Die Kombination der Aspekte Bedarfsminimierung, effiziente Energiebereitstellung und Einbeziehung erneuerbarer Energien hat der kürzlich fertiggestellten Büroimmobilie NuOffice in München die LEED-Zertifizierung in Platin eingebracht. Diese Zertifizierung steht für "Leadership in Energy and Environmental Design" und bewertet Gebäude hinsichtlich ihrer Umweltfreundlichkeit, Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit.
Im Bereich Energieeffizienz räumte das Gebäude die maximale Punktzahl ab, was insbesondere die Experten vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP freut, die für die Entwicklung des energetischen Konzepts verantwortlich zeichneten. Das Ergebnis der Zusammenarbeit sei ein Beispiel dafür, wie sich Planungsteam und Wissenschaftler bei der Entwicklung innovativer Gebäudeentwürfe ergänzen können.
Laut IBP weist die Büroimmobilie einen Primärenergiebedarf von unter 60 kWh/(m²a) auf, typische Gebäude im Bestand liegen bei 250-300 kWh/(m²a), Neubauten bei ca. 160 kWh/(m²a). Wesentliche Partner des Fraunhofer IBP für die Umsetzung der Konzepte waren das Architekturbüro Falk von Tettenborn sowie die BBS Planungsgesellschaft mbH für Technische Gebäudeausrüstung. Die LEED-Zertifizierung selber wurde koordiniert und durchgeführt vom Beratungsunternehmen Intep - Integrale Planung GmbH.
Auf Anraten der Forscher des Fraunhofer IBP wurde die Gebäudehülle mit einer wärmetechnisch optimierten Lochfassade versehen, die sich durch einen sehr hohen Dämmstandard auszeichnet. Hinzu kam eine durchgehende Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung. Zur Verbesserung des Innenraumklimas während der Sommermonate, verfügt das Gebäude über einen außenliegenden Sonnenschutz, an verschiedenen Stellen wurden zusätzlich innovative Verschattungssysteme – sowohl im Scheibenzwischenraum als auch in Form von elektrochromer Verglasung – integriert.
Die Frischluftzufuhr in alle Bereiche des Gebäudes wird über Lüftungsanlagen mit effizienter Wärmerückgewinnung gewährleistet. Dadurch konnten Lüftungswärmeverluste bei gleichzeitig guter Raumluftqualität minimiert werden. Beim Beleuchtungskonzept erzielten die Wissenschaftler durch energiesparende Betriebsweisen und Leuchtmittel, insbesondere durch den Einsatz der LED-Technologie weitere Einsparungen.
Um eine effiziente Energieversorgung bereitstellen zu können, erarbeiteten die Mitarbeiter des Fraunhofer IBP ein Heiz- und Kühlkonzept auf Basis einer Bauteilaktivierung. Dieses ermöglicht niedrige Systemtemperaturen zum Heizen sowie vergleichsweise hohe Temperaturen zum Kühlen und schafft so die Voraussetzung für die Integration erneuerbarer Energien in das Heiz- und Kühlkonzept. Der Einsatz von Kältemaschinen für die Gebäudekühlung war demnach entbehrlich, die Restkälteversorgung übernahmen Grundwasserbrunnen.
Zum Heizen entwickelten die Experten des Fraunhofer IBP ein völlig neuartiges System mit einer Fernwärme betriebenen Absorptionswärmepumpe, bisher wurden Absorptionswärmepumpen zur Wärmebereitstellung mit Gas betrieben. Durch die Nutzung von Grundwasser im Winter ergibt sich hiermit eine exzellente Primärenergiebilanz. Neben der Erschließung erneuerbarer Energien über die Grundwasserbrunnen konnte außerdem eine Fotovoltaik-Anlage auf dem Dach des Gebäudes installiert werden, die einen Großteil des benötigten Strombedarfs selber deckt und damit die CO2-Bilanz zusätzlich verbessert.
"Damit das Potenzial der verschiedenen Komponenten und Systeme optimal ausgeschöpft werden kann, wird im NuOffice ein Gebäude- und Raumautomationssystem eingesetzt, das für eine effiziente Steuerung aller Gewerke sorgt", erklärt Dr. Michael Krause, Gruppenleiter am Fraunhofer IBP, die Zusammenführung der verschiedenen Komponenten. Um die hohen energetischen Ziele zu erreichen, bezieht die Gebäudeautomation hierbei Wetterprognosen in die Regelungsstrategie als aktives Steuerungsinstrument mit ein und ermöglicht ein kontinuierliches Monitoring des Betriebsverhaltens.
Dieses Monitoring ist eine Grundvoraussetzung für die wissenschaftliche Begleitung des Gebäudebetriebs durch das Fraunhofer IBP. Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Forschungsvorhabens "Direction" führen die Forscher dieses über einen Zeitraum von vier Jahren durch. Das NuOffice ist dabei eines von europaweit drei Gebäuden, das wegen seines geringen Primärenergiebedarfs für "Direction" ausgewählt wurde. "Mit dem Vorhaben soll europaweit demonstriert werden, dass Niedrigstenergiegebäude bei sehr gutem Raumkomfort und hoher Energieeffizienz auch eine hohe Kosteneffizienz aufweisen können", erläutert Projektleiter Jan Kaiser die zukünftige Arbeit des Fraunhofer IBP an dem Objekt.
Das Projekt soll mit dazu beitragen, den Weg zur Umsetzung der neuen EU-Gebäuderichtlinie 2010 abzubilden. Dabei werden die Betriebswerte analysiert und die Betriebsweise bei möglichen Abweichungen zu den Simulationen optimiert. Neben wirtschaftlichen und energetischen Faktoren spielen beispielsweise auch der Komfort und die Zufriedenheit der Nutzer eine Rolle, ein wesentliches Kriterium dafür, ob sich das vom Fraunhofer IBP entwickelte Energiekonzept im Alltag bewährt.
Quelle: Fraunhofer IBP / sth