Im Projekt CHILEHAUS steht nicht nur die ikonische Backsteinfassade im Fokus, sondern das unsichtbare Innenleben des Gebäudes. Über Sensorik und Datenanalyse werden Temperatur, Feuchte und Nutzungsmuster lesbar und bilden die Grundlage für eine behutsame, energieeffiziente Sanierung im denkmalgeschützten Bestand. So wird das Chilehaus zu einem lebendigen Experimentierfeld, in dem Architektur, Klima und menschliches Verhalten in einen präzisen, respektvollen Dialog treten.
Das Projekt überträgt die Haltung eines bewussten und respektvollen Gestaltens in ein denkmalgeschütztes Gebäude von außergewöhnlicher architektonischer Bedeutung. Das Chilehaus, errichtet zwischen 1922 und 1924 von Fritz Höger, gilt als Hauptwerk des Backsteinexpressionismus und als Teil des UNESCO-Welterbes. Der charakteristische Baukörper überspannt die Fischertwiete, folgt der Krümmung der Pumpenstraße und kulminiert in einer markanten Ostspitze. Diese präzise Morphologie erzeugt Zonen mit unterschiedlichen Mikroklimata und Nutzungsbedingungen, ein komplexes, lebendiges System aus Material, Licht und Bewegung.Die BGF beträgt rund 36.000 m² bei einer Grundfläche von ca. 5.950 m². Ein Betonrahmen auf Pfählen bis 16 m Tiefe trägt die Lasten. Der Keller ist wassergefährdet; historisch wurde mit einem beweglichen Heizungscaisson auf Springfluten reagiert. Plastisch gegliederter, hart gebrannter Klinker und historische Holzfenster, die den Ausdruck der Fassade prägen.
Wie bei vielen denkmalgeschützten Bauwerken liegt der erste Rahmen in den konservatorischen Vorgaben. Sie definieren nicht Einschränkungen, sondern eine Verantwortung, die Planung in Einklang mit Geschichte, Material und Atmosphäre zu bringen. Beim Chilehaus bedeutet das, sichtbare Eingriffe zu vermeiden und jede technische Lösung so zu gestalten, dass sie reversibel und unsichtbar bleibt. Die Klinkerfassade, das Dach und ausgewählte Innenräume sind geschützte Elemente, deren Erhalt oberste Priorität hat.
Denkmalschutz und Bauphysik greifen ineinander: Das Haus wird als hygrothermisches System verstanden. Leitprinzipien sind innen vor außen, regeln statt ersetzen und materialgerecht statt materialfremd. Ziel ist die Balance von Raumklima, Energiebedarf und Substanzschutz; mit gesicherter Rücktrocknung, entschärften Wärmebrücken, maßvoll erhöhter Luftdichtheit bei kontrollierter Lüftung und behutsamer Tageslichtnutzung. Alle Eingriffe bleiben minimal, reversibel und verdeckt; Mess- und Steuerbarkeit sowie Resilienz (z. B. im Untergeschoss) werden mitgedacht, ohne das Erscheinungsbild zu berühren.
Diese Haltung verbindet Denkmalschutz mit Bauphysik. Sie betrachtet das Gebäude nicht als starre Substanz, sondern als System, das auf äußere Einflüsse reagiert und durch präzise Eingriffe in Balance gehalten wird.
Äußerlich bleibt das Chilehaus, was es ist. Innen wird es zu einem lernenden, sparsameren und intelligenteren Gebäude. Das Ziel ist ein Smart Building mit Digital Twin, das seinen Energiebedarf senkt und gleichzeitig den Menschen Komfort und Qualität bietet.
Mangels öffentlich zugänglicher Messreihen wurde eine synthetische, realitätsnahe Datengrundlage aufgebaut. Sie bildet thermisches Verhalten und Energieverbrauch anhand typischer Muster vergleichbarer Projekte und einschlägiger Standards ab. Erfasst werden Tageswerte zu Außentemperatur und Innenklima, Belegung, Heizung, Kühlung, Beleuchtung und Gesamtenergie. Ergänzend werden Zonenzuordnungen genutzt, die aus der Morphologie des Hauses abgeleitet sind, zum Beispiel Spitze, Pumpenstraße, Rückgrat über der Fischertwiete sowie die Innenhöfe. Dadurch lassen sich Nutzungs- und Klimaeffekte differenziert analysieren, anstatt nur mit Gebäudemittelwerten zu arbeiten.
Historische Nichtwohngebäude verbrauchen im Mittel etwa 185 kWh/(m²·a); für das Chilehaus entspricht das rund 6,66 GWh pro Jahr. Ziel ist eine Reduktion Richtung 100 kWh/(m²·a); ohne die Substanz zu gefährden.
Die Auswertung kombiniert deskriptive Statistik mit Korrelationsanalysen, Regressionsmodellen und saisonalen Profilen. Dabei zeigen sich deutliche Zusammenhänge, etwa eine starke negative Korrelation der Heizenergie mit der Außentemperatur mit r ungefähr minus 0,96 sowie eine hohe Abhängigkeit von Beleuchtung und Kühlung von der Anwesenheit mit r ungefähr plus 0,98. Plausibilitätsprüfungen, Ausreißerbehandlung und die Gegenprüfung mit den Monitoringdaten sichern die Verlässlichkeit der Ergebnisse.
Die Daten speisen einen digitalen Zwilling, der das Gebäudeverhalten in Echtzeit abbildet und Szenarien simuliert. Auf dieser Basis werden zonenbezogene Kennzahlen definiert und fortgeschrieben. Parallel läuft im Chilehaus seit 2019 ein reales Energiemonitoring. Sämtliche Monitoringwerte dienen der schrittweisen Kalibrierung und der Ableitung von Zielkorridoren für die Drei-Stufen-Szenarien. So entsteht ein lernendes System, das Maßnahmen prüfbar macht und operative Entscheidungen im Bestand unterstützt.
Die Gebäudehülle bleibt in ihrem Erscheinungsbild unangetastet. Verbesserungen erfolgen selektiv von innen. Zuerst stehen Feuchte- und Salzregulierung sowie die Schließung von Feuchtepfaden im Fokus. Anschließend kommen kapillaraktive, diffusionsoffene Innendämmsysteme dort zum Einsatz, wo sie ohne Dekorverluste möglich sind. Ziel ist es, Wärmebrücken zu entschärfen, Flächenverluste gering zu halten und die räumliche Wirkung zu bewahren.
Das Dach erhält eine energetische Ertüchtigung durch Dämmung und eine präzise Fugensanierung. Photovoltaik wird nur auf nicht einsehbaren Dachflächen und im Einklang mit den Auflagen vorgesehen. Im Kellergeschoss werden Zuerst die Bauteiloberflächen gegen kapillar aufsteigende Feuchte gesichert, anschließend wird die Decke zum Erdgeschoss wärmegedämmt. Darauf aufbauend stärkt ein Resilienzpaket die Betriebssicherheit. Sensorik, Leckmelder und definierte Abschaltketten werden mit dem Prinzip Dry-Above-Wet kombiniert. Kritische technische Anlagen werden höher positioniert, um Sicherheit und Funktionsfähigkeit auch bei außergewöhnlichen Ereignissen zu gewährleisten.
Die historischen Holzfenster werden erhalten und fachgerecht überarbeitet. Wo zulässig ergänzen innenliegende Vorsatzscheiben den Bestand. Nicht geschützte Elemente werden durch dreifach verglaste Holzfenster ersetzt. Dichtungen und Fugen werden konsequent verbessert, um Lüftungswärmeverluste zu reduzieren, ohne die Gestalt zu verändern.
Die Wärmeversorgung folgt einer Hybridstrategie. Eine Wärmepumpe deckt die Grundlast ab, der bestehende Kessel übernimmt die Spitzenlast. Je nach hydrogeologischem Gutachten kommen Geothermie oder Grundwasser als Quelle in Betracht. Die Regelung wird zonal ausgelegt, um Lastspitzen zu glätten und Laufzeiten zu optimieren.
Dezentrale Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung reduzieren Verluste und sichern die Luftqualität. Die Unterbringung erfolgt bevorzugt in abgehängten Decken und verfügbaren Hohlräumen. CO₂-Signale und Anwesenheitsinformationen steuern die Volumenströme bedarfsgerecht.
LED ist Standard. Präsenz- und Tageslichtsensorik sowie Dimmstrategien senken den Verbrauch. Entlang der gekrümmten Fassade an der Pumpenstraße wird Daylight Harvesting genutzt, um das Tageslicht optimal zu verwenden.
Unterzähler für Strom, Wärme und Kälte trennen Verbräuche transparent. Die Zählerstruktur ist an Zonen und Hauptverbraucher gekoppelt, damit Maßnahmen präzise bewertet werden können.
In allen relevanten Räumen erfassen Sensoren Temperatur, relative Feuchte, CO₂, Anwesenheit und Beleuchtungsstärke. Aktoren regeln Lüftungsklappen, Heizungsventile und Beleuchtung.
Ein offenes Bussystem wie KNX oder BACnet sowie ergänzend ein LoRaWAN für schwer zugängliche Bereiche sichern die Datenübertragung und die Integration heterogener Komponenten.
Aufbau eines digitalen Zwillings alle Anlagenteile virtuell abbildet. Hier werden Daten gespeichert, analysiert und über ein Dashboard visualisiert. KI‐basierte Algorithmen können Nutzungsprofile erkennen und Anlagen optimieren.
Mieterinnen und Mieter greifen über App oder Web auf einfache Funktionen zu. Licht, Temperatur und Raumbuchungen können bedarfsorientiert gesteuert werden. Die Architektur bleibt Leitfigur, die Technik unterstützt unaufdringlich .
Das Konzept umfasst drei aufeinander aufbauende Stufen zur schrittweisen Steigerung von Energieeffizienz und Digitalisierung, von minimalen Eingriffen bis zu intelligenten, tiefergreifenden Maßnahmen.
Start mit minimaler Intervention. Fokus auf Betrieb und Regelung: Nacht- und Wochenendabsenkung nach Nutzung (differenziert zwischen EG-Retail und Obergeschossen), Daylight-Harvesting entlang Wing-P sowie CO₂-Signale aus den C-Höfen zur bedarfsgerechten Lüftung.
Einsparpotenzial gesamt: ca. 10 %. Bauliche Eingriffe: keine. Vorteil: schnell, kostengünstig, gut testbar.
Kombination aus Technik und begrenzten baulichen Maßnahmen: Wärmepumpe als Grundlast, selektive Innendämmung, dezentrale Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung in verfügbaren Hohlräumen, Photovoltaik ausschließlich unsichtbar und den Auflagen entsprechend.
Einsparpotenzial gesamt: bis ca. 22 %. Eingriffe: begrenzt und reversibel. Profil: gute Balance aus Wirkung und Denkmalschutz.
Vertiefte Maßnahmen mit vollständigem Smart-Building-Ansatz: flächigere Lüftung mit Wärmerückgewinnung, zonales Lastmanagement, vollwertiger Digital Twin mit KPI-Zielen, UG-Resilienzpaket sowie denkmalgerechte Fensterstrategie mit innenliegenden Vorsatzscheiben, wo möglich.
Einsparpotenzial gesamt: bis ca. 35 %. Eingriffe: höher, jedoch koordiniert und reversibel. Ergebnis: maximale Effizienz, Komfort und Steuerbarkeit.
Die Daten speisen einen digitalen Zwilling, der das Gebäudeverhalten in Echtzeit abbildet und Szenarien simuliert. Auf dieser Basis werden zonenbezogene Kennzahlen definiert und fortgeschrieben. Parallel läuft im Chilehaus seit 2019 ein reales Energiemonitoring. Sämtliche Monitoringwerte dienen der schrittweisen Kalibrierung und der Ableitung von Zielkorridoren für die Drei-Stufen-Szenarien. So entsteht ein lernendes System, das Maßnahmen prüfbar macht und operative Entscheidungen im Bestand unterstützt.
Der nächste Schritt ist der Aufbau eines detaillierten BIM-Modells des Chilehauses, um die baulichen Informationen vollständig digital abzubilden. Darauf aufbauend werden Energie- und Tageslichtsimulationen durchgeführt, Messdaten aus Test-Sensoren ausgewertet und passende Förderprogramme identifiziert. Die Integration von Data Science eröffnet neue Möglichkeiten: KI-basierte Verfahren erstellen z. B. Belegungsprognosen, optimieren Wartungszyklen und analysieren Nutzungsprofile. So wird das Chilehaus nicht nur als Denkmal bewahrt, sondern zum Vorbild für die energieeffiziente und intelligente Transformation historischer Gebäude.
Für mich ist dieses Projekt mehr als eine Sanierung. Es erweitert die Rolle der Architektur im digitalen Zeitalter. In einer Zeit wachsender Umweltkrisen, steigenden Energiebedarfs und urbaner Komplexität genügt Form allein nicht. Die Verbindung aus Gestaltung, Daten und Verständnis für Nutzung führt zu Lösungen, die schön, wirksam und verantwortungsvoll sind. Dieses Projekt war ein Anfang; weitere Schritte folgen.
Kernbotschaft: Das Chilehaus bleibt, was es ist. Innen wird es ein lernendes und sparsames Gebäude. Architektur, die schützt, misst und verbessert.
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