Luft im Dach

Gebäudetechnik

Das markante Dach über dem neuen Foyer der St. Jakobshalle beherbergt auch die gesamte Gebäudetechnik. Der projektverantwortliche HLK-Planer von Waldhauser + Hermann erläutert Chancen und Hürden des Projekts.

 

Data di pubblicazione
04-10-2018
Revision
04-10-2018

Zwei wichtige Ziele waren, den Energie­verbrauch und damit die Betriebskosten des Gebäudes zu senken und gleichzeitig die Luftqualität auch bei grossen Events deutlich zu verbessern. Neu kann die Grosse Halle 12.000 Personen auf­nehmen, bisher waren es 9000 (vgl. «Sach- und Dachgeschichten»). Die Gebäudetechnik wurde seit der Erstellung Mitte der 1970er-Jahre in vielen Bereichen nicht er­neuert und musste deshalb in grossem Umfang ersetzt werden. Energetisch hat der Bau gemäss Vorgabe des Kantons Basel-Stadt den Minergie-Standard oder Gleichwertiges zu erfüllen. Weiter ist er zwar nicht im Bau­inventar des Kantons oder der Gemeinde ein­getragen, trotzdem hatte der respektvolle Umgang mit der be­stehenden Bausubstanz eine grosse Bedeutung.

Die Gebäudehülle wurde in vielen Bereichen wärmetechnisch ertüchtigt. Beim Hallendach der Gros­sen Halle und bei den Flächen gegen Erdreich verzichtete man  auf eine zusätzliche Dämmung: Aus statischen Gründen konnte das bereits früher instand gesetzte und gedämmte Hallendach nicht mit zusätzlichem Gewicht belastet werden; das Freilegen der erdberührenden Wände wäre sehr aufwendig gewesen, und das Dämmen des riesigen Hallenbodens bringt nur im äussersten Randbereich eine messbare Einsparung im Energie­verbrauch. Trotzdem konnten die Wärmeverluste des Bestands auf unter ein Drittel reduziert und der Grenzwert für Sanierungen nach SIA 380/1 Qh,li um über 20 % unterschritten werden (Heizwärmebedarf unsaniert Qh ca. 427 MJ/m²a; Grenzwert SIA saniert Qh,li = 170 MJ/m²a; Heizwärmebedarf saniert Qh = 121 MJ/m²a).

Die Wärmeversorgung erfolgt ab der Fern­wärme-Energiezentrale, die im Gebäude durch die Industriellen Werke Basel IWB betrieben wird. Der Wärme­bedarf für das Warmwasser hat vor allem in den Nebennutzungen wie Turn- und Schwimmhalle eine Bedeutung. Das Warmwasser wird über die Abwärme der gewerblichen Kälte erzeugt, den Restbedarf deckt Fernwärme ab. Auf den Einbau einer Klimakälteanlage für die Hallen verzichtete man. Viele Anlässe finden ausserhalb der heissen Jahreszeit und abends statt, sodass der Bedarf für eine Zuluftkühlung begrenzt ist. Die Investitionskosten für eine fix installierte Kälteanlage wären unverhältnismässig hoch. Für spezielle Gelegenheiten wie die VIP-Bereiche beim Tennisturnier «Swiss Indoors» gibt es aber die Möglichkeit, eine mobile Kälteanlage zu mieten. Sie speist die Kälte mit bis zu 1900 kW über vorbereitete Anschlussleitungen in das System ein – so wird nur gekühlt, wenn es wirklich notwendig ist.

Licht mit Luft

Das grosszügige Foyerdach ist gleichzeitig ein Technikgeschoss, das die Grosse Halle umgibt und sie von allen Seiten optimal erschliesst. Darin sind 25 Lüftungs­anlagen eingebaut, die die Arena, das Foyer, die Nebenräume und die Nebenhallen belüften. Trotz der grossen Fläche war das Planen der Lüftungsanlagen wegen der hohen statischen Anforderungen eine komplexe Auf­gabe, die ohne 3-D-Modelle und ein hervorragend zusammenarbeitendes interdisziplinäres Team kaum lösbar gewesen wäre. Die Anlagen sind über ein Wärmerück­gewinnungssystem untereinander verbunden. Dadurch kann Wärme aus Anlagen mit einem Energieüberschuss an solche mit einer Unterdeckung transferiert werden. Die Einteilung der Lüftungsanlagen in Zonen ermöglicht es später, verschiedene Szenarien im Betrieb einzustellen und für das Folgejahr zu speichern.

Auffällig im neuen Foyer sind die ringförmigen LED-Leuchten an der Sichtbetondecke. Weniger offensichtlich ist, dass die komplette Belüftung und Entrauchung des Foyers ebenfalls über diese Leuchtkörper gelöst wurde. Sie dienen als Zu- und Abluft­auslass und wurden vom Planungsteam speziell für dieses Projekt entwickelt. Um die optimale Geo­metrie festzulegen, untersuchten Forscher der Hochschule Luzern einen Prototyp in einer Messreihe mit Strömungsversuchen und Schallmessungen.

In der Grossen Halle war die Luftqualität in der Vergangenheit bei grossen Anlässen unbefriedigend. Die Luftmenge wurde daher von 90 000 m3/h auf den baulich maximal möglichen Zuluftvolumenstrom von 200.000 m3/h mehr als verdoppelt. Ziel war es, diese Luftmenge weiterhin unter den Sitzplätzen der Zuschauer einzubringen, daher wurde die Anzahl der Luftauslässe massiv von 3080 auf 5287 Stück erhöht. Um sicherzustellen, dass die Luft ohne Zug und gut verteilt in den Zuschauerraum einge­blasen wird, wurde vor Ort ein einfacher Strömungsversuch aufgebaut.

Tücken mit TABS

Das Foyer wird durch eine Kombination aus thermoaktiver Bauteilheizung (TABS) und Luftheizung beheizt. Das TABS-System hat die Aufgabe, im Foyer auch ohne zusätzliche Lüftung eine Sockeltemperatur zu gewährleisten. Über die Lüftung kann das Foyer in kurzer Zeit auf Betriebstemperatur gebracht werden. Es zeigte sich allerdings, dass die im Beton eingelegten Heizleitungen ein leichtes Ziel für Bohrmaschinen verschiedenster Handwerker waren. Obwohl die Heizleitungen mit 6 cm Beton überdeckt sind und die Bohrtiefe durch die Bauleitung strikt begrenzt wurde, gab es während der Bauzeit unerfreulich viele Schäden an diesem System.

Eine weitere grosse Herausforderung stellte die sichere Entrauchung der Grossen Halle und des Foyers dar. Inbesondere das nach unten gewölbte Hallen­dach der Grossen Halle bewirkt, dass Rauch sich nicht einfach unter dem Dach sammelt, sondern in die seitlichen Bereiche der obersten Zuschauerränge aufsteigt. Um dies zu vermeiden, sind nebst der mechanischen Entrauchungsanlage zusätzlich über den Zuschauer­rängen Rauchschutzvorhänge vorgesehen, die im Brandfall her­untergelassen werden und das schnelle Ausbreiten des Rauchs verhindern. Infolge der begrenzten Tragkraft der Hallendecke (vgl. «Neu eingebettet») erfolgte die Montage der Sprinklerleitungen mit einer Sonder­lösung: Sämtliche Leitungen wurden an Stahl­seilen aufgehängt, die die Kräfte über die Seitenwände ableiten.

Gebäudetechnik-Eckwerte
 

Baukosten HLKK
17 Mio. Fr.
 

Baukosten Koordination HLKKSE
35 Mio. Fr.
 

Luftmenge
550 000 m3/h nur Lüftung; 950 000 m3/h nur Entrauchung
 

Lüftungskanäle
10 km
 

Heiz-/Kälteleitungen
total 17.2 km Heiz-, Kälte- und WRG-Leitungen
Heizleistung/Kühlleistung
2250 kW / 60 kW (technische Kälte)
 

Anschlussleistung für mobile Klimakälte
1900 kW
 

Energiebezugsfläche
31 047 m2

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