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Firmenzentrale IB Schnepf Nagold

In der baden-württembergischen Kreisstadt Nagold ist das Unternehmen Schnepf Planungsgruppe Energietechnik ansässig. Beim Bau des neuen Firmensitzes war das Energiekonzept für das Unternehmen besonders wichtig. Aus diesem Grund kommt ein innovatives Eisspeichersystem zum Einsatz: die Wärme- und Kälteversorgung des Gebäudes erfolgt zu 100 Prozent über regenerative Energiequellen.

Die Zufahrt zu den Stellplätzen unter dem Gebäude erfolgt über eine Rampe entlang der Ostfassade. © Dirk Wilhelmy, Stuttgart

Repräsentativer Neubau

Die baden-württembergische Kreisstadt Nagold liegt in der Region Nordschwarzwald. Im südöstlich der Stadt gelegenen Industriepark Wolfsberg, dem größten Gewerbegebiet der Stadt, ist das von Klaus Schnepf im Jahre 1981 gegründete Unternehmen Schnepf Planungsgruppe Energietechnik ansässig. Das Unternehmen übernimmt die TGA-Planung für den anspruchsvollen Wohnungsbau ebenso wie für kommunale Bauten und Industriebauten mit komplexen technischen Anforderungen. Für die neue Firmenzentrale wählte das Unternehmen ein Grundstück im Süden des Industrieparks Wolfsberg an der Werner-von-Siemens-Straße, nicht weit entfernt vom bisherigen Firmenstandort. Das knapp 3.400 Quadratmeter große längliche Grundstück ist Nord-Süd-orientiert und fällt über die Grundstückslänge in leichter Hanglage nach Süden ab. Die Erschließung erfolgt über die im Norden verlaufende Werner-von-Siemens- Straße. Im Osten und Westen begrenzen bestehende Gewerbebetriebe das Grundstück.

In der neuen Firmenzentrale des Nagolder Unternehmens Schnepf Planungsgruppe Energietechnik sollten die bisher an zwei Standorten ansässigen Unternehmensteile Schnepf Planungsgruppe Energietechnik und Schnepf Planungsgruppe Elektrotechnik unter einem Dach vereint werden. Während das Architekturbüro Schmelzle + Partner die architektonische Gestaltung übernahm, oblag die Planung des Energiekonzepts den Fachplanern von Schnepf selbst. Der Anspruch einer repräsentativen Firmenzentrale ging bei diesem Bauvorhaben weit über die Gestaltung hinaus: Für das Unternehmen Schnepf war es eine Selbstverständlichkeit, dass das Energiekonzept des neuen Firmensitzes einen Meilenstein in Sachen Energietechnik darstellen sollte. Aus diesem Grund kommt ein innovatives Eisspeichersystem zum Einsatz: die Wärme- und Kälteversorgung des Gebäudes erfolgt zu 100 Prozent über regenerative Energiequellen.

Der Haustechnikraum liegt im in den Hang eingeschobenen Untergeschoss. © IB Schnepf, Nagold

Energiekonzept

Die Technische Gebäudeausrüstung für den neuen Firmensitz wurde vom Bauherren selbst geplant. Für das Unternehmen war es eine Selbstverständlichkeit, dass das Energiekonzept ein Meilenstein in Sachen zukunftsweisender Energietechnik ist: Die Wärme- und Kälteversorgung erfolgt zu 100 Prozent über regenerative Energiequellen, ein innovatives Eisspeichersystem mit Wärmepumpe speichert die Heiz- und Kühlenergie effizient über lange Zeiträume und über eine Photovoltaikanlage wird der Strom zum Betrieb der Haustechnikkomponenten erzeugt. Die thermische Betonkernaktivierung der Stahlbetondecken sorgt ganzjährig für angenehme Wärme beziehungsweise Kühlung im Gebäude.

Heizung und Kühlung

Für die Wärme- und Kälteversorgung der neuen Firmenzentrale entschieden sich die Fachplaner von Schnepf für das wirtschaftliche und zugleich umweltschonende Eisspeichersystem von Viessmann. Das Eisspeichersystem funktioniert so, dass verschiedene Energien aus der Umwelt je nach Verfügbarkeit genutzt werden können.

Das System kombiniert auf höchst ökonomische Art und Weise zum Heizen und Kühlen aktiv drei regenerative Energiequellen: Sonne, Luft und Erdwärme. So kann es trotz des saisonal schwankenden natürlichen Energieangebotes sämtliche energetischen Überschüsse nutzen oder bis zum Wiederabrufen in dem patentierten Langzeitspeicher zwischenspeichern. Anfallende sommerliche Wärmeüberschüsse aus der Gebäudekühlung werden so in die Heizperiode hinein verschoben beziehungsweise wird das während der Heizperiode durch Wärmeentzug gebildete Eis zur späteren Nutzung in die Kühlperiode verschoben.

Der Clou ist dabei die Nutzung der Kristallisationsenergie, die dem Wasser bei der Umwandlung zu Eis entzogen wird bzw. bei der Umwandlung von Eis zu Wasser zugeführt werden muss. Diese ist etwa viermal so groß, wie der Energiegehalt der reinen Wasserabkühlung.

Das Eisspeichersystem besteht aus den Komponenten Eisspeicher, Solar-/Luft-Absorbern, Wärmepumpe und den, auf niedrigem Temperaturniveau versorgten, Verbrauchergruppen. Das Herzstück der Anlage ist der im Erdreich unter dem Parkplatz verbaute Eisspeicher mit 9,50 Metern Durchmesser und einer Tiefe von 5,50 Metern. 5.700 Meter Rohrleitung wurden im Eisspeicher verlegt. Das Fassungsvermögen beträgt 300 Kubikmeter Wasser, das entspricht 250 Tonnen Eis.

Zur Wärmeenergiegewinnung aus der Umgebungsluft sind auf dem Flachdach der Firmenzentrale außerdem 42 Solar-/ Luft-Absorber von Viessmann mit einer Fläche von 382 Quadratmetern installiert. Der Energieertrag der Absorber findet zwar bei niedrigem Temperaturniveau statt, ist über das Jahr gesehen aber höher als bei klassischen Solaranlagen, da auch bei Bewölkung oder diffuser Strahlung Wärme aus der Außenluft gewonnen wird.

Sämtliche erforderlichen Temperaturniveaus zum Heizen oder Kühlen werden mit Hilfe der Wärmepumpe Vitocal 300-G von Viessmann erzeugt und über die Betonkernaktivierung im Gebäude verteilt oder der Raumlüftung zugeführt. Der leistungsstarke Compliant-Scroll-Verdichter der Vitocal 350-G Pro überzeugt durch hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit. In Verbindung mit den groß dimensionierten Wärmetauschern und der integrierten Kältemittel-Verteileinrichtung erreicht die Sole/Wasser-Wärmepumpe hohe Leistungszahlen und Vorlauftemperaturen bis 60 Grad Celsius. Die Heizleistung bei der neuen Firmenzentrale liegt bei 73 kW, die Kühlleistung bei 100,8 kW.

Warmwasser

Der Bedarf an Warmwasser in dem Bürogebäude ist gering. Auf die Einbindung eines zentralen Warmwasser-Pufferspeicher in das Eisspeichersystem zur Warmwassererzeugung wurde wie in Bürogebäuden üblich verzichtet. Vielmehr erfolgt die Versorgung mit Warmwasser dezentral über Durchlauferhitzer direkt an den Entnahmestellen in den Sanitärräumen und der Teeküche.

Die Wärmepumpe Vitocal 350-G Pro von Viessmann entzieht dem Eisspeicher die zum Heizen bzw. Kühlen nötige Energie. © Dirk Wilhelmy, Stuttgart

Photovoltaik

Die Energiequelle Sonnenenergie wird bei der neuen Firmenzentrale zweifach genutzt. So ist zusätzlich zur Absorberanlage auf dem Gebäudeflachdach eine 320 Quadratmeter große Photovoltaikanlage zur Stromerzeugung installiert. Diese besteht aus 196 Photovoltaik-Modulen des Typs Vitovolt 205JB von Viessmann mit einer Leistung von 50 kWp. Der Jahresertrag der Anlage liegt bei 51.000 kWh. Mit dem erzeugten Strom wird unter anderem die Wärmepumpe des Eisspeichersystems betrieben.

Sonnenschutz

Durch die raumhohe Verglasung an drei Seiten der Fassade im Erd- und Obergeschoss gelangt viel Tageslicht und natürliche Wärme tief in den Baukörper. Über einen außenliegenden Sonnenschutz wird der Wärmeeintrag reguliert. Dabei sorgt die Lochung im Sonnenschutz dafür, dass trotzdem genügend blendfreies Licht die Arbeitsplätze ausleuchtet. Eine automatisierte Jalousiesteuerung übernimmt die tageslichtabhängige Steuerung und Dimmung der Beleuchtung.

Autorin: Katharina Ricklefs

Die 320 Quadratmeter große Photovoltaikanlage besteht aus 196 Photovoltaikmodulen des Typs Vitovolt 200 von Viessmann mit einer Leistung von 50 kWp. © IB Schnepf, Nagold

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