Nachhaltig und energieautark

Die europäische Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (2010/31/EU) ist seit dem 8. Juli 2010 in Kraft. Sie fordert unter anderem, dass ab 2021 alle neu zu errichtenden Gebäude in der Europäischen Union „Niedrigstenergiegebäude“ sind. Wegen der besonderen Vorbildfunktion öffentlicher Gebäude, trifft die in der EU-Richtlinie (2010/31/EU) genannte Verpflichtung auf neu zu errichtende öffentliche Gebäude bereits zwei Jahre früher, also ab 2019, zu. Die Bundesregierung hat bereits im Juni 2011 be­­­schlossen, alle ihre künftigen Neubauten ab 2012 im Standard „Niedrigstenergiegebäude“ zu errichten. Hierauf sind die entsprechenden Erlasse zur energetischen Vorbildfunktion von Bundesbauten ausgerichtet.

In einem aktuellen Bundesbauprojekt wird der Hauptsitz des Umweltbundesamtes (UBA) in Dessau-Roßlau erweitert. Der Neubau soll etwa 100 Arbeitsplätze und einen Konferenzbereich aufnehmen. Platz, der dringend benötigt wird, um dem erweiterten Aufgabenspektrum des UBA gerecht zu werden und alle Mitarbeiter in Dessau an einem Standort unterbringen zu können. Das bestehende Dienstgebäude wurde 2005 in Betrieb genommen und ist immer noch ein Leuchtturm in Sachen Nachhaltigkeit. Da versteht es sich von selbst, dass auch an den Erweiterungsbau höchste Ansprüche an die Energieeffizienz, die Nachhaltigkeit und die Nutzungsqualität gestellt werden.

So soll der Erweiterungsbau beispielsweise nicht dazu führen, dass sich der Primärenergiebedarf der Liegenschaft erhöht. Faktisch ist dieser Anspruch nur mit einem (mindestens) Netto-Nullenergiegebäude zu erfüllen. Zur Bewertung der Nachhaltigkeit wird das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB Version 2011, www.nachhaltigesbauen.de) herangezogen. Es wird das Erreichen der höchsten Stufe des Bewertungssystems (Stufe: Gold) angestrebt. Hierfür ist eine nachhaltige, also ökologisch, ökonomisch und sozio-kulturell vorbildliche Lösung zu finden.

Das Planungsteam für den Erweiterungsbau, bestehend aus Architekten, Fachingenieuren für Technische Gebäudeausrüstung und Beratern für Bauphysik, wurde in einem nichtoffenen, einphasigen interdisziplinären Wettbewerb gesucht. Die Teilnehmer wurden in einem vorgeschalteten Teilnahmewettbewerb nach VOF ermittelt. Insgesamt gingen 21 Vorschläge für den zukünftigen Erweiterungsbau ein. Die Wettbewerbsjury votierte einstimmig für den Entwurf der Bewerbergemeinschaft um das Büro „Anderhalten Architekten“ aus Berlin. Nach Auffassung der Jury gelang es diesem Bewerberteam am besten, den hohen gestalterischen, städtebaulichen und energetischen Anforderungen gerecht zu werden.

Die Gebäudehülle des freistehenden, viergeschossigen Baukörpers ist so konzipiert, dass die energetischen Anforderungen an ein Passivhaus erfüllt werden. Der mit dem Passivhaus Projektierungspaket (PHPP) ermittelte Jahres-Heizenergiebedarf von 13 kWh/m²a liegt etwas unterhalb des Passivhaus-Grenzwert von 15 kWh/m²a. Im Vergleich zu den Anforderungen aus der Energieeinsparverordnung ergeben sich Unterschreitungen von 76% (Jahres-Primärenergiebedarf) bzw. mindestens 47% (Höchstwerte der mittleren U-Werte).

Die Energieversorgung des Gebäudes, geplant vom Berliner TGA-Büro Winter Beratende Ingenieure für Gebäudetechnik GmbH, erfolgt nahezu ausschließlich über erneuerbare Energien. Lediglich aus Gründen der Versorgungssicherheit und zum Einspeisen von Überschüssen aus der Stromproduktion be­­steht ein Anschluss an das Stromnetz. Zur Versorgung des Gebäudes mit Wärme wird eine elektrisch betriebene Sole-Wasser-Wärmepumpe eingesetzt. Sofern verfügbar soll als Arbeitsmedium der Wärmepumpe Propan verwendet werden.

Die zum Betrieb der Wärmepumpe eingesetzte Umweltenergie kommt aus dem Erdreich. Hierzu werden etwa 30 Erdsonden vorgesehen, die bis zu 25 m tief in den Erdboden eingebracht werden. Zur Verbesserung der Leistungskennwerte der Wärmepumpe wird die Umweltenergie nicht direkt dem Gerät zugeführt, sondern zuvor für die Kühlung technischer Anlagen und Räume genutzt. Hierdurch erhöht sich die Temperatur der Sole, so dass die Solltemperatur des Heizmediums durch einen geringeren Elektroenergieeinsatz er­­reicht werden kann.

Im Sommer und den Übergangszeiten wird überschüssige Wärme aus dem Gebäude ins Erdreich abgeführt. Die mechanisch belüfteten Büroräume selbst werden nicht aktiv gekühlt. Sofern erforderlich werden diese Räume mittels Nachtlüftung ausgekühlt. Hierzu werden die Fenster mit mechanisch betriebenen Schwingflügeln ausgestattet, die eine intelligent gesteuerte, umfassende Öffnung der Fassade und somit das Abführen der Wärme aus den Räumen ermöglichen.

Das Kernstück des Energieversorgungskonzeptes ist die PV-Anlage. Die einzelnen photovoltaischen Module werden sowohl auf dem Dach installiert als auch in die süd-, ost- und westausgerichteten Fassadenflächen integriert. Die Anlage ist mit ihren etwa 120  kW_Peak so bemessen, dass hiermit der gesamte für den Betrieb des Gebäudes ­notwendige Elektroenergiebedarf (etwa 81.000 kWh/a) erzeugt wird. Rechnerisch ergibt sich in der Jahresbilanz ein Plus bei der Stromerzeugung von etwa 5%. Damit hat der Erweiterungsbau nicht nur eine ausgeglichene Jahresbilanz aus Energieverbrauch und -erzeugung, sondern er erfüllt auch den Standard „Effizienzhaus Plus“.

Die Planung des Erweiterungsbaus ist weitestgehend abgeschlossen und seine Errichtung hat bereits begonnen. Im April dieses Jahres fand die feierliche Grundsteinlegung statt und im November 2016 soll das Richtfest gefeiert werden. Der spätere Betrieb des Gebäudes wird im Rahmen eines Monitorings durch das BBSR begleitet. Dabei werden nicht nur die energetisch relevanten Daten erfasst, sondern auch Informationen zum thermischen Komfort, der Raumluftqualität und dem Nutzerkomfort gesammelt. Die erfassten Daten sollen zum einen den erreichten Stand dokumentieren und zum anderen Basis für weitere Optimierungen sein. Schließlich soll auch im Erweiterungsbau der Leitspruch des UBA „Für Mensch und Umwelt“ gelten.