Das Haus der Erneuerbaren Energien – Denkmalschutz und Demonstrationsobjekt moderner Technologie

1 Historischer Hintergrund
Nach dem Ausbruch der Revolution in Belgien im Jahr 1830 erklärte das Land seine Unabhängigkeit und Leopold I. wurde zum ersten belgischen König gekrönt. Daraufhin gründete sich ein Bürgerverein zur Verschönerung von Brüssel, der Hauptstadt des neuen Staates. Dieser Verein hatte die Errichtung des Leopoldviertels zum Ziel – eines prächtigen Vororts mit Häusern für die obere Mittelklasse, Gärten, öffentlichen Plätzen und Reitwegen auf 75 ha landwirtschaftlich genutz-ter Fläche. Im Jahr 1865 wurde Leopold II. gekrönt. Während seiner Regentschaft entwickelte sich Belgien zu einer führenden Industriemacht.


2 Architektonische Entwicklungen
Das nach König Leopold I. benannte Leopoldviertel bildete die erste städtische Erweiterung über die Befestigungsanlagen des 14. Jahrhunderts hinaus. Die Errichtung solcher Vororte nahe historischer Zentren war keine spezifische Brüsseler Erscheinung, sondern vielmehr die Konsequenz der gemeinsam wirkenden Zwänge aus Bevölkerungswachstum, Landflucht und industrieller Entwicklung. Da Brüssel zur Hauptstadt geworden war, wurden die prestigeträchtigen Gebäude am königlichen Park durch die Volksvertreter übernommen. Natürlich sollten sich die Beamten des neuen Staates auf den benachbarten Grundstücken jenseits der abgerissenen Stadtbefestigung ansiedeln. Für diese wurde das Leopoldviertel von 1837 an erbaut. Die Bedeutung dieses Vororts lässt sich aus der Tatsache herleiten, dass hier bereits im Jahr 1838, also nur drei Jahre nach Einführung der Eisenbahn auf dem europäischen Festland, ein Bahnhof gebaut und vom König persönlich mitfinanziert wurde.

Innerhalb dieses neuen Stadtviertels liegt die Rue d’Arlon mit ihren Hausnummern 63, 65 und 67. Diese Häuser sind zwischen 1866 und 1868 aus Naturstein, Ziegeln und Dachziegeln erbaut worden – also aus Materialien, die zu jener Zeit in Brüssel üblich waren. Solche Stadtvillen, heute größtenteils aus dem Stadtbild verschwunden, versuchten sich damals in Schönheit und Prestige gegenseitig zu übertreffen.
Nach Beendigung des Zweiten Weltkrieges wurde dieser Wohnvorort schrittweise in ein Verwaltungsviertel umgewandelt. Die Ansiedlung der europäischen Verwaltungseinrichtungen verstärkte diesen Trend zusätzlich. Mit dem Inkrafttreten der Römischen Verträge im Jahr 1958 schlossen sich Deutschland, Belgien, Frankreich, Italien, Luxemburg und die Niederlande zur Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) mit Sitz in Brüssel zusammen. Begleitet wurde die Etablierung der EWG von weiteren Institutionen, die sich vorzugsweise in und um das Leopoldviertel herum ansiedelten. Der Grund dafür war, dass für die EWG kein eigenes Gelände gewählt worden war und die Errichtung großer, mehrgeschossiger Gebäude durch die schachbrettartige Anlage des Viertels erleichtert wurde [1].
Im Jahr 1965 waren mehr als 3 000 EWG-Bedienstete über acht Gebäude im Leopoldviertel verteilt. Der daraufhin begonnenen Stadtplanung fehlte, wie Fachleute bestätigen, eine einheitliche Linie, und das wirkte sich auf die gesamte Umgebung aus. 1987 wurde im Zuge der Projektentwicklung für das Gebäude des Europäischen Parlaments sogar der Abriss des ältesten Bahnhofs vorgeschlagen. Jedoch haben sich Bürgervereine dafür eingesetzt, dass dieser Stadtteil erhalten bleibt und sich in der Vielfalt seiner Funktionen entwickeln kann. Dank ihres Vorgehens steht der Bahnhof nun unter Denkmalschutz, während das Parlamentsgebäude als „sinnloser Prachtbau“ bekannt ist. Das Leopoldviertel wird mittlerweile das „Europäische Viertel” genannt, da dort etwa 30?520 EU-Bedienstete 77 Gebäude mit einer Gesamtfläche von fast 1,5 Mio. m² belegen [1].

3 Haus der Erneuerbaren Energien
Im Europäischen Viertel von Brüssel gelegen, ist das Haus der Erneuerbaren Energien ein Bürogebäude mit 2?800 m2 Fläche, das elf europäische Verbände für erneuerbare Energien beherbergt (1).

Im Jahr 2005 schlug Seine Königliche Hoheit Prinz Laurent von Belgien die Sanierung des 140 Jahre alten, unter Denkmalschutz stehenden, neoklassizistischen Hauses vor. Sein Ziel bestand im Schutz des architektonischen Erbes inmitten eines sich schnell wandelnden Teils der Hauptstadt bei gleichzeitiger Einbeziehung sauberer Technologien in das Sanierungsprojekt. Dabei kooperierten Partner verschiedenster Fachrichtungen, so z.B. aus den Bereichen der Energie-effizienz, der Architektur und der Baustoffindustrie. Die Arbeiten erfolgten in zwei Stufen: Zuerst wurden die Häuser Rue d’Arlon 63 bis 65 bis zu ihrer Wiedereröffnung im März 2006 saniert, und anschließend wurde Ende 2007 das angrenzende dritte Haus als Erweiterung des bestehenden Hauses der Erneuerbaren Energien eröffnet.

3.1 Projekt
Im Laufe seiner Existenz war das Gebäude von einem Wohn- in ein Geschäftshaus umgewandelt worden und stand nunmehr vor der Umgestaltung in ein Haus mit energieeffizienten Büro- und Wohneinheiten. Dies erforderte die Anwendung einer höchstmöglichen Anzahl von Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien sowie die Erfüllung der Brandschutzforderungen unter gleichzeitiger Beachtung der baulichen Gegebenheiten eines denkmalgeschützten Gebäudes in seiner urbanen Umgebung.

Mit dem Standort Brüssel als gefestigter Hauptstadt der Europäischen Union (EU) wurde das Ziel angestrebt, die als Interessenvertreter der Branche für erneuerbare Energien im European Renewable Energy Council (EREC) zusammengeschlossenen Verbände unter einem Dach zusammenzubringen. Darüber hinaus sollte das Gebäude ein Aushängeschild für diese Branchen sein und damit sowohl für die Zwecke der Werbung als auch unter Bildungsaspekten nutzbar gemacht werden.

3.2 Modellbildung und Wärmedämmung
Gemeinsam mit dem Architekturbüro Atelier d’Art Urbain und dem Energieberater 3 E wurde ein umfassendes Energiekonzept entwickelt. Das Konzept basiert auf drei Kernprinzipien: Begrenzung des Wärmeaustausches mit der Umgebung, Wärmerückgewinnung und effizienter Einsatz von erneuerbaren Energien. Das größte Energiesparpotenzial besteht in der Reduzierung des Wärmeaustausches über die Gebäudehülle. Durch das TRNSYS-Modell wurden alle diesbezüglichen Parameter bestimmt. Entsprechend den Zielen der Energieeffizienz (Gesamtwert K = 40) wurden die Kenndaten solcher Bestandteile, z.?B. der hocheffizienten Fensterrahmen (U = 1,1 W/m²K, g = 0,6), der Fassadenrückseite (8 cm Schaumpolystyrol mit Putz) oder der Dachdämmung (20 cm Mineralwolle), festgelegt.


3.3 Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerück-gewinnung

Bei der Wärmerückgewinnung wird die Wärmeenergie der Abluft erfasst und erneut in den Kreislauf des Systems eingespeist. Langfristig können daraus erhebliche Energieeinsparungen erwachsen, da dieses System oft den Bedarf primärer Wärmeerzeugung verringert. 

Das System nutzt einen Rotationswärmetauscher mit einer Wärmerückgewinnungskapazität von bis zu 85 %. Das Verfahren basiert auf einer indirekten adiabatischen Abkühlung („Verdunstungskühlung“), das heißt, die Luft wird unter adiabatischen Bedingungen befeuchtet. Dabei besteht der Vorteil darin, dass Energie weder zu- noch abgeführt wird, da die erforderliche Energie der sich abkühlenden Luft entzogen wird. 
Im Sommer wird die Luft vor ihrem Ausstoß mittels Luftbefeuchter abgekühlt und dann ihrerseits über einen Wärmetauscher zur Kühlung der einströmenden Luft genutzt. Im Winter dagegen wird die auszustoßende Luft zur Erwärmung der einströmenden Luft eingesetzt und somit ein Netto-Temperaturzuwachs erzielt. Hinzu kommt, dass zur Sicherung einer maximalen Wirksamkeit jeder Raum mit einem Rückschlagventil, einem Temperaturfühler und einem Luftgütesensor ausgestattet ist.
Bei diesem System waren zwei Hürden zu meistern – die Bereitstellung des für die Technik benötigten Platzes und die Verlegung der Rohrleitungen.

3.4 Erneuerbare Energiesysteme
Das Haus der Erneuerbaren Energien bezieht seinen gesamten Energiebedarf, sowohl für die Heizung als auch die Kühlung, aus erneuerbaren Energiequellen.

Unter Einsatz von Biomasse (Holzpellets), Solarenergie und Erdwärme erzeugt das System zur Heizung, Kühlung und Lüftung das ganze Jahr über einen hohen Grad an Komfort – mit 21 °C im Winter und maximal 25 °C im Sommer.
Im Winter wird die durch Pelletkessel (85 kW + 15 kW) und Sonnenkollektoren (je 30-m²-Flach- und Röhrenkollektoren) erzeugte Energie in zwei Wassertanks à 2?000 l gespeichert, die sowohl die Heizkreisläufe als auch das Lüftungssystem versorgen. Die Kohlenkeller wurden zur Bevorratung der Holzpellets umgenutzt. Zweimal jährlich werden 13 t Pellets aus einem Tankfahrzeug in die beiden miteinander verbundenen Räume geblasen, die für eine automatische Kesselbeschickung konstruiert worden sind.
Die aus der Kombination von Solarenergie und Biomasse gewonnenen Energien werden zur Beheizung der drei Vorderhäuser (2 600 m2) eingesetzt. Eine mit dem Boden verbundene Wärmepumpe beheizt die Büros in den hinteren Gebäudeteilen und den Konferenzräumen (200 m²). Diese Wärmepumpe mit einer Heizleistung von 25 kW, die mit vier vertikalen Wärmetauschern (jeder mit 115 m Länge) gekoppelt ist, wandelt die Energie einer Temperatur von 10 bis 12 °C in Wärme mit Temperaturen zwischen 35 und 45 °C um. Diese Energie wird in einem 400-l-Wassertank gespeichert, der den großzügig dimensionierten Heizkreislauf speist.  
Im Sommer dient eine thermisch betriebene Kühlanlage zur Klimatisierung des gesamten Gebäudekomplexes (der vorderen Hauptgebäude und der Hintergebäude). Die Kühlanlage wird solar betrieben und nur gelegentlich vom Pelletkessel unterstützt. Das Warmwasser (80–85 °C) speist die Absorptionswärmepumpe zur Produktion gekühlten Wassers (7–9 °C). Die so entstandene Kälte wird in einem
1 000-l-Wassertank gespeichert und zur Versorgung des Lüftungssystems eingesetzt. Die Abwärme (überschüssige Wärme aus dem Absorptionskühlsystem) wird über die vier Erdwärmesonden an den Boden abgegeben.
Drei Typen von Photovoltaikpaneelen werden eingesetzt: monokristalline, multikristalline und Dünnschichtmodule. Außerdem wurden semitransparente Module in die Fenster integriert. Die Anlage mit einer Spitzenleistung von 3 kW ist ans Elektrizitätsversorgungsnetz angebunden und erzeugt jährlich 2 550 kWh Solarstrom. Vorgesehen ist außerdem, den bereits in Betrieb befindlichen 15-kW-Pelletkessel mit einem Stirlingmotor zu kombinieren, um die hauseigene Kapazität zur Erzeugung von Elektroenergie weiter zu erhöhen.
Die Umsetzung der Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz ermöglicht eine Energieeinsparung von 50 % im Vergleich zu einem Referenzobjekt nach Standardsanierung. Was die Versorgungsseite betrifft, wird der Gebäudebedarf für Heizung und Klimatisierung vollständig durch die oben beschriebenen, erneuerbaren Energien gedeckt.

3.5 Sanierungskosten
Die Kosten für eine Standardsanierung waren auf 984 €/m² geschätzt worden. Hinzu kamen Kosten von 23 €/m2 für die Wärmedämmung des Daches und der W2ände und 188 €/m² für die Installation der Haustechnik. Dies bedeutete Extrakosten von 211 €/m² für die Maßnahmen der Nachhaltigkeit, die allerdings durch Subventionen für die Sanierung eines denkmalgeschützten Hauses und für potenzielle Energieeinsparungen verringert wurden. Diese Subventionen summierten sich auf 76 €/m², sodass sich die zusätzlichen Kosten auf ungefähr 135 €/m² beliefen. Das bedeutet 11 % Mehrkosten gegenüber einer Standardsanierung. Dafür war das Gebäude als Demonstrationsobjekt zur Anwendung erneuerbarer Energien angelegt, wodurch einige besondere Lösungen in das Projekt einbezogen werden konnten. 



4 Schlussfolgerungen
In lediglich sieben Monaten wurde der Umbau zu einem gesunden und nachhaltigen Gebäude geplant und verwirklicht. Dabei wurden sowohl die bestehende Gebäudesubstanz und deren Merkmale als auch das Zusammenwirken der Bautechnologien, der Haustechniksysteme sowie der Aktivitäten des Gebäudes beachtet. Das Haus der Erneuerbaren Energien zeichnet sich nun durch ein gesundes Raumklima mit einer optimalen Luftfeuchtigkeit aus. Zurückzuführen ist dies auf das Vorhandensein der originalen Ziegelbaustoffe, auf eine effiziente Dämmung und Wohnraumlüftung sowie eine Heizung auf dem Stand der Technik. Es muss erwähnt werden, dass solche Ergebnisse nur bei Anwendung bewährter Verfahren gelingen können, die das vorhandene konstruktive System des Gebäudes beachten.

Damit verfügt Brüssel über ein wahrhaft spektakuläres Demonstrationsobjekt, das in einen denkmalgeschützten Ziegelbau integriert ist und allen an Nachhaltigkeit interessierten Besuchern offensteht. Das Haus der Erneuerbaren Energien zeigt sowohl eine deutliche Verringerung des Energieverbrauchs für Heizung, Beleuchtung, Kühlung und Belüftung durch Anwendung von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz als auch die Erzeugung größtmöglicher Mengen erneuerbarer Energie. Den Mietern wird ein modernes, gesundes und repräsentatives Bürogebäude zur Verfügung gestellt. Mit mehr als 12 000 Besuchern sowie Reportern von über 20 internationalen Fernsehsendern kann das Haus bereits auf fast zwei erfolgreiche Betriebsjahre zurückblicken.
Die 2002 in Kraft getretene EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EU-Richtlinie 2002/91) wird derzeit durch eine Novelle überarbeitet. Auf der Grundlage ihrer Erfahrungen werden sich EREC und TBE an der Diskussion beteiligen. Zunächst ist bekannt, dass die EU Vorschläge für EU-weit geltende Minimalanforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden unterbreiten wird. In Erwägung gezogen werden dabei das Setzen von Grenzwerten für den Gesamtenergieverbrauch, ausgedrückt in kWh/m²; die Einführung von Leistungskennwerten von Gebäudekomponenten, wie z.?B. der Außenwand, und nicht zuletzt die Absenkung des derzeit geltenden Schwellenwertes von 1 000 m², ab dem neue und sanierte Gebäude die Minimalanforderungen an die Energieeffizienz erfüllen müssen.
Da alle Länder über alte Gebäude als maßgeblicher Bestandteil ihres kulturellen und geschichtlichen Erbes verfügen und Energieeffizienz ein Eckpfeiler jeglicher nachhaltiger Energiepolitik ist, hat Seine Königliche Hoheit Prinz Laurent von Belgien im Jahr 2006 den Global Renewable Energy & Conservation Trust (GRECT) als private Stiftung ins Leben gerufen. Erst kürzlich startete das europäische Fonds-Projekt New4Old innerhalb des Rahmenprogramms „Intelligente Energie für Europa“ (IEE). Dieses Projekt zielt darauf ab, die Integration erneuerbarer Energien und energieeffizienter Technologien in historischen Gebäuden bei gleichzeitigem Beitrag zur Wahrung dieser Gebäude zu erleichtern. New4Old entwickelt ein Netzwerk von „Häusern der Erneuerbaren Energie”. Nunmehr können Interessierte in aller Welt an dem bei der Sanierung dieses historischen Gebäudes in Brüssel gewonnenen Fachwissen teilhaben.

Literature/Literatur
[1] Demey, T.: Bruxelles, Capitale de l‘Europe : Le quartier européen de Bruxelles: son histoire, son patrimoine, sa transformation. Bruxelles, Badeaux, 2007


1Tiles & Bricks Europe – TBE aisbl
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2European Renewable Energy Council (EREC)
63–67 Rue d’Arlon   |   1040 Brussels   |   Belgium
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