Gemäßigte Zone: Die Klimatechnik in der Neuen Nationalgalerie

Das Wetter wechselt ständig, durch den Klimawandel sogar noch extremer: mal ist es zu heiß, zu kalt, zu feucht, zu trocken, die Luft ist verschmutzt. Die Kunstwerke in der Neuen Nationalgalerie brauchen aber ein ausgewogenes, konstantes Klima mit sauberer Luft, um nicht Schaden zu nehmen. Constanze von Marlin stellt die Planungen für die neue Klimatechnik des Hauses vor.

Text: schmedding.vonmarlin.

Das Klima eines Museums spielt heute eine viel größere Rolle als zur Bauzeit der Neuen Nationalgalerie – vor allem aus konservatorischer Sicht. Langzeitstudien und restauratorische Forschungen aller Art haben verdeutlicht, wie wichtig ein stabiles Raumklima für den Schutz von Kunstwerken ist, denn plötzliche Temperaturstürze sind für empfindliche Farbschichten auf Gemälden genauso gefährlich wie zu viel Feuchtigkeit für Trägermaterialien wie Holz oder Papier. Im internationalen Leihverkehr haben sich inzwischen sehr strenge Klimawerte durchgesetzt, die man bei Ausstellungen vertraglich einhalten muss. Heutige Klimaanlagen müssen also für schwankungsfreie Raumwerte sorgen und zugleich energieeffizient und umweltfreundlich arbeiten. Die besondere Herausforderung in der Neuen Nationalgalerie besteht hier erneut darin, wie diese notwendigen technischen Neuerungen in einem so bedeutenden, denkmalgeschützten Bau zu erreichen sind. Jede bauliche Veränderung muss folglich auch auf ihre ästhetische Wirkung hin überprüft und angepasst werden. Hinzu kommt, dass für Technik nur wenige Flächen überhaupt zur Verfügung stehen. Zurzeit laufen die Planungen für das Raumklima auf Hochtouren. Dabei spielen Simulationen der Luftströme an Rechenmodellen, Rauchversuche vor Ort oder unter Laborbedingungen eine wichtige Rolle.

Effiziente Energienutzung
Ziel der Klimatisierung ist es, ein konstantes Raumklima zu erzeugen und dabei die jeweiligen Nutzungsbedingungen der Räume zu berücksichtigen. In den Ausstellungsräumen entstehen unter anderem durch den Publikumsverkehr stärkere Schwankungen bei der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit als im Depot. Architektonisch bedingt, kommt insbesondere bei der Ausstellungshalle der Neuen Nationalgalerie hinzu, dass das Außenklima wegen der nicht gedämmten, denkmalgeschützten Glasfassade eine unmittelbare Wirkung auf das Innenklima hat. Das Depot liegt hingegen in einem von Erdreich umgebenen Gebäudeteil, zudem werden hier dauerhaft nur die Gemälde und Skulpturen eingelagert. Insgesamt wurden acht unterschiedliche Klimazonen identifiziert, die künftig über eine zentrale raumlufttechnische Anlage gesteuert und mit aufbereiteter Frischluft individuell versorgt werden.

Zur Aufbereitung der Frischluft gehört es, die angesaugte Außenluft in mehreren Stufen zu filtern, zu erwärmen oder zu kühlen, zu be- oder entfeuchten. Dies geschieht zukünftig durch insgesamt 21 Geräte im Museum. Eine zusätzliche Wärmerückgewinnungsanlage zählt zum heutigen Standard einer effizienten Energienutzung und dient im Winter zur Vorwärmung und im Sommer zur Kühlung der angesaugten Außenluft. Die Raumbeheizung erfolgt weitgehend über eine Fußbodenheizung, die im Sommer durch Umschaltung mit Kühlwasser betrieben werden kann.

Schönheit vor Klimatechnik
Klimatisches Sorgenkind des Baus ist seine eigentliche Ikone – die rundum verglaste Ausstellungshalle. Die 8,40 Meter hohe Stahl-Glas-Fassade umfasst ein Raumvolumen von 25.000 Kubikmetern. Bereits ursprünglich war für die Halle eine Fußbodenheizung vorgesehen, die nun wieder hergestellt wird. Die über die Pfeiler und die Decke angelegte Zu- und Abluftversorgung wird technisch neu angelegt und verbessert. Die nicht gedämmte Fassade hat aber seit jeher ein Problem mit Kondensat. Jeder kennt das physikalische Phänomen nach einer heißen Dusche, wenn sich die Feuchtigkeit in der warmen Luft als Kondenswasser am kälteren Spiegel niederschlägt. Vor allem im Winter, wenn der Temperaturunterschied innen und außen sehr hoch ist, tritt zuweilen auch Kondenswasser auf den Glasscheiben der Ausstellungshalle auf. Dem Architekten Mies van der Rohe war dieses Phänomen wohl bewusst. Er hat es für die Schönheit seiner Architektur in Kauf genommen.

Auch heute möchte man die leichte, ungedämmte Bauweise der Halle nicht aufgeben. Sie ist Teil des Denkmals, prägend für seine Gestalt und seine Wirkung. Mit intensiven Studien und sehr zielgerichteten Maßnahmen wird jedoch intensiv an einer Verminderung des Kondensationsproblems gearbeitet. Dazu gehört auch, die Fassadenlüftung erheblich zu verbessern.
So wurden im Rahmen der frühen Planungsphasen sehr umfangreiche technische Simulationen durchgeführt. In einem ersten Schritt wurden dazu Klimabereiche definiert, in denen die Bedingungen gewährleistet werden müssen. In der 8,40 Meter hohen Ausstellungshalle ist dies nur ein Hängebereich bis zu einer Höhe von 4 Metern. Zudem sind nahe dem Fensterbereich an der Fassade keine klimatischen Anforderungen einzuhalten. Mit diesen Grundlagen können sowohl die engen denkmalpflegerischen Rahmenbedingungen als auch die hohen musealen Anforderungen erfüllt werden.
Aufbauend auf diesen technischen Simulationen wurden zwei Versuche mit Rauch zur Sichtbarmachung der Luftströmungen durchgeführt.

Stabiles Klima im Raum
Ein Versuch vor Ort untersuchte die Wirkungsweise der Raumlufttechnik. Unmittelbar vor der Glasfassade befinden sich im Fußboden Schlitzauslässe, die Luft an den Glasscheiben hochblasen. Ziel ist ein konstanter Luftschleier über die gesamte Höhe von über acht Metern, um die erforderlichen stabilen konservatorischen Bedingungen für die ausgestellten Kunstwerke zu erreichen. Nach weiteren rechnerischen Strömungsversuchen wurde nun bei einem Hersteller für Klimatechnik mit Sitz im Emsland im Juni 2018 der erste Laborversuch für die Fassadenlüftungsanlage durchgeführt. Dafür wurde ein Element der Fassade im Maßstab 1:1 nachgebaut. Mittels einer Kühlzelle lassen sich außerdem verschiedene Außentemperaturen simulieren. Hier wird, unbeeinträchtigt von den Baumaßnahmen vor Ort, die Technik weiterentwickelt, denn die Luft muss nicht nur über eine Distanz von mehr als acht Metern strömen, sondern auch noch ungefähr auf der Hälfte der Strecke die vorspringende Fassadenkonstruktion umfließen ohne von der Glasscheibe abzureißen. Auch wenn sich Kondensat vor allem im oberen Fensterbereich an harten Wintertagen vermutlich nicht ganz verhindern lässt, wird eine erhebliche Verbesserung eintreten, das Haus auch im Winter als transparenter Glasbau zu erleben sein. Vor allem werden auch im Winter Ausstellungen in der Halle möglich sein – weil innerhalb der vereinbarten Raumgrenzen das Klima stabil sein wird.

Die denkmalpflegerische Vorgabe zur Nutzung möglichst vieler Originalbauteile im Zuge der Erneuerung der Klimatechnik spielt auch im Untergeschoss eine besondere Rolle. Die Luftauslässe sind überwiegend in den Deckenmodulen integriert, die entweder im bauzeitlichen Zustand oder in einer rekonstruierten Version untergebracht werden. Bei diesem Museum ist nicht nur technisch, sondern auch ästhetisch der höchste Standard gefragt.