Moderne Erdwärmetechnik im Emil-Schumacher-Museum in Hagen

Das Emil-Schumacher-Museum in Hagen, das dem international bedeutenden und in Hagen geborenen Maler Emil Schumacher gewidmet ist und am 28. August 2009 in einem eigens errichteten Neubau eröffnet wurde, weist u.a. dank moderner Solar- und Geothermie-Technologie und des Haus-in-Haus-Prinzips nur einen Energiebedarf von 40 kWh/(m²a). So werden pro Jahr 110 t CO₂ eingespart.

Der dreigeschossige Neubauentwurf basiert auf einem europaweit ausgeschriebenen Architektur-Wettbewerb aus dem Jahre 2000. Schwerpunkt war die sensible Einbindung des neuen Museums in die sehr heterogene architektonische Umgebung. Zudem sollte das neue Museum besonders nachhaltig unter Nutzung erneuerbarer Energien konzipiert werden.

Das Emil-Schumacher-Museum in Hagen ist eines der ersten Museen, die das Haus-im-Haus-Prinzip nutzen. Aus energetischen Gesichtspunkten entsteht so zwischen den Fassaden ein Zwischenraum, der Differenzen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausgleicht und somit das Innenraumklima stabilisieren hilft. Dies kommt sowohl den Exponaten als auch den Energiekosten zugute.

Daneben sorgt Geothermie ("Erdwärme") für die nötige Heizung und Kühlung. 81 Erdsonden mit einer jeweiligen Tiefen von 99 Metern beheizen und kühlen den Museumsneubau als auch das Bestandsgebäude. Die Erdwärme wird von zwei Wärmepumpen mit einer jeweiligen Heizleistung von 270 kW genutzt.

Die Beheizung (Winter) und Kühlung (Sommer) erfolgt über die so genannte Betonkernaktivierung (Nutzung des Betonkerns als thermischer Speicher), die von den zwei Wärmepumpen unterstützt wird. Die Wärmepumpen haben zusammen eine Nettoleistung (Wärme und Kälte) von 80.000 kWh/a, der Energieertrag des Erdkanals beträgt rund 10.000 kWh/a.

Kurzfristige Temperaturschwankungen gleicht die durch einen Erdwärmetauscher vorkonditionierte Luft aus. In den warmen Monaten erfolgt die Lüftung über passive freie Nachtkühlung. Das heißt, dass nachts das Gebäude mit kühler Außenluft versorgt wird. Zur Bauteilkonditionierung wurden auch die Stahlbetonkonstruktion als auch die umgebende Glasfassade herangezogen. In den Glasfugen der seilgespannten Konstruktion verlaufen solegefüllte Röhren, die die Fassade kühlen bzw. im Winter erwärmen, um Kondensat zu vermeiden.

Das Solewasser dient dabei (im Winter) nicht der Raumbeheizung, sondern es verhindert die Unterschreitung der Taupunkttemperatur, damit sich an den Glaselementen der Fassade kein Kondensat niederschlägt. Im Sommer wird durch das Solewasser eine Aufheizung der Fensterrahmen-Konstruktion unterbunden. Auf diese Weise wird die Einstrahlung von Wärme ins Gebäude verhindert.

Zudem wurde eine südausgerichtete Photovoltaik-Anlage im Randbereich des Daches installiert, die zusammen mit der Aufdach-montierten Anlage auf dem Flachdach des Osthaus-Museums einen Ertrag von rund 30.000 kWh pro Jahr erbringt. Dieser Strom wird in das Stromnetz in Hagen eingespeist.