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kab Berner & Partner entwirft Verwaltungsgebäude mit modularem Klimakonzept

Wie eine liegende Halbtonne wölbt sich die Glasfassade aus dem Gebäude heraus und schafft einen Foyerraum von großer Transparenz. Der lichtdurchflutete Eingangsbereich gehört zum Verwaltungs- und Konstruktionszentrum der Firma Hoffmann + Krippner in Buchen. Die Besonderheit des Gebäudes: Auch in den heißen Sommermonaten kann der transparente Bau dank eines ausgeklügelten Klimakonzepts weitestgehend auf mechanische Be- und Entlüftung verzichten. Verantwortlich für den technisch und strukturell wegweisenden Bau zeichnet das Fellbacher Architekturbüro kab Berner & Partner.
 

Zielsetzung: Air Condition ĂĽberflĂĽssig

Vorgabe für das Bauvorhaben war es, ein besonders motivierendes Arbeitsumfeld zu schaffen. Der großzügige Einfall von Tageslicht war dabei von besonderer Bedeutung – nicht umsonst steht Helligkeit für Transparenz und Wohlgefühl. Trotz der großflächigen Verglasung und der damit verbundenen Aufheizung der Räume während der Sommermonate sollte jedoch in einem Großteil der Räume auf eine Klimaanlage verzichtet werden. „Aus ökologischen, betriebsökonomischen und medizinischen Gründen wollten wir neue Wege beschreiten", so Max Hoffmann, Geschäftsführer von Hoffmann + Krippner.

„Wir müssen auf jeden Fall eine Klimaanlage einbauen", war die kategorische Ansage des Lüftungsingenieurs. Eine Position, die Frank Berner, Geschäftsführer von kab Berner & Partner, nicht unwidersprochen akzeptieren wollte. Mit seinem Team entwickelte er ein Belüftungskonzept in mehreren Punkten, das die Nutzung der natürlichen Thermik ebenso vorsah wie den Einsatz schattenspendender und verdunstungskühlender Pflanzen.


BelĂĽftung mit Sogwirkung

Die größte kühlende Wirkung verdankt das Gebäude einer durchdachten Luftzirkulation. Die Luft strömt durch Lamellen an der Unterseite des Gebäudes ein und steigt durch die Erwärmung wie im Kamin nach oben. Während sie an den Scheiben entlangstreicht, zieht sie neu entstehende Wärme ab. Schließlich entweicht die aufgeheizte Luft über Entlüftungsöffnungen an der Oberseite des Gebäudes. „Die nach oben ziehende Luft wirkt dabei wie ein abschirmender Vorhang“, fasst Architekt Berner zusammen, „so nutzt das Klimakonzept die natürliche Thermik."

Für den Fall, dass die übliche Thermik kaum vorhanden ist – etwa bei starker Tiefdruckwetterlage – wurden an den Luken Lüftomatic-Ventilatoren installiert. Diese sollen der natürlichen Thermik auf die Sprünge helfen. Bislang kamen diese Vorrichtungen jedoch noch nie zum Einsatz, weil das Zusammenwirken der anderen Klimakomponenten für ausreichende Kühlung sorgt.

Da die Lüftungsflügel einbruchsicher sind, können sie auch geöffnet bleiben, wenn sich niemand im Gebäude befindet. Auf diese Weise ist es möglich, die kühlere Nachtluft zur Temperierung des Gebäudes zu nutzen. Alle technischen Komponenten des Konzepts funktionieren vollautomatisch: So regeln Sturm- und Regenwächter die Ein- und Ausströmluken ebenso wie die Zuschaltung der Ventilatoren.


NatĂĽrliche UnterstĂĽtzung: Pflanzen als KĂĽhlaggregate

Die Bepflanzung trägt ihren Teil zum Gesamtkonzept bei: AuĂźenstehende Bäume stellen nicht nur ein dekoratives Element dar, sondern verkörpern darĂĽber hinaus auch noch einen biologischen Sonnenschutz. Im Sommer spenden sie Schatten und sorgen so fĂĽr AbkĂĽhlung. Im Winter, wenn sie ihr Laub abgeworfen haben, unterstĂĽtzen sie die Versorgung des Gebäudes mit Licht. „Auf diese Weise integrieren wir die natĂĽrlichen Prinzipien in unser Konzept“, so Architekt Frank Berner.  

Zwei vier Meter hohe Ficus-Bäume dominieren den Innenraum. Man entschied sich bewusst für eine besonders kleinblättrige Spezies, um die Gesamtoberfläche zu erhöhen. „Wasser verdunstet über die Blattoberflächen und sorgt so für Kühlung“, berichtet Firmenchef Hoffmann, „bis zu 70 Liter verbraucht ein Baum an heißen Tagen.“ Neben der Verdunstungskühlung entziehen die Pflanzen dem Raum zusätzliche Wärme, um Photosynthese betreiben zu können.


Innovatives Material gegen den Treibhauseffekt

Die Sonnenschutzverglasung wirkt wie eine Sonnenbrille für das Gebäude. Das Spezialglas dämpft die Umwandlung kurzwelliger Lichtstrahlen in langwellige Wärmestrahlung, kurz – den Treibhauseffekt. So lässt sich die Strahlung um 20 Prozent reduzieren. Dennoch ist das Material so ausgelegt, dass es im Winter eine Erwärmung des Innenraums zulässt.

Ursprünglich vorgesehen war eine zusätzliche Bedampfung der Scheiben von innen mit einer reflektierenden Schicht welche für weiteren Sonnenschutz sorgen sollte. Wegen der hohen Wirksamkeit der anderen klimatechnischen Details konnte auf diese Maßnahme jedoch verzichtet werden.


Dämmung und Verschattung als Temperaturregler

Alle AuĂźenbauteile des Gebäudes an seinen nicht verglasten Stellen sind hochgedämmt. Die isolierten Wandungen halten im Sommer die Wärme ab und sorgen im Winter dafĂĽr, dass gespeicherte Wärme nicht entweichen kann.  

Die Jalousien des Gebäudes werden über Sonnenwächter automatisch gesteuert. Im Gegensatz zu herkömmlichem Usus ist die Grundeinstellung der Jalousien bei Sonneneinfall prinzipiell geschlossen. Selbstverständlich können die Nutzer in den Büros die Rollläden je nach individuellem Bedarf justieren.

In den Wintermonaten wird das Prinzip einfach umgekehrt. Die Belüftungsöffnungen bleiben geschlossen und die Sonnenschutzlamellen offen, damit das spärliche Winterlicht tief in das Gebäudeinnere eindringen und somit passiv zur Gebäudeheizung beitragen kann.


Angepasstes Nutzerverhalten fĂĽr ein Mehr an WohlgefĂĽhl

„Im Sommer hat der Mensch ein anderes Temperaturverhalten. Er trägt leichtere Kleidung und trinkt mehr“, konstatiert Architekt Frank Berner. „Bei 36 Grad im Schatten werden auch 28 Grad Innentemperatur als angenehm empfunden.“ Die Planer gingen deshalb in ihren Ăśberlegungen davon aus, dass stark heruntergekĂĽhlte Räume, die selbst im Sommer eine Gänsehaut verursachen, nicht die Lösung sein könnten. Vielmehr setzten sie auf angepasstes Nutzerverhalten.  

„Wir hatten vergangenen Sommer leicht erhöhte Temperaturen in den Räumen“, berichtet Bauherr Hoffmann. „Das ging aber ĂĽber 26 Grad nicht hinaus und stellte keine Beeinträchtigung dar." Damit wurde die Vorgabe erfĂĽllt, die im Laufe des Tages auftretende Temperaturkurve nicht komplett zu nivellieren, sondern einfach flacher zu gestalten.  


Ökologisches Konzept mit ökonomischem Nutzen

„Ein völliger Verzicht auf technische Komponenten ist in modernen Bauwerken kaum möglich“, so Architekt Berner, „intelligente Planung kann diesen Anteil jedoch dramatisch reduzieren.“ Dies bedeutet, Technikeinsatz nicht als Kompensation schlechter Planung, sondern als letzte Optimierung eines durchdachten Konzepts.

In den wenigen klimatisierten Räumen wie Besprechungszimmer, Telefonzentrale und Kantine ist die benötigte KĂĽhlleistung demzufolge gering. „FĂĽr die 400m² der mit Air Condition klimatisierten Räume betragen  die Betriebskosten rund 3.500 Euro“, berichtet Max Hoffmann. Hochgerechnet auf die Restfläche der 1.300 m² ohne mechanische Klimatisierung ergibt sich somit eine Kostenersparnis von mehr als 11.000 Euro im Jahr.
 
Jetzt, nach fünf Jahren Nutzung und einem besonders heißen Sommer, hat der Bauherr genügend Erfahrungen gesammelt, um ein Resümee zu ziehen. „Das Konzept ist in Hinblick auf Kosten und Wirkungen zu unserer vollsten Zufriedenheit aufgegangen“, so Eigentümer Max Hoffmann. Auch das anstehende Neubauvorhaben von Hoffmann + Krippner wird von kab geplant und realisiert.