Heizenergie sparen mit kühlen Rechnern Mit pit

Heizenergie sparen
mit kühlen Rechnern
Mit pit - CAD energieeffizient planen
Assmann plant die TGA des neuen Rechenzentrums der Uni Rostock.
Heizenergie sparen mit kühlen Rechnern
.
Assmann plant die TGA des neuen Rechenzentrums der Uni Rostock mit pit - CAD
Energieeffizienz lässt sich planen, und je früher im Planungsprozess man das tut, desto größer ist der Nutzen für Bauherrn
und Umwelt. Die Uni Rostock bekommt dieses Jahr ein neues
Rechenzentrum, das heiztechnisch autark ist. Die Abwärme
der Rechner erlaubt außerdem die Klimatisierung eines überdachten Innenhofs. Ausgelegt wurde die Gebäudetechnik des
Null-Heizenergie-Hauses vom Assmann Beraten+Planen mit
der CAD-Haustechnik-Lösung von pit - cup.
Assmann Beraten+Planen ist eine bundesweit tätige Planungsgesellschaft, die Ihren Hauptsitz in Dortmund hat. Die
Ursprünge gehen auf das 1959 von Martin Assmann in Braunschweig gegründete Ingenieurbüro zurück. Heute ist das
Unternehmen mit Niederlassungen in ganz Deutschland und
als Teil der Assmann-Gruppe auch international vertreten.
Über 180 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter (zusammen mit der
Assmann Gruppe über 500) übernehmen die Planung und das
Projektmanagement von Hoch-, Ingenieur-, Industrie- sowie
Umwelt- und Verkehrsbauten, angefangen von der Beratung
der Bauherren in der Konzeptphase über alle Planungsstufen
bis zur Unterstützung von Betreibern bei Gebäudeerfassung
und Facility Management. Eine Spezialität der Ingenieurgesellschaft sind Projekte mit komplexen Anforderungen hinsichtlich der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) wie zum
Beispiel das Speziallabor für Natur- und Unweltwissenschaften
in Landau oder der Neubau der sog. „Zerstäuberfabrik“ für die
Boehringer Ingelheim GmbH in Dortmund mit über 1.000 Quadratmeter Reinraumfläche.
„Als Generalplaner ist es
unser Ziel, die Gesamtleistung Haus zu optimieren,
das heißt unter Kostengesichtspunkten eine optimale Flächennutzung zu
gewährleisten“, sagt Uwe
Günther, Leiter TGA bei
Günther Uwe Leiter TGA bei Assmann
Assmann in der Geschäftsstelle Dortmund. „Wir arbeiten häufig für Auftraggeber der
Öffentlichen Hand und sind bekannt für unsere Kostendisziplin
und Termintreue. Das ist einer der Gründe, warum wir großen
Wert auf die Optimierung des Planungsprozesses durch den
Einsatz einer durchgängigen Softwarelösung legen. pit - CAD
hat den großen Vorteil, dass es alle Gewerke über alle Planungsphasen hinweg gut unterstützt.“ Ohne diese Durchgängigkeit wäre es heute kaum möglich, die immer knapperen
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3D Lüftungs- und Kältezentrale
Projektlaufzeiten einzuhalten, wie Günther weiter ausführt. Da
sich der Bauprozess nicht beliebig verkürzen lässt, muss die
Zeit im Planungsprozess eingespart werden. Die Planung des
neuen Instituts für Informatik und Rechenzentrums der Uni
Rostock dauerte weniger als ein Jahr – neun Monate nach
Planungsstart rückten die Bagger auf den Campus Süd an,
um die Grube für das erste Gebäude des neuen Rostocker
Universitätsgeländes auszuheben. „Wo der Schreibtisch des
Institutsleiters genau stehen wird, stand da natürlich noch
nicht fest“, frozzelt Günther.
Der Rechner als Heizung
Assmann wurde mit der Generalplanung des Gebäudes
betraut, nachdem die Planungsgesellschaft im Rahmen eines
Wettbewerbs die besonderen Möglichkeiten der energieeffizienten Nutzung der Gebäudestruktur vorgestellt hatte, das
die BBL Mecklenburg-Vorpommern als Bauherren schließlich
überzeugte. Das Gebäude bezieht seine gesamte Heizenergie
aus der Wärmerückgewinnung, das heißt der Abwärme der
Rechnerräume, die dafür mit einer Umluftkühlung ausgestattet wurden. Die ca. 45 Grad warme Abluft der Rechner wird
genutzt, um das gesamte Gebäude, das zum größten Teil aus
Büro-, Seminar- und Arbeitsräumen für das Informatikinstitut
besteht, über thermoaktive Decken zu beheizen bzw. zu kühlen. Betonkernaktivierung nennen das die TGA-Experten. Sie
besteht im wesentlichen aus einer mitten in die Betondecke
eingelegte Rohrschlange, durch die im Winter warmes und im
Sommer kaltes Wasser geleitet wird.
Weitere Infos finden sie unter:
è www.pit.de
Durchgängige Haustechnik-Planung
Lüftung Grundriss
Architektonisch zeichnet sich das viergeschossige Gebäude
dadurch aus, dass es sich in Form einer eckigen Spirale um
einen glasgedeckten Innenhof mit einem klimageschützten
Atrium windet, das zugleich als Klimapuffer und Kommunikationszone dient. Dieses Atrium war im Raumprogramm
ursprünglich nicht vorgesehen und konnte nur deshalb realisiert werden, weil es für den Bauherren keine Zusatzkosten
bedeutete. Günther erklärt das Geheimnis: „Die Abwärme der
Rechneranlage reicht in Verbindung mit der Luftrückführung
aus, um das Atrium auf etwa 16 Grad zu erwärmen. Dadurch
konnten wir im Innenhof auf eine stärkere Wärmedämmung
der Außenwände verzichten und mit den Kosteneinsparungen
das Glasdach und die ansprechende Fassade finanzieren.“
Natürlich fragt man sich als Laie, ob der Rechner längerfristig als Heizung taugt, da sich die Computertechnologie
ja ständig weiterentwickelt. Günther versichert, dass das
Rostocker Rechenzentrum für die Anforderungen des nächsten Jahrzehnts ausgelegt ist. In den doppelten Boden unter
den Computer-Racks sind Leitungen verlegt, um auch die
neue Generation wassergekühlter Rechner anschließen zu
können. Die sind nur noch so hoch wie eine Pizzaschachtel und
können dank Wasserkühlung so kompakt gestapelt werden,
dass sie viermal soviel Wärme pro Quadratmeter produzieren
wie ihre luftgekühlten Vorgänger. Dem Rechenzentrum wird
also die Heizenergie so bald nicht ausgehen.
Innovative Wege sind die Planer auch beim (vorbeugenden)
Brandschutz gegangen: Sie haben in die Belüftung der Rechnerräume ein Anlage eingebaut, die den Sauerstoffgehalt der
Luft durch Zuführung von Stickstoff reduziert und dadurch die
Brandgefahr senkt. Für Menschen ohne Atembeschwerden
sei der Aufenthalt in den Räumen so unbedenklich wie eine
Klettertour auf 2.000 oder 3.000 Meter Höhe, sagt Günther.
Wichtig ist hier das Prinzip der aktiven Brandvermeidung:
das System reagiert nicht erst auf einen entstandenen Brand,
sondern verhindert ihn – ein Plus an Sicherheit für das Rechenzentrum, das die etwas höheren Betriebskosten rechtfertigen.
Nicht nur die Klima- und Kältetechnik des künftigen Rechenzentrums, sondern die komplette Gebäudeausrüstung
einschließlich der Elektroinstallation wurde durchgängig mit
der Haustechniklösung pit - CAD ausgelegt, die den Planungsprozess über alle Gewerke hinweg unterstützt. Die einheitliche Darstellung und die Integration aller Gewerke in einer
einheitlichen Struktur hat den großen Vorteil, dass man den
Platzbedarf für die Gebäudetechnik schon zu einem frühen
Zeitpunkt relativ genau abschätzen konnte, wie Günther erläutert: „Das ist wichtig für die Kollisionsbetrachtung an Stellen,
wo viele Gewerke zusammentreffen, aber auch um frühzeitig
zu wissen, ob man beispielsweise die Decke für die Haustechnik einen halben oder einen Meter abhängen muss.“
Frühzeitig heißt noch in der Vorplanung, bevor die Bauhöhe der Geschosse endgültig festgelegt ist, so dass man sie
optimal auslegen kann. Im konkreten Fall von Rostock konnte
die vorgesehene Deckenhöhe in den Geschossen um 20 cm
reduziert werden, was eine erhebliche Einsparungen bei den
Baukosten bedeutete. Der Architekt nutzte diese Ersparnis,
um die ansprechende Fassade des Gebäudes zu gestalten.
Die Haustechnik-Lösung von pit - cup erlaubt eine durchgängige Planung von der Vorplanung bis zur Übergabe der
Bestandsdokumentation an den Bauherren, wobei Ass-
Ausschnitt Lüftungsschema
mann in Rostock nicht alle Leistungen selbst erbrachte. Die
Werks- und Montageplanung für die Klima- und Kältetechnik
übernahm beispielsweise die LKT Luft- und Kältetechnik
GmbH, die ebenfalls mit pit - CAD arbeitet, so dass man
nicht nur die Pläne und 3D-Modelle, sondern auch die in der
pit - Datenbank hinterlegten Informationen weiter verwenden
konnte. In Ermangelung entsprechender Standards bleiben
beim Austausch haustechnischer Planungsdaten zwischen
verschiedenen Systemen normalerweise viele Informationen
auf der Strecke, wie Günther beklagt: „Insofern ist es von
Vorteil, dass auch die Bau- und Liegenschaftsbetriebe in
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nenfalls optimieren kann. Die Planer nutzten außerdem das
in das Elektro-Modul integrierte Berechnungsprogramm pit
- ALPI, um die Verteilerstrukturen und Endstromkreise normgerecht zu dimensionieren. Die Software erlaubt die einfache
Navigation in den Elektroplänen über die Netzstruktur, was
gerade bei großen Projekten den Überblick erleichtert. Die
durchgängige Planung der Gebäudetechnik über alle Gewer-
Leistungsfähige Berechnungsfunktionen
Zu den Stärken der pit - cup - Lösung gehören die Berechnungsfunktionen bzw. die Integrationen zu externen Berechnungsprogrammen. So kann man beispielsweise auf der Basis
der im Raumprogramm definierten Raumtypen schon eine
erste Heizlastbedarfsrechnung anstellen, um dann ausgehend
von den Detailplänen die tatsächlich benötigten Heizenergie
mit Hilfe der Software von Solar-Computer zu berechnen. Die
RI Heizung und Kälte Schema
Schnitt Lüftung und Kälte
ke hinweg hat maßgeblich dazu beigetragen, dass Assmann
den knappen Zeitplan für das Bauvorhaben auf dem Campus
Süd einhalten konnte. Im April letzten Jahres wurde in Rostock
Richtfest gefeiert und in diesem Frühjahr soll das Gebäude
seiner Bestimmung als Rechenzentrum und Informatikinstitut
übergeben werden; die Rechnerräume sind schon seit einigen
Monaten gerüstet und können ihren Dienst als Heizung aufnehmen. „Wir haben das Gebäude nicht nur fristgerecht fertig
gestellt, sondern werden auch etwas unter den Kostendecke
von rund 21 Millionen Euro bleiben“, sagt ein zufriedener Uwe
Günther. Und auch der Bauherr dürfte zufrieden sein, denn er
bekommt mehr für sein Geld mehr als erwartet: Ein Atrium,
das Lust aufs Informatikstudium in Rostock macht.
Ihr Ansprechpartner:
Michael Jahn
Integration zwischen beiden Programmen erlaubt den bidirektionalen Datenaustausch, d.h. die Berechnungsergebnisse
können wieder in pit - CAD übernommen und für die Auslegung der Radiatoren genutzt werden. Bestimmte Bereiche des
Rechenzentrums Rostock, zum Beispiel die Treppenaufgänge,
lassen sich ja nicht über die Betonkernaktivierung beheizen.
Eine der haustechnischen Besonderheiten des künftigen
Rechenzentrums ist die intelligente Licht- und Gebäudesteuerung. Die Beleuchtung wurde mit dem integrierten ElektroModul ausgelegt, das über eine Schnittstelle zur Software
DIALux verfügt, so dass man die tatsächlich benötigt
Lichtmenge unter Berücksichtigung der in der CAD-Zeichnung
platzierten Leuchten berechnen und ihre Platzierung gegebe-
pit - cup GmbH
Heidelberg | Berlin | Dresden | Schwerin
Hebelstraße 22c, 69115 Heidelberg
Tel.: +49 (0) 62 21 - 53 93 - 0
Fax: +49 (0) 62 21 - 53 93 - 11
Web: www.pit.de, E-Mail: [email protected]
Konzept + Design: basic-unit.de
Nordrhein-Westfalen, für die wir viel arbeiten, ebenfalls die
pit - cup - Lösung einsetzen und unsere Daten eins zu eins übernehmen können.“ Schema-Planung, 2D-Zeichnungserstellung
und 3D-Modellierung sind in pit - CAD nahtlos verzahnt, was
eine einfache Fortschreibung der Planungsergebnisse von
der Entwurfs- bis zur Montageplanung ermöglicht und den
Änderungsprozess vereinfacht. Wobei die Planer bei Assmann
eine gesunde Mischung aus 2D und 3D bevorzugen: „Wir
modellieren nur die Bereiche in 3D, in denen es für die Kollisionsplanung erforderlich ist. Dann führen wir alle Gewerke
in einer Art Crashplan zusammen, um zu sehen, an welchen
Stellen es eng wird und wo wir beispielsweise einen Schacht
größer auslegen müssen“, sagt Günther.