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Laminar-Flow-Boxen stellen die Reinheit der Raumluft sicher

Auch die Realisierung des neuen Center for Digital Photonic Production CDPP auf dem RWTH-Campus in Aachen forderte die Planungskompetenz der Spezialisten von Carpus+Partner. Der Gebäudekomplex beherbergt neben physikalischen Laboren für den Einsatz von Lasern ebenfalls Büroräume sowie Werkhallen. Die Anordnung der verschiedenen Bereiche orientiert sich dabei vor allem an den Anforderungen der Labore, für die das Gebäude statisch optimiert wurde. Sie sind in den unteren drei Etagen des viergeschossigen Baus untergebracht. Die Räume mit den höchsten baudynamischen Anforderungen bis zum höchsten Auslegungskriterium VC-E befinden sich im Erdgeschoss auf der nicht unterkellerten Bodenplatte. Das gesamte Gebäude ist für einen minimalen Energieverbrauch ausgelegt. Dazu verfolgen die Planer einen integralen Ansatz, bei dem durch die Gesamtbetrachtung aller Bereiche inklusive Heizung-Lüftung-Sanitär sowie Elektro- und Gebäudeautomation eine bestmögliche Konzeption gelingt. Neben der verstärkten Gebäudeisolation, werden auch Fern- und Abwärme, sowie eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung genutzt. Um etwa den Energieverbrauch bei der Aufbereitung der Reinraumluft zu senken, sind die Versuchsbereiche, in denen Reinraumbedingungen gefordert sind, als flexible Raum-in-Raum-Lösungen konzipiert. Laminar-Flow-Boxen stellen die Reinheit der Raumluft bis ISO-Klasse 5 sowie einen minimalen Temperaturgradienten von ±1 K sicher. Durch die individuellen Einstellmöglichkeiten der Temperatur sowie der Partikelbelastung in den Einzelräumen ergeben sich weitere Vorteile. Zudem lassen sich die Kabinen flexibel innerhalb der Laborräume anordnen.

„Diese und weitere Maßnahmen zur Minimierung des Nutzenergiebedarfs sind ein Baustein zur Energieoptimierung des CDPP“, so Habscheid-Führer. „Der zweite ist die konsequente Nutzung von Prozessabwärme und Umweltwärme oder -kälte. Dazu haben wir ein eigenes Energiekonzept, den so genannten Energiebahnhof, entwickelt. Dieser besteht hier z.B. aus einem Wärme- und einem Kältespeicher, einer Kompressionskältemaschine als Wärmepumpe, dem Fernwärmeanschluss sowie Kompressionskältemaschinen für Spitzenlasten und Rückkühlern zur freien Kühlung. Besonders bei den häufigen Fällen, dass Räume gekühlt werden müssen, während zugleich Wärme zur Konditionierung der Zuluft benötigt wird, spart der Energiebahnhof im Jahresmittel bis zu 15 Prozent Energie.“

Einsatz individuell angepasster Simulationsmodelle

Um das hochdynamische thermische Verhalten von Gebäuden wie dem CDPP bereits in der Planungsphase exakt vorherbestimmen zu können, werden individuell angepasste Simulationsmodelle eingesetzt. Die ermittelten Simulationswerte ermöglichen die realistische Ermittlung des Wärme- und Kühllastbedarfs und damit die bestmögliche Auslegung der gesamten Anlagentechnik.

* T. Hacken: Timtomtext GbR, Aachen

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