Die Oberbürgermeisterin. Neubau Historisches Archiv und Rheinisches Bildarchiv Folie 1

Transkript

1 Neubau Historisches Archiv und Rheinisches Bildarchiv Folie 1

2 Bauherrin: Gebäudewirtschaft der Stadt Köln, Standort: Eifelwall / Luxemburger Straße, Köln Historie: Einsturz des Historischen Archivs der Stadt Köln im März 2009 Ratsbeschluss Zusammenfassung der Nutzungsbereiche des Historisches Archivs, der Kunst- und Museumsbibliothek mit dem Rheinischen Bildarchiv am Standort Eifelwall in einem Neubau Auslobung eines internationaler Architektenwettbewerb 1. Preisträger: waechter + waechter Architekten, Darmstadt, Juni 2011 Aufnahme des Planungsverfahren Folie 2

3 Erneuter Ratsbeschluss Juli 2013 auf Unterbringung der Kunst- und Museumsbibliothek im zukünftigen Neubau zu verzichten, hatte Umplanungen zu Folge Zukünftige Nutzung: Historisches Archiv und Rheinisches Bildarchiv Erteilung der Baugenehmigung August 2015 Für diesen Themenkomplex verantwortliche Planungsbeteiligte: Architekt: waechter + waechter Architekten, Darmstadt Bauphysiker: Müller BBM GmbH, Kerpen TGA-Planer: agn, Paul Niederberghaus & Partner GmbH, Ibbenbüren Beratungsleistung Nutzer: Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Abt. Raumklima, Holzkirchen Folie 3

4 Neubau Historisches Archiv und Rheinisches Bildarchiv Folie 4

5 Erdgeschoss Folie 5

6 1. Obergeschoss Folie 6

7 Ansicht Luxemburger Straße - Haupteingang Folie 7

8 Ansicht Eifelwall Folie 8

9 Kenndaten: Nutzfläche gesamt: ~ m² Bruttogrundfläche gesamt: ~ m² Bruttorauminhalt gesamt: ~ m³ Nutzfläche Ausstellung: ~ 216 m² Nutzfläche Lesesaal: ~ 456 m² Nutzfläche Magazine: ~ m² Bruttorauminhalt: ~ m³ Folie 9

10 Klimatische Grundanforderungen an das Gebäude: 9 Klimazonen geringe Temperaturschwankungen (allg. tägl. Abweich. +/- 4 C) Energiekonzept fundiert auf mehreren Säulen Wärmeversorgung über Fernwärme und Wärmepumpenanlage Kälteversorgung mit Brunnenkühlung und Eisspeicher Photovoltaikanlage Weitere Besonderheiten: Betonkernaktivierung im kompletten Gebäude Hüllflächentemperierung in der Außenhülle des Magazingebäudes Folie 10

11 Gesamtprojektkosten: ~ 76.3 Mio Terminplan: Baubeginn Baugrube III. Quartal 2015 Baubeginn Rohbau II. Quartal 2016 Übergabe an den Nutzer I. Quartal 2020 Folie 11

12 Teil 2: Simulation unter dem Aspekt der Planungssicherheit MBBM Präsentation Folie 12

13 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage Lesesa al Foye r Ausstellu ng 13

14 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage eine gemeinsame Vollklimaanlage konditionierte Zuluft insgesamt max m³/h variable Luftmengen 100% Frischluftanteil Beheizung mit Fußbodenheizung 14

15 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage Klimaverhältnisse abgestimmte Ausgangsvariante Temperatur From to From to C Jahresgan g % Raumluftfeuchte Jahresga ng Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 35 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec K/ d From to d From to Tagesschwankung max. 3,7 Tagesschwankun 13 en K/d 12 gen Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec %/ 15

16 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage Klimaverhältnisse erste manuelle Optimierung Temperatur C Jahresgan g From to % Raumluftfeuchte Jahresga ng From to Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 35 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec K/ d Tagesschwankung en From to max. 3,6 K/d Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec %/ d Tagesschwanku ngen From to Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 16

17 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage Optimierungsparameter Verlauf Temperatursollwert Heizfall im Jahresgang Abstand zwischen Heiz- und Kühlfall Verlauf des Sollwertes der Raumluftfeuchte im Jahresgang maximale Luftmengen in Lesesaal und Ausstellung Mindestluftmengen in Lesesaal und Ausstellung Sollwertkurven: saisonaler oder witterungsabhängiger Verlauf insgesamt 22 unabhängige Parameter! 17

18 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage C 26 Sollwertkurven Kühlfall Heizfall T 18 Jan JanFebFeb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec % Jan JanFebFeb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec 18

19 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage saisonal witterungsabhängig C Jan JanFebFeb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec C Außenlufttemperatur [ C] % 65 % Jan JanFebFeb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec absolute Außenluftfeuchte x [g/kg] auch Variation des Mittelungsintervalls für die Außenklimawerte 19

20 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage 50 alle berechneten Varianten klimaguete über energycost Klimagüte Varianten Energiekosten 20

21 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage 50 klimaguete über energycost Vergleich der unterschiedlichen Strategien Klimagüte Varianten Energiekosten 21

22 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage 50 klimaguete über energycost alle Varianten, die die Klimaanforderungen vollumfänglich erfüllen Klimagüte Varianten Energiekosten 22

23 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage 50 optimale Ergebnisse klimaguete für die gegenläufigen über energycost Anforderungen energiesparsamste Lösung ( /a) Klimagüte Lösung mit geringsten Klimaschwankungen ( /a) Energiekosten 23

24 Die optimale Betriebsweise einer Klimaanlage 50 optimale Ergebnisse klimaguete für die gegenläufigen über energycost Anforderungen 45 Optimierungsvariante ( /a) 40 energiesparsamste Lösung ( /a) Klimagüte manuelle Variante nach Analyse /a) Energiekosten 24

25 Simulationsergebnisse Klimaverhältnisse energiesparsamste Lösung Temperatur Op Raumluftfeuchte C 26 % Jahresgang 60 Jahresgang Jan Jan Feb Feb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec 35 Jan JanFebFeb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec K/d 4,0 3,5 Tagesschwankungen 3,0 max. 0,8 K/d 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Jan JanFebFeb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec %/d 10 9 Tagesschwankungen 8 max. 4,3 %/d Jan JanFebFeb Mar Mar Apr Apr May May Jun Jun Jul Jul Aug Aug Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dec Dec 25

26 Müller-BBM GmbH Robert-Koch-Straße Planegg / München Berlin Dresden Frankfurt Gelsenkirchen Hamburg Karlsruhe Köln Nürnberg Stuttgart Weimar 26

27 Teil 3: Simulation unter dem Aspekt von Einsparpotentialen am Beispiel des Magazinbaukörpers Folie 27

28 Längsschnitt Mantelbau Magazinbau Blickrichtung Eifelwall Folie 28

29 Ziel: Unter Wahrung der Sicherheit für das Archivgut Einsparpotentiale im Bau und Betrieb zu erschließen Weg: Optimierung der Klimaziele Fraunhofer-Institut für Bauphysik und Überprüfung mittels bauphysikalischer Simulationen in der geplanten Architektur Sowohl für die Phase der Inbetriebnahme (Einzug), wie auch im späteren langfristigen Betrieb Folie 29

30 Ergebnis/Fazit: Die optimale Raumluftwechselrate liegt um den Faktor 10 unter den Werten, die sich auf Grund allgemeiner technischer Vorschriften (anerkannten Regeln der Technik) ergeben. Diese sind nicht auf die spezifischen Anforderungen eines Archivs/Magazin ausgerichtet Nachgewiesenes Einsparpotential im Bau (Investitionskosten BK+ NK) in Höhe von (Nutzfläche Magazine: ~8.800 m², Bruttorauminhalt:~ m³) Erhebliche Einsparungen in den späteren Betriebskosten prognostiziert Folie 30

31 Neubau Historisches Archiv und Rheinisches Bildarchiv Folie 31