Energieeffizient mit vorgefertigter Deckenkonstruktion

Mitten in den Weinbergen am Fluss Mosel steht der Neubau des Institut Heidger in der Ortschaft Osann Monzel. Das neue Gebäude des international anerkannten Instituts für Qualitätsmanagement und Qualitätssicherung bei Wein und Spirituosen besticht durch seine auf die Nutzung optimierten Eigenschaften und durch den hohen Grad an Nachhaltigkeit und Energieeffizienz.

Auf einer Grundfläche von 800 m² wurde eine Stahlbetonskelettkonstruktion mit drei Geschossen errichtet. Nur wenige Stützen und Wände waren erforderlich, um die Flachdecken mit vorgefertigten Deckenelementen zu unterstützen. Die beidseits neben der mittleren Erschließungszone angeordneten Großräume mit einer Fläche von jeweils rund 360 m² kommen mit nur zwei Mittelstützen aus. Das ermöglicht die flexible Anordnungen von einzelnen Räumen, aber auch deren zukünftige Veränderung.

Multifunktionale ­Deckenkonstruktion

Die Besonderheit liegt in Konzept und Ausführung der vorgefertigten Deckenkonstruktion. Anstelle des üblichen Vollquerschnitts wurde bei dem Bauvorhaben ein Sandwichquerschnitt eingesetzt. Dieser besteht aus zwei tragenden, dünnen Schalen; einzelne Rippen verbinden diese Schalen; zwischen den Rippen wiederum gibt es einen Hohlraum.

Dieser Querschnitt spart Material und Gewicht, ist leicht und dennoch stabil und somit für große Spannweiten geeignet. Mit einer Deckenstärke von nur 40 cm werden Spannweiten von bis zu 10 m realisiert. Die einzelnen Deckenelemente wurden komplett mit den beiden Schalen im Fertigteilwerk hergestellt, vor Ort versetzt und mit den in Ortbeton ergänzten deckengleichen Unterzügen zu einer tragenden Konstruktion verbunden. Die hochfeste, vorgespannte Bewehrung in den deckengleichen Unterzügen ermöglichte die schlanke Deckenkonstruktion als Flachdecke.

Neben der Material- und Gewichtseinsparung hat die Ceiltec-Deckenkonstruktion weitere Vorteile: Die üblicherweise unterhalb der Decke angeordneten Haustechnikkomponenten können bei der neuartigen Konstruktion in den Deckenquerschnitt integriert werden. Für die Montage der Lüftungs- und Elektroleitungen steht der gesamte Deckenhohlraum zur Verfügung. Damit die Leitungen in alle Richtungen, auch durch die Rippen hindurch, angeordnet werden können, waren große Öffnungen in den Stegen erforderlich. Über Revisionsöffnungen in der oberen Schale erfolgt die Kontrolle über die Leitungen.

Die Rohrleitungen zum Heizen und Kühlen werden bereits werkseitig in die untere Schale einbetoniert. Dadurch ist eine sanfte Klimatisierung möglich, die mit Strahlung arbeitet. Das sorgt für ein sehr angenehmes, zugluftfreies Raumklima. Im Vergleich zur sonst üblichen Klimatisierung wird nicht die Luft sondern es werden alle Umgebungswände gleichmäßig erwärmt beziehungsweise gekühlt.

Dank der großen freien Deckenfläche können die die Wärmeenergie erzeugenden Vorlauftemperaturen sehr niedrig gehalten werden, was die außerordentlich energieeffiziente Versorgung mit Wärmepumpen ermöglicht.

Neue Verbindungstechnik

Die Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Energieverteilung im Gebäude sind mit den vorgefertigten Deckenelementen gegeben. Die zugehörige Energieerzeugung nutzt die Erdwärme über Geothermie. Heizen und Kühlen mit erneuerbarer Energie ist nicht nur sehr nachhaltig, sondern auch sehr wirtschaftlich. Erdsonden, die bis in eine Tiefe von 130 m reichen, liefern über den Jahresverlauf eine nahezu gleichmäßige Temperatur von 10.0 bis 13.0 ^oC, mit der die Wärmepumpen sehr wirtschaftlich arbeiten. Für die Wärmeversorgung des Gebäudes muss die Temperatur mit der Wärmepumpe auf ein Niveau von rund 30 ^oC angehoben werden. Die Kühlung erfolgt kostenlos ohne den Einsatz einer Wärmepumpe, da die niedrigen Temperaturen des Erdreichs über einen Wärmetauscher direkt in die Rohrregister der Deckenplatten eingespeist werden. Diese sogenannte passive Kühlung ist besonders effizient und wirtschaftlich.

Die hohe Wirtschaftlichkeit der Klimatechnik wird durch die verschiedenen Speichermöglichkeiten aller beteiligten Elemente gewährleistet. Das Erdreich speichert die Energie vom Sommer in den Winter. Die mechanischen Pufferspeicher sorgen für eine gleichmäßige Versorgung mit Kälte oder Wärme auch bei Lastspitzen. Auch die Betonmasse der Decken wird als zusätzlicher Energiespeicher eingesetzt, um thermische Spitzen abzufedern. Dadurch wird ein gleichmäßiger, konstanter und schlussendlich wirtschaftlicher Betrieb der Anlagentechnik gewährleistet.