In produzierenden Unternehmen werden oftmals Wärme- und Stofflasten freigesetzt, die von einer RLT-Anlage abgeführt werden müssen. Das Fachgebiet upp untersucht Maßnahmen zur Optimierung der Betriebsweise der TGA für die Strömungsmuster des Mischens und Schichtens sowie lokale Klimatisierungskonzepte.
In der Literatur erfolgt insbesondere eine Unterscheidung zwischen den Luftführungssystemen der Misch-, Verdrängungs- und Schichtlüftung. Bei einer raumfüllenden Mischlüftung wird das gesamte Raumluftvolumen in Bewegung versetzt. Aufgrund des proportionalen Zusammenhangs zwischen dem Gesamtwärmestrom und dem Zuluftvolumenstrom führen hohe thermische Lasten zu großen notwendigen Luftmengen, wodurch wiederum hohe Kosten anfallen.
Bei der Schichtlüftung hingegen entstehen zwei Luftbereiche mit unterschiedlicher Qualität. Der untere Bereich ist durch eine saubere und behagliche Luftschicht geprägt, da die Zuluft in Bodennähe in die Halle eingebracht wird. Dies wird durch eine Abstimmung des Zuluftvolumenstroms und der temperatur in Abhängigkeit der thermischen Lasten erreicht.
Das Video sowie die Abbildung zeigen eine 3D Darstellung der Modellfabrik mit Zu- und Abluftkanälen.
Für empirische Versuche der verschiedenen Luftführungssysteme wurde am Fachgebiet Umweltgerechte Produkte und Prozesse eine Modellfabrik errichtet, welche aus einer Produktionshalle mit Maschinen und der zugehörigen Technischen Gebäudeausrüstung besteht. Die Produktionshalle und die Maschinenmodelle sind im Maßstab 1:2,5 errichtet.
Über eine an der Modellfabrik installierte raumlufttechnische Anlage (RLT-Anlage) können neben dem Misch- und Schichtlüftungsbetrieb verschiedene Luftqualitäten (Temperatur, Feuchte) eingestellt werden. Die eingesetzten Maschinenmodelle ermöglichen eine zeitvariable Einstellung thermischer Lasten zur Simulation bestimmter Lastgänge mit einer maximalen flächenbezogenen Wärmelast von bis zu 690 W/m². Über eine Kompressionskältemaschine können diese abgeführt werden. Neben drei sich im Raum befindenden vertikalen Temperaturmesssäulen zur Visualisierung der Temperatur ist die Modellfabrik mit einem Energie-Monitoringsystem ausgestattet. Dies ermöglicht die Darstellung des Energiebedarfs der gesamten RLT-Anlage, der Kältemaschine, der Vor- und Nacherhitzer sowie der Zu- und Abluftventilatoren.