Das Projekt im Mailänder Stadtteil Porta Volta, einem dynamischen und lebhaften Viertel im Herzen der Stadt, begann gegen Ende des Jahres 2008. Mit dem Entwurf des architektonischen Konzepts wurde das Basler Architekturbüro Herzog & De Meuron beauftragt. Es erhielt Unterstützung bei der Ausführung durch die Gesellschaft SD Partners aus Mailand. Daraus hervorgegangen ist ein ausdrucksstarkes Bauwerk aus Stahlbeton und Glas. Es besteht aus zwei Körpern, die in den beiden unterirdischen Stockwerken miteinander verbunden sind und ein Viertel bzw. drei Viertel des Gesamtvolumens einnehmen.
Die Fläche der beiden unterirdischen Geschossebenen beträgt ca. 8 700 m2, während die Fläche oberhalb des Erdreichs insgesamt 13 000 m2 umfasst. Das Ingenieurbüro Polistudio war verantwortlich für die Planung der mechanischen, elektrischen und Spezialanlagen. Um mehr über das Projekt und die dabei eingesetzten innovativen Technologien zu erfahren, haben wir den Ingenieur Franco Casalboni, einen der Gründer des Ingenieurbüros Polistudio und verantwortlich für den Bereich Mechanikanlagen, interviewt.
Welche Merkmale zeichnen dieses Projekt aus?
Franco Casalboni: Zunächst mussten wir die im Jahr 2008 gültigen nationalen und re-gionalen Energiesparverordnungen berücksichtigen. Es versteht sich von selbst, dass bei einem Bau, der hauptsächlich aus Glas und ansonsten aus Stahlbeton besteht, die Erfüllung der Energieeffizienzanforderungen eine große Herausforderung darstellt. Diese Aspekte und die Tatsache, dass der Untergrund Mailands sehr wasserreich ist, haben zu der Entscheidung geführt, Grundwasser-Wärmepumpen einzusetzen, welche sehr ergiebig und vor allem das ganze Jahr über sehr konstant in ihrer Leistung sind, da die Grundwassertemperatur im Verlauf des Jahres nur um 1 oder 2 °C schwankt.
Wie haben Sie die Anlage entworfen?
Franco Casalboni: Das Gebäude erstreckt sich über die Ost-West-Achse und besitzt sehr große Nord- und Südfronten, weshalb es an ein und demselben Tag notwendig sein kann, einen Bereich zu heizen und einen anderen zu kühlen. Die Vierrohranlage verfügt über Wärmepumpen, die gleichzeitig warmes Wasser für die Heizung und kaltes Wasser für die Klimaanlage erzeugen können. Die Flüssigkeitsaufbereitungsanlage arbeitet mit wassergekühlten Mehrzweck-Wärmepumpen. Um Belastungsspitzen im Sommer abzufangen, wurde ein wassergekühlter Kaltwassersatz mit Multiscroll-Technologie eingesetzt sowie eine Wärmepumpe für die Erzeugung von Brauchwarmwasser, welche aus dem Kreislauf der Luftaufbereitungseinheiten gespeist wird. Eine der Vorgaben der Planer waren die Oberflächen aus Sichtbeton, weshalb keine abgehängten Decken in den einzelnen Stockwerken ausgeführt werden konnten: Bei der Auswahl der Endgeräte in den Räumen fiel die Entscheidung für im schwimmenden Boden eingebaute Gebläsekonvektoren. Es wurde ein Typ ausgewählt, der hinter großen Glasflächen installiert werden kann.
Um hinsichtlich dieser Planungsentscheidung noch sicherer zu sein, wurde in Zusammenarbeit mit dem Bauunternehmen bei den Herstellern der gewählten Geräte in Deutschland ein Mock-up entwickelt, für das der Gebäudeteil mit den geneigten Fassadenflächen im Maßstab 1:1 nachgebaut wurde. Daran wurde überprüft, ob die Luftbewegungen, die von den Gebläsekonvektoren erzeugt werden, den Komfort der Gebäudenutzer beeinträchtigen.
Die Entscheidung bei den Grundwasser-Wärmepumpen, die in der Heiz- und Klimazentrale installiert wurden, fiel auf Clivet. Grund dafür: Die tatsächlichen Leistungen entsprechen den angegebenen Werten und darüber hinaus garantiert der Kundendienst bei Bedarf schnelle Hilfe, auch nach der Fertigstellung.
Welche Maßnahmen haben Sie getroffen, um höchsten Komfort zu garantieren?
Franco Casalboni: Angesichts der enormen Fensterfronten mit einer Fläche von 10 598 m2 stellte die Sonneneinstrahlung natürlich eines der größten Probleme dar: Auf der gesamten Südseite wurden deshalb Markisen installiert, welche die Glasflächen gegen das Sonnenlicht abschirmen. Dadurch wird eine deutliche Verringerung des Kühlbedarfs und der Energiekosten für die Aufrechterhaltung optimaler klimatischer Bedingungen erzielt. Aufgrund der Größe und Komplexität der Anlage wurde ein Überwachungssystem integriert, das alle technischen Anlagen des Gebäudes verwaltet. Das Gebäude verfügt über die Energieeffizienzklasse B und hat die LEED-Zertifizierung Silver erhalten.
Spinsaver-Box
Spinsaver ist ein hocheffizientes Monoblocksystem für zentralisierte Vierrohr-Anlagen in großen Verwaltungs-, Wohn-, Hotel-, Krankenhaus- und Industriegebäuden, bei denen gleichzeitiger Heiz- und Kühlbedarf besteht. Es arbeitet mit Grund-, Brunnen-, Fluss-, See- oder Meerwasser als Energiequelle und kann gleichzeitig und unabhängig voneinander Heiz- sowie Kühlenergie bereitstellen. Während es die zu kühlenden Gebäudeteile mit Kühlleistung versorgt, absorbiert Spinsaver die Wärme und leitet sie in die Gebäudeteile um, in denen zur selben Zeit Heizbedarf besteht, und umgekehrt. Spinsaver kann auf diese Weise entgegengesetzte Anforderungen in jeglichem Verhältnis befriedigen. Wenn Wärme- und Kühllast gleich sind, ist eine vollständige Rückgewinnung möglich und die Energiequelle wird nicht verwendet. Wenn der Kühlbedarf überwiegt, wird der Energieüberschuss über die Wasserquelle entsorgt. Wenn der Heizbedarf überwiegt, wird die benötigte Energie aus der Wasserquelle bezogen, welche laut Richtlinien eine erneuerbare Energiequelle darstellt.
Um die jahreszeitliche Effizienz noch weiter zu steigern, setzt Spinsaver die Spin-Chiller-Technologie ein, welche mit mehreren Scroll-Verdichtern unterschiedlicher Leistung im selben Kühl-Kreislauf arbeitet und maximale Effizienz bei Teillasten garantiert. Die Gesamteinsparung an Primärenergie kann so auch 50 Prozent erreichen. Die Kühlleistung der Spinsaver-Serie reicht von 170 bis 500 kW, die Heizleistung hingegen von 220 bis 650 kW.
