Bürogebäude "EnergieForum", Berlin: Glas schützt vor Überhitzung und Wärmeverlust. "Bauphysik-Preis" für herausragende Ingenieursleistung. 
Energiedesign in Perfektion: Das Bürogebäude "EnergieForum" in Berlin-Friedrichshain verbindet moderne Glasarchitektur mit einem zukunftsweisenden Klimakonzept. Energiesparende Gebäudetechnik und die durchdachte Gebäudehülle begrenzen den jährlichen Primärenergiebedarf auf 100 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Der variable Sonnenschutz - eine Kombination aus Hightech-Sonnenschutzverglasung und innenliegenden Lamellen - sorgt zudem für effektiven Hitzeschutz im Sommer.
Der Standort des EnergieForums zwischen Ostbahnhof und Spreeufer hat eine lange, projektbezogene Geschichte: Hier ist seit mehr als 150 Jahren Energie das Thema. Früher sorgten die Berliner Gaswerke dafür, dass die Lichter der Stadt brannten, heute vereint der Neubau Unternehmen der Branchen "regenerative Energien" und "rationelle Energieverwendung" unter einem Dach.
Komposition aus Historie und Moderne 1992 schloss das alte Gaswerk. Nur ein Jahr später entstand im Rahmen eines städtebaulichen Wettbewerbs die Idee, hier ein Zentrum für Zukunftsenergien entstehen zu lassen. Die Architekten Bothe, Richter, Teherani (Hamburg) entwarfen für die R + V-Versicherung aus Wiesbaden zwei achtgeschossige, L-förmige Gebäude, die sich spiegelbildlich zueinander vom Altbau zur Spree orientieren. Dabei gelang es, das alte, fünfgeschossige Zentralmagazin harmonisch mit den Neubauten zu verknüpfen. Als verbindendes Element dient ein Glasdach über dem Innenhof (Atrium).
Die Sanierung der denkmalgeschützten Ziegelfassade und die Gestaltung des Neubaus übernahm das Architekturbüro Jentsch aus Berlin. Sie setzten in den Seitenflügeln durch eine glatte, grünschimmernde Metallfassade mit Lochfenstern optische Akzente und platzierten in der nach Süden ausgerichteten Glasfassade Photovoltaikmodule und ein Fensterband.
Ganzheitliches Energiedesign gefragt 
Das Forum sollte nicht nur Heimat für ökologisch-nachhaltig aktive Firmen werden, sondern als Bauwerk ein Beispiel für durchdachte Energie-Konzepte sein. Deshalb stießen schon frühzeitig Energieplaner vom Steinbeis-Transferzentrum Energie-, Gebäude- und Solartechnik, Stuttgart, unter Führung von Univ. Prof. Dr-Ing. M. Norbert Fisch hinzu und entwickelten ein ganzheitliches Energiekonzept.
Ideengeber Fisch, Leiter des Instituts für Gebäude- und Solartechnik der TU Braunschweig, hat sich bereits durch TechnikKonzepte mehrerer Niedrigstenergie-Bürogebäude (z.B. Informatikgebäude an der TU Braunschweig) einen Namen als Energiedesigner gemacht.
"Als Grenzwert für den Primärenergiebedarf legten wir 100 Kilowattstunden pro Quadratmeter Nutzfläche und Jahr fest. Bei Bürogebäuden mit viel Glas in der Fassade ist weniger der Wärmeschutz, als der sommerliche Kühlbedarf die energetische Herausforderung", erläutert Dr. Fisch. Schwerpunkt des Energiesparkonzeptes war somit - neben ausgezeichneter Luftdichtheit - der möglichst hohe Sonnenschutz der Gebäudehülle. Sonnenschutzgläser, innenliegende Sonnenschutzmaßnahmen und eine natürliche Kühlung sollten den Einbau energieaufwändiger mechanischer Kälteanlagen verhindern.
Kühlendes und wärmendes Erdreich
Das Besondere am ganzheitlichen Energiesparkonzept: Die Pfahlgründung des Gebäudes wird zum kombinierten, saisonalen Wärme- oder Kältespeicher. "Energiepfähle" reichen acht bis zwölf Meter tief in den Boden. Sie nutzen das Erdreich als Wärme- oder Kühlquelle. Über integrierte Kunststoffrohre erwärmt sich Wasser im Winter auf 8 bis 10 Grad Celsius. Eine Wärmepumpe hebt das Temperaturniveau auf 24 bis 28 Grad Celsius, Warmwasser fließt durch ein in den Geschossdecken installiertes Rohrsystem (Betonkerntemperierung) und heizt so die Büroräume.
Im Sommer wird das kühlere Erdreich zur Temperierung der Büroräume verwendet. Das Wasser kühlt in den Energiepfählen ab und nimmt überschüssige Raumwärme über das Rohrregister in der Betondecke auf.
Simulationen am Modell
An einem Modell simulierten Dr. Fisch und seine Mitarbeiter für die einzelnen Fassadenbereiche unterschiedliche Sonnenstände sowie Intensität und Dauer der Sonneneinstrahlung. Anhand der gewonnenen Daten ermittelten sie für jede Fassadenausrichtung den jeweils benötigten Wärme- und Sonnenschutz.
Fisch untersuchte das Modell im Windkanal, um die optimale Position der Lüftungsöffnungen festzulegen. "Die Gebäude-Aerodynamik gibt Aufschluss über die Geschwindigkeits- und Druckverteilung auf der Gebäudehülle entsprechend der Windströmungen. Ihr Einfluss auf eine effiziente Belüftung wird oft unterschätzt", so Dr. Fisch. Winddrücke können den Luftaustausch behindern und damit den zur Kühlung gewünschten Kamineffekt verstärken oder verringern.
Viel Licht trotz hohem Sonnenschutz
Neben einem angenehmen Raumklima beeinflusst insbesondere natürliches Tageslicht das Wohlbefinden von Büronutzern. Deshalb wählten die Planer eine Verglasung, die bei hohem Sonnenschutz dennoch viel Tageslicht nach innen lässt. Moderne Sonnenschutzgläser erfüllen diesen Anspruch - wie das in den Lochfenstern der Neubauten verwendete ipasol natura 67/34 des Glasveredlers Interpane. Es kombiniert geringen Sonnenenergiedurchlass (g-Wert = 37% nach DIN EN 410) mit hoher Lichtdurchlässigkeit ( τ = 67 %).
Möglich macht dieses die hauchdünne Schicht auf der Innenseite der Außenscheibe, die Sonnenstrahlen nach ihrer Wellenlänge selektiert. Während langwellige Wärmestrahlen (IR) zum großen Teil reflektiert werden, passiert der kurzwellige Anteil - sichtbares Tageslicht - nahezu ungehindert und erhellt die Innenräume auf natürliche Weise.
Dr. Fisch wollte ursprünglich sogar einen noch besseren Hitzeschutz. "Die heutigen Hightech-Sonnenschutzgläser sind nicht nur besonders effizient, sondern auch flexibel. In einigen Fassadenbereichen wäre der Einsatz eines Sonnenschutzglases mit geringerer Lichtdurchlässigkeit, aber auch geringerem Sonnenenergiedurchlass als 37 Prozent - wie ipasol neutral 50/25 - energetisch empfehlenswert gewesen."
Hohe Wärmedämmwerte
ipasol 67/34 verfügt zusätzlich über hervorragende Wärmedämmeigenschaften. Die Wärmeschutzschicht und eine Edelgasfüllung (Argon) im Scheibenzwischenraum der Verglasungseinheit sorgen für einen geringen Wärmedurchgangskoeffizient (Ug = 1,1 W/m²K nach DIN EN 673).
In den Lochfenstern der Altbau-Nordfassade wurde das Interpane Warmglas iplus C eingesetzt. Hier spielte Sonnenschutz eine untergeordnete Rolle, so dass hochwertiges, aber preisgünstigeres Warmglas genügte. Statt Argon ist der Scheibenzwischenraum mit Krypton gefüllt. Ein zweistufiges its-Randverbundsystem (its = interpane thermo-system) mit speziell entwickeltem Edelstahlprofil verringert durch die niedrigere Wärmeleitfähigkeit zusätzlich den Wärmeverlust im Anschlussbereich von Glas und Rahmen.
Fensterlüftung auf Knopfdruck
Die Lüftung eines Bürogebäudes spielt eine wichtige Rolle bei der Umsetzung eines Niedrigstenergiestandards. Sie erfolgt im EnergieForum durch natürliche Fensterlüftung, während der Heizperiode, je nach Außentemperatur, über ein zentrales mechanisches Zu- und Abluftsystem mit Wärmerückgewinnung. So reduzieren sich Lüftungswärmeverluste um rund 60 Prozent.
Fensterlüftung ist einfach per Knopfdruck möglich: Eine LED-Anzeige gibt grünes oder rotes Licht und hilft so "richtig zu lüften": Bei "Rot" ist das mechanische Zu- und Abluftsystem in Betrieb und die Fenster sollten geschlossen bleiben. "Grün" erlaubt Stoßlüften. Für die automatische Nachtlüftung - während der Übergangszeiten im Frühjahr und Herbst - sind zudem einige Fenster mit elektrischen Stellmotoren ausgerüstet.
Handbetriebene innenliegende Verschattungssysteme in Form von hochreflektierenden Lamellen-Jalousien dienen dem zusätzlichen 
Sonnen- und Blendschutz. Durch die besondere Form und Verspiegelung der Lamellen wird die direkte Sonneneinstrahlung im oberen Fensterbereich teilweise an die Decke reflektiert. Tageslicht dringt so blendfrei tief in die Räume.
Farbneutrales Fassadenbild
Bauherren und Planer wünschen bei gläsernen Fassaden häufig hohe Transparenz bei farbneutraler An- und Durchsicht. ipasol 67/34 ermöglicht durch einen geringen Außenreflexionsgrad von elf und einen Innenreflexionsgrad von zwölf Prozent einen besonders transparenten Eindruck. Weil das Basisglas zudem aus eisenoxidarmen Weißglas besteht, werden selbst bei ungünstigen Sonneneinfallswinkeln grünliche Glaskanten verhindert.
Bewährt im Jahrhundertsommer
Kühlkonzept und Sonnenschutz haben im extrem heißen Sommer 2003 ihre erste Bewährungsprobe bestanden. Viele Mieter berichten, dass die Büroräume auf der Süd- und Westseite des EnergieForums nicht überhitzten. "Morgens war es durch die automatische Nachtbelüftung angenehm kühl. Zwar wurde es in den Räumen in den Nachmittagstunden warm, aber nicht unangenehm heiß", stellt einer der Büro-Nutzer fest. Durch den Verzicht auf herkömmliche Klimatechnik ergibt sich auch kein unangenehmer Luftzug.
Regenerative Energiequellen
Eine etwa 500 Quadratmeter große Photovoltaikanlage (Stromertrag 46 MWh) und die integrierte Brennstoffzelle mit Pufferspeicher decken rund zehn Prozent des Strombedarfs. Als Minikraftwerk hat die Brennstoffzelle aufgrund ihrer relativ geringen Leistung (4,6 kW) allerdings eher Demonstrationscharakter.
Alle bisher gemessenen Energieverbrauchswerte des EnergieForums zeigen, dass die energetischen Vorgaben erfüllt werden. Heiz- und Stromkosten verringerten sich gegenüber vergleichbaren Bürogebäuden um rund 70 Prozent. "Diese erhebliche Kostenreduzierung wurde mit einer durchdachten Planung, nicht durch hohen technischen Aufwand erreicht", betont Energiedesigner Dr. Fisch. "Mehrkosten für die zusätzlichen Installationen betragen nur etwa ein Prozent der Gesamtinvestition von rund 57 Millionen Euro. Gebäudetechnik wird sogar noch preiswerter, wenn eine bauphysikalisch optimierte Gebäudehülle und eingesparte, konventionelle Kältetechnik im frühen Planungsstadium berücksichtigt werden."
Bauphysik-Preis
Die Anerkennung für das zukunftsweisende Energiedesign blieb nicht aus: Prof. Fisch erhielt zusammen mit den anderen Projektbeteiligten für die herausragende Ingenieurleistung im November 2003 den erstmals vergebenen "Bauphysik-Preis" des Verlages Ernst & Sohn.