Minimaler Energiebedarf und ­hoher Komfort

Blick in das Atrium. Bild: Friedrich ­Wassermann

###newpage###

Der Mieter, das internationale Unternehmen Econcern mit Hauptsitz in den Niederlanden, verfolgt schon seit dem Jahr 1984 das Ziel, "eine nachhaltige Energieversorgung für alle" zu realisieren. Gemeinsam entwickeln die dazugehörigen Tochterunternehmen auf globaler Ebene einzigartige Projekte, innovative Produkte und Dienstleistungen für eine nachhaltige Energieversorgung. Das Unternehmen ist mit weltweit rund 1000 Mitarbeitern in 20 Ländern aktiv.

Der Unternehmensmission folgend, schritt die deutsche ­Unternehmenszentrale des Konzerns mit gutem Beispiel ­voran. Für die rund 120 Mitarbeiter in Köln sollte ein geeignetes Bürogebäude erbaut werden, das die Vision des Unternehmens in Architektur und energetischer Idee widerspiegelt. Ziel war es, ein innovatives Büro im Passivhausstandard zu errichten, welches in gleichem Zuge architektonisch anspruchsvoll sein sollte.

Energieeffizienz + Atrium = etrium
Das Herzstück des Bürogebäudes bildet das Atrium, ein glasüberdachter Innenhof. Diesem und der enormen Energieeffizienz verdankt das "etrium" seinen Namen. Das dreigeschossige Gebäude umfasst eine Nutzfläche von 3751m² und bietet Platz für insgesamt 150 Personen.
Für das Energiekonzept des "etrium" zeichnete das zum Konzern gehörige Beratungsunternehmen Ecofys verantwortlich. Das Konzept basierte auf Nachhaltigkeitsgesichtspunkten und technisch-wirtschaftlichen Aspekten und war gleichzeitig Eckpfeiler für den architektonischen Planungsansatz.

###newpage###

Gleich zu Beginn setzte sich das Planungsteam aus Bauherrn, Architekt und beteiligten Ecofys-Experten zusammen. Auf diese Weise konnte von Anfang an in ständiger Rückkopplung die Ausführungsplanung unter Berücksichtigung des energetischen Gebäudekonzeptes aufgenommen werden.

Dieser innovative Ansatz zeichnete besonders die konzeptionelle Phase des Projektes aus und vereinfachte die Beachtung und Umsetzung der Vorgaben durch den Architekten. Zusätzliche Herausforderung für alle am Projekt beteiligten Parteien war die überaus kurze Projektzeit. Nach Erteilung der Baugenehmigung im Dezember 2007 sollten und konnten die Mitarbeiter das neue Bürogebäude im Oktober 2008 bereits beziehen.

Innovative Gebäudebestandteile
Als erstes Passivhaus-Bürogebäude dieser Größenordnung in NRW benötigt das "etrium" fünfmal weniger Heizenergie und verbraucht 70 % weniger Primärenergie als ein konventionelles Bürogebäude der gleichen Größenordnung. Eine Reihe von innovativen Techniken und die moderne Bauweise gewährleisten, dass Energie gespart wird, jedoch ein hoher Komfort erhalten bleibt. Das Energiekonzept basiert auf drei Prinzipien, die sich einfach darstellen lassen:

• den Energieverbrauch an erster Stelle so weit wie möglich zu senken,
• die Anwendung EE in bestmöglichem Umfang für den verbleibendem Energiebedarf zu integrieren und
• notwendige restliche Energie so sauber wie möglich durch fossile Brennstoffe abzudecken.

###newpage###

Lüftungsanlage.Bild: Econcern

Nutzer im Mittelpunkt
Der Nutzer steht beim "etrium" im Mittelpunkt. Grundsätzlich erfolgt die Steuerung aller relevanten Anwendungen wie Beleuchtung oder Sonnenschutz über die Gebäudeleittechnik (GLT). Dennoch ist es jedem Nutzer möglich, die Befehle der GLT - wenn gewünscht - selbst zu übersteuern. Dies bedeutet, dass der Sonnenschutz herauf- oder heruntergefahren oder aber das Licht ausgeschaltet werden kann. In Abhängigkeit von der Präsenz im Raum wird nach einer gewissen Zeit der gewünschte Systemzustand selbstständig wieder hergestellt. Alle Fenster - auch zum Atrium hin - lassen sich öffnen.Das energetisch-technische Gesamtpaket basiert auf folgenden Bestandteilen:

###newpage###

PV Anlage.Bild: Econcern

1. Gebäudehülle und Dämmung:
Das "etrium" ist in kompakter Bauweise errichtet. Die thermische Hülle umfasst als Pufferbereich auch das Atrium, während eine zusätzliche hochwertige Dämmung (28 cm) der Außenwand den Energieverlust verhindert.

2. Belüftung:
Die in die Büros eingeleitete Frischluft strömt über die Kombizonen ins Atrium, das zusätzlich als zentrale Abluftführung dient. Von hier aus gelangt die Abluft in die Wärmerückgewinnung, die die enthaltene Energie (Wärme durch z. B. Mitarbeiter und Computer) zur erneuten Nutzung bereitstellt.

###newpage###

3. Wärmeschutz im Sommer:
Die optimierte 3-fach Verglasung (U-Wert 0,76W/m²K) ergänzt sich durch außen liegende Verschattungsvorrichtungen an den Fenstern zum Schutz vor sommerlicher Sonnenwärme. Das Atriumdach wurde ebenfalls als Dreischeibenverglasung und zum Sonnenschutz mit einem g-Wert von 0,24 ausgeführt.

4. Zusätzlicher aktiver Gebrauch der Sonnenenergie:
Eine auf dem Dach installierte PV-An­lage mit einer Leistung von 32 kW pro­duziert jährlich 30 000 kWh Strom zur Einspeisung ins öffentliche Netz. Zusätzlich befinden sich auf dem Dach zwei Solarkollektoren ("Solior FL 150", Econcern-Innovationen) zur Warmwasserversorgung der Mitarbeiterduschen.

5. Klimatemperierung durch ­Atriumnutzung:
Das verglaste Atrium bildet einen zentralen Bestandteil des passiven Gebäudeenergiekonzeptes. Es erfüllt eine wichtige Funktion als Abluftzone, die aufwendige Kanalführungen überflüssig macht. Durch eine hocheffiziente Wärmerückgewinnungsanlage im Lüftungsgerät wird ein Wärmerückgewinnungsgrad von bis zu 95 % erreicht. Zur energieeffizienten Beheizung des Gebäudes wird eine Grundwasserwärmepumpe (48 kW) eingesetzt. Im Sommer wird das Grundwasser zur Kühlung der Frischluft genutzt. Aktive Kühlkomponenten sucht man - abgesehen für die IT-Technikräume - ansonsten vergebens.

###newpage###

6. Tageslichtnutzung:
Der überwiegend aus Glas bestehende Innenbereich wird von Tageslicht durchflutet - so kann auf künstliches Licht weitgehend verzichtet werden. Die Verglasungsanteile wurden durch dynamische Tageslichtsimulationen optimiert. Präsenzmelder in den Büros und spezielle Sensoren passen das Licht je nach Bedarf und Tageszeit dem Raum an (installierte Beleuchtungsleistung 8 -10 W/m²).

7. Weitere ökologische Maßnahmen:
Zur Wirtschaftlichkeit des Gebäudes trägt die Nutzung von Regenwasser für die Toilettenspülungen bei. Zusätzlich verfügt das Gebäude über eine Dachbegrünung. Energieeffiziente Haushaltsgeräte in den Teeküchen, zentrale Multifunktionsdrucker und der großflächige Einsatz sparsamer Laptops helfen zusätzlich Strom zu sparen und die internen Lasten soweit wie möglich zu reduzieren.

Energiekonzept im Winter
Die über die zentrale Wärmerückgewinnungsanlage vortemperierte Frischluft wird je nach Wärmebedarf mittels Nachheizregister je Zone erwärmt und über die Deckenauslässe in die Büros eingeblasen. Passivhausspezifisch sorgt die effiziente Bauweise in erster Linie für einen extrem geringen Wärmebedarf. Von dort gelangt die Luft über Überströmungen zu den Fluren und dann weiter zum Atrium, wo sie zentral abgesaugt und vor Verlassen des Gebäudes der Wärmerückgewinnung zugeführt wird. In der Nacht und am Wochenende erfolgt zur Reduzierung des Heizenergiebedarfs ein Umluftbetrieb.

###newpage###

Energiekonzept im Sommer
Die über das Grundwasser vortemperierte Frischluft wird über die Deckenauslässe in die Büros eingeblasen. Von dort gelangt die Luft über Überströmungen zu den Fluren und dann weiter zum Atrium, wo sie über das öffenbare Atriumdach und den thermischen Auftrieb nach außen abgeführt wird. Die passive Nutzung massiver Bauteile als thermische Speichermassen tragen ebenfalls dazu bei, dass sich die Temperaturen im Tagesverlauf innerhalb des Gebäudes selbst im Hochsommer im komfortablen Bereich bewegen. Nachts wird das Gebäude bei Bedarf über einen erhöhten Luftwechsel sowie freie Nachtkühlung des Atriums gekühlt und die Speichermassen auf diese Weise "entladen", sodass die thermische Aufnahmekapazität zum Tagesbeginn wieder gewährleistet ist.

Weniger Kosten
Der Energiebedarf des "etrium" im Vergleich zu dem eines "Standardbüros" lässt sich sehen: 70 % geringerer Primärenergieverbrauch und fünfmal weniger an Heiz­energie wirken sich natürlich auch spürbar auf die Energiekosten aus. Diese liegen pro Jahr bei ca. 20 000,- Euro, dieses entspricht pro Monat 0,50 Euro/m². Im ­Vergleich mit einem Standardbüro der gleichen Größenordnung mit mindestens 1,60 Euro/m² pro Monat ergibt sich eine Einsparung von 1,10 Euro/m².

Zur Sensibilisierung der Verbrauchsdaten erfolgt eine zonenweise Verbrauchsdatenerfassung aller relevanten Parameter. Zudem werden auch Temperaturniveaus, Öffnungszeiten der Fenster und beispielsweise die Wasserverbräuche festgehalten.

###newpage###

Wasserspeicher. Bild: Econcern

Ansicht des "etrium". Bild: Econcern

###newpage###

Baukosten und Förderung
Das Land NRW fördert besonders innovative Konzepte. Nach Prüfung durch die Förderstelle belief sich die finanzielle Unterstützung für das Projekt auf knapp 100 000,- Euro. Bei Betrachtung der Gesamtkosten von 6,5 Mio. Euro auf den ers­ten Blick ein kleiner Teil. Die Mehrkosten (Kostengruppen 300, 400 und 700) von rund 10 % reduzierten sich somit jedoch auf nur noch 8,5 % - dieser Wert konnte vor dem Investor vertreten werden.

Mit einer erhöhten Miete von 1,- Euro/m² (bei Einsparung von Energiekosten von 1,10 Euro/m²) lagen die Vorteile für Mieter und Bauherrn auf beiden Seiten. Die Mehrkosten des Investors werden sich (inkl. Förderung und ca. 5 % Energiekos­tensteigerung) in knapp 10 Jahren amortisiert haben.

Das Energiekonzept im Winter. Bild: Friedrich Wassermann

Das Energiekonzept im Sommer. Bild: Friedrich Wassermann

###newpage###

Zertifizierte Nachhaltigkeit
Der Erfolg des Projektes wurde unlängst bestätigt. Das "etrium" wurde aufgrund seines wegweisenden Energiekonzeptes mit dem Gütesiegel der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen in der Kategorie "gold" ausgezeichnet. Gebäude mit diesem Zertifikat gelten als Vorbild für die Bauwirtschaft im Bezug auf Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit. Das Zertifizierungssystem wurde im Jahr 2008 gemeinsam vom Bundesminis­terium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BVMBS) und der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB) erarbeitet.

Gesparte Energie im Vergleich zu einem konventionellen Bürogebäude der gleichen Größe.

Kontakt:
Ecofys Germany GmbH, 50829 Köln
Tel. 0221 27070300, Fax 0221 27070010
info@ecofys.de, www.ecofys.de