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Ökologische Klimaanlagen mittels Erdkanal

Bei dem Wissenschafts- und Kongresszentrum mit dem Namen "Darmstadtium" im Zentrum Darmstadts handelt es sich um ein Gemeinschaftsprojekt der Technischen Universität und der Stadt Darmstadt. Das Gebäude besteht aus zwei Teilen. Im südwestlich gelegenen Baukörper befindet sich ein großzügiges Foyer samt Restauration, Konferenz- bzw. Seminarräume und 1.800 Quadratmetern Ausstellungsfläche, sein Eingang liegt direkt gegenüber dem Residenzschloss. Als Foyer bildet es auch den Auftakt zum nordöstlich gelegenen Kongresssaal.

Dieser bietet über 1.600 Zuschauern Platz und verfügt über eine Deckenhöhe von 14 Metern. Variable Trennwände lassen drei kleinere Säle entstehen, die durch Hubpodien als Auditorien für Kongresse oder Konzerte nutzbar sind, auch Galadiner oder Messen können dort veranstaltet werden.

Die Baufluchten lassen keinen rechten Winkel erkennen. Alle Ecken weisen entweder stumpfe oder sehr spitz zulaufende Winkel auf; viel Glas, Metall und Stein prägen die Materialität. Entstanden ist ein expressives Schloss-Pendant.

Haustechnik/Lüftung
Der Erdluftkanal befindet sich in einer Tiefe von bis zu 13 m unterhalb der Bodenplatte. Die Erdtemperatur weist in diesem Bereich einen konstanten Wert von 10° C auf und ist daher im Sommer kühler und im Winter wärmer als die Außenlufttemperatur. Der Synergieeffekt der Erdwärmenutzung besteht einerseits in der großen Temperaturdifferenz zwischen der hohen Außentemperatur im Sommer und andererseits in der sehr hohen Luftmenge mit einem Durchsatz von 160.000 m³/h.

Im Sommerbetrieb wird die erwärmte Luft von den Ventilatoren der insgesamt zehn Klimaanlagen durch den Erdluftkanal gesaugt und von diesem abgekühlt. Erst wenn die abgekühlte Luft die Klimazentralen erreicht hat, wird diese innerhalb der Klimazentralen auf die erforderlichen Raumkonditionen hinsichtlich der Zulufttemperatur und relativen Luftfeuchte konditioniert. Die der jeweilen Raumfunktion zugeordneten Zulufttemperaturen und relative Luftfeuchten werden nach Bedarf mittels Luftenthalpiesensoren gesteuert, so dass in dem lichtdurchfluteten Gebäude auch die Behaglichkeitskriterien eingehalten werden. Ebenso besteht im Umkehrschluss für den Winterbetrieb aufgrund des Temperaturgefälles von der mittleren Außentemperatur - 12° C zur Erdtemperatur 10° C ein Wärmegewinn. Aufgrund der Regenerativenergienutzung der Erdwärme über den Erdluftkanal soll sich der Energieverbrauch für die Klimaanlagen um bis zu 50 % reduzieren. Dieses entspräche einer jährlichen Kosteneinsparung im Bereich der Wärme- und Kälteerzeugung von ca. 40.000 Euro.

Hinsichtlich der steigenden Gas-, Öl- und Strompreise kann diese Systemfindung als Modellbeispiel für ein ressourcenschonenendes und zugleich umweltbewusstes Bauen angesehen werden. Damit sind die Vorzüge des Erdluftkanals jedoch noch nicht ausgereizt, denn mit dieser Technologie werden noch weitere Funktionen umgesetzt. Weil das Kongresszentrum mit seinen Gründungen auf eine Übergangsschicht von Fels zu Sand aufliegt (Rheingraben), bildet der betonierte Erdluftkanal als Teil der Bodenplatte gleichzeitig eine statisch wichtige Komponente. Zudem wird der 250 m lange und 6,0 m breite bzw. 1,60 m hohe wasserundurchlässige Betonkanal als Medienkanal für Wasser, Strom und Luft verwendet.

Neben der Errichtung des Erdluftkanals gibt es noch weitere Komponenten im Konzept der ökologischen Nachhaltigkeit des Gebäudes. Dazu gehören:

• eine im Dach integrierte Photovoltaikanlage
  
• Einsatz einer Verdunstungskühlung zur Erzeugung von Kälte ohne Strom und Kältemittel
  
• Wärmeerzeuger, die mit der Primärenergie Holzhackschnitzel betrieben werden.

Surftipps

www.darmstadtium.de