Nichtoffener Wettbewerb | 06/2009
Energie-Erlebniszentrum (Science Center zum Thema Regenerative Energie)
4. Preis
Architektur
Erläuterungstext
Energie als Kraft der Natur stellt von Urzeiten an für den Menschen eine Bedrohung, aber auch eine Chance zur Nutzung dar.
Windenergie in Form von Orkanen und Wirbelstürmen wird zunehmend zu einer unbeherrsch-baren, zerstörerischen Kraft. Steigende Meeresspiegel, schmelzende Polkappen und die steigende Anzahl der Naturkatastrophen verunsichern die Menschen in aller Welt. In der Kraft der Erde und ihrer bewegten Atmosphäre scheint sogleich zumindest ein Teil der Lösung der Klimaprobleme zu liegen.
Das Thema einer aus der Erde hervorbrechenden Kraft, die alles in Bewegung versetzt, ist der Leitgedanke für den Entwurf zum Energie-Erlebniszentrum. Ein regionale Bezug dieses Themas ist durch die großflächigen Erdaufbrüche zum Torfabbau hergestellt. Die pure Energie aus dem Zentrum lässt die umgebenden Räume und Körper bersten und abdriften. Die bewegten Baukörper spiegeln die Kraft und Bewegung der Natur wider. In der Mitte erhebt sich das Gebäude über den Erdboden. Die Architektur erinnert die Besucher jederzeit an Bewegung, Balance, Gleich- und Ungleichgewicht. Assoziationen an Erderhebungen und -verschiebungen durch salztektonische Kräfte - Nordfriesland, Helgoland, Ostfriesland - können die Phantasie der Besucher beflügeln.
Städtebaulich orientiert sich das Erlebniszentrum zum nordöstlichen, der Innenstadt zugewandten Seite des Ufers der Kanalhalbinsel. In den südwestlichen Freiraum zwischen der vorhandenen Baumreihe und dem neuen Gebäude kann sich der im Süden geplante Stadtpark ausdehnen. Im Anschluss daran wird die Außenausstellung präsentiert, diese reicht in der Nordspitze bis ans Wasser heran.
Die Haupterschließung des Erlebniszentrums erfolgt über eine Rampe von Südosten, nahe der vorhandenen Fußgängerbrücke über den Ems-Jade-Kanal. Hier öffnet sich das Gebäude den Besuchern. Die Gastronomie mit einer nach Süden ausgerichteten Terrasse ist separat erschlos-sen und kann unabhängig vom Betrieb des Erlebniszentrums geöffnet sein.
Die Anlieferung erfolgt westlich über Zugangsmöglichkeiten für Küche, Werkstatt und Lager. Die separate Erreichbarkeit des Seminarbereichs und der Verwaltung im Obergeschoss ist über den westlichen Zugang gesichert. Aus dem Foyer heraus, aber auch aus der Ausstellung bestehen immer wieder Bezüge und auch Zugangsmöglichkeiten zur Außenausstellung.
Die Anordnung und die Gestaltung der Außenanlagen spiegeln das Thema der hervorbrechenden Naturkräfte wider. Die auseinanderstrebenden Baukörperkanten werden fortgesetzt, gliedern die Fläche für die Außenausstellung und strahlen hinein bis in den geplanten Stadtpark im Süden. Hier sind dann auch die Erweiterungen für das Miraculum, das Studienseminar und das Schul-versuchslabor geplant. Alternativ wäre auch eine Lösung auf dem Grundstück möglich.
Die Konstruktion und Bauweise des Gebäudes ist eng verknüpft mit den Gestaltungsabsichten und Zielwerten für die positive Energiebilanz. Die metallische glänzende Fassade mit den abgesetzten Bruchlinien kann das Thema grafisch unterstützen. Der zur Herstellung des Gebäudes vorgesehene Stahlbeton ermöglicht einerseits niedrige Heiztemperaturen mittels Betonkern-aktivierung, andrerseits ist die Speicherung der Nachtkühle über das natürliche Belüftungssystem möglich.
Energiewandlungssysteme und Nachhaltigkeit sind auf verschiedenen Ebenen berücksichtigt.
Das Energiekonzept basiert auf den folgenden Schwerpunkten:
· dem Klima angepasste Gebäudeoptimierung zur Reduzierung von Heizwärme-, Kälte- und Strombedarf und Nutzung der gebäudeeigenen Potenziale.
· Einsatz einer angepassten, effizienten Haustechnik.
· Nutzung lokal vorhandener natürlicher Ressourcen.
· Monitoring und Optimierung im Betrieb, auch als Gegenstand der Ausstellung.
Die kompakten Baukörper werden mit einer sehr gut gedämmten Gebäudehülle ausgeführt. Eine massive Bauweise unterstützt ein gleichmäßiges Raumklima durch Dämpfung der Schwankung des Außenklimas im Sommer und Winter. Die Außenwände werden mit 20 cm, das Dach mit 26 cm und der Boden mit 14 cm Wärmedämmung versehen. Für die Fenster ist eine Dreifachverglasung vorgesehen. Insgesamt ergibt sich ein spezifischer Heizwärmebedarf von ca. 42 kWh/m²a.
Das Gebäude wird zum größten Teil natürlich belüftet. Regengeschützte Öffnungen in der Fassade werden in Abhängigkeit des Innen- und des Außenklimas geregelt (Temperatur, CO2, Wind etc.). Die Überhöhung des Bauteils "Energie pur" wird doppelschalig ausgeführt und dient als Abluftkamin.
Im Sommer wird eine natürliche Nachtlüftung zur Kühlung der Speichermasse genutzt. Die überschüssige Wärme durch Licht, Geräte und Besucher wird durch die massiven Bauteile zwischengespeichert und in der Nacht wieder abgeführt. Dadurch ist eine aufwändige Kühlung mit konventionellen Kältemaschinen nicht erforderlich.
Eine mechanische Lüftung mit effizienter Wärmerückgewinnung beschränkt sich auf Sanitärbereiche (Abluft) und die Gastronomie (Zuluft).
Die technische Gebäudeausrüstung wird auf das baulich optimierte Gebäude abgestimmt. Eine effiziente Beleuchtung und der Einsatz effizienter Antriebe (Pumpen, Lüftung) reduzieren den Bedarf für Strom und reduzieren interne Wärmelasten.
Die Wärmelasten des Serverraums der Ausstellung werden über das Erdreich abgeführt. Über einen Wärmetauscher wird das natürliche Kältepotenzial des wassergesättigten Grundes direkt genutzt.
Die Heizwärme des Gebäudes wird anteilig über die „kalte Fernwärme“ und einen Sterlingmotor, der mit Holzpellets befeuert wird, bereit gestellt. Die elektrische Energie des Sterlingmotors (ca. 2 kW elektrisch) wird in das öffentliche Netz eingespeist. Die Dachflächen der Baukörper werden großflächig mit ca. 1.800m² in die Foliendachbahn integrierter Photovoltaik belegt. Eine 12kW Windkraftanlage demonstriert die Nutzung von Windenergie. Insgesamt wird eine positive Primärenergiebilanz erreicht.
Die Energieverbräuche und –gewinne, das Raum- und Außenklima werden in einem fortlaufenden Monitoring erfasst und im Rahmen der Ausstellung visualisiert. Zusätzlich ist eine gezielte Optimierung der technischen Gebäudeausrüstung zur langfristigen Sicherstellung eines energieeffizienten Betriebes des Gebäudes möglich.
Windenergie in Form von Orkanen und Wirbelstürmen wird zunehmend zu einer unbeherrsch-baren, zerstörerischen Kraft. Steigende Meeresspiegel, schmelzende Polkappen und die steigende Anzahl der Naturkatastrophen verunsichern die Menschen in aller Welt. In der Kraft der Erde und ihrer bewegten Atmosphäre scheint sogleich zumindest ein Teil der Lösung der Klimaprobleme zu liegen.
Das Thema einer aus der Erde hervorbrechenden Kraft, die alles in Bewegung versetzt, ist der Leitgedanke für den Entwurf zum Energie-Erlebniszentrum. Ein regionale Bezug dieses Themas ist durch die großflächigen Erdaufbrüche zum Torfabbau hergestellt. Die pure Energie aus dem Zentrum lässt die umgebenden Räume und Körper bersten und abdriften. Die bewegten Baukörper spiegeln die Kraft und Bewegung der Natur wider. In der Mitte erhebt sich das Gebäude über den Erdboden. Die Architektur erinnert die Besucher jederzeit an Bewegung, Balance, Gleich- und Ungleichgewicht. Assoziationen an Erderhebungen und -verschiebungen durch salztektonische Kräfte - Nordfriesland, Helgoland, Ostfriesland - können die Phantasie der Besucher beflügeln.
Städtebaulich orientiert sich das Erlebniszentrum zum nordöstlichen, der Innenstadt zugewandten Seite des Ufers der Kanalhalbinsel. In den südwestlichen Freiraum zwischen der vorhandenen Baumreihe und dem neuen Gebäude kann sich der im Süden geplante Stadtpark ausdehnen. Im Anschluss daran wird die Außenausstellung präsentiert, diese reicht in der Nordspitze bis ans Wasser heran.
Die Haupterschließung des Erlebniszentrums erfolgt über eine Rampe von Südosten, nahe der vorhandenen Fußgängerbrücke über den Ems-Jade-Kanal. Hier öffnet sich das Gebäude den Besuchern. Die Gastronomie mit einer nach Süden ausgerichteten Terrasse ist separat erschlos-sen und kann unabhängig vom Betrieb des Erlebniszentrums geöffnet sein.
Die Anlieferung erfolgt westlich über Zugangsmöglichkeiten für Küche, Werkstatt und Lager. Die separate Erreichbarkeit des Seminarbereichs und der Verwaltung im Obergeschoss ist über den westlichen Zugang gesichert. Aus dem Foyer heraus, aber auch aus der Ausstellung bestehen immer wieder Bezüge und auch Zugangsmöglichkeiten zur Außenausstellung.
Die Anordnung und die Gestaltung der Außenanlagen spiegeln das Thema der hervorbrechenden Naturkräfte wider. Die auseinanderstrebenden Baukörperkanten werden fortgesetzt, gliedern die Fläche für die Außenausstellung und strahlen hinein bis in den geplanten Stadtpark im Süden. Hier sind dann auch die Erweiterungen für das Miraculum, das Studienseminar und das Schul-versuchslabor geplant. Alternativ wäre auch eine Lösung auf dem Grundstück möglich.
Die Konstruktion und Bauweise des Gebäudes ist eng verknüpft mit den Gestaltungsabsichten und Zielwerten für die positive Energiebilanz. Die metallische glänzende Fassade mit den abgesetzten Bruchlinien kann das Thema grafisch unterstützen. Der zur Herstellung des Gebäudes vorgesehene Stahlbeton ermöglicht einerseits niedrige Heiztemperaturen mittels Betonkern-aktivierung, andrerseits ist die Speicherung der Nachtkühle über das natürliche Belüftungssystem möglich.
Energiewandlungssysteme und Nachhaltigkeit sind auf verschiedenen Ebenen berücksichtigt.
Das Energiekonzept basiert auf den folgenden Schwerpunkten:
· dem Klima angepasste Gebäudeoptimierung zur Reduzierung von Heizwärme-, Kälte- und Strombedarf und Nutzung der gebäudeeigenen Potenziale.
· Einsatz einer angepassten, effizienten Haustechnik.
· Nutzung lokal vorhandener natürlicher Ressourcen.
· Monitoring und Optimierung im Betrieb, auch als Gegenstand der Ausstellung.
Die kompakten Baukörper werden mit einer sehr gut gedämmten Gebäudehülle ausgeführt. Eine massive Bauweise unterstützt ein gleichmäßiges Raumklima durch Dämpfung der Schwankung des Außenklimas im Sommer und Winter. Die Außenwände werden mit 20 cm, das Dach mit 26 cm und der Boden mit 14 cm Wärmedämmung versehen. Für die Fenster ist eine Dreifachverglasung vorgesehen. Insgesamt ergibt sich ein spezifischer Heizwärmebedarf von ca. 42 kWh/m²a.
Das Gebäude wird zum größten Teil natürlich belüftet. Regengeschützte Öffnungen in der Fassade werden in Abhängigkeit des Innen- und des Außenklimas geregelt (Temperatur, CO2, Wind etc.). Die Überhöhung des Bauteils "Energie pur" wird doppelschalig ausgeführt und dient als Abluftkamin.
Im Sommer wird eine natürliche Nachtlüftung zur Kühlung der Speichermasse genutzt. Die überschüssige Wärme durch Licht, Geräte und Besucher wird durch die massiven Bauteile zwischengespeichert und in der Nacht wieder abgeführt. Dadurch ist eine aufwändige Kühlung mit konventionellen Kältemaschinen nicht erforderlich.
Eine mechanische Lüftung mit effizienter Wärmerückgewinnung beschränkt sich auf Sanitärbereiche (Abluft) und die Gastronomie (Zuluft).
Die technische Gebäudeausrüstung wird auf das baulich optimierte Gebäude abgestimmt. Eine effiziente Beleuchtung und der Einsatz effizienter Antriebe (Pumpen, Lüftung) reduzieren den Bedarf für Strom und reduzieren interne Wärmelasten.
Die Wärmelasten des Serverraums der Ausstellung werden über das Erdreich abgeführt. Über einen Wärmetauscher wird das natürliche Kältepotenzial des wassergesättigten Grundes direkt genutzt.
Die Heizwärme des Gebäudes wird anteilig über die „kalte Fernwärme“ und einen Sterlingmotor, der mit Holzpellets befeuert wird, bereit gestellt. Die elektrische Energie des Sterlingmotors (ca. 2 kW elektrisch) wird in das öffentliche Netz eingespeist. Die Dachflächen der Baukörper werden großflächig mit ca. 1.800m² in die Foliendachbahn integrierter Photovoltaik belegt. Eine 12kW Windkraftanlage demonstriert die Nutzung von Windenergie. Insgesamt wird eine positive Primärenergiebilanz erreicht.
Die Energieverbräuche und –gewinne, das Raum- und Außenklima werden in einem fortlaufenden Monitoring erfasst und im Rahmen der Ausstellung visualisiert. Zusätzlich ist eine gezielte Optimierung der technischen Gebäudeausrüstung zur langfristigen Sicherstellung eines energieeffizienten Betriebes des Gebäudes möglich.