Bei der Sanierung wurden sowohl konventionelle wie neuartige Maßnahmen angewandt. Erstmals wurde ein Kühldeckensystem zur Klimatisierung physikalischer Messräume eingesetzt. Abb 5 zeigt die Energieprognose im Überblick und Abb 7 ausgewählte Werte der Gebäudetechnik.

Die neue Lüftungsanlage

Neustrukturierung der Nutzungsbereiche

Den einzelnen Räumen wurden feste Funktionen als Chemielabor, physikalischer Messraum oder Büro- und Seminarraum zugewiesenund sie wurden innerhalb des Gebäudes zu Gruppen zusammengefasst. Dadurch blieben die Leitungswege kurz. Ein Umgang mit gesundheitsgefährdenden Stoffen ist nur noch in den ausgewiesenen Chemielaboren möglich. Damit reduzierte sich die Zahl der Räume mit erhöhtem Luftwechsel. Räume mit hohen Abwärmelasten wurden an der Nordseite des Gebäudes untergebracht.

Zentralisierung

Die Abluft wird zukünftig zu 85% über eine zentrale Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung geführt, die unter Volllast 50% der enthaltenen Wärme recyceln kann. Daneben sind für stark lösemittelhaltige Abluft noch vier dezentrale Anlagen vorgesehen.

Systemtrennung

Eine Klimatisierung der Laborräume, die wegen der inneren Wärmelasten durch die Geräte notwendig ist, erfolgte früher über eine Erhöhung der Luftvolumenströme. Nach der Sanierung werden Außenluftkühler für eine „freie Kühlung“, eine Nachtkühlung und ergänzend in den Messräumen ein Kühldeckensystem mit Wasser eingesetzt. Hierdurch verringert sich der Strombedarf für die Ventilation erheblich. Eingesetzt werden hierfür drei Systeme je nach Wärmelast der Räume: ein Putzkühldeckensystem, ein Schwerkraftkühler und Gebläsekonvektoren. Alle Systeme sind auf hohe Vorlauftemperaturen ausgelegt, um Oberflächenwasser und Umweltwärme nutzen zu können. Durch Einbeziehung der Deckenunterzüge bei den Putzkühldecken ist deren aktive Fläche größer als die reine Deckenfläche. Im Betrieb soll die Kühlung der Massivdecken bevorzugt nachts erfolgen.

Flexibilisierung

Zur raumweisen Regelung werden Variabel-Volumenstromregler eingesetzt und eine Einzelraumbilanzierung vorgenommen. Durch feste Zeitvorgaben wird der Luftwechsel nachts und am Wochenende reduziert. Präsenzmelder in den einzelnen Labors garantieren, dass die Lüftungsanlage bei Bedarf sofort auf Tagbetrieb wechselt. Bei den üblichen Laborabzügen führt eine Betätigung der Frontschieber automatisch zu einer Erhöhung der Abluftmenge. Lösemittelunterschränke werden konstant abgesaugt. Ein Kontrollsystem bilanziert sämtliche Abluftströme und führt automatisch die für die Druckerhaltung notwendige Menge Zuluft ein. Zum Einsatz kommen nur energiesparende, drehzahlgeregelte Ventilatoren.

Durch diese Maßnahmen kann der Luftvolumenstrom um mehr als 50% reduziert werden. Beispielsweise wurden früher in einem Labor mit 20 m² Fläche 24 Stunden konstant 1.100 m³/h abgeführt. Mit der neuen Regelung wird tagsüber – je nach Belastung – zwischen dem Maximalwert von 1.100 und dem zur Einhaltung der DIN 1946-7 erforderlichen Mindestluftwechsel von 500 m³/h gewechselt, während nachts und am Wochenende auf 340 m³/h reduziert wird. In der Bibliothek, die auch als Seminarraum dient, wird die Luftqualität über ein System mit einem Luftqualitätssensor gesteuert.

Tageslichtnutzung und Beleuchtung

Für eine verbesserte Tageslichtnutzung wurden außenliegende Jalousien mit Lichtlenklamellen, Tageslichtöffnungen in Flurtüren, Oberlichter und eine veränderte Farbgebung eingesetzt (Abb 6). Die Wirkung der Lichtlenklamellen auf den Raumeindruck und die entsprechende Verschattungssituation wurde mittels Lichtsimulation untersucht. Auch die Entfernung der Fluchtbalkone hat die Tageslichtsituation verbessert. Die neue Beleuchtungsanlage zeichnet sich durch Energiesparlampen und eine bedarfsgerechte Steuerung mit Präsenzmeldern, Stufenschaltungen und automatischer Beleuchtungsstärkeregelung in Abhängigkeit vom Außenlichteinfall aus.

Gebäudehülle

Durch einen Blower-Door-Test konnten am Ende der Bauphase noch bis dahin unbemerkt gebliebene Leckagen identifiziert und behoben werden. Der Test erreichte einen Wert von 0,98 h-1 und übertrifft damit den von der EnEV geforderten Wert von 1,5 h-1 deutlich. Im Ergebnis wurden die Transmissionswärmeverluste des Gebäudes halbiert.

Eine Sanierung der Wärmebrücke „Kragarme“ wurde intensiv diskutiert und die erreichbaren Ergebnisse für verschiedene Varianten ermittelt. Den Ausschlag für den Abbau gaben die erwarteten geringeren Instandhaltungskosten durch die glatte Fassadenfläche. Um den notwendigen Brandschutz und die Laborsicherheit nach der Sanierung zu gewährleisten, wurden die Geschosse in mehrere Brandabschnitte eingeteilt und durch Rauchschutztüren und Brandschotts getrennt. Auch ein verbesserter baulicher Brandschutz und elektro-akustische Alarmeinrichtungen dienen diesem Ziel.