Standort
Berlin Friedrichshain
Architektur
Tchoban Voss Architekten
Projektentwickler
Pecan Development GmbH
Realisierung
2022 – 2024
Bautypologie & Größe
Einzelstehendes Bürogebäude,
Holz-Hybridbauweise mit Recyclingbeton,
7 Geschosse, BGF = ca. 32.300 m²
Energiestandard & Nachhaltigkeit
GEG 2020 EH 55 EE
Heizbedarf 31 kWh/m²a
Kühlbedarf 14 kWh/m²a
Zertifizierung des Gebäudes nach LEED Platin, WELL Platin und LEED Zero Carbon, WiredScore Platin
Entwicklung eines vollständig regenerativen Energieversorgungskonzeptes
Gewerbeneubau Dockyard am Osthafen, Berlin
AUFGABENSTELLUNG AN eZeit Ingenieure
- Energiekonzeptentwicklung inkl. Bedarfsermittlung, Umweltquellenanalyse, Entwicklung von Versorgungsvarianten für Wäme, Kälte und Strom
- Erarbeitung verschiedener Versorgungssvarianten mit Bewertung der Szenarien nach ökonomischen und ökologischen Aspekten und Erarbeitung einer Entscheidungsvorlage
- Thermische Gebäudesimulation zur Ermittlung der Bedarfe an Wärme und Kälte und Untersuchung des Gebäudeverhaltens mit verschiedenen Wetterdaten und variierenden Parametern der Gebäudehülle und Gebäudenutzung
- Anlagensimulation des gewählten Anlagensettings zur Optimierung des Zusammenspiels der diversen Wärme- und Kälteerzeuger mit den Umweltwärmequellen- und senken und deren Temperaturverhalten und Ermittlung einer Regelstrategie für das multivalente Versorgungssystem
- PV-Simulation zur Ermittlung von energietechnischen Kennzahlen im Zusammenspiel mit der Energiezentrale (Deckungsanteil, Autarkiegrad)
- Geothermische Machbarkeitsuntersuchung für die thermische Bauteilaktivierung der Gründungspfähle und des Untergrunds unter der Fundamentplatte inkl. Simulation des Untergrunds
- Planung der Erzeugeranlagen für Wärme und Kälte LP 1-4 inkl. Genehmigungsverfahren der geothermischen Umweltwärmequellen, planungsbegleitende Beratung der Erzeugeranlagen für Wärme und Kälte LP 5-8
KONZEPTMERKMALE GEBÄUDE UND ENERGIE
Gebäudetemperierung:
Für das winterliche Heizen des Gebäudes wird dem Eisspeicher und bei Bedarf dem Untergrund über die Bauteilaktivierung sowie der Außenluft über die PVT-Kollektoren Wärme entzogen und mittels Wärmepumpentechnik für die behagliche Temperierung der Büroareale nutzbar gemacht.
Zusätzlich wird die Abwärme aus der EDV als Wärmequelle genutzt. Dabei wird unter Berücksichtigung des übergeordneten Ziels einer Durchfrierung des Eisspeichers bis zum Beginn der Kühlperiode stets die Wärmequelle mit dem höchsten Temperaturniveau ausgewählt, um maximale Effizienzen der Wärmepumpen zu erreichen.
Umgekehrt wird in der Kühlperiode über den Eisspeicher mit hoher Effizienz nur mithilfe von Umwälzpumpen Kälte zur Verfügung gestellt (Passivkühlung). Lastspitzen der Kühlung können zusätzlich über die aktivierten Gründungsbauteile abgepuffert und der Leistungsbedarf somit geglättet werden.
Durch das Verschieben der Abwärme des Gebäudes in den Eisspeicher und das Erdreich wird somit nicht nur Wärme saisonal verschoben und für die nächste Heizperiode bevorratet, sondern im Sommer auch die Stadtatmosphäre entlastet und nicht zusätzlich erhitzt.
Stromversorgung:
Das Dach des Gebäudes ist neben reinen Photovoltaikmodulen mit kombinierten Photovoltaik- und Solarthermiemodulen (PVT) bestückt. Durch die Kombination wird eine zusätzliche Umweltwärmequelle erschlossen, mit der bei Bedarf für die geothermischen Quellen und den Eisspeicher zusätzliche Wärme aufgenommen oder abgegeben werden kann, um jeweils eine für den langfristigen Betrieb notwendige ausgeglichene Energiebilanz zu erreichen.
Eisspeicher:
Der Eisspeicher wird im Trogbauwerk einer stillgelegten Bahntrasse auf dem Grundstück errichtet und nutzt, ausgestattet mit langen Plattenwärmetauschermodulen, das vorhandene Volumen des Trogs optimal aus.
Positioniert unter Parkflächen ist er mit über 1.500 m³ Wasserinhalt einer der größten Eisspeicher Deutschlands.
ANLAGENTECHNIK
- Thermische Aktivierung von Gründungspfählen und Untergrund zur geothermischen Nutzung
- Eisspeicher mit über 1.500 m³ Volumen als Saisonalspeicher
- Sole-Wasser Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln
- Nutzung der Abwärme aus EDV als Wärmequelle
- Kombinierte Photovoltaik- und Solarthermieanlage (PVT)
- Passive Kühlung ohne zusätzliche Anlagentechnik
- Großflächige PV-Anlage für hohe Eigenstromnutzung für Anlagentechnik und Elektromobilität
BESONDERHEITEN & KNOW-HOW
100 % regenerativ
Das rein strombasierte Energieversorgungskonzept kommt komplett ohne fossile Energieträger aus und durch das Zusammenspiel von diversen Umweltquellen und -senken als Saisonal- oder Kurzzeitspeicher ist das Versorgungskonzept auch gegenüber starken Abweichungen der Wärme- und Kältebedarfe aufgrund von Nutzerverhalten oder Wetterbedingungen robust. Die simulative Ermittlung der Ein- und Ausschaltbedingungen der einzelnen Wärmeerzeuger ermöglicht stets hohe Gesamteffizienzen.
Nutzung vorhandener Infrastruktur
Durch die Erarbeitung eines Nutzungskonzepts für das Trogbauwerk als Eisspeicher konnte nicht nur vorhandene Infrastruktur nach- bzw. weitergenutzt, sondern darüber hinaus auch ein Saisonalspeicher für Wärme- und Kälte direkt am Standort geschaffen werden.
Baustelle. Oben erkennbar ist das Trogbauwerk der ehemaligen Eisenbahntrasse auf dem Grundstück, der zum Eisspeicher ertüchtigt wird. Foto: © Sergey Kleptcha für eZeit Ingenieure
