ELBPHILHARMONIE HAMBURG
in Zahlen & Fakten
5.210
GFR Sensoren
und Aktoren
89.000
Kommunikations-
punkte
648.000
Meter verlegte
Automationskabel
940.000
m³ klimatisierte Luft pro Stunde
Gebäudeautomation und Raumklima "made by GFR"
Sehr geehrte Besucherinnen und Besucher,
wir freuen uns über Ihr Interesse an der Elbphilharmonie, einem der herausragenden Projekte unserer Firmengeschichte und fühlen uns geehrt, Ihnen in die Einmaligkeit dieses Jahrhundertbauwerks und dessen außergewöhnliche Ausstrahlung etwas näher bringen zu dürfen.
Beginnen möchten wir mit einem Zitat von Prof. Dr. phil. Michael Mönninger - Professor für Kunstwissenschaften an der Hochschule für Bildende Künste in Braunschweig: "Die Elbphilharmonie findet selbst innerhalb der entfesselten „starchitecture“ des globalen Städtewettbewerbs keinen Vergleich. Sie ist eine ortsbezogene Phantasmagorie, die in ihrer einprägsamen Maßstabslosigkeit und Monumentalität einen ästhetischen Ausnahmezustand beschreibt, welcher die Überwältigungskraft von Naturschauspielen erreicht."
Gerne schließen wir uns dieser Einschätzung an und sind stolz darauf, mit der Umsetzung der äußerst komplexen und in vielen Bereichen zukunftsweisenden Gebäudeautomationssysteme zu einem erheblichen Teil an der Realisierung von Hamburgs neuem Wahrzeichen beteiligt gewesen zu sein.
Auf der folgenden Website finden Sie interessante Informationen zur "Elphi" und natürlich zur speziellen Gebäudeautomation made by GFR.
Ihre GFR - Gesellschaft für Regelungstechnik und Energieeinsparung mbH

Die Eröffnung der Elphilharmonie Hamburg
„Magisch, spektakulär, atemberaubend“ - das sind die Worte, die die ersten Besucher nach der Eröffnung der Elbphilharmonie am 11. und 12. Januar fanden.
Damit gemeint waren in erster Linie die außergewöhnliche Architektur des im Strom der Elbe gelegenen Gebäudes, die besondere Geometrie des „Großen Saals“ mit der „Weißen Haut“, die Zuschauerränge, die nach dem Vorbild eines Weinberges als Terrassen rund um das Orchester aufgebaut sind sowie die Oberflächenstruktur des äußeren Gebäudes mit seiner 16.000 Quadratmeter großen Glasfassade, die in magischer Weise das Licht und die Reflexionen des Wassers spiegelt.
"Der Große Saal", das Herz der Elbphilharmonie, ist eine bauliche Meisterleistung, denn aus Schallschutzgründen ruht der 12.500 Tonnen schwere Saal mit seiner äußeren Schale auf 362 Federpaketen und ist damit vom restlichen Gebäude entkoppelt. Für die perfekte Akustik wurde von dem berühmten Akustiker Yasuhisa Toyota die "Weiße Haut" entwickelt. Sie besteht aus insgesamt 10.000 aus Altpapier und Naturgips geferigten Gipsfaserplatten, welche basierend auf 3-D Berechnungen millimetergenau gefräst wurden.
Das Hotel beinhaltet 244 luxuriöse und individuelle Suiten und Hotelzimmer.
44 Luxusapartments gibt es in dem Wohnteil der Elbphilharmonie, für Quadratmeterpreise ab 15.000 Euro stark aufwärts.
Auch im Verborgenen hat die Elbphilharmonie wahre Superlative und beeindruckende Technik zu bieten, die zum „Wow-Effekt“ beitragen. An dieser unsichtbaren Magie ist die Gebäudeautomation und die Raumautomation und damit auch die GFR mbH maßgeblich beteiligt. An das Raumklima – zum Beispiel im großen Konzertsaal, in dem sich gleichermaßen Menschen und Instrumente wohlfühlen sollen – werden in der „Elphi“ ganz besondere Anforderungen gestellt und eben dieses Klima leistet seinen Beitrag zur einzigartigen Akustik.
Vom Kaispeicher zum Jahrhundertbauwerk
Die anfängliche Idee für die Nachnutzung des Kaispeicher A war der Bau des MediaCityPorts, eines Bürohauses für die Medienbranche, das mit 50.000 qm Bruttogeschossfläche auf dem Kaispeicher A in bis zu 90 Meter Höhe ragen sollte. Mit Ende des Dotcom-Booms wich man jedoch wieder von der Verwirklichung ab.
Ursprünglich vom Projektentwickler Alexander Gérard beauftragt, kam es zu einer Projektskizze »Philharmonie Hamburg« durch die Schweizer Star-Architekten Herzog & de Meuron. Die zukunftsweisende Idee: der Bau einer Philharmonie auf dem historischen Lagergebäude, ummantelt von privatwirtschaftlichen Nutzungsflächen und einer frei zugänglichen Plaza. Der spektakuläre Entwurf überzeugte Senat, Bürgerschaft und Öffentlichkeit.
Im Mai 2004 wurde die ReGe Hamburg, eine städtische Projekt-Realisierungsgesellschaft, als Bauherrin der Elbphilharmonie eingesetzt. Nachdem die Machbarkeit des Projektes geprüft und ein Nutzungskonzept erarbeitet worden war, gewann das aus Hochtief Construction AG, Commerz-Leasing und Immobilien AG bestehende Konsortium Adamanta die europaweite Ausschreibung für den Bau und den 20-jährigen Betrieb des Gebäudes (FacilityManagement). Gemeinsam mit der Quantum AG entwickelte Hochtief zudem als Bauträger in der Skyliving GmbH die ca. 45 Eigentumswohnungen.
Baufortschritt
Nach dem einstimmigen Beschluss der Bürgerschaft begannen die Bauarbeiten mit der Grundsteinlegung am 2. April 2007. Das Gebäude wurde komplett entkernt, nur die Backsteinfassade blieb bestehen. Um die 200.000 Tonnen der Elbphilharmonie tragen zu können, wurden zusätzlich zu den 1.111 Stahlbetonpfählen, auf denen der Kaispeicher A bislang ruhte, weitere 634 Pfähle 15 Meter tief in den Elbschlickgerammt.
Mit Erreichen des 26. und damit des letzten Geschosses im Rohbau fand im Mai 2010 das Richtfest der Elbphilharmonie statt. Im November 2011 wurde das Saaldach betoniert. Im November 2013 wurde der Rohbau fertiggestellt. Ab Dezember 2013 wurde die »Weiße Haut« im Großen Konzertsaal montiert; die Außenfassade wurde im Januar 2014 geschlossen sowie im August 2014 das Dach der Elbphilharmonie. Nachdem im Februar 2016 die Montage der Weißen Haut abgeschlossen war, konnte zum 30. Juni termingerecht der Konzertbereich fertiggestellt werden. Am 31. Oktober 2016 wurde die Elbphilharmonie an die Stadt Hamburg übergeben. Seit dem 5. November 2016 ist die Plaza für die Öffentlichkeit zugänglich, der Konzertbereich wurde am 11. und 12. Januar 2017 eröffnet.
Probleme beim Bau
Der Bau der Elbphilharmonie wurde bis Sommer 2013 durch Auseinandersetzungen zwischen der städtischen Elbphilharmonie Bau KG und der Objektgesellschaft Adamanta begleitet. Nachtragsverhandlungen endeten im November 2008 mit einer Einigung (Nachtrag 4). Die Kosten für die Stadt erhöhten sich von 2007 beschlossenen Ursprungskosten in Höhe von 272 Mio. Euro auf 495 Mio. Euro, als neuer Fertigstellungstermin wurde der 30. November 2011 vereinbart. 2010 setzte die Hamburgische Bürgerschaft einen Parlamentarischen Untersuchungsausschuss ein, um Ursachen für die Kostenerhöhung zu ermitteln. Im April 2013 unterzeichneten die Projektpartner
nach weiteren Problemen auf dem Bau und einem zwischenzeitigem Baustillstand die Verträge für eine Neuordnung des Projekts Elbphilharmonie. Die Neuordnung sah u.a. vor:
- Zusätzliche Leistungen von Hochtief (Übernahme sämtlicher Planungs-und Baurisiken, neu gegründete Arbeitsgemeinschaft mit den Architekten, garantierte Einhaltung der Qualitätsansprüche der Architekten und des Akustikers Yasuhisa Toyota, vertraglich zugesicherte Zwischentermine und garantierter Fertigstellungstermin)
- Einen neuen Zeitplan für den Bau (Übergabe des Konzertbereichs der Elbphilharmonie bis 30.06.2016, Abnahme der Elbphilharmonie bis 31.10.2016)
- Mehrkosten für die Stadt (256,65 Mio. Euro für die zusätzlichen Leistungen von Hochtief und Architekten). Damit liegen die Gesamtkosten für die Stadt bei 789 Mio. Euro.
- Die Eröffnung erfolgte am 11. Januar 2017.
- Seit der Neuordnung lief der Bau ohne nennenswerte Probleme.
Bildergalerie
ProjektimpressionenGFR Leistungen
Im gesamten Gebäudekomplex kommen zur Gebäudeautomatisierung ausschließlich GFR-Systeme zum Einsatz.
5.210 DIGICONTROL Sensoren und Aktoren von GFR, 89.000 Kommunikationspunkte und 648 Kilometer Automationskabel sind erforderlich um die effizienten Energie-, Heizungs- und Kältezentralen, die Lüftungszentralen mit rund 940.000 m³ Luft sowie die 425 Räume und das Parkhaus zu automatisieren.
DIGICONTROL-Automationssysteme
Die GFR war mit der Gebäudeautomation von der Schaltschrankfertigung über die Installationsleistung bis hin zu Programmierung und Konfiguration beauftragt. Die Projektingenieure der GFR sind dazu bereits seit 2009 in das Projekt Elbphilharmonie eingebunden und bieten vor Support für den Betreiber.
Das GA-Netz wurde extrem ausfallsicher gestaltet und besteht aus IP-Netzen und Sicherheitsnetzen. Auf diese kann aus Sicherheitsgründen nicht näher eingegangen werden.
Insgesamt werden über 100 raumlufttechnische Systeme gesteuert und geregelt. Sie beinhalten 260 Ventilatoren, rund 1.900 Brandschutzklappen sowie rund 600 Entrauchungs- und Jalousieklappen. Auch 425 Einzelraumregelungen für diverse Raumbereiche mit den jeweils individuellen Anforderungen sind im Gesamtsystem enthalten. Weiterhin wird die Kaltwassererzeugung mit Regelung der Kühlwasserversorgung über Elbwasser sowie ein Tiefbrunnensystem über die GFR-Technik betrieben.
Automation und Managementsysteme
Zum Einsatz kommen zwei eigenständige Gebäudemanagementsysteme „WEBVISION“ und das Energiedatenmanagementsystem „WEBENCON“, die von sechs dezentralen Plätzen aus bedient werden können. Insgesamt 384 BACnet-Building-Controller „ems2. CP04D“ sind integriert sowie drei automatisierte Lichtwellenleiter-Ringbussysteme mit insgesamt 660 Teilnehmern und 77 Frequenzumrichter, die wiederum über eine integrierte „BACnet MS/TP“-Schnittstelle kommunizieren. Gesteuert werden sämtliche Entrauchungsanlagen mit Jalousieklappen im Bereich der Konzertsäle, des Hotels, der Luxuswohnungen und in den übrigen Bereichen. Die Überwachung des Energieverbrauchs erfolgt über ein integriertes M-Bus sowie KNX-Systeme.
Fremdsoftware, wie das Hotelmanagementsystem „Fidelio“, wurde aufgeschaltet.
Für die Anbindung und sämtliche Steuerungsmöglichkeiten der eingebauten Technik und die damit verbundene Leistung im Bereich Kommunikation und Automation zeichnete GFR verantwortlich.
Klimatechnik und Akustik im großen Konzertsaal
Das Herz der Elbphilharmonie ist der hermetisch und schalltechnisch aufwendig abgeschottete große Konzertsaal. Wie auf Weinbergterrassen sind dort 2.100 Plätze um eine mittig liegende Bühne ansteigend angeordnet. Kein Zuhörer ist dadurch weiter als 30 m vom Dirigenten entfernt. Hier müssen Klimatechnik und Akustik besonders gut harmonieren, denn für den perfekten Klang der Instrumente, der Orgel, für die Performance der Künstler und der Stimmbänder, für die weiße Haut und für das Publikum und das Muskikerlebnis spielen die Raumtemperatur und die Raumfeuchte eine bedeutende Rolle.
Besonderheiten der RLT-Geräte
Der große Konzertsaal wird durch zwei RLT-Geräte mit konditionierter Luft versorgt. Die Klimageräte sind mit den Funktionen Heizen, Kühlen, Be- und Entfeuchten ausgestattet. Ein baulich aufwendig gestaltetes und schallgedämmtes Luftkanalnetz umspannt den Konzertsaal im Bereich der Außenschale des Saalbauwerks.
Die beiden für den großen Saal zuständigen RLT-Geräte sind mit WRG-System nach dem Kreislaufverbundsystem ausgerüstet. Sie können aus dem Abluftvolumenstrom sowohl Wärme als auch Kälte zurückgewinnen und einer weiteren Nutzung zuführen. Regelungstechnische Strategien in den Programmen der Automationsstationen (AS) sorgen hier für die präzise Steuerung des Massenstroms im Kreislaufverbundsystem und Treffen die Entscheidungen für Umschaltprozesse nach unterschiedlichen Kriterien gemäß den Luftzustandsgesetzen im h-x-Diagramm. Hier kommt insbesondere die Nutzung der adiabatischen Kühlung im Abluftstrom zum Tragen, um insbesondere an heißen Sommertagen die sehr warme, angesaugte Außenluft bereits vorab herunterzukühlen, um den mechanischen Kältebedarf zu minimieren. Zudem ist auf diese Weise im Winter bei angesaugter kalter Außenluft ein erheblicher Wärmerückgewinn aus dem Abluftvolumenstrom erzielbar.
Die Lüftungstechnik des großen Konzertsaals ist mit einer Gesamtluftmenge von ca. 130.000m3/h großzügig ausgestattet. Bei Ansaugung kalter sehr trockener Luft ist es wichtig, diese zu Befeuchten, da sonst das Parkett und ggf. bereitgestellte Musikinstrumente Schaden nehmen könnten. Der bei der Sprühbefeuchtung einhergehende adiabatische Kühleffekt der Zuluft ist mit geeigneten Algorithmen zur Dosierung der Heizenergie unter Minimierung von Verlustwasser auszuregeln. Die notwendigen Algorithmen hierfür sind in den AS-Programmen hinterlegt.
Entrauchung als Sonderbetriebsart
Im Falle der Erkennung von Feuergefahr wird ein umfangreiches Szenario an Anlagenabschaltungen im gesamten Haus eingesteuert. Evakuierungsmaßnahmen werden durchgeführt und im speziellen wird sofern der Konzertsaal betroffen ist hier eine Zwangsentrauchung des Saales eingeschaltet. Es werden dann in der Summe neun Sonderlüftungsmaschinen sequenziell angefahren, die den Saal mit einem Luftdurchsatz von ca 600.000 m3/h durchspülen und Rauch abführen. Die RLT-Anlagen für die Klimatisierung sind für diesen Fall durch Klappen abgeschottet und werden bei Brandalarm wie andere Anlagen zuvor ausgeschaltet.
Aktorik und Sensorik
Über 16 Volumenstromregler wird die konditionierte Luft in eigens dafür konstruierte Zuluftplenen unter der Bestuhlung in den Saal eingebracht und tritt über Auslässe unter den Sitzreihen aus. Hierbei ist besonders die direkte Nähe der Auslässe zu den Konzertgästen eine Herausforderung. Die Luft muss derart konditioniert werden, dass die Behaglichkeitskriterien eingehalten werden. Keiner der Gäste sollte über Zugluft klagen müssen, auch wenn der Saal vollbesetzt ist. Zugleich muss das Raumklima im Saal stabil gehalten werden. Die Messtechnik zur Luftkonditionierung im Raum wurde aufwendig gestaltet. So wird in der gesamten Zuluftführung die Temperatur erfasst. In der weißen Haut des Konzertsaales sind an sämtlichen relevanten Stellen Temperatursensoren und Raumfeuchtesensoren verbaut. Weiter gibt es diverse Messpunkte zur Erfassung der CO2-Konzentration. Dadurch ergibt sich für die Technik ein genaues Abbild des Raumes.
Anforderungen an die Betriebsarten des "Großen Saals"
Für den Großen Saal gibt es gemäß den Nutzungsplänen eine Vielzahl von Betriebsvarianten. Diese werden durch die umfangreiche Ausstattung mit Sensorik und der steuernden Aktorik der Volumenstromregler ermöglicht. Ob der Saal einschließlich aller Zuschauerplätze komplett besetzt ist oder ob nur einige Musiker proben, die Luftkonditionen im Saal sind stets gut konditioniert zu halten. Änderungen ergeben sich nur durch die geringeren Luftmengen bei Proben oder Aufnahmen im kleinen Kreis. Ruhezeiten bei Nichtnutzung des Saales kommen in den Nutzungsprofilen ebenfalls vor. In diesem Fall findet eine Raumkonditionierung nur bei Verletzung der vorgegebenen Grenzwerte für das Raumklimas im Saal statt. Dann werden die RLT-Anlagen bis zum Wiederreichen der Raumklimagrenzen betrieben. In den Programmen der AS werden hierzu die Betriebsvarianten den Erfordernissen nach automatisch kombiniert und ausgewählt. Durch eine Einzelgewichtung der von den Raumsensoren ermittelten Messwerte, die für die jeweils momentane Regelung relevant sind, werden Regelgrößen gebildet. Diese werden dann an die Regelung der RLT-Anlagen als Sollwerte übergeben. In den Aktorik-Sensorik-Programmen sind verschiedene Strategien und Szenarien berücksichtigt. Dazu gehört das Berechnen von Vorstartzeiten für einen Konditionierungsbetrieb vor dem Beginn der Nutzungszeit mit einer der vorgegebenen Betriebsvarianten im Saal. Ein anderes Beispiel ist das Konditionieren des Raumklimas unter Beachtung eines Gradienten, in dem sich das Raumklima ändern darf, um so geführt die Zielkondition im Raum zu erreichen.
Regelung der Raumlufttechnik
Sind die Anforderungen an die Luftkonditionen im Saal bedarfsgerecht ermittelt, gilt es die entsprechenden Werte an die beiden RLT-Anlagen zu übergeben. Dazu sind mit einer Ausnahme stets beide RLT-Geräte im Betrieb. Um die beiden Geräte synchron zu betreiben, übernimmt eine Anlage als Master die Berechnung der Zuluftkonditionen. Die andere Anlage folgt ihr als Slave solange bis es zu einer Abschaltung durch Ende der Nutzung kommt oder das Mastergerät durch ggf. einen Fehler ausfällt. Dann übernimmt die ordnungsgemäß weiter in Betrieb befindliche Maschine unterbrechungsfrei den Betrieb. Sie greift dazu auf die bis dahin berechneten Betriebsparameter der Luftkonditionierung am Geräteaustritt zu. Im Falle der Instandsetzung der gestörten Maschine im laufenden Betrieb übernimmt diese ebenfalls wieder mit den dann aktuellen Parametern den Betrieb. Die RLT-Anlagen sind, um Energie zu sparen, mit Frequenzumrichtern in ihrer Leistung modulierbar. Bei Ausfall der Frequenzumrichter sorgt eine Bypass-Schaltung, für einen Netzbetrieb bis zur Instandsetzung des defekten Bauteils.
BACnet-MS/TP-Kommunikation
Die Frequenzumrichter der RLT-Geräte werden kommunikativ mit Schaltbefehlen und Stellsignalen aus den AS versorgt. Auf klassische Betriebsfreigabe mittels digitalen Schaltausgängen und analogen Stellsignalen konnte verzichtet werden. Stattdessen liefert die kommunikative Kopplung die Betriebsdaten der Umrichter wie aktuelle Leistung, Stromverbrauch, präzise Drehzahl, etc. Als Protokoll dient hier der BACnet-MS/TP-Standard. Als Anlagenschutz kommen in letzter Instanz noch klassische mechanische Schutzmaßnahmen zum Tragen.
Fazit
Die Gebäudeautomation in der Elbphilharmonie bildet die Steuerzentrale der Technischen Gebäudeausrüstung. Sie verbindet Gewerke und erlaubt es, alle TGA-Systeme im Blick zu behalten und zugleich die Geräte anzusteuern und zu regeln. Beispielhaft vorbildlich zeigt dies der große Konzertsaal. Die Aufgabe der GFR ging dabei weit über die Integration der HLK-Technik im Gebäude hinaus. So wurde das Energiemanagement angebunden und die Mitarbeiter für den Betreiber vor Ort geschult.
Unsere Highlights
für die Elbphilharmonie Hamburg
Die Klimatechnik und Akustik im Großen Saal
Die hochkomplexen regelungstechnischen Strategien sorgen für ein gutes Klima und somit dafür das Mensch und Musikinstrument sich wohl fühlen.

GFR in allen Bereichen
GFR ist das einzige Unternehmen in der Elphi, dessen Lösungen im gesamten Gebäude zur Anwendung kommen.

Das stolze Gefühl
dazu beizutragen, dass es in Deutschland eines der besten und spektakulärsten Konzerthäuser der Welt gibt.

Unser Baustellenbüro und Programmierzentrale
im 16. Stock über der Elbe mit spektakulärem Ausblick über Hamburg

Haben Sie Fragen?
Zögern Sie nicht, sie uns zu stellen.
Wir helfen Ihnen gerne weiter.
Uwe Seppmann
Bereichsleiter Vertrieb-I
Tel. 05246 / 962-247
Projekthistorie
der Elbphilharmonie HamburgProjektstimmen
Downloads
BACnet Europe Journal - Ausgabe 26, März 2017
Download (pdf, 2617358)Neue Westfälische - Ausgabe vom 13.01.2017
Download (pdf, 1120296)Die Glocke - Ausgabe vom 13.01.2017
Download (pdf, 3146177)a3 - Building Technologies, Solutions Ausgabe 3-4/2017
Download (pdf, 301501)Die Elbphilharmonie überzeugt mit Architektur, Kultur und Technik HLK (AUT) - Ausgabe 3/2017
Download (pdf, 665512)Gebäudeautomation als Steuerzentrale - tab 05/2017 - www.tab.de
Download (pdf, 1856711)Elbphilharmonie in Hamburg - GEBÄUDEDIGITAL Ausgabe 3/2017
Download (pdf, 498892)faktor3 - GFR Bericht Elbphilharmonie Ausgabe 11-2017
Download (pdf, 1607130)