Research & Development Facility Kornberg Center, Madison, WI, USA

Research & Development Facility Kornberg Center

Der Neubau beheimatet unterschiedliche Nutzungen wie biologische Forschungslabore, Konferenzräume und Verwaltung, Sport und Cafeteria. Das Design hält den Menschen im Mittelpunkt, es bietet eine inspirierende Umgebung mit viel Tageslicht, frischer Luft und hält Bezug zu Natur und Grünflächen. Das innovative Gebäude integriert mehrere Designstrategien, um für angenehmen Komfort der Nutzer zu sorgen. Es hält dank Energieeffizienz seinen CO2-Fußabdruck gering und verleiht ihm zukunftweisend Resilienz gegenüber dem feucht-kontinentalen Klima.

Wesentlich für das Kornberg Center ist seine atmungsaktive, zweischichtige Gebäudehülle. In ausgewählten Bereichen besteht sie aus einer äußeren Glasfassade mit automatisierten Öffnungsflügeln und einer inneren Fassade mit korrespondierenden Öffnungsflügeln. Die Laborbereiche sind ausgenommen, da aufgrund der Anforderungen natürliche Lüftung hier nicht erlaubt ist. Die Kombination zweier den Wärmeschutz betreffend unterschiedliche Standardfassaden besitzt eine höhere Effizienz als eine teurere, einschichtige Hochleistungsfassade; sie verbessert den thermischen Komfort, reduziert die Wärmeverluste und ermöglicht die natürliche Belüftung der angrenzenden Bürobereiche.

Ziel des Entwurfs war, das ganze Gebäude mit Tageslicht zu durchdringen; detaillierte Tageslichtstudien unterstützten die Ausgestaltung. Bewegliche Sonnenschutzbehänge in der Doppelfassade ermöglichen einen effizienten sommerlichen Wärmeschutz. Das Atrium wird über transparente vertikale Flächen natürlich belichtet. Auch die innere Erschließung, die als hölzerne Verbindungsstege an der Dachkonstruktion hängend ausgebildet sind, gibt indirekt Tageslicht an die Labore ab.

Die Arbeitsbereiche gruppieren sich um das Atrium, in dem große Deckenventilatoren für sanfte Luftbewegung sorgen und die Aufenthaltsqualität im Winter wie im Sommer optimieren.

Mit Wärme und Kälte versorgt sich das Gebäude über eine Wärmepumpe, die an ein Erdsondenfeld angekoppelt ist. Spitzenlasten werden über ein Nahwärmenetz abgedeckt. Strahlungsheizung und -kühlung sorgen für thermischen Komfort. In Summe etwa 34 Kilometer Rohrleitung in den Massivdecken konditionieren die Bürobereiche bzw. das Atrium über den Boden.
In den Bürobereichen und im Atrium erfolgt die Belüftung hybrid. D.h. bei moderaten Außenbedingungen kann natürlich gelüftet werden, ansonsten mechanisch. Dabei erfolgt die Luftzufuhr als sogenannte Quelllüftung, wobei die Frischluft durch Luftauslässe in Bodennähe in den Raum tritt, dann langsam nach oben wandert, wo sie durch Überströmöffnungen in Deckennähe abgeführt wird. Dieses verwirbelungsfreie Einbringen von Zuluft in den Raum verdrängt effizient und ohne Komforteinbußen die belastete Raumluft, ohne sich mit ihr zu vermischen.

Die wichtigste Energieeinsparung wurde in den Laboratorien mit ihrer unerlässlichen mechanischen Belüftung erreicht. Ein System mit Enthalpie-Rad gewinnt sowohl sensible als auch latente Wärme aus der Laborabluft zurück.

Den Energieeintrag aus Photovoltaik mit eingerechnet, ist der Energieverbrauch des Kornberg Centers um 65 % geringer als der einer vergleichbaren, herkömmlich gebauten Einrichtung. Die anderen Teile des Flachdaches sind begrünt, Regenwasser wird aufgefangen und genutzt.

Research & Development Facility Kornberg Center

Konzeptskizze für natürliche Lüftung. Copyright: Joshua M. Vanwyck, JMV Consulting

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