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| Aspekte der Baukonstruktion |
ENERGETISCHES GESAMTKONZEPT
Zur Versorgung des Pavillons mit Wärme haben die Architekten und
Ingenieure ein energetisches Gesamtkonzept entwickelt, das über
eine Vielzahl von Sensoren zentral gesteuert wird.
ASPEKTE DER BAUKONSTRUKTION
Die Architekten bedienen sich dreier grundsätzlicher konstruktiver Maßnahmen und Materialien:
- Transparente Glasfassaden zum
Südosten und Südwesten lassen Sonnenlicht und damit
Wärmeenergie in das Gebäude eindringen.
- Wärmespeichernde, massive Wände im Gebäudeinnern
helfen, die eingefallene Energie zu speichern und zu verteilen.
- Hochdämmende
Isolierungen unter dem Boden, in den Wänden und im Dachaufbau
helfen, die Abgabe von Wärmeenergie aus dem Gebäude heraus
stark zu reduzieren.
 Gläserne Doppelfassade mit Solarflügeln
SONNENSCHUTZ IM SOMMER, ABSORBER FUNKTION IM WINTER
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| Doppelfassade |
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Die gläserne „Doppelfassade“ zum Südwesten
besteht aus einer Einfachverglasung nach außen und einer
Wärmeschutzverglasung nach innen. Zwischen diesen Glaswänden
befindet sich ein 1,25 Meter breiter Hohlraum, in dem die Solarfl
ügel bzw. die drehbaren Lamellen angebracht sind. Am oberen und
unteren Abschluss dieser Solarwand sind Luftklappen zur Steuerung der
Luftströme eingebaut. Bei geringen Außentemperaturen richten
sich die dunklen Seiten der Flügel nach außen. Das
Sonnenlicht fällt auf die dunkle Seite der beweglichen Flügel
und erwärmt die Luft im Zwischenraum. Die inneren
Lüftungsklappen sind geöffnet. Wie in einem Kamin steigt die
erwärmte Luft auf und dringt über die oberen Luftklappen in
den Innenraum ein. Die Fassade wirkt als Warmluftkollektor. Bei hohen
Außentemperaturen richten sich die hellen, silbrig glitzernden
Flügelseiten nach außen, um das Sonnenlicht zu refl
ektieren. Die äußeren Luftklappen sind offen, so dass die
Hitze nicht in den Innenraum gelangen kann. Jetzt übernimmt die
Fassade eine Sonnenschutzfunktion.
Wärmeenergie entsteht auch in der Bodenplatte der lichtdurchfl
uteten Räume. Der Boden besteht aus einem dunkel
eingefärbten, 12 Zentimeter dicken Estrich und liegt auf einer
massiven Bodenplatte, die nach unten hin durch eine 20 Zentimeter
starke Polystyrol-Dämmung wärmeisoliert ist. Fällt
Sonnenlicht ein, erwärmt sich der Boden wie ein Kollektor. In den
Estrich eingelegte Leitungsschlangen verteilen die gewonnene Wärme
im Gebäude. Andererseits sorgen sie dafür, dass es hier keine
Ãœberhitzung geben kann, denn das Leitungssystem wird sowohl zur
Heizung als auch zur Kühlung des Gebäudes genutzt. Fachleute
nennen das Change-over-Betrieb. Bei der Funktion als
Niedertemperaturheizung durchströmt Wasser mit einer Temperatur
von maximal 35 Grad Celsius den Boden, beim Kühlbetrieb sind es
minimal 12 Grad.
 Einrichtungen zur Wörme- und EnergieversorgungÂ
DIE TECHNISCHE AUSSTATTUNG
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| Heizen/Entladen |
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Für eine ausreichende Wärmeversorgung des
Technologiepavillons sorgt neben passiven Maßnahmen zur
Solarenergienutzung ein kombiniertes System, das aus thermischen
Solarkollektoren auf dem Dach, einem Langzeitwärmespeicher
(Aquifer) sowie zur Spitzenlastabdeckung aus zwei
Grundwasser-Wärmepumpen besteht.
Die auf dem Dach eingesetzten Vakuum-Röhrenkollektoren sind
hocheffizient. Die gewonnene thermische Energie wird für den
Warmwasserbedarf verwendet und steht dem Heizkreislauf zur
Verfügung.
Überschüssige Wärme wird einem externen Aquiferspeicher
zugeführt. Es handelt sich dabei um einen Langzeit-
Wärmespeicher, der als extrem gut isolierter, zweischaliger
Wassertank unter der Erdoberfläche liegt. Sein
Fassungsvermögen beträgt 100 Kubikmeter Wasser. An
Sonnentagen wird dem Speicher über das Medium Wasser die nicht
benötigte Wärmeenergie zugeführt (Ladevorgang). Bei
maximaler Aufl adung des Speichers erreicht das Wasser eine Temperatur
von ca. 50 Grad Celsius. Im Winter fi ndet der umgekehrte Prozess
statt: warmes Wasser wird zum Heizen einer Fußbodenheizung
entnommen und das abgekühlte Heizwasser zurück in den
Speicher geleitet. So kühlt sich das Wasser im Aquiferspeicher auf
minimal 25 Grad wieder ab.
Wenn der Energiebedarf die bereitgestellte Wärmeenergie der
Solarkollektoren übersteigt und der Langzeitspeicher entladen ist,
werden zwei Grundwasser-Wärmepumpen hinzugeschaltet. Im Sommer
wird das zur Verfügung stehende Grundwasser mit seiner relativ
konstanten Temperatur zur Kühlung des Gebäudes genutzt
(Change-over-System).
Zusätzlich zur freien Lüftung über die Doppelfassade
sowie über die Gebäudeleittechnik besteht die
Möglichkeit, die Luftqualität des Pavillon über
raumlufttechnische Anlagen in Abhängigkeit der Raumnutzung zu
gewährleisten.
Hierzu sind jeweils RLT-Anlagen mit Wärmerückgewinnung
für das Cafe, die WC-Anlagen, den Küchenbereich sowie
für den Konferenzbereich installiert. Die Anlagen sind ebenfalls
an das Change-over-System angeschlossen und können somit heizen
und kühlen.
Im wesentlich komplexeren RLT-Gerät des Konferenzbereiches wird
die Kühlung mittels Grundwasser durch eine adiabatische
Verdunstungskühlung unterstützt. Diese funktioniert nach dem
physikalischen Prinzip der Verdunstungskälte, bei dem die Luft
durch Feuchtigkeitsaufnahme abkühlt. Die adiabatische Kühlung
nutzt diesen Effekt, indem Wasser fein zerstäubt in die Luft
versprüht wird. Das System befeuchtet aber nicht die
zugeführte Luft, sondern die Abluft. Die dort gewonnene
„Kälte“ führt man durch einen
Plattenwärmetauscher der Außenluft zu, die dann
abgekühlt in das Gebäude geleitet wird.
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