TGA-Planung für ein Vorzeigeprojekt
Das Vierlinden-Quartier in Lindau
Auf einem ehemaligen Fabrikgelände in Lindau wird in den nächsten Jahren neuer Wohnraum geschaffen. Das sogenannte Vierlinden-Quartier – ein Vorzeigeprojekt der Stadtteilentwicklung – stellt hohe Anforderungen an die Planung der Gebäudetechnik. Um die TGA-Planung fach- und fristgerecht durchzuführen, setzt die hierfür verantwortliche Schneider Gebäudetechnik GmbH auf eine vielseitig einsetzbare CAD-Projektierungssoftware, welche die Arbeitsprozesse vereinfacht und beschleunigt.
Im bayerischen Lindau sind große Veränderungen im Gange. In dem beschaulichen Ort am Bodensee entsteht in den nächsten Jahren das Vierlinden-Quartier – ein komplett neuer Stadtteil mit Wohnraum für ca. 1.000 Menschen. Auf einer Grundstücksfläche von 33.000 m2 beherbergt das vom Architekturbüro Feuerstein Hammer Pfeiffer entworfene Viertel zukünftig rund 400 Eigentums- und Mietwohnungen mit bis zu vier Zimmern, eine Kindertageseinrichtung sowie diverse Geschäfts- und Gewerbeflächen. Dazu werden insgesamt 14 Gebäude mit drei bzw. acht Geschossen errichtet, die um einen zentralen Quartiersplatz angeordnet sind. Das gesamte Areal ist oberirdisch autofrei. Die Bewohner parken ihre Autos in einer zentralen Tiefgarage, von der aus sie direkt in ihr Wohnhaus gelangen.
Über 30.000 m2 beheizte Fläche
Entwickelt wurde das Projekt von der i+R Wohnbau Lindau GmbH, die auch der Bauträger ist. Mit der Planung von Heizung, Kühlung, Trinkwarmwasserversorgung und Sanitärausstattung beauftragte das Unternehmen die Schneider Gebäudetechnik GmbH aus Wangen. Das 2016 gegründete Planungsbüro realisiert Projekte im Dreiländereck rund um den Bodensee. Neben der gebäudetechnischen Planung und Beratung gehören Leistungen aus den Bereichen Energiemanagement und Anlagenoptimierung zum Portfolio.
„Die TGA-Planung für das Vierlinden-Quartier ist schon allein aufgrund ihrer Größenordnung ein bisher einzigartiges Projekt für unser Planungsbüro. Schließlich reden wir hier von einer beheizten Fläche von etwa 30.000 m2“, erklärt Geschäftsführer Tobias Schneider. „Da wir frühzeitig in die Planungen eingebunden wurden, konnten wir bereits am grundlegenden Konzept der Wärmeversorgung mitarbeiten. Dabei galt es, Aspekte wie Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Wohnkomfort gleichermaßen zu berücksichtigen. Die Folge war ein intensiver Austausch über die Wahl der optimalen technischen Lösung.“
Mix aus Erdwärme und Gasheizung
Das gemeinsam entwickelte Konzept für die Energieversorgung sieht vor, dass in dem Wohnviertel etwa 90 % des Heizenergiebedarfs über Erdwärme abgedeckt werden. Die restlichen 10 % (zu Spitzenlastzeiten) sowie die Trinkwarmwasserbereitung übernehmen Gasthermen. Diese werden – ebenso wie die Sole-/Wasser-Wärmepumpen für die Geothermieanlage – in den vier Heizzentralen des Areals aufgestellt. Die Gesamtheizleistung beträgt laut Planung etwa 1 MW.
Die Wohneinheiten werden mit Fußbodenheizungen ausgestattet. „Über die Flächenheizungen realisieren wir auch die Kühlung der Räumlichkeiten nach dem Prinzip des free cooling“, ergänzt Tobias Schneider. „Auf diese Weise erreichen wir in den Wohnungen während der Sommermonate eine Absenkung der Raumtemperaturen um 1 bis 2 K. Zudem wird Energie ins Erdreich zurückgeführt und das Geothermiefeld aufgeladen.“
Digitale Planung unabdingbar
Tobias Schneider ist überzeugt, dass Projekte dieser Größenordnung am besten BIM-basiert, zumindest aber digital geplant werden müssen. „Bereits in der aktuellen, frühen Phase fallen gegenüber der ursprünglichen Konzeption viele Änderungen und Anpassungen an, die wir umsetzen müssen. So haben wir beispielsweise gemeinsam mit dem Architekturbüro Hammer Pfeiffer Architekten intensiv daran gearbeitet, die nutzbare Fläche so groß wie möglich zu gestalten – etwa durch die Verlegung von Steigzonen. Mit einer Planungssoftware können hier Änderungsvorschläge flexibel getestet und die Auswirkungen auf das gesamte Projekt umgehend geprüft werden. Diese Möglichkeit hätten wir mit klassischen Planungsmethoden nicht.“
TGA-Planung in 3D
Für die digitale TGA-Planung setzt Schneider Gebäudetechnik bereits seit Jahren auf „DDS-CAD“. Das vom Ascheberger Softwarehaus Data Design System (DDS) entwickelte Werkzeug begleitet das Planungsbüro von der ersten Zeichnung über die vollständige TGA-Planung bis hin zur Projektdokumentation. Intelligente Automatismen sowie Prüf- und Kontrollroutinen – wie etwa eine gewerkeübergreifende Kollisionsprüfung – unterstützen den Planungsprozess. Hinzu kommt, dass sich das gesamte Projekt anschaulich in 3D visualisieren lässt und die Software über eine umfassende Open-BIM-Funktionsausstattung verfügt.
„In unserem Planungsinstrument haben wir die 14 Häuser sowie die Tiefgarage jeweils als eigenständige Projekte angelegt“, fügt Tobias Schneider an. „Die 3D-Modelle konnten wir auf Grundlage der DWG-Datei vom Architekten mit relativ wenig Arbeit selbst erstellen. Bei der Planung der Netze für Heizung und Trinkwarmwasser kam uns dann natürlich zugute, dass ,DDS-CAD‘ intelligent zeichnet. Dementsprechend ist eine erstellte Leitung nicht nur eine Linie, sondern erscheint direkt als Rohr mit bestimmten Eigenschaften. Das beschleunigt den Planungsprozess erheblich, weil man unmittelbar von der Zeichnung zur Berechnung gelangt.“
Kosten reduziert, Lasten exakt berechnet
Auch im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit leistete das Planungswerkzeug wichtige Beiträge – etwa bei der Berechnung des Heizungsrohrnetzes. „Wir haben beispielsweise ein wenig mit dem Druckverlust pro Rohrmeter experimentiert, um zu schauen, ob wir zusätzliche Kosten einsparen können. Durch die automatischen Berechnungsfunktionen haben wir direkt gesehen, wie sich kleinere Rohrdimensionen auf das Gesamtsystem auswirken. Wenn man dann auf 500 m Leitungslänge beispielsweise von DN 65 auf DN 50 reduzieren kann, spart der Bauherr richtig Geld“, so Tobias Schneider.
Die optimale Nutzung von Geothermie setzt zudem eine sehr präzise Heizlastberechnung voraus. Bei einem Projekt von der Größe des Vierlinden-Quartiers ist dies mit aufwendigen Berechnungsverfahren verbunden, da Flächendaten sowie weitere Randbedingungen exakt berücksichtigt werden müssen. Auf der Basis des selbst erstellten Bauwerksmodells konnte Schneider Gebäudetechnik diese Aufgabe mit der in die Planungssoftware integrierten Funktion zur Heizlastberechnung schnell und einfach durchführen. Dies sorgte für erhebliche Zeiteinsparungen.
„Dabei kam uns zusätzlich zugute, dass in einigen Häusern bis auf das Erd- und das oberste Geschoss sämtliche Etagen baugleich gestaltet sind“, erläutert Tobias Schneider. „Dementsprechend mussten wir nur den Grundriss einer Etage inklusive Fenster und Türen zeichnen und die Räume definieren. Anschließend haben wir diese Etage einfach mehrmals kopiert.“ Bezüglich der Heizlastberechnung war es für das Planungsbüro nahezu egal, ob ein Gebäude drei oder acht Geschosse hat. Die TGA-Experten gelangten immer schnell und unkompliziert zum Ergebnis.
Fazit und Ausblick
Die Projektverantwortlichen planen, den Bauprozess konsequent voranzutreiben und beginnen derzeit mit der Ausführungsplanung. Mit dem bisherigen Verlauf ist Tobias Schneider sehr zufrieden: „Es geht gut voran und die Abstimmungsprozesse funktionieren einwandfrei. Natürlich gibt es bei einem Projekt mit diesem Volumen immer wieder Änderungen und Anpassungen, die Zeit kosten. Aber darauf kann man sich einstellen.“
Bei der Ausführungsplanung wird auch „DDS-CAD“ wieder zum Einsatz kommen. „Wie wir die Daten dann mit dem ausführenden Unternehmen austauschen, hängt von dessen Möglichkeiten ab. Im Normalfall werden wir die Plots im PDF- und DWG-Format übergeben. Sollte das ausführende Unternehmen auf der Basis unseres Gebäudemodells – also nach der BIM-Methode – mit uns zusammenarbeiten wollen, ist das für uns auch kein Problem. Dank unseres Planungswerkzeugs sind wir hier völlig flexibel.“
Die Fertigstellung des Vierlinden-Quartiers wird noch einige Jahre dauern. Die Redaktion wird die Schneider Gebäudetechnik im weiteren Bauprozess begleiten und über die Fortschritte berichten.
