Gefördert durch das Poster/Projekttitel 01 Zentralgebäude ... · Poster Format: A2 (594 x 420 mm)...

№1

reese lubic woehrlin architekten

Zentralgebäude Leuphana Universität Lüneburg

Logo 57x26 mm

574 mm

26 mm

350 mm

Logo 37x26 mm

Für Logi und Informationen zu den Projektbearbeitern

Posternummer26 mm

Spezifi kationen für das Poster Layout(Die Vorgabe von Schriftgrößen soll u.a. die Lesbarkeit bei Verkleinerungen sicherstellen und die Textmenge auf dem Poster begrenzen)

Poster Format: A2 (594 x 420 mm)Ränder: 10 mm (Links, Rechts) 35 mm (Oben, Unten)

Bereich für Postertitel 400 x 26 mmFreier Posterbereich 574 x 350 mmLogo / Info Bereich 400 x 26 mm

Postertitel VERDANA 38 ptÜberschrift 1 VERDANA 34 ptÜberschrift 2 VERDANA 30 ptFliesstext VERDANA 20 ptBeschriftungen VERDANA 16 pt ITALICS

Poster/Projekttitel 01Gefördert durch das

PROF. DANIEL LIBESKIND

Funktionale und städte-bauliche Verdichtung

Positionierung des Zentral-gebäudes auf dem Campus

Wirkungsfelder der nachhaltigen Universität

Projektdarstellung und Ziele

Außenstandorte werden in den Campus Scharn-horststraße integriert

CO2 –Emission aus Energieverbrauch ca.2358 t/a Pendelverkehr ca. 5100 t/a

„der CO2–neutrale Campus“

Zentralisierung:

Einsparung:

Ziel:

29.272 m2 HNF

3,2 km

1,6

km

Campus Scharnhorststraße

7.577 m2 HNF

Campus Volgershall

Campus Rotes Feld9.020 m2 HNF

Zentralgebäude

BestandsgebäudeCampus

Nachhaltige Gesellschaft

Nachhaltige Universität

Soziale Verantwortung

leben

Ökonomische Leistungsfähigkeit

sicherstellen

Ökologisch verträglich haushalten

Inter- und tranzdiszipli-näre Forschung für eine nachhaltige Entwicklung

Kooperationen, Transfer und Sustainable

Entrepreneurship

Kompetzenz- entwicklung für verantwortliches

Handeln

N

Die Leuphana Universität Lüneburg plant die Verwirklichung eines klimaneutralen Campus an der Scharnhorststraße. Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojekts „Sustainable University“ kommt dabei dem neuen Zentralgebäude eine Schlüsselrolle zu. Die Leuphana will im Bereich der nachhaltigen Energiebewirtschaftung ihre Vorbildfunktion wahrnehmen und regional wie überregional Impulse setzen. Das Projekt wird von einem partizipatorischen Prozess begleitet, in dem Kernthemen wie

ökologisch verträglich haushaltenmit sozialer Verantwortung leben ökonomische Leistungsfähigkeit erhalten

konkretisiert und beantwortet werden sollen.Am Anfang der nachhaltigen Entwicklung der Universität stand das Bedarfsprogramm für das neue Zentralgebäude. Es sieht eine multifunktionale Nutzung für die Universität, die Stadt und die Region als Bildungs-, Kultur- und Kongressstandort vor.

Die Mehrfachnutzung des Seminarzentrums, des Auditoriums – des Veranstaltungssaals – wie der Multifunktionsbereiche macht das Gebäude, jenseits seiner universitären Funktion, zu einem integrativen Faktor gerade in der vorlesungsfreien Zeit

überregionale Signalwirkung für die nachhaltige Immobilien- -

wirtschaft großer Schritt in Richtung „Sustainable University“ -

durch optimale Programmdefinition eine nachhaltige Bedarfs- -

deckung herstellenPotentiale der integralen Planung aufzeigen und nutzen -

fossilen Primärenergieverbrauch vermeiden -

nutzerorientiertes Energiemanagement (Ambient Intelligence) -

E - insatz erneuerbarer / regenerativer EnergienformenE - insparung von Nutz-/ EndenergieE - ffizienz bei der Nutzung der Endenergien wesentlich erhöhen

Integration und Akzeptanz

Projektziele

Verantwortung für Entwicklung von Stadt und Region

Nutzungsvarianten

Visualisierung Zentralgebäude

Empfang

Bar

Tanzfläche

Bühne

Catering

- Empfänge- Großveranstaltungen

- Kongresse- Versammlungen- Ausstellungen- Theater

- Konzerte-Universitätsbetrieb

SnacksBar

Caféteria Caféteria Caféteria Caféteria

Vorlesungs-Saal

BarAusstellungs-fläche

Ausstellungs-fläche

Foyer Foyer

Theater

OrchesterBühne

Studiobühne

Empfang

Bar

Tanzfläche

Bühne

Catering




SnacksBar


Vorlesungs-Saal



Foyer Foyer

Theater

OrchesterBühne

Studiobühne

Empfang

Bar

Tanzfläche

Bühne

Catering




SnacksBar


Vorlesungs-Saal



Foyer Foyer

Theater

OrchesterBühne

Studiobühne

Empfang

Bar

Tanzfläche

Bühne

Catering




SnacksBar


Vorlesungs-Saal



Foyer Foyer

Theater

OrchesterBühne

Studiobühne

Theater und Konzerte Ausstellungen und MessenUniversitätsbetrieb undKongresse

Empfänge undGroßveranstaltungen

EG EG EG EG

Studierenden-zentrum

Auditorium

Seminarzentrum

Forschungszentrum

Zentralgebäude

95 MWh/a 17 MWh/a 126 MWh/a 107 MWh/a65 MWh/a150 MWh/a

102 MWh/a 173 MWh/a

24 MWh/a 197 MWh/a185 MWh/a131 MWh/a

231 MWh/a168 MWh/a125 MWh/a (BHKW)

351 M

Wh/a

Heizung / WWB

323 MWh/a496 MWh/a

PC / EDV /Kopierer

EDVBetonkern-Temperierung

RLT

Absorber,WWB, Hzg

RLT

Absorber

Freie Kühlungrev. Wärmepumpe

Strom

Kälte

Wärme

Erdsondenfeld

PV

Netz1973 MWh/a 585 MWh/a

EinspeisungStrom inCampus

564 MWh/a

Campus

2558 M

Wh/a

2537 MWh/a

Fernwärme2633 M

Wh/a

2137 MWh/a

5052 MWh/a

2915 MWh/a

Campus

EinspeisungWärme in Campus

Neu

bau

Cam

pu

sBHKW

Biogas

5917 MWh/a

36 MWh/a

Lift

203 MWh/a

Beleuchtung

281 M

Wh/a

(W

P)

125 M

Wh/a

(W

P)

№2



Logo 57x26 mm

574 mm

26 mm

350 mm

Logo 37x26 mm


Posternummer26 mm







Einsatz erneuerbarer / regenerativer Energien

Einsparen von Nutz-/ Endenergie

η→1Effizienz bei der Nutzung

nicht erneuerbarer Energien

Schema Energiekreislauf

Vakuum Verglasungin Sheddächern

Steuersensorik für effiziente Regelung der Haustechnik-komponenten(Energiemanagement)

NachtauskühlungZuluft

Photovoltaikanlage(Ausrichtung für den optimierten Stromertrag)

Betondecken mit Betonkerntemperierung,Nutzung der freiliegenden Speichermasse zur Klimaregulierung

optional wird nicht benötigte Wärme im Sommerbetrieb über ein Sondenfeld im Erdreich gespeichert,Forschungsfeld der Universität

Kältepuffer Sprinklertank auchzum Ausgleich der Spitzenlastab-deckung

Reversible Wärmepumpe

hochwärmegedämmteGebäudehülle (U- Wert= 0,16W/m²K)

Dreischeiben - Wärmeschutz-verglasung (U- Wert= 1,0W/m²K)

RLT- AnlageAbsorber WärmerückgewinnungBHKWSprinklertank

Biogas

Erdsondenfeld

Lüftunganlage mitRotationswäme-tauscher für innenliegende Räume

Schema technisches Energiekonzept

Energie und Anlagenkonzept

Im Zentrum der passiven Energieeffizienz steht die Minimierung des Energieeintrages durch Infiltrations- und Transmissions- wärmeverluste. Dazu wurden die ersten Entwurfsansätze von Prof. Daniel Libeskind mit dem Ziel einer verbesserten Ausrichtung, Öffnungsverteilung und einem optimalen A/V-Verhältnis zu der jetzigen Gebäudefigur geführt.

Fassadenseitige Büros werden über die Fenster auf natürliche Weise belüftet. In Verbindung mit der großen Speichermasse des Forschungszentrums wird so auch die Nachtauskühlung über ausgewählte motorisch betriebene Fensterflügel ermöglicht. Für die großen Multifunktions- und Veranstaltungsflächen werden Oberlichter zur freien Kühlung genutzt. Innenliegende, nicht vollständig frei belüftbare Räume, werden mechanisch belüftet. Der Betrieb der raumlufttechnischen Anlagen läuft über eine Wärmerückgewinnung und wird durch den Einsatz frequenzkommutierter Motoren und großer Schacht-querschnitte sehr energiearm ausgestaltet. Alle Massivdecken sind über eine Betonkerntemperierung zum Heizen und Kühlen konzeptionell integriert.

Zentrum der technischen Energieeffizienz bildet die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) unter Nutzung der Wärmeüberschüsse für:

die Gebäudekühlung aus der Absorptionskältetechnik -

die Kältepufferspeicherung im Sprinklertank -

die Bedarfsdeckung anderer Gebäude auf dem Campus -

die Wärmespeicherung im Erdreich für den Ausgleich der -

saisonalen Bedarfsschwankungen -

Die Beleuchtung wird tageslicht- und präsenzabhängig gesteuert. Anfallendes Regenwasser wird für die WC-Spülung und Außen- bewässerung genutzt.

Der Energiebedarf wird durch die Verwendung von Biogas in KWK, der Nutzung der Erdwärme und Solarer Energie zu 100 % aus erneuerbarer Energie gedeckt.

Energetisches Konzept

№3



Logo 57x26 mm

574 mm

26 mm

350 mm

Logo 37x26 mm


Posternummer26 mm







MF

RGB

Raumsteuerung

MJ

Betondecke mit Betonkernaktievierung,Nutzung der freiliegenden Speichermassefür Klimaregulierung Nachtauskühlung

hochwärmegedämmteGebäudehülle

natürliche Lüftung für fassadenseitigeRäume

partiell motorische Fensterflügelfür Nachtauskühlung (GKK)

Jalousieantrieb

Key mitPräsenzmelder

Unterflurkonvektor

NutzungHohlraumbodenals Zuluftkanal

integrierte Jallousie, im oberen Bereichmit Tageslicht Transportelementen(hochreflektierend)

Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung

thermisch getrennte Fassadenprofile

Blendschutz von Unten nach Oben

Steuersensorik für effizientesEnergiemanagement angekoppeltan Gabäudeautomationssystem

Raumbediengeräte(Raumtemperaturfühler + Sollwertgeber)

BÜROMULTI-FUNKTIONS-

BEREICH Lesegerät

Lüftungsanlage mitRotationswärmetauscher

VERTIK

ALS

CH

AC

HT L

ÜFT

UN

G

Wärmerückgewinnung Anlagentechnik

Gebäudeleittechnik IT

Wissensbasis

Elektr. Vers.

Raumklima

BeleuchtungHeizungZugang

Sonnenschutz

Energieeffiziente Stehleuchtemit tageslichtabhängiger

Steuerungstechnik

LON - Bus

BAC

net

®/I

P

Technologien und Strategien

Systemschnitt Raumklima- und Steuerung

Grundriss Erdgeschoss Grundriss 1. Obergeschoss

Lichthof

Kommunikations- Inseln

Luftraum

Luftraum

Büroräume

Forschungs-zentrumMultifunktions-

Fläche

Nordeingangmit Karusselltüren

Auditorium mit ver-schieblicher Bühne

Haupteingang mit Windfang

Speiseraum

Caféteria

Bar / Imbiss

Foyer

Austellungsfläche

Seminar-Räume

Seminar-Räume Lichthof

Kommunikations- Inseln

Luftraum

Luftraum

Büroräume

Forschungs-zentrumMultifunktions-

Fläche

Nordeingangmit Karusselltüren

Auditorium mit ver-schieblicher Bühne

Haupteingang mit Windfang

Speiseraum

Caféteria

Bar / Imbiss

Foyer

Austellungsfläche

Seminar-Räume

Seminar-Räume

Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung

Senk- Klapp- Flügel- Fenster(nach Innen)

Mineralwoll- Dämmung

Halterung fürVorhangfassade

WärmegedämmteFensterprofile

Vakuum Dämmpaneele

Sonnenschutz- Blende

AUSSEN INNEN=50°

Schnitt Fassadendetail mit Deckenanschluss

N N

Es ist der Piloteinsatz innovativer Bauprodukte in den folgenden ausgewählten Bereichen vorgesehen:

Vakuumisolierverglasung mit einem U-Wert von 0,4 W/(m - 2K) in der Shedverglasung Auditorium Vakuum-Dämmpaneele, VIPs im Fassadenbereich -

Latentwärmespeicher, PCM in Räumen mit hohen Wärmelasten -

Ambient- Intelligence- Technology -

Biogasbetriebene Wärmepumpen -

Intergration eines Aquifer- Wärmespeichers -

Energetische Kleinwindnutzung -

Im Zuge der baulichen Neuausrichtung der Leuphana wurde schon bei den ersten Planungsschritten mit den Instituten der Fakultät III Umwelt und Technik zusammengearbeitet. Dem vorangestellt haben frühzeitige Bedarfsberechnungen die Basis und die zukünftigen Chancen des Projektes aufgezeigt. Die An-sätze für die bauliche Optimierung wurden mit externen Energie-beratern konkretisiert und in Vorgaben für den weiteren Planungs-prozess festgeschrieben.

Um diese Vorgaben einhalten zu können, wurden im weiteren Planungsprozess Schwachstellen lokalisiert, analysiert und weitere notwendige Untersuchungen veranlasst. So mussten die Haustechnikplaner ihre Entwürfe im Hinblick auf die verwendete Art der Energiebereitstellung den Vorstellungen der Universität zur Erreichung des Zieles der CO2-Neutralität anpassen.Als wesentlicher Bestandteil der Planung ist der kontinuierliche Dialog zwischen Fachplanern, Fachberatern und universitärer Institute der Nachhaltigkeitsforschung zu begreifen.

Derzeit werden weitere Möglichkeiten zur Verbesserung der energe-tischen Performance des Gebäudes geprüft. Zu nennen sind hier:

Anpassung der Fassadenneigungen und Sonnenschutzlösungen -

Untersuchungen von weiterer Photovoltaik- und Kleinwind nut- -

zungbiogasbetriebene Wärmepumpen (anstatt elektrisch) -

Einbindung eines Aquifer-Wärmespeichers im Zusammenhang -

mit einem stadtteilbezogenen Energiekonzept

Integrale und ganzheitliche Lösungsansätze

Innovative Bautechnologien und Produkte

№4



Logo 57x26 mm

574 mm

26 mm

350 mm

Logo 37x26 mm


Posternummer26 mm







Kennwerte und Optimierung

OptimierungsschritteGebäudeoptimierung

Verbesserung des A /V -Verhältnisses

Verringerung der Gebäudehöhe

EntwurflicheAusgangssituation

Integration von PV- ModulenShedverglasung

Reduzierung trans-parenter Bereiche

Optimierung der Aus-richtung des Auditoriums

0

20

40

60

80

100

120

AnforderungenEnEV 2007

Zentralgebäude(A/Ve = 0,2 [m-1]

0,38

Tran

smis

sionsw

ärm

ever

lust

H `

[W

/(m

²K)]

Vergleich Anforderungen an H `

1,05

Die gesetzl. Anf. der EnEV 2007 für Dämmeigenschaften derGebäudehülle werden um 60% unterschritten.

T

T

0

50

100

150

200

250

300∑275

Nutz

ener

gie

bed

arf [k

Wh/m

² NG

Faa]

∑112

Mittelwert GebäudebestandDeutschland dena Feldstudie

Bericht WB 128/2005

Zentralgebäude

Vergleich Endenergiebedarf* wird zur Zeit optimiert

Im Vergleich zum Gebäudebestand Deutschland wird der Nutzenergie-bedarf für Nichtwohnbauten um 59% unterschritten.

Beheizung

BeleuchtungHilfsenergieLüftung

Kühlung*175

25

21

35

14

11

37

5

10

31

0

50

100

150

200

250

300

Zentralgebäude

Zielwert0 kWhPE/m²a

Prim

ären

ergie

bed

arf [k

Wh

PE/m

²a]

Vergleich Primärenergiebedarf

275

Mittelwert GebäudebestandDeutschland dena Feldstudie

Bericht WB 128/2005

Der Energiebedarf wird zu 100% aus erneuerbarer Energie gedeckt.

Warmwasser

15

8

GLT

Nat. Wiss.Forschung

Nutzer-verhalten

Nutzer-präferenzen

ohne Ambient Intelligencemit Ambient Intelligence

Modellräume

Nutzerebene

Datenbus

Steuerbus

Gebäudebereich

Soz. Wiss.Forschung

Datenbank

Forschungs-zentrum

Smart Node

Studierenden-zentrum

AuditoriumSeminar-zentrum

Monitoring Haustechnik

PVBHKW RLT

Optimie-rung

Steuerung

Für die Wärme- und Kälteversorgung wurden verschiedene Vari-anten in Anlehnung an die DIN 4710 mittels Gradstunden unter-sucht. Weitere Untersuchungen sind in der Einbindung von solarer Energie und der Nutzung von Erdwärme geplant. Auf Basis einer Gebäudesimulation werden in der späteren Planung die Anlagen- komponenten dimensioniert und das Gesamtsystem weiter optimiert. Folgende Simulationen sind geplant:

- Gebäudesimulation Lastverhalten- energetischer Nachweis (EnEV 2007)- Tageslichtsimulation- Ökobilanzierung nach DIN EN ISO 14040 / 14044- Simulationen für den thermischen und akustischen Komfort- Life Cycle Costs, LCC

Im Vorfeld der gebäudetechnischen Anlagenplanung wurde die passive Energieeffizienz des Gebäudes optimiert, um den Energie-eintrag sowie die Infiltrations- und Transmissionswärmeverluste zu minimieren. Mit der sinnvollen Ausrichtung der Gebäudehülle und der Optimierung des Verhältnisses von geschlossenen zu transpareten Fassadenbereichen, wurde das A /V Verhältnis auf 0,2 m-1 immer weiter optimiert.Weitere Optimierungen sind im Bereich der Energiekennwerte Beleuchtung, Kühlbedarf und Photovoltaikflächen geplant.

Simulationen und Berechnungen

Kontinuierliche Optimierungsschritte

Das Monitoringkonzept vereint die Erfassung sowohl gebäudetechnischer als auch energetischer Daten auf verschiedenen Ebenen mit der Erfassung des Nutzerverhaltens und der Nutzerpräferenzen.Neben dem für die Vergleichbarkeit der Gebäudeperformance erfassten Gesamtverbrauch, aufgeteilt in die Zonen Forschungs-, Studierendenzentrum, Auditorium und Multifunktionsbereich, werden die für eine Auswertung und Evaluation der einzelnen Systemkomponenten notwendigen Daten auf der Subsystemebene – wie etwa für Lüftung, Beleuchtung, NT- und HT-Heizung – erhoben.

Der Ambient-Intelligence-Ansatz wird in interdisziplinärer Weise die Bearbeitung von human zentrierten und technischen Fragestellungen vereinen. Als Zielvorstellung gilt es, ein verteiltes, lernfähiges Energiemanagementsystem zu entwerfen, das sowohl den Gebäudebetreiber bei der Energie-Bewirtschaftung unterstützt als auch den Komfortwünschen der Anwender gerecht wird. Die mit Hilfe des Ambient-Intelligence-Systems erzielten Einsparungen werden zusammen mit Daten, die eine Interpretation der Nutzerzufriedenheit erlauben – Eingriffshäufigkeit mit Wichtung der Stärke des Eingriffs –, erhoben und mit Referenzdaten aus Räumen mit starrer Regelung sowie eingeschränk-ten Nutzerinterventionsmöglichkeiten verglichen.

Monitoring

Visualisierung Innenraum

Gefördert durch das Poster/Projekttitel 01 Zentralgebäude ... · Poster Format: A2 (594 x 420 mm)...

Documents

Transcript of Gefördert durch das Poster/Projekttitel 01 Zentralgebäude ... · Poster Format: A2 (594 x 420 mm)...