DEW21-Hauptverwaltung: Vom Sanierungsprojekt zum Referenzobjekt

(27.9.2006) Im Zuge einer umfassenden Fassaden- und Haustechniksanierung wurde aus dem über 50 Jahre alten Gebäudekomplex des Dortmunder Energie- und Wasserversorgers DEW21 ein Referenzobjekt (siehe Bing-Maps und/oder Google Map). Der aus dem Ensemble herausragende Turm repräsentiert die ökologische und ökonomische Leistungsfähigkeit moderner Fassadentechnik: Aus der Kombination moderner Fenster-Systemtechnik mit einer beschlagtechnischen Sonderlösung für die Außenhaut entstand die vermutlich erste, komplett von innen zu reinigende Doppelfassade der Welt:

Die Hauptverwaltung der Dortmunder Energie und Wasser (DEW21) war noch zu Beginn des neuen Jahrtausends ein unter sicherheitstechnischen und energetischen Aspekten unzeitgemäß ausgestattetes Objekt. Wenig Ehre machte es seinem Nutzer vor allem durch die hohen Energieverluste der nach heutigen Standards unzureichend gedämmten Gebäudehülle, aber auch die gesamte Heiz- und Klimatechnik sowie die Brandschutzeinrichtungen bedurften einer dringenden Revision. Andererseits handelte es sich bei dem Gebäudekomplex aus dem Jahre 1954 aus Sicht der Denkmalpflege um ein erhaltenswertes, weil in vielerlei Hinsicht charakteristisches Objekt des zeitgenössischen Architekturstils der 50er Jahre.

Zweispänner mit strukturierter Fassade

Im Zentrum des Gebäudekomplexes, der sich über drei Straßen erstreckt, befindet sich ein Turmbau, der funktional und technisch das Zentrum der Umgestaltung darstellt. Es handelt sich hier um einen Zweispänner in Stahlskelettbauweise mit einer zentrierten, stark strukturierten Fassade. Die geschlossenen Fassadenbereiche rechts und links der Fensterbereiche sind kunstvoll im Fugenschnitt verklinkert (horizontal laufende Verfliesung) - eine handwerkliche Ausführungsform, die ebenso erhalten bleiben sollte wie die vertikal arrangierten Lisenen, die die Fassade nach außen durchdringen und die charakteristische Ansicht des Turmgebäudes prägen. Weiterhin als erhaltenswürdig eingestuft wurde das flache Walmdach mit auskragender Dachtraufe, das somit weder aus ästhetischen noch aus konstruktiven Gründen zur Aufnahme eines Reinigungskrans für die Glasfassade geeignet war.

Während die authentische Wiederherstellung der Klinkerfassade im Anschluss an den Auftrag eines Wärmedämm-Verbundsystems problemlos realisierbar war, musste zur energetisch wirksamen und optisch vertretbaren Dämmung der Lisenen eine Sonderlösung gefunden werden. Man entschied sich hier aufgrund des sehr schwachen Auftrags rechts und links der Stützen für vakuumierte Dämmungen (siehe auch Vakuum-Isolations-Paneele, VIP), die zudem einen 3-fach höheren Dämmwert aufweisen als herkömmliche Dämmmaterialien. Auf diese Weise effektvoll und schlank gedämmt, erhielten die Lisenen abschließend eine Aluminium-Blecheinkapselung, die die Dämmung verdeckt (siehe Horizontalschnitt).

DEW21 erarbeitete klimatechnische Zielvorgaben

Die DEW21 verfügt über eine hauseigene Abteilung Hochbau, die unter Leitung des Architekten Dr. Wolfgang Wagner Planung und Projektleitung für die Sanierung übernahm. Die Zielvorgaben des Planungsteams strebten für das Turmgebäude eine Temperaturdifferenz von außen zu innen in Höhe von 5° K an. Durch umfangreiche rechnerische Verfahren im Vorfeld der Sanierung wurden diverse Modelle auf die Erreichbarkeit dieser Vorgaben überprüft. Bei der Berechnung und Simulation der zu erwartenden Luftströmunsverhältnisse wurde das DEW-Planungsteam von Prof. Dr.-Ing. Helmut Müller, Fachbereich für klimagerechte Architektur der Fakultät Bauwesen an der Universität Dortmund, unterstützt. Aus den konzeptionellen Überlegungen und Berechnungen ging ein dualer Lösungsansatz hervor: Eine intelligente, elektronisch gesteuerte Doppelfassade sollte in Verbindung mit einer Deckenkühlung zum angestrebten Ergebnis führen.

Die Doppelfassade - Sonderkonstruktion auf Systembasis

Die Doppelfassade ist eine Kombination von innen liegenden Parallel-Ausstell-Drehflügeln vom Typ Schüco Royal S 75 PAD und einer zweiten Hülle aus punktgehaltenen Glaselementen (VSG aus 2 x TVG / Multipoint-Beschläge, Bild), die mit einem eigens entwickelten Edelstahl-Scharniersystem an den noch ungedämmten Lisenen befestigt sind. Die zu Reinigungszwecken um 90° eindrehbaren VSG-Außenscheiben sind kleiner als die PAD-Innenflügel, daher im fixierten Zustand umlaufend belüftet. Filigrane Edelstahlseile dienen als Vogelschutz in den Lüftungszwischenräumen; witterungsunabhängiger Sonnenschutz ist durch die in der Zwischenebene liegenden, ebenfalls elektronisch gesteuerten Jalousien gewährleistet. Oberhalb des Sonnenschutzes ist die Doppelfassade von Ebene zu Ebene geschottet, um die bei Doppelfassaden oft auftretende Sogwirkung zu vermeiden. Die gesamte thermische Entwicklung spielt sich somit geschossweise ab (siehe Vertikalschnitt).

Elektronische Steuerung der PAD-Elemente

Um die errechnete Strömungs- und Lüftungswirkung zu erzielen, wurden die neuartigen PAD-Elemente von Schüco in Kooperation mit dem Hersteller derart modifiziert, dass die Fenster im ausgestellten Zustand den vollen Querschnitt von 14 mm freigeben. Eine Änderung der Rahmenkontur des Flügelrahmens durch die Verwendung eines Sonderprofils macht nun eine motorische, Bussystem-gesteuerte Belüftung bei einem sehr effizienten, weil umlaufenden Lüftungsquerschnitt möglich. Die Einstellung kann den Witterungsbedingungen individuell angepasst werden. So sind die Fensterelemente beispielsweise in Sommernächten aufstellbar, um eine Abkühlung des Baukörpers zu beschleunigen - Witterungsbedingungen werden dabei sensorisch registriert und lösen spezifische Fensterstellungen aus. Zur klimatischen Anpassung ist in jedem Büroraum ein eigener Rechner installiert, der die Funktionen der Fassade mit einem Spektrum von über 900 aufgelegten Varianten steuert. Das System kann im Bedarfsfall auch in Nullstellung gefahren werden, wodurch eine manuelle Öffnung der Parallel-Ausstell-Drehfenster möglich wird. Notwendig und empfehlenswert ist dies bei der Normalnutzung allerdings nicht, da ein regelmäßiger Luftaustausch vom System vorgesehen ist. Im Reinigungsfall hingegen lassen sich beide Ebenen servicefreundlich nach innen eindrehen.

Die intelligente Doppelfassade ist konzeptionell und steuerungstechnisch mit einer Deckenkühlung kombiniert. Perforierte Gipskartondecken mit auflaminierten Wasserleitungen sind 8 cm unterhalb der Betondecken angebracht und werden - ebenfalls gesteuert über die elektronische Haustechnik - geschossweise mit Wasser versorgt. Die Kühldecken werden mit einer Temperaturdifferenz von maximal 1,5 - 2° K zur Raumtemperatur gefahren, um jegliche Kondensatbildung zu vermeiden.

Begehrte Arbeitsplätze im Turm

Das Zusammenspiel von Doppelfassade und Deckenkühlung führt beim DEW21-Turm zu der erwünschten Temperaturdifferenz von 5° K, die so bemessen worden war, um ganzjährig die Behaglichkeitsgrenzen einzuhalten. Dass dies nicht allein Rechenspiele sind, weiß Projektleiter Dr. Wagner nach nunmehr einjähriger Dokumentation der Klimaverhältnisse, Energie- und Facility-Managementkosten zu bestätigen: "Durch die Sanierung konnten wir gegenüber dem Altbau eine Primärenergieeinsparung von ca. 50 Prozent und eine Einsparung des Lüftungswärmebedarfs von 37 Prozent realisieren. Die Möglichkeit der vollständigen Innenreinigung der Fenster spart darüber hinaus beträchtliche Reinigungskosten. Das beste Kompliment für den Erfolg der Sanierung kommt allerdings von den Mitarbeitern unseres Unternehmens - bei ihnen sind die Arbeitsplätze im Turmbau aufgrund der hervorragenden klimatischen Bedingungen überaus begehrt."

Begehbares Photovoltaik-Dach

Die repräsentative Wirkung des Turmbaus der DEW21 konnte noch gesteigert werden durch die Ergänzung um einen repräsentativen Eingangsbereich. Das vor das Erdgeschoss des Turmbaus gesetzte Flachdach-Gebäude beherbergt ein großzügiges und kunstvoll gestaltetes Kundenforum, in dem technische und kaufmännische Beratung für Kunden der DEW21 räumlich zusammengeführt werden. Eine Photovoltaik-Aufdachlösung mit transluzenten Modulelementen von Schüco erfüllt dort zugleich ökologische und ästhetische Funktionen. Das offene Arrangement der Zellenschicht lässt das Tageslicht in bläulicher Tönung durch das Dach strömen, und ein glastechnisch komplexer Modulaufbau der Photovoltaik-Isolierglas-Elemente erlaubt die Begehbarkeit zu Reinigungszwecken. Somit reflektiert der Anbau das zentrale Sanierungsthema der DEW 21 - die Verbindung von Ökologie, Ökonomie und Ästhetik durch modernste Fassaden- und Gebäudetechnik.