Beispielhaft in Sachen Städtebau und Nachhaltigkeit

86
P L A N E N | N e u e s V e r w al t u n g s z en t r u m a m G u i s anpla t z i n B e r n - Wan k d o r f
Beispielhaft in Sachen
Städtebau und Nachhaltigkeit
Autor | Rudolf Koradi, Worblaufen Fotos und Grafiken | Aebi & Vincent Architekten SIA AG, Bern
Wankdorf im Norden Berns wird zum regionalen Wirtschafts-, Sport-, Wohn- und
­Erlebnisraum entwickelt. Das Areal des ehemaligen eidgenössischen Zeughauses
ist Teil des Entwicklungsschwerpunkts (ESP) Wankdorf. Hier entsteht ein neues
Verwaltungs­zentrum des Bundes mit 4700 Arbeitsplätzen, das punkto städtebaulichen,
architektonischen, sozialen, ökologischen und ökonomischen Aspekten höchste
Ansprüche erfüllen wird.
Neben architektonischen Qualitäten sowie den hohen Anforde-
Das Siegerprojekt «JOIN-Y» überzeugte die Jury unter anderem
rungen an Nutzung und Nachhaltigkeit zählten beim Projekt-
durch eine sorgfältige Setzung der Volumen, die Offenheit des
wettbewerb auch die Eingliederung ins Quartier und die städte-
Areals zum angrenzenden Wohnquartier und zum Guisanplatz,
baulichen Qualitäten. «Es wurden Lösungen erwartet, welche
architektonische Qualitäten und ein umfassendes Nachhaltig-
das Areal etappenweise zu einer neuen, starken Identität mit
keitskonzept, das sowohl ökologische, ökonomische als auch
hoher gesellschaftlicher Akzeptanz führen und so aufwerten,
soziale Aspekte erfüllt. Ausgearbeitet wurde es durch das
dass ein langfristiger Gebrauchswert und eine hohe Arbeits-
­Generalplanerteam Aebi & Vincent Architekten SIA AG, Bern
platzqualität entstehen», heisst es im Bericht des Preisgerichts.
(Generalplanung und Architektur), PGMM Schweiz AG, Worblaufen (Energiekonzept, Beratung und Planung Gebäudetechnik), CSP Meier AG, Bern (Elektroplanung) und weitere Planer.
1
Federführend ist das Bundesamt für Bauten und Logistik BBL.
Im Jahre 2012 genehmigten die Eidgenössischen Räte einen
Verpflichtungskredit von 420 Millionen Franken zur Realisierung
der ­ersten Etappe.
Insgesamt sind auf dem Areal fünf Gebäude mit einem Potenzial für rund 4700 Arbeitsplätze geplant. Sie werden in mehreren
Etappen realisiert, damit Bauverkehr und Lärm für das Quartier
erträglich bleiben. Die erste Etappe umfasst rund 3200 Arbeitsplätze für das Eidgenössische Justiz- und Polizeidepartement
EJPD, die Bundesanwaltschaft BA sowie zivile Verwaltungs­
einheiten des Eidgenössischen Departement für Verteidigung,
Bevölkerungsschutz und Sport VBS. Die zweite Etappe wird
frühestens 2017 in Angriff genommen.
Minergie-P-Eco und gesundes Innenraumklima als Ziele
Der Bund setzt für das neue Verwaltungszentrum Guisanplatz 1
hohe Nachhaltigkeitsziele auf allen Ebenen. Zwischen der Bau-
PLANEN
87
2
1 Das neue Verwaltungszentrum des Bundes im Minergie-P-Eco-Standard öffnet sich mit seinen Plätzen und Wegen dem Quartier.
2 Die Gebäudetechnik für das Free-Cooling auf dem Gebäude «Morgarten» ist elegant hinter der wärmegedämmten Fassade versteckt,
die mit 50 % Fensteranteil für Minergie-P-Eco optimiert ist.
herrschaft und dem Generalplaner wurde eine Zielvereinbarung
Abwärme und erneuerbare Energien
festgelegt: Für das neue Verwaltungsgebäude «Laupen» und
wirtschaftlich genutzt
das umgenutzte Lagerhaus «Morgarten» wird das Label Miner-
Die Energieberater und Gebäudetechnikplaner von PGMM
gie-P-Eco angestrebt, für das denkmalgeschützte Gebäude
Schweiz haben in enger Zusammenarbeit mit den Architekten,
«Sempach» der Minergie-Standard. Das Label «Gesundes In-
den Elektroplanern und dem BBL verschiedene Varianten durch-
nenraumklima GI» ist für alle Gebäude anzustreben. Zu berück-
gerechnet, um auszuloten, wie die Ressourcen am nachhal-
sichtigen sind zudem die Norm SIA 112 / 1 sowie KBOB-Empfeh-
tigsten eingesetzt werden können und wie die Verfügbarkeit ge-
lungen. Darauf basierend sind tiefe Lebenszykluskosten, ein
währleistet werden kann. Für das Energiekonzept über das ge-
flexibles Raumprogramm sowie eine anpassungsfähige Gebäu-
samte Areal wurden Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen angestellt,
detechnik gefragt.
raumklimatische Simulationen interpretiert und ein Szenarien-
Erreichbar sind die Ziele nur, wenn Architektur und Technik op-
Vergleich für den Minergie-P-Eco-Nachweis gemacht.
timal aufeinander abgestimmt werden. Zu berücksichtigen sind
Wärme und Kälte werden im Wesentlichen mittels Abwärmenut-
Faktoren wie Wärmedämmung der Gebäudehülle, Lichteinfall,
zung, Erdsonden, Energiepfählen sowie Free-Cooling mit Regen-
Materialien, Versorgungsgrad mit erneuerbaren Energien,
wassernutzung bereitgestellt. Photovoltaik zur Stromerzeugung
Raumluft, Schallschutz und viele weitere Themen.
spielt eine untergeordnete Rolle. Das Spezielle am Energiekonzept ist, dass die Energieaufbereitung für Wärme und Kälte se-
Graue Energie vermeiden
quenziell und mehrstufig erfolgt, damit der Verbrauch von Primär-
Zwei der 15 bestehenden Gebäude auf dem Zeughausareal blei-
und Fremdenergie möglichst tief bleibt. Dies beinhaltet tiefe Sys-
ben erhalten: Das Denkmalschutzobjekt «Sempach» wird sa-
temtemperaturen für die Heizung der Gebäude (30 °C / 27 °C) und
niert, die Rohbaustruktur des ehemaligen Lagergebäudes
hohe Systemtemperaturen für die Kühlung (18 °C / 22 °C). Die
«Morgarten» neu genutzt. Dies entspricht der Nachhaltigkeits-
COP-Werte der Kältemaschinen und Wärmepumpen sind sehr
strategie des Bundes und erfüllt die Vorgabe von Minergie-Eco
hoch, da nur eine geringe Temperaturspreizung für Heizung oder
nach möglichst wenig grauer Energie: «Sanieren oder Umbauen
Kühlung erzeugt werden muss.
ist nachhaltiger als abbrechen», begründet Rudenz Flühmann,
Projektleiter seitens BBL, das Vorgehen.
Luft, Regenwasser und Erdreich kühlen
Das riesige Lagergebäude im Zentrum des Areals zu integrieren,
Eine Herausforderung ist die Kühlung der Gebäude im Som-
war eine grosse Herausforderung für das Architekturteam.
mer. Erste Priorität hat Free-Cooling über Rückkühlwerke auf
«Eine Massnahme ist die Eliminierung des bisherigen Sockel­
dem Dach mit zusätzlicher adiabatischer Rückkühlung. Die
niveaus: Cafeteria, Empfang und Büros sind ebenerdig geplant,
Wärmetauscherflächen werden mit Regenwasser statt wie üb-
um Innen- und Aussenräume zu verbinden», erläutert Architekt
lich mit Trinkwasser besprüht. Das Regenwasser wird in einem
Pascal Vincent. «Zudem wird der Gebäudekörper durch ein Atri-
Becken mit 200 m3 Fassungsvermögen gesammelt und auch
um geöffnet, das Licht in die Räumlichkeiten bringt und als Be-
für sanitäre Einrichtungen verwendet. Mindestens 50 Prozent
gegnungszone dient.» Eine meterhohe Brüstung setzt die Fas-
der Kühlenergie sollten im Sommer durch Free-Cooling ge-
sade fort und verdeckt elegant die Kühlgeräte auf dem Dach.
deckt werden können.
88
P L A N E N | N e u e s V e r w al t u n g s z en t r u m a m G u i s anpla t z i n B e r n - Wan k d o r f
35 Prozent der Kühlenergie werden durch 83 Erdsonden mit einer
wasseraufbereitung genutzt. Sie wird via Wärmetauscher direkt
Bohrtiefe von 300 m und die Aktivierung von 500 für die Statik
ins Heizungssystem eingespeist und kann konservativ berechnet
notwendigen Pfählen gewonnen. Die Energiepfähle wurden vor
mindestens 35 Prozent der benötigten Wärmeenergie beisteuern.
dem Einbau mit Rohren belegt – sie werden als Wärmetauscher
Die Wärmerückgewinnung der Klima­anlagen wird mit 80 Prozent
genutzt. Aus Gründen der Betriebssicherheit, des begrenzten
berechnet. 65 Prozent der Wärmeenergie werden nachrangig
Energieangebots und der beschränkten Speicherbarkeit erneu-
über die zentrale Erdwärme­sondenanlage bezogen, die auch für
erbarer Energien wurden für die Deckung des Kühlbedarfs von
die Kühlung genutzt wird.
Prozessräumen und für Lastspitzen bei hohen Aussentempera-
Für die Wassererwärmung kann zusätzlich die Abwasserwärme-
turen ergänzend zentrale Kältemaschinen mit dem Kältemittel
pumpe zugeschaltet werden. Um in Spitzenlastzeiten möglichst
HFO-1234ze bewilligt.
ohne mechanische Erzeugung von Wärme und Kälte auszukommen, stehen zwei Kalt- und Warmwasserspeicher mit je 17 000
Interne Abwärme und Erdwärme heizen
Litern Fassungsvermögen bereit.
Die Beheizung ist aufgrund der hohen Wärmedämmung der Gebäudehülle und der internen Abwärme relativ einfach zu lösen. Im
Gestaltung und Technik verschmelzen
Winter wird die Abwärme von Trafo- und Systemräumen, Kälte-
Wärme, Kälte und Luft werden hauptsächlich über Hybrid-­
maschinen, Notstromanlage und Küchenabwasser auf einem
Decken-Module verteilt, welche zusätzlich die Betonmassen der
Temperaturniveau von bis zu 35 °C für Heizzwecke und die Warm-
Decken aktivieren. Die Module sind rhythmisch angeordnet und
auf die Fensterachsen ausgerichtet, sodass sie dem gestalterischen Konzept entsprechen und eine flexible Platzierung von
Fakten und Daten
OrtBern
Höhe ü. M.
542 m
Zwischenwänden erlauben. «Da die Innenraumgestaltung sehr
schlicht, quasi auf Rohbaustandard, gehalten ist und keine heruntergehängten Decken oder Gipsverkleidungen vorgesehen
Gebäude 1. Etappe
Wettbewerb2009
Planungsbeginn2010
Baubeginn bis Bezug
2013 – 2019
Gebäudetyp
Areal, bestehend aus 5 multifunktionalen
Verwaltungsgebäuden (1. Etappe drei, 2. Etappe zwei Gebäude)
Geschossfläche BGF
60 000 m2
Energiebezugsfläche EBF
71 500 m2
Gebäudevolumen BRI
420 100 m3 nach SIA 416
Gebäudehüllfläche Ath / EBF
0,74
Fensteranteil in Fassade
ca. 50 Prozent
Energieberechnung (Projekt, 1. Etappe)
Wärmeenergiebedarf
1 170 500 kWh
Kälteenergiebedarf (ohne Prozesskälte)
2 718 600 kWh
Elektroenergiebedarf (ohne Prozessenergie)
5 205 100 kWh
Gewichtete Energiekennzahl Minergie-P
24,0 kWh / m2 / a
sind, stossen wir an die Grenzen des Machbaren», so Pascal Vin-
Wärme- / Kälteerzeugung
Wärmerückgewinnung aus Prozessen, Kältemaschinen und Notstromersatzanlage auf einem Temperatur-Niveau von bis zu 35 °C mit einem Speichervolumen von 34 000 l
Anforderungen an eine ganzheitliche Nachhaltigkeit, welche auch
83 Erdsonden à 300 m Bohrtiefe
falls sehr dezent gehalten – die Akzente werden die Menschen
500 Erdpfähle (Fundamentaktivierung)
einbringen», erläutert Vincent das schlichte Farbkonzept. Der
Free-Cooling über adiabatische Rückkühler, Besprühung aus 200 m3 Regenwassertank
Sichtbeton ist in einem warmen Sandton eingefärbt. Er besteht
Brauchwarmwassererwärmung über Wärmerückgewinnung aus
gewerblicher Kälte sowie über Abwasser-Wärmepumpenanlage mit
Speichernutzvolumen von 20 000 l
verarbeiteten Recyclingbetons ist überraschend gut, weil die
Wärme- / Kälteverteilung
Verteilung Heizung, Kühlung und Lüftung in den Nutzzonen über
Hybrid-Deckenmodule, mit Bauteilaktivierung
Systemtemperaturen Heizung 30 °C / 27 °C
Systemtemperaturen Kühlung 18 °C / 22 °C
Solaranlagen
Photovoltaik-Anlage Dach
Lüftungsanlage
Wärmerückgewinnung gefördertes Luftvolumen Gebäudeautomation
Mehrkosten für Minergie-P-Eco
cent. Die Leerrohre für die Elektroversorgung sind beispielsweise
in die zonierenden vorfabrizierten Innenraumstützen aus Sichtbeton eingelegt: Anpassungen sind so jederzeit möglich.
«Besonders im denkmalgeschützten Gebäude ist es eine grosse
Herausforderung, die Gebäudetechnik gut zu verstecken und die
Anforderungen der Denkmalpflege zu erfüllen», bestätigt Marc
Schmutz, Projektleiter von PGMM Schweiz.
Sanftes Spiel mit natürlichen Farben, Materialien und Licht
Die muralen Fassaden aus sandfarbenem Kalkstein sind zu
50 Prozent mit Fenstern durchbrochen. «Ein Glaspalast hätte die
die Akzeptanz im Quartier umfasst, nicht zu erfüllen vermocht»,
ist Pascal Vincent überzeugt. «Farblich sind die Gebäude eben-
zu 50 Prozent aus Recyclingmaterial. «Die optische Wirkung des
Konsistenz viel feiner ist», freut sich der Architekt. Eiche für innere Trennwände und Türen, der Teppichbelag in Natur­tönen und
Glas sind weitere Materialien, die einen natürlichen und behaglichen Stil in die voluminösen Gebäude bringen.
Tiefer Stromverbrauch senkt Lebenszykluskosten
81 000 kWh / a ohne Degradation
Die Anschaffung von Leuchten, Bewegungsmeldern, Brandschutz- und Sicherheitsanlagen sowie Kommunikations-, Audio
80 Prozent
310 000 m3/h
und Videoanlagen wird ebenfalls unter dem Aspekt der Nach­
Vernetzung über Ethernet TCP / IP
plan, im Projekt für die Elektroplanung verantwortlich, ist über-
rund 10 Prozent
haltigkeit getätigt. Hans Hepp von der ARGE CSP Meier AG / eprozeugt: «Anstelle des reinen Kaufpreises werden heute die Lebenszykluskosten unter Einbezug sämtlicher Betriebs­
kosten
PLANEN
89
3
4
5
3 Vorzone im historischen Gebäude «Sempach»: Architektur und
Gebäudetechnik sind gut aufeinander abgestimmt.
beurteilt.» Auch der Energieverbrauch von Geräten im sogenannten «Stand-by-Betrieb» wird im Auswahlverfahren unter die Lupe
genommen. «Ein einzelner Brandmelder braucht zwar nur wenig
Strom – 100 zusammen schlucken aber doch einige Energie», gibt
Hepp zu bedenken. «Ziel ist es, die Sockellast zu senken, indem
4 Die individuell gestalteten Atrien bringen natürliches Licht in die
Gebäude und laden zum Verweilen ein.
5 Sichtbeton und zonierende innere Struktur: Die Elektrotechnik findet in
den vorfabrizierten Stützen, die Gebäudetechnik in den Hybrid-­
Decken-Modulen Platz, die für eine flexible Raumgestaltung auf die
Fensterachsen ausgerichtet sind.
qualitativ gute Geräte mit geringem Energieverbrauch eingesetzt
werden.» LED ist für die Lichtquellen somit als Standard gesetzt.
Bauherrschaft
Labels in Reichweite
Das ausgefeilte Energiekonzept wird einen geringen Verbrauch
an Fremdenergie bewirken, sodass der Minergie-P-Standard erreicht werden kann. Die geforderte Energiekennzahl für Heizung,
Kühlung, Warmwasser und Lüftung beträgt 25 kWh / m2 / a, was
einem Verbrauch von zweieinhalb Litern Heizöl pro Quadratmeter
beheizte Wohnfläche und Jahr entspricht. Die beiden Gebäude
«Laupen» und «Morgarten» werden gemäss Planung einen Wert
von 24,0 kWh / m2 / a aufweisen. Auch der Strom wird aus erneu-
Eidgenössisches Finanzdepartement EFD
Bundesamt für Bauten und Logistik BBL
Fellerstrasse 21, 3003 Bern
Fon +41 (0)58 465 50 00, Fax +41 (0)58 465 50 09
[email protected], www.bbl.admin.ch
Generalplaner & Architekt
Aebi & Vincent Architekten SIA AG
Monbijoustrasse 61, 3007 Bern
Fon +41 (0)31 321 10 10, Fax +41 (0)31 321 10 11
[email protected], www.aebi-vincent.ch
erbaren Energien, namentlich aus Wasserkraft und Photovoltaik,
Planung Energie, Gebäudetechnik, MSRL
stammen.
PGMM Schweiz AG
Hubelgutstrasse 4, 3048 Worblaufen
Fon +41 (0)31 952 67 67, Fax +41 (0)31 952 69 05
[email protected], www.pgmm.ch
Punkto Wirtschaftlichkeit sollten die Vorgaben ebenfalls erfüllt
sein. Die Mehrkosten dürfen aufgrund von Minergie-P-Massnahmen höchstens 15 Prozent gegenüber konventionellem Bauen
betragen. Gerechnet wird für das Verwaltungszentrum mit Mehrkosten von etwa 10 Prozent. Auch die Kriterien für den Zusatz
«Eco» und das GI-Label wurden bei der Planung berücksichtigt,
sodass der Zertifizierung nichts im Wege stehen sollte. Elektroplanung
ARGE CSP Meier AG / eproplan AG
Zikadenweg 7, Postfach 125, 3000 Bern 22
Fon +41 (0)31 330 66 30, Fax +41 (0)31 330 66 39
[email protected], www.cspmeier.ch