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CO2-neutrale Klimatisierung eines kombinierten Büro- und Gewächshauses

Gläserne Villa Flora setzt Standards für nachhaltiges Bauen und heizt klimaschonend mit Aquifer-Speicher und Wärmepumpe

Die Herausforderung im Sinne der Nachhaltigkeit:

Das Gebäudekonzept des niederländischen Architekten Jon Kristinsson sollte beweisen, dass nachhaltiges Bauen sowie ein Zusammenführen von Mensch und Pflanze Potenzial für den Städtebau von morgen hat und klimaschonend umgesetzt werden kann.

Die Ausgangssituation:

Die Villa Flora entstand anlässlich der Weltgartenbauausstellung Floriade 2012 in Venlo. Das Objekt besteht überwiegend aus Glas, Stahl, Beton und Holz und ist modular gebaut, so dass sich die langlebigen Elemente für andere Bauten wiederverwenden ließen (cradle to cradle). Das Gebäudeensemble besteht aus einem riesigen Gewächshaus mit Ausstellungsflächen und einem angedockten Bürogebäude. Trotz der transparenten Glasarchitektur sollte der Betrieb des Gebäudes klimaneutral und wirtschaftlich sein.

Die Lösung:

Die Mischung aus Gewächs- und Bürohaus ist in energetischer Hinsicht vorbildlich und CO2-neutral. Zum Wärmen und Kühlen des Gebäudes tritt ein unterirdisches Langzeit-Wärmespeichersystem mit zwei Doppelbrunnenanlagen in Kombination mit der Klimatisierungstechnik von GEA Air Treatment und GEA Refrigeration Technologies in Aktion. Um das Gebäude im Sommer zu kühlen, wird kaltes Wasser aus einem Brunnen der vorderen Anlage nach oben gepumpt. Das Wasser nimmt über Gebläsekonvektoren, etwa die im „Gewächshaus" installierten Geräte GEA Flex-Geko, Wärme aus dem Gebäude auf und wird über den zweiten Brunnen unterirdisch eingespeichert. Bis zum Winter fließt das Wasser hundertfünfzig Meter zu der zweiten Brunnenanlage und wird dort zum Heizen entnommen. Da seine Temperatur zum Heizen noch nicht ausreicht, hebt die eine Wärmepumpe sie auf ein nutzbares Niveau. Wegen der hohen Quellentemperatur arbeitet die Wärmepumpe auf Basis des Kolbenkompressors GEA Grasso V700 höchst effizient: Ihr COP (Coefficient of Performance) liegt bei Villa Flora zwischen 7 und 11. Das bedeutet, dass mit einer Kilowattstunde Strom bis zu elf Kilowattstunden Wärme erzeugt werden können. Ein weiterer Grund für den herausragenden Wirkungsgrad der Wärmepumpe ist das verwendete Kältemittel Ammoniak (NH3). Dieses natürliche Kältemittel hat kein Ozonabbaupotenzial und ist sehr energieeffizient.
Für einen hygienischen Luftwechsel sorgen Zentrallüftungsgeräte GEA CAIR. In den Büroräumen erfolgt die Luftzufuhr über Bodenauslässe in Doppelböden, die zugleich als Fußbodenheizung und Kühldecke dienen. Für einen internen Temperaturausgleich in den Zentrallüftungsgeräten sorgen Latenzwärmespeicher (PCM / Phase Change Materials).
Den Strom für Villa Flora – somit auch zum Betrieb der Wärmepumpe – liefern Photovoltaikanlagen, zudem erzeugen die Fahrstühle beim Hinunterfahren Strom. Der darüber hinausgehende Bedarf an elektrischer Energie wird durch den Bezug von grünem Strom gedeckt.

Die nachhaltigen Stärken:

Villa Flora ist nicht nur CO2-neutral, ihre Wärmeproduktion reicht sogar, um auch den Heizbedarf des benachbarten Gebäudes („Innovatoren") zu decken. Aufgrund der konsequenten Nutzung von Energiespartechnik und der insgesamt positiven Energiebilanz ist die „zweite Miete", wie die Nebenkosten eines Gebäudes oft genannt werden, gering.

Die Erfinder:

GEA Refrigeration Technologies
GEA Refrigeration Technologies, Teil der weltweit tätigen GEA Group, ist ein Synonym für industrielle Kältetechnik. Unsere Lösungen finden Sie in der Lebensmittel- und Getränkebranche, in der petrochemischen, chemischen und pharmazeutischen Industrie, auf Fangschiffen, in der Erdgasverflüssigung oder im Infrastrukturwesen und in Eisfabriken. Auch mit der Kältetechnik für Freizeitstätten kennen wir uns bestens aus.

GEA Air Treatment
GEA Air Treatment, eine Tochtergesellschaft der GEA Heat Exchangers, deckt viele Anwendungsgebiete ab – von der industriellen Luftbehandlung über die gewerbliche Klimatisierung bis hin zur Komfortklimatisierung. Das Kernangebot besteht aus einem breiten Spektrum zentraler und dezentraler Luftbehandlungsgeräte, wie sie in Hallen, Bürogebäuden oder beispielsweise Hotels eingesetzt werden, sowie Abscheidern und Filteranlagen bis hin zu kompletten Reinraumsystemen.

Kurzprofil des Unternehmens:

Name: GEA Heat Exchangers / GEA Refrigeration Technologies
Hauptsitz: Bochum
Lösungen: Klimatechnische Geräte und kältetechnische Komponenten bzw. Lösungen für die Industrie und das Gewerbe
Internationalität: weltweit
URL: www.gea-heatexchangers.com / www.gearefrigeration.com