Effizientes Raumklima für DGNB-Platin-Gebäude

Das von Neumann Architekten, Frankfurt und der OFB Projektentwicklung realisierte Bürogebäude in Holz-Hybrid-Bauweise zeigt eindrucksvoll, wie nachhaltiges und energieeffizientes Bauen heute aussehen kann. So spart der durchdachte Unternehmenssitz der Hessen Agentur GmbH gegenüber einem konventionell errichteten Bürohaus jährlich allein schon rund 1.160 t CO₂ ein. In Kombination mit ausgeklügelter Gebäudetechnik sowie Energieversorgungssystemen erzeugt das Gebäude übers Jahr hinweg mehr regenerative Energie, als im Betrieb verbraucht wird. Das gelingt durch Photovoltaik auf dem Dach und an der Fassade mit insgesamt rund 1.300 m² Fläche, welche 150 MWh/Jahr erzeugt, sowie mithilfe eines unterirdischen 400 m³ großen Eis-Energiespeichers. Dieser verfügt über eine Speicherkapazität von 32.275 kWh zum Heizen und Kühlen. Dafür erhielt das Platinum Wiesbaden mit dem „Platin-Zertifikat“ die höchste aller DGNB-Auszeichnungen.

Anlagenbau für ein

Energie-Plus-­Gebäude

Für die Planung und Installation der gesamten Anlagentechnik zeichnete Kiefer Klimatechnik aus Stuttgart verantwortlich. So besteht die Lüftungsanlage aus zwei zentralen Lüftungsgeräten, die im Untergeschoss sowie im fünften Obergeschoss installiert sind und verschiedene Nutzbereiche versorgen. Erstere dient allein zur Be- und Entlüftung der Räume im Untergeschoss, während die zweite Anlage obendrein auch für die Klimatisierung aller oberirdischen Büro- und Sanitärräume bis ins fünfte Stockwerk sorgt.

Die Außenluft wird an der Fassade angesaugt, in der RLT-Anlage hocheffizient aufbereitet und konditioniert. Für eine nachhaltige und umweltfreundliche Temperierung sorgt hierbei eine integrierte Wärmerückgewinnung mit adiabater Kühlung (Verdunstungskühlung). Die so optimal konditionierte Zuluft wird anschließend unter höchsten Komfortansprüchen über die Schlitzdurchlässe zugfrei in die Büro- und Besprechungsräume eingebracht.

Bei einem Gesamtvolumenstrom von rund 16.300 m³/h setzt das Platinum auf eine intelligente, bedarfsgerechte Lüftung. Ein VVS-System (variabler Volumenstrom) wertet kontinuierlich die Daten der integrierten Luftqualitätsfühler aus und passt die Luftmengen dynamisch an die jeweilige Raumnutzung an. So wird in den Bürobereichen ein Luftwechsel von LW = 1,0 - 1,8 h^-1 gefahren. Sind die Konferenzräume stark belegt, reagiert das System sofort und erhöht die Luftwechselrate dort auf bis zu LW = 6,0 h-1, während die Zuluft in den weniger genutzten Büroetagen im Gegenzug energieeffizient reduziert wird.

Die Abluft aus den Büroräumen gelangt mittels spezieller Überströmelemente in den Flurbereich und wird dort zentral abgeführt. Die speziellen und akustisch hochwirksamen Bauteile erfüllen alle Anforderungen an eine hohe Schallabsorption und verhindern die Sprachübertragung nach außen zuverlässig – ideal für konzentriertes Arbeiten sowie eine angenehme, diskrete Gesprächsatmosphäre.

Für optimales Büroklima

Bei der Vergabe der Klimatechnik für die Innenräume waren die Ansprüche von Bauherren und Planern nicht weniger hoch. Doch durch die enge Zusammenarbeit von Kiefer-Komponenten- und -Produktentwicklung gelang es, die klimatischen Anforderungen sogar zu übertreffen: mit dem Einbau der ‚Indul‘ Schlitzauslässe. Daniel Nack, Entwicklungsleiter bei Kiefer Klimatechnik, erläutert: „Es galt vorab nachzuweisen, ob und in welchem Umfang der Schlitzauslass den thermischen Vorgaben insbesondere im Sommer gerecht wird – nicht zuletzt aufgrund der besonderen Einbausituation.“ So waren die Luftauslässe im fassaden- und fensternahen Deckenbereich eingeplant. Das bedingte eine asymmetrische Ausblasgeometrie ins Rauminnere, was wiederum die erzeugte Luftströmungsform und die thermische Behaglichkeit der Personen im Raum beeinflussen kann. Gleichzeitig mussten etwa die Oberflächen- bzw. Strahlungstemperaturen der Umschließungsflächen bei der Planung berücksichtigt werden.

Kennzeichnend für den verwendeten Schlitzauslass ist die hohe Induktion, also die Beimischung der Raumluft durch feine Einzelstrahlen, sodass Temperaturdifferenzen und die Luftgeschwindigkeit rasch abgebaut werden und kein unangenehmes Zugluftgefühl auftritt.Optisch fügen sich die filigranen Durchlassprofile unauffällig in die moderne Deckenarchitektur ein.

Blick ins Labor

Im hauseigenen Raumströmungslabor im Kiefer Entwicklungszentrum lassen sich Raumströmungsmessungen oder akustische Messungen und Optimierungen unter realen Bedingungen schnell und effizient durchführen. Es galt die lokale thermische Behaglichkeit (siehe Infokasten) nach DIN EN ISO 7730 im Volllast-Kühlfall sowie bei reduziertem Betrieb zu bewerten. Alles unter der Annahme einer sitzenden (1,2 met = 58,2 W/m²), sommerlich gekleideten Person (0,5 clo = 0,080 m² K/W) und einer relativen Raumluftfeuchte von ca. 50 %. Dafür wurde ein repräsentativer Ausschnitt eines Großraumbüros des Platinums samt simulativer Personen- und Maschinenlasten nachgebaut, der ‚Indul‘ Schlitzdurchlass mit asymmetrischer Ausblasgeometrie in Baulänge 800 mm installiert und entsprechend der erforderlichen Betriebsparameter eingestellt.

Fazit nach Test und Einabu

In den folgenden Messreihen erfasst eine spezielle Messvorrichtung anhand 20 einzelner Messpunkte auf Kopfhöhe (stehend/sitzend), Knie- und Fußhöhe die für die Berechnung der thermischen Behaglichkeit erforderlichen Kennzahlen: Darunter fallen beispielsweise die lokale Raumluftgeschwindigkeit und -temperatur oder die berechneten Werte für ein Zugluftrisiko. Getestet wurde sowohl der Volllast-Kühlfall mit einem Volumenstrom von 45 m³/h sowie der reduzierte Betrieb mit 25 m³/h, jeweils mit einer Temperaturdifferenz von Zuluft zu Raumluft von ΔT= - 6 K.

Die Prüfreihe ergab, dass mit dem Schlitzauslass unabhängig von der eingestellten Luftmenge eine gleichmäßige und optimale Strömungsform erreicht wird, sodass Untertemperaturen und Raumluftgeschwindigkeiten bis zum Eintritt in die Aufenthaltszone optimal abgebaut werden.  Die Frischluft verteilt sich also horizontal und vertikal gleichmäßig, ohne störendes Zugluftrisiko und ohne lokale Unbehaglichkeiten zu erzeugen, wie etwa Zugempfinden oder kalte Füße. Damit zeigten die Raumströmungsergebnisse erfolgreich, dass in allen Bewertungskriterien die beste Kategorie A (I) für die thermische Behaglichkeit im Aufenthaltsbereich gemäß DIN EN 16798-1 erzielt werden konnte.

Nach den ersten drei Jahren der Gebäudenutzung, sind die Nutzerstimmen durchweg positiv. Folke Mühlhölzer, Vorsitzender der Geschäftsführung der Hessen Agentur, berichtet: „Die Lüftungsanlage erfüllt all unsere Erwartungen an eine optimale Raumluftqualität: Sie läuft absolut geräuschlos, es zieht nicht und man hat noch dazu das Gefühl, dass auch weniger Staub und Pollen ins Gebäude gelangen.“