Umweltbundesamt in Dessau



Daten und Fakten

Standort: Wörlitzer Platz 1, 06844 Dessau
Bauherr: Bundesrepublik Deutschland
Architekt: Sauerbruch Hutton, Berlin
Bauzeit: 1992-1994; Fertigstellung: 1994

Bauzeit: 2001 – 2005
Juli 2001: Beginn der Erdarbeiten
Februar 2002 bis Februar 2003: Rohbau.
bis November 2003: Das Gebäude wird wetterdicht gemacht
April 2005: Umzug des Amts von Berlin nach Dessau

Fläche: 40 000 qm BGF
18 000 qm HNF
Investitionssumme: 68 Mio.

Wettbewerb: Juni 1998

Architekten

Sauerbruch Hutton
Lehrter Straße 57
10557 Berlin
Tel: 030-39 78 21-0
www.sauerbruchhutton.de

Tätigkeitsbereiche:
Hochbau, Städtebau, Sanierung, Denkmalschutz

Bürophilosophie:
Sauerbruch Hutton realisiert individuelle Lösungen in Städtebau, Architektur und Innenraumplanung. Die Freude an der Sinnlichkeit des Raumes trifft sich mit pragmatischem Umgang mit Konstruktion und Technik. Allen Bauten und Projekten ist ein ganzheitlicher Planungsansatz gemeinsam, der Funktionalität, hohen architektonischen Anspruch und ökologische Nachhaltigkeit miteinander verbindet. Gebaute Projekte umfassen bisher Büro- und Gewerbebauten, Labor- und Produktionsstätten, Hochschul- und Wohnungsbau, Sanierung und Denkmalschutz sowie städtebauliche Entwürfe. Sauerbruch Hutton verfügt über besondere Erfahrungen im Bereich des energiesparenden Bauens und der integrierten Planung. Gemeinsam mit Ingenieuren und Fachplanern werden ganzheitliche Lösungen erarbeitet, die die Dimension der Nutzung in all ihren Aspekten von Anfang an in die Bauplanung integrieren.

Fachplaner

Statik
Krebs & Kiefer, Beratende Ingenieure für das Bauwesen GmbH
Hilpertstraße 20
64295 Darmstadt
Tel: 6151 / 885- 0
www.kuk.de

Haustechnik
Zibell Willner & Partner
An der Münze 12-18
50668 Köln
Tel: 0221 / 973182 - 0
www.zwp.de

Entwurfsaufgabe

1996 beschloss der Deutsche Bundestag, das Umweltbundesamt nach Sachsen-Anhalt zu verlegen, um die neuen Länder bei der Ansiedlung von Bundesbehörden zu berücksichtigen. Das neue Gebäude sollte – seiner Nutzung entsprechend – ein Modellvorhaben für ökologisches Bauen werden. Kurt Schmidt, Vizepräsident des Umweltbundesamtes: „Es ist ... auch eine Frage der Glaubwürdigkeit, diesen Ansprüchen mit dem eigenen Neubau gerecht zu werden.“ Bereits die Standortwahl, ein brachliegendes Gewerbegelände, das sogenannte Dessauer Gasviertel, hat Vorbildcharakter, denn es werden kontaminierte Flächen saniert, anstatt auf der grünen Wiese der Zersiedelung Vorschub zu leisten. Es galt, Platz für 780 Mitarbeiter zu schaffen, einen Hörsaal, eine Bibliothek, Ausstellungs- und Seminarräume und eine Kantine unterzubringen. Auch musste untersucht werden, inwieweit sich vorhandene Altbauten integrieren lassen. Wichtige Vorgabe war, mindestens 15 Prozent des Gesamtenergiebedarfs durch erneuerbare Energien zu decken.



Projektbeschreibung

Wie eine Schlange windet sich der flache Baukörper mehrfach geschwungen über das Gelände und umschließt in seiner Mitte ein überdachtes Atrium. Seine farbig schillernde Fassade erinnert ein wenig an eine Reptilienhaut. Die Gebäudeform lässt große Teile des Grundstücks unbebaut, die als Park der Öffentlichkeit zur Verfügung stehen, so dass der Bau trotz seiner innerstädtischen Lage in Bahnhofsnähe mitten im Grünen steht. Die vollverglaste Eingangfassade zieht den Park in den vorderen Teil des Atriums hinein, der als sogenanntes Forum ein Bindeglied zwischen Öffentlichkeit und Amt bilden soll. Die Bibliothek, der Hörsaal, die Ausstellung und die Seminarräume lagern sich an dieses Forum an. Bei öffentlichen Veranstaltungen dient es als Foyer. Von hier hat der Besucher den übrigen Teil des Atriums, der das gesamte Gebäude erschließt, im Blick, was den Eindruck einen „offenen Amtes“ unterstreicht.

Der schlangenförmige Baukörper ist als zweihüftige Anlage mit Mittelflur konzipiert, so dass sich ein Teil der Büros nach außen zum Park orientiert, während der andere Teil nach innen in das Atrium schaut. Mit Wasserbecken und Pflanzen bildet dieses das grüne Herz des Amtes und bietet im Sommer und in der Übergangszeit einen zusätzlichen informellen Arbeitsbereich. Um die Wege in dem lang gestreckten Gebäude zu verkürzen, führen Brücken quer durch das Atrium. An der Stelle, wo sie auf die „Schlange“ treffen, reißt der Baukörper auf; hier sind die gemeinschaftlichen Funktionen wie Teeküchen und Besprechungsecken angelagert. Die Brücken, die in jedem Geschoss mehr oder weniger übereinander liegen, bilden jeweils das Zentrum eines Fachbereichs, der auf beiden Seiten des Atriums über alle Geschosse reicht. Während die Brücken Fixpunkte in der Gebäudeorganisation darstellen, lassen sich die Grenzen zwischen den Fachbereichen innerhalb der „Schlange“ jederzeit verschieben. Die Sondernutzungen sind gestalterisch besonders hervorgehoben. Der Hörsaal mit 360 Plätzen schiebt sich als frei geformtes Volumen ins Forum, durchstößt die Glasfassade und vermittelt zwischen Außenraum und Innenraum. Die Bibliothek hingegen fand in einem vorhandenen Altbau und einem eingeschossigen Zwischenbau Platz, der alt und neu als Bindeglied zusammenfügt.


Baukonstruktion

Rohbau

Das Gebäude ist als Stahlbetonskelettbau aus Stützen und Flachdecken konstruiert. Die Halbfertigteildecken bestehen aus weißem recyceltem Beton und blieben sichtbar, damit sie sich als Speichermasse heranziehen lassen. In den Aufbeton sind Elektro-, Daten- und Kabelschächte integriert.

Fassade

Ungewöhnlich für ein viergeschossiges Bürogebäude ist, dass die Fassaden komplett aus Holz konstruiert sind, eine Entscheidung, bei der Aspekte der Baubiologie und des Primärenergieverbrauchs eine Rolle spielten. Die Holzrahmenkonstruktion mit Dämmung ist mit Holzfaserzement und Gipsfaserplatten beplankt. Innen trägt sie eine Verkleidung aus Gipskarton, außen aus Lärchenholz. Die Gebäudeansicht ist als Bandfassade gestaltet, was die geschwungenen Form des Baukörpers unterstreicht. Eine horizontale Holzschalung deckt die Brüstung ab, während sich auf Fensterhöhe Verglasungen mit geschlossenen farbigen Flächen abwechseln. Die Öffnungen sind als Kastenfenster konzipier, bei der vor der den innenliegenden Fensterflügeln mit ihrer Doppelverglasung mit Abstand eine dritte Glasscheibe liegt. Im Zwischenraum bewegt sich ein Sonnenschutz aus perforierten Horizontallamellen, dessen untere zwei Drittel als Blendschutz fungieren, während das obere Drittel das Tageslicht zur Decke lenkt, so dass auch bei geschlossenem Sonnenschutz kein Kunstlicht zugeschaltet werden muss. Um unerwünschte Wärmegewinne im Sommer und -verluste im Winter zu vermeiden, beträgt der Glasanteil der Außenfassade nur 45 Prozent. Die Innenfassasen dagegen, die sich zum Atrium orientieren, das als thermischer Puffer fungiert, weisen einen Verglasungsanteil von 80 Prozent auf.

Dach

Eine filigrane Stahlkonstruktion aus Rundprofilen, die als Faltdach ausgebildet ist, überspannt Atrium und Forum. Sie ist Nord-Süd-gerichtet und geht direkt in die vollverglaste Eingangsfassade über. Um hier auf einen schweren hohen Randträger verzichten zu können, wird die Last jedes Dachträgers einzeln über die Fassadenstützen abgetragen. In die Isolierverglasung über dem Forum wurde eine Fotovoltaikanlage von 457 Quadratmetern integriert, die nicht nur Strom erzeugt, sondern auch der Verschattung dient. Zusätzlich sollen ein außenliegender Sonnenschutz und Lüftungsklappen an den Nordseiten des Faltdachs eine sommerliche Überhitzung vermeiden. Zu Wartungszwecken ist das Dach voll begehbar. Das Flachdach des Schlangenbaukörpers ist als Warmdach konstruiert und dort, wo keine Solarkollektoren stehen, mit einer extensiven Begrünung bepflanzt.


Interview

mit Sauerbruch Hutton


Augenfälliges Merkmal des Gebäudes ist zunächst die
Farbgebung. Nach welchen Kriterien haben Sie die Farbgestaltung vorgenommen?
Das Farbkonzept unterstützt die städtebauliche Absicht, das Gebäude niemals in seiner Gänze zu zeigen, sondern nur in Teilen – Stück für Stück. Zudem wird sieben unterschiedlichen räumlichen Situationen um das Gebäude herum durch eine individuelle Farbfamilie eine besondere Identität gegeben. So ist zum Beispiel die Fassade des Foyers in Blautönen gehalten – ein Widerhall des Teichs im Außenraum und des Himmels, den man durch das Glasdach erblickt; die abgewinkelte Bauform am Park erscheint in zwei unterschiedlichen Grüntönen. Die langen Ostflanken des Gebäudes sind in Abstufungen von Ocker, Orange und Orangerot gekleidet, während das Gebäude gegenüber der ehemaligen Fabrik die dunkleren Rottöne des Mauerwerks dieser Gebäude aufnimmt.

Wie haben Sie die Wirkung der Farben überprüft, mit welchen technischen Mitteln wurde das Farbkonzept umgesetzt?
Auswahl und Komposition der Farbflächen wurde in Modellen von unterschiedlichem Maßstab sowie an Fassadenabwicklungen festgelegt. Die farbig verglasten Abschnitte der Fassade bestehen aus rückseitig beschichtetem Glas, dessen endgültige Wirkung anhand von Herstellermustern überprüft und gegebenenfalls korrigiert wurde.

War es bei einem Projekt dieser Größenordnung schwierig, den Bauherrn vom Einsatz neuer Techniken (etwa bei Fassadenkonstruktion, Energieversorgung) zu überzeugen?
Das Vorhaben, einen ökologisch modellhaften Bau im Rahmen der relativ engen ökonomischen Grenzen der öffentlichen Mittel zu realisieren, spiegelte sich bereits in den Wettbewerbsvorgaben wider, und kann daher sogar als ausdrücklicher Wunsch des Bauherren verstanden werden. Die Fassade musste strengen Anforderungen an Kosten, Brandschutz, Ökologie, etc. gerecht werden. Mehrere Varianten wurden im Hinblick auf diese Kriterien entwickelt. Und schließlich wurde eine vorgefertigte Elementfassade konzipiert, deren Brüstungsverkleidung, Haupt- und Fensterkonstruktionen ganz aus Holz bestehen. Eine solche Kombination von CAMgesteuerter (Hightech) Vorfertigung mit dem (Lowtech) Werkstoff Holz wurde hier in diesem Umfang zum ersten Mal umgesetzt.

Haben Sie trotz reichlich Erfahrungen mit Großprojekten aus dem Bau des Bundesumweltamts etwas lernen können?
Das Umweltbundesamt dürfte der einzige Bau dieser Art und Größenordnung sein, der nahezu Passivhaus-Standard erreicht. Bei einem solchen Gebäude, das für sich in einigen Punkten wirklich neues Territorium beanspruchen kann, steht man natürlich an vielen Punkten vor Herausforderungen; die bereits erwähnte Fassadenkonstruktion oder das umfangreiche Energiekonzept mit der Erdwärmetauscheranlage sollen hier nur als zwei Beispiele von vielen genannt sein.


Gesamtenergiekonzept

Eine Vielzahl von Faktoren trägt zur Reduktion des Energiebedarfs im Umweltbundesamt bei: zunächst einmal der „Klassiker“, das günstige A/V-Verhältnis des Gebäudes, das bei 0,33 liegt. Die Außenhaut ist hochwärmegedämmt und verfügt über einen vernünftigen, also nicht zu großen Glasanteil. Der k- Wert beträgt bei der Außenwand 0,155, bei der Verglasung 1,0 und beim Dach 0,123. Das Atrium wirkt im Winter als Sonnenfalle und thermischer Puffer, es dient der passiven Solarenergienutzung. Für die Kühlung kommt eine solarthermisch betriebene Kältemaschine zum Einsatz. Die Berechnungen ergaben, dass der Energiebedarf des Gebäudes die während der Planungszeit gültige Wärmeschutzverordnung um 50 Prozent und die Energiesparverordnung um 30 Prozent unterschreitet. Da bei Verwaltungsbauten der Stromverbrauch einen besonders hohen Anteil am Gesamtenergieverbrauch hat, wurden auch hier Sparmaßnahmen ergriffen. Der Bedarf für Beleuchtung wird durch die geringe Gebäudetiefe mit ihrer günstigen Tageslichtausnutzung reduziert. Zur Stromerzeugung tragen ein Brennstoffzellenblockheizkraftwerk und eine Fotovoltaikanlage von knapp 460 Quadratmetern bei, die 25 MWh Strom im Jahr erzeugen soll. Alle Maßnahmen zusammen sollen es erlauben, 20 Prozent des Gesamtenergiebedarfs des Gebäudes regenerativ zu erzeugen.

Klimakonzept

Für die Heizung des Gebäudes kommt Fernwärme zum Einsatz. Die Belüftung der Büroräume erfolgt nicht – wie ursprünglich geplant – über die Fenster, weil der Lärm der nahegelegen Bahntrasse zu groß ist. Stattdessen verfügen die Büros über eine maschinelle Lüftung, wobei eine Wärmetauschanlage die Zuluft vortemperiert. Etwa 5 Kilometer lang ist das Rohrsystem, das in der Erde verlegt ist, um im Sommer die angesaugte Außenluft zu kühlen und im Winter zu wärmen. Die Luft wird in Rohren über der abgehängten Flurdecke geführt, um dann in die Büros, deren Rohdecken unverkleidet blieben, eingeblasen zu werden. Die Lüftungsanlage lässt sich für die unterschiedlichen Bereiche des Gebäudes getrennt steuern. Um den Nutzern nicht das Gefühl zu geben, der Technik ausgeliefert zu sein, lassen sich die Fenster dennoch öffnen. Zur Senkung des Energiebedarfs im Sommer erfolgt eine Nachtauskühlung des Gebäudes über zentral gesteuerte Lüftungsklappen neben den Fenstern. Um die Räume mit besonderen Kühllasten – Serverraum, Bibliothek, Hörsaal und Konferenzbereich – zu klimatisieren, wurde im Keller eine Adsorptionskältemaschine eingebaut, die aus Wärme Kälte erzeugt. Die dafür nötige Wärmezufuhr erhält sie aus Hochleistungsvakuumröhrenkollektoren des Typs Vitosol 200 von Viessmann. 115 Stück mit einer Fläche von je 3 Quadratmetern sind auf dem Flachdach montiert. Die transparenten Kollektoren aus Bor-Silikatglas sind radial drehbar, so dass die Absorberfläche immer im optimalen Winkel zur Sonne steht. Die Absorber, das Herzstück der Kollektoren, bestehen aus schmalen Metallstreifen – in den häufigsten Fällen aus Kupfer.

Dennoch sind die meisten Absorber schwarz, was an einer selektiven Beschichtung aus Schwarzchrom, Schwarznickel oder Titanoxid liegt. Diese dunkle Beschichtung nimmt die Sonnenenergie besonders wirksam auf und wandelt sie in Wärme um, die durch die hervorragende Leitfähigkeit von Kupfer an die Absorberflüssigkeit übertragen wird. Das System Vitosol arbeitet mit sogenannten Sol-Titan-Absorbern, die aufgrund ihres Materials und selektiver Beschichtung eine maximale Absorption von Sonnenlicht bei geringer Reflexion und minimierten Transmissionsverlusten gewährleisten sollen. Die eintreffende kurzwellige UV-Strahlung wird in Wärme umgewandelt und in dieser Form direkt ans umgebende Wasser abgegeben. Innerhalb der Glasröhren herrscht Vakuum, damit Wärmeverluste des heißen Absorbers nach außen minimiert werden. Der Clou bei der solarthermisch betriebenen Kältemaschine ist, dass die Kollektoren genau dann die meiste Wärmeenergie erzeugen, wenn die meiste Energie zum Kühlen benötigt wird – im Hochsommer. Eine Simulationsstudie des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ergab, dass an den 100 Tagen des Jahres mit der besten Sonneneinstrahlung die Kältemaschine auf Volllast laufen kann. Die solarthermische Anlage soll einen Wärmeertrag von 400 kWh pro Quadratmeter und Jahr liefern. In der Übergangszeit im Herbst und im Frühling lässt sich überschüssige Energie, die nicht zur Kühlung benötigt wird, in die Heizungsanlage einspeisen.

> Produktinfos Vakuum-Röhrenkollektoren Vitosol 200-TM