Fort­schrit­tliche Gebäu­de­tech­nik

Der Zürichsee als erneuerbare Energiequelle oder neuartige Kältemittel – die Gebäudetechnik der Swiss Re Next ist zukunftsweisend.

Date de publication
08-02-2018
Revision
08-02-2018

Dank der Lage am Mythenquai kann für die Gebäude der Swiss Re der Zürichsee als erneuerbare Energiequelle genutzt werden. Das Wasser wird in knapp 20 m Tiefe rund 500 m vom Ufer entfernt ­gefasst. Ganzjährig herrscht hier eine Wassertemperatur von durchschnittlich 10 bis 15 °C. Damit eignet sich das Wasser im Winter gut als Quelle für Wärmepumpen und kann im Sommer direkt für die Kühlung verwendet werden.

Das in den Wärmepumpen eingesetzte Kältemittel HFO (1234ze) war zum Planungszeitpunkt in der Schweiz kaum bekannt. Die Planer vom Büro Dr. Eicher + Pauli suchten eine Alternative zu Ammoniak NH3 mit einer hohen ­Umweltverträglichkeit und einer gerin­geren Gefährdung für die Mitarbeitenden bei einer  Havarie. HFO-Kältemittel besitzen ein tiefes Treibhauspotenzial. Während der Planungsphase 2014/2015 gab es damit hierzulande noch keine Anlagen, daher standen auch keine Referenzberichte und Normen zur Verfügung. Die Sicherheitsanforderungen mussten mit Feuerpolizei und Brandschutzberater erstmalig und speziell für diese Anlage entwickelt werden.

Im Wärmebedarfsfall wird dem Seewasser Energie entzogen und mittels Wärmepumpen auf das erforderliche Heiztemperaturniveau (im Heizungsspeicher max. 38 °C) gebracht. Das Besondere an der Anlage ist die Nutzung des Seewassers über einen separaten Verdampfer an der Wärmepumpe. Die Raumkühlung erfolgt – wenn möglich – direkt über das Seewasser. Bei hohen Wassertemperaturen ist keine direkte Kühlung möglich. Dann erzeugt der zweite Verdampfer der Wärmepumpe die zusätzlich benötigte Kälte.

Die Nachkühlung des Seewassers erfolgt in zwei Stufen in Abhängigkeit der erforderlichen Kühlwassertemperaturen der Verbraucher (14 °C und 8 °C für die Entfeuchtung). Die Rückkühlung der Kältemaschine funktioniert ebenfalls mit Seewasser. Die Wassermengen in den Wärmepumpen werden ohne zusätzliche Regelventile über die Drehzahl der Pumpen geregelt.

Die Wärmeerzeugung des Warmwassers erfolgt über eine separate Wärmepumpe mit CO2 als Kältemittel. Diese nutzt die im Gebäude anfallende Abwärme (technische Kälte für IT- und EDV-Räume). Sollte keine ausreichende Abwärme vorhanden sein, kommt wiederum das Seewasser als Quelle ins Spiel.

Die Wärme- und Kälteabgabe erfolgt grösstenteils mittels neu entwickelten Heiz- und Kühldecken, die vorab im Labor geprüft wurden. Die Metalldecke mit porösem Weissputz verfügt über unsichtbare Zuluftauslässe, was eine komplett geschlossene Deckenfläche im Grossraumbüro ermöglichte. Mit einem Mock-up konnte die Funktionalität vor der Ausführung getestet werden.

Die Erschliessung der Deckenkreise erfolgt aus den vier fassadenorientierten Steigzonen im Vierrohrsystem. Damit kann der orientierungsabhängige Einfluss der Sonnenstrahlung kompensiert werden. Eine PV-Anlage auf dem Dach produziert rund 150 MWh/a und deckt rund 7 % des gesamten Strombedarfs.

Bedarfsgesteuerte Luftqualität

Alle Räume werden über mechanische Lüftungs- und Klimaanlagen belüftet. Für eine möglichst hohe Energieeffi­zienz wurden Sorptionswärmetauscher zur Feuchte- und Wärmerückgewinnung eingesetzt. Die Luftmengen richten sich nach den hygienischen Bedürfnissen und werden über variable Volumenstromregler bedarfsgerecht geregelt.

Die Regelung der Luftmenge an den zentralen Anlagen läuft nicht über eine herkömmliche Druckregelung, sondern über die Rückmeldungen der einzelnen Volumenstromregler. Einzigartig im Bürobereich sind die bereits beschriebenen Lüftungsauslässe in der Heiz- und Kühldecke. Sie bestehen aus dichten Kästen, die auf die ab­gehängte, im Auslassbereich gelochte Decke gesetzt wurden. Darüber gelangt die Luft turbulenzarm in den Raum.

Gebäudetechnisches Highlight des Baus ist die Foyerzone im 2. UG mit Auditorium und eigenem TV-Studio. Diese Bereiche werden über mehrere Spezial­lüftungsanlagen mit grossen Luftmengen belüftet. Die hohen Wärmelasten durch Personen, Geräte und Beleuchtung können hier mit sieben hinter einer Holzbauwand platzierten Umluftgeräten abgeführt werden. Die Zuluft strömt über Quellluftauslässe im Bodenbereich in den Raum, die Abluft wird über einen Schlitzauslass an der Decke gefasst. Er dient zusätzlich als Schiene, um raumhohe LED-Paneele zu bewegen. Zehn dieser Elemente, jedes 1 m breit und 6 m hoch, können an definierten Stellen positioniert und einzeln mit Inhalt bespielt werden. Aneinandergereiht ergeben sie eine Präsentationsfläche von 60 m2.

Das Gebäude wurde mit mehreren Rauchschutzdruckanlagen (RDA) und mechanischen Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (MRWA) ausgestattet. Speziell ist die Kombination der Rauch- und Wärmeabzugsanlage im Parking-Bereich der Untergeschosse, mit einer separaten Zuluft-Lüftungsanlage über CO-Steuerung. Bei einem Brand wird die Anlage umgesteuert und vom CO-Betrieb automatisch zur Rauch- und Wärmeabzugsanlage umfunktioniert.
 

Sur ce sujet