Laborgebäude auf Energieeffizienz getrimmt

Autoren: Dr. Gerd Streubel, Dr. Stefan Heuß, TÜV SÜD Industrie Service

14. November 2011 - Nachhaltigkeit im Bestand ist ein grundlegender Faktor für die künftige Nutzungs- und Vermarktungsfähigkeit von Gebäuden. Sonderimmobilien wie Laborgebäude stellen dabei ganz eigene Anforderungen – bieten aber auch besondere Chancen. Weil sie über besonders viel Gebäudetechnik wie Lüftungsanlagen oder Sicherheitsschleusen verfügen, ist die Energieeffizienz ein zentraler Ansatzpunkt. TÜV SÜD hat den Energieausweis für ein Hochfeldlabor in Dresden erstellt und dabei Einsparpotenziale aufgezeigt.

Der Wandel hin zu einer nachhaltigeren Immobilienwirtschaft wirkt sich auch auf Sonderimmobilien wie Laborgebäude aus. Betreiber setzen aufgrund neuer regulatorischer Anforderungen vor allem den Aspekt der Energieeffizienz auf die Tagesordnung. Ab 1. Januar 2013 soll die novellierte EnEV in Kraft treten – dann gelten verschärfte Anforderungen an die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden. Das betrifft bspw. die regelmäßige Inspektion von Heizungs- und Klimaanlagen oder eine unabhängige Kontrolle der Energieausweise und Inspektionsberichte. Bei Laborgebäuden sind diese Fragen besonders komplex, denn hier sind die Anlagen zur Forschung meist eng mit der Elektro- und Gebäudetechnik verzahnt.

Vom Energieausweis profitieren

Die Erstellung eines Energieausweises ist immer auch eine Chance, Optimierungspotenziale zu lokalisieren. Laborgebäude gehören zu den Nichtwohngebäuden und werden gemäß der noch gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) bilanziert nach DIN V 18599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“. Diese berücksichtigt sowohl Beheizung und Warmwasserbereitung als auch Kühlung und Beleuchtung. Im Auftrag des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) in Dresden haben Experten von TÜV SÜD den bedarfsorientierten Energieausweis für das Hochfeldlabor erstellt und mögliche Modernisierungen empfohlen.

Als Teil der Helmholtz-Gemeinschaft beherbergt das HZDR grundlagen- und anwendungsorientierte Spitzenforschung in den Bereichen Gesundheit, Energie und Materialwissenschaften. Das untersuchte Forschungs- und Laborgebäude, Baujahr 2003, ist teilunterkellert und besteht aus einem Erdgeschoß und einem Technikaufbau. Es enthält mehrere Hochfeld-Magnetkammern und eine Kondensatorbank zur Erzeugung von impulsartigen hohen Strömen. Hier werden u. a. die elektronischen Eigenschaften von metallischen, magnetischen sowie halb- und supraleitenden Werkstoffen analysiert.

Zur Bewertung im Rahmen des Energieausweises unterteilten die unabhängigen Ingenieure das Forschungslabor in Zonen. Diese sogenannte Zonierung ist der neuralgische Punkt einer zuverlässigen Energieanalyse. Ihre richtige und sinnvolle Umsetzung entscheidet darüber, inwieweit die teils sehr individuellen Räumlichkeiten in Einklang gebracht werden können mit den standardisierten Analysevorgaben aus der Norm. Die Komplexität dieser Aufgabe steigt mit der Größe des Objekts und der Anlagentechnik.

Basis der Analyse: die Zoneneinteilung

Die Zoneneinteilung im Vorfeld der Analyse muss neben den spezifischen Nutzungsbedingungen auch die Anlagen- und Betriebszustände berücksichtigen und darf nicht zu aufwändig sein. Detaillierte Nutzungsparameter ermitteln die Experten nicht nur anhand der vorliegenden Unterlagen, sondern auch durch Begehungen und Interviews vor Ort. Im Fall des Hochfeldlabors hat ein interdisziplinäres Expertenteam von TÜV SÜD sechs Zonen unterschieden, die nach EnEV-Vorgaben einer Reihe von Nutzungsprofilen zugeordnet wurden: Labore EG (Zone 1), Kondensatorbank (Zone 2), Verkehrsflächen (Zone 3), Gruppenbüros (Zone 4), Technikräume EG/KG (Zone 5), Technik im unbeheizten OG (Zone 6).

Die Anlagentechnik und die Gebäudehülle erfüllten alle Vorgaben der bei der Bauwerkserrichtung gültigen EnEV 2002. In der Heizungs- und Kälteanlage wurden leistungsgeregelte Pumpen eingesetzt, was besonders effizient ist. Im Rahmen des Energieausweises müssen immer auch Modernisierungen empfohlen werden. Eine sinnvolle Energiesparmaßnahme besteht hier in einer Wärmerückgewinnung bei den umfangreichen lufttechnischen Anlagen.

Bisher werden die Laborräume von mehreren RLT-Anlagen mit unterschiedlicher Konditionierung versorgt. Bei der Wärmerückgewinnung sollten insbesondere Zonen mit konstantem Volumenstrom ins Auge gefasst werden: die Kondensatorbank (Zone 2), die Verkehrsfläche (Zone 3) und die Technikräume (Zone 5). Die Effekte in Zonen mit variablem Volumenstrom sind dagegen gering, da die Nutzung der RLT-Anlagen dort stark schwankt und nur im Bedarfsfall erfolgt. 

Mehrwert für Betreiber

Bei nachhaltigen Laborgebäuden steht insbesondere die energieeffiziente Gebäudetechnik im Vordergrund. In Dresden haben die TÜV SÜD-Experten neben der Gebäudehülle vor allem die umfangreichen raumlufttechnischen Anlagen in den Blick genommen, die zur Kühlung im Laborbetrieb dienen. Bei der energieeffizienten Raumluftkonditionierung stellen im vorliegenden Fall vergleichsweise hohe innere Wärmelasten eine Herausforderung dar, die beim Experimental- und Laborbetrieb durch die Kondensatorbank und die Magnetspulen verursacht werden.

Ausgehend von der spezifischen Bauweise und Ausstattung ist das Objekt energetisch gut aufgestellt. Positiv wirken sich u. a. die modernen Leuchtmittel aus, die über elektronische Vorschaltgeräte verfügen. Insgesamt zeigen die Berechnungen zu einer noch weiter verbesserten Effizienz mögliche Einsparungen von 14 Prozent beim Primärenergiebedarf und 19 Prozent beim Endenergiebedarf. Gegenüber dem derzeitigen Stand kann der CO2-Ausstoß so um 16 Prozent verringert werden.

Das kontinuierliche Erschließen von Einsparpotenzialen und der damit verbesserte Umweltschutz bedeutet nicht nur mehr Nachhaltigkeit. Im Rahmen eines bewussten Immobilienmanagements können Unternehmen so überdies das Vertrauen der Kunden, Mitarbeiter und Öffentlichkeit stärken. Zusammen verbessert das nicht zuletzt auch die Marktfähigkeit des Gebäudes gegenüber nach höheren Standards konzipierten Neubauten.

Die Autoren:

Dr. Stefan Heuß, Leiter Center of Competence für Energieeffizienz bei TÜV SÜD Industrie Service; Dr. Gerd Streubel, Zentralabteilungsleiter Anlagentechnik, TÜV SÜD Industrie Service, Region Nordost

Kontakt:

TÜV SÜD Industrie Service GmbH

Westendstr. 199

80686 München

Tel.: 089 5791-3519

TÜV SÜD Industrie Service GmbH

Drescherhäuser 5d

01159 Dresden

Tel. 0351 4202–0

E-Mail: energieeffizienz@tuev-sued.de

www.tuev-sued.de/is