Energie sparen, steuern und gewinnen: Dies war das Ziel bei der Flachdach-Sanierung der Produktionsgebäude der Erbe GmbH. Ein Gesamtpaket mit hoch wärmegedämmten Tageslichtsystemen in Passivhaus-Qualität, Gebäudesteuerungen für die Be- und Entlüftung und RWA sowie ins Sheddach integrierte PV-Anlagen kamen hierfür aus einer Hand.
Michael Ertel | jo
Die Dachlandschaft der sanierten Produktionsstätten in Tübingen ist geprägt von zehn großdimensionierten Sheddachkonstruktionen. Auf den Nordseiten der teils über 40 m langen und jeweils knapp 2,5 m breiten Tageslichtsysteme befinden sich die Verglasungen. In die Südseiten sind die in einen Sandwichverbund integrierten Photovoltaikmodule eingebettet. Zahlreiche steuerbare Klappensysteme sorgen für die natürliche Be- und Entlüftung der Gebäude und den Rauch- und Wärmeabzug im Brandfall.
„Da Lamilux die drei Bereiche Tageslicht, Gebäudesteuerungen und Photovoltaik aus einer Hand anbietet, konnte das Projekt ohne kritische Schnittstellen entwickelt und realisiert werden“, erklärt Dipl. Ing. Architekt Stefan Hofmann vom Architekturbüro Schmitt, Dannien, Hofmann in Tübingen. Die Tageslichtsysteme seien zudem objektspezifisch ausgelegt worden, wodurch man die gestalterischen Vorstellungen sehr gut habe umsetzen können.
Lichteinfall bei bester Wärmedämmung
Die thermisch getrennten Sheddächer sind in einer 90°/30° Flächenneigung konstruiert und verfügen über einen wärmegedämmten Fußpunkt mit einer umlaufenden Sekundärentwässerung. Die Aluminium-Profile der Pfosten weisen einen Ut,m-Wert von 0,95 W/(m2K) auf.
In der 90° geneigten Nordseite der Sheddächer sind insgesamt 358 Glasfelder integriert. Sie bestehen aus einer VSG-Wärmeschutzverglasung mit drei Glasschichten und haben eine Lichtdurchlässigkeit von 69 % und einen Gesamtenergiedurchlass von 48 %.
Der nach DIN EN 673 ermittelte Wärmedurchgangskoeffizient (Ug) liegt bei 0,6 W/(m2K). Zudem ist der Randverbund der Scheiben durch die „warme Kante“ thermisch optimiert.
Ebenfalls auf der Nordseite der Sheddächer befinden sich insgesamt 77 Klappensysteme für die energieeffiziente natürliche Be- und Entlüftung und den Rauch- und Wärmeabzug. Die nach EN12101–2 geprüften RWA-Flügel sind ebenso wie die Aluminiumtragkonstruktionen thermisch getrennt und mit der gleichen Verglasung wie die übrigen Flächen ausgestattet. Geöffnet und geschlossen werden sie von je einem 24-Volt-Kettenschubantrieb.
PV-Module
Die Südseiten der zehn Sheddächer wurden mit Photovoltaikanlagen mit insgesamt 712 Modulen bestückt. Immer in einem Zweier-Paar übereinander angeordnet, sind sie direkt in die eingespannten Sandwichplatten integriert. Die Nennleistung dieses solaren Kraftwerkes auf dem Dach beläuft sich auf 89 000 Wp (Watt Peak). Lamilux plante und dimensionierte die PV-Anlagen und übernahm die komplette PV-Montage sowie Installation der Leitungen, Wechselrichter und Einrichtungen für die Leistungsüberwachung samt Großdisplay. Der Service umfasste zudem die Anmeldung der Gesamtanlage beim Netzbetreiber und eine umfassende technische Einweisung des Kunden.
Energiebilanz
„Unser Ziel war eine nachhaltige und energetisch wertvolle Sanierung des Daches. Durch die großflächigen Sheddachkonstruktionen erhalten wir jetzt viel energiesparendes Tageslicht im Halleninneren“, resümiert Armin Flaisch, Leiter des Gebäude- und Umweltmanagements der Erbe Elektromedizin GmbH. „Und mit den integrierten Dünnschichtmodulen erzeugen wir jetzt unseren kompletten Strom für den Eigenverbrauch.“ Das gesamte Gebäude verfüge nun über eine herausragende Energiebilanz. Durch die intelligent gesteuerte natürliche Be- und Entlüftung sowie den Sonnenschutz wurde auch der Raumkomfort erheblich optimiert.
Um den solaren Wärmeeintrag energetisch ausbalanciert zu dosieren, befinden sich vor den Glasfeldern der Shedkonstruktionen durchlaufende Raffstores. Dieser Sonnenschutz ist so gesteuert, dass er im RWA-Fall automatisch hochfährt, sich die RWA-Flügel öffnen können und der Brandrauch ohne Hemmnisse abziehen kann. Hierfür werden die teils miteinander gekoppelten Behänge unterbrechungsfrei mit Strom versorgt. So ist auch bei einem Netzausfall gewährleistet, dass die Verschattung auf „Auffahren“ angesteuert wird.
Anlagen-Steuerung
Die gesamte Anlagen-Steuerung übernimmt eine frei programmierbare Steuerung auf SPS-Basis, die die RWA- und Lüftungselemente in fünf RWA- und zehn Lüftungsgruppen ansteuert. Die RWA-Funktion wird über die Brandmeldeanlage oder manuelle Notauslösetaster aktiviert. Die Steuerung der natürlichen Be- und Entlüftung kann zum einen auf manuellem Wege über Lüftungstaster erfolgen, zum anderen komfortabel automatisiert über die zentrale Gebäudeleittechnik. Für das automatisierte, wetterabhängige Öffnen und Schließen der Klappensysteme ist in die Steuerung eine Wind- und Regen-Messanlage eingebunden.
Architekt: Dipl. Ing. Hans Schmitt, Schmitt Dannien Hofmann, Architekten Ingenieure und Hochbautechniker, Tübingen
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