Die Stuttgarter Transsolar Energietechnik GmbH optimiert die Gebäudeklimaplanung nationaler und internationaler Architekturprojekte
Das Stuttgarter Unternehmen Transsolar Energietechnik GmbH gilt als eines der weltweit erfolgreichsten Klimaingenieurbüros und arbeitet für namhafte Architekten aus der ganzen Welt. Die rund 40 Klimaingenieure sorgen für Einsparungen bei den Investitions- wie bei den späteren Betriebskosten – ohne Abstriche bei der Ästhetik oder beim Komfort. Wichtig ist, dass die Klimaexperten von Anfang an in die Planungen mit eingebunden werden. Zu den wichtigsten Projekten von Transsolar zählen unter anderem das Mercedes-Benz Museum in Stuttgart und der Bangkok International Airport.
In Bremerhaven entsteht auf 9.000 Quadratmetern Ausstellungsfläche das “Edutainment Center Klimahaus 8° Ost”, das die Klimazonen der Erde entlang des 8. Längengrades, vom arktischen bis zum Wüstenklima, fühl- und erlebbar machen wird. Für Klimaingenieure, deren Aufgabe es ist, Lösungen für optimale Beheizung, Kühlung und Lüftung bei möglichst geringem Energieverbrauch zu finden, muss das die ultimative Herausforderung sein. Also ist es eine Aufgabe für die Stuttgarter Transsolar Energietechnik GmbH, die auf innovative Klimatisierungssysteme für große Gebäude spezialisiert ist.
Am Beginn jeder Entwurfstätigkeit stehe die Frage nach den individuellen Behaglichkeiten, sagt Prof. Volkmar Bleicher, einer von sechs Partnern bei Transsolar. “Wir wollen ökologische Häuser bauen, in denen sich die späteren Nutzer wohl fühlen.” Ganzheitliche Energiekonzepte und optimale Behaglichkeiten ließen sich aber nur realisieren, wenn man die örtlichen Gegebenheiten studiere, Nutzerbedürfnisse berücksichtige und das Know-how verschiedenster Wissensgebiete – von der Bauphysik bis zur Haustechnik – zusammenführe. Dieser integrative ganzheitliche Ansatz verknüpft das technisch Machbare mit dem menschlich Wünschenswerten und führt zu individuellen, auf das jeweilige Gebäude und Nutzungskonzept zugeschnittenen Techniklösungen.
Zum wichtigsten Werkzeug gehören Computersimulationsprogramme
Warum sollte man nicht den Wind für die Lüftung, die Verdunstungskälte für die Kühlung, vorhandene Wärmequellen für die Heizung nutzen? Letzteres wurde im Fall der – vom japanischen Architekturbüro SANAA aus Sichtbeton und ohne Wärmedämmung gebauten – Design School Zollverein in Essen verwirklicht. Unter Ausnutzung des 27 Grad warmen Grubenwassers setzte Transsolar ein bauphysikalisch einmaliges Konzept um: Anstatt das Wasser wegzupumpen, wird es durch den Beton geleitet und beheizt die dünnen Wände von innen.
Zum wichtigsten Handwerkszeug der Klimaplaner von Transsolar gehören Computersimulationsprogramme. Dynamische Gebäudesimulationen, Tageslichtberechnungen, Nachbildungen der Raumluftströmungen – die eigene Software erlaubt es, die Licht-, Wärme- und Luftverhältnisse zu modellieren und die entwickelten Klimakonzepte in ihrer Funktionalität zu prüfen und zu optimieren, bevor der erste Euro in reale Bauten investiert wird. Im Fall des Stuttgarter Mercedes-Benz Museums war das eine doppelte Herausforderung: Das architektonische Experiment des als Doppelhelix geplanten Gebäudes musste nicht nur in zweieinhalb Jahren und noch vor der Fußball-WM 2006 fertig gestellt werden – doppelt gekrümmte Flächen, große zusammenhängende Lufträume und unkonventionelle Lüftungsstrategien erforderten zudem einen überdurchschnittlichen Planungsaufwand.
Die Entwicklung der Simulationssoftware TRNSYS am Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) der Universität Stuttgart markiert den Beginn der Unternehmensgeschichte des Ingenieurbüros. Nach einigen viel versprechenden Universitätsprojekten wagten die Transsolar-Gründer Thomas Lechner, Matthias Schuler und Peter Voit den Schritt in die Selbstständigkeit. Der Ausgründung als Transsolar Energietechnik GmbH im Jahr 1992 folgten bald erste regionale Erfolge, etwa mit dem DATAPEC Bürohaus in Gniebel bei Stuttgart. Mit dem Klima-Engineering für den Suvarnabhumi Airport Bangkok, einem Entwurf der Architekten Murphy & Jahn aus Chicago, der Ende 2006 fertig gestellt wurde, gelang Transsolar international der Durchbruch.
Über 100 Projekte im Jahr – und Lehraufträge in Harvard und Yale
Dass Transsolar längst weltweit gefragt ist, ist vor allem unkonventionellen kreativen Lösungen zuzuschreiben, mit denen die Stuttgarter Klimaingenieure scheinbar Unmögliches möglich machen. Viele Auftragsvergaben resultieren aus Kooperationen mit namhaften Architekten und Büros wie Frank O. Gehry, Murphy & Jahn, SANAA, Herzog & de Meuron, Zaha Hadid, Steven Holl Architects und Behnisch Architekten. Gegenwärtig bearbeiten rund 40 Mitarbeiter – in der Mehrzahl Maschinenbau-Ingenieure, Verfahrenstechniker und Physiker – etwa 100 Projekte jährlich. Einige Mitarbeiter haben zusätzlich Lehrtätigkeiten, unter anderem in Stuttgart, Harvard und Yale, übernommen; zum Stuttgarter Stammsitz sind Büroniederlassungen in München und – angesichts weltweiter Projekte und des großen Interesses, das gerade amerikanische Architekten der Klimatechnik entgegenbringen – New York hinzugekommen.
“Allein durch eine frühzeitige Beratung kann man aus sich heraus funktionierende Gebäude entwickeln”, erklärt Volkmar Bleicher. Da das Klima-Engineering direkten Einfluss auf Tragwerk, Heizung, Lüftung, Bauphysik und Fassendenbildung nehme, wirkten hinterher eingebrachte Klimakonzepte oft aufgesetzt und machten die “schöne Hülle” moderner Architektur nicht wirklich komfortabel. Die Beratung von Transsolar zielt jedoch auf thermisch und visuell optimierte Gebäude, bei minimiertem Energieverbrauch und reduzierten Anlagenkosten. “Unsere Arbeit ist eine Investition, die sich durch Einsparungen bei Investitions- wie Betriebskosten sehr schnell rechnet”, sagt Bleicher.
Speziell die “Hülle” von Gebäuden hat maßgeblichen Einfluss auf deren Energieeffizienz. Eine Glasfassade lässt zwar viel Tageslicht ins Innere, muss aber gleichzeitig die Räume vor Überhitzung schützen. Das Klimakonzept für das voll verglaste Terminal des Flughafens in Bangkok, das von einem darüber schwebenden Dach aus Lamellen vor Sonne und Regen geschützt wird, stellte hier eine besondere Herausforderung dar. Nur mittels einer Materialinnovation konnte der Bau verwirklicht werden: Eine spezielle Low-E-Schicht (Low Emissivity), raumseitig an das dreieinhalb Kilometer lange System membranbespannter Flugsteige angebracht, optimiert die thermischen Eigenschaften der textilen Hülle. “Unser raumklimatisches Konzept spart 35 Prozent der Energiekosten ein und ermöglicht zugleich die Kühlung ganzer Flughafenbereiche”, sagt Bleicher.
Kein Kompromiss, sondern die Optimierung aller Einzelanforderungen
Auch die jüngsten Arbeiten, an denen Transsolar beteiligt ist – vom River Park in Pittsburgh über den Novartis Wissenscampus in Basel bis hin zur Elbphilharmonie in der Hamburger Hafen-City – demonstrieren, in welchem Maße die Stuttgarter ihr kreatives Potenzial auszuschöpfen wissen. Für das Edutainment Center Klimahaus 8° Ost ist die Klimalösung bereits gefunden, die Fertigstellung ist für 2008 geplant. Mit ihrem raumklimatischen Entwurf verzichten die Transsolar-Ingenieure einmal mehr darauf, einfach nur Warm-, Frisch- oder Kaltluft durch große Anlagen zu pumpen. Stattdessen nutzen sie gezielt das Wärme- beziehungsweise Kälteempfinden des Menschen; Einzelheiten werden zu gegebener Zeit veröffentlicht. Man darf aber mit Sicherheit davon ausgehen, dass auch bei diesem Transsolar-Konzept die ganzheitliche Planung nicht auf den Kompromiss, sondern auf die Optimierung aller Einzelanforderungen zielt.
zk-big
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