experimenta – Innovative Schwerkraftkühlung im Science Center

Heilbronn
Die experimenta in Heilbronn ist eine Lern- und Erlebniswelt. Im Frühjahr 2019 wurde das Science Center um einen spektakulären Neubau des Architekturbüros Sauerbruch Hutton erweitert.
Foto © TTC Timmler Technology/Arnulf Hettrich
Das Gravivent-System ist für den Besucher der experimenta praktisch unsichtbar. Lediglich die filigranen Luftdurchlässe in Bodennähe verraten die innovative Kühltechnik.
Foto © TTC Timmler Technology/Arnulf Hettrich
Die innovative Kühltechnologie ordnet sich der Architektur unter, so dass man sie praktisch nicht sieht. Dies ist ein wichtiges Kriterium für das Diamant-Zertifkat der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB), das in erster Linie die architektonischen Qualitäten bewertet.
© TTC Timmler Technology/Arnulf Hettrich
Der Designanspruch der Architekten Sauerbruch Hutton verlangte rahmenlose Luftdurchlässe mit funktionalem Zusatzanspruch. Die Luftdurchlässe müssen einen schnellen Zugriff auf versteckt dahinter verlaufende Elektro- und Datenkabel möglich machen.
© TTC Timmler Technology/Arnulf Hettrich
Auch die Entwässerungsrinnen im Bereich der Wasserspiele sind eine perfekte Lösung von TTC Technology. Sie winden sich mitten durch den Raum und passen trotz unterschiedlichster Winkel perfekt zusammen.
© TTC Timmler Technology/Arnulf Hettrich
Das Funktionsprinzip der TTC Kühl-Units beruht auf dem Naturgesetz unterschiedlicher Luftdichte von warmer und kalter Luft. Die warme Raumluft an der Decke strömt durch Kühl-Units an der Decke. Die abgekühlte Luft gelangt durch den Fallschacht wieder in den Raum.
© TTC Timmler Technology/Ines Heimbuch
Hersteller
TTC Timmler Technology GmbH
Adresse
Experimenta-Platz, 74072 Heilbronn
Jahr
2019
Kosten
Vertraulich
Stockwerke
Vertraulich
Bauherrschaft
Schwarz Real Estate
Architektur
Sauerbruch Hutton
General Construction Management
Drees & Sommer
Zertifizierung
DGNB
Schwerkraftkühlung, Luftdurchlässe, Entwässerungsrinnen
TTC Timmler Technology, Flamersheim

Erstes Museumsgebäude mit DGNB-Zertifizierung in Platin und Diamant.

Der Trend ist eindeutig. Bauherren und Investoren setzen auf Nachhaltigkeit. Was gut ist für Klima und Image, fördert auch die Werthaltigkeit einer Immobilie. Die DGNB hat jetzt einem besondern Vorzeigeobjekt der Schwarz Real Estate, die Bauvorhaben der Dieter Schwarz Stiftung realisiert, das höchste Nachhaltigkeitskriterium in Platin und Diamant verliehen. Die experimenta in Heilbronn zählt damit zu den ersten vier Gebäuden mit dieser höchsten Zertifizierung, das erste in der Kategorie Museen. Eine spektakuläre Architektur und eine Technik, die Ressourcen-Schonung zum obersten Ziel erklärt, haben diese Bewertung erst möglich gemacht. Im Mittelpunkt steht eine stille Schwerkraftkühlung nach dem bewährten Gravivent-System, einer Entwicklung des Unternehmens TTC Timmler Technology aus Nordrhein-Westfalen.

„Die Klimatisierung macht einen guten Job, wenn man sie nicht sieht, nicht hört und auch den Luftaustausch nicht spürt“, sagt Geschäftsführer Siegfried Timmler. Nur das Ergebnis zählt - nämlich die Wohlfühltemperatur. Die Schwerkraftkühlung der experimenta in Heilbronn arbeitet nach einem bewährten Prinzip, das TTC Timmler Technology durch zeitgemäße Features in die Jetzt-Zeit transferiert hat. Die innovative Gebäudeklimatisierung ist somit selbst eine technisch herausragende Lösung, die eines Museumsgebäudes würdig ist. Für die Architekten war sie deshalb ein wichtiger Baustein auf dem Weg zu einem durch und durch nachhaltigen Projekt, weil sie im Betrieb kaum Energie verbraucht und am Ende des Produktlebenszyklus vollständig rückgebaut werden kann. Zudem fügt sie sich so in die Architektur ein, dass man sie praktisch nicht sieht. Dies ist ein wichtiges Kriterium für das Diamant-Zertifkat der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB), das in erster Linie die architektonischen Qualitäten bewertet.

experimenta als Leuchtturm-Projekt:
Die Referenzliste von TTC Technology ist lang: ob Bundeskanzleramt, Fernsehstudios oder Flughafenterminals – überall wo Komfortanspruch auf Innovation trifft, ist Schwerkraftkühlung eine ideale Lösung. Mit dem Sience Center in Heilbronn kommt jetzt ein weiteres Vorzeigeobjekt hinzu. Die experimenta ist eine Lern- und Erlebniswelt, die ihre Ursprünge in einem ehemaligen Lagergebäude hat. 2019 wurde das Science Center um einen spektakulären Neubau erweitert. Hier wird Naturwissenschaft und Technik für Menschen aller Altersgruppen greifbar. Über 2.500 Besucher am Tag können sich hier auf erfrischende und keinesfalls belehrende Art und Weise weiterbilden.
Die Körpertemperatur von größeren Menschengruppen stellt die Klimatisierungstechnik häufig vor eine große Herausforderung. Zumal der Bauherr von Beginn an ein klares Ziel definiert hatte: es sollte nicht nur ein technisch durchdachtes, sondern vor allem ein ökologisch vorbildliches Gebäudekonzept sein. Und dies nicht nur aus Gründen der angestrebten DGNB-Zertifizierung. Es war auch der Anspruch der Schwarz Real Estate, durch ein beispielhaftes Gebäude-Management ein Objekt zu schaffen, das neue Wege aufzeigt und weit über die Region hinaus als Leuchtturm-Projekt Vorbildcharakter hat. Mit Dress & Sommer wurde ein führendes europäisches Beratungs-, Planungs- und Projektmanagementunternehmen mit ins Boot geholt. Die Planer entwickelten unter anderem das Energie- und Nachhaltigkeitskonzept, begleiteten das Bauvorhaben als DGNB-Auditor und übernahmen die Gesamtverantwortung für Management, Planung und Bauleitung aus einer Hand. „Anspruchsvolle Architektur, Innovation und sichtbare Technologien unter der Prämisse der Nachhaltigkeit zusammenzubringen, das ist das Highlight im Projekt“, sagt Prof. Michael Bauer, Partner bei Drees & Sommer.

Hohe Wärmelast verlangt nach leistungsfähigem Kühlsystem:
Dabei setzten die Experten auf die stille Schwerkraftkühlung Gravivent von TTC Technology. Die extrem hohen inneren Lasten der Exponate und Medientechnik erfordern ein leistungsfähiges Kühlsystem, das zudem aus architektonischen Gründen weitestgehend unsichtbar sein sollte. In den vier Geschossen stand insgesamt nur eine Wandlänge von 179 Metern für die Bestückung mit den Hochleistungs-Units vom Typ AASI.51 zur Verfügung. Die Regelung der Kühler erfolgt nach der Feuchtkugel-Temperatur und wird gleitend gefahren. Die Vorlauftemperatur des Kühlwassers beträgt dabei 15 Grad, mit 17 Grad wird das Wasser zurückgeführt. Dieses Temperatur-Delta reicht aus, die vorgegebene Raumtemperatur zu jeder Zeit auf maximal 26 Grad zu drücken. „Das System ist höchst energieeffizient, geräusch- und wartungsarm und eignet sich perfekt bei den hohen Wänden der experimenta und dem gewählten Lüftungskonzept“, zeigt sich Projektleiter Jürgen Behringer überzeugt.

Es sind viele Bausteine, die die experimenta zu dem machen, was sie ist: ein rundum vorbildliches Bauwerk. Die Glasfassade sorgt für natürliches Licht; das spart Beleuchtungsenergie. Um Wärme- und Kühllasten möglichst gering zu halten, haben die Engineering-Experten von Drees & Sommer das thermische und tageslichttechnische Verhalten der Fassade optimiert. Eine hohe Behaglichkeit im Gebäude entsteht durch eine Bauteilkühlung in der Decke und einer Schwerkraftkühlung, die mit Wärmetauschern und physikalischen Effekten arbeitet. Durch die Nutzung von Grundwasser in Kombination mit einer Wärmepumpe können beim Heizen 75 Prozent der Wärme aus dem Grundwasser entnommen werden. Beim Kühlen nimmt das Grundwasser die Wärme auf. Somit können durch den Brunnen und die Kühllastreduktion 200 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Mit diesen Techniken unterschreitet das an die Nutzung angepasste Energiekonzept die gesetzlichen Anforderungen deutlich. „Ein ideales Paket, das die Vorteile unterschiedlicher Systeme kombiniert“, sagt Jürgen Behringer von Dress & Sommer.
Die Schwerkraftkühlung sorgt in den Themenwelten, wo Medientechnik, Licht und Exponate für Wärme sorgen, auf perfekte Weise für Kühlung und Luftbewegung. Neben dem kostengünstigen Betrieb zählt die geräuschlose Kühlung zu den wichtigen Produktvorteilen gerade in Lernräumen, wo Konzentration gefragt ist. Dabei war der Designanspruch der Architekten Sauerbruch Hutton, dass Luftdurchlässe rahmenlos - wie eine Wand - weiterhin revisionierbar sind und gleichzeitig genug Luftquerschnitt für das Gravivent-System vorhanden ist. In Absprache mit den Architekten wurde speziell ein KSM-V Rost mit Stababstand 2,5 Millimeter entwickelt, welcher alle Anforderungen erfüllt. Während die Hochleistungs-Units trotz der Sichtinstallation kaum wahrnehmbar sind, entsprechen die filigranen Luftdurchlässe vom Typ KSM-V beschichtet den DGNB-Vorgaben. Sie wurden ebenfalls von TTC Technology konzipiert und gefertigt und garantieren eine harmonische Optik im visuellen Wahrnehmungsbereich. Die Befestigungen der Luftdurchlässe sind nicht sichtbar, sie haben Aussparungen für Steckdosen und sind darüber hinaus durch einen patenten Mechanismus klappbar, um dahinter liegende Technik wie Strom- und Datenkabel zu revisionieren.

Gebäudetechnik mit Vorbildfunktion:
Die größten Fähigkeiten spielt die experimenta da aus, wo didaktische Feinarbeit gefragt ist, wo Architektur Wissenserschließung unterstützt. Von Raum zu Raum, von Labor zu Labor, von Etage und Etage nimmt der Besucher auf spielerische Art Wissen mit, das ihn mit jedem Schritt schlauer macht. Die klare Raumkonzeption in Verbindung mit einer vorbildlichen Gebäudetechnik machen die experimenta zu einem Science Center, das nicht nur junge Nachwuchs-Wissenschaflter begeistert, sondern auch ein Benchmark für ökologisches Bauen darstellt. „Experimentieren wurde hier auch zum architektonischen Prinzip. Dies zeigt sich zum Beispiel an der Konzeption der sogenannten Studios. Sie sind in das Zentrum der Spirale als vier raumgroße Glaskörper eingehängt und bilden den leuchtenden Kern dieses kristallinen Gebäudes. Diese Konstruktionen gehen an die Grenzen des Machbaren“, sagt Professor Matthias Sauerbruch vom Berliner Architekturbüro Sauerbruch Hutton.

„Wir freuen uns sehr, dass die hervorragende Arbeit, die im Neubau der experimenta steckt, mit dem DGNB Diamant geehrt wurde“, betont Silke Lohmiller, Geschäftsführerin der Schwarz Real Estate. „Die experimenta richtet sich an Jung und Alt und steht für Experimentierfreude, Wissen und Innovation. Dieser Anspruch spiegelt sich nun auch im Bau und der Architektur wider, wie die Auszeichnung für das ganzheitliche Konzept bestätigt.“

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    Snøhetta
  • Museum of Inuit Art
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  • Russell Hill Road
    gh3
  • House 60
    gh3
  • Bibliothek der Hochschule für Technik und Wirtschaft
    HerbstKunkler Architekten

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