Fraunhofer - Zentrum Digitale Energie ZDE, Aachen, Deutschland

Für den Neubau des Zentrums Digitale Energie (ZDE) des Fraunhofer Instituts entsteht ein ganzheitliches Klimakonzept, welches geringste CO₂-Emissionen im Betrieb und Nutzerkomfort auf höchstem Niveau verbindet. Gemeinsam mit SEHW Architektur und TEN Ingenieure wird in einem integralen Planungsprozess eine zukunftsorientierte Lösung entwickelt, die die Bereiche Fassade, Raumklima und Energieversorgung ideal aufeinander abstimmt.
Die Gebäudehülle setzt auf eine Verglasung mit selektiver Sonnenschutzverglasung und variablen, außenliegenden Verschattungen. So werden die Büroflächen optimal mit Tageslicht versorgt, während gleichzeitig solare Lasten minimiert werden. Das Ergebnis: Reduzierte Heiz- und Kühlbedarfe, ein hoher visueller und thermischer Komfort sowie ein besonders energieeffizienter Gebäudebetrieb.
Für ein behagliches Raumklima durch Strahlungswärme und -Kälte sorgt eine Betonkernaktivierung, die mit moderaten Vorlauftemperaturen betrieben wird und dadurch äußerst effizient arbeitet. An warmen Sommertagen wird der Komfort zudem über eine natürliche Nachtlüftung über witterungs- und einbruchsgeschützte Fensterflügel sowie Deckenventilatoren verbessert. Während die Büroflächen vorwiegend natürlich belüftet werden, gewährleisten mechanische Lüftungsanlagen in innenliegenden Bereichen eine hohe Luftqualität.
Das Energieversorgungssystem basiert auf einer 4-Leiter-Luft/Wasser-Wärmepumpe. Diese verschiebt Wärme und Kälte bedarfsgerecht zwischen verschiedenen Gebäudebereichen und erlaubt damit hocheffizientes gleichzeitiges Heizen- und Kühlen. Der Kältemittelkreislauf verfügt über drei Wärmetauscher, von denen einer zur Aufnahme bzw. Abgabe von Wärme an die bzw. aus der Luft, einer zur Kühlung der Kaltwasserversorgung und einer zur Erwärmung der Warmwasserversorgung verwendet wird. Die Wärmepumpe kann den Anteil der zwischen diesen drei möglichen Wärmequellen und -senken verschobenen Energie dynamisch anpassen.
Ein zusätzliches Schichtspeicher- und Verteilsystem optimiert die Temperaturverteilung, spart Pumpenergie und steigert die Gesamteffizienz. So kann beispielsweise das von den Heizkörpern zurückfließende warme Wasser als Vorlauf für die Deckenheizung verwendet werden, die mit kühleren Vorlauftemperaturen arbeitet. Für Spitzenlasten steht ein Fernwärmeanschluss zur Verfügung, während eine Photovoltaikanlage auf dem begrünten Dach nachhaltig Strom erzeugt.
So entsteht ein Gebäude, das ökologische Verantwortung, Wirtschaftlichkeit und zukunftsfähige Technik vereint – mit dem Ziel, den CO₂-Ausstoß im Betrieb auf ein Minimum zu reduzieren und gleichzeitig einen angemessenen Nutzerkomfort zu gewährleisten.