Feuerwehrhaus setzt auf Erdwärme und Betonkernaktivierung

Form folgt Funktion. Das neue Feuerwehrhaus in Götzis, Vorarlberg, ist formal durch eine Fassade aus Sichtbeton, Glas und Holz schlicht gehalten und überzeugt durch ein, für ein Funktionsgebäude, sehr ungewöhnliches Energiekonzept. Die Energie zur Temperierung der Versammlungs- und Schulungs­räume wird über eine Uponor-Betonkernaktivierung der Fahrzeughalle gewonnen oder mit Erdwärme­körben bereitgestellt. Abgegeben wird die Wärme zudem über 920 Quadratmeter Flächenheizung.

Das innovative Energiekonzept ist auf Basis einer detaillierten Gebäudesimulation mit einer exakten saisonalen Bemessung des solaren Wärmeintrages erstellt worden. Für das Gebäude wurde ein Jahresheizbedarf von 82.800 kWh und ein Jahreskühlbedarf von 10.000 kWh errechnet.

"Neben der exakten Bedarfsermittlung ist eine frei programmierbare Steuerung die wichtigste Komponente zur erfolgreichen Umsetzung des Konzepts und einen dauerhaften, störungsfreien Betrieb", ­betont Ludwig Netzer, Inhaber der Planungsgesellschaft Innotech – innovative Gebäudetechnik GmbH, Altach.

Er zeichnet mit seinem Team neben Planung und Betreuung auch für die Implementierung und Programmierung der Steuerung sowie für das spätere Monitoring über einen VPN-Zugang (VPN = Vir­tual Private Network) und die Optimierung der TGA des in Niedrigenergiestandard erstellten Gebäudes verantwortlich.

"Götzis ist seit Jahren eine »e5«-­Gemeinde und bekennt sich daher selbstverständlich zur Energieeffizienz und zu energetisch innovativen Produkten. Wir sind auch sehr bemüht, das Vorarlberger Landesziel der Energieauto­nomie nach Kräften zu unterstützen. Das gilt sowohl hinsichtlich der Förderung des öffentlichen Verkehrs als auch  beim vorbildlichen Bauen. Unser neues  Feuerwehrhaus ist in jeder Hinsicht ein Vorzeigeprojekt", erklärt Bürgermeister Werner Huber, Geschäftsführer der Marktgemeinde Götzis Immobilienverwaltungs GmbH & Co KG.

Das "e5"-Programm ist ein Bundes- und Landesprogramm in Österreich für energiebewusste und klimafreundliche Gemeinden: Von der Raumplanung und Architektur über Energielösungen bis zur ­Mobilität beinhaltet es alle erprobten Energie- und Klimaschutzmaßnahmen, die eine Gemeinde setzen kann.

Feuerwehrhaus mit Niedrigenergiestandard

Das neue Feuerwehrhaus der Marktgemeinde Götzis wird bis Mai 2014 nach den Plänen von Cukrowicz Nachbaur Architekten ZT GmbH, ­Bregenz, in südwestlicher Lage der Gemeinde errichtet. Das monolithische Gebäude mit 1.410 m² Gesamtgeschossfläche wird in zwei Funktionsein­heiten gegliedert: Verwaltungs- und Schulungsbereich sowie Garagen- und Werkstättenbereich. Die Verknüpfung der beiden Einheiten erfolgt mit ­einer durchgehenden Foyerzone. Sämtliche Hauptfunktionen befinden sich auf einer einzigen Ebene. Die kurzen Wegführungen garantieren sowohl den wirtschaftlichen Betrieb als auch den optimalen Funktionsablauf im Einsatz.

Der Neubau der Feuerwehr wird in massiver Bauweise erstellt. Die Aufenthalts- und Schulungsbereiche werden in Holz ausgestattet, die Werkstätten- und Garagenbereiche in einer robusten und dauerhaften Kombination aus Beton und Stahl. Im Bereich Schulungsraum, Sitzungsraum und Büro bildet eine Schicht aus perforierten Lamellen einen festen Sonnenschutz und ein homogenes Erscheinungsbild.

Die Südausrichtung der mit transparenten Falltoren ausgestatteten Fahrzeug- und Waschhalle bedingt einen sehr hohen solaren Eintrag, aufgrund der tief stehenden Sonne sogar im Herbst. Mittels der aktivierten Boden­platte aus Beton werden in der Fahrzeughalle bis zu einer Mindestraum­temperatur von 5 °C maximal 22,5 kW Wärme entzogen. Diese reicht aus, um im Verwaltungs- und Schulungsbereich eine spezifische Heizlast von 26,8 W/m² zu decken.

Dazu ist in der Fahrzeughalle auf einer Fläche von 472 m² eine Uponor-Industrieflächenheizung "Magna" verlegt. Die aus hochdruckvernetztem PE-Xa-Kunststoff hergestellten Rohre werden von einem Wasser-Glykol-­Gemisch mit einer Vorlauftemperatur von 5 °C und einer Rücklauftemperatur von 10 °C durchflossen. Die Fachhandwerker der Dorf-Installationstechnik GmbH, Götzis, haben 20 Kreise verlegt und das "Comfort Pipe PLUS" DN 20 mit einer Betonüberdeckung von 15 cm im Abstand von 20 cm installiert.

Unterhalb einer Raumtemperatur von 5 °C wird das Wasser-Glykol-­Gemisch in die 14 Uponor-Erdwärmekörbe "Geo Calix" geleitet und diese mit einer Gesamtentzugsleistung von 22,5 kW als Energiequelle für die Wärme­pumpe genutzt. Damit kein Wärmeverlust bei der Umschaltung der Wärmequelle entsteht, wurde auf den Einbau eines Wärmeübertragers verzichtet.

Schluffsand verbessert Entzugsleistung der Erdwärmekörbe

Die 2,70 m hohen, konisch geformten Erdwärmekörbe sind an den beiden Querseiten des Gebäudes in einer Tiefe von etwa 4 m und einer Überdeckung von 1 m installiert worden. Um sowohl den verlässlichen Wärmeeintrag als auch die Wärmeeinleitung zu gewährleisten, wurde der bestehende Lehmboden durch ein sehr wasserdurchlässiges Schluffsand-Gemisch ersetzt. Der hohe Feuchtegehalt von 65 bis 70 Prozent garantiert eine Entnahmeleistung von 1,6 kW pro Korb.

Für die maximale Ausnutzung und um eine Vereisung zu verhindern, sind die Erdwärmekörbe im Abstand von 8 m eingebracht worden. Insgesamt benötigen die 14 Erdwärmekörbe eine Fläche von 340 m². Diese ist für eine optimale Ver­sickerung des Oberflächenwassers und ­damit Durchfeuchtung des Erdraums als Rasenfläche und als Stellfläche mit Rasengitterelementen ausgeführt.

Insbesondere wegen der Rohrqualität hat sich der Planer für die Erdwärmekörbe "Geo Calix" von Uponor entschieden. Das Uponor-Kunststoffrohr "Geo Pipe" kann ohne Sand- und Kiesbett verlegt werden. Das spart in der Regel Zeit und Kosten beim Einbau und Anschluss an die Übergabestation.

Zudem erhöht der Verzicht auf ein Sandbett die Effizienz der Anlage, denn trockener Sand hat meist eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der ursprünglich umgebende Boden, der bei Uponor "Geo Pipe"-Rohren verwendet werden kann. Das hochdruckvernetzte Kunststoffrohr "Geo Pipe" von Uponor ist mechanisch hoch belastbar. Die Vernetzung schützt das Rohr vor spitzen Gegenständen und Punktlasten, beispielsweise durch spitze Steine. Rissbildungen und -fortpflanzungen sind so ausgeschlossen.

Mit dem Rohr "Geo Pipe" (DN 32) sind die Körbe an den Verteiler und von dort an die Wärmepumpe angeschlossen. Die gebäudespezifisch konfigurierte Wärmepumpe arbeitet im Heizfall mit einem COP von 6 bis 7 und im Kühlfall von etwa 4. Im Kühlfall werden die Räume mittels der Lüftungsanlage gekühlt. Zur Effizienz­verbesserung ist die Wärmepumpe mit einer Hochtemperaturentkopplung für die Brauchwasserbereitung ausgestattet.

920 m² Flächenheizung 

Über einen Wärmeübertrager wird die Wärme über 920 m² Flächenheizung in den Verwaltungs- und Schulungsbereich eingebracht. Dazu haben die Fach­handwerker 45 Heizkreise (ϑVL = 40 °C,  ϑRL = 30 °C) installiert. Das Uponor "Comfort Pipe"-Rohr 16 x 1,8 mm ist mit einer Überdeckung von 4 cm im Abstand von  16,5 cm auf Noppenfolie verlegt worden.

Aufgrund seiner Eigenschaften ist das Kunststoffrohr "Comfort Pipe" für die Flächenheizung und -kühlung prädestiniert. Es ist auch bei niedrigen Montagetemperaturen flexibel und schlagzäh.

Die reduzierte Wandstärke vereinfacht gegenüber herkömmlichen Kunststoffrohren die Ein-Mann-Verlegung der Rohre – die Kunststoffrohre können mit der bewährten Klemmverschraubung Uponor "Fix" verbunden werden. Das Rohr "Comfort Pipe" kann mit der blauen Noppenfolie Uponor "Nubos" in den Dimensionen 14 x 2 sowie 16 x 1,8 mm verlegt werden. Die Uponor-Noppenfolie "Nubos" eignet sich damit für die Installation im Wohnungs- und Objektbau und wird wahlweise auch als Noppenplatte mit ­einer hinterschäumten EPS-Dämmung in 11 und 30 mm Stärke geliefert.