Bürogebäude kühl kalkuliert
Von langen kalten Wintermonaten bis hin zu besonders heißen Sommermonaten – nicht selten präsentiert sich das Wetter hierzulande in diesen Extremzuständen. Um die Temperaturen am Arbeitsplatz das ganze Jahr über im erträglichen Rahmen zu halten, ist meist neben einem Heiz- auch ein Kühlsystem notwendig. Spätestens bei der Planung einer Immobilie stellen sich dann die Fragen, ob ein Kühlsystem zum Einsatz kommen soll und wie dieses im Objekt realisiert werden kann. Das Ingenieurbüro Plakon im niederrheinischen Moers beantwortete diese Fragen für den energetischen Neubau seines Bürogebäudes mit der Auswahl einer Wärmepumpenanlage, die nicht nur heizen, sondern auch passiv und aktiv kühlen kann.
Energetisch geplant. Im Moerser Gewerbegebiet durfte dreigeschossig gebaut werden – so konnte ein kompaktes Gebäude mit vergleichsweise kleinen Geschossflächen realisiert werden.
Da die zahlreichen PCs, Monitore und Drucker in den drei Großraumbüros ständig Wärme abgeben, ist die Kühlung der Räume nicht nur im Sommer, sondern auch während der Übergangszeiten wichtig.
Eine Sole/Wasserwärmepumpe vom Typ „WPF 40“ übernimmt in den Wintermonaten die Beheizung sowie in den Sommermonaten und Übergangszeiten die Kühlung des Bürogebäudes. Die Anlage erreicht dabei eine Leistungszahl bis zu 4,9.
Drei 700-l-Pufferspeicher vom Typ „SPB 700E“ eignen sich für die beengten Platzverhältnisse im Heizungskeller. Sie bevorraten die Wärme- bzw. Kühlenergie, bis sie benötigt wird.
Für viele Unternehmer ist es oft eine Entscheidung von großer Tragweite: Soll man weiterhin in der gemieteten Immobilie verbleiben, mit allen Unzulänglichkeiten wie Platzmangel, hoher Lärmbelästigung und schlechten Arbeitsbedingungen? Oder ist es das Wagnis wert, eine Immobilie zu bauen, nach eigenen Vorstellungen, zugeschnitten auf die individuellen Bedürfnisse, dabei zukunftsfähig, weil später ausbaubar und nach energetischen Konzepten realisiert?
Walter Beckemeier und Klaus Lupinski haben es gewagt: In Moers am Niederrhein ließen sie für ihr Ingenieurbüro Plakon ein dreistöckiges Bürogebäude errichten, das nach energetischen Kriterien geplant und realisiert wurde. Bei der Frage des Heizsystems fiel die Entscheidung für eine Wärmepumpe von Stiebel-Eltron. Ausschlaggebend war, dass diese nicht nur heizen, sondern auch passiv und aktiv kühlen kann.
Gebäudeform folgt der Funktion
Architekt Theodor Meiners, vom Duisburger Architekturbüro Falk, konzipierte das Ingenieurbüro Plakon ganz nach energetischen Zielvorgaben. Von Vorteil war, dass im Moerser Gewerbegebiet dreigeschossig gebaut werden darf. So konnte ein kompaktes Gebäude mit vergleichsweise kleinen Geschossflächen realisiert werden.
Zukunftsorientiert ist dazu der Innenausbau gestaltet worden: Alle Innenwände können in den einzelnen Geschossen versetzt werden, sodass für die Zukunft eine flexible Nutzung garantiert ist. Zurzeit planen auf 800 m² Nutzfläche rund 30 Beschäftigte vor allem Kesselanlagen, beispielsweise für Kraftwerke. Und wenn das Unternehmen wachsen sollte, könnte das Gebäude mitwachsen. Statisch ist es so angelegt, dass sich ein weiteres Geschoss aufsetzen lässt.
Energetisch betrachtet, hat das Gebäude auch einiges zu bieten: Die Bodenplatte ist doppelt gedämmt, ebenso die oberste Decke, die das Flachdach bildet. An den Außenwänden ist 16 cm Vollwärmeschutz aufgebracht. Die Grenzwerte der damals gültigen Wärmeschutzverordnung wurden dabei um 38% unterschritten.
Gute Rahmenbedingungen für die Wärmepumpe
Im Zuge der energetischen Planung fiel die Wahl auf ein Heizsystem mit zusätzlicher Kühlfunktion. Weil die zahlreichen PCs, Monitore und Drucker in den drei Großraumbüros ständig Energie in Form von Wärme abgeben – jeder einzelne Arbeitsplatz rund 1000 W täglich –, ist eine zusätzliche Heizleistung nur an kalten Wintertagen notwendig. Viel wichtiger ist aber die Kühlung der Räume, und zwar nicht nur im Sommer, sondern auch während der Übergangszeiten, damit sich die Beschäftigten des Ingenieurbüros in ihren neuen Räumlichkeiten wohlfühlen.
Für das spezielle Anforderungsprofil des Plakon-Bürogebäudes ist die Wärmepumpen-Technologie eine optimale Lösung. Sie wurde von Geschäftsführer Lupinski von Anfang an favorisiert. „Energieeffizienz und Nachhaltigkeit sind wertsteigernde Aspekte, die in der Planungsphase Berücksichtigung finden müssen. Daher habe ich mich frühzeitig über den Einsatz Regenerativer Energien informiert.“ Die Möglichkeit, mit einer Wärmepumpe außerdem effizient und kostengünstig kühlen zu können, weil sich das Kühlpotenzial der Erdwärmesonden in das Kühlsystem mit einbinden lässt, überzeugte beide Geschäftsführer. Das Architekturbüro entwickelte gemeinsam mit dem SHK-Fachplaner und -Installationsbetrieb Neuwirth aus Moers eine leistungsstarke Komplettlösung zur Heizung und energieeffizienten Kühlung.
Eine reversible Sole-/Wasserwärmepumpe „WPF 40“ von Stiebel Eltron mit einer Heizleistung von 40 kW versorgt den Neubau ganzjährig. Zur Verlängerung der Laufzeiten wurde die Anlage mit drei 700-l-
Pufferspeichern vom Typ „SPB 700E“ kombiniert. Beim Wärmeverteilsystem entschieden sich die Bauherren für Radiatoren, da diese – im Hinblick auf die leicht umsetzbaren Trockenbauwände – den größten Nutzen-/Kosten-Effekt haben. Sie wurden im gesamten Gebäude auf allen drei Ebenen installiert und kommen mit einer Vorlauftemperatur von 45°C aus. Über eine Innenraumregelung schaltet die Wärmepumpe automatisch zwischen Heiz- und Kühlbetrieb um. Die Umweltenergie zum Heizen und Kühlen der Immobilie holt das System über sechs Erdsonden mit einer Tiefe von 95 m aus dem Moerser
Untergrund. Sie wurden vom Tochter-Unternehmen Geowell gebohrt. Die Leistung der Erdsonden liegt im Heizbetrieb bei 31 kW, im Kühlbetrieb bei 48 kW.
Mehrwertfunktion durch Kühlen
Schon im Frühjahr und bis weit in den Spätsommer hinein übernimmt die erdgekoppelte Wärmepumpe die Aufgabe des Kühlens. Über Kühlkassetten in den abgehängten Decken transportiert die Wärmepumpe unerwünschte Wärme aus den Räumen ab, kühlt das Gebäude und verfügt somit über eine effektive Mehrwertfunktion. Die Anlage führt dabei die Raumwärme an die Sole zurück und gleicht so das Temperaturniveau im Erdreich automatisch wieder aus. Das nach einer Winterperiode abgekühlte Erdreich kann sich so schneller regenerieren.
Die Wärmepumpensteuerung übernimmt die komplette Kühlregelung. Die Steuerungseinheit der Wärmepumpe startet die passive Kühlung bei Überschreitung einer festgelegten Raumtemperatur. Hierbei bleibt die Wärmepumpe ausgeschaltet – somit passiv. Genutzt wird
lediglich die niedrige Temperatur des Erdreichs. Die Wärmeträgerflüssigkeit gibt die Kühlenergie über Umsteuerventile, hydraulische Weichen und Wärmetauscher innerhalb des Kälteverteilsystems an die Raumluft ab.
Bei erhöhtem Kühlbedarf erfolgt der automatische Wechsel in den aktiven Kühlbetrieb, zu dem die Wärmepumpe gestartet wird. Der aktive Kühlbetrieb endet, sobald das für die passive Kühlung brauchbar hohe Temperaturniveau erreicht ist.
Lohnende Aussichten
Rund 170.000 Euro hat das Ingenieurbüro Plakon in die neue Wärmepumpenanlage investiert. Darin sind die Erschließung der Wärmequelle, die gesamte Wärmepumpenanlage, die Wärmeverteilung, das Deckensystem zur Kühlung sowie alle Installationskosten eingeschlossen. „Eine zukunftssichere Gebäudetechnik für Gewerbeimmobilen ist heutzutage von
enormer Bedeutung“, versichert Lupinski. „Wegen steigender Energiepreise, aber nicht zuletzt deshalb, weil der Umweltschutz beim Ansehen einer Firma in der Öffentlichkeit eine immer größere Rolle spielen wird.“
Bilder: Stiebel Eltron GmbH & Co. KG,
Holzminden
www.stiebel-eltron.de
