Sickerwasser temperiert Vereinte Nationen

Bonn feierte im vergangenen Oktober ein Jubiläum: 25 Jahre UN-Stadt. 1996 klatschten die damalige Umweltministerin Angela Merkel, Außenminister Klaus Kinkel und UN-Generalsekretär Boutros Boutros-Ghali gemeinsam Beifall, als die Oberbürgermeisterin Bärbel Dieckmann zum ersten Mal in der vormaligen Bundeshauptstadt die Flagge der Vereinten Nationen hisste. Ein Teil der Umweltmannschaft der UN zieht passend zum Aufgabenbereich nun in ein klimaschonendes Hochhaus ein.

In unmittelbarer Nähe zum „großen Bruder“ ist in Bonn mit dem „Kleinen Eugen“ (l.) ein nachhaltiger Büroturm für die UN entstanden.

Foto: Genath

In direkter Nachbarschaft zum „Langen Eugen“, dem ehemaligen Abgeordnetenhochhaus in dem heute das deutsche Hauptquartier der Vereinten Nationen untergebracht ist, ist in den vergangenen Jahren ein beachtenswertes Neubauprojekt realisiert worden. Nutzer ist auch hier die UN. 2017 legte die Bauherrin, die Bundesanstalt für Immobilienaufgaben (BImA), den Grundstein für ein Brüderchen, für den „Kleinen Eugen“, als Arbeitsstätte für das Klimasekretariat UNFCCC. 330 Mitarbeiter sollen hier im Frühjahr 2022 einziehen. Ihre Aufgabe: Sie sollen dazu beitragen die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre auf einem Niveau zu halten, auf dem eine schädliche anthropogene Störung des Klimasystems verhindert wird. Unter anderem begleiten die Fachleute im UNFCCC die Verhandlungen zum Pariser Klimaabkommen, zum Klimawandel und zur Umsetzung des Kyoto-Protokolls. Das Sekretariat unterstützt ferner Regierungen und Institutionen bei der Entwicklung von Techniken, die dazu beitragen sollen, die Widerstandsfähigkeit gegen die unvermeidbaren Folgen des Klimawandels zu erhöhen.

Die Bauleitung für den Neubau hatte das Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR). Auf einer Grundfläche von etwa 20 mal 30 Metern entstand ein Passiv-Hochhaus mit 17 Ober- und drei Untergeschossen, das als Pilotprojekt den Goldstandard im „Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen“ (BNB) für Bundesgebäude erreicht. Das Zertifizierungssystem BNB für öffentliche Bauprojekte lehnt sich an die Vorgaben des DGNB Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen an und muss strenge ökonomische, ökologische und soziokulturelle Kriterien erfüllen. Entsprechend hoch waren zum Beispiel die bauphysikalischen Anforderungen an die gläserne Außenhaut des Büroturmes. Der Entwurf für den Neubau stammt vom Architekten Stefan Lippert. 2013 ging der Berliner als Sieger aus einem vom BBR durchgeführten Realisierungswettbewerb hervor. Die Umsetzung strebt einen städtebaulichen Dreiklang mit den beiden vorhandenen, das Städtebild prägenden Hochhäusern, dem „Langen Eugen“ und dem Posttower an. Der „Kleine Eugen“ verdient seinen Namen übrigens zurecht: Er misst mit 65 Meter in der Höhe gerade einmal die Hälfte im Vergleich mit seinem Bruder nebenan.

Nachhaltig: Grundwasser-Brunnen als regenerative Energiequelle

Wesentlicher Bestandteil des umfassenden Energiekonzeptes ist die Nutzung eines Grundwasser-Brunnens als regenerative Energiequelle. Die fluide Geothermie kühlt und heizt das Gebäude ausschließlich per Wärmepumpen. Das Grundwasser akzeptiert die Untere Wasserbehörde als „Rhein-Sickerwasser“. Das darf direkt in den Fluss zurückgeleitet werden. Damit entfällt der Schluckbrunnen. Zwei drehzahlgeregelte Pumpen entnehmen dem Saugbrunnen eine maximale Gesamtförderleistung von 90 m³/h. Die Grundwassertemperatur variiert zwischen 12 und 13 °C im Winter sowie 16 und 17 °C im Sommer. Speziell in der Übergangszeit sowie im Sommer kann dieses Temperaturniveau unmittelbar zur passiven Temperierung des Gebäudes genutzt werden. Zusätzlich spült das sekundäre Brunnenwasser die insgesamt 72 Toiletten und 20 Urinale und schont so die wertvolle Ressource Trinkwasser.

Saugbrunnenbohrung: Der Rhein ist der direkte Schluckbrunnen.

Foto: Genath

Der berechnete Heizwärmebedarf des Gebäudes beträgt 88.000 Kilowattstunden pro Jahr, der spezifische Heizwärmebedarf acht Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Für Heizung und Kühlung sind zwei Wasser-Wasser-Wärmepumpen mit jeweils 235 Kilowatt Heiz- und 196 Kilowatt Kälteleistung zuständig. Der „Kleine Eugen“ verfügt über eine Betonkerntemperierung zur statischen Wärmeverteilung. Dynamische Lasten fahren Unterflurkonvektoren ab. In Teilbereichen installierten die Anlagenbauer des Weiteren auch Fußbodenheizungen, unter anderem im Foyer sowie in den Wintergärten, Heiz- und Kühldecken wie auch konventionelle Heizkörper sowie dezentrale Etagenlüftungsgeräte mit regenerativer Wärmerückgewinnung.

Das Gebäude wird über weite Teile des Jahres passiv als auch aktiv gekühlt. Es handelt sich jedoch nicht um reversible Wärmepumpen im Sinn einer Funktionsumkehr über beispielsweise ein 4-Wege Umkehrventil. Die Verdampfer der Wärmepumpen arbeiten unmittelbar dem Pumpenkaltwassernetz zu, die Verflüssiger sind unmittelbar dem Pumpenwarmwassernetz des Gebäudes verbunden. Die Wärmeenergie pendelt im Falle der aktiven Kühlung als auch der Heizung stetig zwischen Kalt- und Warmwassernetz. Die Brücke zum Brunnenwasser bildet für beide Netze ein Wärmetauscher: Je nach Situation gibt die aktive Kühlung überschüssige Wärmeenergie an das Brunnenwasser ab oder die Heizungsseite entnimmt dem Pumpenstrom die erforderlichen Kalorien.

Wärme aus Serverraum für Wassererwärmung genutzt

In den energetischen Kreislauf eingebunden ist die entstehende Abwärme der EDV-Systeme des etwa 90 Quadratmeter großen Serverraumes. Für dessen Kühlung sind 80 Kilowatt Kälteleistung vorgesehen. Die Medientemperatur bewegt sich bei 14 °C, entsprechend dem Temperaturprofil des Brunnenwassers als Energiequelle. Die Umluftkühlgeräte speisen die überschüssige Wärme der Computer in das Pumpenkaltwassernetz ein. Damit steht diese Menge den Wärmepumpen zur Verfügung und muss nicht dem Brunnenwasser entzogen werden. Für die Trinkwassertemperierung sind elektrische Klein-Durchlauferhitzer zuständig. Deren Anzahl hält sich indes in Grenzen: keine innerhalb der regulären Damen- und Herren-WCs. Dort beließ es die BImA bei ausschließlich Kaltwasser-Zapfstellen. Nur auf den Behinderten WCs fließt auch Warmwasser.

Die gesamten Treibhausgasemissionen des Gebäudes sollten nach Plan 17 Kilogramm CO₂-Äquivalente pro Quadratmeter und Jahr nicht übersteigen. Präsenzmelder in Büros, Teeküchen, Toilettenräumen ergänzen die tageslichtabhängige Steuerung der durchgängigen LED-Beleuchtung.

„Kleiner Eugen“: In mehreren Themenfeldern vorbildlich

Um über die Ressourcen- und Kosteneffizienz hinaus den Ansatz einer umfassenden Nachhaltigkeit zu unterstützen und den Nutzerkomfort zu erhöhen, standen und stehen bei diesem Objekt unter anderem folgende Maßnahmen im Bereich Nachhaltigkeit auf dem Programm:

Themenfeld ökologische Qualität

Ökobilanz-Berechnung
Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kältebereitstellung nach erfolgter Untersuchung zu deren Einsatz im Gebäude
Sicherstellung der luftdichten Ausführung durch eine Luftdichtheitsmessung

Themenfeld ökonomische Qualität

Lebenszyklus-Berechnung und Optimierungen
Systematische, gewerkeübergreifende Inbetriebnahme und Monitoring der technischen Anlagen (Heizung, Beleuchtung, Lüftung, Kühlung) zur Optimierung der Betriebskosten
Monitoring und Optimierungen anhand der Ergebnisse

Themenfeld soziokulturelle und funktionelle Qualität