Airport City: Moderne Bürowelt mit Klimakonzept auf Basis von Gaswärmepumpen

Schwank Praxisbericht

Schwank Gaswärmepumpen

Das Projekt

Seit einigen Jahren bietet der hochmoderne Büro- und Dienstleistungsstandort Airport City unweit des Düsseldorfer Flughafens attraktive Gewerbeflächen und ein vielfältiges Immobilienangebot. Inmitten der gefragten Infrastruktur ist jetzt ein skulpturales Bürogebäude entstanden, das SMART OFFICE.

Der Gebäudekomplex, ein feingliedrig ausgearbeiteter Baukörper von rund 14.000 Quadratmetern, setzt ganzheitlich auf Glas und Licht. So werden beispielsweise beide Gebäudeflügel durch gläserne Brücken verbunden, bodentief verglaste Büroräume ermöglichen einen freien Blick in begrünte Innenflächen und die urbane Nachbarschaft.

Die Aufgabenstellung

Das Klimakonzept von SMART OFFICE war eine energetische Herausforderung. Klar war, neben einer Heizung bedarf das Gebäude aufgrund der Dimensionen und großen Glasflächen auch ein leistungsfähiges Lüftungs- und Kühlkonzept. Das Problem: Die Planer konnten standortbedingt weder auf Fernwärme noch auf hohe elektrische Anschlussleistungen zurückgreifen. Erst Erdgas lieferte die Lösung: Dank dieses bewährten Primärenergieträgers konnte man für die Wärme- und Kälteerzeugung auf moderne Gaswärmepumpen setzen und gleich mehrere wirtschaftliche wie ökologische Vorteile nutzen. Dabei steht Gas nicht im Widerspruch zum Ökologiegedanken. Durch die direkte Umsetzung des Erdgases im Motor der Wärmepumpe entfällt der aufwändige Zwischenschritt der Stromherstellung in einem meist weit weg gelegenen Kraftwerk. Darüber hinaus kann die Motorabwärme in den Warmwasserkreislauf des Gebäudes eingespeist werden, egal ob im Gebäude gerade geheizt oder gekühlt wird.

Die Umsetzung

Für die Lösung der innerbaulichen Heiz- als auch Kühlfragen, hat das Planerteam des Ingenieurbüros PGH auf zwei sich ergänzende und der Behaglichkeit zuträgliche Systeme gesetzt. Wärme und Kälte werden dabei sowohl über Betonkernaktivierung als auch über Deckenluftauslässe in die zwischen 3 und 4 Meter hohen Büroräume eingebracht. Klaus Huke, Geschäftsführer PGH: „Wir haben mit der Einbindung verschiedener Wärme- und Kältesysteme ein ideales, den Ansprüchen an ein modernes Gebäude entsprechendes Büroklima geschaffen. Die Gaswärmepumpen lassen dabei genug planerischen und energetischen Freiraum, um die verschiedenen Systeme auch ohne Fernwärme und hohe elektrische Leistungen mit Wärme und Kälte zu versorgen.“

Für die Kälte- und Wärmelast der Betonkernaktivierung lieferte der Klimaspezialist Schwank vier Gaswärmepumpen sowie vier VRF-Wasser-Wärmeübertrager. Dabei beträgt die Nennleistung pro Gerät im Heizfall 95 kW, im Kühlfall 85 kW. Ein Pufferspeicher bedient zwei Kaltwasserkreise mit 16°C und 20°C für die Betonkernaktivierung der einzelnen Etagen. Über einen Zortström-Heizkreisverteiler werden sowohl die Betonkerne als auch RLT-Geräte und weitere statische Heizkörper versorgt. Eingespeist wird hier zusätzlich die Abwärme der Gasmotoren aus den Wärmepumpen sowie die Wärme aus einem zusätzlichen 160 kW Gas-Brennwertkessel.

Die Gaswärmepumpen von Schwank kommunizieren über ein BACnet-Schnittstellenmodul mit der übergeordneten Gebäudeleittechnik.

Das Fazit

In dem prestigeträchtigen Bürogebäude lösen Gaswärmepumpen Heiz- und Kühlaufgaben gleichermaßen effizient und nachhaltig, ohne Wirtschaftlichkeitsaspekte für den Betrieb aus den Augen zu verlieren. Dabei sorgt die Nutzung der Motorabwärme für zusätzliche Effizienz der Wärmepumpen. Bei der Bauausführung übernahm Schwank die Installation der Geräte auf dem Dach des Gebäudes sowie die Einbindung und Inbetriebnahme der gelieferten Hydraulikeinheiten in den Kältemittel-Kreislauf und in die Gebäudeleittechnik. Das vom Bauherrn beauftragte Ingenieurbüro PGH erarbeitete das grundlegende Klimakonzept.

Das bezugsfertige Gebäude hat die DGNB & WiredScore Goldzertifizierung erhalten.