Schüco: Bürogebäude als Reallabor für Lüftungskonzepte

Am südlichen Rand von Donauwörth entstand ein viergeschossiger Neubau mit rund 2.000 Quadratmetern Bruttogeschossfläche für etwa 75 Mitarbeitende. Die markante Lamellenfassade aus sägerauen Fichtenholzbalken prägt das Erscheinungsbild. 

Die 14 m langen und 80 mm breiten Fichtenholzbalken sind vertikal angeordnet und erzeugen ein lebendiges Spiel aus Licht und Schatten. „Gleichzeitig schützen sie die dahinterliegende Gebäudehülle vor direkter Sonneneinstrahlung, reduzieren so die sommerliche Aufheizung der Fassade und tragen damit zur passiven Kühlung bei“, wie Architekt Wolfgang Obel erklärt. „Zugleich lässt die Lamellenfassade ausreichend Tageslicht ins Innere und bewahrt den Sichtbezug nach außen.“ 

Die Konstruktion dient zudem als Tragstruktur für durchlaufende Stahlbalkone, die als zweiter Rettungsweg genutzt werden. Stahlbetonwände und -decken sorgen für eine hohe Speicherfähigkeit und ermöglichen die Nutzung von Nachtkühle zur Temperaturregulierung.

Drei Lüftungskonzepte stehen im direkten Vergleich

Der Innenraum zeichnet sich durch einen klaren Grundriss, natürliche Materialien und sorgfältig detaillierte Oberflächen aus. Im Fokus steht die Integration und wissenschaftliche Begleitung dreier unterschiedlicher Lüftungskonzepte, die geschossweise umgesetzt wurden.

• Im Erdgeschoss und im dritten Obergeschoss kommt das manuell zu öffnende, dreifach verglaste Aluminiumfenster Schüco AWS 75.SI zum Einsatz.
• Im ersten Obergeschoss wurde das mechatronische, sensorgesteuerte Fenster Schüco TipTronic SimplySmart eingebaut.
• Im zweiten Obergeschoss sorgt das fensterintegrierte Lüftungssystem Schüco VentoTherm Twist für kontrollierte Frischluftzufuhr.

 „Zusätzlich erfolgt dabei auch eine Wärmerückgewinnung von bis zu 80 Prozent, die eine deutliche Reduzierung des Heizbedarfs ermöglicht“, erklärt Henning Köln, Leiter Technisches Produktmanagement Smart Building bei Schüco.

So erfolgt die wissenschaftliche Datenerfassung

Der systematische Vergleich der drei Schüco-Lüftungssysteme im Obel-Architekten-Bürogebäude erfolgt unter realen Nutzungsbedingungen. „Ähnliche Untersuchungen gab es bislang nur im Labor“, erklärt Wolfgang Obel. „Unser Neubau ist das erste Gebäude in Deutschland, das in dieser Hinsicht unter echten Bedingungen validierte Ergebnisse liefern kann.“ 

Das gesamte Gebäude ist mit umfangreicher Sensorik ausgestattet, die kontinuierlich Raumklima, Luftqualität, Temperaturverläufe, Energieverbrauch und Nutzerverhalten erfasst. 

„Dabei wird zum Beispiel über Kameras die Belegungsdichte sowie die Frequenz der Raumnutzung durch die Zugangstür erfasst“, erklärt Wolfgang Obel. „Zudem prüfen Wärmefühler in Bodennähe, auf Nasenhöhe sowie unter der Decke die Effizienz der Nachtauskühlung und deren Wirkung auf das Raumklima.“

Die Auswertung der ersten Messphase erfolgte in Kooperation mit dem Campus Feuchtwangen der Hochschule Ansbach. Im Rahmen einer Masterarbeit wurden Klimawerte und Nutzerfeedback analysiert.

„Ziel ist es, genau zu verstehen, wie sich die verschiedenen Systeme im Alltag bewähren“, so Henning Köln. „Also: Was bewirken geöffnete Fenster wirklich? Und wie effizient arbeitet ein automatisiertes System im Vergleich?“

Die Ergebnisse zeigen, dass die Luftqualität im gesamten Gebäude über den Erwartungen liegt. In den nächsten Messphasen wird der Fokus auf die Effektivität der Nachtauskühlung und die energetischen Vorteile der automatisierten Systeme gelegt.

Die eingesetzten Systeme sind dezentral

Mit Ausnahme der klassischen Fensterlüftung arbeiten alle eingesetzten Systeme dezentral. Das bietet Vorteile bei Platzbedarf, Energieverbrauch und Integration. „Klassische zentrale Lüftungssysteme erfordern große Kanäle und oft abgehängte Decken, um diese zu verbergen“, erklärt Henning Köln. „Dezentrale Lösungen sind wesentlich kompakter, schonen die Raumhöhe und eröffnen architektonische Freiheiten. Gerade bei Sanierungen sind solche fensterintegrierten Lüftungen oft die einzige praktikable Option. Und mit dem Fenstertausch lässt sich dann auch die Lüftung gleich mit erneuern.“

Die mechatronischen Fenster sind an die Gebäudehüllensteuerung Schüco Building Skin Control (BSC) angebunden. Das System ermöglicht die Steuerung und Überwachung der Elemente sowie die Anbindung an die Gebäudeleittechnik. Bei Regen oder Sturm werden die Fenster automatisch geschlossen. „Die Anbindung der mechatronischen Fenster und des Lüftungssystems an die KNX-basierte Gebäudeleittechnik sorgt außerdem dafür, dass sich der Luftwechsel je nach Temperatur, CO₂-Gehalt oder weiteren Klimadaten automatisiert steuern lässt“, erklärt Henning Köln. 

Energiesparende Funktionen wie Spaltlüften, Zeitlüften oder Nachtauskühlung sind damit möglich. Individuelle Einstellungen können über eine App vorgenommen werden: „Entsteht zum Beispiel ein Unwohlsein, dann lässt sich das Raumklima sofort per Smartphone optimieren oder die Fenster können per Tastendruck am TipTronic Griff geschlossen werden“, so Henning Köln.

Obel Architekten und Schüco profitieren nachhaltig 

Das Projekt hat einen doppelten Nutzen: Die gewonnenen Erfahrungen fließen direkt in die Planung der Obel Architekten für zukünftiger Bauvorhaben ein, während Schüco die Langzeitdaten für die Produktentwicklung nutzt. 

Und alles erfolgt nachhaltig: „Die Energieversorgung für Heizung und Kühlung erfolgt über Geothermie mit Erdkörben in einem geschlossenen Kreislaufsystem und zwei Wärmepumpen“, erklärt Wolfgang Obel. „Und die Stromversorgung erfolgt weitgehend über eine Photovoltaikanlage auf dem Dach.“ Sämtliche Systeme werden zentral über die KNX-basierte Gebäudeleittechnik gesteuert und können per App individuell angepasst werden.