Herausforderungen bei der Beheizung von Hochhallen

Hochhallen, d. h. Lagerhallen für Hochregallager, stellen aufgrund ihrer Größe und überdurchschnittlichen Raumhöhe besondere Anforderungen an ein Heizungssystem. Aber auch Regale stellen eine Herausforderung dar, wenn die Luft nicht gleichmäßig zirkulieren kann. Gleichzeitig sind in Hochhallen oftmals konstante Temperaturen gefragt, um Güter und Waren ganzjährig schadensfrei zu lagern. Erfahren Sie mehr zu den besonderen Herausforderungen bei der Beheizung von Hochhallen und geeigneten Heizungsanlagen.

Merkmale einer Hochhalle

Während Produktions- und Lagerhallen vergleichsweise geringe Deckenhöhen aufweisen, haben Hochhallen abhängig von ihrem Verwendungszweck eine überdurchschnittliche Raumhöhe von bis zu 30 Metern oder mehr, in denen vertikal auf verschiedenen Ebenen gearbeitet wird.

Bei einer durchschnittlichen Grundfläche ergibt sich durch die Raumhöhe so ein sehr großes Raumvolumen. Dennoch ist der Innenraum oftmals frei von Stützen und Pfeilern. Eine Tragwerkskonstruktion aus Stahlrahmen oder Betonträgern bietet maximale Flexibilität bei der Raumnutzung. So lässt sich die Halle je nach Bedarf in unterschiedliche Bereiche einteilen, wenngleich die Anzahl der Innenwände bewusst gering gehalten ist. Auch eine modulare Erweiterung der Halle ist problemlos möglich.

Die Gebäudehülle besteht je nach Anforderung an die Hallennutzung sowie an das Budget aus Stahl oder Beton. Im Innenraum sorgen Leichtbauwände und Sandwichpaneele für ausreichend Flexibilität bei der Raumnutzung.

Viele Hochhallen sind mit Hochregallagern ausgestattet, die die Raumhöhe optimal ausnutzen. Zudem eignen sie sich für große Maschinen und die Lagerung großer Gütermengen und Produktionsabläufe, die besonders viel Platz benötigen. Entsprechend findet sich dieser Hallentyp vor allem in Industrie, Logistik und bei Lagerhäusern. Der schnelle Zugriff auf Waren und Güter in den mehrstöckigen Systemen erfolgt dabei meist mittels automatisierten Fördersystemen.

Um den Transport der großen Maschinen oder großer Warenmengen zu bewältigen, kennzeichnen sich Hochhallen oft durch besonders große Tore oder anderweitige Zugänge für Lkws und Co.

Herausforderungen der Heizung einer Hochhalle

Durch die Größe und Höhe stellt die Hallenheizung einer Hochhalle besondere Anforderungen an Heizungs- und Lüftungstechnik.

Zentrale Aspekte sind hier nicht nur die gleichmäßige Wärmeverteilung und Kühlung der gesamten Halle, sondern auch die Vermeidung von Wärmeverlusten, um die Betriebskosten möglichst gering zu halten. Konkrete Herausforderungen bei der Konzeption einer Hallenheizung sind:

Ungleichmäßige Wärmeverteilung

Wie überall gilt auch in Hochhallen das Phänomen der Temperaturschichtung, wenn warme Luft nach oben steigt und sich unter der Decke staut, während es am Boden kühl ist. Arbeiten Menschen in der Hochhalle, ist es im Arbeitsbereich dadurch kalt, während in der Höhe große Wärmeverluste entstehen.

  • Durch den Einsatz von Deckenventilatoren oder speziellen Lüftungsanlagen wird die Raumluft kontinuierlich durchmischt, um eine gleichmäßige Temperatur zu erhalten.

Hohe Energiekosten

Das große Raumvolumen führt zu einem hohen Energiebedarf – und damit auch erheblichen Betriebskosten, wenn der gesamte Raum gleichmäßig erwärmt werden soll.

  • Strahlungsheizungen wie Dunkelstrahler zeichnen sich durch ihre hohe Effizienz aus. Die Strahlungswärme erwärmt dabei nicht die komplette Raumluft, sondern lediglich die Objekte und Bauteile, auf die sie trifft. So entsteht bereits bei geringen Raumtemperaturen ein angenehmes Raumklima zum Arbeiten.
  • Die Einbindung von regenerativen Energien wie Solarthermie oder Wärmepumpen verringert die Energiekosten und leistet einen Beitrag zum Klimaschutz.

Hohe Wärmeverluste durch die Gebäudehülle

Nicht nur die nach oben steigende Luft, die durch das Hallendach entweicht, führt zu Wärmeverlusten. Auch geöffnete Tore oder unzureichende Dämmungen der Gebäudehülle allgemein steigern den Energiebedarf, um eine konstante Raumtemperatur zu erreichen.

  • Eine gute Isolierung von Wänden und Dächern, aber auch die Nutzung von Thermovorhängen und Isoliertoren verringern Wärmeverluste und reduzieren die Betriebskosten.

Unterschiedliche Arbeits- und Lagerbereiche

In Hochhallen kommen oft unterschiedliche Funktionen wie die Lagerung und Produktion von Gütern zusammen. Entsprechend ist das Beheizen einzelner Zonen und Bereiche erforderlich, um den jeweiligen Temperaturanforderungen zu genügen.

  • Dezentrale Heizungsanlagen ermöglichen eine gezielte Steuerung und damit das Beheizen von einzelnen Zonen. Da nicht die komplette Halle beheizt werden muss, steigert das die Effizienz der Heizungsanlage.

Begrenzte Arbeitszeiten

Nicht jede Halle erfordert konstant gleichbleibende Temperaturen, wie es etwa bei der Lagerung von empfindlichen Gütern der Fall ist. Ist zum Beispiel nur eine kurze Nutzungsdauer gegeben, die einen Anstieg der Raumtemperatur erfordert, braucht es lange, bis sich die komplette Raumtemperatur merklich ändert.

  • Strahlungsheizungen zeichnen sich durch kurze Vorlaufzeiten aus, da sie nicht die Luft, sondern die einzelnen Objekte erwärmen. So stellt sich schon unmittelbar nach dem Start der Heizung ein angenehmes Raumklima ein.

Spezielle Wartung

Vor allem unter der Decke montierte Heizungssysteme erfordern in Hochhallen eine spezielle Wartung. Damit einher gehen vergleichsweise hohe Kosten für die Wartungsarbeiten. Zudem können diese sehr zeitintensiv sein und unter Umständen nicht im laufenden Hallenbetrieb stattfinden.

  • Strahlungsheizungen zeichnen sich durch ihre geringe Wartungsintensität aus. Alternativ empfiehlt sich eine strategische Wartungsplanung, durch die sich Aufwand und Kosten reduzieren.

Einbindung erneuerbarer Energien

Das GEG 2024 schreibt für den Einbau neuer Heizungsanlagen einen Anteil von 65 Prozent erneuerbarer Energien vor. Doch gerade die große Fläche und der damit einhergehend hohe Energiebedarf machen die Integration von Solarthermie und Co. schwierig.

  • Das GEG sieht Ausnahmen für Dunkelstrahler im Hallenbau vor, sodass der Einbau auch trotz der Nutzung fossiler Energieträger weiterhin möglich ist.
  • Strahlungsheizungen lassen sich mit Solarthermie oder Wärmepumpen kombinieren, wodurch sich die Energieeffizienz genauso verbessert wie durch den Einsatz intelligenter Steuersysteme.

Geeignete Heizungssysteme für Hochhallen

Welches Heizsystem sich am besten für eine Hochhalle eignet, lässt sich nicht pauschal beantworten, da dies von Faktoren wie der Hallengröße, -nutzung und den Anforderungen an die Energie abhängt. Jedoch sind gasbetriebene Hell- und Dunkelstrahler besonders weit verbreitet, seltener kommen wassergeführte Heizsysteme oder Warmlufterzeuger zum Einsatz.

  • Dunkelstrahler finden sich vor allem in Lagerhallen, Produktionshallen und Werkstätten. Sie eignen sich bereits ab Deckenhöhen von 4 Metern, rufen keine Luftzirkulation hervor und zeichnen sich durch kurze Vorlaufzeiten und einen geringen Wartungsaufwand aus.
  • Hellstrahler erzeugen eine sichtbare Strahlung durch sehr hohe Oberflächentemperaturen. Wichtig ist daher ein ausreichender Abstand zwischen Arbeitsbereichen und Strahlungsheizung. Sie kommen vor allem dort zum Einsatz, wo im temporären Betreib schnell Wärme gefragt ist.

Warmlufterzeuger erwärmen die Luft im Inneren des Geräts und blasen diese anschließend in den Raum aus. Die kann sowohl dezentral als auch über zentrale Lüftungsanlagen erfolgen. Die Installation ist einfach, die Geräte heizen auch große Räume in kurzer Zeit auf. Damit einher geht allerdings ein hoher Energieverbrauch, da das Risiko von Temperaturschichtung besteht, wodurch vielfach unterstützend Deckenventilatoren zum Einsatz kommen.

Deckenstrahlplatten verteilen Wärme ähnlich wie Dunkelstrahler, arbeiten dazu jedoch mit einer großen Fläche, von der aus die Wärme abstrahlt. Wassergeführte Rohrleitungen erwärmen die Platte dazu, von wo sich die Strahlungswärme gleichmäßig im Raum ausbreitet.

Unterstützende Heizsysteme

Nicht als alleinige Heizung geeignet, jedoch hilfreich bei der Reduzierung von Wärmeverlusten sind sogenannte Torluftschleier, die Wärmeverluste an geöffneten Toren reduzieren und eine Barriere gegen Kaltluft erzeugen. Deckenventilatoren hingegen blasen die nach oben steigende Warmluft wieder nach unten in den Raum und sorgen so für eine Durchmischung der Luftschichten zugunsten einer gleichmäßigen Raumtemperatur.

Planung einer Heizung für die Hochhalle

Um ein Heizungssystem für Ihre Hochhalle zu ermitteln, das optimal auf die Raumgröße, Hallenhöhe und die Nutzungsart abgestimmt ist, nutzen Sie ein unverbindliches Beratungsgespräch mit unseren Expert:innen. Wir stehen Ihnen mit unserer langjährigen Expertise von der Planung bis zur Inbetriebnahme einer effizienten, zukunftsorientierten Heizungslösung zur Seite, die sich zudem durch ihre geringe Wartungsintensität und niedrige Betriebskosten auszeichnet.