Projekt 16703/01

Kiemenfassade – Baustein für die Belüftung von Gebäuden mit hinterlüfteten Vorhangfassaden zwecks Nachtauskühlung im nicht-transparenten Fassadenbereich

Projektträger

Gatermann + SchossigBauplanungsgesellschaft mbH & Co. KG
Richartzstr. 10
50667 Köln
Telefon: 0221/925821-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Anlass für das Vorhaben ist die Tatsache, dass bei einer Reihe von Gebäudetypen ein großes Problem im Umgang mit den inneren Wärmelasten besteht. Aufgrund der hochisolierten modernen Hüllen besteht ein großer Bedarf, innere Wärme zu vernichten. Dies kann durch den Einsatz von kostspieliger Technik geschehen, die im Normalfall in der Folge auch noch hohe Betriebskosten verursacht. Die gefundene Idee versucht hier, einen anderen Weg zu gehen. Vorrangiges Ziel ist eine Lösung, die bei einerseits niedrigen Investitionskosten gleichermaßen auf natürlichem Weg (Lowtech, sanfte Technik) einen wirksamen Beitrag zur Reduzierung des Energieverbrauchs leisten kann. Der Lösungsansatz soll im Bereich der vorgehängten, hinterlüfteten Fassaden vielfach anwendbar sein. Das neuartige an diesem Lösungsansatz ist die Tatsache, dass die Belüftung im Bereich der geschlossenen (nicht-transparenten) Fassadenbereiche erfolgt. Dies ermöglicht einen gezielten Einsatz weitgehend unabhängig von sonstigen gestalterischen Rahmenbedingungen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAuf der Grundlage der Idee einer Kiemenfassade wurden zunächst planerische Prinziplösungen untersucht. Die Untersuchungen berufen sich auf die Fragen von Geometrie. Um das System allgemein einsetzbar zu konzipieren, wurde eine Lösung angestrebt, die mit marktgängigen Unterkonstruktionen und Systemen kompatibel ist. Dies bedeutete zunächst eine Analyse der bekannten Systeme. Darüber hinaus wurden die für das Betreiben notwendigen Möglichkeiten eines motorischen Betriebes untersucht. Unter Berücksichtigung der sich hieraus ergebenden Vorgaben galten die weiteren Überlegungen der Frage der Geometrie des Bauteils, speziell im Hinblick auf die Hinterlüftung, die Wasserabführung und die Fugenbreite. Der Fugenbreite kommt unter gestalterischen Aspekten eine besondere Bedeutung zu. Der allgemeine Trend führt zu dem Wunsch möglichst schmaler Fugen. Dies hat auch damit zu tun, dass der oft unbefriedigende Einblick in die Unterkonstruktion begrenzt wird.
In der Folge der Verarbeitung all dieser Aspekte entstanden die ersten Konstruktionszeichnungen. Die Beteiligung des Kooperationspartners Fa. BWM begann in dieser Phase (Bespr. August 1999). Auf unserer Ausstellung im Rahmen der Plan 99 in Köln (Bilder+Ideen, Galerie Holtmann) wurde der Prototyp zum ersten Mal der Öffentlichkeit vorgestellt.
Hier wurden auch erstmalig Fassadenplatten gezeigt, die für eine Verwendung mit der Kieme geeignet sind. Parallel zu dieser Entwicklungsarbeit bekamen wir aufgrund besonderer Umstände die Möglichkeit, unsere neue Idee direkt in ein aktuelles Bauprojekt mit einzubringen.
Für den Umbau des Hertie/ Karstadthauses in Konstanz hatte die Sulzer Energy Consulting GmbH (SEC) aus der Schweiz den Auftrag, nach Möglichkeiten für eine Reduzierung der Betriebskosten zu sorgen. Der daraus entwickelte Baustein passte perfekt in diese Überlegungen. Aufgrund dieser Umstände wurden die ursprünglich angedachten Arbeitsschritte verkürzt, vor allem wurde auf die Simulation und die Laborversuche verzichtet. In der Umsetzungsphase wurden durch die SEC Berechnungen zum Strömungsquerschnitt vorgenommen.


Ergebnisse und Diskussion

Der entwickelte Kiemen-Baustein wurde bei zwei Warenhausumbauten eingesetzt (Karstadt Konstanz und Karstadt Gütersloh). Beide Gebäude erhielten eine komplett neue Fassade. In Ergänzung zum Fassadenbaustein Kieme wurden in beiden Fällen noch spezielle Halterungen entwickelt. In beiden Fällen handelt es sich um Lösungen mit sichtbaren Halterungen und Fassadenplatten aus Glas. Beide Gebäude sind seit September 2000 in Betrieb. Der subjektive Eindruck ist seit Inbetriebnahme gegeben. Im Auftrag der Karstadt AG werden seit Inbetriebnahme Messungen durchgeführt. Mit ersten Ergebnissen rechnet man ab Oktober 2001.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Aufgrund der Dynamik der Entwicklung hat die Öffentlichkeitsarbeit schon frühzeitig begonnen. Den Beginn machte die Ausstellung Gatermann + Schossig - Bilder und Ideen im Rahmen der Kölner Architekturtage Plan 99 in der Galerie Holtmann in Köln (September 1995). Im Rahmen des Kongresses Building Performance in Frankfurt (10.11.2001, 5. Forum Intelligente Architektur) wurde erstmals dar-über in einem Vortrag referiert. Die erste Fachpublikation erschien im Februar 2000 in der Zeitschrift Intelligente Architektur (Heft 21). Weitere Fachpublikationen und Vorträge folgten seitdem (siehe Anlage) und werden folgen.


Fazit

Ungeachtet der noch nicht vorliegenden Messergebnisse aus dem Praxisbetrieb kann schon zum jetzigen Zeitpunkt gesagt werden, dass mit der Entwicklung dieser Kiemenfassade eine Möglichkeit gefunden wurde, einen kostengünstigen Beitrag zur Reduzierung des Energieverbrauchs zu leisten.
Gemeinsam mit neu hinzugekommenen Partnern aus Deutschland und Dänemark sind wir zur Zeit da-bei, dieses Prinzip für hochmoderne Bürofassaden weiterzuentwickeln. Bei einem ersten Projekt für die Hoechst AG soll sie zum Einsatz kommen.