Tore machen es dabei mögliche die Waren per Gabelstapler direkt aus dem Regal in den LKW zu transportieren. 

Bis auf Lagerarbeiter, die für Transport und Organisation in der Halle verantwortlich sind, gibt es in kaum weitere Arbeitsplätze.

Technische Anforderungen an Lagerhallen

Für die technischen Anforderungen ergeben sich drei wesentliche Bedingungen. Diese sind:

• Lufttemperatur
• Luftfeuchte
• Luftwechselrate

Die richtige Lufttemperatur

Die Lufttemperatur richtet sich in erster Linie nach den Bedingungen der eingelagerten Güter. Sofern möglich, sind die Temperaturen nach der aktuell gültigen Arbeitsstättenverordnung zu wählen. Denn die stellt gesetzliche Anforderung an ein gesundes Klima am Arbeitsplatz.

Arbeiten die Lagerangestellten dabei schwer, also nach Verordnung mit anstrengender Bein- und Rumpfarbeit, reicht eine Temperatur von 12°C im Aufenthaltsbereich aus. Für eine mittelschwere Arbeit, gekennzeichnet durch mittelschwere Arm- und Beinarbeiten, sind im Aufenthaltsbereich der Lagerhalle mindestens 17°C sicherzustellen.

• Temperaturen zwischen 15°C und 22°C sind üblich

Die richtige Luftfeuchte

Wie die Temperatur, richtet sich auch die zulässige Luftfeuchtigkeit nach den eingelagerten Gütern. Gibt es dabei keine Vorgaben, ist die relative Feuchte in einem Bereich von 35% bis 60% gesund und zulässig.

• Relative Feuchte zwischen 35% und 60% ist üblich

Die richtige Luftwechselrate

Die Luftwechselrate richtet sich in der Regel nach Schadstoffwerten, die in der Luft an Arbeitsplätzen nicht überschritten werden dürfen. Diese so genannten MAK-Werte beschreiben dabei die maximalen Arbeitsplatzkonzentrationen verschiedener Stoffe und sind in den technischen Regeln für Gefahrstoffe dokumentiert. Für Kohlenstoffdioxid gilt zum Beispiel ein Wert von 5.000 ppm. Das heißt in einem Kubikmeter Raumluft dürfen höchstens 5.000 ml oder 9.100 mg Kohlenstoffdioxid gelöst sein.

Generell reicht für Lagerhallen dabei ein einfacher oder doppelter Luftwechsel aus. Das heißt, die gesamte Luft der Lagerhalle muss stündliche einmal (1-facher Luftwechsel) oder zweimal (2-facher Luftwechsel) ausgetauscht werden. Es sollte aber darauf geachtet werden, Luftgeschwindigkeiten von mehr als 0,3 m/s im Aufenthaltsbereich zu vermeiden.

• Bei normalen Lagerbedingungen ist ein 1- oder 2-facher Luftwechsel ausreichend

Möglichkeiten der Beheizung von Lagerhallen

Zur effizienten Beheizung der Lagerhallen stehen verschiedene Heizsysteme zur Verfügung, die sich je nach Anforderung im Gebäude besser oder schlechter eignen. Diese Systeme sind:

• Luft-Heizung
• Strahlungsheizung

Umluft-Heizungen für Hallen und Tore

Umluft-Heizungen stellen die einfachste Möglichkeit der Hallenheizung dar. Sie bestehen aus Ventilatoren, Strömungslamellen und einem Lufterhitzer, der sowohl über die Heizungsanlage, als auch eine direkte Verbrennung mit Energie versorgt werden kann.

Einfach beschrieben, saugen die Geräte Luft aus dem Raum, erhitzen sie und blasen sie dann wieder in die Halle ein.

Ein Problem dabei sind die Dichteunterschiede der Luft. Denn warme Luft ist leichter als kalte und strömt automatisch nach oben. Auch wenn der Luftstrom mit Ventilator und Lamellen in den Aufenthaltsbereich gelenkt wird, kann sich im Betrieb eine Temperaturschichtung einstellen

Wichtig ist auch, dass die Geräte im Umluftbetrieb nicht zu einem erforderlichen Luftwechsel führen. Denn dafür muss die Raumluft durch Außenluft getauscht werden.

Luftheizungen reagieren schnell, verursachen aber auch einen hohen Energieverbrauch. Denn um insgesamt ein behagliches Klima gewährleisten zu können, muss ein großes Luftvolumen erhitzt werden. Zusätzlich führen offene Tore zur Be- oder Entladung zu hohen Wärmeverlusten in der Halle.

Günstig sind Umluft-Heizgeräte für ein schnelles Aufheizen der Lagerhallen, zum Beispiel nach längeren Stillstandszeiten oder als Luftschleieranlagen über Toren. Wie in Kaufhäusern, können sie dabei den Kaltlufteinfall und die  Wärmeverluste über geöffnete Tore wirksam mindern.

Über ein zusätzliches Kanalsystem können die Umluftheizer auch kalte Luft aus dem Bodenbereich absaugen. Auf diese Weise kann eine bessere Durchmischung der Raumluft erreicht und die ungünstige Temperaturschichtung eingeschränkt werden.

Können die Anforderungen an Luftwechsel und Luftqualität nicht über die natürliche Lüftung, also über Fenster oder Türen, realisiert werden, ist eine Lüftungsanlage notwendig. Ausgestattet mit einer Wärmerückgewinnung reduziert diese dabei auch die Wärmeverluste und trägt zu einer höheren Effizienz der Gesamtanlage bei.

Strahlungsheizungen für Hallen

Entgegen der Umluftheizer, die zunächst die Luft der Räume erhitzen, wirken Strahlungsheizungen, genau wie Terrassenstrahler in Restaurants, direkt auf Gegenstände und Personen in ihrem Wirkungsbereich. Das heißt, auch bei niedrigen Lufttemperaturen können die Strahler ein behagliches Klima schaffen.

Generell kann man zwischen Hellstrahlern, Dunkelstrahlern, Strahlplattenheizungen und Fußbodenheizungen unterscheiden.

Funktion und Einsatz von Hellstrahlern

Charakteristisch für Hellstrahler sind die sichtbaren Heizelemente, an denen Gas offen verbrennt. Die Elemente glühen in der Regel hell-gelb bis orange und strahlen Wärme umseitig ab. Reflektoren an der Rückseite helfen dabei die Wärme konzentriert in eine Richtung zu lenken. Ein Vorteil der Hellstrahler ist die gerichtete Wärmestrahlung, über die bestimmte Bereiche gezielt beheizt werden können. Zu den Nachteilen gehört die besonders hohe Temperatur, die bei der Verbrennung an der Geräteobefläche entsteht.

Hellstrahler reagieren schnell und präzise. Sie eignen sich daher zur gezielten Beheizung einzelner Bereiche, in Hallen oder im Außenbereich.

Funktion und Einsatz von Dunkelstrahlern

Entgegen den Hellstrahlern, findet die Verbrennung in Dunkelstrahlern verdeckt statt. Die dabei frei werdende Wärme wird über meist parallel angeordnete Rohre geleitet und von diesen Strahlflächen an den Raum abgegeben. Die Betriebstemperatur ist dabei deutlich niedriger als bei Hellstrahlern. Moderne Dunkelstrahler können sogar den Brennwerteffekt nutzen, wodurch Brennstoffausnutzung und Effizienz steigen.

Im Gegensatz zu Hellstrahlern, lassen Dunkelstrahler durch Ihre Bauart oft keine präzisen Strahlungsberieche zu. Sie eignen sich daher für eine vollflächige Beheizung in großen Hallen ohne bedeutende Luftwechsel.

Funktion und Einsatz von Deckenstrahlplatten

Die dritte Form der Strahlungsheizungen sind Deckenstrahlplatten oder Deckenheizungen. Im Gegensatz zu Hell- oder Dunkelstrahlern werden sie nicht direkt befeuert, sondern von Heizungswasser durchflossen. Dieses gibt die transportierte Wärme an die unter der Decke angebrachten Platten ab, die dann in den Aufenthaltsbereich strahlen.

Deckenstrahlplatten gehören zu den Niedertemperaturstrahlern. Mit möglichen Vorlauftemperaturen von nur 35°C bis 40°C eignen sie sich dabei ideal zur Integration regenerativer Energien.

Ein weiteres Plus: Deckenstrahlplatten eignen sich nicht nur zur Beheizung im Winter, sondern auch zur Kühlung im Sommer. So können sie einen Teil der Wärmelasten in den Hallen über kaltes Wasser abführen und zum Beispiel zur Regeneration erneuerbarer Wärmequellen verwedenden. 

Fußbodenheizungen für Hallen

Ähnlich den Deckenstrahlplatten, werden auch Fußbodenheizungen von Heizungswasser durchflossen. Wie im Einfamilienhaus, werden dabei Rohrschlangen im Fußbodenaufbau verlegt. Durch die großen Heizflächen können Industrie-Fußbodenheizungen, genau wie Deckenstrahlplatten, mit niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden.

Verlegt im Bodenaufbau aktivieren sie zusätzlich auch die Speicherfähigkeit der massiven Industrieböden.

Flächenheizungen sind besonders effiziente Systeme, die sich auch zum Einsatz regenerativer Energiequellen eignen. Durch die punktgenau abgegeben Wärmestrahlung erreichen Hallen mit Fußbodenheizung auch bei abgesenkten Lufttemperaturen ein angenehmes Klima bei effizientem Energieeinsatz.

Die richtige Kombination

Wie in vielen anderen Bereichen gilt auch hier: Die richtige Mischung macht´s. Denn so können die Vorteile einzelner Systeme kombiniert werden um wirtschaftlich, wie auch ökologisch optimale Ergebnisse zu erzielen. Interessant ist es dabei auch, die Möglichkeiten der Wärmerückgewinnung in der Industrie zu erörtern. 

Welche Kombination sich dabei am besten eignet, kann meist nur in Bezug auf die Gegebenheiten und die Nutzung einzelner Gebäude festgelegt werden. So ändern sich die Randbedingungen zum Beispiel durch einen hohen Wärmeeintrag über Produktionswaren oder häufigen Kaltlufteinfall durch kurze Umschlagzeiten.

Vor allem im Neubau eignen sich aber zum Beispiel Kombinationen aus einer Fußbodenheizung zur Deckung der Grundlast in Verbindung mit Umluftheizern zur Abdeckung von Spitzenlasten und dem schnellen Aufheizen. Alternativ können Torluftschleier die Funktion der Umluftheizer übernehmen und gleichzeitig einem erhöhten Kaltlufteinfall durch oft geöffnete Tore entgegenwirken.

Auch in der Sanierung bieten effiziente Konzepte zur Beheizung von Industriehallen in der Regel hohe Einsparpotentiale. Neben Hell- oder Dunkelstrahlern, eignen sich dabei auch Deckenstrahlheizungen in Kombination mit Lufterhitzern. Denn auf diese Weise können auch regenerative Energien eingesetzt und Energiekosten reduziert werden.