Hochschule Esslingen: Wärmepumpe und Solarkollektoren versorgen Laborgebäude

Die Fakultät Gebäude-Energie-Umwelt (GU) der Hochschule Esslingen besitzt seit 2017 eines der haus- und energietechnisch interessantesten Laborgebäude Deutschlands. Es besitzt 35 Versuchsstände zur Wärme-, Kälte und Stromerzeugung, darunter Wärmepumpen, BHKW, ein Brennstoffzellenheizgerät, Heizkessel mit Messeinrichtungen für Wärme-, Abgas- und Energieströme, Kältemaschinen, Lüftungsgeräte sowie eine Klimakammer zur Visualisierung der Raumluftströmung.

Sämtliche Demonstrationsanlagen der Hochschule Esslingen dienen dabei nicht nur als Lehr- und Versuchsobjekte für die Studierenden, sondern versorgen auch das Gebäude selbst. Hierfür wurde das Laborgebäude der Hochschule Esslingen im Februar 2019 von der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) mit "Gold" ausgezeichnet.

Mit dem Neubau verfolgt die Hochschule den Anspruch, Nachhaltigkeit beim Bauen umzusetzen, um beispielsweise Energie in der Gebäudetechnik möglichst effizient einzusetzen. Damit gehört das Laborgebäude zu den ersten DGNB-zertifizierten Gebäuden dieser Art. "Da sämtliche Themen rund um nachhaltiges Bauen in der Fakultät gelehrt werden, war es naheliegend, die Inhalte der Lehre direkt in der Praxis anzuwenden. Daher erbrachten Studierende alle Nachweise für die DGNB-Zertifizierung im Rahmen von Abschluss- und Projektarbeiten", sagt Prof. Dr. Markus Tritschler von der Fakultät Gebäude-Energie-Umwelt. Zusammen mit Christian Luft, Senior Projektpartner bei Drees & Sommer, betreute er die Studierenden.

"Mitentscheidend für die Zertifizierung war, dass neben dem Prinzip des größten Nutzens im Neubau vor allem auch die Energieerzeugung und -speicherung eine große Rolle spielt", erklärt DGNB-Auditor Christian Luft von Drees & Sommer. Durch die geringe Fensterfläche und die hocheffiziente Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sind der Heiz- und Kühlbedarf sehr gering. Die kombinierte Photovoltaik-Hybridanlage und Solarthermieanlage sowie die Gebäudetechnik sind so ausgelegt, dass sie den Energiebedarf des Gebäudes für Heizung, Kälte, Lüftung und Beleuchtung nahezu vollständig decken können.

Die in den Laboren im Rahmen der Versuche erzeugte Energie in Form von Wärme oder Kälte wird in einem 30.000 Liter fassenden Pufferspeicher gespeichert und kann für die Energieversorgung des Gebäudes oder für andere Prüfstände genutzt werden. So erzeugt beispielsweise ein Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk Strom und Wärme; beides kann im oder für das Gebäude direkt verwertet werden: Der Heizkörperprüfstand benötigt die Wärme, der Strom kann für Pumpen oder Ventilatoren genutzt werden.

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe und die Solarkollektoren auf dem Dach sind so ausgelegt, dass sie den Wärmebedarf des Laborgebäudes nahezu vollständig decken. Zusätzlich wird Abwärme genutzt, die bei den Laborversuchen anfällt. Über den Pufferspeicher werden auch zwei benachbarte Gebäude der Hochschule mit beheizt. Eine auf dem Grundstück vorhandene Fernwärmeanbindung dient als zusätzliche Spitzenlastlösung im Winter.

Über ein Nahwärmenetz können zudem zwei angrenzende Gebäude der Hochschule mit Überschusswärme aus dem Speicher versorgt werden. Spitzenlasten werden über die bereits auf der Liegenschaft vorhandene Fernwärmeanbindung abgedeckt. Zukünftig soll ein Eisspeicher die Systeme ergänzen. Im Gebäude sind die Decken als thermisch aktive Bauteile ausgeführt, die die Laborflächen heizen oder kühlen. Die Räume vom Untergeschoss bis hin zum zweiten Obergeschoss werden mechanisch be- und entlüftet.