Nach mehreren Jahren der detaillierten Messung der Betriebsdaten steht es jetzt fest: Das Rathaus im Stühler in Freiburg im Breisgau erreicht im Betrieb fast Klimaneutralität. Genau dies war das Ziel, das die Architekten und die Stadt Freiburg bei der Planung und beim Bau des neuen Rathauses erreichen wollten. Dazu haben sie einerseits auf eine effiziente Anlagentechnik und einen geringen Energieverbrauch beim Heizen, bei der Trinkwassererwärmung, bei der Belüftung und bei der Klimatisierung geachtet.
Auch die Fassade erzeugt Strom
Auf der anderen Seite haben sie das Gebäude mit einer üppige Solaranlage ausgestattet. So stehen auf dem Flachdach des ovalen Baukörpers Solarmodule, die einen Teil der Stromversorgung übernehmen. Wie bei allen großen, mehrgeschossigen Gebäuden standen auch hier die Planer vor der Herausforderung, dass die Nutzfläche und damit der Energiebedarf steigt, ohne dass die für die Fläche auf dem Dach, die zur Energiegewinnung zur Verfügung steht, mitwächst. Um eine ausgeglichene Primärenergiebilanz durch Energiegewinnung am Rathaus in Freiburg zu erreichen, wird die gesamte Gebäudehülle – wo sinnvoll und möglich – für die Energiegewinnung genutzt.
Deshalb wurden zusätzlich zur Dachanlage auch in die Fassade Solarmodule integriert. Dazu kommen noch Hybridkollektoren, die gleichzeitig Sonnenstrom und Solarwärme produzieren. Mit ihnen wird der größte Teil des Brauchwassers erwärmt. Ein Gaskessel deckt hier nur noch Lastspitzen ab, falls sie auftreten sollte.
Raumwärme und Warmwasser getrennt
Die Versorgung mit Raumwärme basiert auf einem Niedertemperaturkonzept. Dabei kommen Wärmepumpen zum Einsatz, die das Grundwasser als Wärmequelle nutzen. Die Heizung und Kühlung erfolgen über Flächensysteme in Form einer Betonkernaktivierung in Kombination mit Deckensegeln. Die Kühlung wird nahezu vollständig mit Umweltenergie über einen Grundwasserbrunnen realisiert. Damit dieses Kühlkonzept im Sommer funktioniert und trotzdem warmes Wasser für Kantine und die sanitären Anlagen zur Verfügung steht, haben die Planer die Warmwasserbereitung konsequent von der Raumwärmeversorgung getrennt. Dadurch konnten sie auch das Niedertemperaturkonzept umsetzen. Denn für die Zubereitung des warmen Brauchwassers sind höhere Temperaturen notwendig als für die Flächenheizungen im Rahmen der Betonkernaktivierung.
Messdaten stimmen mit Zielen überein
Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat nicht nur die Planungsphase begleitet, sondern auch nach Fertigstellung die Betriebsdaten erfasst. „Das Monitoring ergibt ein positives Ergebnis: die meisten ermittelten Kennzahlen stimmen mit den Zielwerten der Planung überein – bei neuen Gebäuden mit komplexer Anlagentechnik keine Selbstverständlichkeit”, betonen die Freiburger Forscher. Zwar wurden die Ziele beim Heizwärmeverbrauch, trotz bereits niedriger Verbrauchswerte nicht vollständig erreicht. Auch die Beiträge aus der solarthermischen Anlage liegen unter den Erwartungen.
Fünf Prozent Mehrverbrauch
Doch insgesamt geht die Primärenergiebilanz nahezu vollständig auf. „In den Jahren 2018 und 2019 wurde zwar knapp fünf Prozent mehr Primärenergie verbraucht als lokal erzeugt”, sagt Peter Engelmann, Gruppenleiter Gebäudesystemtechnik am Fraunhofer ISE. „Dennoch ist das Ergebnis als großer Erfolg zu werten. Denn das Rathaus im Stühlinger stellt eindrucksvoll unter Beweis, dass ein Gebäude dieser Größenordnung die Anforderungen an Klimaneutralität erfüllen kann.” Das Gebäude zeigt aber auch, dass größere Bauten ohne eine solaraktive Hülle in Zukunft nicht mehr auskommen. (su)
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