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Hochinduktive Decken-Luftdurchlässe von Kiefer Klimatechnik im „The Forge” in London

(9.9.2024) Der Bau „The Forge” von Land Securities gilt als erster Gewerbebau Großbritanniens, der gemäß den Vorgaben des UK Green Building Council (UKGBC) für CO₂-neutrale Gebäude gebaut und betrieben wird. Der Neubau wurde nach einem plattformbasierten Modulbau-System errichtet. Im Rahmen der Bauausführung kamen hochinduktive Decken-Luftdurchlässe von Kiefer Klimatechnik zum Einsatz.

Mit dem The Forge in London eröffnet ein Netto-Null-CO₂ Gebäude Großbritanniens, das in Modulbauweise gefertigt wurde. (Foto: Landsec)

Zur Erinnerung: Ein Netto-Null-CO₂ Gebäude (engl. „net zero carbon building”) trägt aktiv dazu bei, Scope-3-Emissionen erheblich zu reduzieren. Unter Scope-3-Emissionen werden diejenigen Emissionen zusammengefasst, die entlang der Wertschöpfungskette entstehen, jedoch nicht direkt einem Unternehmen zugeordnet oder von ihm beeinflusst werden können. Im Falle eines Neubaus umfasst dies unter anderem die Fertigung einzelner Produkte sowie deren Transport und Montage.

Plattformbasierter Modulbau-Ansatz

Die Realisierung als CO₂-freies Gebäude gelang mittels eines plattformbasierten Modulbau-Ansatzes, auch als P-DfMA (Platform for Design, Manufacture and Assembly) bezeichnet. Das Plattformkonzept wurde von dem Architekten Bryden Wood entwickelt, der an der Konzeption und Planung von „The Forge” beteiligt war. Noch vor Fertigstellung des Projekts konnte Landsec zufolge eine Reduktion der eingebetteten Emissionen um knapp 40% im Vergleich zu einem traditionell geplanten und gebauten Gebäude verzeichnet werden. Die Hälfte der Einsparungen entfällt auf die Rohbauphase, wobei das P-DfMA-Prinzip vorwiegend bei Tragwerk, Haustechnik sowie Fassadenkomponenten zum Einsatz kam.

Das Bauverfahren des P-DfMA-Systems ähnelt der Arbeitsweise in der Fertigungsindustrie. Das Bauverfahren basiert auf einer Plattform-Strategie. Hierbei werden Plattformen - eine Reihe von systematisierten Komponenten - nach einer vereinheitlichten Methode zusammengesetzt.

Das Projekt umfasst insgesamt eine Fläche von rund 13.000 m² und besteht aus zwei zehnstöckigen Gebäuden. Die Grundrisse sehen große, stützenfreie Räume vor. Der P-DfMA-Ansatz erweist sich insbesondere bei der Konstruktion des Stahl-Beton-Hybrid-Rahmens als effizientes Konzept. Das Raster der Primärstahlträger hat eine Größe von 9 x 9 m mit regelmäßigen Versorgungsauschnitten. Die 14 cm dünne Ortbetondecke wird im Abstand von 3 m von integrierten Betonbalken getragen. Der Einsatz von Ortbeton führte zu einer Verkürzung der Deckenbauzeit. Diese Lösung wird durch die Verteilung der Lasten auf die Primärstahlträger mittels Diagonalstützen, anstatt – wie üblich – durch Übertragung auf die zuvor gegossene Decke ermöglicht. Aufgrund der geringeren Relevanz der Aushärtungszeit, konnte der Zementgehalt gesenkt werden. Die Verteilung der Materialien erfolgt nicht mit Hilfe von Kränen, sondern mit Materialaufzügen. In Gitterboxen verpackt, werden diese auf die Stockwerke verteilt und mit Greifstaplern positioniert.

Nach Fertigstellung wurde ein finaler Ausgleich der restlichen Emissionsraten zum Netto-Null-Standard vorgenommen, wobei Gold Standard CO₂-Zertifikate zugekauft wurden. Die Energieversorgung des Gebäudes erfolgt durch Photovoltaikmodule sowie eine Kombination aus erneuerbaren Energiequellen.

In den Büroräumen sowie im Foyer sorgt Kiefer Klimatechnik für ein optimales Arbeits- und Wohlfühlklima. (Foto: Landsec)

Projektspezifische Vorgaben im hauseigenen Labor getestet

Bereits vor Beginn der Bauarbeiten wurden involvierte Zulieferer und Spezialisten, wie Kiefer Klimatechnik, in die Planungsprozesse integriert und arbeiteten mit Landsec und Bryden Wood zusammen. Die Leitungen sollten möglichst wenig Platz beanspruchen und eine Standardisierung möglichst vieler Elemente erfolgen. Die Planung sah eine freie Sichtmontage vor.

Im Vorfeld führte Kiefer Klimatechnik realitätsnahe Versuche im hauseigenen Labor durch. Zu diesem Zweck wurde ein typischer Büroraum mit dem Decken-Luftdurchlass Indudrall KR 500 ausgestattet, um das Luftströmungsverhalten für die drei Lastszenarien Vollkühlung, Teillastkühlung und Vollheizung zu untersuchen. Die durchgeführten Versuche sollen belegen, dass auch unter Berücksichtigung der projektspezifischen Vorgaben eine ideale Raumluftströmung erreicht und alle Komfortbedingungen eingehalten werden können. Die Laborversuche ergaben zudem, dass die geplanten Leuchten und Akustikpaneele den Luftstrom nicht beeinflussen würden. Eine projektspezifische Anpassung sowie eine optimierte Anordnung der Drallelemente ermöglichen eine höhere Induktion und eine effiziente Strahlerzeugung.

Vormontage in „Fabrik”

Im Rahmen des Projekts erfolgte seitens Kiefer eine Lieferung an eine Montagefabrik. Dort wurden die einzelnen Komponenten auf Rahmen montiert, welche anschließend in speziellen Gestellen so gestapelt wurden, dass eine gleichzeitige Beförderung mehrerer Module gewährleistet werden konnte. Auf einem Modul sind die Decken-Luftdurchlässe Indudrall und die dazugehörigen Lüftungselemente und Zuluftrohre installiert. Die Befestigung der Module an der Decke erfolgte mittels eines in die Decke eingegossenen Systems, sodass lediglich eine Verschraubung der Module auf der Baustelle erforderlich war. Um die Montage zu vereinfachen, lieferte Kiefer projektspezifische Ausführungen mit unterschiedlichen Stutzendurchmessern und -längen sowie speziellen Befestigungslaschen.

Von Kiefer Klimatechnik wurden u.a. die Decken-Luftdurchlässe Indudrall verbaut. (Foto: Landsec)

Projektanforderungen an Indudrall

Neil Pennel, Leiter der Abteilung Design Innovation and Property Solutions bei Landsec, London: „Wir benötigten ein flexibles und anpassungsfähiges System, das bei mehreren Projekten eingesetzt werden kann. Der Luftauslass muss mit einer Reihe unterschiedlicher Lastbedingungen in Innen- als auch in Außenbereichen zurechtkommen. Zugleich muss er sowohl mit als auch ohne Decke funktionieren und für optimale Komfortbedingungen im bewohnten Raum sorgen.”

Bedingt durch die hohe Induktionswirkung der Indudrall Luftführungselemente kann selbst bei großen Temperaturdifferenzen zwischen Zu- und Raumluft von bis zu -12 K eine völlig zugfreie Raumluftströmung erzielt werden.