Smarte Gebäudetechnik für Kunst, Kultur und Forschung

Auf der Berliner Spreeinsel eröffnete im Jahr 2021 das Humboldt Forum − nach mehr als acht Jahren Bauzeit. Die Besucherinnen und Besucher können etwa im Ethnologischen Museum und dem Museum für Asiatische Kunst eine Vielzahl von Kunst- und Kulturgegenständen erleben. Zudem finden im Humboldt Forum und seinem Innenhof, dem Schlüterhof, Veranstaltungen statt. Zu den Besonderheiten des Museums gehören außerdem das Humboldt Labor, ein Projekt der Humboldt-Universität zu Berlin, und zahlreiche aktuelle Kunstwerke, die sich mit den dargestellten Objekten auseinandersetzen.

Von zentraler Bedeutung bei der Umsetzung dieses Jahrhundertbaus war dabei das Konzept für Heizung, Kälte und Lüftung (HLK): Es muss vielschichtigen Anforderungen genügen und dabei sicher laufen. Die Voraussetzung für das HLK-System schaffte Kieback&Peter mit der Installation der zugehörigen Gebäudeautomation. Außerdem vervollständigte das Berliner Unternehmen den Brandschutz durch ein Entrauchungssystem.
 
„Was die HLK-Technik betrifft, ist das Projekt Humboldt Forum nicht nur durch seine alleinige Größe mit einer Bruttogeschossfläche von mehr als 96.000 Quadratmetern sowie rund 100.000 Kubikmetern eingebrachtem Beton und 20.000 Tonnen verbautem Stahl ein sehr anspruchsvolles Projekt“, betont Michael Thoma, Leiter Technisches Gebäudemanagement im Humboldt Forum, „auch durch die Unterschiedlichkeit der Objekte und deren diverse Anforderungen an Raumtemperatur und Raumfeuchte ist das Universalmuseum eine echte Herausforderung.“

Die eingebaute Gebäudeautomation gewährleistet einen sicheren und effizienten Betrieb. Dafür wurden insgesamt knapp 70 Automationsstationen (DDC) an 46 Automationsschwerpunkten (ASP) im Gebäude verbaut. Darüber hinaus wurden etwa 15.000 physikalische und 15.000 kommunikative Datenpunkte sowie neun Etagenverteiler und rund 1.900 Bedienebenen installiert. Die dazugehörige Software, die auf zwei Servern im Keller des Humboldt Forums läuft, zeichnet sich laut Kieback&Peter durch Echtzeit-, Multiuser- und Multitaskfähigkeit aus. Über mobile Endgeräte kann überall im Gebäude über das Netzwerk auf die Daten zugegriffen werden. Aus den Daten des Gebäudemanagementsystems lassen sich unter anderem energie- und kostensparende Maßnahmen ableiten sowie Fehler rasch beheben.

Versorgung über Erd- und Fernwärme

Im Humboldt Forum wird bei der Energieversorgung auf Fernwärme und geothermische Wärmepumpen gesetzt. Das Museumsgebäude deckt den größten Teil des Wärmebedarfs über die Fernwärme ab. Diese thermische Energie wird vor allem für jene Heizkreise genutzt, die eine höhere Vorlauftemperatur als 45 Grad Celsius benötigen, erklärt das Unternehmen Kieback&Peter. Auch das Trinkwasser wird darüber erwärmt. Das Atrium hingegen wird im Winter via Fußbodenheizung klimatisiert. Diese benötigt lediglich Vorlauftemperaturen von etwa 45 Grad Celsius und wird daher über die Erdwärmepumpen versorgt.
 
Mit den Wärmepumpen wird auch gekühlt. Sie stellen bei Bedarf Niedertemperaturkälte bereit. Neben den Wärmepumpen wurden je zwei Kälteverdichtermaschinen für die Nieder- und Hochtemperaturkälte installiert, um die Raumlufttechnikanlage mit der notwendigen Kälte versorgen. Mit der Hochtemperaturkälte, die bei etwa 15 Grad Celsius liegt, werden die Konvektoren mit Kälte zur Nachtemperierung der Räume gespeist. Die überschüssige Wärme führen Rückkühler auf dem Dach des Gebäudes ab. Über die Rückkühler kann außerdem bei ausreichend kühler Außentemperatur eine „Freie Kühlung“ erfolgen. Diese nutzt in der kalten Jahreszeit die frei verfügbare Außenluft und stellt damit die am meisten ökonomische Kühlungsart dar.

Das Forum besitzt außerdem einen Eisspeicher. Im Sommer dienen die Kältemaschinen als Eisproduzenten. Sie werden nachts auf -5 Grad Celsius gestellt und lassen so das Wasser im Speicher gefrieren. Wenn der tägliche Hitzehöhepunkt zwischen 13 und 15 Uhr erreicht ist, wird das Eis für die Kühlung wieder aufgetaut. Auf diese Weise kann auch die Spitzenlastabdeckung beim Stromverbrauch tagsüber entlastet werden.

Komplexe Raumautomation für die Ausstellungsräume

Über die Raumlufttechnik(RLT)-Anlage wird die Temperatur- und Feuchteregelung gesteuert. In den Ausstellungsräumen sind wertvolle Objekte platziert, die bestimmte Temperatur- und Feuchtewerte benötigen. Die vorgegebenen Werte dürfen nur geringfügigen Schwankungen unterliegen.

Das Humboldt Forum besitzt für die Ausstellungsräume daher eine eigene Lüftungsanlage. Insgesamt wurden 41 Vollklimaanlagen verbaut. In den Räumen werden über Fühler die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit gemessen. DDC sammeln die Daten und überwachen die nutzerseitig vorgegebenen Werte. Sollten diese nicht passen, kann beispielsweise die Zuluft über entsprechende Register erwärmt, gekühlt oder auch entfeuchtet werden. Die Befeuchtung erfolgt über externe Befeuchter.
 
In dem Gebäude hat Kieback&Peter außerdem ein Entrauchungssystem installiert. Dazu gehören Entrauchungsklappen und -lüfter, die bei einem möglichen Brandfall über ASI-Controller angesteuert werden. Damit sich im Ernstfall Feuer und Rauch nicht unkontrolliert ausbreiten, wurden im Lüftungssystem etwa 2.300 Brandschutzklappen verbaut, die im Bedarfsfall automatisiert schließen. Von den 46 installierten Automationsschwerpunkten sind allein sechs für die Entrauchung verantwortlich. Über ein Tableau kann die Feuerwehr außerdem jeden einzelnen Entrauchungsbereich manuell ansteuern. So gewährleistet im Brandfall die Gebäudeautomation die Sicherheit der Menschen sowie der wertvollen Gegenstände.
Das Gebäude kostete insgesamt rund 640 Millionen Euro. Der Träger des Humboldt Forums ist unter anderem die Stiftung Humboldt Forum im Berliner Schloss.