Effizienz in Silbergrau - ip5 ingenieurpartnerschaft

Projekt
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Effizienz in Silbergrau
Hauptzentrale der KfW in Frankfurt
Nicht spektakulär, sondern ökologisch vernünftig kommt die komplett
modernisierte Zentrale der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) in
Frankfurts Westend daher. Das Ensemble aus vier Türmen erhielt ein
neues, dezent graues Kleid. Material und Struktur des Fassadengewandes sollen höchsten Ansprüchen an Energieeffizienz und Nutzerkomfort gerecht werden.
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34 Metamorphose 03/07 Bürotürme
Autor
Ursula Kleefisch-Jobst
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Bei der Modernisierung blieb nur
der Rohbau bestehen: Die Fassaden
wurden erneuert und mit beweglichen Glas-Streckmetall-Elementen
als Sonnenschutz ausgestattet.
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Die Pfosten-Riegel-Fassade ragt jeweils nach oben über die Baukörper
hinaus und schafft windgeschützte
Dachterrassen, die als Mitarbeiter- und Raucherbereiche sowie
als Austritt aus dem so genannten
„Kaminzimmer“ des Vorstandes
dienen.
Frankfurts erste Hochhausgenerationen sind in die Jahre gekommen. Die vier Türme der KfW, jeweils um die
Tiefe einer Bürozelle gegeneinander verschoben und in ihren Höhen gestaffelt, gehören der zweiten Generation von Frankfurts Hochhäusern an. Das Ensemble am Palmengarten entstand zwischen 1964 und 1968. Mit
einer maximalen Höhe von circa 62 Metern war es auch zu seiner Zeit kein besonders hohes Gebäude mehr in
der Stadt. Charakteristisch für diese Hochhausgeneration ist jedoch der annähernd quadratische Grundriss der
Türme mit einem zentralen Erschließungskern. Diese Disposition ermöglicht eine flexible Nutzung mit unterschiedlichen Bürostrukturen.
Das ursprüngliche Erscheinungsbild der Türme wurde geprägt durch schmale Balkone und deren filigrane
Brüstungen. Im Schatten der Balkone reihten sich über einer hohen Brüstung Senkklappfenster aneinander.
In die Jahre gekommen, entsprachen – wie viele der Hochhäuser der ersten Generationen – auch die Türme
der KfW-Zentrale weder den heutigen Brandschutzvorschriften noch den Möglichkeiten, Energie zu sparen,
und schon lange nicht mehr dem geänderten Selbstbewusstsein der Nutzer. So entschied sich auch die KfW
für eine Modernisierung, bei der nur noch das tragende Skelett des Ursprungsbaus erhalten blieb. Den Auftrag
erhielt 2002 das Düsseldorfer Architekturbüro Rhode Kellermann Wawrowsky. Auch den beschränkten Wettbewerb für die Innengestaltung konnte die Innenarchitekturabteilung von RKW für sich entscheiden, so dass ein
stimmiges Gesamtkonzept verfolgt werden konnte.
Auf dem Weg zum intelligenten Hochhaus
Die Möglichkeiten, den Gebäudekomplex zu erweitern, waren äußerst eingeschränkt. Auf der Nordseite befindet sich alter Baumbestand, der einen sanften Übergang zum angrenzenden Palmengarten schafft. An
der Südseite schließt ein Arkadenbau aus den 80er Jahren, ebenfalls im Besitz der KfW, unmittelbar an das
Turmensemble an. Erweiterungsmöglichkeiten ergaben sich somit im wesentlichen nur auf der Westseite, wo
bis vor kurzem noch die Deutsche Bibliothek gestanden hat. Hier wurde den beiden südlichen Türmen eine
Veranstaltungs- und Ausstellungshalle vorgelagert. Der dritte Turm erhielt eine Erweiterung um einen zweigeschossigen Konferenzraum. Lediglich den niedrigsten der Türme – er zeigt nach Norden zum Palmengarten
– stockte man um drei Vollgeschosse auf, um dort die Vorstandsetagen einzurichten. Die Aufstockung schafft
eine abwechslungsreichere Silhouette als die des Ursprungsensembles, das sich ab dem zweiten Turm linear
abtreppte. Die Überhöhung des Ensembles mit einer transparenten Fassadenkrone trägt zu einer optischen
Verschlankung bei.
Die ursprünglichen Balkone an den Türmen wurden entfernt, um das Tageslicht effizienter zu nutzen. Übrig
blieb nur noch die tragende Rohbaustruktur, die mit einem Netz aus Fassadenelementen von 1,25 Metern Breite
und vier Metern Höhe überzogen wurde. Vor der Fassade, im Bereich der Brüstungen, sind innovative Sonnenschutzschilder geparkt, die aus einer Kombination aus Glas-Streckmetall-Glas bestehen.
Diese Elemente lassen sich in der Vertikalen auf- und abfahren und sind gleichzeitig auch klappbar. Der Sonnenschutz kann sowohl zentral wie auch individuell von den Nutzern gesteuert werden. Das Streckmetall lässt
Tageslicht durch und ermöglicht ferner eine schemenhafte Wahrnehmung der Außenwelt.
Dieser Sonnenschutzschild verhindert nicht nur eine Aufheizung des Gebäudes, sondern trägt wesentlich zur Belebung der Fassaden bei. Die bündige Fassadenhaut mit ihrem, wenn auch durch den wechselnden
Lichteinfall leicht changierenden, Grauton wirkt von der Ferne etwas monoton. Erst beim Nähertreten beleben
sich die Fassaden durch die Sonnenschutzelemente.
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Bürotürme Metamorphose 03/07 35
Projekt
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GR 3 OG_1000.eps
04
10
1 Haupteingang mit Foyer und Palmengarten
2 Lobby mit Sitzgruppen
3 kleine Konferenzräume
4 großer Konferenzraum
5 Ausstellungshalle
61Haupteingang
Südarkade mit Foyer und
7Palmengarten
Direktoren
mit Sitzgruppen
82Lobby
Vorstände
93kleine
KücheKonferenzräume
und Speisezimmer
4 großer
Konferenzraum
10
Kaminzimmer
5 Ausstellungshalle
11
Beginn Aufstockung
6 Südarkade
7 Direktoren
8 Vorstände
9 Küche und Speisezimmer
10 Kaminzimmer
11 Beginn Aufstockung
3. Obergeschoss M 1:1000
Neubau
Altbau
engarten
9
9
11
8
8
8
7
7
4
7
6
5
3
2
2
1
Erdgeschoss M 1:1000
36 Metamorphose 03/07 Bürotürme
GR EG_1000.eps
7
7
1
Vertikalschnitt M 1:500
04 Das „Wandarbeit Alu“ benannte Werk
des Künstlers Thomas Bayrle prägt
Innere Qualitäten
Kommt das Gebäudeensemble außen eher unscheinbar daher, so entwickelt sich im Inneren eine zurückhaltende Eleganz. Auch hier dominieren graue Farbtöne, gepaart mit dem warmen Braun des Spitzahorns an den
Wänden. Der Hauptzugang erfolgt über die vorgebaute zweigeschossige Eingangshalle an der Ostseite. Hier
fällt dem Besucher eine große Wandarbeit aus Aluminium von textiler Anmutung ins Auge, ein Werk von Thomas
Bayrle. Diese Arbeit befindet sich am zentralen Erschließungskern für das gesamte Ensemble und hat ein Pendant im Ausstellungsbereich auf der Westseite. Seitlich des Erschließungskerns verlaufen schmale Korridore
über die ganze Länge des Gebäudes. Diese Blickachsen, die auch in den Büroetagen konsequent durchgehalten sind, erleichtern die Orientierung beträchtlich. Die Lobbyzonen sind mit minimalistisch gestalteten Sitzmöbeln ausgestattet. Den großen Konferenzraum beherrscht ein ovaler Tisch – eine Aluminiumkonstruktion, mit
hellgrauem Leder überzogen – der zusammen mit dem ovalen Leuchter in dem rechteckigen Raum eine skulpturale Wirkung entfaltet. Die Dächer der beiden äußeren Türme sind begrünt und dienen als Dachterrassen mit
einem herrlichen Blick in den Palmengarten und einer ungewöhnlichen Aussicht auf die Hochhaustürme der
Stadt.
Die Dachbegrünung gehört ebenso wie die Fassadenhaut zu einer Vielzahl von Maßnahmen, die zu einer
Primärenergieeinsparung von circa 46 Prozent führen sollen (siehe Seite 39). Ein Erfolg, der den Begriff vom
„intelligenten Hochhaus“ nicht zu einem Schlagwort verkommen lässt und zeigt, dass Modernisierungen der
ersten Hochhausgenerationen mehr bedeuten als nur ein neues maßgeschneidertes Gewand.
die Empfangshalle, in die der Besucher über den zentralen Eingang auf
der Ostseite des Gebäudes gelangt.
05 Die mit Kunst geschmückte Lobby
dient nicht nur als Wartebereich,
sondern lässt sich auch für Mitarbei­
terversammlungen, Vorträge, Presse­
konferenzen oder Gästebewirtungen
nutzen.
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Bürotürme Metamorphose 03/07 37
Projekt
kWh / (m2 NGF a)
05
250
Zuluft
Kunstlicht
225
Diverse Technik
200
Heizwärme
Kälte
Luftförderung
Blendschutz
Kälte
175
Wärme
Warmwasser
134
Zuluft
150
Sonnenschutz125
100
35
Kälte
„Schild“
Blendschutz
Durchblick
Wärme
65
75
Zuluft
28
50
Sonnenschutz-
34
29
4
25
18
14
5
0
Bestand (Schätzung)
Primärenergiebedarf
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„Schild“
Kälte
6
3
Blendschutz
Wärme
Ausblick
Prognose (Stand 2006)
Systemschnitt
06 Die Steuerung der Sonnenschutz
schilder erfolgt über eine zentrale
LON-Bus-Technik, kann aber auch
individuell geregelt werden.
07 Vierzig Jahre der Nutzung hinterlassen ihre Spuren: das Gebäude vor
der Sanierung.
38 Metamorphose 03/07 Bürotürme
Der Altbau war schon vor der Sanierung ein Hochhaus mit relativ geringem Heizenergiebedarf. Ab Mitte der 90er
Jahre übernahm ein Blockheizkraftwerk die Wärmeversorgung der KfW-Liegenschaften. Die Abwärme dieser
Anlage wird nun von Absorptionskältemaschinen zur Erzeugung von kühler Luft genutzt, zusätzlich sorgen
Kompressionskältemaschinen für die Abdeckung der Spitzenkühllast in dem vor der Sanierung nur in wenigen
Teilbereichen klimatisierten Gebäude.
In einigen Bereichen musste die aus Architekten, Maschinenbauern und Physikern zusammengesetzte Ingenieurpartnerschaft ip5 bei ihrem Energiekonzept Kompromisse eingehen: Ein Altbau lässt schließlich nicht
alles mit sich machen. Ein gravierendes Hindernis stellte die Konstruktion der Betondecke dar, die eigentlich
freigelegt werden sollte, um als Speichermasse für die Nachtauskühlung der Räume zu dienen. Statisch unverzichtbare Unterzüge sowie der hohe Trittschallpegel, verursacht durch die relativ dünne Ausführung der Rohdecke, machten eine Deckenverkleidung unverzichtbar und sorgten dafür, dass die Raumtemperierung nun
doch von abgehängten Kühldecken übernommen wird. Ein wichtiges Instrument, um die Kühllasten möglichst
gering zu halten, ist die individuell regelbare Fassade mit ihren Sonnenschutzschilden, die die Architekten zusammen mit den Ingenieuren von ip5 entwickelt haben.
In den Bürogeschossen hätte eine energieeffiziente Zu- und Abluftanlage aufgrund der niedrigen Deckenhöhen und der zahlreichen Unterzüge nicht verwirklicht werden können, ohne den tragenden Bauteilen zu
schaden. Außer im Foyer, im Konferenzsaal und in den Vorstandsbereichen beschränkte man sich deshalb auf
ein reines Abluftsystem, bei dem die Zuluft durch einen motorisch gesteuerten Zuluftspalt, der im Oberlichtbereich der Fassade angeordnet ist, in den Raum gezogen wird.
Andernorts kam das Gebäude den Energieplanern bei der Suche nach energieeffizienten Lösungen jedoch
entgegen: So zwang der Altbau mit seinen circa ein Meter hohen, tragenden Brüstungen dazu, kleine Fensterformate zu wählen, was energetisch und thermisch für optimale Bedingungen sorgt, da eine sommerliche
Überhitzung durch zu große Glasflächen vermieden wird. Der Tageslichteinfall leidet – entgegen nahe liegender
Befürchtungen – bei einer solchen Fensterproportionierung übrigens kaum: Alle Öffnungen, die sich unterhalb
der Schreibtischhöhe befinden, tragen nicht wesentlich zur Tageslichtversorgung der Räume bei, erklärt Klaus
Rohlffs von ip5.
Da sich bei der primärenergetischen Analyse des Altbaus die Beleuchtung als die größte „Energieschleuder“ im Bereich der Gebäudetechnik herausstellte, sind die Nutzung von Tageslicht und eine dem Bedarf angepasste künstliche Beleuchtung von großer Bedeutung für den Energieverbrauch. Die Lösung der Energieplaner
bestand in einer situationsangepassten Regelung: Ein intelligentes System mit Präsenzmelder und Tageslichtsensor „beobachtet“, ob die Mitarbeiter anwesend sind und ergänzt das einfallende Tageslicht an den Arbeitsplätzen bei Bedarf auf die vom Nutzer gewünschte Beleuchtungsstärke.
Technik
Energiekonzept
Autor
Claudia Hildner
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Projekt
Fassadenplanung
Haupthaus der KfW Bankengruppe,
Frankfurt a. M.
FBM Erich Mosbacher, Friedrichshafen
www.mosbacher-plan.de
Bauherr
Sonnenglasschildentwicklung
KfW Bankengruppe
INGLAS GmbH & Co. KG, Friedrichshafen
www.inglas.de
Generalplanung Architektur
RKW Rhode Kellermann Wawrowsky
www.rkw-as.de
Fassadenarbeit
Projektsteuerung
Firma Dobler, Norderstedt
www.dobler-metallbau.com
WBM Weber Baumanagement GmbH, Mainz
www.wbm-weber.de
Produkte
Architekturkoordination
Aktive Kühldecken
Architekten Theiss Planungsgesellschaft mbH
www.architekten-theiss.de
Energiekonzept
IP 5 Ingenieurpartnerschaft, Karlsruhe
www.ip5.de
Barcol Air, Reichenbach
www.barcol-air.nl
in Zusammenarbeit mit Schmid Innenausbau, Simmerberg/Allgäu
www.schmidgmbh.de
Tragwerksplanung
BGS Ingenieursozietät, Frankfurt a. M.
www.bgs-ing.de
www.meta-mag.de
Bürotürme Metamorphose 03/07 39