1, 2004
Universität Stuttgart
Torre de la energia solar - Entwurf eines energetisch optimierten Hochhauses in Barcelona
Universität Stuttgart
November 2003
Prof. Stefan Behling
Bürobauten
Der Entstehungsprozess läßt sich in verschiedene Phasen unterteilen. Die Thematik dieser selbstgestellten Arbeit lag relativ schnell fest. Die Suche nach einem passenden Bauplatz, die Analyse der örtlichen Gegebenheiten und die Aneignung eines versierten Wissens über das Bauen und die Anforderungen von Hochhäusern gestaltete sich extrem zeitintensiv. Parrallel dazu wurde mit der Formensuche begonnen, die zu zahlreichen 3D und physischen Modellen führte. Darauf folgte das Lösen und Berechnen aller konstruktiven und klimatechnischen Probleme mit Hilfe zahlreicher Fachleute. Die letzte Phase war dann das Ausarbeiten des Projekts, welches im Endeffekt unter intensivem Computereinsatz entstanden ist. Es wurde unter anderem mit den Programmen AutoCad 2000, 3D Studio, Cinema 4D, Freehand 10, Illustrator 10 und Photoshop gearbeitet.
Diese Diplomarbeit hat sich mit zwei elementaren Fragestellungen des Hochhausbaus beschäftigt. Zum einen, wie man dem Gebäude durch eine besondere Form ein unverwechselbares Erscheinungsbild und eine hohe Aufenthaltsqualität geben kann, und zweitens wie ein energetisches Gesamtkonzept aus Energieerzeugung und geringem Verbrauch aussehen könnte.
Das Gebäude, das an der vordersten Spitze des Areals des "Weltforums der Kulturen" in Barcelona entstehen soll, dient als Hauptsitz der europäischen Generaldirektion für Energie, Umwelt und Verkehr. Die Form des Gebäudes ist auf die Einflussfaktoren des Orts wie Sonne und Wind hin optimiert worden und vermittelt städtebaulich durch die Verdrehung um 35 Grad zwischen den zwei Hauptachsen Barcelonas. Eines der Hauptmerkmale des Gebäudes sind zwei über 220 Meter durchlaufende Zuluftatrien, die sich im Raum zwischen der äußeren Glashaut und der Klimafassade befinden. In jedem 12. Geschoss ragt eine Aufenthaltsplattform in diese Atrien. Eine der konstruktiven Besonderheiten ist die von der obersten Ebene abgehängte Glasfassade. Diese wird von über 50 Meter spannenden Profilen, die mit 8 mm dünnen Seilen mit den Geschossdecken verbunden sind, stabilisiert. Die thermische Längenänderung der Abhängung wird über Kompensatoren aufgenommen. Die Fassade des Hochhauses ist in drei Schichten aufgebaut. Die äußerste Schicht bilden Bänder aus Solarpanelen, die in der Jahresbilanz 2,18 MWh Strom erzeugen, als Verschattung dienen und das Aufheizen des Gebäudes reduzieren. Die zweite Schicht besteht aus einer Einfachverglasung, die sich wie eine Haut über das gesamte Gebäude legt. In dieser Schicht wird der Staudruck des Windes abgebaut und über gesteuerte Klappen die Zuluft in das Gebäude geregelt. Die dritte Schicht bildet die Klimafassade, in der sich öffenbare Fensterelemente befinden. Als Blendschutz kommen individuell schaltbare Gläser zum Einsatz, wodurch die Fassade im Tages- und Jahresverlauf ständig ihre Erscheinung ändert. Das Gebäude wird direkt mit dem Meerwasser gekühlt, wodurch sich der Stromverbrauch so weit reduzieren läßt, dass der Torre de la energia solar in der Jahresbilanz mehr Strom erzeugt als er verbraucht.