Power TowerErstes Passivhochhaus der Welt


In Linz, der drittgrößten Stadt Österreichs, entstand mit der Power Tower genannten neuen Konzernzentrale des Energieversorgungsunternehmens Energie AG Oberösterreich das erste Passivhochhaus der Welt. Das Gebäude kommt vollständig ohne Fernwärme und damit auch ohne fossile Energieträger aus. Der Wärme- und Kühlbedarf wird mit Wärmepumpen gedeckt.
Vor Baubeginn formulierte die Energie AG ehrgeizige Zielvorgaben: Das 19 Stockwerke hohe Gebäude sollte als erstes Hochhaus weltweit Passivhausstandard erreichen und weitgehend energetisch autark sein. Auch das große Rechenzentrum im Haus sollte möglichst ohne aufwändige Zusatzkühlung auskommen.Entsprechend mussten bei dem Energiekonzept und der Gestaltung der Außenhülle neue Wege beschritten werden. Dank Geothermie und innovativer Abwärmenutzung konnten die Zielvorgaben eingehalten werden.
Zunächst liefern zwei Förderbrunnen zur Grundwassernutzung das Kühlwasser für den Kühlkreislauf des Rechenzentrums. Über zwei Großwärmepumpen wird ein Teil der Wärme aus dem Kühlwasser wieder entzogen und der Gebäudeheizung zugeführt. So werden Abwärmeverluste vermieden. Die Leistung der Wärmepumpen lässt sich jederzeit an den aktuellen Wärmebedarf im Gebäude anpassen und lieferteine regelbare Heizleistung zwischen 200 und 385 kW. Jede der beiden Pumpen erreicht eine Jahresarbeitszahlen (JAZ) von größer als 5. Das heißt, aus einem kW Strom werden mehr als 5 kW Wärme gewonnen. Das Kühlwasser versickert am Ende des Prozesses in einem separaten Versickerungsbrunnen, nachdem es auf eine Temperatur von rund 18°C abgekühlt ist. 

Hauptlieferanten der geothermischen Energie sind 46 Tiefsonden mit 6.900 laufenden Metern. Dazu wurden zwei Erdsondenfelder mit Bohrungen bis 150 Meter Tiefe in den Untergrund eingebracht. In den Sonden von je 150 Laufmetern kursiert eine 20-prozentige Glykol-Wassermischung. Sie gelangt mit 5°C zur Wärmepumpe, deren Kompression sie auf eine Temperatur von 40 °C bringt. Die Sonden wurden mit einer speziellen Bentonitmischung verfüllt, die für einen guten Wärmeübergang auf die Sonden sorgt.
Eine Besonderheit bei der Nutzung der Erdwärme stellt das Einbringen von Wärmesonden in die Fundamentpfähle des Bauwerks dar, die damit als zusätzliche Wärmelieferanten erschlossen werden konnten. In die insgesamt 86 Pfähle aus Beton, die das 19-geschoßige Bauwerk tragen, wurden nochmals 900 laufende Meter Wärmesonden eingegossen. Als Kunststoffschläuche ausgelegt, wurden sie an den Bewehrungskörben der Pfähle befestigt und einbetoniert. Die Fundamentpfähle reichen acht Meter in die Tiefe und haben einen Durchmesser von je 90 Zentimetern.

Für den niedrigen Heizwärme- und Kühlbedarf des Gebäudes ist vor allem der Fassadenaufbau entscheidend. Die Fassade besteht zu zwei Dritteln aus Glas und zu einem Drittel aus hoch dämmenden opaken Elementen, die mit 20 Zentimeter Steinwolle isoliert sind. Statt einer herkömmlichen energieintensiven Klimaanlage wird auf eine Kombination von Kühlung und Beschattung gesetzt. In die Fassadenelemente sind innovative Lamellen mit einer Mikroprismenstruktur integriert, die auch bei fast horizontaler Stellung die Sonnenstrahlung reflektiert und den solaren Wärmeeintrag minimiert. So wird den Mitarbeitern trotz Sonnenschutz die maximale Durchsicht nach außen ermöglicht. Zusätzliche Kühlung übernehmen abgehängte Kühldeckenelemente mit hoher Strahlungswirkung für ein wohltemperiertes Raumklima. Sie lassen so gut wie keine unangenehmen Luftbewegungen entstehen.
Über einen Wasserkreislauf wird die überschüssige Wärme aus den Büros abgeführt und in die Erdsonden verbracht. Das Erdreich kann so zusätzlich als Wärmespeicher für Energie genutzt werden, die im Winter wieder für die Heizung zur Verfügung steht.
Wenn die freie Kühlung im Laufe des Sommers wegen des Temperaturanstiegs im Erdreich zu Ende geht, kann durch Umkehren des Wärmepumpenprozesses weiterhin Wärme aus den Büros in das Erdreich verfrachtet werden. 1 kWh Strom führt dann rund 2 kWh Wärme aus den Büros ab und bringt rund 3 kWh ins Erdreich ein.it 1 kWh Strom für die Umwälzpumpe können so bis zu 50 kWh Kälte transportiert werden.

Abgerundet wird das enrgiesparende Konzept durch eine der größten Photovoltaikanlagen Österreichs auf der Südwestseite des Towers. Die Solarstromanlage erstreckt sich über 650 Quadratmeter, hat eine Spitzenleistung von 66 kW und liefert 42.000 kWh im Jahr.

Autor: jn - //www.baumagazin.de/4382