Produktionswärme zum Heizen

20.06.2018
02/2018

Sieht man sich im Bürogebäude an der Wölflistrasse um, findet man keine der traditionellen Elemente, die nach Heizung oder Lüftung aussehen. Keine Radiatoren, keine Lüftungskanäle, -gitter oder Luftauslässe. Und trotzdem ist klar: Das Gebäude wird beheizt und im Sommer gekühlt.

In der Produktionshalle entsteht sehr viel Abwärme, die im Winter zum Heizen genutzt wird. Die Produktionswärme allein könnte rein rechnerisch ausreichen, um das ganze Gebäude zu beheizen, wenn der Bedarf an Heizenergie das ganze Jahr über gleichmässig hoch wäre. Da in unseren Breitengraden jedoch die Temperaturen im Winter empfindlich tief fallen und im Gegenzug die Sommer recht warm sein können, bleibt das Wunschdenken. Deshalb braucht es ergänzend zu Abwärme ein zusätzliches System.

Bei kaltem Wetter und nicht zuletzt zu Wochenbeginn, weil die Produktion übers Wochenende reduziert wurde, kommt daher eine Gasheizung zum Einsatz. Sie ist so ausgelegt, dass sie unterstützt, ihre Kapazität wurde nicht so berechnet, dass sie allein die ganze Heizleistung erbringen könnte.

Praktisch erfolgt das Beheizen der Räume mittels thermoaktiver Bauelemente: In den Betonböden und -decken wurde beim Bau ein dichtes Netz von Röhren verlegt. Durch diese Röhren von rund drei Zentimetern Durchmesser fliesst im Winter warmes Wasser, das die Räume auf eine angenehme Temperatur erwärmt. Dazu wird einerseits die Abwärme der Luftkompressoren und auch der Kühlmaschine mittels Wärmerückgewinnung ins Heizsystem eingespeist. Um die Produktionshalle zu heizen, wird die Abwärme aus der Produktion im Winter andererseits über die Klimaanlage in die Halle zurückgegeben.

Die offene Bauweise ist für die Frischluftzufuhr im Gebäude ausreichend. Lediglich die Kernzonen (die Sitzungszimmer im EG und die Cafeteria) des Bürogebäudes werden aktiv mit Lüftungselementen belüftet. Die weissen Lüftungssäulen in diesen Räumen dienen nach Bedarf auch der Beheizung und Kühlung.

Die Fassade hat einen sehr hohen Glasanteil, was im Winter zusätzlich der Wärmeaufnahme dient. Im Sommer nimmt das Gebäude über die grossen Fensterflächen wegen der Sonneneinstrahlung allerdings schnell zu viel Wärme auf. Da kommen die Storen zum Einsatz. Sie sorgen für Komfort, Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung und vor zu hellem Licht, sind aber windsensibel. Sobald eine gewisse Windstärke erreicht wird, fahren sie jedoch – zu ihrem eigenen Schutz – hoch. An neueren Gebäuden sieht man heute oft leichte, bewegliche Vorbauten, die den Sonnenschutz gewährleisten – diese Technik war zur Zeit des Neubau an der Wölflistrasse noch nicht baureif, das kannte man noch gar nicht.

Das Abkühlen im Sommer geschieht vor allem während der Nacht. Einerseits wird das in den Röhren zirkulierende Wasser auf bis zu 18 Grad hinuntergekühlt. Damit wird die Raumtemperatur im aufgewärmten Gebäude über Böden und Decken ausgekühlt. Andererseits unterstützt die Nachtauskühlung diese Wirkung: In den Büros werden abends die Storen geschlossen, die Fenster hingegen schräggestellt. Die Luken neben den Bürotüren werden geöffnet, und auch die Türen zum Treppenhaus bleiben nachts offen. So entsteht ein Luftzug durch das Gebäude, und die aufsteigende Wärme entweicht durch zwei Öffnungen über den Treppenhäusern. Über die Belüftung wird auch in der Produktionshalle die Temperatur gesenkt.

Energiegrossverbrauchern wird heute exakt auf die Finger geschaut. So wurde auch mit Stämpfli konkret evaluiert, wie der Energieverbrauch zu optimieren ist. Dabei wurden Massnahmen festgelegt, zu deren Umsetzung sich Stämpfli verpflichtet hat. Die Nutzung der Abwärme ist in diesem Umfeld ein wichtiger Aspekt. Im Sinne der Nachhaltigkeit wird ausserdem ein Öko-Energiemix bezogen, der ausschliesslich Strom aus wiederverwendbarer Energie liefert.


Alternative Energien?

Warum wurde auf dem grossen Flachdach der Produktionshalle eigentlich keine Anlage für Sonnenenergie erstellt? Dazu lag ein fertiges Konzept vor, das zusammen mit ewb entwickelt worden war und eine 20-jährige Vertragsdauer vorsah. Das Ganze hatte bei näherer Betrachtung jedoch einen letztlich entscheidenden Haken:

Die Dachfläche der Produktionshalle ist zwar sehr gross. Allfällige Ausbauetappen bei Stämpfli würden jedoch die tatsächlich besonnte Fläche durch zusätzlichen Schattenwurf stark reduzieren. Einerseits könnte das Bürogebäude weiter aufgestockt werden, andererseits dient die Fläche des heutigen Parkplatzes als Baureserve. Diese Optionen zur Erweiterung wollte man sich nicht verbauen. Mit einem über 20 Jahre laufenden Vertrag für die ganze Anlagenfläche hätte man sich deshalb einen beträchtlichen Hemmschuh für künftige Entwicklungen eingehandelt  – oder man hätte riskiert, für teures Geld zu Unzeit aus dem Vertrag aussteigen zu müssen. Auf der anderen Seite wäre es weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll gewesen, eine Solaranlage zu installieren, die sich auf die auch bei einem Ausbau nutzbare Fläche beschränkt hätte.

So verzichtete man auf die Solarenergie und konzentrierte sich stattdessen darauf, mittels Abwärme und Ökostrom nachhaltig zu wirtschaften.