Daikin Wärmepumpen : Daikin Forschung: Sechs Stockwerke Hightech für die Wärmewende

Daikin hat sein neues Forschungs- und Entwicklungszentrum (EDC) im belgischen Gent in Betrieb genommen. Das EDC ist das globale Forschungs- und Entwicklungszentrum für Wärmepumpentechnologie des Herstellers. Außerdem werden vor Ort Direktverdampfungssysteme (DX-Technologie) für die Regionen Europa, Naher Osten und Afrika sowie Kältetechnik entwickelt. „Das EDC in Gent ist viel mehr als nur ein neues Gebäude. Es ist ein strategischer Knotenpunkt für die Forschung und Entwicklung von Daikin in Europa, dem Nahen Osten und Afrika“, betont Wim De Schacht, Vice President Service & Solutions and Corporate Affairs bei Daikin Europe.

Mit der Investition von 140 Millionen Euro in einen seiner weltweit größten Forschungs- und Entwicklungsstandorte positioniert das Unternehmen Gent als Drehscheibe für die Entwicklung der nächsten Wärmepumpen-Generation(en). Von dort aus werden weitere Forschungs- und Entwicklungsteams in Tschechien, Deutschland, Italien und der Türkei mit Fokus auf DX-Technologien koordiniert. Zudem arbeitet das EDC eng mit den Forschungs- und Entwicklungsteams der Daikin Europe Group für Kältetechnik in Großbritannien, Spanien und Österreich zusammen. 

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Den Standort für das EDC hat Daikin bewusst gewählt. Der Wissenschaftspark der Universität Gent bietet Zugang zu einem Netzwerk aus Laboren, Start-ups und Technologieunternehmen. Daikin profitiert zudem von der Nähe zur Universität Gent, mit der die Zusammenarbeit vor allem in den Bereichen Wärmepumpentechnologie, Internet of Things und Künstliche Intelligenz gestärkt werden soll. 

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Bis zum Bau des EDC in Gent war das Forschungs- und Entwicklungszentrum von Daikin Europe seit 1973 in Ostende angesiedelt. Der Neubau, der Ende 2024 fertiggestellt und Anfang 2025 bezogen wurde, schuf Abhilfe für die beengten Platzverhältnisse in Ostende und ermöglichte die Einrichtung spezieller EMV-Testräume zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit von Komponenten. Durch die Investition in Gent hat Daikin seine Testkapazitäten in Belgien verdoppelt, denn die bestehenden Testräume in Ostende werden weiterhin genutzt. 

Der 56 Meter hohe Neubau besteht aus einem 14-geschossigen Bürogebäude und einem sechsgeschossigen Testzentrum. Insgesamt umfasst der Komplex 10.200 Quadratmeter Bürofläche sowie 11.000 Quadratmeter Labor- und Testbereiche mit 23 hochmodernen Testkammern und bietet Platz für bis zu 500 Mitarbeitende. 

Das gesamte EDC wurde nach dem Standard des Niedrigstenergiegebäudes (nZEB – nearly zero-energy building) gebaut und strebt die Zertifizierung nach BREEAM Excellent an. Die Gebäudetechnik im EDC stammt natürlich von Daikin: Die installierten Systeme werden durch eine Photovoltaikanlage mit 30 kWp Leistung sowie ein integriertes Regenwassermanagement-System ergänzt. Letzteres versorgt die sanitären Anlagen mit Wasser aus zehn Tanks mit je 20.000 Litern Speichervolumen. Überschüssiges Wasser wird in eine Versickerungsmulde geleitet. Erste Auswertungen zu Energieeinsparungen laufen momentan.  

Die im EDC installierten Systeme versorgen nicht nur das Gebäude, sondern demonstrieren zugleich die Möglichkeiten moderner Wärmepumpen-, Klima-, Lüftungs- und Kältetechnik. Das Herzstück bildet eine Kombination aus luftgekühlten und wassergekühlten VRV Systemen, Daikin Altherma Systemen, individuell angefertigten Lüftungsgeräten (AHUs) sowie Geothermie. Die Daikin Altherma Systeme umfassen Wasser-Wasser-Geräte für die Fußbodenheizung in der Lobby des Bürogebäudes sowie Luft-Wasser-Geräte, die die Umkleideräume, Duschen und die Küche im Testzentrum mit Warmwasser versorgen. 

Etwa die Hälfte der gebäudetechnischen Systeme im EDC nutzt Geothermie, die an wassergekühlte VRV und Daikin Altherma Wasser-Wasser-Systeme angeschlossen ist. Luftgekühlte VRV Systeme mit Wärmerückgewinnung beheizen und klimatisieren die restlichen Gebäudebereiche. 

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Um die geothermische Energie nutzbar zu machen, wurden rund um das EDC insgesamt 72 Bohrlöcher mit einer Tiefe von jeweils 146 Metern gebohrt. Dadurch entstand ein unterirdisches Erdsondenfeld mit einer Länge von insgesamt 42 Kilometern. Das geothermische Netz ist zudem so ausgelegt, dass es bei Bedarf erweitert werden kann. Neben diesen Anlagen kommen im Testzentrum zudem Kältetechniksysteme der Daikin Tochtergesellschaften Tewis und Hubbard zum Einsatz, um präzise Testbedingungen zu schaffen. 

Auf dem Dach des Bürogebäudes befinden sich insgesamt rund 13 luftgekühlte VRV Außengeräte sowie die Lüftungsanlagen, die die oberen Etagen mit Frischluft versorgen. Vier der dort installierten VRV Systeme sind mit den Lüftungsgeräten verbunden, um die einströmende Luft vorzuwärmen oder vorzukühlen. In die Lüftungsanlagen, die die Büros in den sechs unteren Stockwerken sowie den Hörsaal und die Kantine versorgen, sind wassergekühlte VRV Systeme eingebunden. Diese Lüftungsanlagen befinden sich auf dem Dach des Testzentrums. Um alle Innen- und Außengeräte zu verbinden, wurden insgesamt 14,5 Kilometer Rohrleitungen verlegt.

Die großen Büroetagen werden mit wassergekühlten VRV Systemen von Daikin versorgt, die jeweils eine Kühlleistung von 60 kW liefern. Kleinere Etagen nutzen VRV Heat Recovery Außengeräte mit 50 kW Leistung. Zur Frischluftzufuhr wurden in den Bürobereichen Kanalgeräte installiert, während für kleinere Besprechungsräume kompakte 2x2-Kassettengeräte vorgesehen sind. 

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Warmwasser wird über große Speichertanks erzeugt, die von VRV Hydroboxen gespeist werden. Diese sind direkt mit den VRV Systemen verbunden. Eine wichtige Anforderung war, dass die Besprechungsräume unabhängig vom Hauptbetriebsmodus der Büroräume beheizt oder gekühlt werden können. Dies wird durch VRV Systeme mit Wärmerückgewinnung ermöglicht, die auf jeder Etage Wärme zurückgewinnen und je nach Bedarf umverteilen können. 

Bei Bedarf unterstützen die Systeme zudem den Wärmeaustausch zwischen den Etagen über den geothermischen Kreislauf. Gesteuert werden die Anlagen über Daikin Cloud Plus (DC+), einem Edge Controller, der mit der Daikin Cloud verbunden ist. Das System ermöglicht Fernzugriff und Fernkonfiguration. Durch intelligente Überwachung und Automatisierung wird der Energieverbrauch reduziert und gleichzeitig der Komfort erhöht.

Eine Kälteanlage mit einer Leistung von 3 Megawatt versorgt die Testkammern und erzeugt zusätzlich 1,8 Megawatt heißes Glykol, das flexibel zum Heizen oder Kühlen eingesetzt werden kann. Die überschüssige Wärme wird an die Umgebungsluft abgegeben. Realisiert wird das System durch sechs Kaltwassersätze mit Wärmerückgewinnungsfunktion von Tewis. In einem der insgesamt 23 Testräume können zudem Temperaturen von bis zu minus 40 °C erreicht werden – mithilfe eines wassergekühlten Kaltwassererzeugers mit 75 kW Leistung von Hubbard.

Die Frischluftversorgung im EDC erfolgt über fünf individuell angefertigte Daikin Lüftungsgeräte mit einem gesamten Luftvolumenstrom von 85.000 m³/h und einer Kühlleistung von 297 kW. Durch die integrierte Wärmerückgewinnung mittels Rotationswärmetauscher werden Wärme und Feuchtigkeit aus der Abluft zurückgeführt. Die Besprechungsräume verfügen neben einer unabhängigen Heizung und Kühlung, zudem über eine erhöhte Frischluftzufuhr von 45 m³/h pro Person, was größere Lüftungskanäle erforderlich machte. Die Luftfeuchtigkeit wird über den Rotationswärmetauscher des Systems und bei Bedarf durch zusätzliche Befeuchtung reguliert. CO₂-Sensoren steuern die Frischluftzufuhr bedarfsgerecht. Dadurch werden die Betriebszeiten der Lüftungsgeräte reduziert und Energie eingespart.