Neubau am Hamburger Flughafen

Der auf die zukünftigen Prozesse abgestimmte Bau bietet auf rund 8.500 m² derzeit 130 Mitarbeitern einen attraktiven Arbeitsplatz, mittelfristig soll die Anzahl auf 200 steigen. Condair führt auf dem Gelände am Norderstedter Nordportbogen die Logistik- und Montagewerke aus vier Ländern zusammen. Diese Zentralisierung verfolgt vor allem das strategische Ziel, die Internationalisierung weiter auszubauen. Zu diesem Zweck war eine hervorragende Infrastruktur ein Schlüsselkriterium, das die Region bestens erfüllt: Die unmittelbare Nähe zu Transportwegen in der Luft, zu Wasser und auf der Straße hatten maßgeblich die Entscheidung der Schweizer für die Ansiedlung in Norderstedt beeinflusst. Den besonderen Stellenwert, den Condair dem neuen Standort beimisst, belegen weitere 5.000 m², die derzeit noch brachliegen und an denen das Unternehmen über die nächsten vier Jahre ein Vorkaufsrecht hat. Damit haben die Schweizer Fakten geschaffen und sich für die in den kommenden Jahren erwartete positive Geschäftsentwicklung vorbereitet.

„Produktivität, Nachhaltigkeit und Gesundheit durch Luft und Wasser“ – so lautet die Vision des Unternehmens. Am Standort Norderstedt in unmittelbarer Nähe zum Hamburger Flughafen ist sie erlebbar: Dort werden moderne Technologien für gesundes und behagliches Raumklima eingesetzt. Die Temperatur liegt ganzjährig zwischen 22 und 26 ºC und die relative Luftfeuchtigkeit im, für die Mitarbeiter gesunden Bereich von 40 bis 60 % relativer Luftfeuchte. Von dem angenehmen und gesunden Innenraumklima konnten sich die Gäste persönlich überzeugen. Eindrucksvoll zeigen Hologramme in einem speziell angefertigten Lüftungskanal die Vielfalt an Funktionsprinzipien, die zu einembehaglichen Raumklima beitragen. Eine Lichtwand informiert über die Klimadaten im Haus.

Die Architektur

Das Bürogebäude hat eine rechteckförmige Grundrissstruktur und ist viergeschossig. Über einen eingeschossigen Zwischenbau ist das Bürogebäude mit dem Produktions- und Montagegebäude verbunden. So wird eine gute Belichtung für das gesamte Bürogebäude sichergestellt.

Die Produktionshallen sind in einer rechteckförmigen Gesamtkonstruktion errichtet und in diesem Bereich zweigeschossig. Der Lagerbereich erstreckt sich längs des Montagebereichs und ist mit dem Produktionsbereich über entsprechende Brandschutzschiebetore verbunden. Bei der Ausrichtung der Gebäudeteile war eine mögliche Erweiterung des Produktionsstandortes stets im Fokus. Die gewählte Ausrichtung ermöglicht sowohl die Logistik als auch die Produktion in Südrichtung zu erweitern. Bei der Fassade sowie den verwendeten Materialien stand die Langlebigkeit ohne hohe Unterhaltskosten im Vordergrund.

Die Gebäudetechnik

Das Bürogebäude sowie die Montagebereiche sind mit einer Zu- und Abluft- Lüftungsanlage ausgestattet. Die Beheizung könnte über eine Wasser-/Wasser-Wärmepumpe, die in den Nebenflächen des Montagebereichs aufgestellt ist erfolgen. Da die gesamten Gebäudeteile bauphysikalisch sehr hochwertig realisiert wurden, besteht durch die inneren sowie äußeren Gebäudelasten aber faktisch kein Heizbedarf. Die Kühlung erfolgt vornehmlich über zwei Hochleistungs-Energiepfähle in Form von oberflächennaher Geothermie.

Lastspitzen werden durch den Betrieb der Wasser-/Wasser-Wärmepumpe, sowie einer Spitzenlastkältemaschine an der Lüftungsanlage der Verwaltung aufgefangen. Mit der Gebäudeautomation, die auf autonome Automationsstationen als modulare DDC (Direkt Digital Controll) aufgebaut ist, erfolgt die Regelung der gesamten Haustechnik. Das Automationsstationen-Netzwerk wurde auf Basis von BACnet IP realisiert. Somit können die Automationsstationen uneingeschränkt untereinander kommunizieren. Zur Bedienung und Visualisierung der Regelungen, Steuerungen und Informationen wurde eine Gebäudeleittechnik eingerichtet. Einige hundert Sensoren stellen kontinuierlich Livedaten des Gebäudes zur Verfügung. Die Fortschreibung der Daten und die Verfolgung von Trends ermöglicht die kontinuierliche Verbesserung der Gebäudesteuerung und somit eine kontinuierliche Erhöhung der Gebäudeeffizienz.

Raumlufttechnik mit Befeuchtung

Im dritten Obergeschoss des Bürogebäudes befindet sich das zentrale Lüftungsgerät zur Be- und Entlüftung der Verwaltung, dem Präsentations-, Empfangs- und Schulungsbereich sowie der Airlounge. Das Gerät ist über das BACnet-Protokoll mit der Gebäudeautomation verbunden. Die Regelung der Luftqualität in den einzelnen Bereichen erfolgt über die Rückmeldung mehrerer Sensoren der Gebäudeautomation. Die Zuluft- und Abluftführung in den einzelnen Etagen erfolgt über variable Volumenstromregler. Zu jedem Volumenstromregler-Paar gehören ein oder mehrere CO₂-Fühler. Diese erfassen den CO₂-Gehalt in den einzelnen Zonen. Übersteigt dieser durch einen Fühler gemessene CO₂-Gehalt in einem der Räume den festgelegten Grenzwert, öffnet sich der dazugehörige Volumenstromregler (Schlechtpunktregelung). Liegt der höchste gemessene CO₂-Wert in einer Zone einige Zeit unter dem vorgegebenen Maximalwert, wird das Luftvolumen über die Volumenstromregler sukzessive heruntergefahren. Dadurch ändert sich der Kanaldruck im System. Dieser wiederum wird durch die Druckregelung des Lüftungsgeräts ausgeglichen. Somit wird in diesem Fall das Luftvolumen auf den Bedarf reduziert und Energieeinsparungen umgesetzt. Die Zuluft wird immer mit einer relativen Luftfeuchte von 40 bis 60 % in das Gebäude eingeblasen. Die Befeuchtung erfolgt mittels Condair-Dampfbefeuchter.

Zur Entfeuchtung wird das Kühl- und Nachheizregister genutzt. Die Zuluft wird mit einer konstanten Temperatur in das Gebäude eingeblasen. Die Außenluft wird durch den Plattenwärmetauscher vortemperiert und in Abhängigkeit der gemessenen Zulufttemperatur wird das Ventil des Heiz- bzw. Kühlregisters ausgeregelt bis die Solltemperatur erreicht ist. Um die Außenluft im Wärmetauscher im Sommer vorzukühlen, wird in der Abluft ein adiabater Befeuchter von Condair genutzt.

Im Zwischentrakt im Erdgeschoss befinden sich die Sozialräume. Die Be- und Entlüftung erfolgt über ein Lüftungsgerät in der Zwischendecke. Das zur Be- und Entlüftung eingesetzte Lüftungsgerät für die Produktionshalle befindet sich auf dem Dach der Produktionshalle und ist ebenfalls mit der Gebäudeautomation verbunden. Darüber hinaus sind für den Fertigungsprozess mehrere Ablüfter mit unterschiedlichsten Luftvolumen installiert.

Heizen und Kühlen in der Produktionshalle

Die Beheizung der Produktionshalle erfolgt vornehmlich über die Wasser-/Wasser-Wärmepumpe. In der Betriebsart „Heizen“ werden im Heizfall die Umschaltventile so geschaltet, dass das Wasser aus den Energiepfählen an der kalten Seite durch die Wärmepumpe fließen kann. Die Pumpen der Energiepfähle sowie die Pumpe zur Ladung des Heizpufferspeichers werden freigegeben. Der Heizungspufferspeicher wird geladen. Beträgt die Vorlauftemperatur nach dem Pufferspeicher 50 °C, schaltet die Wärmepumpe ab, die Pumpen ebenfalls. Für den Kühlbetrieb gibt es zwei Betriebsarten, das „passive Kühlen“ sowie das „aktive Kühlen“. Das passive Kühlen erfolgt als erstes über die freie Kühlung, wobei dazu die Energiepfähle eingesetzt werden.

Im Verhältnis zu einem herkömmlichen, aktiven Kühlsystem spart diese Art der Kühlung mittels Energiepfählen rund 42 t CO₂ pro Jahr. Diese würden beim Betrieb einer herkömmlichen Kältemaschine entstehen. Die Energiepfähle nutzen stattdessen die Geothermie, in diesem Fall die Kühle des Erdbodens, als regenerative Energiequelle.

In der Betriebsart „passiv Kühlen“ werden die Umschaltventile so gestellt, dass das kühle Wasser aus den Energiepfählen direkt zum Kälteverteiler gefördert wird. Die Förderung erfolgt durch die Pumpen der Pfähle, eine zusätzliche Pumpe oder Regelung gibt es für die freie Kühlung am Verteiler nicht. Sollte die passive Kühlung nicht mehr ausreichend sein, wird das System auf aktive Kühlung umgeschaltet.

In der Betriebsart „aktiv Kühlen“ ist die aktive Erzeugung von Kaltwasser erforderlich, in diesem Fall werden die Umschaltventile so geschaltet, dass das Wasser aus dem Energiepfahl an der „warmen Seite“ in die Wärmepumpe fließen kann. Die beiden Pumpen für die Energiepfähle sowie die Pumpe zur Ladung des Kaltwasserspeichers werden freigegeben. Der Pufferspeicher für die Kälte wird geladen.

Zusätzlich zum reinen Heiz- oder Kühlbetrieb hat die Wärmepumpe die Möglichkeit, gleichzeitig zu heizen und zu kühlen. Hierfür werden die Umschaltventile so geschaltet, dass ein geschlossener Kreislauf zwischen den beiden Pumpen entsteht. Die Rücklaufpumpe für den Heizfall sowie die Speicherladepumpe für die Kälte sind aktiv. Durch den aktiven Prozess der Wärmepumpe wird im Fall des Kühlbedarfs gleichzeitig Wärmeenergie zur Verfügung gestellt und im Heizbedarf z.B. Kälteenergie für Schulungsräume oder Serverräume. In welcher Betriebsart die Wärmepumpe laufen soll, wird bedarfsabhängig anhand der abgeforderten bzw. benötigten Wärme- und Kältemenge entschieden. Zur Vermeidung von Verschleiß durch häufiges Umschalten wird für die Umschalttemperaturen eine Hysterese festgelegt. Die angeschlossenen Pufferspeicher sind darauf ausgelegt, ein Takten der Wärmepumpe zu vermeiden. Zur Spitzenlastabdeckung im Winterfall wird durch die übergeordnete Regelung der Spitzenlastbrennwertkessel freigegeben.

Die Beheizung und Kühlung der Bürofläche erfolgt vornehmlich über eine Heiz- und Kühldecke, die sogenannte Hybriddecke. Die eingesetzten Hybriddeckenmodule kombinieren die Vorteile einer Metall-Heiz- und Kühldecke mit den Vorteilen einer Betonkernaktivierung. Darüber hinaus wird über die Module die Be- und Entlüftung der einzelnen Zonen durchgeführt.

Die Regelung der Vor- und Rücklauftemperatur erfolgt witterungsgeführt anhand der Außentemperatur. Zur Verhinderung von Schwitzwasser wurde der Verteilerabgang mit einer Temperaturüberwachung im Vorlauf ausgestattet sowie Taupunktfühler eingesetzt.

Die Gebäudeautomation ist auf die Gebäudeleittechnik aufgeschaltet. Sie ermöglicht die zentrale Bedienung und Überwachung aller Anlagen. Die Messwerte wie Temperaturfeuchte und CO_2-Gehalt werden als Trendkurven angezeigt. Zur Überwachung des Energieverbrauchs ist ein Energiemonitoring eingerichtet. Hierzu sind diverse Zähler zur Erfassung der Energiepfähle, der Wärmepumpe sowie aller Abgänge der Heiz- und Kälteverteiler mit Wärme- und Kältemengenzähler ausgestattet. Die Aufschaltung auf die Gebäudeautomation erfolgt per M-Bus.

Fazit

Die Realisierung privater wie gewerblich genutzter Bauvorhaben wird hierzulande nicht erst seit gestern mit fortwährend negativen Schlagzeilen verbunden; denn dass Kosten und Bauzeit aus dem Ruder laufen, ist leider mehr die Regel als die Ausnahme.

Die Umsetzung dieses innovativen Logistik- und Produktionswerkes EMEA und Vertriebsbüros Central Europe der Schweizer Condair Group in Hamburg belegt, dass in der Baubranche neue Wege möglich sind. Ein Bauprojekt das integrativ geplant wird, bei dem also bereits von der Planung an die beteiligten Firmen an einem Tisch zusammenkommen und von Beginn an gemeinsam den Bauprozess gestalten und Lösungen erarbeiten, ist für Bauherren wie ausführende Gewerke effizienter und nachhaltiger.

Teamorientiert gelang es dem Projektsteuerer und Bauherrenvertreter modus während der Ausführungsphase auf mögliche Probleme umgehend zu reagieren und so Bauzeit und Kostenrahmen zu halten – Agiles Management sowie Ansätze des Supply-Chain-Management und eine unkonventionelle Vorgehensweise in der gesamten Projektbearbeitung stellen hierbei die Grundlage für den Erfolg da. Eine für den Bauherrn ungewohnte und etwas ausgedehnte Vorgehensweise beim Projektstart ist im Ergebnis letztendlich gerade für den Bauherrn ungemein effizient und effektiv. Dabei lagen die Kosten des Baus letztlich 8 % unter der ursprünglichen angenommenen Summe. Zudem wurde durch ein komplexes, aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel energiesparender Technologien ein Energiebedarf erreicht, der beinahe auf dem Niveau eines Passivstandardhauses liegt. So präsentiert sich der Condair-Standort Norderstedt als Beispiel für nachhaltiges Bauen im Objektbau.