900.000 m³/h Luft für 280 km/h
Abbildung 2 zeigt den Aufbau des insgesamt knapp 20 m breiten und 32 m hohen Gebäudes, in dem sich die 17 m hohe und 4,3 m breite Flugkammer befindet (Punkt 1 in der Abbildung). Die Flugkammer ist mit dreischichtigem, 4 cm dickem Panzerglas vollverglast. Auf der gegenüberliegenden Seite befinden sich die vier stufenlos regelbaren Axialventilatoren (Punkt 3). Diese haben Durchmesser von je 2,9 m und erreichen eine Gesamtluftleistung von 900.000 m³/h (elektrische Leistungsaufnahme je Ventilator 319 kW). Die Luftumwälzung erfolgt im Zirkularsystem: Die Ventilatoren saugen die Luft über einen Diffusor (Punkt 5) und Umlenkelemente (Punkte 2; gebogene Aluminiumprofile) oben aus der Flugkammer ab und drücken sie nach unten, wo sie erneut Umlenkelemente durchströmt. Danach erreicht die Luft eine Düse (Punkt 6) und wird darin auf eine maximale Geschwindigkeit von 280 m³/h beschleunigt. Der Boden der Flugkammer (Punkt 4) besteht aus einzeln aufgehängten und federnden Drahtseilen. Aus den Betriebsdaten Luftvolumenstrom (250 m³/s) und der elektrischen Leistungsaufnahme der Ventilatoren (4 x 319 kW, Ventilatorwirkungsgrad 60 %) errechnet sich ein mittlerer statischer Druck im Luftkanal von etwa 3.000 Pa.
Aufwändige Maßnahmen zum Schallschutz
Die Windobona Indoor Skydiving-Anlage steht in einem Mischgebiet, in dem die Anforderungen der TA Lärm einzuhalten sind. Die TA Lärm fordert maximale Schalldruckpegel in Gewerbegebieten von 65 dB(A), in Kern,- Dorf- und Mischgebieten von 60 dB(A) und in allgemeinen Wohngebieten von 55 dB(A). Diese Grenzwerte müssen in den Abendstunden um jeweils 15 dB(A) verringert werden. Dabei gelten diese Werte jeweils beim Empfänger, also zum Beispiel am Fenster einer Wohnung. Um den Flugbetrieb auch bis 22 Uhr durchführen zu können, waren an der gesamten Anlage aufwändige Maßnahmen zur Schalldämmung erforderlich.
Mit diesen Aufgaben wurden die Spezialisten der Berliner.Luft Technik GmbH betraut. Sie projektierten auf Basis von speziell für dieses Projekt hergestellten Kulissenschalldämpfern geeignete Schalldämpfungsmaßnahmen an den Zu-und Abluftöffnungen des Bauwerks und installierten auch schallabsorbierende Wandverkleidungen. Die Ausführung der Maßnahmen inklusive des Einbaus erfolgte von April bis August 2017.
So wurde der Schallschutz geplant und ausgeführt
Als Grundlage für die schalltechnischen Betrachtungen dienten bereits vorliegende Messwerte einer vergleichbaren Windobona-Anlage in Wien. Hier wurden Schalleistungspegel (LwA) für die ungedämpften Zuluftöffnungen von 99 dB(A) je Gebäudeseite und für die Luftaustrittsöffnung mit 104 dB(A) über Dach gemessen. Um einen 24-h-Betrieb der Anlage zu ermöglichen, bedarf es der Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte der TA Lärm. Hierzu wurde von einem Ingenieurbüro eine schalltechnische Immissonsprognose durchgeführt, nach der die Schallemissionen auf Schalleistungspegel (LwA) für die Zuluftöffnungen von unter 79,5 dB(A) je Gebäudeseite und für die Luftaustrittsöffnungen von unter 91,6 dB(A) zu begrenzen sind. Über die akustische Optimierung hinaus stand aber auch die Forderung des Anlagenbetreibers, die zu erwartenden strömungstechnischen Verluste (und die damit einhergehenden Betriebskosten) zu minimieren. Dazu wurde bei dem in der Windobona-Anlage maximal benötigten Volumenstrom von 900.000 m³/h für die Zu- und Abluftöffnungen jeweils ein freier Mindestquerschnitt von 36 m² bestimmt. Daraus ergibt sich eine mittlere Geschwindigkeit der ein- oder abströmenden Luft von maximal etwa 7 m/s.
Um die projektierten Mindestquerschnitte zu realisieren, wurden an den seitlichen Zuluftöffnungen des Gebäudes und an den Abluftöffnungen auf dem Dach jeweils außenliegende Stahlbaukonstruktionen angebracht, die zur Aufnahme der Schallschutzmaßnahmen (Schalldämmungen) unter den vorgenannten Rahmenbedingungen dienten. Die seitlichen Zuluftöffnungen am Gebäude wurden durch das Aufsetzen der Stahlbaukonstruktion und der damit möglichen Ansaugung aus zwei Richtungen (Ost und West) auf den geforderten Mindestquerschnitt vergrößert. Die Stahlbaukonstruktionen wurden nach außen mit einer gedämmten Blech-Außenfassade beplankt. Im Innern der Stahlbaukonstruktionen wurden die sichtbaren Bereiche der Außenfassade sowie der Dach- und Bodenbereiche zusätzlich von innen mit schallabsorbierenden Paneelen als Wand-/Dach-/Bodenverkleidung ausgestattet. Die verbliebenen Ansaug-/Abluftöffnungen wurden mit Kulissensätzen vom
Typ K-200TL in der Zuluft und vom Typ K-100TL in der Abluft ausgerüstet, um die vorgesehene Verringerung der Schallleistungsemissionen zu erreichen. Die Bereiche der Ansaug- und Abluftöffnungen wurden zusätzlich außen mit einem Vogelschutzgitter und Wetterschutzlamellen abgedeckt.
