Das von der Universität Kassel koordinierte Projekt behandelt den Neubau des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE. Das Konzept des Gebäudes und der Anlagentechnik ist energetisch sehr ambitioniert und umfasst u.a. ein Eisspeicher-Wärmepumpen-System sowie fassadenintegrierte Lüftungsmodule.
Im Rechenzentrum des Instituts fällt ganzjährig Abwärme an. Diese dient als zentrale Wärmequelle zur Beheizung des Gebäudes. Über den Eisspeicher wird diese Abwärme zwischengespeichert und nutzbar gemacht. Dementsprechend wird der Eisspeicher hierüber regeneriert. Im Sommer wird der Eisspeicher vorrangig zur Kühlung des Gebäudetrakts genutzt. Dabei kann über die dezentralen Lüftungsanlagen ortsabhängig und über die Betondecken bedarfsorientiert gekühlt werden. Im Winter wird die zwischengespeicherte Abwärme aus Rechenzentrum sowie Gebäude dann über die Wärmepumpe zur Beheizung des Gebäudes verwendet. Bei tiefen Außentemperaturen wird die Wärmepumpe durch eine Gasthermenkaskade unterstützt.
Das Gebäude lässt sich über das Automationssystem OGEMA gewerkeübergreifend steuern, wodurch eine Optimierung der Betriebsführung möglich wird. Die Bewertung der Gesamtenergieeffizienz des Neubaus und die Einordnung hinsichtlich baulicher und anlagentechnischer Aspekte gibt Aufschluss darüber, wie solche neuartigen Gebäude zukünftig geplant und betrieben werden können. Vor diesem Hintergrund wurde im Teilvorhaben u.a. eine gesamtenergetische Bewertung durch die Erstellung von Simulationsmodellen von Gebäude und Anlagentechnik durchgeführt. Primärziel des Teilvorhabens ist die end- und primärenergetische Bewertung der Gesamtenergieeffizienz des Neubaus hinsichtlich der Anforderungen für vergleichbare Gebäude sowie die Entwicklung übertragbarer Planungsempfehlungen für zukünftige Neubauten. Durch das Monitoring des Neubaus wurden bei der Inbetriebnahme Schwachstellen identifiziert und nach der Gewerke-Abnahme der laufende Gebäudebetrieb weiter optimiert.
Beim vorliegenden Energiekonzept nimmt die Abwärme eine zentrale Rolle ein. Hierbei ist die nach Gebäudeenergiegesetz geforderte Abwärmenutzung von Rechenzentren bereits erfüllt, obwohl es zur Zeit der Planung noch keine Vorgabe war. Um einen CO2-neutralen Betrieb sicherzustellen, können zukünftig weitere Energiequellen oder Speichertechnologien erschlossen werden.
M.Sc. Leon-Moritz Schellhase Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Fachgebiet Bauphysik, Uni Kassel