UBA 2019 in Berlin

„UBA 2019“ – so lautet folgerichtig dann auch der Arbeitstitel des neuen zweigeschossigen Holzbaus, der gegenwärtig am Berliner Standort für Gewässerkunde entsteht. Hier betreibt das Umweltbundesamt unter anderem eine der modernsten Fließ- und Stillgewässer-Simulationsanlagen sowie etliche Fischaufzuchtbecken, die wegen der Versuche ganzjährig einen konstant hohen Wasserverbrauch haben. Im Vordergrund aller Bemühungen stand von Anfang an die Reduzierung der Energieaufwendungen, sei es für die technische Infrastruktur wie Computer oder die installierte Beleuchtung. Dies verringert nicht nur den reinen Strombedarf des Gebäudes, sondern hat als Nebeneffekt die gleichzeitige Senkung der inneren Wärmelasten zur Folge. Einem unnötig hohen Aufwand zur Kühlung des Gebäudes im Sommer wird so im Ansatz entgegengewirkt.

Wassernutzung als Grundlage der TGA

Herzstück der technischen Anlagen ist eine Wasser-/Wasser-Wärmepumpe mit Anschluss an das vor Ort vorhandene Betriebswassernetz, welches die Versuchsteiche mit Wasser versorgt. Der hier konstante Wasserverbrauch liegt weit über dem für den Betrieb der Wärmepumpe notwendigen Maß. Die dem Wasser entzogene Wärmemenge beeinflusst die für die Versuche benötigte Wassertemperatur nur in sehr geringem Maße, sodass die Versuche davon nicht beeinträchtigt werden.

Das geförderte Grundwasser steht auf einem Temperaturniveau zur Verfügung, welches gleichzeitig zur Kühlung des Gebäudes genutzt werden kann. Aufwendige Kälteanlagen können daher entfallen. Der zum Betrieb benötigte Energiebedarf resultiert also einzig aus der erforderlichen Pumpenergie, um das Wasser im System zirkulieren zu lassen.

Die Belüftung des Gebäudes wird über eine zentrale Lüftungsanlage realisiert, wobei alle Bereiche präsenzüberwacht gesteuert werden können. So können Lüftungsverluste vermieden werden, gleichzeitig wird das System unter den jeweils energetisch günstigsten Bedingungen gefahren. Eine optimal dimensionierte Wärmerückgewinnung sorgt auch hier für die Minimierung der Energieverluste. Die Anlage wurde wirklichkeitsgetreu mit der Software „liNear 3D Luftkanalkonstruktion“ erstellt, so dass bereits am 3D-Modell strömungs- und schalltechnische Optimierungen durchgeführt werden konnten.

Die erforderliche elektrische Energie wird durch eine großflächige Photovoltaikanlage auf dem Dach geliefert. Diese ist so dimensioniert, dass sie im Laufe eines Jahres so viel Strom er­zeugt wie im gleichen Zeitraum vom Gebäude verbraucht wird.

Simulationen in 3D

„Neben einer thermodynamischen Simulation war und ist für unser Büro die konsequente Nutzung der Möglichkeiten der liNear-Software essentiell. Von großem Wert ist für uns die durchgängige Arbeitsweise im gesamten Planungsprozess“, so Dipl.-Ing. Oliver Nienaber vom Büro Schimmel, Beratende Ingenieure. „Bei diesem Projekt nutzen wir insbesondere die 3D-Funktionalität der liNear-Software. Zunächst erscheint der dafür aufzubringende Arbeitsaufwand höher, jedoch wissen wir aus unserer Erfahrung von den Vorteilen für den weiteren Planungsprozess. Diese rechtfertigen den Anfangsaufwand nicht nur, sondern führen am Ende der Planung in jedem Fall zu Zeit- und Kosteneinsparungen.“

„Hydraulisch einwandfrei abgeglichene Rohrnetze sollten heutzutage zum Standard einer Anlagenplanung gehören. Mit der bisher üblichen Arbeitsweise der Rohrnetzberechnung anhand von 2D-Schemazeichnungen kann dies aber nur bedingt gelingen. Die Rohrlängen und zusätzlichen Bögen müssen hier auf jeden Fall mit erhöhtem manuellen Aufwand korrekt erfasst werden. Hier bietet der 3D-Modus von liNear in Verbindung mit der Nutzung von Ventildatensätzen aller bekannten Hersteller sowohl für den Planer als auch für die ausführenden Handwerker große Vorteile. Die im CAD-Modell errechneten Einstellungen können in der Praxis 1 : 1 übernommen werden und das Netz ist damit bereits ausgeglichen. Außerdem nutzen wir die einzelnen 3D-Zeichnungen je Gewerk in ihrer Summe auch für eine gewerke­übergreifende Kollisionsplanung.“

Die Anwendung der räumlichen Arbeitsweise bietet zudem Wettbewerbsvorteile für den Ausschreibungsprozess, da auf „Angstzuschläge“ verzichtet werden kann. Die wahren Längen der Rohrleitungen sind zeichnerisch erfasst und die notwendigen Form- und Verbindungsstücke werden detailgenau von der liNear-Materialverwaltung für das Rohrsystem des gewählten Herstellers ermittelt. Dies führt zu wirklich vollständigen Materiallisten, da beispielsweise auch Verschraubungen und Schweißverbindungen erfasst werden. Darüber hinaus eignet sich ein einmal gezeichnetes Rohrnetz in 3D gut für die Präsentation beim Bauherrn.

Und schließlich kommt es im Laufe jeder Planung zu Änderun­gen. Mit den grafischen Rohrnetzberechnungen von liNear bedeutet dies allerdings nur: Zeichnung ändern, Berechnung starten, fertig!