Novostavba hamburského úradu pre rozvoj miest a životné prostredie (BSU):
Využitie geotermickej energie v kombinácii s termoaktívnymi stropmi a prepracovaný systém vetrania sú po pútavej farebnej fasáde najvýraznejším prvkom v sídle Úradu pre rozvoj miest a životné prostredie (BSU) v Hamburgu. Vysoko efektívna čerpacia technológia Wilo zohráva ústrednú úlohu v zásobovaní teplom, chladom a vodou, ktoré je šetrné k životnému prostrediu.
V regionálnom podniku Geoinformácie a zameriavanie (LGV) pracuje takmer 1 500 zamestnancov na celkovej hrubej podlahovej ploche viac ako 61 000 m2. Tento viacprvkový komplex budov je presvedčivý nielen po vizuálnej stránke. Spĺňa tiež tie najprísnejšie požiadavky na ochranu životného prostredia a je jednou z najúspornejších administratívnych budov v Nemecku. Novostavba bola na „Medzinárodnej stavebnej výstave v Hamburgu“ ako projekt excelentnosti ocenená zlatým certifikátom Nemeckého združenia pre trvalo udržateľné budovy (DGNB). „Vysoký stavebný štandard je založený na komplexnej energetickej koncepcii pozostávajúcej z účinnej súhry obnoviteľných energií a dôslednej implementácie kritérií pre pasívne domy,“ vysvetľuje Axel Hupfeld, projektový manažér spoločnosti Obermeyer Planen + Beraten GmbH. Ročný dopyt po primárnej energii len 58,13 kWh/m 2a je značne pod pôvodnou špecifikáciou klienta 70 kWh/m2a. Aj požiadavka na vykurovacie teplo je pod požadovanou maximálnou hranicou 15 kWh/m2a a zodpovedá tak štandardu pre pasívne domy.
Úrad pre rozvoj miest a životné prostredie (BSU) je jednou z energeticky najefektívnejších administratívnych budov v Nemecku.
Geotermická energia ako základ udržateľnej energetickej koncepcie
Ako obnoviteľný zdroj energie je geotermická energia základom tejto koncepcie, zahrievanie miestností sa uskutočňuje prostredníctvom termoaktívnych stropov. Prevádzku vykurovacieho a chladiaceho systému, ktorý je šetrný k životnému prostrediu, ako aj spoľahlivé zásobovanie sanitárnych oblastí vodou zabezpečuje vysoko efektívna čerpacia technológia Wilo. Stavba je položená na celkovo 1 640 vŕtaných pilotách s dĺžkou 19 metrov. Polovica z nich sa používa na odčerpávanie geotermickej energie (zdrojová teplota: 13 °C v ročnom priemere). Dve soľankové/vodné tepelné čerpadlá zabezpečujú pre budovu cez soľankový okruh vykurovaciu vodu s prietokovou teplotou 50 °C. Základné zaťaženie preberajú tepelné čerpadlá. Tie sú prevádzkované so zelenou elektrickou energiou z Hamburgu, ktorá navyše dodáva teplo zo zemného plynu pre pokrytie špičkového zaťaženia. Tým tepelné čerpadlá a dodávka tepla zo zemného plynu pokrývajú tepelnú záťaž budovy pri vonkajších teplotách mínus 12 °C. Bivalentná koncepcia umožňuje tiež doplňovanie pomocou dodávky tepla zo zemného plynu, ak by pole geotermickej energie zlyhalo alebo sa vyčerpalo. „Aby sme zabránili možnému vybitiu geotermického poľa, odber tepla v zime kompenzujeme odovzdávaním tepla odvádzaného z budovy do pôdy počas leta,“ vysvetľuje Jörn Delicat, projektant zodpovedný za projekt v Obermeyer.
Dvojstupňové chladenie v letných mesiacoch
Chladenie pozostáva na jednej strane z dvoch zariadení spätného chladenia umiestnených na strechách, na druhej strane z geotermického poľa, ak teplota vonkajšieho vzduchu neumožňuje použitie spätných chladičov. Spoľahlivú a úspornú prevádzku vykurovacích a chladiacich okruhov, zabezpečujú elektronicky regulované inline-čerpadlá Wilo, na strane chladenia sú dvojité čerpadlá typu CronoTwin-DL-E, ako aj inline-čerpadlá VeroLine-IP-E na strane soľanky a vykurovania tepelných čerpadiel, ako aj v glykolovom okruhu spätných chladičov. Integrované elektronické prispôsobenie výkonu suchobežných čerpadiel zabezpečuje vysokú energetickú efektivitu.
Termoaktívne stropy na vykurovanie a chladenie
Zahrievanie miestností je podporované dvoma zásobníkmi, z ktorých každý má objem 5000 litrov. Odtiaľ sa uskutočňuje subdistribúcia do rôznych budov s ich samostatnými vykurovacími/chladiacimi okruhmi pre termoaktívne stropy na celkovej ploche 22 000 m2. Systémové teploty päťpodlažných častí budov sú 49 °C/28 °C (vykurovanie) a 14 °C/22 °C (chladenie), pričom inline-čerpadlá VeroLine-IP-E zabezpečujú ich cirkuláciu. Termoaktívne stropy výškovej budovy pracujú s teplotou prietoku a spiatočky 32 °C/28 °C (vykurovanie) a 18 °C/22 °C (chladenie). Výsledkom je konštantná hodnota ΔT 4 K, takže v obidvoch prípadoch je potrebný rovnaký hmotnostný prietok a môže sa vynechať inak potrebné prepínanie prevádzkových bodov čerpacej techniky. Dve vysokoúčinné čerpadlá Wilo-Stratos zabezpečujú maximálny prietok približne 30 m3/h. V niektorých oblastiach bez termoaktívneho stropu sa využívajú konvektory, podlahové vykurovanie a statické vykurovacie plochy. V zime musia byť k ohrevu vonkajšieho vzduchu zabezpečené aj vykurovacie registre centrálnych vetracích jednotiek. V príslušných vykurovacích okruhoch pracuje ďalších sedem vysokoúčinných čerpadiel Wilo-Stratos, ktorých EC motory regulujú potrebný počet otáčok v závislosti od dopytu a tak zabezpečujú energeticky efektívnu distribúciu tepla a chladu. Najmä v rozsahu čiastočného zaťaženia, ktorý predstavuje až 94 % času prevádzky, sa tým dosiahne výrazné zníženie spotreby elektrickej energie v porovnaní s neregulovanými čerpadlami.
Využitie dažďovej vody znižuje spotrebu pitnej vody
Aj v zásobovaní pitnou vodou sa zohľadňuje myšlienka ekológie a hospodárnosti. V súlade so smernicami pre verejné budovy v Hamburgu bola nainštalovaná čistá sieť studenej vody, ktorá je v osobitných prípadoch doplnená iba decentralizovanou prípravou teplej vody. Zariadenie na zvyšovanie tlaku Wilo-Comfort-Vario zabezpečuje zásobovanie výškovej budovy pitnou vodou. Za účelom zníženia spotreby pitnej vody sa používa aj dažďová voda dopadajúca na strechy, ktorá sa vyčistí vo filtračnom zariadení s rotačným bubnom, zhromaždí sa v cisterne a následne sa pomocou ďalšieho zariadenia na zvyšovanie tlaku privádza do samostatnej siete sivých vôd. Dažďová voda sa používa na toalety vo všetkých častiach budovy. Okrem toho sa zabezpečilo aj riadenie odpadových vôd komplexu. Tu sa používa široká škála ponorných motorových čerpadiel na odpadovú vodu a prečerpávacích zariadení od firmy Wilo, ktorými sa do predpovodňových systémov v Hamburgu môžu odvádzať aj odpadové vody nachádzajúce sa pod hladinou spätného vzdutia.
Pohodlná klíma v miestnosti s vysokou energetickou efektivitou
„Vďaka optimálnej súhre rôznych opatrení patrí sídlo BSU medzi energeticky najefektívnejšie administratívne budovy v Nemecku. Po približne 1,5 rokoch používania je jasné, že požadované kritériá komfortu a teplotnej hodnoty sú zachované počas celého roka,“ konštatuje Delicat. „Pomocou nadradenej regulácie je počas studeného ročného obdobia zabezpečená konštantná izbová teplota 21 °C. V lete však teploty vždy zostávajú v komfortnej oblasti okolo 25 °C.“ S cieľom optimalizovať potenciál úspory energie v budove sa projektoví manažéri spoliehajú aj na súčinnosť používateľov. Používatelia dostanú napríklad odporúčania pre správnu manipuláciu s vetracími klapkami. Monitorovanie energie vyvinuté v spolupráci s TU Hamburg-Harburg poskytuje dodatočné správy o spotrebe v súvislosti s budovami a tým zvyšuje citlivosť užívateľov. „Prvé výsledky ukazujú, že dopyt po energii je dokonca výrazne nižší ako predpokladali pôvodné prognózy. To potvrdzuje naše skúsenosti, ktoré sme získali v rámci monitorovania záruky,“ hovorí Hupfeld.