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Die Universität Zürich (UZH) war auf der Suche nach einem zentral gelegenen Gebäude, in dem all ihre Kulturgütersammlungen Platz finden. Mit dem Projekt «Zentraldepot UZH» wurde von einem privaten Investor eigens hierfür ein Gebäude errichtet, mit der Universität Zürich als Mieterin. Unmengen kleiner Steinproben, Insekten bis hin zu einem riesigen Faultier befinden sich nun unter einem Dach. Auch Grabungsfunde, medizinische Geräte, ethnologisch interessante Textilien oder auch ein Kanu gehören zur Sammlung. In einem speziellen Raum für Feuchtpräparate werden kleine Reptilien, Pilze und Pflanzen feucht gelagert.
Die Lagerung wertvoller Kulturgüter in verschiedenen Klimazonen stellt extreme Anforderungen an die Gebäudetechnik.
Die klimatischen Bedingungen für die Lagerung der verschiedenen Kulturgüter sind sehr unterschiedlich und müssen exakt und konstant eingehalten werden. Die vier Lagergeschosse sind jeweils in eine Nordzone (20 °C und 50 % r.F) und eine Südzone (15°C und 50 % r.F) unterteilt, wobei sich im zweiten Obergeschoss ein weiterer spezieller Raum für Feuchtpräparate befindet, der zusätzliche Anforderungen an den Brandschutz stellt. Die maximale stündliche Abweichung beträgt 3K und 3 % in der Süd- und 2K und 3 % in der Nordzone. In den Büro- und Atelierräumen im 4. Geschoss gelten die üblichen klimatischen Anforderungen. Der erforderliche Luftwechsel pro Stunde beträgt in den meisten Räumen 0,2.
Ausgeklügeltes Gebäudetechnik-Konzept mit komplexen Zusammenhängen
Die wichtigste Voraussetzung für den Betrieb von Klimazonen in einem Gebäude, unabhängig vom Aussenklima, ist eine möglichst dichte und sehr gut isolierte Gebäudehülle. Architektonisch wurde dies umgesetzt durch die Verwendung von Baumaterialien mit einem sehr niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten, den Einsatz von hochdichtem Beton der Klasse 1 (Gelbe Wanne) und nicht zuletzt durch den weitestgehenden Verzicht auf Fenster.
Für die beiden Klimazonen wurde je eine eigene Klimaanlage installiert, welche die Zulufttemperaturen auf die gewünschten Sollwerte konditioniert. Um die Kanallängen kurz zu halten, erfolgt die Luftverteilung von der Zentrale im Dachgeschoss über einzelne Stichleitungen direkt in die darunter liegenden Lagerräume. Aufgrund des Brandschutzes wurde für den Raum für Feuchtpräparate eine separate Klimaanlage vorgesehen.
Zwei Kältemaschinen, welche Erdsonden als Wärmequelle nutzen, dienen der ressourcenschonenden Wärme- und Kälteerzeugung, ergänzt durch zwei Hybrid-Rückkühler. Die beiden Kältemaschinen versorgen je ein Kälte-Hochtemperatur- und ein Kälte-Niedertemperaturnetz sowie ein gemeinsames Wärmenetz. Das Niedertemperaturnetz wird für die Luftkühler benötigt und mit 2°C Vorlauf-Temperatur betrieben. Diese tiefe Temperatur ist erforderlich, damit im Sommer die feuchte Aussenluft auf den geforderten Luftzustand von 15°C und 50 % r.F. konditioniert werden kann.
Die Wärme- und Kälteabgabe erfolgt durch eine Thermische Bauteilaktivierung (TABS). Aufgrund der grossflächigen Bauteilaktivierung und der damit verbundenen Strahlungswärme ist dieses System hervorragend geeignet und wirkt sich im Hinblick auf die benötigten Mediums-Temperaturen positiv aus.
Das System ist so ausgelegt, dass die von den Kältemaschinen produzierte Abwärme in erster Priorität an die Wärmespeicher abgegeben wird. Danach werden die Erdsonden regeneriert und als letztes wird die Abwärme von den Rückkühlern abgeführt. In Abhängigkeit von den Temperaturen des Erdsondenfelds besteht zudem die Möglichkeit, einen GeoCooling Betrieb zu fahren. Aufgrund des sehr geringen Bedarfs erfolgt die Wassererwärmung dezentral elektrisch.
Die Photovoltaikanlage auf den grossen Dachflächen wird im Contractingmodell betrieben, sodass der Strom selbst genutzt und damit ca. 50 % des Bedarfs durch Eigenproduktion gedeckt werden kann.
«Die Motivation, dieses Gebäude zu bauen, war für mich die komplexe Gebäudetechnik. Diese Chance gibt es nur ein Mal im Leben.»
Projektstart unter Extrembedingungen - Zwischenbilanz nach einigen Monaten Betrieb
Das Gebäude wurde im April 2022 in Betrieb genommen, in einem Sommer, der als zweitwärmster seit Messbeginn gezählt wird. Die Sollwerte der Raumlufttemperaturen und Raumluftfeuchte wurden trotz grosser Schwankungen von Temperatur und Feuchte der Aussenluft ausserordentlich stabil gehalten. So konnten aufgrund der passenden Dimensionierung der Anlage und der getroffenen Massnahmen die besonderen Anforderungen auch unter diesen Extrembedingungen erfüllt werden. Auch die primäre Nutzung der Abwärme für den Eigengebrauch hat grosse Wirkung gezeigt konnte stets zur Nacherwärmung der Lufterhitzer verwendet werden. Mit dem Überschuss wurde das Erdsondenfeld regeneriert, sodass die Rückkühler kaum zum Einsatz gekommen sind.
Beteiligte
Eigentümer
- Werner Hofmann
Mieterin
- Universität Zürich
- ETH als Untermieterin
Architektur / Planung
- Greenland & Rüegg Architekten AG, Arthur Rüegg
- Wanner + Fankhauser AG, Jenny Brunner, Martin Wanner
Baumanagement
- Rebobau AG, Andreas Wirth
Museumsplaner
- Prevart AG, Joachim Huber
Bauherrenvertreter
- MMK Immobilientreuhand AG, Hansjörg Pedrett
Nutzung
- Lager von Kulturgütern
- Büro, Atelier