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Stuttgart: Eine Fassade, die forscht...

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Das neue Institutsgebäude des ZSW in Stuttgart wird mittels Bauteilaktivierung geheizt und gekühlt.

Foto: © ZSW


ZSW Stuttgart, Deutschland

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, ZSW, hat im vergangenen Jahr sein neues Institutsgebäude am Standort Stuttgart bezogen. Die Wissenschaftler verfügen nun über mehr Platz und eine verbesserte Infrastruktur zur Entwicklung von Technologien für die Energiewende. Der Energiebedarf des Gebäudes wird zu einem großen Teil aus klimaschonenden Quellen gedeckt.

Die reine Nutzfläche des Gebäudes beträgt 8.000 Quadratmeter, rund 30 Prozent mehr als zuvor. Knapp die Hälfte der Fläche entfällt auf Forschungshallen und Labore. Das neue Gebäude bietet somit erstmals die Möglichkeit, größere
Forschungslabore, Werkstätten und Büros der derzeit 110 Mitarbeiter in Stuttgart unter einem Dach unterzubringen.
Der Entwurf des Architekturbüros Henning Larsen Architects mit seinen ineinandergreifenden Gebäudeteilen unterstützt die Kommunikation der Mitarbeiter untereinander. Die Räume sind so konzipiert, dass sie bei Änderung der Forschungsschwerpunkte flexibel genutzt werden können. Die Kosten des Neubaus betrugen rund 28 Millionen Euro. Das Land übernahm acht Millionen Euro. Die Stadt Stuttgart überließ dem ZSW das Grundstück im Erbbaurecht.

Erneuerbare Energien

Das neue Institutsgebäude nutzt erneuerbare Energien für die Strom-, Wärme- und Kälteversorgung. In die Fassade sind Dünnschicht-Photovoltaikmodule integriert. Sie haben eine Fläche von rund 170 Quadratmetern und eine installierte Leistung von 27 Kilowatt. Die fassadenintegrierten Solarmodule gewinnen nicht nur Energie, sie werden auch zu Forschungszwecken genutzt: So soll die für die Gebäudeintegration besonders geeignete Dünnschichtphotovoltaik auf Basis von Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS) für Fassadenanwendungen optimiert werden. Die CIGS Dünnschichtmodule wurden gemeinsam mit einem Industriepartner am ZSW entwickelt, in Baden-Württemberg produziert und sind inzwischen weltweit im Einsatz. Auf dem Dach befindet sich eine weitere Solaranlage mit 20 Kilowatt Leistung.

Auch bei der Wärmeversorgung setzen die Stuttgarter Wissenschaftler auf erneuerbare Energien: 32 Erdwärmesonden und eine Wärmepumpe führen im Sommer überschüssige Wärme aus Büros und Laboren in den Boden ab. Im Winter wird die Erdwärme zu Heizzwecken aus dem Untergrund gezogen. Im Zentrum des Energiekonzepts steht die Bauteilaktivierung.

Dabei wird die aktive Temperierung von Beton als sekundärer Speicher genutzt. Die Bauteilaktivierung deckt den Wärme- und Kühlbedarf vor allem in den Büro und Technik-Bereichen, wobei der Beton nachts, wenn keine zusätzlichen inneren Lasten gegeben sind, aufgeladen wird. Durch die Strahlungswärme und -kälte entsteht eine hohe thermische Behaglichkeit in den Räumen.

ZWS Stuttgart


Im Zentrum des Energiekonzepts steht die Bauteilaktivierung. Dabei wird die aktive Temperierung von Beton als sekundärer Speicher genutzt.

Energiekonzept mit Bauteilaktivierung

Insgesamt wird rund die Hälfte des Wärmebedarfs regenerativ gedeckt. Auch einen guten Teil der benötigten Prozesskälte wollen die Forscher mithilfe der Geothermie bereitstellen. Frithjof Staiß, der geschäftsführende ZSW-Vorstand, ist sichtlich zufrieden: „Aus der Idee ist nun Wirklichkeit geworden. Jetzt arbeiten wir in einer Infrastruktur, die uns zusätzliche Perspektiven bietet. Sie erleichtert es uns, Schlüsseltechnologien für die Energiewende zu entwickeln und mit der Wirtschaft umzusetzen.“


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