Das Energon im Science Park II ist ein Bürogebäude im Passivhausstandard auf dem Eselsberg in Ulm. In unmittelbarer Nähe befindet das Ulmer Expo-Gelände mit der Passivhaus-Wohnsiedlung „Im Sonnenfeld“.
Die Nettogrundfläche von 6900 m² bietet Platz für rund 420 Arbeitsplätze. Als Standort für das Gebäude wurde ein schattenloser Südhang gewählt, um die Sonneneinstrahlung optimal zu nutzen.
Die fünf Etagen wurden mit einer Stahlbeton-Skelett-Konstruktion und einer Fassade aus Holzelementen errichtet und im Oktober 2002 fertig gestellt. Das Gebäude wurde als Passivhaus mit einem Heizwärmebedarf von weniger als 15 kWh/m2 jährlich geplant. Erreicht werden aktuell sogar 12 kWh/m2.
Die Wärmeversorgung des Gebäudes basiert primär auf einem 185 kW-Fernwärmeanschluss an ein Netz mit Kraft-Wärme-Kopplung. Die Fernwärme bedient die Heizkreise von Betonkernaktivierung, zentraler Zuluftnacherhitzung und Warmwasserbereitung für die Küche. In allen übrigen Geschossen wird Warmwasser wegen der geringen Abnahme über Elektrodurchlauferhitzer erzeugt.
Abwärme in Betonkernaktivierung
Die Abwärme der Kälteaggregate von zentralen EDV-Räumen und der Küche wird mit Vorrang in die Betonkernaktivierung eingespeist, bei fehlendem Bedarf über Rückkühlwerke an die Umgebung abgegeben.
Das Feld aus 40 Erdwärmesonden mit je 100 m Bohrtiefe dient primär der sommerlichen Wärmeabfuhr mit bis zu 120 kW Kälteleistung über ein Rohrsystem in den Geschossdecken (Betonkernaktivierung, BKT). Die Erdwärmesonden werden direkt mit dem Wasser der BKT durchströmt. In Summe wurden 350 Rohrregister aus Kunststoff auf 5.000 m² Deckenfläche verlegt. Die Register liegen in 10 cm Abstand von der Deckenunterseite bei 28 cm Deckenstärke.
Erdwärme zuerst
Das Gebäude wird mechanisch be- und entlüftet, wobei alle Aufenthaltsräume auch über die Möglichkeit zur Fensterlüftung verfügen. Die Luftansaugung erfolgt durch ein 28 m langes Betonrohr im Erdreich mit 1,8 m Durchmesser. Die winterliche Lufterwärmung geschieht zentral in vier Stufen:
- Erdkanal
- Erdwärmesonden
- Wärmerückgewinnung
- Fernwärme
Zur Wärmerückgewinnung kommt wegen der baulichen Vorteile (räumliche Trennung von Zu- und Abluft, dadurch reduzierte Geschosshöhen) ein Kreislaufverbundsystem mit einem Wärmebereitstellungsgrad von 65% zum Einsatz. Zusammen mit dem Erdkanal und den Erdwärmesonden beträgt der Wärmebereitstellungsgrad etwa 80%.
Der überwiegende Teil der Zuluft wird in das zentrale Atrium eingebracht. Durch Luftabsaugung in den Büros und den Nebenräumen strömt Luft vom Atrium nach. Für die Außenbüros geschieht dies durch Rohre in den Geschossdecken, in den Büros zum Atrium über Lüftungsschlitze in den Fassaden.
Abwärme aus Kältemaschinen
Die BKT deckt den gesamten Wärmebedarf. Sie nutzt die Abwärme der Kältemaschinen und bei erhöhtem Bedarf die Fernwärme. Eine Einzelraumtemperaturregelung ist aufgrund der hohen thermischen Qualität der Gebäudehülle und des Selbstregulierungseffekts der BKT nicht vorgesehen.
Auf dem Flachdach (Neigung: 3 Grad, Orientierung: Süd und Nordwest) des Gebäudes befindet sich ein 15 kWp-Solarstromanlage. Besonderheit sind die amorphen Zellen, die auf 328 m² Fläche unmittelbar in eine Foliendachbahn einlaminiert sind. Das Primärenergieäquivalent der solaren Stromerzeugung entspricht in der Jahressumme planerisch etwa 6 % des Primärenergiebezugs des Gebäudes für Heizung, Lüftung, Kühlung und Beleuchtung. Schließt man die 135 kWp-Anlage des Bauherrn auf der nahestehenden Hochgarage in die Betrachtung ein, werden annähernd 70% des Bedarfs ausgeglichen.
Fundierte Beiträge zum Thema Energieeffizienz, zu dem ja auch das Passivhaus zählt, bietet Energieblogger-Kollege Andreas Kühl hier auf seinem Blog Energynet.
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