Stadtarchiv Stuttgart, Bad Cannstatt: Denkmalschutz und

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Stadtarchiv Stuttgart, Bad Cannstatt:
Denkmalschutz und Energiespeichertechnik
2006 – 2011
Besonderheiten des Projektes: Eine sehr heterogene Bausubstanz, das Erfüllen der
Denkmalschutz-Anforderungen und ein ungewöhnliches Energiekonzept.
Ein Eisspeicher – inviduelle Low-Tech-Lösung für die Frage der Energiespeicherung - optimiert Kühlung und Beheizung des Archivs. Die agn-Ingenieure haben die ursprüngliche Idee des saisonalen Eisspeichers, bei dem Energie zwischen Sommer und Winter
pendelt, auf die speziellen Anforderungen des Archivs, den sehr kurzfristigen, abwechselnden Bedarf von Wärme und Kälte, abgestimmt.
22. Januar 2011. Stuttgart hat ein neues Stadtarchiv. Statt wie bisher an vier verschiedenen
Standorten sind die wertvollen Dokumente, Bücher, Urkunden und Datenträger nun an einem
einzigen Standort in Bad Cannstatt „artgerecht“ untergebracht. Hier in dem sanierten Lager
am Bellingweg finden sie optimale Rahmenbedingungen vor: konstante Temperatur und eine
konstante, relative Feuchte. Auch für die knapp 20 Mitarbeiter ist der Umzug ein lang ersehnter Schritt. Bereits in den letzten Monaten konnten zuerst Vorphase und Inbetriebnahme des
Archivs, dann der Umzug der Magazine und schließlich der Mitarbeiter abgeschlossen werden.
Vor gut zwei Jahren hatte der Generalplaner agn Niederberghaus & Partner mit den Bauarbeiten
begonnen.
Architektur und Sanierungsphilosophie
Die besondere Aufgabe: Umnutzung eines teilweise denkmalgeschützten Fabrikbaus von 1921 in
ein modernes Archiv. Dabei bestand die Herausforderung in der sehr heterogenen Bausubstanz
und unterschiedlichen Konstruktionsweise der verschiedenen Bauteile trotz eines einheitlichen
Erscheinungsbildes. Darüber hinaus gab es keinen Brandschutz, teilweise fehlte jede thermische
Eignung, eine „schwarze Wanne“ mit mehreren Metern Grundwasser erschwerte Planung und
Bau zusätzlich.
Vor dem Hintergrund langjähriger Erfahrung in Umnutzungsprojekten von mittelalterlichen
Zisterzienserinnen-Klosteranlagen über die Umnutzung einer Pfarrkirche bis zum Industriedenkmal, war es agn auch hier wichtig, historische Spuren so authentisch wie möglich zu bewahren.
Sowohl für denkmalgeschützte Elemente (Bauteil A) als auch für jüngere, nicht unter Denkmalschutz stehende, aber erhaltenswerte Bauteile (Bauteile B und C) galt es eine schlüssige, bauliche und technische Gesamtlösung für das Ensemble zu finden.
Beispiel: Die Ziegelfassaden bleiben dank innen liegender Dämmung sichtbar. Auch die Grundausprägung der Dächer und Fensteröffnungen zum gesamten Innenhof und auf der Giebelseite
des Bauteils C wurde erhalten, um die vorhandene kraftvolle und homogene Erscheinung der
Anlage auch über die einzelnen Aspekte des denkmalgeschützten Teils hinaus zu bewahren.
Teil der neuen technischen Ausstattung war die neueste Archivtechnologie in Bezug auf Klimatisierung und Lagerung. Über das klimatisierte Archiv hinaus wurden neue Arbeitsplätze für
Verwaltung und Werkstätten, ein öffentlicher Lesesaal sowie diverse Räume (Gruppen-/Medienräume, Freihandbibliothek) eingerichtet.
Energiekonzept: Fünf Jahre vor der Zeit
Fast unsichtbar, aber ein echtes Alleinstellungsmerkmal ist das Energiekonzept. Von Anfang an
war der Anspruch hoch. Bereits bei den Planungen 2006 wurden energetische Richtlinien umgesetzt, die die Anforderungen der EnEV deutlich übertrafen. Der Stuttgarter Energieerlass verlangte – anders als die EnEV, die nur einen Gesamtnachweis fordert – die Einzelberechnung aller
Komponenten und Bauteile wie Fenster und Türen. Der maximal hohe Energiestandard wurde
also auf alle Bauteile übertragen.
Sonderfall Archiv
Beheizung, Befeuchtung und Kühlung – das sind die wichtigsten Stellschrauben für die Schaffung der optimalen klimatischen Rahmenbedingungen. Für die Planer herrschen in einem Archiv
erschwerte Bedingungen: Aus Sicherheitsgründen dürfen keine Wasser führenden Leitungen
zur Einbringung von Energie (Wärme/Kälte) verlegt werden. Außerdem ist eine intensive Luftdurchströmung notwendig, um überhaupt eine gleichmäßige Verteilung von Wärme bzw. Kälte
im Raum realisieren zu können.
Bei der Suche nach dem passenden Energiekonzept für das Stadtarchiv wurde dieses vorab simuliert und die späteren Betriebskosten so exakt wie möglich im Voraus berechnet, da die speziellen
Anforderungen eines Archivs erheblichen Einfluss auf den Energiebedarf haben. Eines konnte
auch die deutlich verbesserte Gebäudehülle nicht auffangen: Die energetisch sehr aufwändige
und permanent notwendige Ausregelung des Außentemperatureinflusses auf das Gebäude. Was
bei „normaler“ Nutzung praktisch nicht auffällt, ist hier ein Problem. Selbst kurzzeitige Wärmeperioden erfordern die Kühlung, Kälteperioden die Beheizung - ein energiezehrendes Unterfangen. Die DIN ISO 11799 gießt diese hohen Anforderungen in konkrete Regeln. Sie fordert eine
schnelle Reaktion auf kleinste Temperatur- und Feuchteveränderungen und schafft somit maximale Kontinuität.
Das Ungewöhnliche denken und individuelle Lösungen entwickeln
Kernelement des Energiekonzeptes ist ein Eisspeicher. Die Idee entstand durch die spezifische Situation am Bauort: Das 2,40 m unter Erdgleiche vorkommende wertvolle Heilwasser machte die
geplante klassiche Nutzung geothermischer Energien unmöglich. Im Prozess des Planens – ganz
typisch für das projektindividuelle Vorgehen der agn-Fachingenieure, die keine Standardlösung
empfehlen, sondern immer standort-, nutzer- und projektspezifische Ansätze entwickeln – wurde die Frage der Energiespeicherung diskutiert. Diese durfte weder zu große Energieverluste
aufweisen, noch das Grundwasser beeinträchtigen (also die sensible Tonschicht durchstechen)
oder in die Nähe des wertvollen Heilwassers kommen.
Für beide „Probleme“ – die sensible, schnelle und möglichst wenig energieträchtige Ausregelung
der Außentemperatureinflüsse sowie die Distanz zum Heilwasser/Grundwasser – eignete sich die
Lösung Eisspeicher.
Der große Speicherbehälter liegt genau auf der separierenden Tonschicht und beeinträchtigt das
Grund- und Heilwasser nicht, wie auch das Amt für Umweltschutz bei seinen hydrologischen
Untersuchungen bestätigte.
Ausschlaggebend für den Eisspeicher mit gasbetriebener Absorber-Wärmepumpe war dann ein
langwieriger Konzeptvergleich, um Ökologie und Ökonomie gleichermaßen günstig zu beeinflussen. Auch hier hat es sich gezeigt, dass dies nur gelingt, wenn man sich der speziellen Aufgabe eines Gebäudes annimmt und versucht hier den Hebel anzusetzen. Alle anderen Ansätze
konnten keinen auch nur annähernd wirtschaftlichen Betrieb erkennen lassen oder konnten die
hohen Ansprüche an den Betrieb nicht erfüllen und mussten deshalb verworfen werden.
Das Prinzip des Eisspeichers
Diese technische Lösung ist unter dem Begriff des saisonalen Eisspeichers bekannt geworden.
Die agn-Ingenieure stimmten dessen ursprüngliche Idee - Energie pendelt zwischen Sommer und
Winter - auf die speziellen Anforderungen des Archivs, nämlich den sehr kurzfristigen, abwechselnden Bedarf von Wärme und Kälte, ab.
Kern dieser Technologie ist eine gasbetriebene Absorber-Wärmepumpe, die zur Beheizung des
Gebäudes eingesetzt wird. Diese Wärme wird einem Wasser-Erdspeicher entzogen. Durch diesen Wärmeentzug friert das hier gelagerte Wasser komplett durch. Man speichert also Kälte,
indem man Wärme erzeugt. Diese Kälte steht dem Gebäude dann zur Verfügung, um die Ar-
chivbereiche zu kühlen bzw. zu entfeuchten. Diese Kälte wird in einem außenliegenden, ca. 400 m2
großen Wassertank durch Eisbildung angespart, um für den Kühlfall unter geringstem Energieeinsatz zur Verfügung zu stehen.
Zusammenfassung
Auch hier hat sich gezeigt, dass eine Lösung immer nur individuell auf eine spezielle Fragestellung hin abgestimmt sein kann. Diverse alternativ untersuchte Methoden zeigten im Fall des
Stadtarchivs keine Verbesserung von Ökologie und Ökonomie. Dagegen erwies sich der sehr
spezielle Eisspeicher mit gasbetriebener Absorber-Wärmepumpe für die Aufgabe als wirtschaftlichste und Energie sparendste Lösung.
Daten und Fakten
Umbau eines teilweise denkmalgeschützten Ensembles mehrerer Lagergebäude zum Stadtarchiv
Bauherr: Leistungen:
Baubeginn: Inbetriebnahme/Vorphase:
Übergabe/Vollbetrieb: BGF: LHS Stuttgart, Amt für Stadtplanung und Stadterneuerung
Generalplanung
September 2008
Juli 2010
Januar 2011
12.000 m2
Projektleitung Hochbau: Projektleitung Technik:
Bauleitung:
Geschäftsführung Hochbau:
Geschäftsführung Technik:
Christoph Schmidt-Rhaesa
Uwe Bürgel
Hans-Joachim Meusel
Bernhard Busch
Bernhard Bergjan
Kurzporträt agn Niederberghaus & Partner GmbH
1952 als Architekturbüro gegründet, hat sich die agn Niederberghaus & Partner GmbH bis heute zum
umfassenden Planer und Berater der Immobilienbranche entwickelt. Rund 270 Mitarbeiter an sieben
Standorten (Ibbenbüren, Düsseldorf, Bremen, Halle/Saale, Hamburg, Ludwigsburg, Potsdam) planen und
realisieren besonders in den Bereichen Verwaltung/Dienstleistung, Industrie, Gesundheitswesen, Bildung/
Erziehung und öffentliche Bauten/Hochschulen.
agn bietet alle Vorteile eines „echten Generalplaners“. Architekten und Fachingenieure bearbeiten
Projekte ganzheitlich und interdisziplinär, um wirtschaftliche Ergebnisse bei Investition und Betriebskosten zu erzielen. Das heißt: agn integriert im eigenen Haus die komplette Bandbreite planerischer und
ingenieurtechnischer Leistungen (z. B. Bauphysik, Statik, Tragwerksplanung, Technische Gebäudeausrüstung, Sicherheitstechnik, Monitoring, Garten- und Landschaftsplanung). Dazu gehören insbesondere ein
umfassendes Projektmanagement und eine termin- und kostenorientierte Projektsteuerung, orientiert an
Lebenszykluskosten und Gesamtaufwandkosten. Nur so kann ein Gebäude auf Dauer wirtschaftlich betrieben und unterhalten werden. Eine attraktive und zeitgemäße Architektur – auch belegt durch zahlreiche
Auszeichnungen und Wettbewerbspreise - wird Bestandteil dieser Betrachtung.
agn unterstützt ab 2009 den Lehrstuhl für Immobilien-Lebenszyklus-Management an der msa münster.
Kontakt
Bernard Bergjan (Projekt)
Britta Tomaske (Presse)
agn Niederberghaus & Partner GmbH
Groner Allee 100
49479 Ibbenbüren
T 05451 5901-0
F 05451 5901-240
[email protected]
Schnitt Eisspeicher
© agn Niederberghaus und Partner
Heizen
Kälte
Eisspeicher
Wärmepumpe
Kühlen
Kälte
Eisspeicher
Wärmepumpe
Energiekonzept Stadtarchiv Bad Cannstatt
Energiekonzept
© agn Niederberghaus und Partner
© Olaf Mahlstedt
© Olaf Mahlstedt
© Olaf Mahlstedt
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