Konzipiert und realisiert wurde es von Vollack, Experten für nachhaltige und energieeffiziente Gebäude. Es erstreckt sich über eine Nutzfläche von rund 3.600 Quadratmetern und bietet Platz für bis zu 150 Beschäftigte.
Energieunabhängig dank Eis-Latentwärmespeicher
Im Fokus der Gebäudeplanung stand eine ausgeklügeltes Energiekonzept. Herzstück ist ein saisonaler Eis-Latentwärmespeicher mit einer Höhe von etwa vier Metern und einem Durchmesser von rund sieben Metern. Das Speichermedium für eine intelligente Wärme- und Kälteversorgung ist verantwortlich dafür, dass das Gebäude nahezu energieautark und aus energetischer Sicht unabhängig ist. Das Prinzip der Technologie: Energie aus der Umgebung kann über Solar-Luft-Absorber auf dem Dach direkt für die Wärmeversorgung genutzt oder im Eis-Latentwärmespeicher zwischengespeichert werden – je nach Wettersituation steuert das die Anlage über einen speziellen Algorithmus automatisch. Im Winter wird aus dem Eisspeicher Energie entnommen und über eine Wärmepumpe auf das notwendige Temperaturniveau gebracht, um das Gebäude zu heizen. Dem Eisspeicher wird so lange Energie entzogen, bis das darin befindliche Wasser gefriert. Das Besondere: Geht flüssiges Wasser in Eis über, wird zusätzliche Energie als latente Wärme freigesetzt. Bei einer Vereisung von zehn Kubikmetern Wasser entsteht Energie, die 100 Litern Heizöl entspricht. Das sind etwa 1.000 Kilowattstunden. Im Sommer kann das gespeicherte Eis zum Kühlen des Gebäudes verwendet werden.
Die innovative Eisspeichertechnologie im Detail
Der Eis-Latentwärmespeicher, der bei TUP bereits seit sieben Jahren zuverlässig in Betrieb ist, liegt neben dem Gebäude tief im Erdreich. Im zylindrischen Stahlbeton-Behälter befinden sich vor allem unterkühltes Wasser und – im Kern des Speichers – zeitweise circa 30 Prozent Eis. Das Leitungssystem für Kühlung und Heizung ist so an den Betonzylinder angebunden, dass an seiner Außenwand – der Warmseite – die Energie eingetragen und in seinem Innern – der Kaltseite – die Energie entzogen wird.
Der Wärmebedarf des Gebäudes liegt bei rund elf Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Das Büropassivhaus unterschreitet damit sogar die Kriterien für Passivhäuser. Durch den Passivhausstandard gelang es, den Eis-Latentwärmespeicher gemäß dem jährlichen Kühlbedarf von 52.333 Kilowattstunden mit einem Volumen von nur 170 Kubikmetern zu dimensionieren und nicht, wie zunächst erwartet, mit einem Volumen von 300 Kubikmetern – ein erheblicher Kostenvorteil für TUP.
Heizen und kühlen durch Multi-Level-Bodenkonstruktion
Das eigentliche Kühlen und Heizen des Gebäudeinneren erfolgt über eine innovative Multi-Level-Bodenkonstruktion. Der Boden besteht aus drei Schichten: Unter dem Belag liegen die Rohre der Fußbodenheizung. Die unterste Schicht nimmt die Elektroinstallation auf. Zwischen Fußbodenheizung und Installationsebene liegt eine Lüftungsschicht mit zelligem Aufbau, ähnlich der Struktur von Eierkartons. Die durchströmende Luft wird von der Fußbodenheizung entsprechend erwärmt oder gekühlt. Durch die Lüftungsschicht entsteht eine wesentlich raschere und effizientere Regelung der Temperaturen als durch eine klassische Fußbodenheizung, die starke Verzögerungseffekte hat.
Zum energieeffizienten Konzept des TUP-Gebäudes gehört auch eine 40-Kilowatt-Peak-Photovoltaik-Anlage auf dem Dach des Büropassivhauses. Der von ihr erzeugte Solarstrom reicht aus für den Betrieb von Heizung und Kühlung. Die Wärme- und Kälteversorgung ist somit energieautark. Um eine Energieunabhängigkeit der gesamten Haustechnik zu erreichen, sollen bis Mitte 2023 zusätzlich die Dachabsorber des Gebäudes mit einer aufgeständerten Photovoltaikanlage ergänzt werden. Die hierfür benötigten Kontaktpunkte wurden bereits vorbereitet.
Für Energieeffizienz im Gebäude sorgen darüber hinaus eine LED-Beleuchtung, Arbeitsplätze mit Präsenzsteuerung und eine Lüftung mit CO2-Sensoren für Besprechungsräume. Zudem sind die Lichtlenklamellen der Jalousien im oberen Drittel des Fensters so eingestellt, dass der Raum beschattet ist und trotzdem Licht für eine optimale, natürliche Beleuchtung an die Decke reflektiert wird.
Zweiter Bauabschnitt komplettiert den TUP-Campus
Gut sieben Jahre nach dem ersten Bauabschnitt wächst der TUP-Campus und wird um ein zwei-, zum Teil dreigeschossiges Bürogebäude ergänzt. Über einen Verbindungsbau schließt sich das neue Gebäude an das vorhandene Passivhaus an. Auch architektonisch werden die Gebäude eine harmonische Einheit bilden. Der Neubau folgt dem BEG40-Standard und wurde im Juli 2023 fertiggestellt. Für eine hocheffiziente Wärme- und Kälteversorgung setzen TUP und Vollack beim zweiten Bauabschnitt erneut auf einen Eis-Latentwärmespeicher. Dieser wird sicherstellen, dass auch das neue Bürogebäude des TUP-Campus nahezu energieautark und aus energetischer Sicht unabhängig vom Bestand ist.
