ETA-Fabrik – die energieeffiziente Modellfabrik, Darmstadt

TU Darmstadt, FG Entwerfen und Baugestaltung, Prof. Johann Eisele (Lph 1-3), Darmstadt Dietz Joppien Architekten (Lph 3-9), Frankfurt a. M. Team: Anett-Maud Joppien, Albert Dietz, Joachim Stephan (Projektleitung Lph 3-9), Cynthia Birkfeld, Johann Eisele

Architektur

TU Darmstadt, FG Entwerfen und Baugestaltung, Prof. Johann Eisele (Lph 1-3), Darmstadt
Dietz Joppien Architekten (Lph 3-9), Frankfurt a. M.
Team: Anett-Maud Joppien, Albert Dietz, Joachim Stephan (Projektleitung Lph 3-9), Cynthia Birkfeld, Johann Eisele

Bauherr

Land Hessen - TU Darmstadt, Dezernat V Baumanagement und Technischer Betrieb, Georg Rombusch

Projektbeteiligte

Team (Architektur): Anett-Maud Joppien, Albert Dietz, Joachim Stephan (Projektleitung Lph 3-9), Cynthia Birkfeld, Johann Eisele, Frank Lang

Projektkoordination: TU Darmstadt: Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen, Prof. Dr.-Ing. Eberhard Abele, Dipl.-Wirt. Ing. Martin Beck; Institut für Statik und Konstruktion, Prof. Dr.-Ing. Jens Schneider, Dipl. Ing. Andreas Maier

Fachplaner:
Tragwerksplanung: TU Darmstadt, Institut für Tragwerk und Konstruktion, (Lph 1-3), Darmstadt / osd office for structural design (Lph 4-9), Frankfurt a. M.
Tragwerk, Wärmeschutz, Brandschutz: Medzech Ingenieure GmbH, Bad Homburg / Kleinhofen + Schulenberg GbR, Darmstadt
Fassadenplanung: TU Darmstadt, Institut für Tragwerk und Konstruktion (Lph 1-8), Darmstadt
Haustechnik: Kruse Ingenieurgesellschaft mbH. & Ko. KG, Braunschweig / Alexander Wien
Landschaftsplanung: Sommerlad Haase Kuhli Landschaftsarchitekten, Gießen
Weitere Beteiligte Institute: TU Darmstadt, Institut für mechatronische Systeme im Maschinenbau, Institut für Werkstoffe im Bauwesen / Universität Stuttgart, Institut für Werkstoffe im Bauwesen
Hersteller Fertigteilfassade: Ducon, Mörfelden-Walldorf
Hersteller Dach-, Wandkonstruktion, Mineralschaum: Bietergemeinschaft Röser Ingenieurbeton/Traub, Neresheim-Dorfmerkingen

Jahr

2016

Ort

Eugen-Kogon-Straße 4, 64287 Darmstadt

Konstruktionsmerkmale

Großflächig thermisch aktivierte Betonfertigteile

Besonderheiten

Eine Gebäudehülle als Mitspieler im Energiekreislauf

Preise

Auszeichnung Deutscher Ingenieurbaupreis 2016
Finallist DGNB Preis „Nachhaltiges Bauen“ 2016

Beschreibung

In drei Jahren Planungs- und eineinhalb Jahren Bauzeit entwickelten 36 Partner aus Wissenschaft, Industrie und Politik die ETA-Modellfabrik.  ETA steht für Energieeffizienz, Technik und Anwendungszentrum. Das groß angelegte Forschungsprojekt entpuppte sich als äußerst erfolgreich. Es steht für die 1:1-Umsetzung eines wegweisenden Gedankens, nämlich Maschinen, Produktionsprozess und Gebäude ganz im Sinne der Energieeffizienz und Ressourcenschonung intelligent miteinander zu verknüpfen. Der Begriff Modellfabrik ist wörtlich zu nehmen: Als gebautes Experiment ist sie bisher weltweit einmalig, soll es aber nicht bleiben. Den Erfindern ist im Gegenteil sehr daran gelegen, mit ihrem innovativen Gebäude Schule zu machen. Beide Bereiche - die Maschinenhalle und der dreigeschossige Büro- und Seminarbereich - dienen dem Weiterforschen, Lernen und Austauschen.

Schon eine herkömmliche Werkzeugmaschine benötigt pro Jahr so viel Strom wie drei Einfamilienhäuser. Je wärmeintensiver ein Produktionsprozess ist, desto rascher klettert dieser Vergleich auf beängstigende Werte. Hier setzten die Forscher und Planer an und stellen sich zwei grundsätzliche Fragen: Wie kann Abwärme weiterverwendet und sinnvoll gespeichert werden und wie kann das Gebäude selbst zu einem sinnvollen Energiezyklus beitragen? Um das herauszufinden, empfand das Team auf dem Campus der TU Darmstadt einen klassischen Produktionsprozess am Beispiel eines Maschinenhauses für die Herstellung von Bauteilen für die metallverarbeitende Industrie nach. Die Planer bauten eine Betonhülle, die an der nördlichen und südlichen Stirnseite vollverglast ist. Bereits die Scheiben sind Teil des Systems, bestehen nämlich sowohl aus Klarglaselementen für den Sichtbezug zwischen innen und außen, als auch Lichtlenklamellen und gefalteten Scheiben, um den Wärmeeintrag in das Haus zu reduzieren.

Beton

Der Baustoff Beton hat seinen besonderen Anteil am Erfolg des ausgetüftelten Kreislaufs. Seine Verwendung drängte sich hier beinahe auf, denn er zeichnet sich durch eine hohe Recyclingfähigkeit, Langlebigkeit, geringen Pflegebedarf und weltweite Verfügbarkeit aus. Vor allem aber ließen sich die vorgefertigten Bauteile je nach Position in unterschiedlicher Ausführung verwenden und wesentliche Elemente integrieren. So konnte das Gebäude zusammen mit einer Absorptionskältemaschine und einem Blockheizkraftwerk „Partner“ des nachhaltigen Systems werden. Die Innenwände und Decken bestehen aus Stahlbetonfertigteilen (PI-Platten aus Normalbeton). Sie sind mit einem neuartigen Mineralschaum gedämmt. Verkleidet sind sie an den Außenseiten und auf dem Dach mit dünnen Platten aus mikrobewehrtem ultrahochfestem Beton. In beide Wandarten sind dicht an der Oberfläche Kapillarmatten eingegossen – durch drei Rohrkreisläufe mit jeweils unterschiedlicher Wassertemperatur entstehen so großflächige thermisch aktivierte Gebäudeteile. Sie reagieren rasch auf die Bedingungen im Raum und dienen je nach Bedarf als Wärme- oder Kühlflächen – eine Gebäudehülle der neuen Generation. Jens Schneider, einer der maßgeblichen Projektbeteiligten, bezeichnet die ETA-Modellfabrik aufgrund dieser Besonderheiten als „Maschine um die Maschinen“.

Quelle

Christina Gräwe für EINSATEAM

Bildnachweis: Eibe Sönnecken, Darmstadt