Betriebsgebäude Artis GmbH

Der neue Firmensitz befindet sich in einem innerstädtischen Mischgebiet in Berlin-Tempelhof. Dort galt es Werkhalle und Verwaltungs- sowie Planungstrakt in einem Gebäude zu vereinen und miteinander zu verzahnen. Entstanden ist nach Plänen von Ziegert I Roswag I Seiler Architekten Ingenieure ein L-förmiges Gebäude, das einen Hof umfasst, an dem Zufahrt, Anlieferung und Eingang angeordnet sind.
Die beiden Gebäudeteile unterscheiden sich ihrer Materialität: Die eingeschossige Werkhalle (lichte Höhe 8,20 m) ist mit Holzschindeln bekleidet und die Fassade des zweigeschossigen Planungs- und Verwaltungstrakt ist weiß verputzt. Bei der Werkhalle sorgt ein umlaufendes Lichtband sowie Oberlichter im Dach für eine natürliche Belichtung. Dieser Teil ist ein wenig höher als der Planungs- und Verwaltungstrakt. Hier erschließt eine repräsentative Außentreppe die öffentlichen Bereiche und die Planungsabteilung im ersten Obergeschoss. Von dort ermöglicht eine verglaste Galerie Einblicke in die Produktionsabläufe innerhalb der Werkhalle und auf das riesige Tragwerk des Industrieroboters. Im Erdgeschoss sind die Produktions- und Nebenräume sowie ein Lackierraum angeordnet.

Bauweise und Gebäudehülle
Das Gebäude ist in wirtschaftlicher Holzbauweise mit hochgedämmten, raumabschließenden Bauteilen und luftdichter Gebäudehülle in Niedrigenergiebauweise geplant um einen dauerhaft wirtschaftlichen Betrieb sicherzustellen. Es kamen weitgehend CO2-neutrale Baustoffe (Holz und Zellulose) zum Einsatz. Insgesamt wurde ein energetischer Standard erreicht der die Anforderungen der EnEV 2009 um 86% unterschreitet. Alle oberirdischen Bauteile wurden im Abbundwerk vorgefertigt um den Rohbau in nur fünf Wochen aufzuschlagen und einen zügigen Raumabschluß zu gewährleisten.
Außenwände und Dächer sind als hochwarmedämmende, diffusionsoffene Holzrahmenbauelemente mit eingeblasener Zellulosedämmung ausgeführt und die Decken über dem Erdgeschoss sind aus Brettschichtholzelementen gefertigt. Die tragenden BSH-Stützen der Halle sind in die vorgefertigten Wandelemente integriert. Das Hallendach trägt materialoptimierte, schlanke Fischbauchträger mit Spannweiten von ca. 20 m. Für die tragende Mittelachse des Verwaltungstraktes und die frei auskragende Lärmschutzwand auf dem Dach, wurden massive Brettsperrholzelemente gewählt.
Ein Gründach über dem Verwaltungstrakt soll zusätzlich den sommerlichen Wärmeschutz der darunterliegenden Büroräume und das Mikroklima im Stadtquartier verbessern.

Photovoltaik
Auf dem Hallendach wurde eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von 36kWp installiert. So kann in der Jahresbilanz der gesamte Gebäudestrombedarf für Beleuchtung und Hilfsenergie (Pumpen und Ventilatoren) von der Anlage gedeckt werden. Darüber hinaus erzeugter Strom wird größtenteils im Gebäude durch die Produktionsmaschinen und Bürobetrieb verbraucht. Eine Netzeinspeisung findet praktisch nur statt wenn kein Betrieb ist.

Heizung
Die energetische Qualität des Gebäudes, insbesondere bestimmt durch die Luftdichtheit und die Dämmstoffauswahl, wirkt sich auch auf die Anlagentechnik aus. Der spezifische Transmissionswärmeverlust des Gebäudes liegt mit 0,25 W / m2K weit unter den Anforderungen der EnEV 2009. Die geringen Raumheizlasten ermöglichen so den Einsatz eines Flächenheizsystems mit niedrigen Systemtemperaturen und geringen Wärmeverteilverlusten. Weitere Wärmeverbraucher sind die Heizregister der raumlufttechnischen Anlagen.
Die Heizlast des Gebäudes und der Wärmebedarf der raumlufttechnischen Anlagen werden über einen 100 kW-Festbrennstoffkessel abgedeckt. Als Festbrennstoff wird ausschließlich das Restholz der eigenen Produktion verwendet. Es wird zu Hackschnitzel zerkleinert und über einen Vorratsbunker automatisch dem Kessel zugeführt. Das Vorratsspeichervolumen wurde so ausgelegt, dass so viel Hackschnitzel in den Sommermonaten eingelagert werden kann, wie unter Berücksichtigung des Nachschubs durch den laufenden Betrieb während einer Heizperiode benötigt wird.
Mit der ausschließlichen Nutzung von Holz als Brennstoff wird eine CO2-neutrale Deckung des Wärmebedarfs erreicht. Dies gelingt unter anderem durch zwei in Reihe geschaltete 2.000l-Pufferspeicher, die nicht nur als Wärmepuffer des Festbrennstoffkessels dienen, sondern auch die Spitzenlast der Heizung abfangen können. Darauf abgestimmt sind unter anderem auch die Systemtemperaturen der Verbraucher. Während die Heizregister der Lüftungsanlagen auf ein Temperaturniveau von 85/70°C ausgelegt sind, wird das installierte Flächenheizsystem mit Heizwassertemperaturen von 45/30°C betrieben. Speicherwasser auf dem Rücklauftemperaturniveau der Heizregister genügt also völlig zur Beheizung des Gebäudes.
Im Erdgeschoss wurde das Wärmeübergabesystem als Industrieflächenheizungssystem konzipiert. Dabei werden die Heizungsrohre direkt in die Bewehrungslage der Bodenplatte verlegt. Wärmeverluste an das Erdreich werden durch eine ganzflächige Wärmedämmung weitestgehend vermieden. Die Industrieflächenheizung in der Werkhalle und im großflächigen Produktionsbereich wird mit jeweils einer Zonenregelung betrieben. Das Obergeschoss wird über eine Fußbodenheizung mit Einzelraumregelung beheizt.
Der Warmwasserbedarf im Gebäude ist sehr gering und beschränkt sich auf die Waschbecken in WCs und Teeküche. Aus diesem Grund wurde auf eine zentrale Warmwasserbereitung mit eigenem Leitungssystem verzichtet. Statt dessen wurden dezentrale, elektrische Erhitzer direkt an den Entnahmestellen vorgesehen. Alle Armaturen sind wassersparend und senorgesteuert.

Lüftung
Der Großteil der Räumlichkeiten wird auf natürliche Weise belüftet. Da ein Teil der Produktionsräume (Bankraum) aus lärmschutztechnischen Gründen mit Festverglasungen ausgeführt wurde, wurde hier eine mechanische Lüftungsanlage eingesetzt. Außerdem wurden die innen liegenden Sanitärräume im Obergeschoss mit einer mechanischen Lüftungsanlage ausgestattet. Durch eine spezielle Zuluft- bzw. Abluftregelung und mit entsprechender Anordnung der Luftauslässe, konnte bei der Raumlufttechnik-Anlage für den Produktionsbereich auf einen zusätzlichen Lufterhitzer gänzlich verzichtet werden. Die notwendige Vorerwärmung der Zuluft erfolgt allein durch die Wärmerückgewinnung des hocheffizienten Rotationswärmetauscher mit einem Zuluft-Temperaturwirkungsgrad von 83%. Der Wärmerückgewinnungseffekt wird durch die Nutzung der Kompressorabwärme, die mit 170 m3 / h der Abluftanlage zugeführt wird, noch verstärkt.
Im Sozialbereich im Obergeschoss, in dem höhere Zulufttemperaturen benötigt werden, deckt ein nachgeschalteter Erhitzer die Spitzenlast ab. Beide Lüftungsgeräte sind mit energieeffizienten EC-Motoren ausgestattet, die stufenlos gesteuert werden können. Alle verwendeten Pumpen besitzen die Energieeffizienzklasse A.

Lackiererei
Ein drittes Lüftungsgerät versorgt ausschließlich den Lackierraum und verfügt ebenfalls über eine integrierte Wärmerückgewinnung. Mit maximalen Luftwechselraten von 12.000m3/h stellte die Lackiererei eine große energetische Herausforderung in der Planung dar. Die Absauganlage wurde als Unterflurabsaugung konzipiert, die notwendige Lüftungstechnik demnach im UG untergebracht. Die Zulufttemperierung erfolgt einerseits über einen Rotationswärmetauscher, zum anderen über einen Wärmetauscher der von der Hackschnitzelheizung mit Wärme versorgt wird.
Eine Vorrangsteuerung und große Pufferspeicher haben es ermöglicht die kurzzeitigen Spitzenlasten der Lackiererei abzufangen. Der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung liegt bei 70%, einem Wert für derartige Anlagen (staubbelastete Abluft) sehr gut ist. Auch die Ventilatoren dieser Anlage sind mit Frequenzumrichtern ausgestattet.

Entstaubung
Für einen holzverarbeitenden Betrieb ist eine Entstaubungsanlage, an welche alle Produktionsmaschinen angeschlossen sind, zwingend notwendig. Eine große Effizienzsteigerung wurde durch die Unterbringung der Entstaubungsanlage innerhalb der thermischen Hülle erreicht. Dies ist eher ungewöhnlich für einen holzverarbeitenden Betrieb dieser Größe.
Um dies zu ermöglichen wurde die Anlage aus brandschutzrechtlichen Gründen auf zwei kleinere Anlagen aufgeteilt. Beide Anlagen sind identisch und laufen im Umluftbetrieb. Es geht somit keine Wärme verloren. Sie sind bedarfsgesteuert (über Pneumatikschieber an den Produktionsmaschinen) und mit Frequenzumrichtern ausgestattet.
Ein weiterer Vorteil der Aufstellung innerhalb der Halle ist, dass so die Lärmemissionen erheblich reduziert werden konnten.

Sommerlicher Wärmeschutz
Die raumhohen Festverglasungen an Süd- und Ostfassade sind mit einem außen liegenden Sonnenschutzsystem ausgestattet. Flachlamellen garantieren bei vollständiger Abschirmung der direkten Sonneneinstrahlung eine maximale Durchsicht und gute indirekte Belichtung. Die Steuerung erfolgt manuell.
Folgende Aspekte wirken sich ebenfalls positiv auf den sommerlichen Wärmeschutz aus und haben uns unter anderem dazu bewogen auf eine aktive Kühlung komplett zu verzichten:
Das Gründach oberhalb des Bürotraktes: Geringere Aufheizung und wesentlich geringere Tag-Nacht-Temperaturschwankungen (Phasenverschiebung) als bei unbegrünten Dächern.
Der in Außenwänden und Dächern eingesetzte Dämmstoff Cellulose hat eine zwei- bis dreifach höhere spezifische Wärmekapazität als konventionelle Dämmstoffe der WLG 040, dies führt ebenfalls zu einer Phasenverschiebung.
Das Gebäude wird in den Sommernächten über öffenbare Oberlichter und Fenster durchlüftet und kühlt so aus. Zusätzlich helfen hier auch die natürlichen Baustoffe (Holzwerkstoffe und auch der Lehmputz an der Bürodecke). Sie nehmen die höhere nächtliche Luftfeuchtigkeit schnell auf und geben diese am Tag wieder in den Raum ab (Verdunstungskälte). Bei starkem Wind oder Regen werden die Oberlichter automatisch geschlossen.

Belichtung und Beleuchtung
Bei der Belichtung setzten die Planer auf die Maximierung der natürlichen Belichtung in allen Bereichen. Die Werkhalle verfügt über ein umlaufendes Lichtband sowie Lichtkuppeln im Dach. Produktions- und Büroräume haben großzügige Fensterbänder nach Norden und sorgen so für angenehme, indirekte Belichtung ohne Überhitzung im Sommer. Die Einschaltzeiten der künstlichen Beleuchtung wurden so reduziert.
Auch bei der künstlichen Beleuchtung wurde optimiert: Energiesparende Kompaktleuchstoffleuchten in Verbindung mit Präsenzsteuerung minimieren den Strombedarf. In den Bürobereichen wurden automatische dimmende, tageslichtgesteuerte Leuchten eingesetzt.