KARLA Neubau Dienstgebäude Beiertheimer Allee, Karlsruhe, Germany

Ein Komplex aus Flachbau und 90 m Hochhaus ersetzt das alte Dienstgebäude. Neben Amtsräumen entstehen Flächen für die Unfallkasse Baden-Württemberg, die Verwaltungs- und Wirtschaftsakademie, eine betriebsärztliche Praxis und eine Kindertagesstätte.
Das Ziel des Energiekonzepts ist ein CO2-neutraler Betrieb der Verwaltung, das Gebäude muss also die CO2-Emissionen, die es während eines Jahres im Betrieb verursacht, vollständig durch lokal gewonnene erneuerbare Energie kompensieren, hier erzeugt durch Photovoltaik. Der Energiebedarf muss möglichst gering sein und das Team dafür passive Strategien anwenden und Synergien erschließen. Mit Simulationen auf Basis des DWD-Extrem-Wetterdatensatzes für Karlsruhe hat Transsolar Nutzungsbereiche auf Komfort und Energiebedarf untersucht, für jeden Bereich ein Konzept für hohen thermischen Komfort und höchste Flexibilität entwickelt sowie auf maximale Robustheit getestet. Zu den passiven Maßnahmen zählen kompakte Bauform und hoher Dämmstandard der Fassade. Die Verglasung wird so ausgelegt, dass sie im Sommer wie im Winter Tageslichtverfügbarkeit mit Wärmeschutz bestmöglich verknüpft. Außenliegender Lamellenbehang lässt dank individuell regelbarer Tageslicht-Lenkfunktion ausreichend Licht ein, mindert zugleich aber solaren Wärmeeintrag und damit den Kühlbedarf. Eine Doppelfassade umgibt das Hochhaus, hält Wind und Wetter vom Sonnenschutz ab und dämpft Außenlärm auch bei geöffneten Fenstern, gut für möglichst lange natürliche Lüftung.
Ausreichender Luftwechsel und gute Luftqualität bei geringem Technikaufwand und Energiebedarf (low-tech) sind Schlüsselelemente des Konzepts. Es dient der Energieeffizienz, wenn Lüftungssystem und Konditionierung technisch voneinander getrennt sind. Für den Flachbau ist mechanische Grundlüftung vorgesehen, wobei alle Bereiche, deren Gegebenheiten natürliche Belüftung erlauben, öffenbare Fenster erhalten. Das Hochhaus erhält eine Grundlüftung über geschossweise dedizierte Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Die Außenluft wird zentral angesaugt und die Fortluft über einen weiteren zentralen Kanal abgeführt.
Zum Heizen und Kühen dient ein hydraulisches Flächensystem. Alle Wärme- und Kälteverbraucher, ausgenommen die Warmwasserbereitung, sind energieeffizient auf niedrige Vorlauftemperaturen für Heizzwecke und relativ hohe Temperaturen für Kühlung ausgelegt. Im Flachbau sind Heiz- und Kühldecken für die thermische Konditionierung der Räume vorgesehen. Module unterstützen vielfältige Nutzung, es kann leicht auf Sondersituationen reagiert werden, Umbau ist mit geringem Aufwand möglich. Fußbodenheizung ist für Lobby, Speisesaal und die Kindertagesstätte vorgesehen. Zur Temperierung im Sommer kann das Bodensystem mit Kaltwasser beschickt werden. Die homogene Nutzung im Hochhaus erlaubt ein für Heizen und Kühlen aktiviertes Lehmdeckensystem, das ein stabiles Raumklima bietet dank thermischer Masse und passiver natürlicher Regelung der Luftfeuchte. Abwärmenutzung innerhalb des Gebäudes ist die effizienteste Form simultaner Wärme- und Kälteerzeugung. Zwei Sprinklertanks lassen sich auch als Kältepufferspeicher nutzen, was Wärme- und Kältebezug entkoppelt und den Anteil der Abwärmenutzung maximiert. Der weitere Bedarf wird über die geothermische Nutzung durch Brunnen als primäre Quelle und Rückkühlung über die Außenluft, mit einer reversiblen Wärmepumpe als zentralem Element, gedeckt. Die Fernwärme der Stadtwerke deckt Wärmespitzenlasten ab, gegen Spitzenlasten beim Kühlen dienen Kompressionskältemaschinen mit Trockenrückkühlern auf dem Flachbau.