Bürogebäude der Lu-teco



Daten und Fakten

Standort: Donnersbergweg 2, 76059 Ludwigshafen
Bauherr: GAG Ludwigshafen am Rhein, Aktiengesellschaft für Wohnungs-, Gewerbe- und Städtebau Wittelsbachstr. 32 67061 Ludwigshafen
Architekt: Architekturbüro Laier, Ludwigshafen
Bauzeit: Fertigstellung: 2006HNF+NNF: 10.200 qm
Energiebezugfläche: 9.875 qm

Baukosten: 10,5 Mio. Euro
Gesamtkosten: 14,7 Mio. Euro

Architekten

Architekturbüro Laier
Donnersbergweg 2
67059 Ludwigshafen
Tel. 0621-63490959
Fax 0621-63490994
www.abl-architekten.de

Projektarchitekt
Lutz Laier

Büroschwerpunkte
Gewerbliche Objekte, kommunale Bauvorhaben, Industriebau, Wohnungsbau

Bürophilosophie
Unser Büro plant und realisiert seit nahezu 20 Jahren für Kommunen, Industriebetriebe und Wohnungsbaugesellschaften im Bereich der Metropolregion Rhein-Neckar.

Investoren und private Bauherren finden mit uns den richtigen Ansprechpartner für anspruchsvolle und innovative Konzepte und deren wirtschaftliche und effiziente Realisierung. Das Thema energieeffizientes Bauen nimmt dabei einen immer breiteren Raum bei der Projektbearbeitung ein.

Vom Standort Ludwigshafen aus betreuen wir Projekte im Bundesgebiet und im benachbarten Ausland. Da wir der Überzeugung sind, dass zukunftsorientiertes Bauen sehr eng mit den Begriffen Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit verknüpft sein muss, haben wir als Sitz unseres Büros bewusst Lu-teco beziehungsweise die Technologiemeile in Ludwigshafen gewählt. In der Metropolregion Rhein-Neckar und besonders in der Technologiemeile sehen wir ein zukunftsfähiges, kreatives Umfeld mit enormem Entwicklungspotential.

Fachplaner

Tragwerksplanung
IGP - Hartmann, Jung, Ruck
Ingenieure für Tragwerksplanung
Bahnhofstr. 20
76137 Karlsruhe
Tel. 0721-931960,
Fax 0721-9319621
www.igpweb.de

Haustechnik
Ingenieurbüro Baumgartner
Groß Breitenbach 25
69509 Mörlenbach
Tel. 06209-3448
Fax 06209-8672
ibbaumgartner@web.de

Energetik und Bauphysik
Herr Andre Zaman
GAG Ludwigshafen am Rhein
Aktiengesellschaft für Wohnungs-, Gewerbe- und Städtebau
Wittelsbachstr. 32
67061 Ludwigshafen
Tel. 0621-56040
Fax 0621-5604110
www.gag-ludwigshafen.de

Dr. Berthold Kaufmann
Passivhaus-Institut Darmstadt
Rheinstr. 44/46
64283 Darmstadt
Tel. 06151-826990
Fax 06151-8269911
www.passiv.de


Entwurfsaufgabe

Der Bauherr GAG Ludwigshafen war bisher vor allem im Wohnungsbau aktiv – in den letzten Jahren widmet sich der Bauträger jedoch verstärkt der Umsetzung von Gewerbebauten und kommunalen Bauvorhaben. Mit „Lu-teco“ sollte ein ebenso ökologisches wie wirtschaftliches Gebäude mit Büros für verschiedene Nutzer errichtet werden. Der Standort – die „Technologie-Meile” in Ludwigshafen – lockt Unternehmen und Dienstleister mit einem Umfeld, das von bestehenden Forschungseinrichtungen und der naturnahen Lage am Stadtrand geprägt ist.

Der Wunsch des Bauherrn, dort ein Verwaltungsgebäude im Passivhaus-Standard zu realisieren, stieß bei Architekten und Fachplanern auf großes Interesse. Wichtige Voraussetzung für die Realisierung war allerdings ein zuvor festgelegter Kostenrahmen – schließlich musste sicher gestellt sein, dass sich das Gebäude langfristig als wirtschaftlich erweist. Die Nebenkosten fallen aufgrund der Eigenversorgung mit Wärme und Kälte zwar sehr gering aus, dennoch durfte der Aufwand für die technisch notwendigen Anlagen die späteren Mietpreise nicht zu sehr in die Höhe treiben.

Ein wichtiger Aspekt bei der Planung des Gebäudes war auch die Flexibilität der Grundrisse: Die Räume sollten sich später von verschiedenen Unternehmen nutzen lassen und mussten daher so geplant werden, dass sie den jeweiligen Anforderungen so einfach wie möglich angepasst werden können.



Projektbeschreibung

Der viergeschossige Baukörper gliedert sich in einen Büro- und Erschließungstrakt auf der Nordseite und drei daran anschließende „Finger“ mit größeren, zusam­menhängenden Büroflächen. Die kammartige Struktur soll das Gebäude hinsichtlich Arbeitsplatzqualität und Energieeffizienz optimieren: Die drei südlichen Baukörper erhalten Licht von drei Seiten, womit der Bedarf an künstlicher Beleuchtung gering gehalten werden kann. Der direkten Sonneneinstrahlung von Süden sind nur die Schmalseiten dieser Trakte ausgesetzt – dadurch wird ein zu großer Wärmeeintrag im Sommer vermieden. Durch das günstige Verhältnis von Hüllfläche zu Nutzfläche nutzt der Baukörper das Grundstück wirtschaftlich sinnvoll aus.

Ein vierzig Quadratmeter großes, gläsernes Vordach kennzeichnet den Haupteingang auf der Westseite des Gebäudes. Von dort aus gelangt der Besucher in ein zweigeschossiges Foyer, wo ihn unter anderem das „Zweiflügelpaar“ des Bildhauers Roger Rigorth empfängt. Das Bistro mit Freibereich ist direkt an die­ses Foyer angegliedert, so dass es auch für externe Besucher leicht zu erreichen ist. Zu ihren Büros gelangen die Mieter über einen lang gestreckten Erschließungsflur. Im Erdgeschoss führt dieser an der Fassade des weitgehend verglasten Zwischenbereichs entlang, der als ein Teil des nördlichen Baukörpers eine Art „Scharnier“ zu den südlichen Bürotrakten darstellt.

Zu den zwischen den Gebäudefingern liegenden Freiräumen hin öffnet sich dieser Bereich, so dass viel natürliches Licht ins Innere gelangen kann. Die drei Gebäudeabschnitte werden jeweils von einem Aufzug und einem Treppenhaus erschlossen. Die Miet­flächen in „Lu-teco“ lassen sich sowohl als Großraum-, Einzel- oder Gruppenbüros gestalten. Erschließung und Nebenräume wurden so angeordnet, dass die Unternehmen ihre Bereiche möglichst flexibel nutzen können. Die Architek­ten entwickelten Grundrisse, bei denen sich eine Ebene in maximal zwölf Miet­einheiten aufteilen lässt. Insgesamt bietet das Gebäude etwa 550 Büroarbeitsplätze. Mit einer Nutzfläche von circa 10.000 Quadratmetern gilt „Lu-teco“ als das derzeit größte Bürogebäude in Passivhaus-Bauweise weltweit.


Baukonstruktion

Tragwerk

Die Stahlbeton-Stützen sind in einem Raster von 5,4 beziehungsweise 8,1 Metern angeordnet. Auf Unterzüge wurde vollkommen verzichtet, um Installationen di­rekt unter der Decke führen zu können und eine flexible Anordnung der Trenn­wände zu ermöglichen.

Die Massivdecken, in denen auch die Leitungen für Heizung und Kühlung des Gebäudes verlegt sind, spannen frei von Stütze zu Stütze. In den Bürozonen sorgen von der Decke abgehängte Akustiksegel für ein schallgeschütztes Arbeitsumfeld, ohne die thermische Wirksamkeit der Decken zu beeinträchtigen. Die Außenwände wurden im Bereich der Brüstungen und an den geschlossenen Gebäudeecken in Porenbeton ausgeführt. Nebenräume und Trep­­pen­häuser hingegen steifen das Gebäude mit 25 Zentimeter dicken Ortbeton-Wänden aus. Die Zwischenwände der einzelnen Büros wurden vorwiegend in Trockenbauweise errichtet.

Fassade

Auf die Außenwände wurde ein Wärmedämm-Verbundsystem von zwanzig Zentimetern Dicke aufgebracht, so dass die Gebäudehülle an dieser Stelle eine Stärke von circa 45 Zentimetern erreicht. Mit der verwendeten Polystyrol-Dämmung liegt der Wärmedurchgangskoeffizient der Außenwand bei einem Wert von nur 0,124 W/qmK. Auch die Bauteile der restlichen Gebäudehülle – Dachfläche und Bodenplatte – sind stark gedämmt, um die Wärme- und Kälteverluste gering zu halten und dadurch den Passivhaus-Standard verwirklichen zu können. Ein wichtiger Aspekt war hierbei auch die weitgehende Luftdichtigkeit, auf die vor allem im Bereich der Öffnungen und bei den Anschlussdetails geachtet werden musste.

Bei den bandartig um das Gebäude laufenden Fensterflächen handelt es sich um eine Pfosten-Riegelkonstruktion mit Dreifachverglasung, deren Profil- und Anschlussdetails zusammen mit dem Passivhaus-­Insti­tut in Darmstadt entwickelt wurden. Im sogenannten Blower-Door-Test wurde die Luftdichtigkeit des Gebäudes geprüft – „Lu-teco“ konnte hier ein überdurchschnittliches Ergebnis erzielen (siehe Lüftung).

Auf der Nordseite des Gebäudes werden die Fensterbänder durch Zwischenelemente, die sich von der homogen gestalteten Fassade durch eine Wellblechverkleidung abheben, rhythmisch gegliedert. Dahinter befinden sich Neben- und Technikräume. Bei den schräg abgeschnittenen Röhren, die aus dieser Ver­kleidung ragen, handelt es sich um die Zu- und Abluftöffnungen der dezentralen Lüftungsanlagen. In den südlichen Bürotrakten sind diese im Bereich der Kerne angeordnet.

Die außenliegenden Jalousien werden über ein BUS-System gesteuert, das den Sonnenschutz je nach Wetterlage und dem gewünschtem solaren Eintrag regelt. Im durchgängig verglasten Zwischenbereich übernehmen diese Aufgabe farbige Markisen aus Screengewebe.


Interview

mit Architekt Lutz Laier


War „Lu-teco“ ihr erster Gewerbebau in Passivhaus-Bauweise? Hatten Sie bereits Erfahrung mit energiesparendem Bauen im Allgemeinen?

„Lu-teco“ war das erste gewerbliche Objekt, das wir als Passivhaus verwirklicht haben. Im Wohnungsbau hatten wir mit Niedrigenergiehäusern schon einige Erfahrung gesammelt. Unser Büro stellt sich gerne neuen Herausforderungen – wir haben zum Beispiel bereits die Herzchirurgie im Klinikum Ludwigshafen und das Akustikzentrum für Opel in Rüsselsheim geplant. Deshalb haben wir uns auch dieser Aufgabe gerne angenommen und als Anregung verstanden, uns intensiv mit der Materie zu beschäftigen.

Hatte der Bauträger GAG Ludwigshafen nie Bedenken bezüglich der Wirtschaftlichkeit des Gebäudes? Die Mietpreise im „Lu-teco“ sind ja etwas höher als bei gewöhnlichen Gewerbebauten...
Grundsätzliches Ziel war von Anfang an, das Gebäude im vorgegebenen Kostenrahmen zu realisieren. Dass diese Strategie sich bewährt hat, und „Lu-teco“ von der Zielgruppe positiv aufgenommen wurde, zeigt der Vermietungsstand von hundert Prozent. Das ist vor allem deshalb bemerkenswert, weil die Leerstandsrate gewerblicher Immobilien im Raum Rhein-Neckar derzeit recht hoch ist. Mit neun Euro pro Quadratmeter liegt die Miete aber sicher nicht über den Preisen für vergleichbare Gewerbeimmobilien (Neubauten). Darüber hinaus gibt es bislang nur wenige Gebäude, die einen ähnlich hohen Standard bieten.

Die Mieter haben bereits einen Winter und einen Sommer in dem Gebäude verbracht – wie sind die Reaktionen? Wird die fortschrittliche Heiz- und Kühlmethode durchweg positiv aufgenommen?
Sowohl der Winter- als auch der Sommerbetrieb des Gebäudes haben unser energetisches Konzeptes und die daraus abgeleiteten Annahmen bestätigt. Da sich unser Büro ebenfalls im Gebäude eingemietet hat, erhalten wir – durchweg positives – Feedback aus erster Hand. Die Mieter werden auch miteinbezogen, um die Feineinstellungen im laufenden Betrieb durchzuführen. Im ersten Jahr sind diese auf jeden Fall erforderlich, da die Technik erst an die Bedürfnisse der jeweiligen Nutzer angepasst werden muss.

Das Gebäude ist als einer von 365 Orten in der Aktion „Deutschland – Land der Ideen“ ausgezeichnet worden. Macht sich der Erfolg von „Lu-teco“ in ihrem Büro durch Folgeaufträge bemerkbar?
Das Interesse an „Lu-teco ist immens. Wir führen in etwa vierzehntägigen Abständen immer wieder Besuchergruppen durch das Gebäude. Der Bauträger – die GAG – leistet einen großen Beitrag zur Entwicklung Ludwigshafens in der Metropolregion, da er seine Rolle ganz besonders in der Weiterentwicklung energieeffizienter Gebäudekonzepte sieht. Dieser Zielsetzung ist es zu verdanken, dass wir für die GAG noch verschiedene weitere Gewerbeobjekte planen dürfen, die alle im Passivhaus-Standard realisiert werden sollen. Es gibt immer noch Investoren, die die Zeichen der Zeit nicht erkannt haben und für ihre Objekte nach wie vor konventionelle Standards wünschen – sie glauben, ein Gebäude mit Passivhaus-Technologie könne nicht wirtschaftlich realisiert werden. Dass dies ein Trugschluss ist, zeigt jedoch der Erfolg von „Lu-teco“.


Presseschau

Print:

- Dumont Reiseführer „365 Ideen aus Deutschland, die jeder kennen sollte“, Februar 2007
- Mannheimer Morgen, April 2007
- Die Rheinpfalz, April 2007
- Immobilienwirtschaft, Ausgabe 06/2007
- Tagungsband zur 10. Internationalen Passivhaustagung 2006 in Hannover
- Tagungsband zum Passivhaustag 2007 im tschechischen Brünn

Technischer Ausbau

Lüftung

Um den Passivhausstandard erreichen zu können, musste das Gebäude weitgehend luftdicht sein. Mit dem so genannten Blower-Door-Test ließen Bauherr und Architekt nach Fertigstellung prüfen, ob die Fenster- und Fassadenanschlüsse diesen Anforderungen gerecht werden. Für diesen Test, der auch als Differenzdruck-Messverfahren bezeichnet wird, muss im Gebäude nacheinander künstlich ein Über- und ein Unterdruck erzeugt werden. Dabei lässt sich der Luftstrom, der durch die Fenster und Türen entweicht oder eindringt, messen. Da die Druckdifferenz zwischen innen und außen bei diesem Test jeweils etwa 50 Pascal beträgt, wird der ermittelte Wert auch als „Luftwechselrate n50“ bezeichnet. Bei Passivhäusern muss dieser Wert zwischen 0,1 und 0,6 (h-1) liegen – bei „Lu-teco“ beträgt die gemessene Luftwechselrate 0,125 (h-1).

Um dennoch für ausreichend frische Luft im Gebäude zu sorgen, wurden, zu-sätzlich zu den Öffnungsflügeln, die sich in jedem Büroabschnitt befinden – mechanisch betriebene Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung installiert. Die dazu notwendigen Leitungen liegen in den Büroräumen zwischen einem seitlich offenen Akustiksegel und den thermisch aktivierten Decken.

In der kälteren Jahreszeit wird die mit der Abluft abgeführte Wärme zu achtzig Prozent wieder an die Zuluft abgegeben. Die restliche Heizwärme wird durch eine Wärmepumpe (siehe Heizung) erzeugt. Im Sommer unterstützen die Lüftungsgeräte die Klimatisierung des Gebäudes, indem sie nachts kühle Luft ins Gebäude leiten. Um den Nutzern eine individuelle Steuerung zu ermöglichen, sind die Lüftungsanlagen dezentral organisiert und von jedem Mietbereich separat zu regeln.

Kühlung

Auch in der heißen Jahreszeit trägt das Erdreich zur Klimatisierung des Gebäudes bei: Seine Temperatur liegt im Sommer unter der Außentemperatur der Luft, so dass das Trägermedium in den Erdsonden nun diese Kühle aufnimmt und überträgt. Die Wärmepumpe wird dabei umgangen – das Wasser-Glykol-Gemisch gelangt direkt an einen Wärmetauscher, der die Energie an das Kühlmedium (Wasser) überträgt. Für die Kühlung des Gebäudes wird derselbe Verteiler genutzt wie im Heizfall, nur dass die Betondecken nun der Kälte- statt der Wärmeübertragung dienen. Für diese Art der Klimatisierung ist eine Taupunktbegrenzung nötig, da es ansonsten zu Feuchteausfall kommen kann.

Die Speicherwirkung der Betondecken kann gerade im Kühlfall für eine Phasenverschie­bung zwischen Energieerzeugung und –abgabe sorgen. Dadurch werden die Kühllastspitzen abgesenkt und teilweise verschoben, bis hin zu Tageszeiten, in denen die Räume nicht genutzt werden. So wird im Sommer die kühle Nachtluft zur Temperierung der Betondecken genutzt. Der Beton speichert die Kühlenergie, die das Medium auf ihn überträgt, und gibt sie tagsüber an die Umgebung ab. Die Klimatisierung erfolgt somit zeitversetzt, so dass die maximale Tages­temperatur zu einem späteren Zeitpunkt auftritt als ohne diese Nachtauskühlung.

Bei extremer Hitze wird die Erdreichkühlung durch konventionelle Technik unterstützt: Eine Kältemaschine auf dem Dach versorgt die im Gebäude installierten Klimaanlagen. Diese Art der Kühlung ist besonders für die technischen Geräte, wie zum Beispiel in den Räumen des eingemieteten Callcenters und für weitere Server- und Computerräume nötig.

Photovoltaik

Auf dem Flachdach ist auf 512 Quadratmetern eine Photovoltaikanlage installiert – das entspricht in etwa der Fläche von zwei Tennis-Spielfeldern. Mit einer Leistung von 69 kWp erzeugt die Anlage jährlich circa 63.900 kWh Ökostrom und kann damit umgerechnet etwa 15 Vier-Personen-Haushalte ein Jahr lang mit elektrischer Energie versorgen. Der auf dem Dach des Gebäudes erzeugte Strom wird in das Netz des örtlichen Energieversorgungsunternehmens eingespeist.

Vergleicht man die elektrische Energie, die die Wärmepumpen zur Heizung benötigen, und jene, die auf dem Dach des Gebäudes durch die Photovoltaikanlage erzeugt wird, so sind diese beiden Werte annähernd identisch – die Energiebilanz ist im Bereich der Gebäudetechnik demnach ausgeglichen.

Heizung

Mit Geothermie und Betonkern-Aktivierung entschieden sich Architekten und Fachplaner für zwei Heizstrategien, die sich sehr gut miteinander kombinieren lassen. Um an die natürliche Wärmeenergie des Erdreichs zu gelangen, sind 39 bis zu 95 Meter tiefe Erdsonden in einem Abstand von jeweils circa 10 Meter auf dem gesamten Grundstück verteilt. Drei Wärmepumpen des Typs Vitocal 300 lassen in ihnen ein mit Frostschutzmittel versetztes Trägermedium (Wasser-Glykol-Gemisch) zirkulieren, das die Wärme aus dem Boden aufnimmt. Dieser Vorgang beruht darauf, dass das Erdreich im Winter eine wesentlich höhere Temperatur aufweist als die Außenluft. Die Wärmepumpen, die jeweils einem Gebäudeabschnitt zugeordnet sind, nutzen die so gewonnene Grundwärme, um das Heizmedium (Wasser) unter Zuführung elektrischer Energie auf die erforderliche Vorlauftemperatur von circa 50° Celsius zu bringen. Mit diesem Vorlauf wird der Pufferspeicher Vitocell 050 angesteuert, von dem aus über den Heizungsverteiler (Mischer) das Medium schließlich mit einer Temperatur von 22-26° C entlassen wird.

Für die Betonkern-Aktivierung – oder thermische Bauteil-Aktivierung – werden in den Decken Kunststoffrohre verlegt, die ähnlich einer Fußbodenheizung über Verteiler mit aufgeheiztem Wasser versorgt werden. Dabei wird die gesamte Fläche des massiven Bauteils zur Übertragung der Wärme genutzt. Wären im Gebäude Radiatoren eingesetzt, müsste die Vorlauftemperatur wesentlich höher sein; der Verbrauch an elektrischer Energie, die nötig wäre, um das Temperaturniveau der aus der Erde gewonnenen Wärme anzuheben, wäre wesentlich größer. Bei der Betonkern-Aktivierung jedoch reicht eine relativ niedrige Vorlauftemperatur aus, so dass die Wärmepumpe effizient eingesetzt werden kann. Darüber hinaus funktioniert die massive Betondecke als Speicher, der die Wärme gleichmäßig wieder an die Umgebung abgibt und auch zeitversetzt wirken kann. Diese Eigenschaft ist besonders in der heißen Jahreszeit von großem Nutzen (siehe Kühlung).

Zusätzlich zu den thermisch aktivierten Decken unterstützt auch die integrierte Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage die Heizung des Gebäudes. Außentemperatur- und Rücklauffühler sowie der von Sensoren gesteuerte Sonnenschutz beugen dabei einer Überheizung der Räume vor.

> Produktinfos Sole/Wasser-Wärmepumpe Vitocal 300-G
> Produktinfos Heizwasser-Pufferspeicher Vitocell