Vorbild mit dezentraler Trinkwassererwärmung

31.05.2016 | Veröffentlicht in Ausgabe 06-2016

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Der neue und zugleich zweite Dienstsitz des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in Berlin.
</p> - © bernadette grimmenstein fotografie — © bernadette grimmenstein fotografie

1 Der neue und zugleich zweite Dienstsitz des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in Berlin.

Der neue und zugleich zweite Dienstsitz des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in Berlin ist sowohl architektonisch als auch in ener-getischer Hinsicht ein Vorzeigeobjekt: Moderne Räume, konsequente Barrierefreiheit und innovative Gebäudetechnik setzen zukunftsweisende Maßstäbe. Die Trinkwassererwärmung erfolgt energiesparend dezentral-elektrisch.

Kompakt informieren

Der mit der höchsten Stufe im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) ausgezeichnete Neubau des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in Berlin wurde durchgehend mit einer dezentralen elektrischen Trinkwassererwärmung ausgestattet.
Maßgeblich für die Entscheidung waren Vorteile bei der Sicherstellung der Trinkwasserhygiene, niedrige Investitions- und Betriebskosten sowie geringe Wärme- und Ausstoßverluste.
Das Gebäude stellt über zwei Anlagen zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung und Photovoltaik-Anlagen auf dem Dach und an der Fassade elektrische Energie mit niedrigen CO<sub>2</sub>-Emissionen zur Verfügung.

Wie alle neu errichteten Gebäude müssen auch Regierungsbauten hohe Anforderungen an die Energiebereitstellung und die Energieeffizienz erfüllen. Zudem müssen Bundesbauten eine Vorbildfunktion übernehmen. Für den Bund gilt deshalb das Maßnahmenprogramm Nachhaltigkeit von 2010, das den Einsatz erneuerbarer Energien vorschreibt, sowie der Leitfaden Nachhaltiges Bauen. Darin sind 45 Kriterien definiert, von denen ein Regierungsgebäude mindestens 65 % einhalten muss.

Die Auflagen haben die Planer beim BMBF-Neubau in Berlin Abb. 1 mehr als erfüllt und darüber hinaus eine prägnante Architektur geschaffen, die sich in die prominente Nachbarschaft von Kanzleramt und Reichstag einfügt. Klar und elegant integriert sich der 173 m lange und 22 m hohe Baukörper in das Umfeld der Spreebogenbebauung. Er ist u-förmig angelegt und vermittelt mit ruhigen Innenhöfen Transparenz und Offenheit. Die Büros sind durchgehend nach Osten, Westen oder Süden ausgerichtet und bieten eine hohe Aufenthaltsqualität.

Das Besondere jedoch ist die Zertifizierung des Gebäudes nach dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) mit der höchsten Auszeichnungsstufe „Gold“. Dieses Ergebnis ließ sich nur durch die integrative Zusammenarbeit der Architekten mit qualifizierten Fachplanern und durch ein ganzheitliches, zukunftsweisendes Haustechnikkonzept realisieren.

Haustechnik senkt Primärenergiebedarf

So basiert die Energieversorgung im BMBF auf zwei Anlagen: einer gasbetriebenen Brennstoffzelle und einem Blockheizkraftwerk zur Strom-, Kälte- und Wärmeerzeugung. Die Abwärme der beiden Erzeuger wird von Absorptionskältemaschinen genutzt, beispielsweise zur Kühlung der zentralen Rechnerräume. Beheizung, Kühlung und Belüftung der Räume erfolgen über Heiz- und Kühldecken. Zur Steigerung der Gebäudeeffizienz befinden sich Photovoltaik-Anlagen auf dem Dach und an der Fassade. Sie liefern rund 100 000 kWh/a elektrische Energie. Durch die intelligente Vernetzung der einzelnen Anlagenkomponenten per Smart Grid ließ sich der Primärenergiebedarf des Gebäudes, gemessen an den Vorschriften der aktuell gültigen EnEV, um fast drei Viertel unterschreiten.

Ein weiterer wichtiger Baustein der ressourcenschonenden Gebäudetechnik ist die dezentrale Trinkwassererwärmung mit elektronischen Durchlauferhitzern. Das ausgereifte Produktportfolio von AEG Haustechnik wird den hohen Anforderungen gerecht und überzeugte die Planer durch zahlreiche Vorteile: Die Geräte sind wirtschaftlich, optisch ansprechend und alle implementierten technischen Komponenten sind auf hohe Lebensdauer ausgelegt.

Durch den Einsatz der dezentralen Trinkwassererwärmer im gesamten Gebäude erübrigten sich überdies die Investitionskosten für kilometerlange Trinkwarmwasserleitungen, außerdem spart der Einsatz der dezentralen Geräte erheblich Wasser und Energie. Gegenüber einer zentralen Trinkwassererwärmung entfallen beim Einsatz von Durchlauferhitzern die Leitungs- und Bereitschaftsverluste. Zudem wird ein hoher Warmwasserkomfort fast ohne Ausstoßverluste gewährleistet.

Ein weiteres entscheidendes Kriterium, das die Planer hinsichtlich der Trinkwassererwärmung im Blick hatten, war die Optimierung der Trinkwasserhygiene. Üblicherweise muss bei Gewerbeimmobilien mit zentraler Trinkwassererwärmung regelmäßig systemisch untersucht werden, ob die in der Trinkwasserverordnung festgelegten Parameter eingehalten werden, insbesondere der Indikatorparameter Legionella spec.

Bei der dezentralen Trinkwassererwärmung mit Durchlauferhitzern besteht hingegen nicht das Risiko, dass Trinkwarmwasser in einem für die Vermehrung von Legionellen idealen Temperaturbereich von 25 bis 45 °C stagniert.

Anwendungsbezogene Geräteleistung

Nutzungsfrequenz und -dauer bestimmten im BMBF-Neubau die Gerätewahl für die Bereiche. So kamen in den WC-Anlagen an allen 215 Waschtischen elektronisch gesteuerte AEG-Kleindurchlauferhitzer vom Typ MTE 650 Abb. 2 zum Einsatz. Unter jedem Waschplatz angeordnet fällt er mit geringen Abmessungen (HBT: 165 × 190 × 82 mm kaum störend ins Auge. Dennoch ermöglicht der MTE mit einer Leistung von 6,5 kW eine komfortable Warmwasserentnahme bis zu 3,7 l/min – selbst für ausgiebiges Händewaschen ist das ausreichend. Während das Wasser fließt, bleibt die Auslauftemperatur konstant.

Eine höhere Warmwasserleistung wurde für die Duschbereiche benötigt. Sie stehen beispielsweise den Mitarbeitern im Chauffeurservice zur Verfügung. Insgesamt wurden hier zehn elektronische AEG-Durchlauferhitzer DDLE Easy Abb. 4 installiert. Ein Gerät pro Duschplatz sorgt dafür, dass das Wasser von der ersten Sekunde an während des gesamten Duschvorgangs konstant temperiert ist. Die schnelle Steuerelektronik gleicht eventuelle Druck- und Zulauftemperaturschwankungen weitgehend aus. Die Festtemperatur von 42 °C ist am Drehregler voreingestellt. Für Reinigungszwecke lässt sich die zweite Festtemperatur bei 55 °C nutzen. Beide Festtemperaturen sind am Drehregler durch eindeutige Anwendungssymbole gekennzeichnet. AEG-Durchlauferhitzer und -Kleindurchlauferhitzer haben ein verkalkungsunempfindliches Blankdraht-Heizsystem.

Warm- und Heißwasser in Teeküchen

Auch alle Teeküchen sind mit elektronisch gesteuerten MTE-650-Kleindurchlauferhitzern ausgestattet, denn hier bieten die kleinen und schlanken Geräte gegenüber herkömmlichen Warmwasserspeichern deutliche Vorteile: Zum einen nehmen Kleindurchlauferhitzer unter der Spüle so gut wie keinen Platz in Anspruch, zum anderen fällt kein unnötiger Energieverbrauch an, weil kein Wasser bevorratet wird, das immer wieder aufgeheizt werden müsste.

Tee, Instantgetränke und Schnellspeisen „zwischendurch“ sind bei den Mitarbeitern beliebt. Zur komfortablen Bereitung mit Heißwasser wurde in den meisten Teeküchen zusätzlich ein Kochendwassergerät installiert: Der wandhängende AEG Thermofix KL Abb. 5 bereitet im Nu Heißwasser mit einer Anschlussleistung von 2 kW. Durch einen langlebigen Heizkörper unter der Bodenplatte aus Edelstahl können zwischen 0,25 und 5,0 l Wasser erhitzt und heiß gehalten werden. Der Nutzer kann die Temperatur stufenlos zwischen 35 °C und Kochtemperatur einstellen, das akustische Kochsignal verkündet die Bereitschaft zur Wasserentnahme. Über eine Dreigriff-Armatur mit Schwenkauslauf lässt sich der Zu- und Ablauf des Wassers steuern.

Selbstlimitierende Heizbänder

Zu den Leistungen von AEG Haustechnik für das Berliner BMBF-Gebäude gehören auch 1020 m Begleitheizungen für Dachabläufe und Rohre an der Fassade und für Rohre in der Tiefgarage Abb. 6. Die selbstlimitierenden Heizbänder verhindern, dass im Winter Schäden durch Vereisung bzw. geplatzte Rohrleitungen entstehen. Ein integrierter Thermostat schaltet die Rohrbegleitheizung nur ein, wenn die Temperatur unter 3 °C abfällt. Gemäß VDE DIN 0253 bestehen die AEG-Heizleiter aus einem Kupferdraht, einem zusätzlichen Kupfergeflecht und einer mehrschichtigen chemikalien-, hochtemperatur- und UV-beständigen PVC-Isolierung. Die staubdichte und strahlwassergeschützte Schnellverbinder-Box AEG Multi Connector ermöglicht die zeitsparende Verbindung der selbstlimitierenden Heizbänder.

ÖPP-Projekt

Realisiert wurde der neue BMBF-Dienstsitz im Rahmen eines öffentlich-privaten Partnerschaft-Models (ÖPP). Die Partner verantworten neben Planung und Bau die Gebäudebewirtschaftung auf 30 Jahre. Über diesen Zeitraum hinweg mietet das Bundesbildungsministerium das Gebäude, bleibt aber Grundstückseigentümer. Nach Ablauf der Vertragslaufzeit geht das Gebäude in den Besitz des Bundesbildungsministeriums über. Insgesamt werden beim BMBF-Neubau durch das ÖPP-Verfahren 9,5 % der Kosten einer herkömmlichen Eigenbaulösung eingespart.