Der Schwabenhof an der Lise-Meitner-Straße in Heilbronn ist ein Businesspark auf einem ehemaligen US-Kasernengelände. Hier hat der Sanitärunternehmer Roland Hertner ein Bauwerk mit einer außergewöhnlichen Architektur errichten lassen. Auffälligstes Merkmal des Gebäudes ist eine weiße Stahlkonstruktion aus beschichteten Stahlprofilen, die das Gebäude wie eine zweite Hülle umfassen und allein optischen Gründen dient. Neben dem architektonischen Wert ist ein besonderes Merkmal, dass das Stahlgerüst als freitragende bzw. schwebende Konstruktion erscheint. Lediglich auf dem Dach sorgen Stahlstehlen aus statischen Gründen für eine Verbindung zwischen Skelett und Gebäude.
Für dieses Projekt zeichnet die Arbeitsgemeinschaft Architekturbüro Riemer-Planung in Sontheim und Innenarchitektin Lucie Holzigel verantwortlich. Die individuell aufteilbaren Büroräume gruppieren sich dabei um einen nach oben offenen Innenhof, der für den Einfall von natürlichem Tageslicht sorgt (Lichthof). Nicht zuletzt aufgrund seiner markanten Innen- und Außenarchitektur war das Gebäude schon lange vor seiner Fertigstellung restlos bis auf den letzten Quadratmeter vermietet.
Zu den Nutzern gehören neben der Hertner-Gruppe als Eigentümer, auch eine Rechtsanwaltskanzlei, eine Physiotherapie-Praxis und eine Niederlassung des Hoch- und Ingenieurbaus Züblin sowie eine Werbeagentur. Dabei erfreut die Nutzer auch eine bedienungsfreundliche und hocheffiziente Gebäudetechnik.
Wärmelasten werden doppelt genutzt
Für Planer, Architekten und Fachhandwerksunternehmen stellt sich angesichts steigender Energiekosten nicht nur die Frage, wie die Investitions- und Betriebskosten niedrig gehalten werden können, sondern auch wie man einzelne Bereiche in einem Gebäude bedarfsgerecht und energieeffizient heizen und kühlen kann. Das 32,5 × 35,5 Meter große Bauwerk hat auf fünf Etagen eine Fläche von rund 4500 m2, die zu heizen und/oder zu kühlen ist. Die Außenhülle bei diesem Objekt ist überwiegend verglast, wobei die Fenster einen U-Wert von 1,2 W/(m2K) haben.
Darüber hinaus gibt es für die verglaste innere Hülle einen separaten Sonnenschutz, sodass der Büroneubau einen Wärmebedarf von rund 70 W/m2 aufweist. Gleichzeitig besteht in bestimmten Bereichen ein ganzjähriger Kühlbedarf, zum Beispiel zur Abführung der Wärmelasten in den Serverräumen. Eine intelligente gebäudetechnische Lösung sollte also nicht bloß heizen oder kühlen können, sondern vielmehr in der Lage sein, vorhandene Energie mehrfach zu nutzen. Eine Lösung war der Verzicht auf eine traditionelle Heizungsanlage. So öffnete sich der Blick auf ein alternatives System.
Optimal geeignet erschien deshalb eine Klimatechnik, die durch moderne High-COP-Außengeräte, leistungsstarke Innengeräte, eine intelligente Energieverschiebung im Gebäude sowie eine individuelle und modernste Regeltechnik entsprechend charakterisiert wird, erläutert Daniel Öhler, Kälteanlagenbauermeister und Betriebsleiter der Danner Kälte + Klima GmbH, die zur Hertner-Gruppe gehört. Für das gute Klima und die ökonomisch wie ökologisch optimale Energiebilanz des neuen Firmensitzes sorgt eine Luft/Luft-Wärmepumpenanlage. Hierfür wurden zehn Geräte aus der City Multi High COP R2-Serie des Herstellers Mitsubishi Electric im Außenbereich installiert, die gleichzeitig heizen und kühlen können.
Hinzu kommen zwei weitere Außengeräte der Mr. Slim Serie, die die redundante Kühlung eines EDV-Raumes gewährleisten. Die hier eingesetzten Aggregate verfügen neben der Inverter- auch über die Zubadan-Technologie. Dabei handelt es sich um eine zusätzliche Kältemitteleinspritzung während des Verdichterprozesses, die dafür sorgt, dass auch bei besonders niedrigen Außenlufttemperaturen die volle Heizleistung ohne zusätzlichen Elektroheizstab oder Spitzenlastkessel erbracht werden kann.
2-Leiter-System reduziert Energieverbrauch
Ein Teil des ressourcenschonenden Energiekonzeptes beruht auf einer Temperaturverschiebung innerhalb des Gebäudes. Zum Einsatz kommt hier ein 2-Leiter-System, das mit einem Kältemittelverteiler dem BC-Controller die abzuführende Wärmeenergie innerhalb des Gebäudes verschiebt und dorthin transportiert, wo sie benötigt wird. Das hat den Vorteil, dass alle Bereiche des Gebäudes unabhängig und bedarfsgerechtversorgt werden. Beispielsweise tritt gerade bei Gebäuden mit großen Fensterflächen oft der Fall ein, dass auf der Südseite die Sonne scheint und Kühlbedarf besteht, während die Büroräume auf der Nordseite noch beheizt werden müssen, so Öhler.
Zentrales Bauteil der R2-Anlage sind die BC-Controller (Kältemittelverteiler), die mit dem Außengerät eine kälte- und regelungstechnische Einheit bilden. Im Automatik-Betrieb erfolgt das Umschalten Kühlen/Heizen durch die intelligente Anordnung der Umschaltventile automatisch auf die individuell eingestellte Raumtemperatur. Jedes Innengerät bzw. jede Innengerätegruppe wird unabhängig von den anderen je nach Bedarf im Heiz- oder Kühlbetrieb angesteuert. Die Kältemittelverteiler wurden hier in den Zwischendecken verbaut und sind deshalb nicht sichtbar. Bemerkenswert an diesem Wärmerückgewinnungssystem ist zudem, dass es Kühlen und Heizen im Simultanbetrieb ermöglicht.
Das R2-System bietet mehrere Vorteile: Zum einen können alle Geräte separat angefahren werden, zum anderen werden die Innengeräte nur mit zwei Leitungen angeschlossen. Das hat den Vorteil, dass es sich bei geringem Platz- und Materialaufwand schnell und sicher installieren lässt, erklärt Franz Gerstl, Regionalleiter Stuttgart von Mitsubishi Electric. So werden beispielsweise keine speziellen Kältemittelverteilerstücke benötigt. Das mindert den Montage- und Zeitaufwand erheblich und reduziert die Kosten für die Anlagenperipherie ebenfalls, so Gerstl weiter.
Gebäudemanagement via Tablet-PC
Zur Klimatisierung im Gebäude wurden insgesamt 146 Innengeräte verbaut. Dabei kommen überwiegend 4-Wege-Deckenkassetten in unterschiedlichen Leistungsgrößen zum Einsatz, die sich durch eine extrem leise Betriebsweise auszeichnen. Je nach Raumgröße wurden hier Geräte in Euroraster-Ausführung, zum Teil aber auch in großer Ausführung mit Coanda-Effekt, zur gleichmäßigen, fast zugluftfreien Ausströmung montiert. Darüber hinaus verfügt jede vermietete Einheit über einen eigenen Serverraum für die EDV-Technik, in dem Wandgeräte für die Abführung der Wärmelast sorgen.
Beispielsweise nutzt die Hertner-Gruppe in diesem Gebäude zwei Stockwerke selbst (3. und 4. Etage). Im dortigen Serverraum wurde ein Wandgerät installiert, das die Wärmelast mit einer Leistung von bis zu 6,8 kW im mehrstufigen Betrieb abführt. Das Besondere am Bedienkonzept ist, dass hier alle haustechnischen Anlagen über EIB (KNX) verbunden in eine übergeordnete Gebäudeleittechnik integriert wurden. Mittels dieser Technologie ist auch die Fernüberwachung und -steuerung des Gebäudes möglich.
Die Bedienung erfolgt für die Nutzer entweder über mit der entsprechenden Software ausgestattete Computer oder kann via Tablet-PC ausgeführt werden. Hiervon befinden sich insgesamt drei über das Gebäude verteilt. Auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm der Tablet-PCs kann der jeweilige Grundriss eines Stockwerks aufgerufen und die jeweiligen Anwendungen in den einzelnen Räumen bzw. Aufenthaltsbereichen, wie zum Beispiel Beleuchtung, Beschattung, Klimatisierung oder Unterhaltungselektronik, eingestellt werden. Um einen standortunabhängigen und reibungslosen Zugriff zu ermöglichen, wurden mehrere WLAN-Hotspots über das Gebäude verteilt, sodass auch hier auf eine aufwendige und kostenintensive Verdrahtung verzichtet werden konnte, ohne beim Bedienkomfort oder der Betriebssicherheit Abstriche machen zu müssen.
Wird von der Möglichkeit eines zentralen oder Fernzugriffs kein Gebrauch gemacht, steht für jeden Raum oder Abschnitt natürlich auch eine Einzelraumregelung zur Verfügung, die über Lichtschalter mit multifunktionalen Belegungstasten erfolgt. Die Mitsubishi Klimatechnik konnte über die Zentralfernbedienung AG150 in das vorhandene Gebäudemanagementsystem eingebunden werden. Möglich ist dies durch das offene Netzwerk-Kommunikations-Protokoll KNX/EIB Interface, das speziell zum gewerkeübergreifenden Datenaustausch und zur Steuerung komplexer Anlagen in der Gebäudeautomation und Versorgungstechnik von dem Ratinger Unternehmen entwickelt wurde.
Fazit
Im Heilbronner Schwabenhof ist mit dem QBig Bürogebäude der Hertner-Gruppe nicht nur ein architektonischer Entwurf gelungen. Auch die Gebäudetechnik kann hier als äußerst modern und alles andere als konventionell bezeichnet werden. Gekennzeichnet durch eine Bedienphilosophie zur zentralen Steuerung sind alle Komponenten der Gebäudeautomation auch individuell steuerbar. Das gilt gleichermaßen auch für die Klimatechnik, die durch energiesparende High-COP-Außengeräte, leistungsstarke Innengeräte, eine intelligente Energieverschiebung im Gebäude sowie eine individuelle und moderne Regeltechnik in das Gebäudemanagementsystem vollständig und problemlos eingebunden wurde. -
