Der fein gegliederte Gebäudekomplex Smart Office ist rund 14 000 m2 groß und setzt ganzheitlich auf Glas und Licht. So werden beispielsweise beide Gebäudeflügel durch gläserne Brücken verbunden, bodentief verglaste Büroräume ermöglichen einen freien Blick in begrünte Innenflächen und die urbane Nachbarschaft.
Spezielles Klimakonzept gefragt
Das Klimakonzept von Smart Office war energetisch anspruchsvoll. Neben einer Heizung war aufgrund der Dimensionen und großen Glasflächen des Gebäudes auch ein leistungsfähiges Lüftungs- und Kühlkonzept notwendig. Allerdings konnten die Planer standortbedingt weder auf Fernwärme noch auf hohe elektrische Anschlussleistungen zurückgreifen.
Da aber ein leistungsfähiger Erdgasanschluss gesichert war, konnte man für die Wärme- und Kälteerzeugung auf Gasmotor-Wärmepumpen setzen und gleich mehrere wirtschaftliche wie ökologische Vorteile nutzen. Dabei steht Gas nicht im Widerspruch zum Ökologiegedanken: Durch die direkte Umsetzung des Erdgases im Motor der Wärmepumpe entfällt der aufwändige Zwischenschritt der Stromherstellung in einem meist weit weg gelegenen Kraftwerk. Darüber hinaus kann die Motorabwärme in den Warmwasserkreislauf des Gebäudes eingespeist werden, egal ob im Gebäude gerade geheizt oder gekühlt wird.
Bild: Schwank
Gas-Motor-Wärmepumpen bedienen mehrere Systeme
Für die Lösung der innerbaulichen Heiz- als auch Kühlfragen, hat das Planerteam des Ingenieurbüros PGH auf zwei sich ergänzende und der Behaglichkeit zuträgliche Systeme gesetzt. Wärme und Kälte werden dabei sowohl über Betonkernaktivierung als auch über Deckenluftauslässe in die zwischen 3 und 4 m hohen Büroräume eingebracht.
Man konnte mit der Einbindung verschiedener Wärme- und Kältesysteme ein günstiges, den Ansprüchen an ein modernes Gebäude entsprechendes Büroklima schaffen. Die Gasmotor-Wärmepumpen lassen dabei genug planerischen und energetischen Freiraum, um die verschiedenen Systeme auch ohne Fernwärme und hohe elektrische Leistungen mit Wärme und Kälte zu versorgen.
Für die Kälte- und Wärmelast der Betonkernaktivierung stellte Schwank vier Gasmotor-Wärmepumpen sowie vier VRF-Wasser-Wärmeübertrager bei. Dabei beträgt die Nennleistung pro Gerät im Heizfall 95 kW, im Kühlfall 85 kW. Ein Pufferspeicher bedient zwei Kaltwasserkreise mit 16 °C und 20 °C für die Betonkernaktivierung der einzelnen Etagen. Über einen Zortström-Heizkreisverteiler werden sowohl die Betonkerne als auch RLT-Geräte und weitere statische Heizkörper versorgt. Eingespeist wird hier zusätzlich die Abwärme der Gasmotoren aus den Wärmepumpen sowie die Wärme aus einem zusätzlichen Gas-Brennwertkessel mit 160 kW Leistung.
Die Gasmotor-Wärmepumpen kommunizieren über ein BACnet-Schnittstellenmodul mit der übergeordneten Gebäudeleittechnik.
Fazit
Im Bürogebäude Smart Office lösen Gasmotor-Wärmepumpen Heiz- und Kühlaufgaben gleichermaßen effizient und nachhaltig, ohne Wirtschaftlichkeitsaspekte für den Betrieb aus den Augen zu verlieren. Dabei sorgt die Nutzung der Motorabwärme für zusätzliche Effizienz der Wärmepumpen.
Bei der Bauausführung übernahm Schwank die Installation der Geräte auf dem Dach des Gebäudes sowie die Einbindung und Inbetriebnahme der Hydraulikeinheiten in den Kältemittelkreislauf und in die Gebäudeleittechnik. Das Ingenieurbüro PGH erarbeitete das grundlegende Klimakonzept.
Bild: Schwank
