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Bürogebäude Energon in Ulm – mit knapp 7.000 m² Nettogrundfläche das weltweit größte Bürogebäude nach Passivhauskonzept (2006). Die Betonkerntemperierung sorgt zusammen mit einer umfassenden Wärmedämmung, mechanischer Be- und Entlüftung sowie beweglichem Sonnenschutz für komfortable Arbeitsbedingungen. Architektur: oehler faigle archkom (Bretten), Energiekonzept: ebök Ingenieurbüro (Tübingen), Monitoring: Steinbeis-Transferzentrum Energietechnik, Fachhochschule Ulm.
© Software AG Stiftung, Darmstadt

Energiekonzept
© BINE Informationsdienst

Der Grundriss des Regelgeschosses im Energon Gebäude.
© Software AG Stiftung, Darmstadt

Dynamik in der thermisch aktivierten Decke. Oben Heizen und unten Kühlen. Daten: Steinbeis-TransferzentrumEnergietechnik, Ulm
© Fraunhofer ISE, Freiburg

Oben: Heiz- und Kühlarbeit der Erdwärmesonden der Jahre 2004 und 2005 (Ablesewerte, bezogen auf die beheizte Nettogrundfläche von 6.911 m²) sowie mittlere monatliche Außen- und Raumlufttemperaturen. Hinweis: Für 9/2004 liegen keine vollständige Messdaten vor. Unten: Jahresheiz- und Jahreskühlarbeit der Erdwärmesonden. Daten: Steinbeis-Transferzentrum Energietechnik, Ulm
© Fraunhofer ISE, Freiburg
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Aus der Praxis: Bürogebäude nach Passivhauskonzept

Im Sommer wird mit der Betonkerntemperierung gekühlt. Die Kälte kommt aus der Erde – mit vierzig jeweils 100 Meter langen Erdwärmesonden erreicht man eine Kälteleistung von bis zu 120 kW. Wasser strömt in einem geschlossenen Kreislauf von den Erdwärmesonden durch die Rohrregister in den Decken und zurück. Insgesamt sind 350 Rohrregister aus Kunststoff auf 5.000 m² Deckenfläche verlegt. Die Register liegen in 10 cm Abstand von der Deckenunterseite bei 28 cm Deckenstärke. Über einen zusätzlichen Wärmetauscher mit Frostschutzsicherung wird der Wasserkreislauf der Erdwärmesonden auch zum Kühlen und Heizen der Zuluft eingesetzt.

Die Büroräume werden ausschließlich über die BKT mit gebäudeinterner Abwärme (Server-Räume) und Fernwärme beheizt, die Erdsonden liefern Wärme über das Vorheizregister im Zuluftgerät an die kalte Zuluft. Nur wenige Flächen im Gartengeschoss mit Sondernutzung (Casino, Seminarräume) sind zusätzlich mit Fußbodenheizung bzw. Akustik-Thermo-Paneelen ausgestattet.

Die BKT wird grundsätzlich nachts, also außerhalb der Büronutzungszeiten betrieben. Nach dem Einschalten der Zirkulationspumpe wird der Ladezustand des Betonkerns aus der Vorlauf-/ Rücklauf-Temperaturdifferenz ermittelt. In Verbindung mit der erforderlichen Vorlauftemperatur wird eine Pumpenlaufzeit berechnet, die in regelmäßigen Zeitabständen bedarfsgerecht korrigiert wird. Durch die intermittierende Betriebsweise ergeben sich hier größere Temperaturschwankungen im Erdsonden-Kreis.

Beim Kühlen wird tagsüber vorrangig die Zuluft gekühlt, der Betrieb der BKT erfolgt möglichst nachts, also außerhalb der Büro- nutzungszeiten. Beim Heizen wird die Decke nachts mit gebäudeinterner Abwärme (Lebensmittel- und Serverkühlung) und Fernwärme beladen. Die Vorlauftemperatur liegt immer unter 24°C, die Betonkerntemperaturen erreichen maximal 23,5°C. Die Temperatur von Betonkern und Raumluft sind nur geringen Schwankungen unterworfen (1 Kelvin). Aufgrund des Passivhausstandards sind die Vorlauftemperaturen auch im Heizfall immer so gering, dass Räume mit hohen internen Lasten automatisch gekühlt werden. Dies erlaubt beim Energon die Realisierung einer einheitlichen Regelzone für alle Räume. Die BKT wird gegen 19 Uhr in Betrieb genommen. Bis zu diesem Zeitpunkt zeigen alle Temperaturen im Bauteil den bei Entladung zu erwartenden, leicht fallenden Verlauf. Beim Kühlen ist die Dynamik größer: Nachts wird aus der Decke Wärme mittels Kaltwasser (21 bis 22°C) abgeführt. Die Deckenoberflächentemperatur und die Raumtemperatur sind morgens am geringsten und steigen mit Arbeitsbeginn aufgrund interner und solarer Lasten. Eine Vorlauftemperatur von 20°C wird nie unterschritten.

Der Endenergieverbrauch des Gebäudes für Heizung, Lüftung, Kälte und Licht lag 2005 bei 46,8 kWh/m²a inklusive Gebäudekühlung und Casino (Endenergieverbrauch: Strom 23,4 kWh/m²a und Wärme 23,4 kWh/m²a). Der Primärenergieverbrauch des Gebäudes für 2005 betrug 81,0 kWh/m²a.

Bauherr und Nutzer sind mit dem Gebäude und dem Arbeitsplatzkomfort sehr zufrieden. Selbst während der Inbetriebnahmephase, als die Lüftung noch nicht voll funktionierte und die Heizung von Hand geregelt werden musste, kam es für die Mieter zu keinen Nutzungseinschränkungen.

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