Festo Automationcenter in Esslingen

Abluftfassade, Wärmepumpen, Erdsonden und Eisspeicher

Als ab den 1920er-Jahren der Wunsch nach mehr Licht, Luft und Sonne Architekten dazu veranlasste, massive Fassadenmaterialien durch Glas zu ersetzen, war Energieeffizienz noch kein Thema, mit dem man sich auseinandersetzte. An dem Wunsch hat sich bis heute nichts geändert, die Anforderungen der Energieeinsparverordnung lassen ihn jedoch häufig scheitern. Nicht so in Esslingen, wo es am sogenannten Automationcenter der Firma Festo gelang, die konträren Ansprüche des Wärmeschutzes mit dem großflächigen Einsatz von Glas zu vereinen. In enger Zusammenarbeit mit Fassaden- und Tragwerksplanern, mit Energietechnikern, Bauphysikern und dem Bauherrn planten Jaschek Architekten aus Stuttgart einen rundum verglasten Büroturm mit rautenförmigem Grundriss, der die Kriterien der EnEV erfüllt.

Gallerie

Mit einer für die Umgebung untypischen Höhe von 67 Metern entstand der Neubau gegenüber der Firmenzentrale auf einem noch freien Areal zwischen den Stadtteilen Berkheim und Zollberg. Seine ungewöhnliche Gebäudeform ermöglicht die Nutzung der Kaltluftkorridore aus dem naheliegenden Neckartal zur Klimatisierung; seine Höhe und Form machen den Bau aber auch zu einer weithin sichtbaren Landmarke, die wie eine Kompassnadel auf den Unternehmenssitz ausgerichtet ist.

Das Gebäude misst an seinen Eckpunkten 58 Meter in der Länge und 27 Metern in der Breite. Es erstreckt sich über 16 Ober- und zwei Untergeschosse, ruht auf fünf Stahlverbundstützen und besitzt zwei aussteifende Erschließungskerne mit Panoramaaufzügen an den spitzen Enden des Baukörpers. In die Geschossdecken integrierte Hohlkörper reduzieren deren Eigengewicht bei gleichbleibender Steifigkeit und ermöglichten damit größere Deckenspannweiten. Zwischen den Stahlbetonkernen sind in den jeweils vier Meter hohen Obergeschossen die Großraumbüros angeordnet. Mit rund 5.000 Quadratmetern nehmen sie fast die Hälfte der Gesamtnutzfläche des Gebäudes ein.

Energiekonzept
Da neben dem hohen gestalterischen Anspruch ein nachhaltiges Energiekonzept gefordert war, entwickelten die Planer eine Gesamtlösung, die eine ausgeklügelte Abluftfassade, ein günstiges A/V-Verhältnis sowie die Heizungs-, Kühlungs- und Lüftungstechnik eng miteinander verknüpft. Die Gebäudeautomation vernetzt alle Bereiche der technischen Infrastruktur, zu der auch die LED-Beleuchtung, Zutrittskontrolle, Sicherheit und das Energiemanagement gehören.

Fassade
Die einschalige Abluftfassade wurde in Elementbauweise ausgeführt und besteht aus einer Dreifachisolierverglasung und Parallel-Ausstellfenstern mit elektrochromen Sonnenschutzverglasungen, die sich auf Knopfdruck blau einfärben lassen. Von der hellsten bis zur dunkelsten Färbung dauert dieser Vorgang rund 20 Minuten, die Durchsicht bleibt in jedem Zustand erhalten. Direkt hinter der Verglasung wird die durch die Sonneneinstrahlung erwärmte Luft permanent über die Decke abgesaugt, wobei ein innen liegender Blendschutzscreen als Trennschicht zum Innenraum dient. Während die nach innen gerichtete Oberfläche des Screens nahezu der Raumtemperatur entspricht, nimmt die Screenaußenseite die Sonneneinstrahlung auf und führt die absorbierte Wärmestrahlung durch den gelenkten Abluftstrom der mechanischen Belüftung des Gebäudes ab. Zum Zwecke der Lüftung lassen sich die Fenster jederzeit manuell öffnen und auch der innere Blendschutz lässt sich bei geringer solarer Belastung nach Bedarf bedienen; bei solarer Volllast schließt er jedoch automatisch dichtend ab.

Lüftung
Zwei auf die Abluftfassade abgestimmte Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung verhindern die sommerliche Überhitzung der Innenräume. Eine befindet sich im Untergeschoss, die andere ist als Dachzentrale ausgeführt. Die Zuluft gelangt über Kanäle in den Doppelböden zu Unterflurkonvektoren, die sie in den Räumen verteilen. In den Büros sind insgesamt 600 dieser Boden-Ventilatorkonvektoren installiert, in Besprechungsräumen und anderen Räumen mit hohem Personenaufkommen wurden 60 Ventilatorkonvektoren mit Bodenschlitzdurchlässen eingebaut. Die Luftmengen lassen sich über zwei Volumenstromregler je Geschoss getrennt für die Ost- und Westseite regeln. Dies trifft auch auf die Raumtemperatur zu, sodass die Temperaturzonen bei unterschiedlichen inneren Lasten oder je nach Sonneneinstrahlung unabhängig geregelt werden können.

Heizung und Kühlung
Geheizt und im reversiblen Betrieb gekühlt wird das Gebäude mit Wärmepumpen. Ein Sondenfeld aus 49 Erdsonden, die bis maximal 60 Meter in den Boden reichen, versorgen sie mit Wärme bzw. Kühle für die Grundlastabdeckung. Ein mit Wasser gefüllter Eisspeicher deckt die Spitzenlasten ab. Er besitzt ein Nettovolumen von 1.300 m³ und verfügt über zwei unabhängige Wärmetauscher, die dem Speichermedium im Heizbetrieb der Wärmepumpe Niedertemperaturwärme entziehen. Das so im Winter gebildete Eis dient im Sommer als kostenlose Energiequelle zur Kühlung des Gebäudes. Ergänzt werden die beiden Wärmepumpen und der Eisspeicher durch einen Außenluft-Wärmetauscher, über den in den Übergangsjahreszeiten, wenn die Differenzen zwischen Innen- und Außentemperatur gering sind, Wärme bzw. Kälte genutzt werden kann.

Die Wärme- und Kälteverteilung erfolgt über eine Betonkernaktivierung, bei der die thermische Speichermasse genutzt wird. Nach Bedarf kann die Raumtemperatur durch die an den Fenstern angeordneten Unterflurkonvektoren angepasst werden.

Bautafel

Architekten: Jaschek, Stuttgart
Projektbeteiligte: Schlaich Bergermann und Partner, Stuttgart (Tragwerksplanung); Pfeil & Koch (Energiekonzept, Haustechnik); Priedemann Fassadenberatung, Großbeeren/Berlin (Fassadenplanung), Econtrol-Glas, Plauen (Schaltbare Sonnenschutzverglasung); Schindler Fenster + Fassaden, Roding (Fassadenbau); Baresel, Leinfelden-Echterdingen (Bauunternehmen)
Bauherr: Festo, Esslingen
Fertigstellung: 2015
Standort: Festo Campus 1, 73734 Esslingen
Bildnachweis: Festo, Esslingen

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