Ein Gebäude wie ein Organismus
Das active energy building von falkeis architects ist ein nachhaltiges und energetisch wegweisendes Mehrfamilienhausprojekt in Vaduz/LIE. Mit einer organisch geformten Tragstruktur entstand in Zusammenwirkung mit Ortbetondecken ein minimalistisches Tragwerk. Energetisch fokussiert das Konzept auf Geothermie und die passive und aktive Nutzung von Solarenergie. Um eine maximale Nutzung der Solareinstrahlung zu erreichen, fächerten die Architekten die Ostseite auf. Die geneigte Südseite wird, wie auch das Dach, zur Stromerzeugung genutzt.
Um den Ertrag der PV-Anlage zu steigern, wurde ein Nachführsystem konstruiert, das auf einem gebäudeintegrierten Solar-Tracker basiert. Die PV-Flügel liegen in der Ruheposition flach in der Dachstruktur, bei Sonnenaufgang positionieren sie sich zur Sonne. Dabei werden nicht nur die Sonnenhöhenwinkel, sondern auch die Verschattung der Flügel zueinander berücksichtigt. Ist die Strahlungsdichte gering, wird die Anlage in eine Posi-
tion gefahren, in der diffuse Strahlung optimal verarbeitet wird. Bei Wind fährt die Anlage in die Ruheposition zurück. Von den sieben Flügeln werden vier zur Speicherung von Wärme verwendet, drei sind auf die Speicherung von Kälte ausgelegt. Sie sind mit unterschiedlichen PCM (Phase Changing Material) befüllt. Die Kühlflügel auf der Ostseite kommen im Sommer zum Einsatz. Die Phasenwechseltemperatur des PCM in den Kühlflügeln beträgt 21 °C, bei dieser Temperatur findet der Übergang vom flüssigen in den festen Zustand statt und Kälte kann gespeichert werden. Beim Entladen des PCM wird die Kälte direkt an die Raumluft abgegeben. Tagsüber ans Gebäude angelegt, werden die Kühlflügel vor allem nachts geöffnet. Auch wenn im Sommer die Nachttemperaturen relativ hoch sind, kann aufgrund des Strahlungsaustausches und der speziellen Beschichtung Wärme abgegeben und Kälte gespeichert werden. Tagsüber wird die Kälte genutzt, um die Raumluft auf natürliche Weise zu kühlen.
Aufgrund der Komplexität des gesamten Bauvorhabens war eine enge Kooperation zwischen Architekten und Ingenieuren bereits in einer sehr frühen Entwicklungsphase sowie ein hoher Grad an flexibler, computergestützter Planung erforderlich. Die gesamte Planung erfolgte mit einem BIM-Modell.
