Frische Architektur und innovatives Energiekonzept integral mit BIM geplant

Schon von Weitem ist das neue Headquarter des Naturkosmetikunternehmens Ringana am Ortsrand der steirischen Gemeinde St. Johann bei Hartberg sichtbar. Der neue Hauptsitz befindet sich auf einem 12 ha großen Grundstück mit Anbindung an die Südautobahn. Die aus drei zusammenhängenden Bauteilen bestehende Zentrale führt alle bisherigen Standorte zusammen: Neben der Produktionsstätte mit Forschung und Entwicklung sind der Verwaltungstrakt und die Logistikhalle auf unterschiedlichen Geländehöhen angeordnet und miteinander verbunden. Die Hanglage des Grundstückes bestimmte dabei wesentlich die Form der Baukörper und deren Anordnung auf unterschiedlichen Niveaus.

Die Hanglage des Grundstückes bestimmte wesentlich die Form der Baukörper und deren Anordnung auf unterschiedlichen Niveaus. Die Flachdächer sind mit PV-Modulen mit einer Gesamtleistung von 850.000 kWh/a belegt. Bild: ATP/Pierer

Der Gebäudekomplex bietet für ca. 500 Mitarbeitende Arbeitsplätze in Verwaltung, Produktion und Logistik und erfüllt die hohen Ansprüche des Unternehmens an Nachhaltigkeit und Klimaschutz. Großzügige Außenanlagen mit Streuobstwiese und Schwimmteich erhöhen die Aufenthaltsqualität am Campus. Rund 9.500m² Grünfläche auf den Dächern sorgen für ein natürliches Raumklima im Gebäude und gleichen zudem den Verlust an begrüntem Lebensraum durch die Baumaßnahme aus. Herzstück des Campus bildet die hochtechnisierte Kosmetikaproduktion mit einer möglichen Tageskapazität von bis zu 30.000kg.

Planungsauftrag: Ein identitätsstiftendes und flexibles Konzept

Angesichts des anhaltenden Wachstums von Ringana wünschte der Auftraggeber hohe Flexibilität am neuen Standort. Sowohl das Produktions- als auch das Logistikgebäude sind nach Westen erweiterbar, zusätzliche Technikinstallationsräume ermöglichen eine rasche Aufstockung der Produktlinien. Zudem sollte die Produktion erlebbar werden. ATP entwarf daher einen „schwebenden“ Rundgang, der vom Empfang über die Produktion bis zur Logistik über den gesamten Campus führt und Besucherinnen und Besuchern Einblicke in die Ringana-Welt gewährt.

Auf dem schwebenden Rundgang können Kund:innen Einblicke in die Ringana-Welt gewinnen. Bild: ATP/AnnABlaU

Informationsunterstützt durch Building Information Modeling (BIM), konnte ATP im integralen Planungsprozess trotz verkürzter Planungszeiten das Gebäudekonzept mit dem technischen Layout und den Nutzungsanforderungen in Einklang bringen.

Außen- und Innenansichten: Fassaden und Räume

Eine weiße Frame- und Lisenenkonstruktion am straßenseitig gelegenen Bürogebäude mit dem dynamisch-integrierten Firmennamen soll den Ringana-Markenkern der „Frische“ nach außen kommunizieren. Die rundumlaufende Pfosten-Riegel-Fassade ist vom ersten bis zum dritten Obergeschoss von einem Rahmen umschlossen, in dem sich als außenliegender Sonnenschutz durchgehende vertikale Blechlamellen spannen. Die anschließende Produktionshalle ist nordseitig wie eine Schau-Manufaktur gestaltet: Die vier Meter hohe Glasfassade repräsentiert die transparente Informationspolitik von Ringana in Bezug auf die Herstellung und die Inhaltsstoffe der High-End-Kosmetikprodukte.

Über einen vorgelagerten Windfang betritt man das Verwaltungsgebäude des neuen Firmensitzes. Im einladenden, weiträumigen Eingangsbereich finden sich der Empfang, der Ringana-Shop, ein Café und, etwas verborgen hinter dem Treppenkern, die zentrale Kantine für die Mitarbeitenden.

Entree, Café Bild: Ringana

Vom 1. bis zum 3. OG erstreckt sich eine moderne, vielseitige Bürolandschaft. In Zusammenarbeit mit den Nutzenden entwarf ATP ein flexibles Arbeitsumfeld in hellen, großzügigen Räumlichkeiten: Open-Space-Bereiche mit Kommunikationsinseln für kreativen Austausch, Telefon- und Fokus-Boxen für konzentriertes Arbeiten.

Der Verwaltungsriegel ist über ein Brückenbauteil mit der tieferliegenden Produktion verbunden. Auf einer schwebenden Passage vom Erdgeschoss im Bürohaus zum 1. OG der tieferliegenden Produktion befinden sich Konferenz- und Seminarräume. Diese Brücke mündet in den gläsernen Rundgang. Im 3. OG befindet sich eine weitläufige Aussichtsplattform mit begrünter Panoramadachterrasse und 270°-Blick auf die steirische Hügellandschaft.

Im Erdgeschoss des Produktionsgebäudes führt eine Schleuse in den Reinraumbereich. Hier findet sich die Produktionshalle mit zehn Produktionslinien, die flankiert wird von den Abteilungen für Forschung, Entwicklung und Qualitätsmanagement.

An die Produktion schließt die Logistikhalle mit automatisiertem Hochregallager im Erdgeschoss an. Sie garantiert den reibungslosen Abtransport der Frischekosmetik, die aufgrund hochwertigster Roh- und Wirkstoffe und des Verzichts auf Konservierungsstoffe eine begrenzte Haltbarkeit hat und schnell zur Kundschaft gelangen muss.

Die Produktionshalle mit zehn Produktionslinien wird flankiert von den Abteilungen für Forschung, Entwicklung und Qualitätsmanagement. Bild: ATP/Pierer

Konstruktion

Das Bürogebäude ist ein Skelettbau in Stahlbetonbauweise. Es wurde flexibel für mögliche Änderungen und Anpassungen in der Zukunft konzipiert. Die Produktionshalle ist mit Stahlbetonstützen erstellt, das Dachtragwerk bilden Stahlbaufachwerke. Das Dach ist mit einer Trapezblechkonstruktion gedeckt. Die Aussichtsplattform wurde in Stahlbauweise errichtet und in die Fachwerke aufgehängt. Das statische System bietet ausreichende Stützenfreiheit in der Produktionsebene (EG, 12×24m) und zugleich die erforderliche Tragfähigkeit in der Dachebene für die geplanten Heizungs-, Klima- und Lüftungssysteme sowie die Elektroausrüstung. Durch die Fachwerkkonstruktion ist auch die Flexibilität für künftige Änderungen, Anpassungen oder Nachrüstungen, unter Einhaltung der wirtschaftlichen Aspekte, mitberücksichtigt. Die Konstruktion der Logistikhalle besteht ebenfalls aus Stahlbetonstützen, deren Raster ausreichend Platz für Regale bietet.

Technische Gebäudeausrüstung

Ringana legt nicht nur Wert auf natürliche Produkte, sondern auch auf nachhaltige Technologie im Betrieb und bei der Produktion.

ATP plante ein alternatives Energiesystem als integralen Bestandteil des Objektes, dessen Wirtschaftlichkeit bereits im Vorfeld über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes berechnet wurde. Mittels detaillierter Leistungsaufstellung und den dazugehörigen Lastprofilen wurde für den Betrieb ein Heizbedarf von 5.830MWh/a und einen Jahreskühlbedarf von 5.710MWh/a errechnet. Die meiste Energie benötigen dabei in der Produktion eingesetzte Behälter, die die Emulsionen in gewissen Zeitintervallen auf bis zu 80°C aufheizen und anschließend wieder auf ca. 20°C abkühlen.

Der Produktionsprozess mit Wärme (Hochtemperatur bis 90°C) und Kälte (6–19°C) versorgt, die haustechnischen Anlagen wie Lüftungsgeräte, Heiz- Kühldecke, Radiatoren laufen im Niedertemperaturbereich (35–45°C).

Erdwärme über Tiefenbohrungen

Die Energieversorgung des Gebäudes erfolgt über Tiefenbohrungen mit Erdwärmenutzung. Die Energiebilanz des Sondenfeldes wird mittels Rückkühler ausgeglichen: So kann überschüssige Wärme abgeführt bzw. das Sondenfeld zu Spitzenlastzeiten regeneriert und während der Übergangszeit als zusätzliche, kostengünstige Energiequelle genutzt werden.

Das Sondenfeld besteht aus 161 Bohrungen mit einer Tiefe von 120m. Jede der Sonden setzt sich aus zwei U-förmigen Rohrschlaufen (Duplex DA 32 ×3mm, PN16) zusammen. Die Sonden führen über Verteilerschächte und anschließend über eine Sammelleitung ins Gebäude.

Das Sondenfeld besteht aus 161 Bohrungen mit einer Tiefe von 120m. Nachhaltige Energiesysteme können nur als integraler Bestandteil eines Gesamtobjektes wirtschaftlich eingesetzt werden. Sie bedingen etwas höhere Investitionskosten, wesentlich ist jedoch die Beurteilung über die Gebäudenutzungsdauer. Bild: ATP

Das Sondenfeld wurde mittels ETR-Test (Enhanced Thermal Response Test) energieoptimiert konfiguriert. Eine Sondenfeldsimulation und eine Grundwassermodellierung ermittelten bereits im Vorfeld den maximalen Energieertrag.

Ergebnisse:

• durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit 1,6W/mK
• durchschnittliche Erdreichtemperatur 2,4°C
• spez. Spitzenentzugsleistung 43W/m
• spez. Spitzeninjektionsleistung 117W/m
• max. Rücklauftemperatur EWS-Feld 35°C
• min. Rücklauftemperatur EWS-Feld 6°C

Wärmepumpen und Kältemaschinen

Die Herstellung der Kosmetikprodukte benötigt sowohl Heiz- als auch Kühlleistung. Hier werden die Wärmepumpen für die Wärmerückgewinnung verwendet, da beim Wärmepumpenprozess gleichzeitig Kälte- und Wärmeenergie erzeugt wird. So schafft das Energiekonzept über die Wärmepumpen eine effiziente und kostengünstige Energieverschiebung im Gebäude selbst, ohne übermäßige Fremdenergie zuzuführen. Überschüssige Energie wird über das Sondenfeld abgeführt. Die entzogene Wärmeleistung im Winter wird über Niedertemperaturwärmepumpen auf ein höheres Temperaturniveau gehoben und in die haustechnischen Anlagen eingespeist. Die nachgeschalteten Hochtemperaturwärmepumpen versorgen den Produktionsprozess mit Heißwasser. Die Wärmepumpen übernehmen auch die Kälteversorgung im Sommer. Die dabei entstehende Abwärme wird über das Sondenfeld wieder dem Erdreich zu- bzw. über die Rückkühler abgeführt.

Als Kältemittel kommt ausschließlich Ammoniak zum Einsatz. Dank besserer Wärmeübertrag bewirkt Ammoniak einen höheren Wirkungsgrad der Wärmepumpen. Zudem werden geringere Füllmengen benötigt.

Als Primärenergieerzeuger werden Wärmepumpen eingesetzt. Bild: ATP architekten ingenieure

Sonnenenergie und E-Ladestationen

Eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 850.000kWh/a auf den Dachflächen minimiert den Strombedarf aus externen Quellenerheblich. Da Ringana den eigenen Fuhrpark auf Elektroautos umstellt, wurden am Campus 20 E-Ladestationen errichtet, samt einer Schnell-Charger-Station mit 150kW Ladeleistung.

Beleuchtung

Bei der Auswahl der Innenbeleuchtung stand nicht nur die optische Wirkung des Lichtes im Fokus: Während in den Büro- und Produktionsstätten aktivierendes Licht vorherrscht, sorgt in den Aufenthalts- und Gemeinschaftsräumen ein warmer Farbton für eine entspannende Atmosphäre. Bei der Außenbeleuchtung wählte das Planungsteam ausschließlich direkt strahlende Lichtsysteme ohne Himmelsaufhellung zur Minimierung der Lichtverschmutzung. Eine Warmton-Lichtfarbe soll außerdem störende Auswirkungen auf Insekten und Vögel verhindern.

Integrale Planung mit BIM

Im interdisziplinären Planungsprozess entwarf ATPein ökologisch und ökonomisch nachhaltiges Gebäude mit einem innovativen, klimafreundlichen Energiekonzept. Die Integrale Planung mit Building Information Modeling (BIM) ermöglichte neben einem schlanken Planungsprozess ein optimiertes Gebäudekonzept, das alle Anforderungen an eine anspruchsvolle, zukunftsweisende Produktion erfüllt. BIM lieferte im zentralen Datenmodell tragfähige Entscheidungsgrundlagen für den Auftraggeber zu einem sehr frühen Zeitpunkt und unterstützte das Planungsteam dabei, Ressourcen zu schonen, Verschwendung im Errichtungsprozess zu vermeiden und Einsparungspotenziale über den gesamten Lebenszyklus darzustellen.

Eine Information von ATP architekten ingenieure, Wien