Nachhaltigkeit

von neubauadmin

„In der vorläufigen Monatsbilanz der ZAMG liegt der Juni 2019 in allen Bereichen an der Spitze der extremsten Juni-Monate: Sonnenscheindauer 45 Prozent über dem Mittel, 57 Prozent weniger Niederschlag als im Mittel und Temperatur 4,7 °C über dem Mittel.“ 1

Der Sommer 2019 zeigt eindrucksvoll, dass die Kühlung eines Gebäudes zu einem immer kritischeren Aspekt in der Gebäudeplanung wird. Neben extremer Hitze treten immer öfter auch Wetterextreme mit Starkregen mit unvorstellbaren Wassermassen auf.

Auch das Thema „Energie“ rückt immer stärker in den Mittelpunkt. Gebäude sollen die benötigte Energie auf nachhaltige Weise selbst generieren, z.B. mit Photovoltaik-Modulen. Noch weiter reicht der Ansatz, Gebäude als Energiespeicher zu nutzen, also als Akku, um Energie für längere Zeit zu speichern.

Deshalb kam diesem Thema von Anfang an eine wesentliche Bedeutung zu. Mit dem Planungsbüro „FIN – Future Is Now, Kuster Energielösungen GmbH“ fanden wir den perfekten Partner, um unsere Vorstellungen einer nachhaltigen Dienststelle in die Realität umzusetzen.

In unserer neuen Dienststelle wird es prakisch keine Klimageräte geben. Heizkörper? Fehlanzeige. Die gewählte Lösung: Thermische Bauteilaktivierung und erneuerbare Energien.

An dieser Stelle ist es wichtig zu betonen, dass die Firma Kuster die Planungsleistungen für das Rote Kreuz zu einem stark reduzierten Sonderpreis durchgeführt hat. Dadurch unterscheiden sich die Planungs- und Installationskosten der gewählten Gebäudetechnik nicht von jenen einer konventionellen Variante. Im Gegenteil: Durch die gewählte Technik werden die zukünftigen Betriebskosten weit unter jenem Niveau einer üblichen Haustechnik liegen! Zusätzliche konnten Bundesförderungen für dieses Vorzeigeprojekt lukriert werden.

Thermische Bauteilaktivierung

„Als Thermische Bauteilaktivierung (TBA) werden Systeme zum Heizen und Kühlen von Räumen bzw. ganzen Gebäuden bezeichnet, deren Besonderheit darin besteht, dass die Heiz- bzw. Kühlregister im Zuge der Errichtung des Gebäudes in Bauteile einbetoniert werden. Aufgrund der üblicherweise sehr großen Registerflächen wird ein solches Heiz- und Kühlsystem in die Kategorie „Flächenheizung“ eingestuft. Da die Wärmeabgabeleistung eines Heizkörpers bei gleich gehaltener Heizmitteltemperatur näherungsweise zur Heizkörpefläche proportional ist, kann bei einer Flächenheizung die notwendige Heizleistung mit Heizmitteltemperaturen erreicht werden, die nur wenig über der Solltemperatur der zu beheizenden Räume liegt.“

„Als Thermische Bauteilaktivierung (TBA) werden Systeme zum Heizen und Kühlen von Räumen bzw. ganzen Gebäuden bezeichnet, deren Besonderheit darin besteht, dass die Heiz- bzw. Kühlregister im Zuge der Errichtung des Gebäudes in Bauteile einbetoniert werden.“ Aufbereitetes Wasser fließt durch ein Leitungssystem und kann die Bauteile je nach Bedarf erwärmen oder kühlen. Wegen ihrer guten Wärmeleitfähigkeit und ihrer großen Wärmespeicherfähigkeit eignen sich die im Gebäude ohnehin benötigten Betondecken für diesen Einsatz besonders gut. Diese stellen nämlich sicher, dass Temperaturschwankungen, selbst bei Temperaturspitzen, problemlos ausgeglichen werden. Somit ist sowohl im Sommer, als auch im Winter ein angenehmes Raumklima gesichert. Somit ist die TBA auch als Speicher für erneuerbare Energien, wie sie z.B. bei Nutzung der Sonne mit einer Photovoltaikanlage anfallen, hervorragend geeignet.

Die Beheizung und Kühlung der Räume erfolgt durch Wärmeabstrahlung über die gesamte Deckenfläche eines Raumes. „Stark unterschiedliche Oberflächentemperaturen, wie sie z.B. bei konventionellen Heizkörpern mit Vorlauftemperaturen um und über 50°C zwangsläufig auftreten, haben eine negative Auswirkung auf die Behaglichkeit im Raum. Große, moderat beheizte Flächen, wie z.B. eine thermisch aktivierte Decke, sorgen hingegen für nahezu einheitliche innere Oberflächentemperaturen der raumbildenden Bauteile und garantieren damit besten thermischen Komfort.“3

Mit Ausnahme der Einstellhalle 2 werden die Gebäude mit einer thermischen Bauteilaktivierung ausgestattet. Die thermisch bewirtschaftete Bruttogeschossfläche beträgt ca. 4.500 m². Die haustechnischen Einrichtungen für die TBA sind in der Technikzentrale auf dem Verwaltungsgebäude untergebracht. Somit sind Klimageräte im Verwaltungsgebäude nicht notwendig. Die Fahrzeughalle und die Waschbox werden durch die BTA im Winter auf etwa 6°C temperiert, sodass ein Auffrieren der Leitungen nicht möglich ist. Zusätzliche, kostenintensive Stromheizlüfter sind nicht erforderlich.

Die für die Beheizung der Gebäude der Bezirksstelle notwendige Wärme stammt aus Gewinnen von inneren Lasten (Menschen, EDV-Systeme, Beleuchtung, sonstige Geräte), aus Einträgen aus der Solaranlage und aus sonstigen solaren Einträgen, aus der Wärmrückgewinnung aus der Abluft und von der installierten Wärmepumpe.
Die Wärmequelle für die Wärmepumpe ist in unserem Fall der anstehende Grundwasserkörper. Das Grundwasser wird aus einem Bohrbrunnen entnommen und der Wärmepumpe in der Technikzentrale zugeleitet. Das abgekühlte „Abwasser“ der Wärmepumpe wird in einer Sickeranlage dem Grundwasserkörper wieder zugeführt.

Die Kühlenergie stammt aus dem Grundwasser und wird über einen Wärmetauscher in das Wasser im Kühlkreislauf übertragen. Die Kühlung der Decken erfolgt im Free-Cooling-Modus ohne Aktivierung der Wärmepumpe. Das im Wärmetauscher erwärmte Grundwasser wird in den Grundwasserkörper (Energiesenke) zurückgeleitet. Für die Kühlung der Räume wird im Umfang des gesetzlich vorgeschriebenen Luftwechsels auch die installierte Lüftungsanlage herangezogen.

Betonkernaktivierung Skizze

Energiegewinnung

Das Warmwasser für die Duschen und die Waschmaschinen wird soweit möglich über eine Solaranlage (etwa 100m²) gewonnen. Im Winter werden die Fehlmengen zum Bedarf von der Wärmepumpe erzeugt. Weiters werden Photovoltaikanlagen auf dem Dach der Einstellhalle installiert.

Dachbegrünung

Ein Großteil der Dächer wird extensiv begrünt. Dies bietet nicht nur eine (vorübergehende) Speichermöglichkeit von Wasser im Fall von Starkregen, sondern dient auch dem (Wärme)Schutz bei extensiver Sonneneinstrahlung.

 

Quellen:

1: https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/news/der-waermste-sonnigste-und-trockenste-juni-der-messgeschichte (Abruf am 05.07.2019, 18:41 Uhr)

2: bmvit: Planungsleitfaden Energiespeicher Beton (2016), S. 9f.

3: bmvit: Planungsleitfaden Energiespeicher Beton (2016), S. 10.