Stark variierende Auslastung als Herausforderung

Mode braucht Raum, um sich ihrer Bedeutung entsprechend entfalten zu können. Dies gilt noch mehr, wenn große Marken mit weltweitem Renommee antreten, ihre Kunden zu beeindrucken. Einen angemessenen Rahmen dafür finden diese Marken seit einigen Jahren im Berliner Osthafen. Die „Labels Projektmanagement“ setzte dort mit „Labels Berlin 1“ und „Labels Berlin 2“ kreativ Showroom-Konzepte für die Modewelt um. Die Ausstrahlung dieser Projekte reicht aber weit über die Modewelt hinaus bis in die Architektur: beim ersten Objekt zum Beispiel aufgrund der aufwändigen Sanierung des 8000 m² großen Gebäudes aus dem Jahre 1913, beim zweiten durch die extravagante Beton-Architektur über fünf Ebenen, die sich in ihr Quartier einfügt und dennoch dem architektonischen Mainstream der Stadt entzieht.

Der Neubau erfüllt damit exakt das, was bereits in der Ausschreibung gefordert wurde: „Von den Architekten wird erwartet, dass sie mit dieser besonderen Umgebung der Stadt umgehen und ein Gebäude entwerfen, welches sich in der Szenerie behauptet, sie aber nicht beherrscht. Mode ist der Inhalt des Gebäudes, und dies soll auch selbstbewusst nach außen transportiert werden, jedoch in einer edlen, modernen und zeitlosen Art – da ein Gebäude nicht saisonal sein Kleid wechselt.“

Das war selbstbewusst-ambitioniert formuliert – und die HHF Architekten aus Basel wussten es adäquat umzusetzen. Doch das Gesicht eines Gebäudes und seine Funktionalitäten – sie klaffen je weiter auseinander, je exponierter ein Objekt ist. Und so war es auch hier. Denn die gewünschte Großzügigkeit bei gleichzeitig möglichst variabler Nutzung der Räume für unterschiedliche Events stellte die Haustechnikplaner vor eine nicht alltägliche Herausforderung: „Wie können in einem EnEV-gerecht gedämmten Gebäude die beträchtlichen Heiz- und Kühllasten abgefangen werden, wenn diese aufgrund der zeitlich wie räumlich oft nur punktuellen Nutzung extrem schwanken?“, lautete die zentrale Frage.

Schwierige Auslegung

Die Planungs- und Beratungsgesellschaft „Gneise 66“ aus Berlin entwickelte dafür in enger Zusammenarbeit mit Systemanbieter Viega eine Lösung, die schon aufgrund der Mengengerüste beeindruckt: Insgesamt 12 000 m² Flächentemperiersystem „Fonterra“ wurden im „Labels Berlin 2“ verbaut, um selbst bei extremen inneren oder äußeren Lasten ein gleichmäßig komfortables Temperaturniveau zu erzielen. Mehr als 50 Temperierkreise auf rund 6000 m² verlegten die Fachhandwerker von „Koster Haustechnik“ aus Schönefeld dabei als oberflächennahe Bauteilaktivierung in den Geschossdecken. Hinzu kommen weitere 70 „Heiz“kreise mit ebenfalls 6000 m² Fläche, die von „Retschke & Zschornak“ (Radibor) als Fußboden„heizung“ installiert wurden.

„Heizung“ steht in diesem Zusammenhang allerdings ganz bewusst in Anführungszeichen. Denn diese Aufgabe war der „Fonterra Base“-Installation zwar anfangs zugeordnet, aber auf Dauer nicht haltbar: Ursprünglich ging die Planung aufgrund von Erfahrungswerten aus dem Gewerbe- und Objektbau davon aus, dass mit 6000 m² „Fonterra Active“-Temperiersystem in den Decken die Wärmelasten bei 16 °C Vor- und knapp 20 °C Rücklauf flink regelnd (siehe Infokasten „links“) abgeführt werden könnten. Die enorme Hitzeentwicklung der Scheinwerfer bei Modeschauen sowie der Wärmeeintragung durch die vielen Hundert Besucher aber ließ die Aufnahmekapazität eines Deckentemperiersystems zwangsläufig an physikalische Grenzen stoßen.

Um welche Größenordnung es dabei geht, und um welche Rechenunschärfe in der Auslegungsphase, verdeutlichen dabei einige Kennzahlen: Die Wärmelast einer Person kann so beispielsweise mit 5 W/m² angesetzt werden, aber auch mit dem doppelten – je nach Aktivität. Noch breiter fällt die Spreizung aus, wenn es um den Wärmeeintrag aus Kunstlicht geht. Hier ist bei der Annahme einer Standardausleuchtung der Wert von 0,5 W/m² genau so zu vertreten wie ein zehn Mal höherer Wärmeeintrag beispielsweise durch Scheinwerfer.

Von welchen Werten man in der Planungsphase letztlich ausgeht – das Rechenergebnis wird also immer mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sein: Entweder wird die Bauteilaktivierung dann zu aufwendig geplant, oder sie kann auf den Grenzbereich gerechnet nicht die geforderte Leistung erbringen.

Als ausgesprochen praktikabler Ausweg eröffnete sich daher im Neubau „Labels Berlin 2“ die Möglichkeit, die konventionell im Estrich verlegten „Fonterra Base“-Flächen bei Bedarf für die Raumtemperierung zuzuschalten. Das Viega-System war im Ansatz zwar nur als komfortable Flächenheizung vorgesehen – durch das volumenstarke 15 x 1,5 mm Polybutenrohr trägt es als reversibel geschaltetes Temperiersystem jetzt aber leistungsstark dazu bei, die Bauteilaktivierung in den Geschossdecken zu unterstützen: Über 69 W/m² können nun zu Spitzenzeiten durch das kombinierte System aus Bauteilaktivierung und Fußbodentemperierung abgeführt werden; das entspricht einer von den Gästen unbemerkten Absenkung der Raumtemperatur um 2 bis 4 K.

Kältemaschine, Spreewasser und Fernwärme

Um diese Temperierungsleistungen ganzjährig abzusichern, hat das Ingenieurbüro „Gneise 66“ in der dahinter stehenden Heiz- und Kühltechnik im Übrigen ebenfalls auf eine Kombi-Lösung gesetzt: Die Grundlast der Betonkernaktivierung „Fonterra Active“ bzw. des Flächentemperiersystems „Fonterra Base“ wird über eine von der Spree bediente Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit 390 kW Leistung abgedeckt. Das Flusswasser darf dabei allerdings nur bis zu einer Temperaturspreizung von 19/22 °C zur ressourcen-schonenden Raumtemperierung im „Labels Berlin 2“ eingesetzt werden. Darüber hinaus gehende Kühllasten muss die auf dem Dach zusätzlich installierte Kältemaschine mit 650 kW Leistung abfangen. Sie bedient zunächst die raumlufttechnischen Anlagen, die in Event-Halle, Restaurants und Showrooms zusätzlich zur passiven Temperierung installiert sind. Reicht dieses Kühlprogramm nicht mehr aus, wird die Kältemaschine über einen Wärmeübertrager auf die Betonkernaktivierung „Fonterra Active“ bzw. das Flächentemperiersystem „Fonterra Base“ aufgeschaltet. Diese Schaltung erlaubt es, temporär entstehende Wärmelasten in einzelnen Bereichen des Hauses energetisch hoch effizient schnell abzuführen – und ansonsten gleichzeitig im gesamten Gebäude ein Raumklima zu erhalten, das Mitarbeiter und Besucher der Modefirmen aufgrund der nur geringfügig schwankenden Temperaturen als besonders angenehm empfinden.

Gleiches gilt in den kalten Wintermonaten. Die dann als Wärmeverteilsysteme genutzten, großflächigen „Fonterra Active“- und „Fonterra Base“-Installationen schaffen mit einer Spreizung von maximal 28/25 °C ein Temperaturprofil, das weit über herkömmliche Flächenheizungen hinausgeht: Die vom Boden aufsteigende und die von der oberflächennahen Deckentemperierung „abfallende“ Wärme sorgen für ein sowohl horizontal wie vertikal absolut gleichmäßiges Temperaturniveau nahezu ohne thermisch bedingte Luftbewegungen – das Ideal einer zeitgemäßen Raumbeheizung in anspruchsvollem Umfeld.

Fazit

In fast exemplarischer Weise umreißt das Projekt „Labels Berlin“ die Aufgabenstellungen, denen sich Haustechnik-Planer in den kommenden Jahren verstärkt stellen müssen: Hier ein auf höchstes Niveau gebrachter Sanierungsfall („Labels Berlin 1“), dann direkt anschließend ein genau so anspruchsvoller Neubau („Labels Berlin 2“) – aber immer die gleichbleibend hohen Ansprüche an den Komfort und den Primärenergieeinsatz, wenn es um die Temperierung geht. Im Sommer angenehm kühl, im Winter selbst bei plötzlichem Temperaturabfall schnell wohlig warm sind dabei die Extrempositionen, die abgesichert sein wollen – und flexibel einsetzbaren Flächentemperiersystemen wie dem „Fonterra“-Programm von Viega das Feld bereiten. Denn erst die nahezu beliebige Kombinierbarkeit der verschiedenen Systeme (Bodentemperierung, Bauteilaktivierung in den Geschossdecken sowie ggfls. Wandtemperierung mit „Fonterra Side“) ergibt genügend Planungs- und Handlungsspielraum, um sogar planerisch kaum zu erfassende Rahmenbedingungen in einem Gebäude tatsächlich zuverlässig abzudecken.