CERN Science Gateway, Genf, Schweiz

Das von der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) in Auftrag gegebene Science Gateway möchte die Öffentlichkeit für die Wissenschaft und die Aktivitäten des CERN begeistern und neue Generationen inspirieren. Es bietet eine Vielzahl von Räumen und Aktivitäten, von Ausstellungen bis zu Konferenzen, die in 6 Gebäuden untergebracht sind: 4 "Pavillons" und 2 "Röhren", die vom Large Hadron Collider des CERN, dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt, inspiriert sind. Jedes Gebäude ist durch eine gläserne Brücke mit dem Nachbargebäude verbunden.
Transsolar entwickelte die Konzepte für Komfort und niedrigen Energie- und CO2-Fußabdruck mit passiven und aktiven Lösungen. Alle Räume mit Ausnahme des Auditoriums werden durch Strahlungsflächen klimatisiert und mechanisch durch Verdrängungslüftung belüftet, was für höchste Raumluftqualität und thermischen Komfort bei minimalem Energiebedarf sorgt. Alle Fassaden sind mit leistungsfähiger Wärmedämmung und Dreifachverglasung sehr gut isoliert. Nur die Brücken bilden eine Ausnahme, sie sind doppelt verglast und große Überhänge schützen vor der Sonne, sie werden passiv belüftet, gekühlt und beheizt. Sie kommen also mit rein passiven Maßnahmen zur Klimatisierung aus, außer bei extremer Kälte, dann heizen Niedertemperatur-Strahlungspaneele.

Das Auditorium ist für ein Höchstmaß an Flexibilität bei der Nutzung konzipiert. Es nimmt maximal 900 Personen auf und kann in drei Säle aufgeteilt werden. Eine ausziehbare Tribüne ist im eingezogenen Zustand unsichtbar in der Rückwand verborgen. Das clevere Klimakonzept stützt sich auf ein Vollluftsystem, d.h. mechanische Lüftung sorgt zugleich für Frischluftzufuhr, Heizung und Kühlung, nach dem Prinzip einer Verdrängungslüftung.
Für die Belüftung des Auditoriums wurde eine individuelle Sonderlösung maßgeschneidert . Die Frischluft wird in einem kanalisierten Plenum unter dem Boden zugeführt und strömt dann durch Mikroperforationen im Boden in das Auditorium. Diese Öffnungen haben einen Durchmesser von 4 mm bei einem Abstand von 16 mm. Die Luft wird unterhalb der Decke an 3 Stellen abgesaugt. Zwei numerische Strömungssimulationen haben das Konzept validiert. Die erste stellte sicher, dass die aus den Mikroperforationen des Fußbodens entweichende Luft den Komfort nicht beeinträchtigt, also keinen spürbaren Luftzug im Fußbereich erzeugt. Mit der zweiten Simulation wurde die thermische Behaglichkeit im Auditorium durch Luftschichtung unter Berücksichtigung des Belüftungskonzepts und der thermischen Lasten (Beleuchtung, szenografische Beleuchtung, Publikum) bewertet.
Darüber hinaus wurde jeder Raum des Science Gateway durch dynamische thermische Simulationen untersucht, um sicherzustellen, dass der thermische Komfort den Anforderungen entspricht, während gleichzeitig der Energiebedarf auf Gebäudeebene bewertet wurde. Dies führte zur Entwicklung eines Energieversorgungskonzepts, das hauptsächlich auf erneuerbaren Energien basiert: vertikale Erdwärmesonden für Heizung und Kühlung und Photovoltaikmodule für die Stromversorgung. Allerdings mussten die Erdsondenbohrungen während der Bauphase aus geotechnischen Gründen eingestellt und das System durch eine hocheffiziente Luft-Wasser-Wärmepumpe ersetzt werden.
Über jedem Pavillon schwebt ein photovoltaisches Vordach aus je 620 Modulen mit einer Gesamtfläche von 3720 m², die jährlich 493 MWh Strom erzeugt. Das sind 100 MWh mehr als der ermittelte Bedarf, wodurch das Science Gateway CO2-neutral im Betrieb ist und die Stufe "THPE 2000 W" der strengen Genfer Energieverordnung erfüllt.