TGA in der Sanierung : Innovative TGA in historischen Mauern

Im Jahre 1887 wurde aus dem Bürgerlichen Zeughaus das Historische Museum der Stadt Wien begründet, welches im Jahr 1959 erstmals ein eigenes Gebäude am Karlsplatz erhielt und von Oswald Haerdtl geplant wurde. Das seit 2003 unter dem Namen bekannte „Wien Museum" dient seither mit einer Nutzfläche von ca. 6.900 m² als Beherbergungs- und Restaurierungsstätte wichtiger Kulturgüter der Stadt Wien und des Staates Österreich. Im August 2009 äußerte man den Wunsch eines Standortwechsels sowie einer Neuerrichtung des Gebäudes.

Nach langjähriger Standortsuche fiel schlussendlich 2013 die Entscheidung das bestehende Museum zu renovieren und zu erweitern. Zwei Jahre später ging die ARGE Certov/Winkler + Ruck Architekten aus einem internationalen Architekturwettbewerb mit über 274 Architekturbüros als Wettbewerbssieger hervor und wurde mit der Generalplanung beauftragt. In Folge beauftragte der GP die Ingenieurbüro Lakata GmbH mit der Planung der technischen Gebäudeausrüstung, die EPG-Elektroplanungsgesellschaft mbH übernahm dabei für die Planung der Elektro- und Fördertechnik.

Das sich derzeit bereits im Umbau befindende Wien Museum wird in den kommenden Jahren modernisiert und als zukunftsweisendes Museum, unter großer Rücksichtnahme auf die Architektur des Haerdtl Gebäudes, mit einer Nutzfläche von 12.000 m² erweitert.

Als zentrales Planungsthema der Technischen Gebäudeausrüstung galt es ein Raumklima im Objekt zu schaffen, welches die konservatorischen Anforderungen der historischen Ausstellungstücke erfüllt und dabei die aktuellen Anforderungen an die Nachhaltigkeit sowie der Energieeffizienz der technischen Anlagen berücksichtigt und das in einem unter Denkmalschutz stehenden Gebäude. Auf den Einsatz großer technischer Anlagen wurde verzichtet und dafür die Verwendung von Baumaterialien wie Lehm bevorzugt. Technische Neuheiten wie der Einsatz von elektrochromen Gläsern in den Außenfenstern runden das Gesamtkonzept ab.

Das Gebäude selbst ist in drei Klimazonen eingeteilt (Klimaanforderung gering, normal und hoch), welche aufgrund der unterschiedlichen konservatorischen Anforderungen baulich voneinander getrennt wurden.

Bei der Wahl des Heizsystems wurden die aus konservatorischer Sicht problematischen Themen im Zusammenhang mit den schlechten bauphysikalischen Eigenschaften der Umfassungsbauteile besonders berücksichtigt. Wesentlich Thematiken dabei waren die Vermeidung der „kalten Wand“ im Bestandsbau sowie die Einflussreduktion der Vielzahl der „schlechten historischen Fenster“.

Die Wärmeversorgung des Objektes erfolgt über eine Wärmepumpenanlage unter Ausnutzung der Geothermie. Unter dem neu errichteten Depotbereich wurde ein Erdsondenfeld errichtet. Der Einsatz eines multivalenten Abgabesystem in den Ausstellungsbereichen deckt die erforderliche Leistung ab.

• System 1: Heizpaneele in den Fensternischen gleichen den hier vorhandenen Wärmeverlust aus.
  
• System 2: Eine Sockelheizung wurde in den Wänden verbaut.
  
• System 3: Die neue, abgehängte Decke wurde mit Heizpaneelen ausgestattet und fasst ca. 70 % der Gesamtfläche.

Hohe interne Lasten aufgrund des musealen Betriebes durch den Einsatz von künstlichem Licht und der Besucher selbst trugen dazu bei, Maßnahmen zur Minimierung der äußeren Energieeinflüsse wie z.B. der Einsatz von elektrochromen Gläser zu präferieren, welche positiv auf den Energieeintrag im Sommer wirken. Mit den Maßnahmen konnte eine massive Reduktion der erforderlichen Kühlenergie erreicht werden. Die Kälteversorgung des Objektes erfolgt über die Wärmepumpenanlage. Durch Einsatz mehrere Systeme wird im Sommer eine passende Wärmeabfuhr gewährleistet.

• System 1: Die Fenster-Heizpaneele dienen zur Kühlung.
  
• System 2: Wärmeabfuhr über die neue Heizdecke.
  
• System 3: Zudem wird die Luft, gemessen von der Raumtemperatur mit 4°K unterkühlt, um Zugerscheinungen zu vermeiden und die fehlende Wärmeabfuhr über statische Flächen auszugleichen.

Im Bereich der Lüftungsanlagen wurde ebenfalls eine Minimierung der Anlagengrößen als Ziel der Planung vorgegeben. Besonders hierbei stand der erforderliche Feuchteabtransport im Vordergrund: Die Bemessung des Feuchteeintrag wurde laut VDI 2078 bemessen. Je Klimazonen wurden eigene Lüftungsanlagen konzipiert. Im Kellergeschoss wurde der Gang für den gesicherten Fluchtweg mit einer mechanischen Entrauchungsanlage (Brandrauchverdünnungsanlage gemäß ÖNORM H6029 mit 30-fachen Luftwechsel) ausgestattet. Für das Stiegenhaus 3 wurde laut Brandschutzkonzept eine Druckbelüftungsanlage nach dem Räumungsalarmkonzept geplant.

Seit Projektbeginn findet eine BIM Bearbeitung unter Einbeziehung der Architektur, der Statik und der technischen Gebäudeausrüstung statt, welche in der jetzigen Realisierungsphase durch die ausführenden Projektpartner fortgeführt wird. Die Nutzung moderner Software zur Kollisionsvermeidung war dabei Voraussetzung, den ausführenden Unternehmen eine in sich schlüssige, um umsetzungsfähige Planung zur Verfügung zu stellen.

Für die partnerschaftliche Umsetzung des Projektes konnten mit den ausführenden TGA Firmen „ORTNER GmbH“, „ENGIE Gebäudetechnik GmbH“ und „ELIN GmbH“ unter der Federführung des Baukonzerns PORR als GU leistungsstarke und innovative Unternehmen zur Realisierung des Projektes gewonnen werden. Die Arbeitsvorbereitungen und die Montageplanung sind so gut wie abgeschlossen und die Umsetzung des Projektes schreitet in großen Schritten zügig voran.

Die im Projekt geplanten elektrochromatischen Gläser, welche abhängig von der äußeren Sonnen-einstrahlung und den Bedienvorgaben des Nutzers den Grad der Tönung verändern, erfordern auch ein intelligentes und sehr spezielles Steuerungskonzept. Es wurde hier ein System der Firma Sageglass im Projektgeplant.

Die besonderen Anforderungen an die Flexibilität der Beleuchtung und der Elektroanschlüsse (Strom, IT und Sicherheitstechnik) im Zusammenspiel mit wechselnden Ausstellungsinhalten und damit verbundenen Raumkonfigurationen waren eine weitere Herausforderung für die Planung. Diese Herausforderungen wurden durch sehr flexible Schienensysteme in den Decken gelöst. Über entsprechende Adapter können Beleuchtungs- wie Stromanschlüsse über dieses System sehr variabel an beliebigen Stellen innerhalb der Ausstellungsflächen realisiert werden.

Die Ingenieurbüros Lakata GmbH und EPG GmbH bedanken sich bei der Bauherrschaft, den Vertretern der Stadt Wien, dem Generalplaner sowie allen anderen Projektbeteiligten für die gebotene Möglichkeit zur Mitwirkung an diesem sehr spannenden Projekt und die sehr gute Zusammenarbeit.

Das Projekt

• Bauherr: Wien Museum
  
• Idee und Planung: Ingenieurbüro Lakata GmbH, EPG-Elektroplanungsgesellschaft mbH
  
• Baubeginn: November 2019
  
• Fertigstellung: 1. Quartal 2023
  
• Errichtungskosten: ca. 91.000.000 €

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