Blauhaus in Mönchengladbach



Daten und Fakten

Standort: Richard-Wagner-Straße 140, 41065 Mönchengladbach
Bauherr: NEW mobil & aktiv Mönchengladbach GmbH
Nutzer: Hochschule Niederrhein und NEW AG
Architekten: kadawittfeldarchitektur GmbH, Aachen

Wettbewerb: 2013
Bauzeit: 7/2014 - 9/2015
Fertigstellung: 11/2015

BGF: 5.800 m²
BRI: 20.995 m³

Jahresheizwärmebedarf: 15kWh/m²a (nach PHPP)
Jahresheizlast: 35 kW
Jahresertrag Photovoltaik: ~ 81.529 kWh
Kohlendioxid-Ersparnis: ~ 110 Tonnen CO2/a

Gebäudetyp: Büro- und Verwaltungsgebäude/ Bildungs- und Forschungsstätten
Energiestandard: Passivhaus
Energieträger: Sonne, Erdwärme, Eis, Gas

Architekten

kadawittfeldarchitektur GmbH
Aureliusstraße 2
52064 Aachen
Tel.: 0241- 946900
Fax: 0241- 9469020
office@kadawittfeldarchitektur.de
www.kadawittfeldarchitektur.de

Gesellschafter:
Gerhard Wittfeld
Klaus Kada
Kilian Kada
Stefan Haass

Bürophilosophie:
Wir sind kadawittfeldarchitektur. 1999 in Aachen gegründet, stehen wir heute für weit mehr als architektonisches Gestalten allein. Der interdisziplinäre Ansatz in unserer Arbeit, in der Verknüpfung von Architektur, Innenarchitektur und Design zum einen und an der Schnittstelle von städtebaulichen Planungen und urbanen Projekten zum anderen, spiegelt die Bandbreite unseres kreativen Schaffens wider.

kadawittfeldarchitektur entwickelt Mehrwert-Raum. Mit einem Team von über 100 Mitarbeitern schaffen wir Mehrwert- Architektur als Lebens-Raum, Kommunikations-Raum, Wohn-Raum und Arbeits-Raum. Unser Umgang mit Volumen, Material, Tragwerk und Nutzung ist geprägt von dem Streben nach Integration in das Umfeld – mit dem Ziel, zeitgemäße und nachhaltige Architektur zu schaffen, dem Nutzer wie dem Betrachter verpflichtet.

kadawittfeldarchitektur ist Dialog. Gemeinsam mit allen Projektbeteiligten – unseren Bauherrn, den Nutzern, Experten und der Öffentlichkeit – suchen wir die maßgeschneiderte Lösung: zugeschnitten auf die räumlichen wie funktionalen Anforderungen und den soziokulturellen Kontext des jeweiligen Projekts.

kadawittfeldarchitektur ist Planungskompetenz. Auf der Basis langjähriger Erfahrung und unseres umfangreichen Netzwerks von internen wie externen Experten und Kooperationspartnern aus den unterschiedlichsten Disziplinen stehen wir für höchste Planungskompetenz und eine termin- und kostengerechte Umsetzung.

Fachplaner

Innenarchitektur
kadawittfeldconsult GmbH
Aureliusstraße 2
52064 Aachen
Tel.: 0241-946900
Fax: 0241-9469020
office@kadawittfeldarchitektur.de
www.kadawittfeldarchitektur.de

Projektsteuerung
CONSTRATA Ingenieur-Gesellschaft mbH
Oberntorwall 16-18
33602 Bielefeld
Tel.: 0521-400750
Fax: 0521-4007510
info@constrata.de
www.constrata.de

Generalübernehmer
A. Frauenrath BauConcept GmbH
Industriestraße 50
52525 Heinsberg
Tel.: 02452-1890
Fax: 02452-189891
kontakt@frauenrath.de
www.frauenrath.de

Freiraumplanung
greenbox Landschaftsarchitekten
Hubertus Schäfer & Rudolf Tuczek Partnerschaftsgesellschaft
Köln I Düsseldorf I Stuttgart
Breisacher Straße 14
40468 Düsseldorf
Tel.: 0211-344061
info@greenbox.la
www.greenbox.la

TGA / Elektro
TEN Ingenieure GmbH
Reuterweg 25 a
52080 Aachen
Tel.: 0241-96750
Fax: 0241-167367
www.teningenieure.de

Statik / Bauphysik / Brandschutz
Kempen Krause Ingenieure
Ritterstraße 20
52072 Aachen
Tel.: 0241-889900
Fax: 0241-88990990
info@kempenkrause.de
www.kempenkrause.de

Fassadenplanung
Rache Engineering GmbH
Theaterstraße 106
52062 Aachen
Tel.: 0241-94378680
Fax: 0241-943786899
info@rache-engineering.de
www.rache-engineering.de

SiGeKo
Ing. Büro Härter
Karl-Marx-Allee 188
52066 Aachen
Tel.: 0241-16067666
st-haerter@t-online.de
www.ib-haerter.de

Vermessung
Vermessungsbüro Birkenbach
Dipl.-Ing. Helmer Birkenbach
Öffentlich bestellter Vermessungsingenieur
Schafhausener Str. 13
52525 Heinsberg
Tel.: 02452-91020
Fax: 02452-910233
office@vermessung-birkenbach.de
www.vermessung-birkenbach.de

Energieplaner
IPJ Ingenieurbüro P. Jung GmbH
Lüderichstraße 2/4
51105 Ko¨ln
Tel.: 0221-9894930
mail@jung-ingenieure.de
www.jung-ingenieure.de

Entwurfsaufgabe

Das NEW Blauhaus entstand als Kooperation des ortsansässigen Energie- und Wasserversorgers NEW und der Hochschule Niederrhein mit dem Ziel, die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Energiewirtschaft zu fördern und den Wissenschaftsstandort Mönchengladbach zu stärken.

Auch der Neubau sollte diesen Anspruch widerspiegeln und die Möglichkeit bieten, zukunftsweisende Energietechnologien öffentlich zu erleben und interessierte Laien unkompliziert zu informieren. Mit dem Entwurf eines Solitärs dessen Fassade aus gegeneinander geneigten, blau schimmernden Photovoltaik- und Glasmodulen schon aus der Ferne auf die Thematik verweist, entschied kadawittfeldarchitektur den Architekturwettbewerb für sich.

Doch nicht nur die Fassade zeugt von der energieeffizienten Ausrichtung des Neubaus. Herzstück des im Passivhausstandard errichteten NEW Blauhaus ist die von Außen einsehbare und wie ein Showroom gestaltete Energiezentrale. Passanten können durch ein Fenster ins Sockelgeschoss schauen und die Komponenten des Energiekonzepts aus Eisspeichersystem und Sole/Wasser-Wärmepumpe von Viessmann betrachten.







Baukonstruktion

Tragwerk und Innenausbau

Der fünfgeschossige Baukörper des NEW Blauhaus ist als Stahlbetonkonstruktion mit Stahlbeton-Stützen und -Scheiben ausgeführt und wurde mit Ortbeton-Flachdecken realisiert.

Die Innenräume wurden überwiegend in einem zurückhaltenden Farbkanon gestaltet. Auf den Böden wurden dunkle Betonwerksteinfliesen bzw. dunkler Teppichboden verlegt. Passend zu den weiß verputzen Wänden wurden je nach Raumnutzung die Decken als weiß gespachtelte Gipskartondecke, weiße Aluminium-Lamellendecke oder mit weißen Akustikdecken-Segeln mit integrierter Leuchte ausgeführt. Besprechungsräume erhielten gelochte Gipskartondecken mit zur Klimaregulierung aufgelegten Kühlschleifen.

Im Kontrast dazu sind die Wandflächen und Böden des Erschließungskerns farbig gehalten, wobei jede Etage ihren eigenen Farbton erhielt. Gemäß dem Farbkonzept sind farbige Kautschukböden verlegt und die Wandflächen und Einbaumöbel entsprechend gestaltet worden.

Fassade

Weithin sichtbar und verantwortlich für den Namen Blauhaus des Neubaus ist die Fassade aus gegeneinander geneigten, blau schimmernden Photovoltaik- und Glasmodulen. Insgesamt sind 77 Photovoltaikmodule in die Fassade integriert. In der elementierten Vorhangfassade wechseln sich geschosshohe Fenster mit opaken Wandflächen, die überwiegend mit Photovoltaikmodulen besetzt sind, ab. Nur wo der Einfall der Sonne zu gering ist, verzichteten die Architekten auf Photovoltaikmodule und ordneten dort in der Farbigkeit identisch erscheinende, opake Glasflächen an. Während die Photovoltaikmodule zum Himmel ausgerichtet sind, neigen sich die Glasflächen zum Erdboden. Je nach Himmelsrichtung ist der Ausstellwinkel der geschlossenen Fassadenfelder unterschiedlich. Um die Dreidimensionalität der repräsentativen Nordseite zu betonen, beträgt die Neigung hier sechs Grad. Aufgrund des niedrigen Sonnenstands vor allem in den Wintermonaten beträgt der Neigungswinkel in der Ost- und Westfassade nur vier Grad. Im Süden liegen die Elemente hingegen plan an der Fassade an, da sich die Module aufgrund des hohen Sonnenstandes gegenseitig verschattet hätten, was den Energieertrag reduziert hätte.

Alle Fassadenelemente sind in einem Raster von 1,35 Meter angeordnet. Fenster und opake Fassadenflächen sind in der Breite identisch. Innenseitig sitzt im Bereich der Fenster in der Fassade ein geschosshohes Komfortfenster, das zu Lüftungs- und Wartungszwecken geöffnet werden kann. Die äußere, geneigte Scheibe fungiert als Absturzsicherung. Wo sich Außen das geneigte Photovoltaikmodul oder eine opake Glasscheibe befindet, ist auf der Innenseite in der Ebene der Glasscheibe ein gedämmtes Metallpaneel angeordnet.


Interview

mit Rolf Disch, Architekt des Heliotrops


Was ist das besondere an der gemeinsamen Nutzung des NEW Blauhaus durch die privatwirtschaftliche NEW AG und die öffentliche Hochschule Niederrhein
Die Tatsache, dass verschiedene Akteure aus Wissenschaft und Energiewirtschaft unter einem Dach zusammen arbeiten, birgt natürlich viele Chancen für Kooperation und Austausch. Neben der Energieberatung des Energie- und Wasserversorgers NEW, verschiedenen Lehr- und Verwaltungseinheiten der Hochschule Niederrhein und der Hochschulbibliothek wird es auch Büros für Existenzgründer und das ‚Innovatorium‘ – ein Energielabor für Schüler und Studenten – geben. Darüber hinaus können sich interessierte Besucher in dem von außen einsehbaren Showroom der Energiezentrale anschaulich über die neusten innovativen Entwicklungen auf dem Energiesektor informieren.

Was ist die Leitidee hinter der Architektur?
Eine Besonderheit des NEW Blauhaus ist die namensgebende Fassade aus blau schimmernden geneigten Glas- und Photovoltaik-Elementen. Deren Neigungswinkel ergibt sich aus der optimalen Ausnutzung des Sonneneinfalls und der Himmelsrichtung. Die besondere Nutzung des Neubaus und das Thema der Energiegewinnung macht das Gebäude so über die markante Gebäudehülle nach außen sichtbar. Innerhalb des monolithischen Gebäudevolumens gruppieren sich die unterschiedlichen Nutzungseinheiten um ein gemeinsames Atrium, das die Belichtung aller Zonen gewährleistet. Die kompakte Organisation des Hauses hat dabei nicht nur energetische Vorteile, sondern fördert darüber hinaus auch die Kommunikation und den Austausch der verschiedenen Nutzer ohne deren Eigenständigkeit einzuschränken. Über den gemeinsamen verglasten Eingangsbereich, markiert durch die Auskragung der oberen Geschosse, erreicht man sowohl die Räume der NEW als auch die Hochschulbereiche und das Start-up-Zentrum.

Welche Position nimmt das NEW Blauhaus im städtebaulichen Umfeld ein?
Das NEW Blauhaus liegt zentral auf dem Campus der Hochschule Niederrhein in der Nähe der Uni-Mensa und weiteren Institutsgebäuden. Entgegen der wettbewerblichen Empfehlungen entwickelten wir ein städtebauliches Solitär-Gebäude ohne Rückseiten, das einen angemessen Abstand zu der bestehenden Wohnbebauung hält. Die kristalline Kubatur mit dem fünfeckigen Grundriss folgt dabei nicht nur den geforderten Abstandsflächen sondern verortet den skulpturalen Solitär selbstbewusst auf dem Hochschulgelände, indem er Campus und Stadtraum miteinander verknüpft. Das NEW Blauhaus wendet sich allseitig dem öffentlichen Raum zu und bildet zusammen mit dem neu geschaffenen Vorplatz ein angemessenes Entree für den Hochschulstandort Mönchengladbach.

Was musste hinsichtlich der Montage der PV-Module in die Fassade beachtet werden?
Die Gebäudehülle ist als Elementfassade konstruiert, bei der sowohl die Fenster wie die geschlossenen Bereiche als Ganzes an der Rohdecke fixiert wurden. Die Vorproduktion im Werk ermöglichte dabei nicht nur die Qualitätssicherung der scharfkantigen Fassadenelemente sondern auch die zügige Montage auf der Baustelle.

Aus welchen Gründen haben Sie sich für die Eisspeicher-Technologie entschieden?
Die Anforderung, ein Gebäude zu entwickeln, das die Möglichkeit bietet, zukunftsweisende Energietechnologien öffentlich erlebbar zu machen, bestand schon im Wettbewerb. Beim NEW Blauhaus transportiert nicht nur die Fassade den tragenden Gedanken der innovativen Energiegewinnung nach außen. Darüber hinaus dient die Energiezentrale im Sockelgeschoss als Showroom. Diesen können Passanten über ein Fenster im Freitreppenbereich einsehen. Interessierten Besuchern kann hier im Rahmen der Energieberatung der NEW die Funktion eines Blockheizkraftwerkes, eines Spitzenlastkessels, und einer Absorptionskältemaschine demonstriert werden. Hauptattraktionen sind hierbei aber vor allem die hocheffiziente, reversible Wärmepumpe in Verbindung mit einem – visuell eindrucksvollen – Eisspeicher und einem Rückkühlwerk. Bisher eher aus Energiekonzepten für Einfamilienhäuser bekannt, liefern sie den wichtigsten Beitrag zur Wärme- und Kälteversorgung des Hauses.
 


Energiekonzept

Das NEW Blauhaus wurde im Passivhausstandard nach PHPP geplant und errichtet, der passivhauskonforme Jahresheizwärmebedarf des Gebäudes liegt bei nur 15kWh/m²a (nach PHPP). Die Deckung des geringen Jahresheizwärmebedarfs erfolgt über ein Eisspeichersystem von Viessmann in Kombination mit einer Sole/Wasser-Wärmepumpe, welches zur Regeneration die im Gebäude anfallende Wärme effizient nutzt. Bei Bedarf sind zudem ein Blockheizkraftwerk und ein Gas-Brennwertkessel zuschaltbar.

Durch die großflächige Photovoltaikanlage auf dem Dach und in der Fassade ist es möglich, dass NEW Blauhaus CO2- neutral zu betreiben. Mit dem durch Sonnenenergie gewonnenen Strom werden nicht nur die haustechnischen Komponenten mit Strom versorgt, auch der Energieaufwand für Beleuchtung, Computer und sonstige Geräte wird abgedeckt. Auf diese Weise lassen sich pro Jahr circa 110 Tonnen an klimaschädlichen Kohlendioxid-Emissionen einsparen.

Wärmeversorgung und Kühlung

Die Wärmeversorgung des fünfgeschossigen NEW Blauhaus übernimmt ein Eisspeichersystem von Viessmann in Kombination mit einer Sole/Wasser-Wärmepumpe des Typs Vitocal 300-G Pro. Durch ein druckfestes Fenster können die Besucher von der Energiezentrale ins Innere des Eisspeichers schauen. Der verbaute Eisspeicher mit einem Fassungsvermögen von 175 Kubikmetern kann Wärme verlustfrei auf niedrigem Temperaturniveau speichern, was besonders wirtschaftlich ist. In den Sommermonaten wird durch ein rund 20 Kilometer langes Rohrsystem in den Betondecken des NEW Blauhaus den Räumen die überschüssige Wärme entzogen und dem Eisspeicher zugeführt. Durch den Entzug der Wärme in den Sommermonaten trägt das Eisspeichersystem auch zum Kühlen der Räumlichkeiten des NEW Blauhaus bei. Die so gewonnene Wärme wird über Kunststoffspindeln im Inneren des Eisspeichers an das Speichermedium Wasser abgegeben. In den großvolumigen Wassermengen kann so die sommerliche Wärme auf niedrigem Temperaturniveau für den winterlichen Heizbetrieb zwischengespeichert werden.

Mit Beginn der kalten Jahreszeit und der Heizperiode entzieht die Sole/Wasser-Wärmepumpe Vitocal 300-G Pro dem Eisspeicher die gespeicherte Wärmeenergie und führt sie dem Heizsystem zu. Die Großwärmepumpe von Viessmann verfügt über eine Leistung von 89 kW. Sie entzieht dem Wasser die Wärme. Dies geschieht bis zur kontrollierten Vereisung bei null Grad Celsius. Bei diesem Wechsel des Aggregatzustandes wird achtzigmal mehr Kristallisationsenergie freigesetzt als bei einer Abkühlung von Wasser um ein Grad Celsius. Daraus resultiert die enorme Energiespeicherkapazität des Eisspeichers. Wenn in besonders kalten oder langen Wintern die Heizleistung des Eisspeichersystems nicht ausreichen sollte, kann ein Blockheizkraftwerk (BHKW) und ein Gas-Brennwertkessel zur Wärmeversorgung zugeschaltet werden. Das BHKW Vitobloc 200 EM-6/15 von Viessmann erzeugt sowohl Wärme als auch Strom. Der laufruhige 3-Zylinder-Gasmotor verbraucht Erdgas und erreicht eine Leistung von 6 kWel und 15 kWth. Der leistungsstarke Gas-Brennwertkessel Vitodens 200-W ist besonders effizient, da der Inox-Radial-Wärmetauscher aus Edelstahl zusätzlich die Wärme der Abgase nutzt. Mit einem Wirkungsgrad von 98 Prozent liefert er eine Leistung von 60 kW.

Zudem wurde in der Energiezentrale eine Absorptionskältemaschine installiert. Diese wird mit Wärme gespeist und erzielt eine Leistung von von 7 kW.

> Produktinfos Sole/Wasser-Wärmepumpe Vitocal 300-G Pro
> Produktinfos Eisspeichersystem
> Produktinfos BHKW Vitobloc 200 EM-6/15
> Produktinfos Gas-Brennwert-Wandgerät Vitodens 200-W
 

Stromversorgung

Für den Betrieb der haustechnischen Komponenten wie beispielsweise der Wärmepumpe und zur Deckung des Energiebedarfs für Beleuchtung, Computer und sonstige Geräte wurde in der Fassade und auf dem Dach des NEW Blauhaus eine großflächige Photovoltaikanlage installiert. Mit über 77 Modulen in der Fassade und nochmals 230 Photovolatikmodulen auf dem Dach erzeugt die Anlage rechnerisch eine Leistung von circa 81.000 kWh pro Jahr. Je nach Himmelsrichtung ist der Ausstellwinkel der Photovoltaikmodule in der Fassade unterschiedlich. In der Nordfassade beträgt der Neigungswinkel sechs Grad, im Osten und Westen liegt er bei vier Grad. Da sich die Elemente gegenseitig verschatten würden, liegen die Module in der Südfassade plan an. Durch die Photovoltaikanlage ist die Stromversorgung autark und der Betrieb des NEW Blauhaus somit CO2-neutral.

Autor: Katharina Ricklefs