Objektbericht Project Report Spannungsreich Energinet.dk, der Betreiber des dänischen Stromübertragungsnetzes, baut derzeit seine Leitungskapazitäten aus. Für die dazu notwendigen Umspannwerke hat das Unternehmen ein modular aufgebautes Gebäudekonzept entwerfen lassen, das sich individuell an die örtlichen Gegebenheiten und technischen Erfordernisse anpassen lässt. Seine Kennzeichen sind kiemenartige Fassaden mit Bekleidungen aus Titanzink. Beim Ausbau eines Stromübertragungsnetzes bilden die Umspannwerke für den Hochspannungsstrom (in Dänemark: max. 400 kV) eine besondere Herausforderung. Sie werden häufig als Freiluftanlagen errichtet, benötigen viel Platz und brauchen einen Mindestabstand zueinander, da es aufgrund der hohen Spannungen zu Funkenschlag zwischen den Leistungsschaltern kommen kann. Eine Alternative dazu sind Gasisolierte Schaltanlagen (GIS). In ihnen sind die elektrischen Leitungen mit einem nicht brennbaren Schutzgas umgeben und werden in gekapselten Anlagen geführt. Sie sind daher wesentlich sicherer, kommen im Vergleich zu den Freiluftanlagen mit erheblich weniger Platz aus (bis zu 70%) und bieten zudem den Technikern einen witterungsgeschützten Arbeitsplatz. Aus diesen Gründen entschied Energinet.dk, neue Umspannwerke für Hochspannungsstrom künftig mit GIS-Technologie zu realisieren. Da in den kommenden Jahren zahlreiche Anlagen dieser Art errichtet werden sollen, beauftragte das staatliche Unternehmen das Architekturbüro C. F. Møller mit der Entwicklung eines zukunftsfähigen Gebäudekonzepts. Die Aufgabe der Planer bestand darin, ein Bauwerk zu entwickeln, das die hochwertige Technik unter Einhaltung aller Sicherheitsvorschriften beherbergt, flexibel erweiterbar ist und ein ansprechendes Äußeres besitzt. Unter Berücksichtigung dieser Vorgaben entwarfen die Planer ein modular aufgebautes Gebäude, das mit hintereinander angeordneten dreieckigen Fassadenelementen an die Kiemen von Fischen erinnert. „Bei einem glatten, stromlinienförmigen Gebäude wäre jede Erweiterung sofort sichtbar gewesen. Ein Gebäude, das aus Modulen besteht, die sich wie Fischkiemen aneinanderreihen, lässt sich ohne Beeinträchtigung des Aussehens beliebig erweitern. Gleichzeitig sorgt die Gebäudeform für einen sehr harmonischen, weichen Lichteinfall sowie eine tolle Wirkung, wenn nachts das Licht im Gebäude nach außen scheint“, erklärt Julian Weyer, Partner bei C.F. Møller, das Konzept. ((Datei: 2309-018_A2_RET)) Das modular aufgebaute Gebäude erinnert mit hintereinander angeordneten dreieckigen Fassadenelementen an die Kiemen von Fischen, hier das erste GIS-Umspannwerk in Revsing ((Datei: 2309-079)) Das GIS-Umspannwerk in Revsing besteht aus 13 Kiemen und einem Kopfbau Objektbericht Project Report Wartungsfreie Fassadenbekleidung Für die Umsetzung des Entwurfs wurde das Architekturbüro Kærsgaard & Andersen als Projektberater hinzugezogen. Seine erste Aufgabe bestand darin, geeignete Materialien für die Fassadenbekleidung zu finden. „Das Material, das wir suchten, sollte schließlich Charakter und Stärke ausstrahlen. Wir entschieden uns letztlich für Zink, da es sich um ein natürliches Material handelt, das sich durch seine Patina schön in die Landschaft einfügt und zudem wartungsfrei ist. Somit erfüllt es die Ansprüche des Gebäudes“, erläutert Architekt Nils Pagh Andreasen von Kærsgaard & Andersen. Bauherr und Architekten entschieden sich für Titanzink der RHEINZINK GmbH & Co. KG, Datteln. Weil die neuen GISUmspannwerke die meiste Zeit des Jahres unbeaufsichtigt sind, war vor allem die Tatsache ausschlaggebend, dass dieses Material über die gesamte Lebensdauer absolut pflege- und wartungsfrei ist. Der Grund dafür ist die schützende Patina, die sich durch das Regenwasser und ((Datei: 2309-019_A5_RET)) das Kohlendioxid in der Luft von selbst und nach Jedes Paneel musste vor Ort ausgemessen und Beschädigungen immer wieder neu bildet. Um diesen Effekt zugeschnitten werden. von Anfang an hervorzurufen, hat RHEINZINK ein spezielles Beizverfahren entwickelt, mit dem das Titanzink bereits werksmäßig den Farbton erhält, den es durch die Bewitterung ohnehin bekommen würde. Die besondere Fähigkeit, diese Schutzschicht zu bilden, bleibt dabei vollkommen erhalten. Lieferbar sind drei Oberflächenqualitäten: RHEINZINK-prePATINA walzblank, RHEINZINK-prePATINA blaugrau und RHEINZINKprePATINA schiefergrau. Möglich sind auch farbige Beschichtungen auf PVDF-Basis (COLOR-Line) sowie die zusätzliche Ausstattung mit einer transparenten Schutzschicht, die auch widrigsten Umwelteinflüssen widersteht (PROTECT-Line). Ein weiterer Grund für den Einsatz bei den GIS-Bauwerken war, dass das Titanzink die komplexe Geometrie des Gebäudes mit seinen vielen Richtungswechseln unterstreicht. Um im Vorfeld möglichst viele Details zu klären, fand während der Planungsphase ein intensiver Austausch hinsichtlich des einzusetzenden Fassadensystems und der Details zwischen Kærsgaard & Andersen und RHEINZINK statt. „Diese Gespräche erwiesen sich als sehr wertvoll, da wir bis dato keine Projekte mit so großen Zinkflächen realisiert hatten. So konnten wir Details zu den Anschlüssen sowie zu Größe und Länge der Kassetten ausführlich besprechen. Die Zusammenarbeit empfand ich als sehr fruchtbar, denn es gelang uns, die technisch besten ((Datei: 2309-003_A6_RET)) Das Titanzink wurde in drei unterschiedlichen Breiten in Steckfalztechnik verlegt, hier die Untersicht am Kopfbau Objektbericht Project Report Lösungen zu erarbeiten“, erzählt Nils Pagh Andreasen weiter. Erörtert wurden auch die Vor- und Nachteile verschiedener Oberflächen. Um den Rhythmus der Kiemenstruktur zu unterstreichen, entschieden sich die Beteiligten dafür, an den langen Fassaden RHEINZINKprePATINA schiefergrau und an den Giebeln die Qualität RHEINZINK-prePATINA blaugrau einzusetzen. Prototyp in Revsing Das erste GIS-Umspannwerk Dänemarks wurde in Revsing bei Vejen errichtet. Realisiert wurde das Gebäude mit einer weißen Wanne für den Technikkeller (Ein- und Ausgang der Stromleitungen) und einer Stahlskelettkonstruktion für die Schalterhalle, die mit einem Kopfbau für den Relaisraum, den Kontrollraum sowie Räumen für die Mitarbeiter ergänzt ist. Das Dach ist als Sheddach mit gedämmten Sandwichplatten ausgeführt. Die Verlegung der Fassadenbekleidung erfolgte auf folgendem Aufbau (von innen nach außen): 16 mm Zementspanplatte, Holzschalung, 45 mm Dämmung zwischen Z-Profilen, Dampfbremse, Außenwandprofile aus verzinktem Stahl (Knauf/Danogips RY250) mit 245 mm Mineralwolle, 8 mm Zementspanplatte als Wind- und Wassersperrschicht, 25 mm Hutprofile mit Ventilationsschlitzen und Titanzink. Die Fassadenbekleidung wurde mit Steckfalzpaneelen realisiert. Diese Verlegetechnik bietet den Vorteil, dass die Paneele im Nut-Feder-System mit einer variablen Fugenbreite von 0 bis 30 mm ausgebildet werden können. Deshalb wurde das System auch für die horizontale Verlegung favorisiert, für die normalerweise ein Horizontalpaneel mit oben liegender, indirekter Befestigung von RHEINZINK empfohlen wird. Das Titanzink wurde als Tafelmaterial in einer Länge von 3000 mm und in drei verschiedenen Breiten an den Händler geliefert. Er kantete das Material zu den Steckfalzpaneelen sowie einigen Standard-Anschlussprofilen und transportierte alles an die Baustelle. Bei der Verlegung stellte die Geometrie des Gebäudes den Verarbeiter vor große Herausforderungen, denn die dreieckigen Fassadenteile stehen horizontal und vertikal schräg. Weil jedes Paneel einzeln ausgemessen und zugeschnitten werden musste, erfolgte der Zuschnitt auf Länge vor Ort. Übergangsprofile und Profile zum Ausgleich von Bautoleranzen wurden direkt auf der Baustelle gekantet. Saubere Arbeit erforderte die Ausbildung der Fuge zwischen Anschlussprofilen und ((Datei: 2309-088)) Viele Details wurden bereits während der Planungsphase geklärt. ((Datei: 2309-001_A5_RET)) Maßarbeit: Der Übergang zwischen Anschlussprofilen und Paneelen ist genauso breit, wie die Fugen zwischen den einzelnen Paneelen. ((Datei: 2309-026_A5_RET)) Der Einsatz unterschiedlicher Farbqualitäten unterstreicht den Rhythmus der Kiemenstruktur. Objektbericht Project Report Paneelen, denn sie musste genauso breit sein, wie die Fugen zwischen den einzelnen Paneelen. Das GIS-Umspannwerk in Revsing, sozusagen der Prototyp des Designkonzepts, besteht aus 13 Kiemen zuzüglich Kopfbau und separatem Transformatorgebäude. Die Fassaden wurden mit 2.950 m² Steckfalzpaneele (40 t) in RHEINZINK-prePATINA schiefergrau und 350 m² (5 t) in RHEINZINKprePATINA blaugrau verlegt. Die Bauarbeiten begannen im April 2012, die Inbetriebnahme erfolgte im Oktober 2013. Bautafel Objekt: Bauherr: Ausführender Architekt: Planender Architekt: Verarbeiter: Material: Fotos: RHEINZINK GIS-Umspannwerk Energinet.dk, Fredericia, Denmark Kærsgaard & Andersen, Aalborg, Denmark C.F. Møller, Aarhus, Denmark Søren Østergaard A/S, Grindsted, Denmark Steckfalzpanelle aus RHEINZINK-prePATINA schiefergrau und RHEINZINK-prePATINA blaugrau