Energiekonzept der Heinrich-Böll-Stiftung

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Energiekonzept der Heinrich-Böll-Stiftung

Vorreiterrolle in der Gebäudetechnik

9. Juni 2008
Das neue Stiftungshaus gehört energetisch zur ökologischen Avantgarde: Wenig, aber hoch innovative Technik sorgt für den äußerst geringen Primärenergieverbrauch*. Nach einem Jahr Einregulierungszeit liegt dieser Verbrauchswert bei ca. 44 kWh/m²*a (basierend auf einer unverbindlichen Hochrechnung), wobei der ursprünglich projektierte Wert auf 55,7 kWh/m²*a berechnet wurde. Durchschnittlich werden drei Jahre für die Einregulierung der Gebäudetechnik benötigt, daraus resultierend kann mit einer Reduzierung des Primärenergiewertes in den Folgejahren gerechnet werden. Beeindruckend ist, dass die gesetzlich vorgeschriebene Grenze 2005 bei über 130 kWh/m²*a lag.

Die Lüftung über das Atrium, Kühlung durch Wasserverdunstung, Heizen mit Serverabwärme und die optimale Dämmung sind in einem nicht unerheblichen Maße für den geringen Primärenergieverbrauch des Neubaus in der Schumannstraße verantwortlich.

Das Gebäude besticht nicht nur durch das Energiekonzept, sondern auch durch die daraus abgeleiteten geringeren Nebenkosten. Durch Einsparung von Energie (Strom, Wärme), Wasser und optimales Gebäude- und Müllmanagement, konnte die Heinrich-Böll-Stiftung die Betriebskosten im Vergleich zum Durchschnitt in Deutschland bei klimatisierten Bürohäusern um ca. 18 Prozent senken. Betrachtet man beispielsweise die Heizkosten des Neubaus in klimatisierten Bürogebäuden in Deutschland, so kann der Neubau in der Schumannstraße eine Ersparnis von etwa 40 Prozent aufweisen. Ähnliche Zahlen gibt es in den Bereichen Wasserverbrauch bzw. und Müllentsorgung.

Die Vermutung liegt nahe, dass die Errichtung des Gebäudes aufgrund des innovativen Energiekonzepts und der Verwendung ökologischer Baustoffe entsprechend kostenintensiv war. Bei einer Bruttogrundfläche von ca. 7.000 m² belaufen sich die Baukosten auf ca. 10,5 Mio. €  und liegen damit eher im Mittelfeld.

Schon jetzt dient der Neubau in der Schumannstraße als Ideengeber für neue geplante Projekte mit ähnlichen Energiekonzepten und kann somit Einfluss auf zukünftige, nach ökologischen Kriterien errichtete Gebäude nehmen. Diese Tatsache unterstreicht die Besonderheit des Neubaus der Heinrich-Böll-Stiftung.

Nachhaltigkeit war auch das Leitprinzip

Nachhaltigkeit ist einer der Grundwerte der Heinrich-Böll-Stiftung. Nachhaltigkeit war auch das Leitprinzip für das Energiekonzept, das vom Schweizer Ingenieurunternehmen Basler & Hofmann, Zürich, für die Stiftung entwickelt wurde. Es folgt drei wesentlichen Regeln:

  • Intelligente Systeme mit möglichst wenig Geräten – das spart Ressourcen und hält die Installations- und Betriebskosten gering.
  • Energie ist erst verloren, wenn sie das Gebäude verlässt. Abwärme wird auf innovative Weise wieder genutzt.
  • Möglichst natürliche und nutzerbestimmte Lüftung und Kühlung. In vielen Bürogebäuden sind die Nutzerinnen und Nutzer der Technik ausgeliefert. Im Gebäude der Heinrich-Böll-Stiftung bestimmen die Mitarbeitenden selbst über Lüftung und Kühlung.

In Partnerschaft mit der Firma Grammer Solar wurde auf dem Dach eine Photovoltaik-Anlage installiert, die einen Primärenergiebeitrag von etwa 53.000 kWh jährlich erbringt  und dem Stromnetz zugeführt wird.

Faktor 10 – mit gutem Gewissen kühlen

Moderne Bürogebäude unterliegen einem Paradox: Sind sie gut wärmegedämmt, benötigen sie zwar wenig Heizenergie, dafür steigt jedoch der Kühlenergiebedarf. Denn die zahlreichen Bürogeräte heizen das Gebäude von innen auf und die überschüssige Wärme kann nicht mehr durch eine „undichte” Gebäudehülle entweichen. In vielen herkömmlichen Bürogebäuden läuft deshalb im Sommer die Klimaanlage mit hohem Energieverbrauch. Für die Nutzerinnen und Nutzer bedeutet dies: Fenster geschlossen halten.

Nicht so bei der Heinrich-Böll-Stiftung: Hier wird nicht mit der Kältemaschine, sondern mit Wasser gekühlt. In allen Büros befinden sich entlang der Fensterfronten so genannte Brüstungsgeräte. In ihnen befindet sich ein Hochleistungswärmetauscher, durch den im Sommer Wasser mit einer Temperatur von 20° C zirkuliert. Ein kleiner Ventilator im Brüstungsgerät sorgt dafür, dass sich die gekühlte Luft im Raum verteilt. Auch bei Außentemperaturen von 30° C steigt die Raumtemperatur nicht über einen Maximalwert von 25° C.

Das dafür benötigte Kühlwasser wird über einen so genannten adiabatischen Rückkühler im Keller des Gebäudes erzeugt: Auf seinen Rohren wird Stadtwasser versprüht. Dabei entsteht Verdunstungskälte, die die Kühlwassertemperatur wieder auf 20° C reduziert. So gekühlt gelangt das Wasser zurück in den Kreislauf.

Die Vorteile des Systems liegen auf der Hand: Konventionelle Klimasysteme benötigen Wasser mit einer Temperatur von 8-10° C. Das Kühlwasser wird im Raum dann wieder auf 12° bis 18° C erwärmt. Das verschlingt unnötig viel Energie. Beim System, das in der Heinrich-Böll-Stiftung eingesetzt wird, ist kein „Temperatursprung” nötig. Dadurch wird hier um den Faktor 10 effizienter gekühlt als mit herkömmlichen Systemen.

Im Winter heizen die Server – eine „ausgezeichnete” Idee

Das Brüstungsgerät sorgt im Sommer für Kühlung, im Winter für Wärme. Und auch beim Heizen ist es außergewöhnlich effizient. Während herkömmliche Heizsysteme eine Heizwassertemperatur bis 50°C benötigen, wärmt das innovative Brüstungsgerät die Büros bereits mit einer Vorlauftemperatur von 28° C. Und was andernorts lästige Wärmelast ist, wird hier effektiv genutzt: die Abwärme der Server. Die Server der Heinrich-Böll-Stiftung befinden sich in so genanten Cool-Racks – ein „Kühl-Schrank” im wahrsten Sinne des Wortes. Damit können die Server in die Gebäudetechnik eingebunden und ihre Abwärme direkt nutzbar gemacht werden. Die Cool-Racks werden von Wasser mit einer Temperatur von 23° C durchflossen. Die Server erwärmen das Wasser auf eine Temperatur von ca. 30° C. Das so erwärmte Wasser wird dann in das Heizsystem eingespeist und sorgt in den Büros für angenehme Temperaturen im Winter. Die Wärme „kostet” also lediglich die Pumpenergie, die für die Umwälzung des Wassers benötigt wird 90 Prozent kann direkt als Heizenergie genutzt werden. Im Sommer werden auch die Server über den adiabatischen Rückkühler gekühlt. Für dieses außergewöhnliche Konzept der Planer von Basler & Hofmann erhielt die Heinrich-Böll-Stiftung den GreenCIO Award. Der Preis würdigt innovative Projekte, die die Energieeffizienz von IT-Systemen deutlich verbessern.

Das Atrium als Lunge

Damit der CO2-Gehalt in der Raumluft auf einem normalen Niveau bleibt, ist eine regelmäßige Frischluftzufuhr nötig. Viele moderne Bürogebäude funktionieren nur mit aufwändigen Lüftungssystemen. Bei der Heinrich-Böll-Stiftung setzt man dagegen auf eine natürliche Lüftung: Das Atrium im Innern des Gebäudes wirkt wie eine Lunge. Im Sommer wird der Innenhof durch das offene Atriumsdach natürlich belüftet. Im Winter, wenn das Dach geschlossen ist, sorgt ein Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung für die Frischluftzufuhr in das Atrium. Dabei dient die Abwärme der Abluft zum Aufwärmen der Frischluft. Die Büros lassen sich mit hohen Fensterflügeln zum Atrium und zu den Fluren im Innern des Gebäudes hin öffnen. Diese Querlüftung versorgt die Innenräume ganz nach Bedarf mit frischer Luft – dank des Atriums ohne die sonst üblichen Wärmeverluste im Winter. Durch die Ausnützung der natürlichen Thermik im Atrium kann mit minimalem Energieeinsatz ein Maximum an Wohlbefinden im Gebäude erzielt werden.

* Primärenergie setzt sich hier zum einen aus dem Gesamtverbrauch des Hauses zusammen (Heizenergie, Klimatisierung, Beleuchtung und Warmwasseraufbereitung) und zum anderen aus dem externen Energieverbrauch, der bei der Umwandlung bzw. Bereitstellung von Strom oder Wärme entsteht. Bei der Stromerzeugung in einem Kohlekraftwerk muss ein gewisser Input einfließen, um einen bestimmten Energieoutput bereitstellen zu können (Differenz von Input zu Output = Energieverluste). Sämtliche Vorgänge, die für die Energiebereitstellung nötig sind, müssen berücksichtigt werden und drücken sich im Primärenergiefaktor aus.

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