Kalksandstein. Die Passivhäuser. - Unika
Kalksandstein. Die Passivhäuser. - Unika
Kalksandstein. Die Passivhäuser. - Unika
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<strong>Kalksandstein</strong>.<br />
<strong>Die</strong> Passivhäuser.<br />
Fallbeispiele.
Passivhäuser<br />
Fallbeispiele<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. M. Blum, Kerpen<br />
Dr.-Ing. R. Cordes, Bensheim<br />
Dipl.-Ing. B. <strong>Die</strong>stelmeier, Georgsmarienhütte<br />
Bau-Ing. M. Lampe, Wismar<br />
Dr.-Ing. I. Linde, Dresden<br />
Dipl.-Ing. G. Meyer, Hannover<br />
Dipl.-Ing. W. Raab, Feucht<br />
Dipl.-Ing. H. Schwieger, Hannover<br />
Autor: Architekt B. Schulze Darup, Nürnberg<br />
Herausgeber:<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Information GmbH + Co KG, Hannover<br />
© Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2000<br />
Gesamtproduktion: Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2000<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
Alle Angaben nach bestem Wissen und Gewissen, jedoch ohne Gewähr<br />
2<br />
Vorwort ...................................................................................................... 3<br />
Was ist ein Passivhaus? ............................................................................. 4<br />
Das Haus ohne Heizung ............................................................................. 7<br />
Berechnungsverfahren / Bilanzierung ............................................. 13<br />
Lüftungsanlagen mit Abluftwärmerückgewinnung .......................... 14<br />
Passivhaus – Planen im Team .................................................................. 15<br />
Luftwechselrate ............................................................................. 19<br />
Energetisch hochwertig mit Satteldach..................................................... 21<br />
Raumluftqualität ............................................................................ 29<br />
Primärenergiebilanz ....................................................................... 31<br />
Kosten / Wirtschaftlichkeit ............................................................. 32<br />
Förderung ..................................................................................... 33<br />
Siedlungsbau mit der Sonne .................................................................... 35<br />
Fenster .......................................................................................... 41<br />
Nutzerverhalten ............................................................................. 42<br />
Optimierte Gebäudegeometrie ................................................................. 43<br />
Luftdichtheit .................................................................................. 50<br />
Wärmebrücken: Fußpunkt Außenwand .......................................... 51<br />
Von der Kaserne zum Passiv-Wohnhaus .................................................. 53<br />
Thesen zur Wirtschaftlichkeit von Passivhäusern ........................... 60<br />
Ausblicke....................................................................................... 61
Vorwort<br />
Das erste Passivhaus in Deutschland wurde mit <strong>Kalksandstein</strong>en erbaut.<br />
In Darmstadt-Kranichstein waren die vier reihenhausähnlich angeordneten<br />
Wohnungen im Oktober 1991 fertiggestellt und wurden später von vier<br />
Familien bewohnt.<br />
Während zunächst Fragezeichen im Vordergrund standen, die den Sinn<br />
insgesamt, die entstehenden Mehrkosten sowie die Bewohnbarkeit betrafen,<br />
entwickelte sich die Vision des Passivhauses weiter. An konkret umgesetzten<br />
Objekten – bis heute etwa 600 – mangelt es nicht mehr. Parallel<br />
zu dieser Entwicklung wurden auch die zunächst noch sehr hohen Mehrkosten<br />
auf vertretbare Werte reduziert. Unabhängig vom Begriff Passivhaus<br />
ist festzustellen, dass sich der Markt für energiesparende Gebäude<br />
erheblich vergrößert hat.<br />
Vor diesem Hintergrund entschloss sich die <strong>Kalksandstein</strong>-Information, einen<br />
Überblick über den derzeit erreichten Stand von Passivhäusern in Form<br />
von Objektbeschreibungen herauszugeben. Im jetzigen Stadium gibt es<br />
auf viele Fragen zum Passivhaus noch keine eindeutigen Antworten, zumal<br />
der Standard nicht genormt ist. Gebaute Beispiele sind daher der beste<br />
Ansatz zum Weiterdenken. Es muss darauf hingewiesen werden, dass für<br />
Passivhäuser im Rahmen des Baugenehmigungsverfahrens manchmal eine<br />
„Zustimmung im Einzelfall“ zu Detailpunkten notwendig wird, wenn nicht<br />
geregelte Baustoffe oder Bauteile angewandt werden sollen. <strong>Die</strong>s mag noch<br />
eine gewisse Hürde für Planer sein, sich mit dem Passivhaus anzufreunden.<br />
Mit der Zeit wird diese Hürde niedriger werden, aber bis dahin muss<br />
man sich auch in einigen Punkten mit gutachtlichen Stellungnahmen und<br />
individuellen Lösungen helfen.<br />
Nach nunmehr 10-jähriger Erfahrung mit Passivhäusern aus <strong>Kalksandstein</strong>en<br />
hat sich die Bauweise etabliert. <strong>Kalksandstein</strong>e werden mit ihren hervorragenden<br />
Eigenschaften wie hoher Wärmespeicherung, Druckfestigkeit<br />
und Rohdichte auch weiterhin die Passivhaus-Geschichte an vorderster<br />
Stelle begleiten. <strong>Kalksandstein</strong>-Außenwandkonstruktionen, die dem Prinzip<br />
der Funktionstrennung folgen, bilden die Grundlage für alle Formen<br />
des energiesparenden Bauens.<br />
Dr. jur. Walter Erasmy<br />
Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes <strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
Hannover, im September 2000<br />
3
Was ist ein Passivhaus?<br />
Durch die konsequente Weiterentwicklung<br />
des Niedrigenergiehauses können<br />
Gebäude weitestgehend von der Sonne<br />
erwärmt werden. Verbleibt nur ein<br />
Jahresheizwärmebedarf von<br />
≤ 15 kWh/(m 2 a)*, so spricht man von<br />
einem Passivhaus. <strong>Die</strong> Transmissionsund<br />
Lüftungswärmeverluste des Bauwerks<br />
werden nahezu vollständig durch<br />
kostenlose „passive“ Energiebeiträge<br />
ausgeglichen.<br />
Das sind:<br />
● solare Gewinne durch Fenster und<br />
sonstige transparente Flächen,<br />
● Wärmeabgabe von Beleuchtung,<br />
elektrischen Geräten und Prozessen<br />
sowie<br />
● Körperwärme der Personen im<br />
Gebäude.<br />
Der Begriff „Passivhaus“ beschreibt<br />
einen technischen Standard, keinen<br />
Gebäudetyp. Dem Planer erschließen<br />
sich durch die Anwendung der energiesparenden<br />
Komponenten neue Möglichkeiten<br />
der Gestaltung. <strong>Die</strong> Einschränkungen<br />
sind eher gering. Ausgerüstet<br />
mit ein wenig zusätzlichem<br />
energetischem Handwerkszeug erweitern<br />
sich die Spielräume für Entwurfskonzepte.<br />
Durch eine sorgfältige Ausbildung<br />
der Gebäudehülle können haustechnische<br />
Installationen reduziert<br />
werden. <strong>Die</strong> Gebäude haben eine hohe<br />
Behaglichkeit und besten Komfort.<br />
Zum Vergleich: Bauten aus den<br />
sechziger Jahren und davor haben einen<br />
Jahresheizwärmebedarf von 200<br />
bis 300 kWh/(m 2 a), das entspricht ca.<br />
20 bis 30 Liter Öl. In den achtziger Jahren<br />
wurden 10 bis 15-Liter-Häuser gebaut.<br />
Niedrigenergiehäuser liegen bei<br />
vier bis sieben Liter. Das Passivhaus<br />
kann als 1,5-Liter-Haus bezeichnet<br />
werden.<br />
Entwurfs- und<br />
Konstruktionskriterien<br />
Grundvoraussetzung ist ein hervorragender<br />
Wärmeschutz der Gebäude-<br />
* <strong>Die</strong> Anforderungen für Passivhäuser wurden hergeleitet<br />
in verschiedenen Arbeitskreisen und Untersuchungen,<br />
die im Wesentlichen koordiniert und ausgeführt<br />
werden durch das Passivhaus Institut Darmstadt,<br />
Dr. Wolfgang Feist, Rheinstr. 44/46, D-64283 Darmstadt<br />
Was<br />
ist ein<br />
Passivhaus?<br />
kWh/(m 2 a)<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Bestand<br />
WSVO<br />
84<br />
Tafel 1: Übersicht der wichtigsten Passivhaus-Kriterien<br />
Jahresheizwärmebedarf ≤ 15 kWh/(m 2 a)<br />
maximale Heizwärmelast ≤ 10 W/m 2 , um auf ein<br />
gesondertes Heizsystem verzichten zu können<br />
Wand, Dach und Fußboden: Wärmedurchgangskoeffizient<br />
U < 0,15 W/(m 2 K), Wärmebrückenfreiheit<br />
Fenster U W ≤ 0,8 W/(m2 K); g ≥ 50…60 %<br />
WSVO<br />
95<br />
Luftdichtheit: max. 0,6-facher Luftwechsel bei<br />
50 Pa Druckdifferenz (n ≤ 0,6 h-1 50<br />
)<br />
NE-<br />
Haus<br />
Bild 1: Primärenergie-Kennwerte von<br />
Baustandards<br />
Lüftungsanlage mit Abluftwärmerückgewinnung<br />
mit einem Wärmebereitstellungsgrad<br />
η ≥ 75 %, Stromeffizienz p WRG,eff<br />
< 0,45 Wh/m3<br />
el<br />
Jahresprimärenergiebedarf für Heizung,<br />
Brauchwasserbereitung, Lüftung und Haushaltsstrom<br />
≤ 120 kWh/(m 2 a)<br />
hülle. <strong>Die</strong> Konstruktionen von Wand,<br />
Dach und Fußboden sollten einen<br />
Wärmedurchgangskoeffizienten von<br />
U < 0,15 W/(m 2 K) aufweisen. Vorteilhaft<br />
ist eine günstige Gebäudegeometrie,<br />
die Reduzierung der wärmeabgebenden<br />
Oberflächen im Verhältnis<br />
zum beheizten Volumen (A/V-<br />
Verhältnis), d.h. es ist eine möglichst<br />
kompakte Gebäudeform ohne Vor- oder<br />
Rücksprünge anzustreben. Eine Zonierung<br />
ist nur gering wirksam und erfordert<br />
eine allseits gute Dämmung zwischen<br />
Bereichen unterschiedlichen<br />
Temperaturniveaus. Wärmebrückenfreiheit,<br />
bezogen auf die äußere<br />
Dämmebene muss Ziel der Detaillösungen<br />
sein.<br />
Haushaltsstrom<br />
Lüfterstrom<br />
Warmwasser<br />
Heizung<br />
Passivhaus<br />
Der Wärmedurchgangskoeffizient für die<br />
Fenster in der Gesamtbetrachtung<br />
von Verglasung, Rahmen und Randverbund<br />
sollte U w<br />
≤ 0,8 W/(m 2 K) nach<br />
DIN EN ISO 10077 betragen. Ein möglichst<br />
hoher Energiedurchlassgrad der<br />
Verglasung wirkt sich vorteilhaft aus,<br />
vor allem für die Südfenster ist ein Wert<br />
von g ≥ 50 ... 60 % anzustreben. <strong>Die</strong><br />
Ausrichtung der Fensterflächen entscheidet<br />
über das Ausmaß der Wärmegewinne.<br />
Je geringer die Abweichung<br />
von der Südorientierung, desto günstiger.<br />
Verschattungsfreiheit dient der<br />
vollständigen Ausnutzung passiver<br />
Solargewinne.<br />
<strong>Die</strong> Luftdichtheit der Gebäudehülle<br />
und schadensfreie Konstruktion ist Vor-<br />
4
Was ist ein Passivhaus?<br />
aussetzung für eine funktionierende<br />
Abluftwärmerückgewinnung mit minimierten<br />
Leckageverlusten. Der Nachweis<br />
erfolgt mittels Blower-Door-Test,<br />
der für Passivhäuser einen Luftdurchsatz<br />
unterhalb des 0,6-fachen<br />
Gebäude-Luftvolumens bei einem<br />
Differenzdruck von 50 Pa vorsieht<br />
(n 50<br />
≤ 0,6 h -1 ).<br />
Lüftung<br />
<strong>Die</strong> Raumluftqualität muss oberste Priorität<br />
bei der Gebäudeplanung haben.<br />
Deshalb beinhaltet energiesparende<br />
Planung zugleich immer die Anforderungen<br />
des gesundheitsverträglichen<br />
Bauens. Ziel ist es, Schadstoffeinträge<br />
und gesundheitsbeeinträchtigende Einflüsse<br />
so gering zu halten, dass die erforderliche<br />
Luftwechselrate durch den<br />
nutzerbedingten Kohlendioxidgehalt<br />
aus der Atmung bestimmt wird. Der<br />
Pettenkofer-Wert von 0,1 Vol.-% CO 2<br />
sollte nicht überschritten werden. Daraus<br />
ergibt sich die Anforderung von<br />
30 m 3 Frischluft pro Stunde für jede Person<br />
(entspr. Mindestanforderung DIN<br />
1946-6) bei normaler Betätigung.<br />
Mechanische Lüftungsanlagen dienen<br />
einem erhöhten Komfort und sorgen<br />
für eine hygienisch einwandfreie Raumluft.<br />
Mit einem Wärmetauscher wird zudem<br />
Energie eingespart.<br />
Folgende Parameter sind für eine<br />
passivhaustaugliche Lüftungsanlage<br />
Voraussetzung:<br />
● Wärmebereitstellungsgrad<br />
η WRG,eff<br />
≥ 75 %<br />
● Zulufttemperatur > 16,5 °C zur Erzielung<br />
von Behaglichkeit<br />
● Stromeffizienz p el<br />
< 0,45 Wh/m 3<br />
● weitgehende Dichtheit von Anlage<br />
(< 3 %) und Gebäudehülle<br />
● Schallpegel in Wohnräumen<br />
< 25 dB(A)<br />
Der Passivhaus-Standard von 15 kWh/<br />
(m 2 a) ergibt sich vor allem aus der ökonomischen<br />
Grundüberlegung ein gesondertes<br />
Heizsystem überflüssig zu<br />
machen, da das vorhandene Zuluftsystem<br />
die erforderliche Heizwärme<br />
transportiert. Damit dies unter bauphysikalisch<br />
behaglichen Kriterien geschehen<br />
kann, muss die maximale Heizwärmelast<br />
unter 10 W/m 2 liegen und<br />
die maximale Temperatur im Wärmetauscher<br />
bei 50 °C.<br />
Der physikalische Hintergrund dabei ist:<br />
das Lüftungsvolumen von 30 m 3 /(h und<br />
Person) macht bei 30 m 2 Wohnfläche<br />
pro Person ca. 1 m 3 /(h·m 2 ). Bei einer<br />
Temperaturbegrenzung von ϑ < 50 °C<br />
im Nacherhitzer ergibt sich als ∆ϑ =<br />
30 K.<br />
Daraus folgt als maximale Heizleistung<br />
P Hz<br />
= 1 m · 0,33 · 30 K = 10<br />
3 /(hm 2 ) Wh/(Km 3 )<br />
W/(m 2 Wohnfläche).<br />
Bilanz des<br />
Energieverbrauchs<br />
<strong>Die</strong> Einbeziehung der energetischen<br />
Gebäudesimulation bereits in der Vorentwurfsphase<br />
ist Voraussetzung für<br />
eine wirtschaftliche Konzeption von<br />
Tafel 2: Schema der Energiebilanz<br />
Transmissionswärmeverluste +<br />
Lüftungswärmeverluste<br />
-<br />
Solares Wärmeangebot + Internes<br />
Wärmeangebot · Ausnutzungsfaktor<br />
=<br />
Heizwärmebedarf (≤ 15 kWh/m2a)<br />
+<br />
Anlagenverluste<br />
+<br />
Energiebedarf für<br />
Brauchwarmwassererwärmung<br />
+<br />
Stromverbrauch<br />
=<br />
Summe Energiebedarf (Endenergie)<br />
x<br />
Primärenergiekennwert des jeweiligen<br />
Energieträgers<br />
=<br />
Summe Primärenergiebedarf<br />
(≤ 120 kWh/m2a)<br />
Passivhäusern. Als Werkzeug dienen<br />
die Berechnungsverfahren nach DIN EN<br />
832 (1998-12) oder DIN V 4108-6 (Entwurf<br />
2000-00), die der Energieeinsparverordnung<br />
zu Grunde liegen. Es ist<br />
hilfreich, wenn das Rechenprogramm<br />
spezifische Anforderungen von sehr geringen<br />
Verbräuchen speziell erfasst.<br />
Behaglichkeit und<br />
Raumklima<br />
Hochwärmegedämmte Außenbauteile<br />
erfüllen die bauphysikalische Behaglichkeitsanforderung<br />
nach einer hohen<br />
inneren Oberflächentemperatur, die<br />
nahe an der Raumlufttemperatur liegt.<br />
Tauwasser und mithin Schimmelproblematik<br />
kann bei solchen Konstruktionen<br />
praktisch nicht auftreten.<br />
Fenster mit einem U-Wert unterhalb<br />
0,8 W/(m 2 K) weisen ebenfalls ausreichende<br />
Behaglichkeitskriterien auf,<br />
ohne durch Heizkörper unter den Fenstern<br />
einen Ausgleich schaffen zu müssen.<br />
Wahrnehmbare Strahlungs-Asymmetrien<br />
treten in Passivhäusern nicht<br />
auf.<br />
Als Folge der geringen Thermik und<br />
minimalen Heizlast liegen auftretende<br />
Luftgeschwindigkeiten deutlich unter<br />
der Wahrnehmungsschwelle von 0,15<br />
m/s. <strong>Die</strong> Lüftungsanlage erzeugt nur<br />
in sehr kleinen Einblasbereichen eine<br />
höhere Luftgeschwindigkeit, die bei<br />
richtiger Planung aufgrund der geringen<br />
stündlichen Luftmengen keinerlei<br />
Zugempfinden aufkommen lässt.<br />
Sehr wesentlich für das Wohlbefinden<br />
ist die ständig erneuerte Frischluft. <strong>Die</strong>s<br />
hat nicht nur Vorteile für die Raumluftqualität.<br />
Es stellt sich auch eine kontinuierlich<br />
angemessene Raumluftfeuchte<br />
ein, die an sehr kalten Tagen aufgrund<br />
der relativ geringen Luftwechselrate<br />
nicht zu niedrig wird. Es ist für eine ständige<br />
Abfuhr der anfallenden Wohnfeuchte<br />
im Gebäude gesorgt.<br />
5
Was ist ein Passivhaus?<br />
Kostengünstige<br />
Passivhäuser<br />
<strong>Die</strong> Mehrkosten für ein Passivhaus gegenüber<br />
einem Standardgebäude belaufen<br />
sich auf z. Zt. ca. zehn Prozent<br />
der Baukosten. Aufgrund des sehr bewegten<br />
Marktes im Bereich der Energiesparkomponenten<br />
kann dies jedoch<br />
stark variieren. <strong>Die</strong>s gilt erst recht für<br />
das individuelle Gebäudekonzept: in<br />
günstigen Fällen kann für Kosten unterhalb<br />
2.000 DM/m 2 (Kostengruppe<br />
300/400 DIN 276) gebaut werden, bei<br />
passivhausbedingten Mehrkosten um<br />
5 %. Auf der anderen Seite ist dem<br />
Standard und den Kosten auch beim<br />
Passivhaus keine Grenze nach oben<br />
gesetzt.<br />
<strong>Die</strong> Kostenentwicklung geht in den<br />
nächsten Jahren deutlich nach unten,<br />
weil sowohl im Bereich der Dämmsysteme<br />
als auch bei Fenstern und<br />
Lüftungsanlagen in den letzten Jahren<br />
die Marktreife zahlreicher Produkte<br />
gegeben ist. Wettbewerb wird sich einstellen<br />
und die Handwerker gewöhnen<br />
sich an die neuen Standards.<br />
100.000<br />
90.000<br />
80.000<br />
70.000<br />
60.000<br />
50.000<br />
40.000<br />
30.000<br />
20.000<br />
10.000<br />
1<br />
0<br />
1991 1993 1995 1997 1999 2001<br />
1 Prototyp: Forschungshaus mit 4 WE in Kranichstein 1991; weitgehend handwerkliche Einzelfertigung<br />
2 Nachbau in Groß-Umstadt; reduziert auf das Wesentliche<br />
3 Siedlung in Wiesbaden (Rasch & Partner), Fenster serienmäßig verfügbar<br />
4 EFH Erlangen-Büchenbach<br />
5 EFH Chemnitz<br />
6 DHH Nürnberg<br />
7 Siedlungen in Wuppertal, Stuttgart, MFH Kassel<br />
Bild 2: Mehrkosten (DM) von Passivhäusern je Wohneinheit (Durchschnitt) [1; 2]<br />
2<br />
3<br />
4<br />
7<br />
5<br />
6<br />
EFH<br />
DHH/REH<br />
RMH<br />
MFH<br />
Schon bei heutigen Energiepreisen ist<br />
bei vielen Passivhäusern eine höhere<br />
Wirtschaftlichkeit als bei Standardgebäuden<br />
gegeben, wenn die monatliche<br />
Belastung aus Kapitaldienst und<br />
Betriebskosten als Grundlage der Berechnung<br />
herangezogen wird. Beim<br />
Bauen sind damit Ökonomie und Ökologie<br />
in ihren Zielen vereint.<br />
Das Ende der technischen Entwicklungen<br />
ist mit dem derzeitigen Stand der<br />
Passivhaus-Komponenten sicher noch<br />
nicht erreicht. Es werden weitere<br />
Innovationen folgen: im Bereich der<br />
Glas- und Fenstertechnik, Dämmtechnik<br />
(Stichwort Vakuumdämmung<br />
etc.), bei Lüftungsanlagen und nicht<br />
zuletzt bei der Energieumwandlung. Zu<br />
nennen sind die Innovationen in der<br />
Brennstoffzellen-Technik. Bei der<br />
regenerativen Energieerzeugung sind<br />
ebenfalls weitere Entwicklungen zu erwarten.<br />
Es ist absehbar, dass Gebäude<br />
temporär in der Heizzeit oder in der<br />
Summe Energieüberschüsse aufweisen<br />
werden. Parallel zur jetzigen zentralen<br />
Versorgung werden sich dezentrale<br />
Energieversorgungssysteme etablieren,<br />
geregelt durch Energiemanagementsysteme,<br />
die derzeit entwickelt werden.<br />
<strong>Die</strong> wesentliche Bedeutung wird im Bausektor<br />
in den nächsten Jahren auch die<br />
energetische Sanierung des Gebäudebestandes<br />
haben. Passivhauskomponenten<br />
sind ohne Probleme bei vielen<br />
Sanierungsvorhaben einsetzbar. <strong>Die</strong><br />
Vielfalt der zur Verfügung stehenden Techniken<br />
macht Bestandserneuerung zu einem<br />
hochgradig spannenden Thema<br />
für Planer. Mit hoher Kreativität kann ein<br />
großes Gestaltungsspektrum bei der Planung<br />
im Gebäudebestand geschaffen<br />
werden. Nicht zuletzt werden dadurch starke<br />
Konjunkturimpulse für die Bauwirtschaft<br />
gegeben – und nebenbei werden Umwelt<br />
und Ressourcen geschont!<br />
6
Das Haus ohne Heizung<br />
Als Torsten Wähner 1996 erstmals von<br />
Gebäuden hörte, die so wenig Heizenergie<br />
erfordern, dass sie keine gesonderte<br />
Heizanlage mehr benötigen,<br />
war er sofort fasziniert von dieser Bauweise.<br />
Er informierte sich auf Messen<br />
und Kongressen über die dazu erforderlichen<br />
Techniken und beschloss gemeinsam<br />
mit seiner Lebenspartnerin<br />
Heike Jentsch, solch ein Gebäude zu<br />
bauen. Er begab sich damals in das<br />
Abenteuer Passivhausbau. “Gleich, was<br />
es kostet”, fügt er heute schmunzelnd<br />
hinzu.<br />
Das Haus<br />
ohne<br />
Heizung<br />
Bild 1: Grundsteinlegung<br />
Zunächst wurde ein innerstädtisches<br />
Grundstück mit guter Anbindung an die<br />
öffentlichen Verkehrsmittel gesucht, um<br />
in die Energiebilanz möglichst stimmig<br />
auch den Faktor Verkehr einbinden zu<br />
können. Das bestehende Gebäude aus<br />
dem Jahr 1910 war aufgrund seiner Gebäudegeometrie<br />
und der sehr schlechten<br />
Bausubstanz nicht für eine Sanierung<br />
geeignet. Es hatte einen Energiekennwert<br />
von über 300 kWh/m 2 a, so<br />
dass die Bilanz “vorher-nachher” nach<br />
Abriss und Erstellung des neuen Gebäudes<br />
sehr gut ausfallen dürfte.<br />
Bauherr<br />
Torsten Wähner<br />
Eckdaten des Projekts<br />
● Ort: Mittagleite 15, 09125 Chemnitz<br />
● Einfamilienhaus, zweigeschossig mit Pultdach,<br />
nicht unterkellert<br />
● Bauherr: Torsten Wähner und Heike Jentsch,<br />
Mittagleite 15, 09125 Chemnitz<br />
● Freier Architekt Knut Jack Siller,<br />
01097 Dresden<br />
● Wohnfläche 127 m 2<br />
● Grundstücksfläche 1.600 m 2<br />
● Umbauter Raum 516 m 3<br />
● Baukosten: Kostengruppe 300 + 400 inkl. 16 % MwSt:<br />
2.400 DM pro m 2 Wohnfläche<br />
● Bauzeit: Grundsteinlegung am 19.7.1999,<br />
Fertigstellung Mai 2000<br />
Bild 2: Ein kompakter Gebäudegrundriss ist eine Voraussetzung für niedrige Wärmeverluste<br />
7
Das Haus ohne Heizung<br />
Bild 3: Giebel und Rückseite<br />
Als Personalchef der städtischen Bühnen<br />
Chemnitz war Torsten Wähner in<br />
puncto Bauen und Energiesparen Laie.<br />
Nach grundlegender Recherche entwickelte<br />
er jedoch präzise das energetische<br />
Konzept für sein Gebäude. Der<br />
Baukörper wurde auf dem großzügigen<br />
Grundstück exakt nach Süden ausgerichtet<br />
und optimal innerhalb des umfangreichen<br />
Baumbestands positioniert,<br />
um möglichst geringe Verschattung zu<br />
erhalten. Im Erdgeschoss sind Wohnbereich,<br />
Küche, Bad und ein Nebenraum<br />
untergebracht, in der oberen<br />
Ebene liegen Schlaf- und Arbeitsräume.<br />
Ein flaches Pultdach bildet den<br />
oberen Abschluss. Auf eine Unterkellerung<br />
wurde verzichtet. Für Nebenräume<br />
ist auf dem Grundstück ausreichend<br />
Platz.<br />
Der Architekt wurde mit der Planung<br />
beauftragt. Festlegung und Vergabe der<br />
Energiesparkomponenten inklusive Berechnung<br />
des zu erwartenden Jahresheizenergiebedarfs<br />
führte der Bauherr<br />
genauso in Eigenleistung aus wie die<br />
Bauleitung.<br />
Zur Grundsteinlegung am 19. Juli 1999<br />
berichtete die Chemnitzer Zeitung vom<br />
“Haus ohne Heizung” und orakelte<br />
“Zähneklappern zu Weihnachten”. <strong>Die</strong><br />
Skepsis überwog. Dennoch wurde die<br />
unübliche Bauweise sympathisierend<br />
dargestellt. Torsten Wähner und Heike<br />
Jentsch gehen davon aus, dass gute<br />
Erfahrungen mit dem Wohnen in ihrem<br />
Passivhaus demnächst in der Presse<br />
mit gleichem Interesse wahrgenommen<br />
werden.<br />
8<br />
Bodenplatte<br />
Das Einfamilienhaus baut auf einer standardmäßigen<br />
Bodenplatte aus wasserundurchlässigem<br />
Beton mit Frostschürze<br />
auf. <strong>Die</strong> Konstruktion besteht<br />
aus 15 cm Kies, 25 cm Bodenplatte,<br />
22 cm PU-Schaum WLG 025 und 8<br />
cm Zementestrich. Der Wärmedurchgangskoeffizient<br />
(U-Wert) beträgt<br />
0,12 W/(m 2 K).<br />
Außenwände<br />
Dem Bauherrn war das Wärmespeichervermögen<br />
von schweren Materialien<br />
besonders für den sommerlichen Wärmeschutz<br />
ein Anliegen. Deshalb entschied<br />
er sich für KS XL mit einer Dicke<br />
von 17,5 cm. <strong>Die</strong> Installationskanäle<br />
im Mauerwerk 1) wurden für die Elektroinstallation<br />
in den Wänden genutzt.<br />
In Eigenleistung verlängerte der Bauherr<br />
die “Installationsröhren” durch die<br />
Decken hindurch und kann mithin Leitungen<br />
vom Dachgeschoss bis zur Bodenplatte<br />
hinunterziehen, wann immer<br />
Bild 4: Grundriss Erdgeschoss<br />
er sie benötigt. <strong>Die</strong>s hat vor allem Bedeutung<br />
für die nachträgliche Verlegung<br />
eines BUS-Systems. <strong>Die</strong> oben offenen<br />
Installationskanäle wurden verschlossen,<br />
um hinsichtlich der Winddichtung keine<br />
Leckageebene hinter der Putzschicht<br />
durch die Elektroinstallation zu erhalten.<br />
<strong>Die</strong> Dämmung wurde gleichzeitig mit dem<br />
Mauerwerk errichtet. <strong>Die</strong> PS-Dämmblöcke 2)<br />
mit 30 cm Dicke werden über Drahtanker,<br />
die in die Fugen des Mauerwerks eingebunden<br />
sind, gehalten. Innenseitig<br />
wurde das planebene <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerk<br />
mit 1 cm Kalkputz versehen.<br />
Der U-Wert der Wandkonstruktion<br />
beträgt 0,13 W/(m 2 K).<br />
Dach<br />
Als Dachkonstruktion wurde die kostengünstigste<br />
und einfachste Form des<br />
Pultdachs gewählt. Es steigt nach Süden<br />
mit 12,5° Dachneigung an. <strong>Die</strong><br />
Raumhöhe auf der Nordseite beträgt<br />
ca. 1,60 m. Im Süden entstehen dadurch<br />
Räume mit einer großzügigen<br />
Höhe bis zu dreieinhalb Metern.
Das Haus ohne Heizung<br />
Bild 5: Rohbau Bild 6: Schnitt Wärmedämm-Verbundsystem Bild 7: Fertig gestellte Außenwand mit<br />
Dämmung<br />
<strong>Die</strong> tragende Konstruktion besteht aus<br />
Holz-Stegträgern (Doppel-T-Profile) mit<br />
einer statischen Höhe von 43 cm. <strong>Die</strong><br />
dadurch entstandenen Hohlräume wurden<br />
vollständig mit Zellulosedämmung<br />
ausgefüllt. Unterseitig bildet eine PEbeschichtete<br />
Dampfbrems-Pappe die<br />
luftdichtende Schicht. Sie wird raumseitig<br />
durch eine Gipskartonplatte verkleidet.<br />
Außenseitig ist eine aussteifende Grobspanplatte<br />
aufgebracht. Darüber liegt<br />
die Dichtungsschicht, die durch eine<br />
extensive Dachbegrünung ergänzt werden<br />
kann.<br />
<strong>Die</strong> Tauwasserbilanz im Bauteilinneren<br />
wurde beim nicht belüfteten Dach<br />
(Warmdach) rechnerisch ausführlich<br />
untersucht*.<br />
Bei der Dachkonstruktion wurde ein<br />
sehr günstiger U-Wert von 0,09 W/(m 2 K)<br />
erzielt.<br />
Fenster<br />
<strong>Die</strong> Ausrichtung der Fenster erfolgt<br />
weitgehend nach Süden. Auf der Nordseite<br />
befinden sich keine Öffnungen in<br />
der Fassade.<br />
Es wurde besonderer Wert darauf gelegt,<br />
die Rahmen weitgehend mit dem<br />
Wärmedämm-Verbundsystem zu überdecken,<br />
um geringe Rahmen-U-Werte<br />
zu erhalten. Das führt z. B. in der<br />
Südfassade dazu, dass bis auf ein Fenster<br />
nur festverglaste Elemente verwandt<br />
wurden. Nur der Wohnraum im<br />
Erdgeschoss hat eine doppelflügelige<br />
Terrassentür nach Süden. Alle sonstigen<br />
Räume haben zumindest ein Fenster,<br />
das geöffnet werden kann. Zumeist<br />
liegen diese auf den Giebelseiten des<br />
Gebäudes.<br />
Bild 8: Schnitt<br />
* Bauphysikalische Berechnungen durch Fa. Isofloc,<br />
Hessisch Lichtenau<br />
9
Das Haus ohne Heizung<br />
Bild 9: Fensterdetail<br />
<strong>Die</strong> Fenster 3) wurden mit gedämmten<br />
Kunststoffrahmen und Dreischeiben-<br />
Wärmeschutzverglasung mit Argonfüllung<br />
ausgeführt. Der Wärmedurchgangskoeffizient<br />
beträgt für die Verglasung<br />
U g<br />
= 0,6 (0,7) W/(m 2 K) * bei einem<br />
Energiedurchlassgrad g = 53 (55) %.<br />
Mit einem U f<br />
= 0,64 W/(m 2 K) für den<br />
Rahmen ergibt sich U w<br />
= 0,77 W/(m 2 K)<br />
für das gesamte Fenster ** . Durch den<br />
optimierten Fenstereinbau ist bei großen<br />
Scheibengrößen von einem noch geringeren<br />
mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
auszugehen.<br />
Der Wärmebrückenreduzierung bei den<br />
Fenstern galt besondere Aufmerksamkeit.<br />
Das Wärmedämmverbundsystem<br />
reicht über die Rahmen bis auf zwei<br />
Zentimeter an die Verglasung heran.<br />
<strong>Die</strong>s betrifft auch den unteren Anschluss<br />
der Fenster. Dort wurde das Fensterbrett<br />
bis knapp an die Oberkante des<br />
Rahmens geführt. Für die unterseitige<br />
Entwässerung des Rahmens fand der<br />
Bauherr eine äußerst ungewöhnliche<br />
Lösung: sie erfolgt über kleine Schläuche,<br />
die aus der Fassade hinausgeführt<br />
werden.<br />
Zur Verschattung dienen Markisen, die<br />
außerhalb des Wärmedämmverbundsystems<br />
angebracht werden. <strong>Die</strong> Befestigung<br />
erfolgt wärmebrückenreduziert<br />
mittels Purenit-Abstandshaltern<br />
innerhalb der Außenwanddämmung.<br />
Der Anschluss von der Wand zum Dach<br />
stellt eine “negative Wärmebrücke” dar.<br />
Durch den Außenmaßbezug bei der<br />
Berechnung des Heizwärmebedarfs ist<br />
rechnerisch die Summe der Heizwärmeverluste<br />
für die Außenecke höher als<br />
der tatsächliche Wärmeverlust.<br />
In der Dachkonstruktion ist die Reduzierung<br />
von Wärmebrücken durch die<br />
schmalen Stege der Holz-Stegträger<br />
gegeben.<br />
<strong>Die</strong> Wärmebrückenbilanz des Gebäudes<br />
weist sowohl durch den einfachen<br />
Baukörper in Verbindung mit der Wahl<br />
der Detailpunkte unter dem Strich geringere<br />
Heizwärmeverluste auf als nach<br />
der Berechnung für die Außenmaße zu<br />
erwarten war.<br />
Winddichtheit<br />
Der sehr klare Baukörper und die Ausführung<br />
der Wände mit Mauerwerk und<br />
Putz sind eine hervorragende Voraussetzung<br />
für eine hohe Luftdichtheit der<br />
Gebäudehülle. Der Bauherr legte bei<br />
seiner Bauüberwachung und im Rahmen<br />
seiner Eigenleistung sehr hohen<br />
Wert auf saubere Ausführung der Details.<br />
<strong>Die</strong> schwierigsten Punkte waren<br />
die Anschlüsse zwischen Wand und<br />
Dach, die Fenster und die Elektroinstallation.<br />
Bei der Durchführung des<br />
Blower-Door-Tests wurden einzelne<br />
Leckagen festgestellt, die zunächst<br />
abgeklebt und dann behoben wurden.<br />
Aufgrund des hervorragenden Messwertes<br />
von 0,17 h -1 konnten Schwachstellen<br />
zwischen Dach und Wand nur<br />
noch mittels Infrarot-Thermografie nachgewiesen<br />
werden.<br />
Lüftungsanlage<br />
Zur Lüftung wird eine Abluftwärmerückgewinnungsanlage<br />
mit Gegen-<br />
Wärmebrücken<br />
<strong>Die</strong> Fußpunkte des Mauerwerks zur<br />
Bodenplatte wurden mit wärmedämmenden<br />
druckfesten Materialien<br />
ausgeführt. <strong>Die</strong> unterste Lage mit einer<br />
Höhe von 16,5 cm bildet ein druckfester<br />
Schaumglasstreifen in Mauerwerksbreite<br />
von 17,5 cm mit einer Wärmeleitfähigkeit<br />
von λ R<br />
= 0,055 W/(mK).<br />
Oberhalb wurde eine Lage Purenit,<br />
8 cm hoch, λ R<br />
= 0,075 W/(mK) aufgebracht.<br />
Darüber beginnt das planebene<br />
KS XL-Mauerwerk.<br />
* Wert in Klammern: U-Wert gemäß Bundesanzeiger<br />
** Werte gemäß Zertifizierung des Passivhaus Instituts<br />
Darmstadt<br />
10<br />
Bild 10: Ansicht von Südost
Das Haus ohne Heizung<br />
Bild 11: Lüftungsgerät (z. T. bereits gedämmt)<br />
strom-Kanalwärmetauscher 4) eingesetzt<br />
<strong>Die</strong> Luftwechselrate in der Normalstellung<br />
beträgt 30 m 3 pro Stunde und<br />
Person. Für die Nacht und in Abwesenheitszeiten<br />
kann eine niedrigere Stellung<br />
mit ca. 70 % des Luftwechsels<br />
gewählt werden. Stoßlüftung kann mit<br />
ca. 150 m 3 /h betrieben werden.<br />
<strong>Die</strong> Leitungsführung erfolgt in folgender<br />
Form: Ansaugung der Außenluft<br />
zehn Meter südlich des Gebäudes mittels<br />
einer frei aufgestellten Feinfilterbox<br />
durch einen Erdreichwärmetauscher zur<br />
Nordseite des Gebäudes, wo das Lüftungsgerät<br />
positioniert ist. <strong>Die</strong> Zuluftleitungen<br />
innerhalb der Gebäudehülle<br />
sind in Wickelfalzrohr ausgeführt – bis<br />
auf den Bereich des Fußbodens im OG,<br />
wo Flachkanäle verwandt wurden, um<br />
unterhalb des Estrichs fahren zu können.<br />
<strong>Die</strong> Zuströmung erfolgt an den<br />
Außenflächen über Fußboden- und<br />
Deckenauslassöffnungen im Wohnraum<br />
und den Schlaf- und Arbeitszimmern.<br />
<strong>Die</strong> Luftströmung führt von den Aufenthaltsräumen<br />
über die unteren Türschlitze<br />
durch die Flure zu den Absaugungen<br />
in Bad, Flur und Küche. <strong>Die</strong><br />
Abluft wird direkt vom Gerät durch die<br />
Nordwand nach außen geleitet. <strong>Die</strong><br />
kalten Leitungen innerhalb der beheizten<br />
Hülle sind auf eine minimale Länge<br />
beschränkt und gut gedämmt. Das<br />
Gerät ist ebenfalls außenseitig wärmeisoliert,<br />
um Verluste über die Gerätehülle<br />
zu minimieren.<br />
Erdreichwärmetauscher<br />
Zur Vorwärmung der frischen Außenluft<br />
wurden HT-Rohre mit einem Durchmesser<br />
von 200 mm auf eine Länge<br />
von etwa 40 Metern von der Südseite<br />
des Gebäudes in einem weiten Bogen<br />
unter die Bodenplatte des Gebäudes<br />
geführt. <strong>Die</strong> Rohre des Erdreichwärmetauschers<br />
liegen mehr als zwei Meter<br />
unterhalb des Geländeniveaus, um<br />
Frosteinflüsse in kalten Wintern zu vermeiden<br />
und möglichst gute Wirkungsgrade<br />
zu erzielen. Vor dem Verfüllen der<br />
Rohre verdichtete der Bauherr stark<br />
lehmiges Material direkt um die Außenwandungen<br />
der Rohre, um einen optimalen<br />
Wärmeübergang zu erhalten.<br />
Es wurden nur 15-Grad-Bögen verwandt,<br />
um geringe Strömungswiderstände<br />
und damit eine geringe<br />
Leistungsaufnahme des Lüfters und<br />
eine Säuberung des Erdreichwärmetauschers<br />
zu ermöglichen. Der niedrigste<br />
Punkt liegt in der Nähe der Ansaugöffnung<br />
und ist über einen Syphon<br />
mit einem Ablauf verbunden. Zur Reinigung<br />
kann von der Hausseite und vom<br />
Ansaugrohr her mit Wasser gespült<br />
werden. Wichtig ist es, regelmäßig zu<br />
überprüfen, dass der Syphon funktionsfähig<br />
ist und unter Wasser steht,<br />
um keine Fremdluft mit möglicher<br />
Bakterienbelastung anzusaugen.<br />
Heizung<br />
Ein gesondertes Heizsystem ist bei dem<br />
Gebäude nicht vorgesehen. Es wurde<br />
seitens des Bauherrn lange recherchiert,<br />
welche Zusatzheizung in Frage kommt.<br />
Zur Disposition standen verschiedene<br />
Kleinstwärmepumpensysteme und eine<br />
Nachheizung mit Kleinst-Gasgerät über<br />
ein Nachheizregister im Zuluftsystem<br />
der Lüftungsanlage. Der Bauherr wird<br />
nach dem Motto “Learning by doing”<br />
vorgehen und nach den Erfahrungen<br />
der ersten Wintersaison ein angepasstes<br />
kleines Wärmepumpenaggregat<br />
nachinstallieren, das den Anforderungen<br />
des Gebäudes entspricht. Bis<br />
dahin dient ein kleiner Heizlüfter als<br />
Übergangs-Notheizung.<br />
Brauchwassererwärmung<br />
Bild 12: Rohbau – Südseite<br />
Eine solarthermische Anlage mit Röhrenkollektoren<br />
versorgt das Gebäude<br />
mit Wärme für die Brauchwarmwasserversorgung.<br />
In Verbindung mit einem<br />
750-Liter-Schichtenspeicher soll<br />
eine möglichst günstige solare Versor-<br />
11
Das Haus ohne Heizung<br />
gung zwischen 70 und 80 % erreicht<br />
werden. <strong>Die</strong> Restwärme wird derzeit<br />
direktelektrisch bereitgestellt, soll mittelfristig<br />
aber durch die Wärmepumpenanlage<br />
abgedeckt werden.<br />
Stromverbrauch<br />
Wand<br />
U = 0,13 W/m 2 K<br />
Dach<br />
U = 0,09 W/m 2 K<br />
Grund<br />
U = 0,12 W/m 2 K<br />
Fenster<br />
U = 0,77 W/m 2 K<br />
Energiekennwert Heizwärme Chemnitz<br />
Chemnitz Mittagleite 15, Einfamilienhaus 127 m 2 WF<br />
Wärmebrücken<br />
<strong>Die</strong> Beleuchtung des Gebäudes erfolgt<br />
zunächst optimal durch die direkte<br />
natürliche Belichtung. Für die künstliche<br />
Beleuchtung werden Energiesparlampen<br />
verwendet. Der Bauherr betreibt<br />
nur Haushaltsgeräte der Energieeffizienzklasse<br />
A. Für Wasch- und Spülmaschine<br />
sind zudem Warmwasseranschlüsse<br />
vorgesehen, die aus der Solaranlage<br />
gespeist werden. Gekocht wird<br />
mit Gas.<br />
Lüftungsverluste<br />
AWR 83 % LWR 0,3 h -1<br />
Solare Gewinne<br />
g = 53 %<br />
Interne Gewinne<br />
Heizwärmebedarf<br />
+20,0<br />
+10,0<br />
Bild 13: Energiekennwert Heizwärme Chemnitz<br />
0,0<br />
14,9 kWh/(m 2 a)<br />
-10,0<br />
-20,0<br />
kWh/(m 2 a)<br />
Jahresheizwärmebedarf<br />
<strong>Die</strong> Gebäudegeometrie des Hauses ist<br />
durch die kompakte Form und die klare<br />
Südausrichtung mit dem Pultdach<br />
sehr günstig. Dennoch ist es für jedes<br />
Einfamilienhaus aufgrund des relativ ungünstigen<br />
A/V-Verhältnisses schwierig,<br />
die geforderten 15 kWh/(m 2 a) zu erreichen.<br />
In der Abbildung ist erkennbar,<br />
dass gegenüber den Reihen- und Mehrfamilienhäusern<br />
trotz hervorragender U-<br />
Werte die Transmissionsverluste hoch<br />
liegen. Der Ausgleich wird durch die<br />
hohen Rückwärmgrade von Abluftwärmerückgewinnung<br />
und Erdreichwärmetauscher<br />
erreicht. Zudem kann<br />
aufgrund der geringen Gebäudebelegung<br />
mit drei Personen die Luftwechselrate<br />
sehr niedrig gehalten werden.<br />
<strong>Die</strong> solaren Gewinne liegen relativ hoch<br />
und können durch das hohe Wärmespeichervermögen<br />
der Massivbauweise<br />
mit <strong>Kalksandstein</strong> optimal genutzt<br />
werden. Sie werden ein wenig von der<br />
Außenanlagenplanung abhängen, die<br />
noch nicht vollständig abgeschlossen<br />
ist, insbesondere vom Umgang mit einigen<br />
Nadelbäumen. Erst danach wird<br />
sich herausstellen, ob die tatsächliche<br />
Verschattungssituation mit den Berechnungsannahmen<br />
übereinstimmt. Ein<br />
klassischer kleiner Zielkonflikt wird zu<br />
entscheiden sein: Naturschutz versus<br />
Ressourceneinsparung.<br />
Kosten / Wirtschaftlichkeit<br />
<strong>Die</strong> Baukosten betragen nach DIN 276<br />
für Kostengruppe 300 (Bauwerk-Baukonstruktion)<br />
und 400 (Technische<br />
Anlagen) 2.400 DM inkl. MwSt. Darin<br />
enthalten sind die Eigenleistungen des<br />
Bauherrn mit handelsüblichen Vergleichskosten.<br />
Hinzuzurechnen ist die<br />
Solaranlage (12.000 DM) und eine<br />
Zisternenanlage zur Regenwassernutzung<br />
(10.000 DM). Sehr hohe Kosten<br />
fielen für die Erschließung des<br />
Grundstücks an, da es ca. 100 m von<br />
der öffentlichen Straße entfernt liegt.<br />
Der Verzicht auf einen Gasanschluss<br />
durch die Passivhaustechnik ist deshalb<br />
für Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen<br />
mit ca. 6.000 DM gegenzurechnen.<br />
Resümee<br />
Das Haus von Heike Jentsch und<br />
Torsten Wähner ist das erste massive<br />
Passivhaus in der Region. Mit hohem<br />
persönlichem Engagement ist ein stimmiges<br />
Konzept bis ins letzte Detail sehr<br />
sauber ausgeführt worden. <strong>Die</strong> hohe<br />
Zahl von Besuchern, die sich an Wochenenden<br />
das Passivhaus anschauen,<br />
zeigt das große Interesse an Energiespartechniken.<br />
Es ist davon auszugehen,<br />
dass in der Umgebung in nächster<br />
Zeit zahlreiche weitere Projekte entstehen<br />
werden.<br />
12
Berechnungsverfahren / Bilanzierung<br />
Berechnungsverfahren /<br />
Bilanzierung<br />
Bereits beim Vorentwurf werden die<br />
wichtigsten Festlegungen hinsichtlich<br />
des späteren Energieverbrauchs<br />
eines Gebäudes gelegt. Deshalb<br />
sollte schon in diesem Stadium eine<br />
begleitende Untersuchung zur thermischen<br />
Bauphysik und zum Jahresheizwärmebedarf<br />
durchgeführt<br />
werden. Es ist sinnvoll, das Berechnungsverfahren<br />
nach DIN EN 832 einzusetzen,<br />
das der Energieeinsparverordnung<br />
(EnEV) zu Grunde liegt. <strong>Die</strong> EnEV<br />
vereinigt baulichen Wärmeschutz und<br />
Heizungsanlagentechnik. Auf Grund<br />
dieses ganzheitlichen Ansatzes können<br />
statt Einzelanforderungen wirtschaftlich<br />
sinnvolle Maßnahmenpakete kombiniert<br />
werden. Gestalterische und technische<br />
Anforderungen können auf kreative Art<br />
in vielfacher Form festgelegt werden.<br />
Es ist sinnvoll, für Gebäude mit extrem<br />
niedrigem Jahresheizwärmebedarf<br />
mit Programmen zu rechnen,<br />
mit denen die spezifischen Anforderungen<br />
erfasst werden können. So<br />
kann es hilfreich sein, die Parameter<br />
von Lüftung, solaren und internen<br />
Wärmegewinnen präzise für das Projekt<br />
zu ermitteln und nicht die pauschalen<br />
Annahmen der DIN EN 832<br />
anzuwenden.<br />
Berechnung der<br />
Flächen (Fassade,<br />
Grund, Dach,<br />
Fenster etc.)<br />
Berechnen der<br />
Transmissionswärmeverluste<br />
Q T<br />
Rohrleitungsverluste<br />
Heizung und<br />
Brauchwarmwasser<br />
Feststellen oder<br />
Berechnen der<br />
U-Werte<br />
Q T = A·U·f T·Gt<br />
A: Fläche Bauteil<br />
U: U-Wert<br />
f T : Reduktionsfaktor<br />
G t : Heizgradstunden<br />
Solarer<br />
Deckungsbeitrag<br />
(Solarthermie)<br />
Wohnfläche<br />
(Energiebezugsfläche)<br />
und<br />
Raumhöhe<br />
Wärmebereitstellungsgrad<br />
der<br />
Lüftungsanlage<br />
und Erdreichwärmetauscher<br />
Fensterflächen<br />
nach<br />
Himmelsrichtung<br />
Berechnen der<br />
Lüftungswärmeverluste<br />
Q L<br />
Q L = n L·V RTL·c·G T<br />
n L : Energetisch wirksamer<br />
Luftwechsel<br />
V RTL : Luftvolumen<br />
c: spez. Wärmespeicherfähigkeit<br />
Luft 0,33 Wh/(m 2 K)<br />
G T : Heizgradstunden<br />
Berechnen des<br />
solaren<br />
Wärmeangebots Q G<br />
Wärmeverluste<br />
Q V<br />
Heizwärmebedarf<br />
Q H<br />
≤ 15 kWh/(m2a)<br />
Haushaltsstromund<br />
Hilfsstromverbrauch<br />
Kennwerte<br />
Restwärmebereitstellung<br />
Primärenergiekennwert<br />
Q H<br />
≤ 120 kWh/(m2a)<br />
Q G = r·g·A F·G<br />
g-Wert<br />
Verschattung,<br />
Reduktionsfaktor<br />
Ermittlung der<br />
internen<br />
Wärmequellen<br />
r:<br />
g:<br />
A F :<br />
G:<br />
Reduktionsfaktor<br />
g-Wert<br />
Fensterfläche / roh<br />
Globelstrahlung<br />
Berechnen der<br />
internen<br />
Wärmequellen Q i<br />
(* Nutzungsgrad) =<br />
Wärmegewinne<br />
Q v<br />
Alternativ:<br />
spezifische<br />
Leistung<br />
Q i = t·q i·A EB<br />
t: Zeit (h in Heizzeit)<br />
q i : spezifische<br />
Leistung<br />
A EB : beheizte Fläche<br />
max.<br />
Heizwärmelast<br />
P H ≤ 10 W/m2<br />
Eingabe durch<br />
den Planer<br />
Ausführung durch<br />
das Rechenprogramm<br />
Vorgaben im Rechenprogramm/Prospekten<br />
Haustechnik-<br />
Projektierung<br />
Bild 14: Schema für die Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs - in der einfachen Form sind vom Planer nur<br />
Eingaben durchzuführen, die der Praxis der Wärmeschutzverordnung 1995 weitgehend entsprechen (Schema nach [3])<br />
13
Lüftungsanlagen mit Abluftwärmerückgewinnung<br />
Lüftungsanlagen mit<br />
Abluftwärmerückgewinnung<br />
<strong>Die</strong> Reduzierung der Lüftungswärmeverluste<br />
über ein Abluftwärmerückgewinnungsgerät<br />
(AWR) ist eine<br />
der wesentlichen Maßnahmen, um<br />
den niedrigen Energieverbrauch eines<br />
Passivhauses zu erreichen. Dabei<br />
wird die Wärme der Abluft über<br />
einen Wärmetauscher an die hereinströmende<br />
Außenluft übertragen. Um<br />
den hohen energetischen und technischen<br />
Ansprüchen eines Passivhauses<br />
gerecht zu werden, müssen<br />
das Gerät und die damit verbundene<br />
Anlage folgende Kriterien erfüllen<br />
[4; 5]:<br />
Rückwärmezahl des Wärmetauschers [%]<br />
98<br />
96<br />
96 %<br />
94<br />
94 %<br />
92<br />
91 %<br />
90<br />
88<br />
Außenluft –15 °C<br />
Außenluft +10 °C<br />
86<br />
86 %<br />
84<br />
84 %<br />
83 %<br />
82<br />
81 %<br />
81 %<br />
81 %<br />
80<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
relative Luftfeuchtigkeit der Abluft [%]<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Wärmebereitstellungsgrad des Gerätes<br />
η WBG,t,eff<br />
≥ 75 %<br />
effektiver trockener Wärmebereitstellungsgrad,<br />
mit balancierten<br />
Massenströmen bei Außentemperaturen<br />
zwischen -15 und 10 °C<br />
und trockener Abluft (21 °C); bei<br />
Kondensationsanfall im Wärmetauscher<br />
erhöht sich der Wärmebereitstellungsgrad<br />
i. Allg. deutlich<br />
Stromeffizienz p el ≤ 0,45 Wh/m 3<br />
spezifische elektrische Leistungsaufnahme<br />
des Gerätes pro m 3 geförderter<br />
Luft<br />
Zulufttemperatur ≥ 16,5 °C<br />
Behaglichkeitskriterium für den<br />
Aufenthaltsraum<br />
Regelbarkeit der Anlage<br />
Schallpegel in Aufenthaltsräumen<br />
< 25 dB(A)<br />
Schallschutz bei der Geräteauswahl<br />
und Anlagenkonzeption beachten,<br />
auf den Nutzer abstimmen<br />
(Hintergrundrauschen führt zum<br />
Abschalten der Anlage durch die<br />
Bewohner)<br />
Abgleich der Zu- und Abluft-Massenströme,<br />
Disbalance ≤ 10 %<br />
bei Disbalance wird durch Leckagen<br />
des Gebäudes Luft geführt; sie<br />
durchläuft damit nicht den Wärmetauscher<br />
und bringt keine Wärmerückgewinnung<br />
Leckluftstrom ≤ 3 % des Nenn-<br />
Abluftstroms<br />
Dichtheit des Gerätes ist Voraussetzung<br />
für Wärmebereitstellungsgrad<br />
und Raumlufthygiene<br />
Bild 15: Beispiel für die Rückwärmezahl eines Wärmetauschers in Abhängigkeit von der relativen<br />
Luftfeuchte (Abluft)<br />
● Dämmung des Gerätes: Gesamt-<br />
Transmissionsleitwert ≤ 5 W/K<br />
Begrenzung der Wärmeabgabe bzw.<br />
Wärmeaufnahme über das Gehäuse<br />
des Gerätes; Dämmung der zuund<br />
abführenden Leitungen; kurze<br />
Leitungsführung von Lüftungsleitungen<br />
mit abweichendem Temperaturniveau<br />
● Frostschutz<br />
Kein Zufrieren des Wärmetauschers,<br />
als Maßnahme kann ein ausreichend<br />
dimensionierter Erdreichwärmetauscher<br />
oder ein Vorheizregister eingesetzt<br />
werden; kein Frostschutz durch<br />
Disbalance, da bei der dadurch erzwungenen<br />
Infiltration die auftretenden<br />
Heizlasten unzulässig hoch werden<br />
● Außenluft- und Abluftfilter<br />
Einfache Inspektion und kostengünstige<br />
Wartung des Gerätes<br />
● Möglichst kurze und direkte Leitungsführung<br />
des Rohrnetzes<br />
Wartungsmöglichkeit für das Rohrnetz,<br />
insbesondere für die Zuluftleitungen<br />
Erdreichwärmetauscher<br />
Durch einen Erdreichwärmetauscher,<br />
der die Außenluft vorwärmt, kann der<br />
Wärmebereitstellungsgrad einer Abluftwärmerückgewinnungsanlage<br />
verbessert<br />
und vor allem das Einfrieren<br />
des Wärmetauschers verhindert<br />
werden. Es kann handelsübliches<br />
Rohrmaterial, z. B. Kabelschutzrohre<br />
HD-PE oder KG-Rohr verwendet<br />
werden. Als Querschnitte sind in<br />
Abhängigkeit von der Luftmenge für<br />
den Bereich einer Wohneinheit DN<br />
150 oder DN 200 zu wählen. <strong>Die</strong> Länge<br />
und Anordnung ergibt sich aus<br />
der Anforderung an die minimale<br />
Lufttemperatur am Wärmetauscher<br />
des Gerätes. 15 bis 40 m Rohrlänge<br />
werden üblicherweise ausgeführt. Je<br />
höher die Erdüberdeckung (möglichst<br />
> 2,00 m; oder Führung unterhalb<br />
der Bodenplatte) und je besser leitend<br />
das umgebende Erdmaterial ist<br />
(z. B. gut verdichtetes lehmiges Material),<br />
desto günstiger der Wärmebereitstellungsgrad.<br />
<strong>Die</strong> Leitungen<br />
sollten mit mindestens 2 % Gefälle<br />
zu einem Reinigungsschacht verlegt<br />
und mit einem Ansaugfilter ausgestattet<br />
sein. Zudem ist sicherzustellen,<br />
dass eine Reinigung möglich ist<br />
und jederzeit eine hygienisch einwandfreie<br />
Situation gegeben ist.<br />
14
Passivhaus – Planen im Team<br />
Gemeinsam mit interessierten Industriepartnern<br />
gewann das Stuttgarter Fraunhofer-Institut<br />
für Bauphysik (IBP) die<br />
Stadt Celle dazu, ein Baugebiet für<br />
energiesparende Gebäude auszuweisen.<br />
<strong>Die</strong> Planung sieht elf Ultra-Niedrigenergiehäuser<br />
mit einem Jahresheizwärmebedarf<br />
unterhalb 30 kWh/(m 2 a)<br />
vor. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Technologie<br />
gefördert.<br />
<strong>Die</strong> Planung für die Gebäude wird jeweils<br />
von einem Team erstellt. Es<br />
schlossen sich Architekten, Bauträger<br />
und nicht konkurrierende Industriepartner<br />
zusammen, die zusätzlich durch<br />
das Institut für Bauphysik des Fraunhofer-Instituts<br />
Stuttgart beraten werden.<br />
Bereits bei der Vorplanung ermittelte<br />
das Institut die günstigste energetische<br />
Ausführungkonzeption. Weitere<br />
Komponenten der Betreuung sind<br />
projektbegleitende Bauüberwachung<br />
und Dokumentation sowie eine Messphase<br />
über zwei Heizperioden.<br />
Eines der Gebäude wurde von den<br />
Architekten Grobe, Ottbergen und<br />
Gabriel, Detmold zum Passivhaus weiterentwickelt.<br />
Es handelt sich um ein<br />
zweigeschossiges Einfamilienhaus mit<br />
einseitigem Tonnendach.<br />
Passivhaus -<br />
Planen<br />
im<br />
Team<br />
Architektin S. Gabriel<br />
Architekt C. Grobe<br />
Eckdaten des geplanten Projekts<br />
● Ort: Triftweg / Neues Land, 29227 Celle<br />
● Einfamilienhaus, eingeschossig mit DG als einseitigem<br />
Tonnendach, nicht unterkellert<br />
● Architekten: Dipl.-Ing. S. Gabriel, 32756 Detmold,<br />
Freiligrathstr. 16, Tel. 0 52 31/93 35 87;<br />
Dipl.-Ing. C. Grobe, Zum Anger 2, 31174 Ottbergen,<br />
Tel. 0 51 23/40 92 27, www.passivhaus.de<br />
● Wohnfläche 147 m 2<br />
● Grundstücksfläche 660 m 2<br />
● Umbauter Raum 685 m 3<br />
● Geplante Mehrkosten für Passivhauskomponenten:<br />
ca. 200 DM pro m 2 Wohnfläche<br />
● vorgesehener Baubeginn: Herbst 2000<br />
Bild 1: Fotorealistische Darstellung des geplanten Gebäudes<br />
15
Passivhaus – Planen im Team<br />
Bild 2: Außenwandaufbau<br />
Dach<br />
<strong>Die</strong> Dachkonstruktion als halbseitiges<br />
Tonnendach optimiert die Gebäudegeometrie,<br />
da bei großer Ausnutzungstiefe<br />
des Dachgeschosses die südseitige<br />
Raumhöhe nicht zu hoch gerät.<br />
Gestalterisch signalisiert die Bauform<br />
etwas Besonderes. <strong>Die</strong> tragende<br />
Konstruktion besteht aus Leimholzbindern<br />
mit 12 cm Breite und 30 cm<br />
Höhe. <strong>Die</strong> Dämmung soll aus Schafwolle<br />
mit 40 cm Dicke bestehen. <strong>Die</strong><br />
Konstruktion wird als Warmdach mit Extensivbegrünung<br />
ausgeführt. Der<br />
innenseitige Beplankungsaufbau besteht<br />
aus Gipskarton. Der U-Wert beträgt<br />
0,09 W/(m 2 K).<br />
Bodenplatte<br />
<strong>Die</strong> Planung sieht eine Bodenplatte aus<br />
Stahlfaserbeton mit seitlichen Frostschürzen<br />
vor. Der Aufbau besteht aus<br />
30 cm Grobkies, 20 cm Bodenplatte,<br />
PS-Schaum WLG 035 und 10 cm bewehrtem<br />
Zementestrich. Der Wärmedurchgangskoeffizient<br />
(U-Wert) beträgt<br />
0,14 W/(m 2 K).<br />
PS-Dämmblöcke 2) mit 30 cm Dicke<br />
werden geklebt und teilweise gedübelt.<br />
<strong>Die</strong> innenseitige Beschichtung des <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerks<br />
erfolgt mit<br />
Spachtelputz. Der U-Wert der Wandkonstruktion<br />
beträgt 0,12 W/(m 2 K).<br />
Fenster<br />
<strong>Die</strong> Fensterausrichtung der Aufenthaltsräume<br />
erfolgt fast vollständig nach<br />
Süden. <strong>Die</strong> Fensterflächen sind für<br />
optimale Solargewinne und effiziente<br />
Tageslichtausnutzung konzipiert. Vor-<br />
Außenwände<br />
<strong>Die</strong> Außenwände sind als KS-<br />
Thermohaut mit Mauerwerk aus KS XL<br />
in einer Dicke von 15 cm geplant. <strong>Die</strong><br />
Bild 3: Detailschnitt Fenster<br />
16<br />
Bild 4: Grundriss EG
Passivhaus – Planen im Team<br />
gesehen sind Kunststoff-Fenster mit<br />
gedämmtem Rahmen und Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung<br />
mit<br />
Argonfüllung 3) . <strong>Die</strong> Wärmedurchgangskoeffizient<br />
beträgt für die Verglasung<br />
U g<br />
= 0,6 (0,7) W/(m 2 K)* bei einem<br />
Energiedurchlassgrad g = 53 %. Für<br />
den Rahmen gilt U f<br />
= 0,74 W/(m 2 K) und<br />
für das gesamte Fenster U w<br />
= 0,79<br />
W/(m 2 K).<br />
Wärmebrücken<br />
<strong>Die</strong> Fußpunkte des Mauerwerks zur<br />
Bodenplatte bestehen aus druckfesten<br />
Dämmmaterialien, um außenmaßbezogene<br />
Wärmebrückenfreiheit zu erzielen.<br />
<strong>Die</strong> Wände mit dem Wärmedämm-<br />
Verbundsystem sind wärmebrückenfrei.<br />
An den Außenecken wird sogar ein kleiner<br />
rechnerischer Bonus erzielt. Gleiches<br />
gilt für den Übergang von der<br />
Wand zum Dach, da die Dämmschichten<br />
wärmebrückenfrei ineinander übergehen.<br />
Der Wärmedurchgangskoeffizient der<br />
Dachkonstruktion von U = 0,09 W/(m 2 K)<br />
beinhaltet bereits mindernde Faktoren<br />
für den Anteil des Tragwerks. Zur Minimierung<br />
dieses Effektes ist die Dämmung<br />
um 10 cm gegenüber den Leimbindern<br />
überhöht, damit eine vollständige<br />
Überdeckung gegeben ist.<br />
<strong>Die</strong> zweiflügeligen Fenster führen zu<br />
etwas ungünstigeren Wärmedurchgangskoeffizienten<br />
als bei einflügeliger<br />
Ausführung. Der Rahmen- und Randverbundanteil<br />
ist im Vergleich etwas<br />
höher, was auf die Fensterfläche bezogen<br />
eine Verschlechterung von etwa<br />
vier Prozent mit sich bringt.<br />
Zur Verschattung wurde über dem<br />
Erdgeschoss ein Balkon eingeplant. <strong>Die</strong><br />
Obergeschossfenster werden durch<br />
den hohen Dachüberstand im Sommer<br />
teilverschattet.<br />
Winddichtheit<br />
Bauform und Massivbauweise bieten<br />
gute Grundlagen für eine hohe Luftdichtheit<br />
der Gebäudehülle. Durch vollständigen<br />
Verputz bzw. Verspachtelung<br />
auf der Innenseite soll die Luftdichtheit<br />
gewährleistet werden. Dabei muss<br />
darauf geachtet werden, Installationsbereiche<br />
an den Außenwänden vorab<br />
zu spachteln sowie durch die Elektroinstallation<br />
keine Undichtheiten im<br />
Montagedosenbereich und durch Leerrohre<br />
zu erhalten. Der anfälligste Part<br />
ist die Abdichtung des Dachbereichs<br />
zu den Außenwänden.<br />
Lüftungsanlage, Heizung und<br />
Brauchwassererwärmung<br />
Lüftung, Heizung und Brauchwassererwärmung<br />
sollen mit einem Wärmepumpen-Kompaktaggregat<br />
5) ausgeführt<br />
werden. Voraussetzung für einen<br />
sinnvollen Betrieb ist der Einsatz eines<br />
ausreichend dimensionierten Erdreichwärmetauschers.<br />
Über einen Feinfilter<br />
wird die frische Außenluft angesaugt<br />
und in etwa 1,20 m Tiefe durch das<br />
Kunststoffrohr geleitet. <strong>Die</strong> Erdwärme<br />
erwärmt selbst bei Außentemperaturen<br />
von –15 °C die Luft bis zum Eintritt<br />
in das Lüftungsgerät auf eine Temperatur<br />
oberhalb des Gefrierpunktes.<br />
Zum einen ist damit die Frostgefahr für<br />
den Kreuz-Gegenstrom-Plattenwärmetauscher<br />
des Aggregats gebannt. Auf<br />
der anderen Seite verbleibt abluftseitig<br />
ein hinreichendes Temperaturniveau,<br />
um aus der enthaltenen Restenergie<br />
mittels der Kleinst-Wärmepumpe die<br />
Brauchwasserwärmung und die Restbeheizung<br />
weitgehend durchzuführen.<br />
<strong>Die</strong> Leistungsaufnahme des Lüftungsgerätes<br />
beträgt 44 Watt bei einer Nennluftmenge<br />
von 100 m 3 /h, 79 Watt bei<br />
180 m 3 /h und 170 Watt bei 250 m 3 /h.<br />
Bei diesen Werten wird von einem<br />
Druckabbau im Leitungssystem von 80<br />
Pascal ausgegangen.<br />
<strong>Die</strong> Wärmepumpe hat nach Herstellerangaben<br />
eine Jahresarbeitszahl von<br />
3,5 und kann mit einer Nennwärmeleistung<br />
von 690, 975 oder 1410 Watt<br />
geliefert werden. <strong>Die</strong> Geräteabmessungen<br />
entsprechen einem größeren<br />
Kühlschrank mit 60/60/143 cm. Der<br />
Wasserspeicher hat ähnliche Abmessungen.<br />
Um einen ausreichenden Komfort für<br />
die Bewohner sicherzustellen, kann<br />
direktelektrisch über einen Heizstab mit<br />
2 kW Leistung der Speicher aufgeladen<br />
werden. Zusätzliche Heizleistung<br />
wird ebenfalls vorgesehen, um in<br />
strahlungsarmen Kältephasen angemessene<br />
Raumtemperaturen aufrecht<br />
erhalten zu können. Entscheidend für<br />
Bild 5: Schema des Wärmepumpen-Kompaktaggregates<br />
* Werte in Klammern: U-Wert gemäß Bundesanzeiger<br />
17
Passivhaus – Planen im Team<br />
die resultierende Jahresarbeitszahl des<br />
Aggregats ist der Umgang mit diesen<br />
Nachheiz-Komponenten, da jede direktelektrisch<br />
erzeugte Kilowattstunde mit<br />
dem Faktor 2,97 in die Primärenergiebilanz<br />
eingeht.<br />
Stromverbrauch<br />
Optimierte natürliche Belichtung war ein<br />
wesentlicher Aspekt der Planung. Für<br />
die künstliche Beleuchtung werden<br />
Energiesparlampen vorgesehen. Es<br />
sollen nur Haushaltsgeräte der Energieeffizienzklasse<br />
A verwendet werden und<br />
für Wasch- und Spülmaschine Einsparungen<br />
durch Warmwasseranschlüsse<br />
erzielt werden.<br />
Jahresheizwärmebedarf<br />
Das Haus hat durch die Tonnendachausbildung<br />
und den kompakten<br />
Baukörper eine günstige Gebäudegeometrie.<br />
Mit 145 m 2 Wohnfläche<br />
schneidet es vom A/V-Verhältnis her<br />
etwas günstiger ab als kleinere Einfamilienhäuser.<br />
<strong>Die</strong> Südausrichtung der<br />
meisten Fensterflächen macht sich<br />
ebenfalls positiv bei der Ermittlung des<br />
Jahresheizwärmebedarfs bemerkbar.<br />
<strong>Die</strong> Abbildung zeigt die Bilanzierung von<br />
Wärmegewinnen und -verlusten nach<br />
Berechnung durch das Passivhaus-<br />
Projektierungs-Paket entsprechend<br />
dem aktuellen Planungsstand. In Verbindung<br />
mit dem Fraunhofer-Institut für<br />
Bauphysik werden Vergleichsrechnungen<br />
durchgeführt und das Gebäude so<br />
weit optimiert, dass der Passivhaus-<br />
Standard von 15 kWh/(m 2 a) erreicht<br />
wird.<br />
Wand<br />
U = 0,12 W/m 2 K<br />
Dach<br />
U = 0,09 W/m 2 K<br />
Grund<br />
U = 0,14 W/m 2 K<br />
Fenster<br />
U = 0,79 W/m 2 K<br />
Wärmebrücken<br />
Lüftungsverluste<br />
AWR 83% LWR 0,30<br />
Solare Gewinne<br />
g = 53 %<br />
Interne Gewinne<br />
Heizwärmebedarf<br />
+20,0<br />
Bild 6: Energiekennwert Heizwärme Celle<br />
+10,0<br />
Kosten / Wirtschaftlichkeit<br />
<strong>Die</strong> Mehrkosten für die Passivhaus-<br />
Komponenten werden vom Planer mit<br />
etwa 200 DM pro m 2 Wohnfläche angesetzt,<br />
also insgesamt ca. 29.000 DM.<br />
Der Architekt stellt die Investitionskosten<br />
der resultierenden monatlichen Belastung<br />
gegenüber und erreicht damit<br />
Aussagen, die schon heute die Passivhausbauweise<br />
als die langfristig wirtschaftlichste<br />
Bauform erscheinen lässt.<br />
Resümee<br />
Das gemeinsame Engagement mehrerer<br />
Industriepartner in Verbindung mit<br />
Energiekennwert Heizwärme Celle<br />
Passivhaus Celle/Triftweg, Einfamilienhaus 145 m 2 WF<br />
0,0<br />
14,8 kWh/(m 2 a)<br />
-10,0<br />
-20,0<br />
kWh/(m 2 a)<br />
einer Kommune, die für innovative Bauformen<br />
offen ist, stellt einen guten Ansatz<br />
für die Markteinführung neuer Produkte<br />
dar. Trotz der hohen Wirtschaftlichkeit<br />
von Passivhäusern ist auf dem<br />
Markt noch eine Hemmschwelle zu<br />
überwinden. <strong>Die</strong> erhöhten Investitionskosten<br />
sind immer noch der wesentliche<br />
Aspekt bei der Kaufentscheidung<br />
der Bauherren. Umfangreiche Beratung<br />
hinsichtlich der Einsparungen beim<br />
Gebäudebetrieb und den daraus resultierenden<br />
niedrigen monatlichen Belastung<br />
ist deshalb ein wichtiges Marketinginstrument.<br />
18
Luftwechselrate<br />
Luftwechselrate<br />
Ausgehend davon, dass die Raumluftqualität<br />
oberste Priorität bei der<br />
Auslegung der Luftwechselrate hat,<br />
müssen folgende Aspekte berücksichtigt<br />
werden:<br />
● Ausschlaggebend ist der Kohlendioxidgehalt<br />
der Raumluft, weil<br />
dieser Wert durch die Nutzer verursacht<br />
und nicht veränderbar ist.<br />
Ein CO 2<br />
-Gehalt von 0,1 Vol.- %<br />
(Pettenkofer-Wert) sollte nicht überschritten<br />
werden. Bei völliger Ruhe<br />
sind dazu für einen erwachsenen<br />
Menschen etwa 20 m 3 Frischluft<br />
pro Stunde erforderlich, bei geringer<br />
Betätigung erhöht sich der<br />
Wert auf 25 m 3 und bei leichter<br />
Arbeit auf etwas über 30 m 3 . Bei<br />
extremen Tätigkeiten sind weit höhere<br />
Werte erforderlich. Damit korrespondiert<br />
die Mindestanforderung<br />
DIN 1946-6 von 30 m 3 Frischluft<br />
pro Stunde für jede Person bei<br />
normaler Betätigung.<br />
● Schadstoffe und gesundheitsbeeinträchtigende<br />
Einflüsse müssen<br />
so gering gehalten werden,<br />
dass die so festgelegte Luftwechselrate<br />
ausreichend ist, Restschadstoffe<br />
ausreichend abzuführen.<br />
● Es muss dafür gesorgt werden,<br />
dass eine ausreichende Durchströmung<br />
jedes einzelnen Raumes<br />
entsprechend seiner Nutzung gegeben<br />
ist.<br />
Am Beispiel einer Wohneinheit mit<br />
120 m 2 Wohnfläche wird das Lüftungskonzept<br />
dargestellt. <strong>Die</strong> frische<br />
Außenluft wird in die Aufenthaltsräume<br />
geführt. Dabei ist darauf zu achten,<br />
dass die Räume möglichst vollständig<br />
durchlüftet werden und möglichst<br />
keine Kurzschluss-Luftströme<br />
entstehen, wodurch Zuluft wirksam<br />
auf kürzestem Weg in die Ablufträume<br />
gelangt und wieder abgesaugt wird.<br />
Der Zuluftbereich hat in diesem Fall<br />
eine Fläche von etwa 75 m 2 , was bei<br />
120 m 3 /h einer mittleren Luftwechselrate<br />
von 0,66 h -1 entspricht. <strong>Die</strong> Luft<br />
wird durch den Überströmbereich<br />
(Flure, Treppenraum, Nebenräume,<br />
Abluftwärmerückgewinnungsanlage – Schema Luftwechselraten (LWR)<br />
Wohnfläche 120 m2, LWR gesamt 0,4 h-1<br />
Zuluft<br />
gesamt<br />
120 m3/h<br />
Aufenthaltsräume<br />
LWR 0,66 h-1<br />
Wohnen<br />
Zimmer 1<br />
Zimmer 2<br />
Zimmer 3<br />
ungenutzte Teile von offenen Wohnräumen)<br />
in die Ablufträume geleitet. <strong>Die</strong><br />
Anforderungen dafür werden vollständig<br />
erfüllt: Küche 40-60 m 3 /h, Bad 40<br />
m 3 /h und WC 20 m 3 /h, in Abhängigkeit<br />
von den jeweiligen Wohnflächen<br />
dieser Räume entsprechen die<br />
Luftwechselraten im Abluftbereich ca.<br />
2,0 h -1 .<br />
<strong>Die</strong> Luftwechselrate über die gesamt<br />
Fläche beträgt im vorliegenden Fall etwa<br />
0,4 h -1 . Bei kleineren Wohneinheiten mit<br />
höherer Belegungsdichte pro Person<br />
ist von höheren Raten auszugehen, bei<br />
großzügigen Wohnungen oder Häusern<br />
mit geringer Personenbelegung kann<br />
bis zu einem Wert von 0,3 h -1 reduziert<br />
werden.<br />
Im Idealfall könnten die Regelungen von<br />
Lüftungsanlagen genau auf die<br />
Personenbelegung und die Art der Tätigkeit<br />
reagieren und einzelne Räume<br />
entsprechend mit Zuluft versorgen. <strong>Die</strong><br />
Gesamtluftwechselrate könnte beständig<br />
den aktuellen Erfordernissen<br />
angepasst werden und Raumluftqualität<br />
und Luftwechselrate optimiert werden.<br />
Pragmatischerweise sollte jedoch davon<br />
ausgegangen werden, dass ein<br />
Flure<br />
Überströmbereich<br />
Sanitär etc.<br />
LWR 2,0 h-1<br />
Küche<br />
WC/Abst.<br />
Bad<br />
75 m2 20 m2 25 m2<br />
Bild 7: Abluftwärmerückgewinnungsanlage – Schema<br />
Abluft<br />
60 m3/h<br />
Abluft<br />
20 m3/h<br />
Abluft<br />
40 m3/h<br />
Gesamtverbund der Räume einer<br />
Wohneinheit gegeben ist und ein gewisser<br />
Ausgleich stattfindet, z. B.<br />
wenn sich die Bewohner für eine<br />
begrenzte Zeit in einem Raum aufhalten,<br />
erhöht sich dort zwar die CO 2<br />
-<br />
Belastung punktuell, wird sich danach<br />
aber wieder ausgleichen.<br />
Auf jeden Fall sollte jede Anlage in<br />
einfachster Form die Möglichkeit bieten,<br />
die Luftwechselrate zu beeinflussen.<br />
Ausgehend von der Auslegungsrate<br />
(im Beispiel 120 m 3 /h) ist eine<br />
Reduzierung für den Nachtbetrieb<br />
oder bei Abwesenheit auf etwa 70 %<br />
der Leistung und eine erhöhte Stoßlüftung<br />
möglich. Letztere kann z. B.<br />
mit einem Taster von der Küche aus<br />
betätigt werden, um bei erhöhten<br />
Anforderungen, wie beim Kochen<br />
oder bei der Anwesenheit vieler Gäste,<br />
problemlos die Lüftungsgegebenheiten<br />
anzupassen. Bei einer<br />
hohen Personenbelegung im Haus<br />
gibt es natürlich die Möglichkeit, die<br />
Fenster zu öffnen: im Passivhaus reichen<br />
vier bis fünf zusätzliche Personen,<br />
um durch die Körperwärme ausreichend<br />
Heizwärme für einen großen<br />
Wohnraum bereitzustellen.<br />
Tafel 1: Lüftungsbedarf zum Ausgleich der Kohlendioxidbelastung der Raumluft<br />
durch Ausatmen<br />
Werte für eine erwachsene Person völlige geringe leichte schwere<br />
Ruhe Betätigung Arbeit Arbeit<br />
Sauerstoffbedarf Liter je Stunde, l/h 12-16 14-19 24-32 bis 90<br />
ausgeatmetes Kohlendioxid (Konzentration 10-13 12-16 19-26 bis 75<br />
in der Raumluft 3 bis 5 Vol.-%) l/h<br />
Lüftung (Frischluft, m 3 /h) 17-21 20-26 32-42 bis 130<br />
damit CO 2<br />
max. 0,1 Vol.-%<br />
Wärmeabgabe einschließlich 65-85 75-100 125-170 bis 490<br />
Verdunstung (Watt)<br />
19
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
Im Rahmen der LOKALEN AGENDA 21<br />
fand sich im Sommer 1997 eine Arbeitsgruppe<br />
zusammen, die sich vornahm,<br />
Passivhäuser als Modellprojekt in Nürnberg<br />
zu errichten. Beteiligt waren Mitglieder<br />
der LGA Bayern, der Stadtwerke,<br />
der Energieagentur Mittelfranken,<br />
Greenpeace und zwei Architekten. <strong>Die</strong><br />
interdiziplinäre Fachkompetenz war eine<br />
gute Grundlage sowohl für die Planung,<br />
als vor allem für die wissenschaftliche<br />
Begleitung des Bauvorhabens.<br />
Thomas Meyer<br />
Burkhard Schulze Darup<br />
Eckdaten des Projekts<br />
● Ort: Wachtelstraße 12 / Prälat-Nicol-Straße 3-7, 90427 Nürnberg<br />
● Vier Doppelhaushälften<br />
● Bauherr: Bauherrengemeinschaft Wachtelstraße 12 / Prälat-Nicol-Straße 3-7, 90427 Nürnberg<br />
● Architekten: Meyer & Schulze Darup, Cadolzburg / Nürnberg, Augraben 96, 90475 Nürnberg,<br />
Tel. 09 11/8 32 52 62<br />
Bauleitung: Waltraud Feyrer, Dipl. Ing. FH, Saldorferstraße 8, 90429 Nürnberg<br />
● Projektpartner:<br />
• Winfried Ciolek, Energieagentur Mittelfranken, Am Plärrer 43, 90338 Nürnberg<br />
• Hans-Ulrich Fischer, EWAG, Am Plärrer 43, 90338 Nürnberg<br />
• Dr. Stefan Schützenmeier, LGA, Tillystraße 2, 90431 Nürnberg<br />
● Wissenschaftliche Begleitforschung / Raumluftanalytik:<br />
Analytik und Beratung: Landesgewerbeanstalt Bayern LGA, Dr. Jungnickel, Dr. Kupfer, Tillystraße 2,<br />
90431 Nürnberg; Probennahme: AnBUS e. V. Fürth<br />
Förderung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt, 49007 Osnabrück<br />
● Flächen: Haus 1 / 2: Wohnfläche (WF) 126 m 2 , Nutzfläche (NF) 24 m 2 ; Haus 3 / 4: 138 m 2 /28 m 2<br />
● Grundstücksfläche 296 bis 359 m 2<br />
Energetisch<br />
hochwertig<br />
mit<br />
Satteldach<br />
● Umbauter Raum Haus 1 / 2: 684 m 3 , Haus 3 / 4: 741 m 3<br />
Bild 1: Auch die erdberührten Bauteile<br />
erfordern eine ausreichende Dämmung<br />
● Baukosten: Kostengruppe 300 + 400 inkl. 16 % MwSt: 1.950 DM/m 2 WF; 1.200 DM/m 2 NF<br />
● Bauzeit: Baubeginn Oktober1999, Fertigstellung Juni 2000<br />
Bild 2: Südfassade der vier Doppelhaushälften<br />
Bild 3: Fensterband an der Giebelseite<br />
21
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
Geplant war zunächst eine verdichtete<br />
Reihenhauszeile mit zwei Vollgeschossen<br />
und einer dritten Ebene mit<br />
Pultdach. Nach intensiver Grundstückssuche<br />
und Konzepten für mehr als zehn<br />
Standorte stand schließlich das städtische<br />
Grundstück in Nürnberg-Wetzendorf<br />
zur Verfügung – südausgerichtet,<br />
unverschattet und mit 3 Kilometer Luftlinie<br />
eine ideale Fahrrad-Entfernung zur<br />
Innenstadt. <strong>Die</strong> Planungs-Odyssee war<br />
jedoch noch nicht beendet: statt Reihenhäusern<br />
waren nur Doppelhäuser<br />
möglich und schließlich erregte die Pultdachform<br />
die Gemüter und der städtische<br />
Stadtplanungsausschuss verordnete<br />
ein Satteldach. <strong>Die</strong> fehlende Südbesonnung<br />
im Spitzbodenbereich bescherte<br />
ein kostentreibendes Defizit in<br />
der Heizwärmebilanz – zugleich ist es<br />
ein Beleg, dass Passivbauweise unabhängig<br />
von der Bauform erstellt werden<br />
kann.<br />
Bild 4: Zugänge und Nebenräume auf der Nordseite der Gebäude<br />
ERDGESCHOSS<br />
Bild 5: Erdgeschoss/Dachgeschoss: Haus 1/2<br />
Bild 6: Werkplan DHH Nürnberg-Wetzendorf, Prälat-Nicolstr. Ecke Wachtelstr.<br />
22
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
Bodenplatte<br />
<strong>Die</strong> Bodenplatte wurde aus Stahlbeton<br />
mit Streifenfundamenten ausgeführt.<br />
Der Aufbau besteht aus 15 cm<br />
Schotter, 15 cm Bodenplatte, Bitumenabdichtung,<br />
25 cm PS-Dämmung und<br />
6 cm Zementestrich. <strong>Die</strong> Dämmlage<br />
wurde zweilagig durchgeführt. <strong>Die</strong> untere<br />
Lage besteht aus 15 cm dickem<br />
PS 15 mit Wärmeleitfähigkeitsgruppe<br />
(WLG) 040, die obere Lage aus druckfestem<br />
PS 30, WLG 035. Der Wärmedurchgangskoeffizient<br />
(U-Wert) beträgt<br />
0,14 W/(m 2 K).<br />
Bild 7: Detail Bodenplatte Außenwand<br />
Außenwände<br />
Bild 8: <strong>Die</strong> Argumente für die Ausführung in <strong>Kalksandstein</strong> überwogen<br />
<strong>Die</strong> Diskussion in der Arbeitsgruppe<br />
über die Wahl der Außenwandkonstruktion<br />
war sehr differenziert. Für eine<br />
Holzkonstruktion sprachen vor allem die<br />
Argumente des Primärenergieaufwands<br />
und der CO 2<br />
-Bilanz für die Gebäudeerstellung<br />
sowie die freie Auswahlmöglichkeit<br />
hinsichtlich des Dämmstoffs, für<br />
die Ausführung in Massivbauweise das<br />
Emissionsverhalten, der sommerliche<br />
Wärmeschutz, der Brandschutz, Schallschutz<br />
und vor allem die günstigen<br />
Investitionskosten. In der Summe überwogen<br />
die Argumente für die Ausführung<br />
in <strong>Kalksandstein</strong>. Bei den avisierten<br />
U-Werten kam nur eine einschalige<br />
Ausführung mit 17,5 cm dickem KS XL<br />
und 30 bis 32 cm PS-Dämmung als<br />
Wärmedämm-Verbundsystem 6) in Frage.<br />
Daraus ergibt sich ein U-Wert der<br />
Wandkonstruktion von 0,12 W/(m 2 K).<br />
Bild 9: Einsetzen der Zentrierhilfen in die Lagerfuge der KS XL 1)<br />
23
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
Bild 10: Vorfertigung im Dachbereich<br />
Bild 11: Detail Gaube/Dach<br />
Dach<br />
Da statt des favorisierten Pultdachs ein<br />
Satteldach ausgeführt werden musste,<br />
ergab sich ein erhöhter Planungs- und<br />
Ausführungsaufwand. Mit einem innovativen<br />
Zimmerer wurde im Vorfeld ein<br />
Konzept erstellt, um die Dachkonstruktion<br />
trotz der Vielzahl von Anschlüssen,<br />
die sich durch das Satteldach ergeben,<br />
als dauerhaft luftdichte Hülle zu erstel-<br />
len. Dazu wurden die Dachscheiben<br />
mittels Vorfertigung im Werk erstellt. Auf<br />
Holz-Stegträgern wurden außenseitig<br />
40 mm dicke Holzweichfaserplatten als<br />
winddichtes Unterdach und innenseitig<br />
Holzwerkstoffplatten zur Aussteifung<br />
und Luftdichtung angebracht. <strong>Die</strong><br />
innenseitige Verkleidung wurde mit<br />
Gipskartonplatten durchgeführt. <strong>Die</strong><br />
Dämmung erfolgte durch Einblasen von<br />
Zellulose mit Wärmeleitfähigkeitsgruppe<br />
040. Zur Qualitätssicherung wird<br />
dabei Infrarot-Thermographie eingesetzt*<br />
. <strong>Die</strong> Dachkonstruktion hat einen<br />
U-Wert von 0,11 W/(m 2 K).<br />
Fenster<br />
Da die Gebäude als Doppelhäuser mit<br />
einem nördlich gelegenen Keller als<br />
Pufferbereich ausgeführt wurden,<br />
mussten die Fenster auf der Süd- und<br />
Giebelseite untergebracht werden. <strong>Die</strong><br />
Südausrichtung der Aufenthaltsräume<br />
beschränkt sich auf den Wohnbereich<br />
und zwei Zimmer im Obergeschoss. Der<br />
größte Nachteil ergab sich im Spitzboden,<br />
wo jeweils nur ein Giebelfenster<br />
nach Osten bzw. Westen möglich<br />
war. Dachflächenfenster sind z. Zt. noch<br />
nicht in passivhaustauglicher Ausführung<br />
zu erhalten.<br />
Da die thermische Hülle zwischen nördlichem<br />
Kellerbereich und Wohnbereich<br />
verläuft, hat das Gebäude zwei Haustüren:<br />
eine Standardtür mit U = 1,5 W/<br />
(m 2 K) außen vor dem Windfang und eine<br />
Tür mit erhöhtem Wärmeschutz von<br />
U = 0,8 W/(m 2 K) innen zwischen Windfang<br />
und Wohnbereich.<br />
Bild 12: Montage der vorgefertigten Dachelemente<br />
24<br />
* Energieagentur Mittelfranken, Nürnberg
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
<strong>Die</strong> Fenster wurden als PVC-Fenster 3)<br />
mit gedämmten Rahmen und Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung<br />
mit Argonfüllung<br />
ausgeführt. Der Wärmedurchgangskoeffizient<br />
beträgt für die<br />
Verglasung U g<br />
= 0,6 (0,7) W/(m 2 K)*<br />
bei einem Energiedurchlaßgrad g =<br />
53 (55) %. Für den Rahmen ist U f<br />
=<br />
0,64 W/(m 2 K) und für das gesamte Fenster<br />
U w<br />
= 0,77 W/(m 2 K)**. <strong>Die</strong> Fensterrahmen<br />
wurden so weit möglich mit<br />
dem Wärmedämm-Verbundsystem abgedeckt.<br />
Aufgrund der Bauherrenwünsche<br />
nach Rollladen bei den meisten<br />
Fenstern ergeben sich jedoch die<br />
nicht ganz so günstigen Anschlüsse an<br />
den Rollladenschienen.<br />
Wärmebrücken<br />
Bild 13: Fenster und Rollladen vor Einbau des Wärmedämm-Verbundsystems<br />
<strong>Die</strong> Fußpunkte des Mauerwerks zur Bodenplatte<br />
wurden zur Wärmebrückenreduzierung<br />
mit porosiertem Steinmaterial<br />
in einer Höhe von 25 cm ausgeführt.<br />
<strong>Die</strong> Wärmeleitfähigkeit beträgt in<br />
Abhängigkeit von den statischen Anforderung<br />
entsprechend der daraus<br />
resultierenden Druckfestigkeit zwischen<br />
λ R = 0,1 und 0,16 W/(mK).<br />
Bei der Dachkonstruktion wurden zur<br />
Minimierung der Wärmebrückenverluste<br />
Holz-Stegträger als Tragbalken gewählt,<br />
um die Wärmebrückeneffekte der mehrfach<br />
stärkeren Vollholz-Profile zu reduzieren.<br />
Durch die geometrische Form<br />
des Satteldachs ergeben sich allerdings<br />
deutlich mehr Anschlussprobleme als<br />
bei einfach geformten Pultdächern. Besonders<br />
die bei Satteldächern erforderlichen<br />
Gauben erzeugen überproportional<br />
viel Außenfläche und Verschnittebenen.<br />
<strong>Die</strong> Wärmebrücken wurden bei<br />
diesem Projekt durch erhöhte Dämmdicken<br />
in kleinteiligen Bereichen wie<br />
z. B. der Gaubenwange ausgeglichen.<br />
<strong>Die</strong> Anschlusspunkte der Fenster erfolgten<br />
nach den zertifizierten Standarddetails<br />
des Lieferanten. Dabei war die<br />
* Wert in Klammern: U-Wert gemäß Bundesanzeiger<br />
** Werte gemäß Zertifizierung des Passivhaus Instituts<br />
Darmstadt<br />
Bild 14: Detail Ortgang<br />
25
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
Ausführung der Rollläden zu beachten,<br />
die zu etwas höheren Wärmebrückeneffekten<br />
an den seitlichen Rahmenanschlüssen<br />
führen. <strong>Die</strong> klassische Rollladen-Wärmebrücke<br />
oberhalb des Fensters<br />
wurde durch 10 cm dicken<br />
Dämmstoff zwischen Rollladenkasten<br />
und Fensterrahmen 7) drastisch reduziert.<br />
Es ist davon auszugehen, dass der<br />
Effekt durch die geringfügige temporäre<br />
Rollladendämmung den Verlusten<br />
der Wärmebrücke entsprechen.<br />
26<br />
Winddichtheit<br />
Bei der Umplanung des Gebäudes vom<br />
Pultdach- zum Satteldachtyp stellte die<br />
Lösung der Luftdichtheitsanforderungen<br />
das größte Problem dar. <strong>Die</strong> Anzahl<br />
und Länge von aufwendigen Anschlüssen<br />
verdreifachte sich und es gab<br />
eine Vielzahl von Anschlussdetails. <strong>Die</strong><br />
Dichtheit der Dachfläche ist durch die<br />
vorgefertigten Dachelemente mit einer<br />
Lage verklebten Holzwerkstoffplatten<br />
gegeben, die mit Gipskartonplatten<br />
verkleidet wurden. Der Hintergrund<br />
dazu liegt in den schlechten Erfahrungen<br />
mit Folien-Konstruktionen. Wird die<br />
Dampfbrems-Folie als Dichtungsebene<br />
gewählt, erfolgt die Dichtheitsprüfung<br />
vor der Beplankung der Fläche. <strong>Die</strong><br />
Qualitätskontrolle, inwieweit beim Anbringen<br />
der Gipskartonplatten durch<br />
Schrauben oder sonstige mechanische<br />
Einflüsse die Dichtheit der Folie verletzt<br />
wird, ist extrem schwierig.<br />
Eine saubere Detailplanung ist Grundlage<br />
für luftdichte Konstruktionen. Der<br />
wesentliche Aufwand besteht allerdings<br />
in der Überwachung der Bauausführung.<br />
Dabei stellten sich auch in Nürnberg-Wetzendorf<br />
die üblichen Probleme<br />
ein: Anschlussfolien zwischen zwei<br />
Holzbauteilen wurden von Folgehandwerkern<br />
an nicht mehr zugänglichen<br />
Stellen durchstoßen, Anschlüsse an<br />
dreidimensionalen Übergängen waren<br />
unsauber in der Verarbeitung. Auch an<br />
Stellen, wo Mängel kaum vorstellbar<br />
waren und durch Sichtprüfung niemals<br />
feststellbar gewesen wären, brachte der<br />
Blower-Door-Test überraschende Ergebnisse.<br />
<strong>Die</strong> Verwendung der Installationssteine 1)<br />
für die Elektroinstallation war äußerst<br />
vorteilhaft, muss aber bei den Luftdichtheitsbetrachtungen<br />
in die Überlegungen<br />
einbezogen werden.<br />
Wichtig ist:<br />
● vollflächige innere Spachtelung bzw.<br />
Putzauftrag (auch im Bereich von<br />
Installationen etc.)<br />
● dichte äußere Verklebung des Wärmedämmverbundsystems<br />
● möglichst am oberen Abschluss die<br />
Lochung verschließen<br />
● Verwendung luftdichter Unterputzdosen<br />
für die Elektroinstallation in<br />
den Außenwänden<br />
● Überströmungen durch Leerrohre<br />
nach außen vermeiden, z. B. im<br />
Bereich der Leitung zum Rolladen-<br />
Motor und zu Außeninstallationen.<br />
<strong>Die</strong> Luftdichtheitsprüfung war für die<br />
beteiligten Handwerker eine äußerst<br />
Bild 15: Test mit der Blower-Door und<br />
Auswertungscomputer<br />
effiziente Fortbildung. Alle waren mit<br />
hohem Engagement und fast schon<br />
sportlichem Ehrgeiz bemüht, auch die<br />
letzte Undichtheit aufzuspüren. Während<br />
bei einfacheren Bauformen mit<br />
dem gleichen Handwerkerstamm regelmäßig<br />
bei der ersten Luftdichtheitsmessung<br />
n 50<br />
-Werte zwischen 0,3 und<br />
0,5 h -1 erzielt wurden, musste bei den<br />
Wetzendorfer Häusern aufgrund der<br />
ungünstigen Gebäudegeometrie gründlich<br />
nachgearbeitet werden, um die<br />
geforderten 0,6 h -1 zu unterschreiten.<br />
Lüftungsanlage<br />
<strong>Die</strong> Lüftung erfolgt für jedes Haus getrennt<br />
durch eine Abluftwärmerückgewinnungsanlage<br />
mit Gegenstrom-<br />
Plattenwärmetauscher 8) . <strong>Die</strong> Auslegungs-Luftwechselrate<br />
beträgt 30 m 3<br />
pro Stunde und Person, gerechnet für<br />
vier Personen pro Gebäude. Zwischen<br />
90 und 300 m 3 /h kann der Luftdurchsatz<br />
in 14 Stufen individuell eingestellt<br />
werden. Da die Gebäude unterschiedlich<br />
bewohnt werden - von der vierköpfigen<br />
Familie bis zu einem 2-Personen-<br />
Haushalt - ist diese gezielte Einstellung<br />
notwendig, um die Luftmengen dem<br />
Nutzerverhalten anzupassen und keine<br />
zu hohen Energieverluste zu erhalten.<br />
In der Regel werden drei Stufen<br />
eingestellt: Grundlüftung für die Nacht<br />
und bei Abwesenheit der Bewohner mit<br />
90 m 3 /h, Standardlüftung mit ca. 120<br />
m 3 /h und Stoßlüftung für geringe<br />
Spitzenzeiten mit 200 bis 250 m 3 /h.<br />
<strong>Die</strong> Luftansaugung erfolgt südlich des<br />
Gebäudes mittels einer frei aufgestellten<br />
Feinfilteransaugung durch einen<br />
Erdreichwärmetauscher zur Nordseite<br />
des Gebäudes, wo das Lüftungsgerät<br />
im kalten Kellerbereich direkt an der<br />
thermischen Hülle des Wohnbereichs<br />
positioniert ist. <strong>Die</strong> Zuluftleitungen innerhalb<br />
der Gebäudehülle wurden in<br />
Wickelfalzrohr ausgeführt. <strong>Die</strong> Zuströmung<br />
erfolgt über Weitwurfdüsen<br />
im Wohnraum und den Schlaf- und<br />
Arbeitszimmern. Kurze Leitungsführungen<br />
waren das wesentliche Prinzip<br />
bei der Rohrnetzauslegung. Insbesondere<br />
die Zuluftleitungen sollen die Mög-
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
Erdreichwärmetauscher<br />
Ein Erdreichwärmetauscher aus HT-<br />
Rohren mit einem Durchmesser von<br />
150 mm auf eine Länge von etwa<br />
15 m führt von der Südseite des Gebäudes<br />
unterhalb der Bodenplatte zum<br />
Keller. Da der versetzte Keller nur ca.<br />
1,50 m niedriger als das Erdgeschoss<br />
liegt, wurde die Höhe so gewählt, dass<br />
die Leitung mit 2 % Gefälle knapp oberhalb<br />
des Kellerbodens einmündet und<br />
die Möglichkeit der Kondensatentwässerung<br />
und Reinigung gegeben ist.<br />
Bild 16: Einblasen der Zellulose-Dämmung im Spitzbodenbereich<br />
lichkeit bieten, ohne besonders hohen<br />
Aufwand gereinigt zu werden. <strong>Die</strong> Luftströmung<br />
erfolgt von den Aufenthaltsräumen<br />
über die 20 mm hohen unteren<br />
Türschlitze durch die Flure zu den<br />
Absaugungen in Bad, WC und Küche.<br />
<strong>Die</strong> Abluft wird direkt vom Gerät durch<br />
die Giebelwand nach außen geleitet.<br />
<strong>Die</strong> Einregulierung der Anlage und Bestimmung<br />
der tatsächlichen Luftwechselraten<br />
erfolgte im Rahmen der Begleitforschung<br />
und wurde durch Messungen<br />
überprüft. Neben der Luftwechselrate<br />
wurde dabei das Hauptaugenmerk<br />
auf die Durchströmung der<br />
Räume und vor allem auf die Raumluftqualität<br />
gelegt.<br />
Der Investitionsaufwand für die gesamte<br />
Lüftungsanlage betrug 10.500 DM pro<br />
Haus.<br />
Der Erdreichwärmetauscher ist dazu<br />
ausgelegt, in den meisten Frostsituationen<br />
die angesaugte Luft oberhalb<br />
der Frostgrenze zu halten und damit<br />
den kontinuierlichen Betrieb der Anlage<br />
zu sichern. Nur in sehr strengen<br />
Frostperioden über eine längere Zeit<br />
besteht Frostgefahr. In Abstimmung mit<br />
den Bauherren wurde die Investition für<br />
ein Heizregister zur Luftvorerwärmung<br />
zunächst eingespart. Falls die Beobachtung<br />
des Lüftungsbetriebs erhöhte<br />
Stillstandszeiten des Zuluftventilators<br />
aufgrund der Frostschutzautomatik und<br />
dadurch resultierend gravierende zusätzliche<br />
Heizleistungen für solche<br />
Frosttage ergibt, wird das Heizregister<br />
nachträglich seitens der Haustechnikfirma<br />
zu einem bereits ausgehandelten<br />
Festpreis montiert.<br />
<strong>Die</strong> Reinigung kann vom Ansaugrohr<br />
her durch Spülen mit Wasser erfolgen<br />
oder durch einen Ziehdraht, an dem<br />
ein Softball befestigt ist, der eine Reinigung<br />
und vor allem Zustandskontrolle<br />
auf einfache Art ermöglicht. Der<br />
Kondensatablauf liegt im frei begehbaren<br />
Bereich und kann jederzeit überprüft<br />
werden.<br />
Heizung<br />
Bild 17: Lüftung – Wickelfalzrohre mit Schalldämpfer<br />
<strong>Die</strong> Entscheidung für das Heizsystem<br />
fiel pragmatisch aus Kostenerwägungen<br />
heraus. Zusätzlich zur heizungsunabhängigen<br />
Lüftungsanlage wurde eine<br />
konventionelle Zentralheizung mit Gasbrennwertkessel<br />
eingebaut. <strong>Die</strong> Anlage<br />
kostete für alle vier Häuser zusam-<br />
27
Energetisch hochwertig mit Satteldach<br />
men 38.000 DM, d. h. pro Haus brutto<br />
9.500 DM inklusive Projektierung.<br />
Nicht enthalten sind die Wärmemengenzähler<br />
9) , die im Rahmen des Messprogramms<br />
gespendet wurden. <strong>Die</strong> Alternative<br />
mit Wärmepumpen-Kompaktaggregat<br />
hätte höhere Investitionskosten<br />
verursacht als die hier ausgeführte<br />
Heizungs- und Lüftungsanlage.<br />
Als Vorteil für die standardmäßige Heizungsanlage<br />
mit Heizkörpern ergibt sich<br />
der erhöhte Regelungskomfort und der<br />
Vertriebsvorteil: ein Haus “ohne Heizung”<br />
hätte möglicherweise doch noch<br />
etwas abgeschreckt. Als Nachteil könnte<br />
sich die höhere präsente Heizleistung<br />
erweisen. Trotz extrem minimierter Vorlauftemperatur<br />
kann das Nutzerverhalten<br />
zu erhöhten Verbräuchen führen.<br />
Bei der Planung der Heizung wurden<br />
Heizkörper nur für die fünf Aufenthaltsräume<br />
und das Bad vorgesehen. Zudem<br />
konnte an den Rohrleitungen gespart<br />
werden, weil die Heizkörper an<br />
zentraler Stelle in den Räumen positioniert<br />
sind. Auf Rohrisolierung konnte<br />
im Erdgeschoss verzichtet werden,<br />
weil die Leitungen innerhalb der Estrichdämmung<br />
verlegt sind.<br />
Brauchwassererwärmung<br />
<strong>Die</strong> Heizungsanlage und Solarspeicher<br />
sind in einem Nebengebäude zwischen<br />
den beiden Doppelhäusern untergebracht.<br />
<strong>Die</strong>se externe Unterbringung<br />
wird zusammen mit der kleinen Nahwärmeleitung<br />
zu etwas höheren Anlagenverlusten<br />
führen als bei einer Anlage,<br />
die innerhalb der thermischen<br />
Gebäudehülle positioniert ist. Es war<br />
aber von der Arbeitsgruppe beabsichtigt,<br />
die Haustechnik präsentabel unterzubringen,<br />
d. h. außerhalb des<br />
Wohnbereichs der Eigentümer.<br />
Der Edelstahlkamin der Heizanlage<br />
würde auch einer deutlich höheren<br />
Heizleistung als den heizungstechnisch<br />
geforderten 5 kW alle Ehre machen und<br />
wird sicher manche Nebenbemerkung<br />
bei den Besuchern provozieren, aber<br />
auch für Passivhäuser gelten die Auflagen<br />
der Schornsteinfeger.<br />
Stromverbrauch<br />
<strong>Die</strong> Bauherrn erhalten ein Strom-Messgerät,<br />
um ihre Haushaltsgeräte auf ihren<br />
Verbrauch überprüfen zu können.<br />
<strong>Die</strong> bisherigen und zukünftigen Verbräuche<br />
werden dokumentiert. Finanzielle<br />
Anreize für Neuinvestitionen in<br />
Spargeräte werden nicht gegeben,<br />
deshalb wird der ein oder andere Stromschlucker<br />
wohl noch ein paar Jahre<br />
laufen.<br />
Für Wasch- und Spülmaschine werden<br />
Warmwasseranschlüsse installiert, die<br />
aus der Solaranlage gespeist werden.<br />
Gekocht wird bei zwei Häusern mit Gas.<br />
<strong>Die</strong> Zielwerte für den Stromverbrauch<br />
liegen zwischen 1.500 und 2.600 kWh/a<br />
pro Haushalt.<br />
Jahresheizwärmebedarf<br />
Eher hohe Transmissionswärmeverluste<br />
und geringere solare Gewinne kennzeichnen<br />
das Nürnberger Projekt aufgrund<br />
der fehlenden Südausrichtung<br />
des Spitzbodenbereichs. Durch verbesserte<br />
Dämmdicken und gezielte Wärmebrückenreduzierungen<br />
wird der<br />
Passivhaus-Kennwert erreicht. <strong>Die</strong> letzten<br />
entscheidenden Kilowattstunden<br />
wurden durch die Verlegung des Kellers<br />
auf die Nordseite des Gebäudes<br />
eingespart, wodurch die Nordwand der<br />
thermischen Hülle mit dem Faktor 0,5<br />
beaufschlagt werden konnte. In der<br />
Praxis wird jedoch vor allem der funktionierende<br />
Windfang für Einsparungen<br />
sorgen.<br />
Kosten / Wirtschaftlichkeit<br />
<strong>Die</strong> Baukosten für das Projekt Nürnberg<br />
betragen nach DIN 276 für Kosten-<br />
<strong>Die</strong> vier Gebäude werden gemeinsam<br />
durch eine solarthermische Anlage<br />
versorgt. <strong>Die</strong> Flachkollektoren 10) sind<br />
oberhalb der Gaube von Haus 1 und<br />
2 in acht Feldern zu je 2,4 m 2 Absorberfläche<br />
untergebracht. <strong>Die</strong> Speicherung<br />
erfolgt in einem 750-Liter Thermosyphon-Pufferspeicher<br />
und die Warmwasserversorgung<br />
über einen 350-Liter-Warmwasser-Thermosyphonspeicher.<br />
<strong>Die</strong> solare Deckung für die<br />
Brauchwarmwasserversorgung wurde<br />
mit dieser Anordnung auf etwa 60 %<br />
gebracht. Zusätzlich ist durch den kleinen<br />
Warmwasserspeicher die Legionellen-Problematik<br />
gelöst. Regelungstechnisch<br />
ist die Heizungseinbindung<br />
beinhaltet. Allerdings wird davon ausgegangen,<br />
dass durch die hohen passiven<br />
Direktgewinne der Deckungsanteil<br />
der Solaranlage für das Heizen sehr<br />
gering anzusetzen ist.<br />
Energiekennwert Heizwärme Nürnberg<br />
Nürnberg-Wetzendorf, Doppelhaushälfte Haus 2, 123,4 m 2 WF<br />
Wand<br />
U = 0,12 W/m 2 K<br />
Dach<br />
U = 0,11 W/m 2 K<br />
Grund<br />
U = 0,14 W/m 2 K<br />
Fenster<br />
U = 0,77 W/m 2 K<br />
Wärmebrücken<br />
Lüftungsverluste<br />
AWR 85 %, LWR 0,33<br />
Solare Gewinne<br />
g = 55 %<br />
Interne Gewinne<br />
Heizwärmebedarf<br />
14,4 kWh/(m 2 a)<br />
Bild 18: Energiekennwert Heizwärme Nürnberg<br />
+20,0<br />
+10,0<br />
0,0<br />
-10,0<br />
-20,0<br />
kWh/(m 2 a)<br />
28
Raumluftqualität<br />
gruppe 300 und 400 1.950 DM inkl.<br />
MwSt. Darin enthalten sind 200 DM/<br />
m 2 für die passivhausspezifischen Investitionen.<br />
Nicht enthalten ist die Solaranlage<br />
(ca. 50 DM/m 2 ). Für Keller- und<br />
Nebenräume entstehen Kosten in Höhe<br />
von 1.200 DM/m 2 . <strong>Die</strong> gemeinsame Versorgung<br />
der Häuser wirkte sich hinsichtlich<br />
der Erschließungskosten äußerst<br />
günstig aus.<br />
Ein Vergleich von Investitionskosten und<br />
monatlichen Finanzierungs- und Betriebskosten<br />
zeigt, dass bereits bei<br />
heutigen Rahmenbedingunen die Passivbauweise<br />
hinsichtlich der monatlichen<br />
Belastung die wirtschaftlichere<br />
Bauform ist.<br />
Bild 19: Der Feuchteaustrag aus Räumen findet zu 98 % über die Lüftung und nur zu 2 % durch<br />
Diffusion statt<br />
Resümee<br />
Mit dem Projekt wurde ein Thema<br />
umgesetzt, das in Bayern bis dahin<br />
unterrepräsentiert war. Das positive<br />
Presseecho sowie die wissenschaftliche<br />
Begleitforschung und zahlreiche<br />
Informationsveranstaltungen im Umfeld<br />
des Bauvorhabens haben in der Öffentlichkeit<br />
für das energiesparende Bauen<br />
geworben. <strong>Die</strong> Passivhäuser in<br />
Wetzendorf sind ein Mosaikstück im<br />
kommunalen Klimaschutzfahrplan, der<br />
nicht zuletzt aufgrund zahlreicher Aktivitäten<br />
im Rahmen der LOKALEN<br />
AGENDA 21 unterstützt wird.<br />
Raumluftqualität<br />
“Energiesparen versus Raumlufthygiene”<br />
war die Thematik zahlreicher<br />
Fachkongresse in den achtziger Jahren.<br />
<strong>Die</strong> Schlagworte auf der einen<br />
Seite lauteten Sick-Building-Syndrom<br />
und Wohngifte, auf der anderen Seite<br />
Ressourcenschonung und klimagerechtes<br />
Bauen. Zündstoff für kontroverse<br />
Diskussionen war reichlich<br />
gegeben. <strong>Die</strong> Diskussion um “atmende<br />
Wände” und “totdämmen” war<br />
spätestens Ende der achtziger Jahre<br />
beendet und die Inhalte wurden<br />
wissenschaftlich präziser. Unstrittig<br />
waren folgende Punkte:<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
gesundheitsverträgliche Raumluft<br />
hat bei jeder Planung Priorität,<br />
selbstverständlich auch beim<br />
energiesparenden Bauen.<br />
Minimierung der Transmissionswärmeverluste<br />
durch hochwärmedämmende<br />
Außenbauteile und Fenster<br />
ist Grundvoraussetzung für Einsparung<br />
von Energie und erhöht zugleich<br />
die Behaglichkeit in diesen Gebäuden.<br />
Luftdichtheit der Gebäudehülle ist<br />
unabdingbar für schadenfreies Bauen,<br />
um Kondenswasserniederschläge<br />
in den Konstruktionen zu<br />
verhindern - die Lüftung kann nicht<br />
über Undichtheiten in der Gebäudehülle<br />
befriedigend erfolgen.<br />
nur ausreichende und gezielte Lüftung<br />
ermöglicht gesundes Wohnen.<br />
<strong>Die</strong> Erfahrungen der letzten Jahre zeigen,<br />
dass Gebäude mit Lüftungsanlagen<br />
durchweg bessere Raumluftqualität<br />
aufweisen als Vergleichsobjekte mit<br />
manueller Lüftung. Um die Raumluftqualität<br />
von Gebäuden mit mechanischen<br />
Lüftungsanlagen zu erreichen,<br />
muss bei Gebäuden mit Fensterlüftung<br />
alle zwei bis drei Stunden ein vollständiger<br />
Austausch der Raumluft per<br />
Fensterlüftung erfolgen. <strong>Die</strong>s wird in<br />
der Praxis selten konsequent durchgeführt.<br />
An die Grenzen stößt die manuelle<br />
Lüftung vor allem nachts, wenn<br />
eigentlich nur die Alternative “Fenster<br />
auf oder zu” übrig bleibt, gleichbedeutend<br />
mit “gute Raumluftqualität<br />
bei hohem Energieverlust oder<br />
schlechte Luft bei geschlossenem<br />
Fenster”.<br />
Geräte zur kontrollierten Lüftung stellen<br />
deshalb eine Verbesserung der<br />
hygienischen Bedingungen dar. Richtig<br />
ausgeführte Lüftungsanlagen ermöglichen<br />
eine angepasste Luftwechselrate<br />
und gezielten Luftaustausch.<br />
<strong>Die</strong> hygienischen Anforderungen<br />
können deutlich besser eingehalten<br />
werden als bei der manuellen<br />
Lüftung. Darüber hinaus können mittels<br />
optimierter Luftwechselrate und<br />
Wärmerückgewinnung die Energieverluste<br />
durch die Lüftung auf einen<br />
29
Raumluftqualität<br />
passivhausgerechten Wert gesenkt<br />
werden.<br />
Eine Grundvoraussetzung für energetisch<br />
und hygienisch einwandfreies<br />
Bauen ist die Wahl emissionsarmer<br />
Baustoffe. <strong>Die</strong> erforderliche Luftwechselrate<br />
ergibt sich aus der Belastung<br />
der Raumluft durch die Nutzer.<br />
<strong>Die</strong> Kohlendioxidabgabe beim<br />
Atmen ergibt die Anforderung von<br />
etwa 30 m 3 frischer Außenluft pro Person<br />
in der Stunde. Auf dieser Luftmenge<br />
aufbauend müssen alle anderen<br />
Schadstoffe, die im Gebäude<br />
anfallen, über die Lüftung abtransportiert<br />
werden.<br />
Passivhäuser erfordern Abluftwärmerückgewinnungsanlagen<br />
mit exakt<br />
justierbaren Luftdurchsätzen für alle<br />
Räume. Damit liegen für die Kontrolle<br />
der Raumluftqualität geradezu Laborbedingungen<br />
vor und eine exakte<br />
Überprüfung und Quantifizierung<br />
der Schadstoffmengen ist möglich.<br />
Qualitätssicherung in diesem Bereich<br />
wird in den nächsten Jahren ein wichtiger<br />
Aspekt der Bauplanung und Baudurchführung<br />
werden. Der Planer ist<br />
zunehmend für die Einhaltung von<br />
Schadstoff-Grenzwerten verantwortlich.<br />
Dazu benötigt er Instrumentarien wie<br />
● gesicherte Grenzwerte für zulässige<br />
Schadstoffbelastungen von Innenräumen<br />
● güteüberwachte Baustoffe und einfachen<br />
Zugang zu entsprechenden<br />
Daten [6]<br />
● Bilanzierungsmöglichkeit für Schadstoffe<br />
entsprechend einer Raumbuch-Matrix<br />
● belastbare Annahmen für Nutzereinflüsse.<br />
Bei dem Passivhausprojekt in Nürnberg<br />
wurden in interdisziplinärer Zusammenarbeit<br />
Raumluftmessungen<br />
Faktor<br />
1<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0<br />
Rohbau<br />
Gipskarton<br />
Fliesen<br />
Maler<br />
Boden<br />
vor Einzug<br />
Bild 20: Zu erwartende Schadstoffbelastung am Beispiel Formaldehyd (Referenzraum) [7]<br />
durchgeführt und die Lüftungsanlagen<br />
diesbezüglich optimiert. <strong>Die</strong> Ausführung<br />
der Raumbegrenzungsflächen in massiven<br />
Materialien ist dabei ein Vorteil,<br />
weil bei komplett mineralischen Aufbauten<br />
die Emissionen extrem gering sind.<br />
<strong>Die</strong> idealtypisch zu erwartenden Messergebnisse<br />
für einen Raum der Passivhäuser<br />
in Nürnberg wurden vorab mit<br />
einem Rechenmodell am Beispiel<br />
Formaldehydbelastung quantifiziert und<br />
in einer Grafik dargestellt [7]. In der Praxis<br />
ist natürlich davon auszugehen, dass<br />
durch eine Vielzahl von Einflüssen die<br />
Belastungskurven abweichen werden.<br />
Eine parallel durchgeführte Befragung<br />
bei 8 materialgleichen Einfamilienhäusern<br />
in Erlangen-Büchenbach mit ei-<br />
Zu erwartende Schadstoffbelastung<br />
am Beispiel Formaldehyd (Referenzraum)<br />
1: entspricht Grenzwert 0,05 ppm Formaldehyd Schlafzimmer 15 m 2 WF, KS-Mauerwerk,<br />
verputzt, einseitig Holzständerwand;<br />
Betondecke, Raufaser, Dispersion,<br />
Holzboden, o. Kleber, emissionsminimiert<br />
nach Einzug<br />
Nutzer Mobiliar Baustoffe<br />
1 Monat<br />
2 Monate<br />
4 Monate<br />
8 Monate<br />
1 Jahr<br />
2 Jahre<br />
nem Standard zwischen Niedrigenergiebauweise<br />
(mit und ohne AWR/<br />
25 bis 45 kWh/m 2 a) und Passivhausstandard<br />
führte zu dem Ergebnis,<br />
dass die Raumluftqualität durch den<br />
Einsatz von mechanischen Lüftungsanlagen<br />
mit einem Luftaustausch von<br />
100 bis 140 m 3 /h subjektiv als sehr<br />
hochwertig eingestuft wurde. Bezeichnend<br />
war der Hinweis eines<br />
Hauseigentümers, dass bei einem<br />
Ausfall der Anlage über mehrere Tage<br />
und Ersatz durch Fensterlüftung die<br />
Luftqualität als deutlich weniger<br />
qualitätvoll empfunden wurde.<br />
<strong>Die</strong> Situation im Sommer ist wie bei<br />
üblichen Gebäuden unkritisch, weil<br />
Fensterlüftung in ausreichendem Maß<br />
gewährleistet ist.<br />
30
Primärenergieinhalt für die Erstellung und Nutzung eines Gebäudes<br />
Primärenergiebilanz für die Erstellung und Nutzung eines Gebäudes<br />
<strong>Die</strong> ökologische Bewertung von<br />
Passivhäusern kann nicht nur auf<br />
die Betriebsphase beschränkt werden,<br />
sondern muss die Gebäudeerstellung<br />
mit einbeziehen. Der<br />
Primärenergieinhalt des Gebäudes<br />
und insbesondere die Mehraufwendungen<br />
für die Passivhaus-Komponenten<br />
müssen in die Gesamtbilanzierung<br />
einfließen. Für das<br />
Nürnberger Projekt wurde eine exakte<br />
Ermittlung dafür durchgeführt.<br />
Grundlage war das Architekten-<br />
Leistungsverzeichnis, das positionsgenau<br />
alle Materialien enthält. <strong>Die</strong><br />
Massen wurden auf das Volumen<br />
umgerechnet, wozu Verbundbaustoffe<br />
rechnerisch weitgehend in ihre<br />
Einzelmaterialien zerlegt wurden und<br />
mit den spezifischen Primärenergieinhalten<br />
verknüpft [6, 8, 9, 10]. Der<br />
Primärenergieinhalt des gesamten<br />
Gebäudes beträgt 430.000 MJ.<br />
Dazu kommen für die Passivhauskomponenten<br />
48.000 MJ (11,2 %)<br />
und für den Anteil an der Solaranlage<br />
14.000 MJ (3,3 %). Prozentual<br />
beträgt der Mehraufwand der einzelnen<br />
Maßnahmen bezogen auf die<br />
Standardvariante: Außenwände<br />
3,2 %, Dach 0,7 %, Boden 1,3 %,<br />
Fenster 3,2 %, Lüftungsanlage<br />
2,5 %, Erdreichwärmetauscher 0,9 %<br />
und Heizung (Minderaufwand) –1,0 %.<br />
Das Ergebnis zeigt Bild 22.<br />
Konstruktion:<br />
Konstruktion:<br />
1 2<br />
1,8 1,8<br />
1 8 17 5 1 1 30 17 5 1<br />
27 5 49 5<br />
U = 0,42 W/(m 2 · K) U = 0,13 W/(m 2 · K)<br />
Wird die Herstellungsenergie auf 50<br />
Jahre abgeschrieben und eine Bilanz<br />
aller Energieverbräuche für diesen Zeitraum<br />
aufgestellt, ergibt sich eine Entwicklung,<br />
wie sie in Bild 23 dargestellt<br />
wird. Stellt man den minimalen Aufwand<br />
für die Passivhauskomponenten von ca.<br />
1,5 kWh/(m 2 a) dem Heizwärmebedarf<br />
eines Standardgebäudes mit 50 bis 70<br />
kWh/(m 2 a) Mehraufwand gegenüber, so<br />
ist die Wirtschaftlichkeit von Passivhäusern<br />
sehr deutlich abzulesen. <strong>Die</strong> energetische<br />
Amortisationszeit der passivhausgerechten<br />
Wandkonstruktionen<br />
beträgt 3,7 Jahre (Bild 21). Bei Gesamtbetrachtung<br />
des Passivhauses kann<br />
sich die energetische Amortisation bereits<br />
nach 1,5 Jahren einstellen [11].<br />
Amortisationszeit für Primärenergieverbräuche<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
221<br />
200<br />
111<br />
100<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10<br />
Nutzungsdauer t [a]<br />
Bild 21: Amortisationszeit für Primärenergieverbräuche der Außenwand [8]<br />
Primärenergieverbrauch [kWh/m 2 ]<br />
Zukünftig sollte der Entwurf und die<br />
Baustoffauswahl auch dadurch<br />
beeinflusst sein, dass Materialien gewählt<br />
werden, die einen möglichst<br />
geringen Primärenergieinhalt benötigen.<br />
Im Bereich der mineralischen<br />
Baustoffe ist dies z. B. <strong>Kalksandstein</strong>,<br />
bei den Dämmstoffen liegt die Zellulosedämmung<br />
derzeit am günstigsten.<br />
Eine ganzheitliche Betrachtung der<br />
Energieflüsse beim Bauen und Wohnen<br />
wird in den nächsten Jahren zunehmend<br />
Einfluss auf neue Gebäudekonzepte<br />
ausüben.<br />
1<br />
2<br />
530<br />
340<br />
Amortisationszeit (break-even-point)<br />
für Primärenergieinhalt<br />
t = 3,7 a<br />
Passivhauskomponenten:<br />
48.000 MJ (13,300 kWH)<br />
55000<br />
50000<br />
45000<br />
40000<br />
35000<br />
30000<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
0<br />
-5000<br />
MJ<br />
125,000<br />
Primärenergiebilanz Passivhaus Nürnberg<br />
DHH 126 m2 WF/25 m2 NF<br />
Solar:<br />
14.000 MJ (3,9000 kWH)<br />
Erdarb/Entw.<br />
Maurerarb.<br />
Betonarb.<br />
Zimmerer<br />
Dach/Bleche<br />
Außenputz<br />
Innenputz<br />
Trockenputz<br />
Boden/Flies.<br />
Estrich<br />
Zellulose<br />
Schreiner<br />
Sonstige<br />
Sanitär<br />
Heizung<br />
Solar<br />
Lüftung<br />
Elektro<br />
Bild 22: Primärenergiebilanz nach Gewerken<br />
Standardgebäude:<br />
430.000 MJ (119,500 kWH)<br />
Standardgebäude<br />
Passivhaus-<br />
Komponenten<br />
kWh/(m 2 a)<br />
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
zum Vgl.: Heizwärmebedarf nach WSVO 95<br />
Jährliche Primärenergiebilanz über 50 Jahre (pro m2)<br />
Schönheitsreparaturen<br />
Lüfterstrom<br />
Haushaltsstrom<br />
Kochen<br />
Brauchwarmwasser<br />
Heizung<br />
Primärenergieinhalt<br />
Gebäude*<br />
5<br />
* auf 50 Jahre verteilt<br />
10<br />
Passivhaus Nürnberg (DHH 126 m2 WF/25 m2 NF)<br />
15<br />
Haustechnik (15 Jahre) Dach, Fassade, Fenster (30 Jahre)<br />
Passivhauskomponenten* 11,2 %<br />
20<br />
25<br />
Jahre<br />
Bild 23: Primärenergiebilanz über 50 Jahre<br />
30<br />
35<br />
Gebäudeerstellung<br />
40<br />
Instandhaltung<br />
Gebäudebetrieb<br />
45<br />
50<br />
31
Kosten / Wirtschaftlichkeit<br />
Kosten / Wirtschaftlichkeit<br />
<strong>Die</strong> Baukosten für das Nürnberger<br />
Projekt wurden auf der Grundlage<br />
der Positionen des Leistungsverzeichnisses<br />
gegenübergestellt und<br />
die passivhausspezifischen Mehrkosten<br />
ermittelt. <strong>Die</strong> Gebäudekosten<br />
für das Standardhaus (WSVO 1995)<br />
betragen 250.600 DM (Kostengruppe<br />
300/400 nach DIN 276 inkl.<br />
MwSt.). Das entspricht 1.750 DM/<br />
m 2 Wohnfläche und 1.200 DM/m 2<br />
Nutzfläche. <strong>Die</strong> Mehrkosten für die<br />
Passivhaus-Komponenten betragen<br />
pro Gebäude 25.700 DM (10,2% ≈<br />
200 DM/m 2 ). Im Einzelnen: Außenwände<br />
5.000 DM (2,0 %), Dach<br />
3.200 DM (1,2 %), Boden 900 DM<br />
(0,3 %), Fenster 6.700 (2,4 %), Lüftungsanlage<br />
9.800 DM (3,5 %), Erdreichwärmetauscher<br />
1.200 (0,5%)<br />
und Heizung (Minderaufwand)<br />
- 2.100 DM (- 0,8 %). Zusätzlich kostet<br />
die Solaranlage 6.600 DM pro<br />
Doppelhaushälfte zusätzlich. Bild 24<br />
zeigt die Kostenaufteilung nach Gewerken.<br />
In Bild 25 werden die Mehrkosten<br />
je Bauteil in Bezug zur erreichten<br />
Heizwärmeeinsparung gesetzt.<br />
Für jeden dieser Einsparungsschritte<br />
wird in Bild 26 die Wirtschaftlichkeit<br />
dargestellt, indem die<br />
Kosten pro eingesparter Kilowattstunde<br />
ausgewiesen werden.<br />
<strong>Die</strong> Gesamtinvestitionskosten für die<br />
Häuser zeigt Bild 27. Für Haus 1<br />
40.000<br />
35.000<br />
30.000<br />
25.000<br />
20.000<br />
15.000<br />
10.000<br />
5.000<br />
0<br />
-5000<br />
DM<br />
inkl.<br />
MwSt<br />
Passivhauskomponenten:<br />
25.700 DM (200 DM/m2)<br />
Erdarb/Entw.<br />
Maurerarb.<br />
Betonarb.<br />
Baukosten nach DIN 276, Passivhaus Nürnberg<br />
DHH 126 m2 WF/25 m2 NF, Kostengruppe 300/400<br />
Zimmerer<br />
Dach/Bleche<br />
Außenputz<br />
Innenputz<br />
Solaranlage:<br />
6.600 DM<br />
Trockenputz<br />
Boden/Flies.<br />
Estrich<br />
Zellulose<br />
Standardgebäude:<br />
250.600 DM (1.750/1.200 DM/m2)<br />
Schreiner<br />
Sonstige<br />
Sanitär<br />
Heizung<br />
Standardgebäude<br />
Passivhaus-<br />
Komponenten<br />
Solaranlage<br />
Lüftung<br />
Elektro<br />
Bild 24: Baukosten nach DIN 276 (Kostengruppe 300/400) für eine Doppelhaushälfte des<br />
Passivhauses Nürnberg und Mehrkosten für Passivhauskomponenten<br />
betragen sie inkl. Grundstück, Erschließung,<br />
Außenanlagen und Nebenkosten<br />
570.000 DM. Ohne Passivhauskomponenten<br />
wären für ein Standardgebäude<br />
538.000 DM angefallen. Der<br />
Vergleich der beiden Varianten weist<br />
bereits bei den heutigen Rahmenbedingungen<br />
eine geringere monatliche<br />
Belastung für die Passivhaus-Variante<br />
aus. <strong>Die</strong> Rahmenbedingungen sind in<br />
Bild 28 dargestellt.<br />
Wichtig für die Umsetzung energiesparender<br />
Gebäude ist die schlüssige<br />
Darstellung dieser Gesamtkostensicht.<br />
<strong>Die</strong> bisher übliche Fixierung<br />
auf Investitionskosten hält<br />
umfassendem betriebswirtschaftlichen<br />
Denken nicht stand. Auch im<br />
Wohnungsbau wird sich zunehmend<br />
die Sichtweise durchsetzen, die zurzeit<br />
mit dem Facility Management<br />
beim Gewerbebau Raum greift.<br />
Jahres-Heizwärmebedarf in Abhängigkeit<br />
von Standard und Kosten<br />
4 Doppelhaushälften Nürnberg-Wetzendorf 126 m2 WF/ 25 m2 NF, I+Satteldach<br />
Kosten pro eingesparter Kilowattstunde<br />
Passivhäuser Nürnberg-Wetzendorf<br />
4 Doppelhaushälften 126 m2 WF/ 25 m2 NF, I+Satteldach<br />
120 100 80 60 40 20 0<br />
kWh/(m2a)<br />
0,3 0,2 0,1 0<br />
DM/kWh<br />
WSV 72,5<br />
WSVO 95<br />
WSVO 95<br />
5.000<br />
EN 832<br />
PHPP<br />
57,8<br />
Wände<br />
U=0,125 (0,45)*<br />
5.000<br />
0,04<br />
Wände<br />
U=0,125 (0,45)*<br />
3.200 DM Mehrkosten<br />
46,7<br />
Dach<br />
U=0,107 (0,3)<br />
3.200<br />
DM Mehrkosten<br />
0,06<br />
Dach<br />
U=0,107 (0,3)<br />
900<br />
41,2<br />
Boden<br />
U=0,14 (0,4)<br />
900<br />
0,03<br />
Boden<br />
U=0,14 (0,4)<br />
6.800<br />
33,1<br />
Fenster<br />
U
Förderung<br />
Monatliche Belastung<br />
Passivhäuser Nürnberg, DHH Haus 1<br />
700000<br />
600000<br />
500000<br />
400000<br />
300000<br />
200000<br />
100000<br />
0<br />
Investitionskosten Passivhäuser Nürnberg<br />
138 m2 WF, 27 m2 NF<br />
126 m2 WF, 25 m2 NF<br />
1.750 DM/m2 WF<br />
750 m2 Grundstücksfläche<br />
Haus 1 Haus 2 Haus 3 Haus 4<br />
DM pro Monat<br />
2000<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Investitionskosten 570.000 DM<br />
Passivhaus<br />
Förderung<br />
Finanzierung<br />
Wasser<br />
Heizung<br />
Warmwasser<br />
Strom<br />
Investitionskosten 538.000 DM<br />
Standardhaus<br />
Grundstück DIN 276/100<br />
Erschließung DIN 276/200<br />
Grundstück DIN 276/ 3/400<br />
Solaranlage<br />
Passivhauskomponenten<br />
Außenanlagen DIN 276/500<br />
Nabenkosten DIN 276/700<br />
Sonstiges/Ausst., Zist.<br />
Förderung:<br />
Rahmenbedingungen:<br />
– Fördermittel (CO 2¯ Minderungsprogramm etc. 12000 DM)<br />
– KfW-Finanzierung Passivhaus 50.000 Euro<br />
– Zinsen 6,0 % (10 Jahre)<br />
– Tilgung 1 %<br />
– Eigenmittel 100.000 DM<br />
– Eigenleistung 15.000 DM<br />
– Eigenheimzulage 2 Kinder, Öko-Bonus<br />
Bild 27: Investitionskosten<br />
Bild 28: Monatliche Belastung<br />
Grundsätzlich sind die passivhausspezifischen<br />
Mehrkosten bei Einfamilienhäusern<br />
und Doppelhäusern<br />
höher als bei kompakteren Bauformen<br />
wie Reihenhäusern und Mehrfamilienhäusern.<br />
Für alle Gebäude<br />
gleichermaßen sinken die Kosten für<br />
den Passivhaus-Standard. Das liegt<br />
an der zunehmenden Verfügbarkeit<br />
kostengünstiger Komponenten. Bei<br />
den Prototypen in Darmstadt-Kranichstein<br />
im Jahr 1991 wurde noch weitestgehend<br />
handwerkliche Einzelfertigung<br />
eingesetzt. Wenige Jahre später<br />
waren die meisten Bauteile vorgefertigt<br />
verfügbar.<br />
Es ist äußerst erfreulich, dass sich beim<br />
Bauen Anforderungen der Ökonomie<br />
und Ökologie verbinden. Energieeffizienz<br />
wird in den nächsten Jahren<br />
einen wesentlichen Aspekt beim<br />
Bauen darstellen. Sowohl beim Neubau<br />
als auch beim Altbau wird dieser<br />
Aspekt zu einem Motor der Baukonjunktur<br />
werden.<br />
Förderung<br />
Zur Förderung steht auf Bundesebene<br />
das KfW-Programm zur CO 2<br />
-Minderung<br />
zur Verfügung. Der Träger<br />
der Maßnahme erhält ein langfristiges<br />
zinsgünstiges Darlehen mit<br />
Festzinssätzen und drei tilgungsfreien<br />
Anlaufjahren, das jederzeit<br />
ohne Kosten vorzeitig zurückgezahlt<br />
werden kann. Bei Passivhäusern<br />
wird für jede Wohneinheit ein Darlehen<br />
von 50.000 Euro (97.791 DM)<br />
gewährt. Der Zinsvorteil ist von den<br />
jeweils aktuellen Konditionen abhängig<br />
und beträgt im Allgemeinen<br />
knapp ein Prozent. <strong>Die</strong>s summiert<br />
sich über die Laufzeit von 20 Jahren<br />
zu einer Einsparung von mehr<br />
als 10.000 DM auf. <strong>Die</strong> Beantragung<br />
übernimmt jede engagierte Bank im<br />
Rahmen der Gesamtfinanzierung des<br />
Projektes. <strong>Die</strong> Adresse für weitere Informationen<br />
lautet: Kreditanstalt für<br />
Wiederaufbau KfW, Palmengartenstraße<br />
5-9, 60325 Frankfurt am Main<br />
(www.kfw.de). Der Nachweis der<br />
Förderfähigkeit eines Passivhauses<br />
muss über die Berechnung des<br />
Jahresheizwärmebedarfs und eine<br />
entsprechende Bestätigung erfolgen.<br />
Dazu kann eine vereinfachte Form<br />
des Passivhaus-Projektierungs-Pakets<br />
verwendet werden (Download<br />
kostenlos über die Homepage des<br />
Passivhaus Instituts in Darmstadt:<br />
www.passivehouse.com)<br />
Zahlreiche Kommunen haben ebenfalls<br />
Förderprogramme aufgelegt,<br />
oftmals in Form von Zuschüssen in<br />
Höhe von 5.000 bis 10.000 DM.<br />
<strong>Die</strong>s ist bei den jeweiligen Umweltoder<br />
Wohnungsämtern zu erfragen.<br />
Da Passivhäuser der Modellphase<br />
entwachsen sind, besteht eher geringe<br />
Aussicht auf Förderung bei den<br />
Ministerien von Bund und Ländern<br />
oder bei Institutionen wie der Deutschen<br />
Bundesstiftung Umwelt. Dazu<br />
müsste ein zusätzlicher innovativer<br />
Aspekt gegeben sein, der den Intentionen<br />
des jeweiligen Förderprogramms<br />
entspricht.<br />
33
Siedlungsbau mit der Sonne<br />
Mit Unterstützung des Ministeriums für<br />
Bauen und Wohnen des Landes Nordrhein-Westfalen<br />
wurden in den letzten<br />
Jahren Solarsiedlungen errichtet, an<br />
denen modellhaft Ansätze für zukunftsfähiges<br />
Bauen dargestellt werden sollte.<br />
Ein besonderes Projekt ist die Siedlung<br />
in Steinfurt-Borghorst. 42 Häuser wurden<br />
im engen finanziellen Rahmen des<br />
sozialen Wohnungsbaus gebaut, davon<br />
11 Reihenhäuser in Passivbauweise.<br />
Siedlungsbau<br />
mit der<br />
Sonne<br />
Bild 1: Darstellung im Planungsstadium<br />
Uwe Bröckerhoff<br />
Dipl.-Ing. Erich Terbrack<br />
Dipl.-Ing.<br />
Ralf Waltermann<br />
Eckdaten des Projekts<br />
● Ort: Anne-Frank-Ring 1-29, 48565 Steinfurt-Borghorst<br />
● Ringbebauung mit 11 Passivhäusern (als Miet-Reihenhäuser<br />
im sozialen Wohnungsbau) und 31 Niedrigenergiehäusern<br />
● Bauherr: Waltermann und Terbrack GbR, <strong>Die</strong>selweg 4,<br />
48493 Wettringen, Tel. 0 25 57/9 85 51-0<br />
● Planung: Herr Bröckerhoff, S. D. Sonnenhaus GmbH,<br />
<strong>Die</strong>selweg 4, 48493, Wettringen Tel. 0 25 57/9 85 51-0<br />
● Haustechnik- und Thermische Bauphysik: ITW / STW,<br />
Universität Stuttgart; Steinbeiss-Transfer-Zentrum, Braunschweig;<br />
PKI, Stuttgart<br />
● Förderung durch das Land NRW<br />
● Flächen: 11 Reihenhäuser á 92,5 m 2 Wohnfläche (EG<br />
und OG; Dachgeschoss nicht ausgebaut) nicht unterkellert<br />
● Grundstücksfläche 2.900 m 2<br />
● Umbauter Raum: je Haus 435 m 3 , gesamt 4.785 m 3<br />
● Baukosten: Kostengruppe 300 + 400 inkl. 16 % MwSt:<br />
2.590 DM/m 2 WF (ohne Anrechnung von ca. 30 m 2 Nutzfläche<br />
im DG); alternative Berechnungsform: 2.200 DM/<br />
m 2 Wohnfläche und 1.200 DM/m 2 Nutzfläche/DG;<br />
Kostenangaben ohne Solaranlage<br />
● Bauzeit: 1. Bauabschnitt (Passivhäuser) Mai 1998 bis<br />
Dezember 1998<br />
<strong>Die</strong> städtebauliche Grundidee geht von<br />
einer halbkreisförmigen Anordnung von<br />
Niedrigenergiehäusern aus, an deren<br />
südlichen Abschluss die Passivhäuser<br />
in einer geraden Gebäudezeile stehen.<br />
Der besonders innovative Aspekt bei<br />
dem Projekt ist die solare Beheizung<br />
und Brauchwassererwärmung mit einer<br />
hohen Solarausbeute. Dazu wurde<br />
ein Saisonspeicher in das Konzept<br />
einbezogen, der die überschüssige<br />
sommerliche Sonnenenergie bis tief in<br />
die Heizsaison hinein speichern soll.<br />
<strong>Die</strong> Passivhäuser wurden als nicht unterkellerte,<br />
zweigeschossige Reihenhäuser<br />
konzipiert. <strong>Die</strong> Dachkonstruktion<br />
dient als Aufständerung der flächendeckenden<br />
Solarkollektoren auf<br />
der Südseite des Daches.<br />
Bodenplatte<br />
<strong>Die</strong> Fundamentierung erfolgte mittels<br />
Streifenfundamenten. Der Aufbau der<br />
Bodenplattenkonstruktion besteht aus<br />
Bild 2: Gesamtansicht Süd<br />
35
Siedlungsbau mit der Sonne<br />
Schotterschicht, Stahlbeton-Bodenplatte<br />
mit 15 cm Höhe, Abdichtung mittels<br />
Schweißbahn, 16 cm PUR-Schaum<br />
WLG 025 und 5,5 cm Estrich. Der<br />
Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert)<br />
beträgt 0,15 W/(m 2 K).<br />
Außenwände<br />
Im Münsterland sollte es eine<br />
zweischalige Außenwand mit Klinkerfassade<br />
sein! Damit stellt sich als Problem<br />
vor allem die Frage: Wie verankere<br />
ich die Vormauerung kostengünstig<br />
und sicher bei einem möglichst<br />
hohen Abstand zur tragenden Wand<br />
in Verbindung mit höchstmöglichem<br />
Dämmvermögen? Gelöst wurde die<br />
Sachlage durch eine sehr schlanke tragende<br />
KS-Wand aus einem 15 cm dicken<br />
Vollstein, vor der eine PU-Hartschaumdämmung<br />
16 cm dick in Wärmeleitfähigkeitsgruppe<br />
025 ausgeführt<br />
wurde, dann kommen 1,5 cm Luft und<br />
außen die Vormauerung mit frostbeständigen<br />
Verblendern. Als Halterung dienen<br />
Edelstahl-Anker*. Der U-Wert beträgt<br />
0,14 W/(m 2 K) und erfüllt für die<br />
Reihenhäuser die Passivhaus-Qualität.<br />
Dach<br />
<strong>Die</strong> Satteldachkonstruktion stellt eigentlich<br />
nur die Aufständerung für das vollflächige<br />
Solardach dar. Unter 45° Dach-<br />
Bild 3: Fensterdetail Nordseite<br />
neigung wurden die Traghölzer als Holz-<br />
Stegträger ausgeführt.<br />
<strong>Die</strong> thermische Gebäudehülle verläuft<br />
waagerecht oberhalb der Stahlbetondecke<br />
über dem Obergeschoss. Darauf<br />
wurden trittfeste PU-Dämmelemente<br />
WLG 025 mit 16 cm Aufbauhöhe<br />
verlegt. Der Dachboden birgt keine<br />
Wohnnutzung.<br />
Fenster<br />
<strong>Die</strong> Fenster wurden mit einem regionalen<br />
Hersteller 11) für die Solarsiedlung<br />
Borghorst konzipiert. <strong>Die</strong> klein dimensionierten<br />
Nordfenster bestehen aus<br />
einem handelsüblichen wärmeoptimierten<br />
Rahmen mit einer Dreifach-<br />
Wärmeschutzverglasung mit Argon-<br />
Füllung und U g<br />
= 0,6 (0,7) W/(m 2 K) 2 **<br />
bei einem Energiedurchlassgrad g =<br />
55 %. <strong>Die</strong> PUR-Dämmung der Außenwand<br />
überdeckt 8 cm dick den gesamten<br />
Stock- und Flügelrahmen und verringert<br />
dadurch die Wärmebrücke des<br />
Rahmens deutlich. Den Abschluss<br />
zwischen Fenster und Vormauerung<br />
stellt eine Alu-Blende dar. <strong>Die</strong> Kosten<br />
für diese Konstruktion betragen ca. 700<br />
DM/m 2 Fensterfläche.<br />
Bild 4: Ansicht Nordseite<br />
Auf der Südseite des Gebäudes wird<br />
die zweigeschossige Glasfassade zusätzlich<br />
mit einem Einscheiben-Verbundsicherheitsglas<br />
abgedeckt. Daraus<br />
ergibt sich ein Wärmedurchgangskoeffizient<br />
für das Fenster von U w<br />
=<br />
0,9 W/(m 2 K) bei einem Energiedurchlassgrad<br />
von g = 40,7 %*** . <strong>Die</strong><br />
Kosten für die Südelemente liegen bei<br />
1.200 DM/m 2 Fassadenfläche.<br />
Der Glaszwischenraum auf der Südseite<br />
wird für Jalousien genutzt, die<br />
elektrisch betrieben werden und mit<br />
einem elektronischen Sonnenwächter<br />
verbunden sind. Auf der Nordseite dienen<br />
Innenjalousien zur Abdunkelung.<br />
Wärmebrücken<br />
Der untere Mauerwerksanschluss zur<br />
Bodenplatte wurde zur Wärmebrücken-<br />
Bild 5: Südfenster<br />
36<br />
* Luftschichtanker entsprechend Zulassung<br />
im Einzelfall<br />
** Wert in Klammern: U-Wert gemäß Bundesanzeiger<br />
***Werte gemäß Berechnung des Herstellers und Fa.<br />
Sonnenhaus<br />
Bild 6: Türdetail
Siedlungsbau mit der Sonne<br />
reduzierung unterhalb des <strong>Kalksandstein</strong>mauerwerks<br />
mit einer Kimmschicht<br />
mit λ R<br />
= 0,20 W/(mK) in einer Höhe von<br />
25 cm ausgeführt.<br />
<strong>Die</strong> Wärmedämmschicht der Außenwandkonstruktion<br />
geht direkt in die<br />
Dämmung über der Obergeschossdecke<br />
über. <strong>Die</strong> Befestigung des Dachstuhls<br />
erfolgt mit geringstem Wärmebrückeneffekt.<br />
<strong>Die</strong> Reduzierung der Fenster-Wärmebrücken<br />
erfolgt über die bereits beschriebene<br />
vollständige Abdeckung der<br />
Fensterrahmen durch 8 cm dicke Dämmung.<br />
Der Fensterrahmen ist darüber<br />
hinaus direkt außerhalb des KS-Mauerwerks<br />
im Bereich der inneren Hälfte<br />
der Dämmung montiert. Optimiert wird<br />
der Anschluss durch einen innen umlaufenden<br />
Zargenkasten aus Holzwerkstoffplatten.<br />
<strong>Die</strong>se Laibungsverkleidung<br />
dient gleichzeitig als Montagebefestigung<br />
für die Fenster.<br />
Luftdichtheit<br />
Durch die vollständig massive Konstruktion<br />
über zwei Vollgeschosse sind hervorragende<br />
Voraussetzungen für eine<br />
luftdichte Ausführung gegeben. Als<br />
luftdichtende Ebenen wirken die Bodenplatte,<br />
die Innenputzschichten der<br />
Außenwände und Haustrennwände<br />
sowie die Decke über dem Obergeschoss.<br />
Leitungsdurchführungen erfolgten<br />
in vorgefertigten Muffen, so dass<br />
eine dichte Ausführung gewährleistet<br />
ist. Bei der Elektroinstallation wurden<br />
ebenfalls die Leitungen und Montagedosen<br />
besonders beachtet, welche die<br />
luftdichtende Ebene durchstoßen.<br />
Lüftungsanlage<br />
Jedes Haus verfügt über eine eigene<br />
Abluftwärmerückgewinnungsanlage mit<br />
Gegenstrom-Plattenwärmetauscher 12) .<br />
Das Gerät ist auf dem Dachboden positioniert.<br />
<strong>Die</strong> Luftansaugung erfolgt<br />
ebenfalls über den Dachboden, was zu<br />
einer geringfügigen Vorwärmung der<br />
angesaugten Luft führt und die Frostgefahr<br />
für den Wärmetauscher etwas<br />
Bild 7: Nahwärmezentrale<br />
reduziert. Der Effekt ist allerdings deutlich<br />
niedriger als durch einen Erdreichwärmetauscher<br />
und wurde bei der Projektierung<br />
mit 2 % auf den Wirkungsgrad<br />
des Gerätes angenommen.<br />
Da es sich bei den Reihenhäusern um<br />
sozialen Mietwohnungsbau handelt, ist<br />
eine einfach Bedienung und Wartung<br />
der Geräte von großer Bedeutung. Nur<br />
wenn die Lüftungsanlage von den Nutzern<br />
angenommen wird und die Fenster<br />
in der Basis-Heizzeit im Wesentlichen<br />
nicht geöffnet werden, sind die<br />
gewünschten Passivhaus-Verbräuche<br />
zu erreichen.<br />
<strong>Die</strong> Kosten der Lüftungsanlage beliefen<br />
sich pro Haus auf etwa 13.000 DM<br />
inkl. MwSt.<br />
Heizung<br />
<strong>Die</strong> Wärmeerzeugung für Heizung und<br />
Brauchwarmwasser wird zu über 50 %<br />
über die zentrale Solaranlage in Verbindung<br />
mit dem Saisonspeicher gedeckt.<br />
<strong>Die</strong> Zentrale der Nahwärmeversorgung<br />
ist in einem eigenen Gebäude<br />
im Südwesten des Bebauungsgebietes<br />
untergebracht. Der Saisonspeicher<br />
befindet sich daneben südlich<br />
der Passivhäuser auf Gemeinschaftsgrund.<br />
Durch das kleine Nahwärmesystem<br />
werden die elf Passivhäuser<br />
und weitere 31 Niedrigenergiehäuser<br />
versorgt.<br />
Für die Deckung des Restwärmebedarfs<br />
wurde ein Gasbrennwertkessel mit<br />
350 kW Leistung installiert. Nach den<br />
bisherigen Erfahrungen wird allerdings<br />
nur eine Leistung von unter 200 kW<br />
erforderlich sein.<br />
<strong>Die</strong> Verteilung erfolgt über ein Nahwärmenetz.<br />
<strong>Die</strong> Vorlauftemperatur wird<br />
im Winter mit 35 °C auf ein Minimum<br />
begrenzt, um den solaren Deckungsanteil<br />
möglichst hoch zu halten. Zur<br />
Ausnutzung dieses niedrigen Temperaturniveaus<br />
wurde in den Häusern eine<br />
Fußbodenheizung installiert. <strong>Die</strong> Oberflächentemperatur<br />
der Fußböden in den<br />
Passivhäusern beträgt nach den Angaben<br />
des Planers 22 °C. <strong>Die</strong> Regelungsträgheit<br />
des heizseitigen Systems<br />
wird durch diese niedrigen Temperaturen<br />
kompensiert, da auf Grund der<br />
minimalen Übertemperatur der Fußbodenheizung<br />
bei Sonneneinstrahlung<br />
die Raumtemperaturkurve nur geringfügig<br />
höher verläuft als bei sonstigen<br />
Heizsystemen. In den Bädern ist zur<br />
Erzielung eines angemessenen Komforts<br />
zusätzlich ein Radiator zur Beheizung<br />
vorgesehen.<br />
Ursprünglich war für die Passivhäuser<br />
geplant, die Wärme über einen Wasser-Luft-Wärmetauscher<br />
im Zuluftsystem<br />
jedes Hauses in die Gebäude<br />
zu übertragen. <strong>Die</strong>se einfache Form der<br />
Beheizung hätte jedoch eine Vorlauf-<br />
Temperatur von mindestens 50 °C erfordert.<br />
Deshalb wurde diese Lösung<br />
zugunsten höherer solarer Deckungsraten<br />
wieder zurückgenommen.<br />
37
Siedlungsbau mit der Sonne<br />
Brauchwassererwärmung<br />
Im Sommer wird das Brauchwasser<br />
vollständig über die Solaranlage erwärmt<br />
und mit einem komfortablen<br />
Wärmeniveau den Wohnungen zur<br />
Verfügung gestellt. Im Winter wird die<br />
Vorlauftemperatur den Heizungsanforderungen<br />
angepasst, um eine effiziente<br />
Ausnutzung der gespeicherten<br />
Solarenergie zu erzielen. <strong>Die</strong> Planung<br />
sieht vor, Brauchwassertemperaturen<br />
an der unteren Komfortgrenze bereitzustellen,<br />
gerade ausreichend für Duschen<br />
und die meisten Haushaltsanwendungen.<br />
Für erhöhte Anforderungen<br />
können die Mieter einen elektrischen<br />
Durchlauferhitzer mit 24 kW<br />
Leistung zuschalten, der in jeder Einheit<br />
installiert ist. <strong>Die</strong>ses unübliche<br />
Konzept wird von den Mietern gut angenommen.<br />
Bild 8: Domschacht des Saisonspeichers<br />
Solarer Saisonspeicher<br />
Bild 9: Erdgeschoss / Dachgeschoss Reihenmittelhaus<br />
38<br />
Grundriss EG<br />
Grundriss OG<br />
<strong>Die</strong> Besonderheit am Energiekonzept<br />
der Siedlung in Borghorst ist die Speicherung<br />
der solaren Wärme in einem<br />
Kies-Wasser-Saisonspeicher. <strong>Die</strong> Wärmeenergie,<br />
die über die Kollektoren im<br />
Sommer eingefahren wird, kann zeitversetzt<br />
im Winter für die Wärmeversorgung<br />
der Gebäude verwandt werden.<br />
<strong>Die</strong> Modellprojekte aus den<br />
achtziger Jahren, die saisonale Speicherung<br />
für Einzelhäuser vorsah, konnten<br />
durchweg keine besonders guten<br />
Gesamtbilanzen verbuchen. Der Grund<br />
dafür liegt im ungünstigen A/V-Verhältnis<br />
des Speichers im Vergleich zum<br />
Wärmeinhalt. Genauso, wie ein Einfamilienhaus<br />
ein ungünstigeres Außenfläche-Volumen-Verhältnis<br />
(A/V) gegenüber<br />
großen Gebäuden hat, gilt dies<br />
für Wärmespeicher: je größer das Speichervolumen,<br />
desto geringer sind die<br />
relativen Transmissionsverluste. Solare<br />
Saisonspeicher befinden sich noch<br />
im Modellstadium, könnten in den nächsten<br />
Jahren jedoch eine sinnvolle Ergänzung<br />
zur Wärmeversorgung von<br />
Gebäuden darstellen.<br />
<strong>Die</strong> Kosten für die solare Nahwärmeversorgung<br />
in Borghorst belaufen sich<br />
inklusive Zentrale, Nahwärmenetz, Speicher<br />
und Grundstück auf 2,4 Mio. DM.
Siedlungsbau mit der Sonne<br />
Darin enthalten sind 1,1 Mio. DM Förderung.<br />
Laut Angabe von Herrn<br />
Bröckerhoff, Fa. Sonnenhaus könnte<br />
diese Summe schon jetzt aus den Erfahrungen<br />
mit dem Pilotprojekt um mehr<br />
als 30 % auf 1,5 Mio. DM reduziert<br />
werden.<br />
ca.485 m 3<br />
3/4<br />
3/5<br />
ca.356 m 3<br />
3/6<br />
ca.398 m 3<br />
3/7<br />
ca.409 m 3<br />
3/8<br />
Heizzentrale<br />
Wärmeverteilnetz<br />
Hausübergabestation<br />
Langzeit-Wärmespeicher<br />
Absorberfläche<br />
Solarsammelnetz<br />
Niedrigenergiehäuser<br />
ohne Solarfläche<br />
Der Saisonspeicher wurde in einer<br />
Erdgrube von 14 auf 40 m und einer<br />
Tiefe von 4 m erstellt. Eine optimalere<br />
Geometrie konnte auf Grund des<br />
Grundstückzuschnitts und der Grundwassersituation<br />
nicht gewählt werden.<br />
Zunächst wurde ausreichend oberhalb<br />
des Grundwassers zur unteren Begrenzung<br />
eine Tragschicht aus Kies aufgebracht.<br />
<strong>Die</strong> Abdichtung der Grube erfolgte<br />
durch eine Folie, auf die seitlich<br />
als Dämm-Material Perlite in Jutesäcken<br />
70 cm dick eingefüllt wurde. <strong>Die</strong><br />
ca.408 m 3<br />
ca.394 m 3<br />
3/9<br />
3/3<br />
ca.381 m 3<br />
ca.382 m 3<br />
2/1<br />
3/2<br />
72 m 2<br />
366 m 2<br />
3/1 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11<br />
ca.401 m 3 1500 m 3<br />
Kies/Wasser-Wärmespeicher<br />
Bild 10: Solarunterstützte Nahwärmeversorgung<br />
2/2<br />
72 m 2<br />
Heizzentrale<br />
Kollektorfeld<br />
Wärmeübertrager<br />
Heizkessel<br />
speicher-<br />
Puffer-<br />
3 m 3 Kies-/Wasser-Wärmespeicher<br />
V = 1500 m3<br />
elektrischer<br />
Durchlauferhitzer<br />
Hausübergabestation<br />
Bild 11: Anlagenschema der Nahwärmeversorgung und des Saisonspeichers<br />
Anlagenschema<br />
Kaltwasser<br />
Dämmschicht wurde innenseitig wiederum<br />
mit einer Folie abgedichtet und<br />
darauf Kies aufgebracht, in den die<br />
Wärmeübertrager in Form von Polypropylen-Heizschlangen<br />
verlegt wurden.<br />
Sieben Heizkreise mit insgesamt<br />
1.200 m Länge sorgen für die Be- und<br />
Entladung des Speichers. Das Raster<br />
der Leitungen beträgt 70 cm in der<br />
Höhe und 40 cm in der Horizontalen.<br />
Der Kies-Raum wurde mit Wasser aufgefüllt<br />
und oben wie an den Seiten mit<br />
70 cm Perlite gedämmt. Oberhalb wurde<br />
Erdreich aufgefüllt, das extensiv bepflanzt<br />
ist und als Spielfläche genutzt<br />
werden kann. <strong>Die</strong> Leitungen werden in<br />
einem zentralen Domschacht zusammengeführt,<br />
der in der Nähe der Heizzentrale<br />
untergebracht ist. Das Volumen des<br />
Speichers beträgt ca. 1.500 m 3 . Das<br />
entspricht einer Wärmekapazität pro<br />
Kelvin von 1.500 kWh. Bei einer maximalen<br />
Beladungstemperatur von 85 °C<br />
und einer gerade noch wirksamen<br />
Minimaltemperatur von 30 °C entspricht<br />
dies einer gesamten Wärmekapazität<br />
von 82.500 kWh. Geladen wird der<br />
Speicher über 510 m 2 Flach-Solarkollektoren,<br />
die auf den Passivhäusern und<br />
einem Teil der Niedrigenergiehäuser untergebracht<br />
sind.<br />
Ergänzt wird der Saisonspeicher durch<br />
einen Kurzzeit-Pufferspeicher in der<br />
Heizzentrale mit 3000 Litern Volumen,<br />
der auf Vorrang geschaltet ist und solare<br />
Gewinne den Gebäuden direkt zur<br />
Verfügung stellt.<br />
39
Siedlungsbau mit der Sonne<br />
Da der Speicher noch keine vollständige<br />
Saison im Betriebs-Soll gefahren<br />
ist, können nur Teilaussagen zur Funktion<br />
gemacht werden. Interessant sind<br />
vor allem die resultierenden solaren<br />
Deckungsraten für Heizung und Brauchwarmwasser<br />
sowie der Aufwand für<br />
Hilfsenergien und Restwärmebereitstellung.<br />
Wand<br />
U = 0,14 W/m 2 K<br />
Dach<br />
U = 0,12 W/m 2 K<br />
Grund<br />
U = 0,15 W/m 2 K<br />
Fenster<br />
U = 0,90 W/m 2 K<br />
Wärmebrücken<br />
Energiekennwert Heizwärme Borghorst * )<br />
Steinfurt-Borghorst, Reihenmittelhaus, 92,5 m 2 WF<br />
Stromverbrauch<br />
Da es sich um Gebäude des sozialen<br />
Wohnungsbaus handelt, kann auf die<br />
Haushalte nur bedingt Einfluss hinsichtlich<br />
des Stromverbrauchs genommen<br />
werden. Informationen und Anleitungen<br />
zum sparsamen Umgang wurden verteilt.<br />
<strong>Die</strong> Ergebnisse sind nur bedingt<br />
dokumentierbar, da eine Einzelabrechnung<br />
mit dem Stromversorger stattfindet.<br />
Lüftungsverluste<br />
AWR 82 %, LWR 0,3<br />
Solare Gewinne<br />
g = 40,7 %<br />
Interne Gewinne<br />
Heizwärmebedarf<br />
+20,0<br />
+10,0<br />
Bild 12: Energiekennwert Heizwärme Borghorst<br />
0,0<br />
19,5 kWh/(m 2 a)<br />
-10,0<br />
-20,0<br />
kWh/(m 2 a)<br />
Jahresheizwärmebedarf<br />
Das Ergebnis liegt bei einem Heizwärmebedarf<br />
von 19,5 kWh/(m 2 K)*, also<br />
geringfügig oberhalb der Passivhaus-<br />
Kennwerte. Überproportionale Verluste<br />
liegen bei den Fensterflächen vor. Das<br />
Verhältnis der Verluste durch die Fenster<br />
im Vergleich zu den solaren Gewinnen<br />
fällt ungünstig aus. Vergleichsgebäude<br />
mit verbesserten U- und g-<br />
Werten liegen 3 bis 5 kWh/(m 2 a) günstiger.<br />
Kosten / Wirtschaftlichkeit<br />
<strong>Die</strong> Baukosten nach DIN 276 für<br />
Kostengruppe 300 und 400 betragen<br />
hier 240.000 DM pro Einheit. Das sind<br />
2.590 DM pro Quadratmeter Wohnfläche.<br />
<strong>Die</strong>se Berechnung beinhaltet einen<br />
üblichen Vergleichsansatz für den<br />
Anteil an der Heizzentrale. <strong>Die</strong> hohen<br />
Mehrkosten für die Pilotanlage der solaren<br />
Nahwärme sind darin nicht enthalten.<br />
Da die Gebäude über Dachböden verfügen,<br />
die als Nutzfläche zur Verfügung<br />
stehen, können die Kosten auch umgerechnet<br />
werden auf 92,5 m 2 Wohnfläche<br />
und 30 m 2 Nutzfläche, was zu<br />
Vergleichsgrößen in folgender Höhe<br />
führt: 2.200 DM/m 2 Wohnfläche zzgl.<br />
1.200 DM/m 2 Nutzfläche.<br />
Resümee<br />
Der tatsächliche Heizwärmeverbrauch<br />
für die Passivhäuser in der Heizsaison<br />
1999/2000 betrug für die meisten Gebäude<br />
um 20 kWh/(m 2 a) und maximal<br />
20 bis 25 kWh/(m 2 a) für den Warmwasserverbrauch.<br />
<strong>Die</strong>s zeigt, dass<br />
Passivhäuser nicht nur für den Eigenheimsektor<br />
einsetzbar, sondern auch<br />
für den Mietwohnungsbau geeignet<br />
sind. Nur eine Mietpartei lag deutlich<br />
oberhalb des Zielkorridors und verließ<br />
übliche Schwankungsbreiten der<br />
Gauß‘schen Normalverteilung. Der erhöhte<br />
Verbrauch war nicht durch überhöhte<br />
Raumtemperaturwerte zu erklären.<br />
Technische Mängel lagen ebenfalls<br />
nicht vor. Der ermittelte Verbrauch von<br />
etwa 40 kWh/(m 2 K) entspricht den Berechnungen,<br />
wenn die Lüftungsverluste<br />
mit moderatem Fensterlüftungsverhalten<br />
angesetzt werden. Es ist also davon<br />
auszugehen, dass die Fenster reichlich<br />
zum Lüften genutzt worden sind.<br />
Zu vermeiden sind solche Effekte nur<br />
durch die konsequente Begrenzung der<br />
Heizleistung. Wenn nach längerer Fensterlüftung<br />
die Heizanlage sehr lange<br />
benötigt, um den Raum wieder auf die<br />
gewünschte Temperatur zu bringen, ist<br />
dies ein pädagogisches Mittel zur Beeinflussung<br />
des Nutzerverhaltens.<br />
Selbstverständlich bedeutet dies für den<br />
Planer eine erhöhte Anforderung, weil<br />
nicht nur die Heizleistung sehr genau<br />
ausgelegt werden muss, sondern auch<br />
der Abgleich des Heizsystems sehr präzise<br />
sein muss.<br />
* Berechnung nach [3]<br />
40
Fenster<br />
Fenster<br />
Fenster sind das wärmetechnisch<br />
schwächste Bauteil eines Gebäudes<br />
mit dem höchsten Wärmedurchgang.<br />
<strong>Die</strong>s gilt für die längste Zeit<br />
der Heizperiode – für die Nächte und<br />
die strahlungsarmen Tage. Durch die<br />
solare Einstrahlung kann jedoch in<br />
der Gesamtbilanz ein Wärmegewinn<br />
durch die Fensterfläche gegeben<br />
sein. Voraussetzung dafür ist eine<br />
günstige Ausrichtung, weitgehende<br />
Verschattungsfreiheit, eine optimierte<br />
Größe der Fensterflächen und eine<br />
sehr gute Ausführung von Verglasung,<br />
Rahmen und Einbaudetails.<br />
Passivhausgerechte Fenster erfordern<br />
einen Wärmedurchgangskoeffizient<br />
für das Gesamtfenster von<br />
U W<br />
≤ 0,8 W/(m 2 K) – das wird erreicht<br />
durch:<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Verglasung mit U V<br />
≤ 0,7 W/(m 2 K)<br />
nach Bundesanzeiger<br />
Wärmebrückenminimierter Randverbund<br />
der Verglasung<br />
Rahmenausführung mit einem<br />
möglichst niedrigen Fensterrandverbundkoeffizienten<br />
Ψ F<br />
Hoher Glaseinstand des Randverbundes<br />
in den Rahmen<br />
Wärmebrückenreduzierung beim<br />
Einbau durch hohe Rahmenüberdeckung<br />
mit Dämmung [12]<br />
Weiterhin ist ein möglichst günstiger<br />
Energiedurchlassgrad g > 50 %<br />
(besser 60 %) vor allem der südausgerichteten<br />
Fenster erforderlich.<br />
Da der Randverbund trotz der beschriebenen<br />
Maßnahmen der kälteste<br />
Bereich mit den ungünstigsten<br />
U-Werten bleibt, haben großflächige<br />
Fenster bei gleicher Ausführung die<br />
besten wärmetechnischen Eigenschaften.<br />
Bei Fensterteilungen,<br />
Sprossen und kleinen Fensterformaten<br />
liegen die U W<br />
-Werte durchaus<br />
0,1 bis 0,2 W/(m 2 K) schlechter.<br />
Bei der Berechnung des Heizwärmebedarfs<br />
ist der Einzelnachweis<br />
von Fenstern oftmals durchaus<br />
sinnvoll [13].<br />
-10<br />
-8 -5 0 5 10 15 19<br />
Bild 13: Fensterdetail (Horizontalschnitt) in passivhausgerechter Ausführung 3) .<br />
Der Wärmedurchgangskoeffizient<br />
U W<br />
≤ 0,8 W/(m 2 K) kann bei kleinen Fenstern<br />
mit Brüstung gegebenenfalls überschritten<br />
werden, bei raumhohen Fenstern<br />
ist der Wert jedoch auf jeden Fall<br />
einzuhalten, um eine ausreichende Behaglichkeit<br />
ohne Temperatur-Asymme-<br />
Tafel 1: Kennwerte für Verglasungen [10]<br />
20<br />
20<br />
19<br />
18<br />
17<br />
16<br />
15<br />
14<br />
13<br />
12<br />
10<br />
11<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
-3<br />
-4<br />
-5<br />
-6<br />
-7<br />
-8<br />
-9<br />
-10<br />
trien zu erhalten. Bei einem schlechteren<br />
U-Wert wäre die innenseitige<br />
Oberflächentemperatur bei kalten Außentemperaturen<br />
so niedrig, dass<br />
ohne Heizwärmezufuhr im Fensterbereich<br />
auf Grund der Höhe Zugerscheinungen<br />
auftreten würden.<br />
Bezeichnung U-Wert a Füllung Metalloxid- g-Wert τ L<br />
Oberflächen-<br />
W/(m 2 K) beschicht. Energiedurchl. Lichtdurchl. temperatur b<br />
Einfachverglasung 5,2/5,8 nein nein 92 % 94 % -1,8 °C<br />
Zweifach-Isolierverglasung 2,6/3,0 Luft nein 77 % 79 % 9,8 °C<br />
Zweifach- 1,1/1,2 Argon ja 60 % 76 % 15,4 °C<br />
Wärmeschutzverglasung<br />
Dreifach- 0,6/0,7 Argon ja 50-55 % 66 % 17,5 °C<br />
Wärmeschutzverglasung<br />
Dreifach- 0,5/0,6 Krypton c ja 43-48 % 66 % 18,1 °C<br />
Wärmeschutzverglasung<br />
Dreifach- 0,6/0,7 Krypton c ja 60 % 75 % 17,5 °C<br />
Wärmeschutzverglasung<br />
Dreifach- 0,4 Xenon d ja 43-48 % 66 % 18,5 °C<br />
Wärmeschutzverglasung<br />
a<br />
Messwerte/Werte nach Bundesanzeiger<br />
b<br />
Oberflächentemperatur der Scheibe innen bei -15 °C Außentemperaur und 20 °C Raumlufttemperatur<br />
c<br />
Krypton ist nur bedingt verfügbar, starke Kostenschwankungen bei der Beschaffung<br />
d<br />
Xenon ist für Standardanwendungen in der Glasindustrie nicht mehr verfügbar<br />
41
Nutzerverhalten<br />
Nutzerverhalten<br />
<strong>Die</strong> Erfahrungen mit den bisher gebauten<br />
Objekten zeigen, dass Passivhäuser<br />
äußerst nutzerfreundlich<br />
sind. <strong>Die</strong> Bewohner schätzen die<br />
hohe Behaglichkeit. <strong>Die</strong> Lüftungsanlagen<br />
werden als angenehm empfunden.<br />
“<strong>Die</strong> Luft ist frisch und klar,<br />
wenn ich nach Hause komme,” ist<br />
die durchgängig positive Auskunft<br />
von Häuslebauern, die seit einiger<br />
Zeit in ihrem neuen Haus mit Lüftungsanlage<br />
wohnen “nicht wie früher,<br />
als ich jedes mal beim nach Hause<br />
kommen die Fenster aufreißen<br />
musste.”<br />
<strong>Die</strong>se Auskunft entspricht der subjektiven<br />
Erfahrung externer Besucher:<br />
das einhellige Urteil bestätigt,<br />
dass beim Betreten von Häusern mit<br />
Lüftungsanlage die Raumluft als angenehm<br />
empfunden wird. Bei Häusern<br />
mit manueller Lüftung ist die<br />
Luft oft belastet oder sogar stickig,<br />
weil durchweg nicht alle zwei bis drei<br />
Stunden eine vollständige Querlüftung<br />
durchgeführt wird.<br />
Bei Gebäuden mit Abluftwärmerückgewinnungsanlage<br />
ist die Raumluftqualität<br />
so gut, dass kein Bedürfnis<br />
zum Öffnen der Fenster besteht.<br />
Voraussetzung ist allerdings eine<br />
stimmige Anlagenqualität und vor<br />
allem ein gewissenhaft ausgeführter<br />
Schallschutz.<br />
Das Öffnen der Fenster ist natürlich<br />
nach wie vor möglich und in der<br />
Übergangszeit sowie im Sommer<br />
eindeutig sinnvoll und geboten.<br />
Zahlreiche Untersuchungen belegen<br />
aus sozialwissenschaftlicher [14]<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Heizenergieverbrauch<br />
(incl. Rohrleitungs-Wärmeabgabe) kWh/(m 2 a)<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
22 Häuser Passivhaussiedlung Wiesbaden,<br />
Heizenergieverbrauch im Jahr 1998/99<br />
(Baujahr 1997, durchschn. 103 m2 Wohnfläche)<br />
Mittelwert Messung:<br />
13,4 kWh/(m 2 a)<br />
Berechnung-PHPP 13 kWh/(m 2 a)<br />
geordnete Hausfolge (Tobias Loga, Mark Großklos/TWU W.Feist/OHI)<br />
Bild 14: Heizenergieverbrauch bei vergleichbaren Gebäuden [15]<br />
und technischer Sicht, dass Passivhäuser<br />
von ihren Bewohnern angenommen<br />
werden. Sie kommen ohne hohen<br />
Eingewöhnungsaufwand mit den Gegebenheiten<br />
bestens zurecht. Das<br />
Nutzerverhalten hat selbstverständlich<br />
Auswirkungen auf den Energieverbrauch<br />
der Gebäude. Dabei sind vor<br />
allem drei Kriterien von Bedeutung:<br />
Raumtemperatur (subjektive Behaglichkeit<br />
unterschiedlich von 18 bis<br />
22 °C)<br />
Luftwechselrate (bei sehr hohem<br />
Heizenergieverbrauch ist von einer<br />
überhöhten Luftwechselrate auszugehen<br />
Infiltration (schlecht geschlossene<br />
Fenster und Türen führen zu deutlichen<br />
Lüftungsverlusten).<br />
Es liegen zahlreiche Untersuchungen<br />
über Heizenergieverbräuche bei<br />
vergleichbaren Bauvorhaben vor. Es<br />
zeigt sich eine immer wiederkehrende<br />
Verteilungskurve mit Abweichungen<br />
nach unten und oben. <strong>Die</strong>s zeigt<br />
sich auch bei der Darstellung der<br />
Messungen für die 22 Passivhäuser<br />
in Wiesbaden, die 1997 errichtet<br />
wurden [15].<br />
<strong>Die</strong> symptomatische Gauß´sche Verteilungskurve<br />
ist unabhängig vom<br />
energetischen Standard und gilt für<br />
Bestandsgebäude wie für extrem<br />
energiesparende Häuser. Der Mittelwert<br />
pendelt sich im Bereich des<br />
berechneten Heizenergiebedarfs ein.<br />
42
Optimierte Gebäudegeometrie<br />
Im Baugebiet Schelmenecker in Stuttgart-Feuerbach<br />
wurden 14 Wohngebäude<br />
mit 52 Reihenhauseinheiten errichtet.<br />
Es handelt sich um fünf unterschiedliche<br />
Haustypen mit zwei Vollgeschossen<br />
und Pultdach. <strong>Die</strong> Anordnung<br />
der Reihenhauszeilen nützt geschickt<br />
die topographischen Gegebenheiten<br />
aus. Durch die Hanglage können<br />
die Baukörper höhenversetzt angeordnet<br />
werden, so dass eine gute<br />
Grundstücksausnutzung mit minimierter<br />
Verschattung kombiniert werden kann.<br />
Optimierte<br />
Gebäudegeometrie<br />
Bild 1: Lageplan Baugebiet<br />
Architektin Hana Rudolf<br />
Architekt Rainfried Rudolf<br />
Eckdaten des Projekts<br />
● Ort: Linzer Straße/Schelmenäcker Weg , 70469 Stuttgart<br />
● 52 Reihenhäuser<br />
● Bauherr: Bilfinger + Berger Bauaktiengesellschaft, Ernsthaldenstraße 17, 70565 Stuttgart<br />
● Architekten: Rainfried und Hana Rudolf, Hubertusplatz 1, 70499 Stuttgart, Tel. 07 11/86 08 76<br />
● Haustechnik und Thermische Bauphysik: ebök, Johannes Werner, Reutlingerstraße 16,<br />
72072 Tübingen, Tel. 0 70 71/9 39 40<br />
● Energetische Messtechnik: Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP), Johann Reiß, Nobelstraße 12,<br />
70569 Stuttgart, IBP , Tel. 07 11/9 70 33 37<br />
● Wohnfläche: 110 – 139 m 2<br />
● Nutzfläche: nicht unterkellert: WF = NF (nur zwei Gebäude mit Keller)<br />
● Grundstücksfläche: 152 – 288 m 2<br />
● Umbauter Raum: 460 – 592 m 3<br />
● Baukosten: 1.940 DM/m 2 Wohnfläche (nicht enthalten: Wandfliesen, Maler, Bodenbelag)<br />
Kostengruppe 300: 1.620 DM/m 2 Wohnfläche<br />
Kostengruppe 400: 320 DM/m 2 Wohnfläche<br />
● Bauzeit: Baubeginn Sommer 1999, Fertigstellung bauabschnittsweise Dez. 1999 bis Juni 2000<br />
Der beheizte Teil der Baukörper hat eine<br />
optimierte Gebäudegeometrie ohne<br />
Versprünge. Auf der Nordseite ist ein<br />
Vorbau in Holzbauweise angefügt, der<br />
erdgeschossig den Windfang und im<br />
Obergeschoss einen unbeheizten Nebenraum<br />
umfasst. Bei den unterkellerten<br />
Gebäuden wird dieser Bereich für<br />
den thermisch getrennten Kellerabgang<br />
genutzt.<br />
Bei allen Haustypen befindet sich im<br />
Erdgeschoss der Wohn- und Essbereich<br />
mit Küche sowie ein WC und<br />
Abstellraum. Charakteristisch ist die<br />
mittige Anordnung der sanitären und<br />
lüftungstechnischen Erschließung. Im<br />
Obergeschoss liegen zwei südausgerichtete<br />
Zimmer und ein Raum nach<br />
Norden, dem der Nebenraum vorgelagert<br />
ist. <strong>Die</strong> Räume in der dritten Ebe-<br />
Bild 2: Schnitt der Hanglage mit optimaler Grundstücksausnutzung bei minimaler Verschattung<br />
43
Optimierte Gebäudegeometrie<br />
Küche<br />
Bad/WC<br />
Zimmer<br />
WC<br />
Abst.<br />
Abst.<br />
Abst.<br />
Wohnzimmer<br />
Zimmer<br />
Zimmer<br />
Zimmer<br />
Zimmer<br />
Bild 3: Grundriss Erdgeschoss, Obergeschoss, Dachgeschoss eines Reihenendhauses<br />
ne sind im Allgemeinen zum Treppenraum<br />
offen und können variabel genutzt<br />
werden.<br />
Bodenplatte<br />
Bis auf einen kleinen Bauabschnitt sind<br />
die Gebäude nicht unterkellert. <strong>Die</strong><br />
Gründung erfolgt über Streifenfundamente<br />
in Verbindung mit einer Stahlbeton-Bodenplatte<br />
auf Rüttelstopf-<br />
Säulen (Baugrundverbesserung). Der<br />
weitere Aufbau setzt sich wie folgt zusammen:<br />
Feuchtigkeitsisolierung, Polystyrol-Hartschaum-Dämmung<br />
in einer<br />
Dicke von 25 cm, Trennlage und 5 cm<br />
Estrich. Der resultierende U-Wert beträgt<br />
0,14 W/(m 2 K). Der Aufbau bei Unterkellerung<br />
erfolgt entsprechend dem<br />
Aufbau oberhalb der Bodenplatte.<br />
Dicke des Dämmstoffs beträgt 30 cm.<br />
Allerdings wurde ein verbesserter<br />
Wärmedurchgangskoeffizient durch die<br />
Verwendung der Wärmeleitfähigkeitsgruppe<br />
035 erzielt. Es ergibt sich ein<br />
U-Wert der Wandkonstruktion von 0,11<br />
W/(m 2 K). Oberhalb der Fenster- und<br />
Durchgangsöffnungen wurden nichtbrennbare<br />
Mineralwollplatten in einer<br />
Höhe von 25 cm verwendet.<br />
Dach<br />
Zur Reduzierung von Wärmebrücken<br />
und Luftundichtigkeiten wurde die<br />
Dachkonstruktion massiv in Stahlbeton<br />
ausgeführt. Oberhalb befindet sich<br />
zunächst eine Bitumenpappe als<br />
Dampfbremse. Darüber schließt sich<br />
Außenwände<br />
<strong>Die</strong> Außenwände wurden mit KS XL,<br />
17,5 cm ausgeführt. Innenseitig erfolgte<br />
eine Spachtelung. Zur Dämmung wurde<br />
ein Wärmedämmverbundsystem mit<br />
Polystyrol-Dämmung angebracht. <strong>Die</strong><br />
Bild 4: Blick talabwärts auf die Nordseite der Reihenhauszeilen<br />
44
Optimierte Gebäudegeometrie<br />
Bild 5: Ortgangdetail vor Fertigstellung des<br />
WDVS<br />
eine durchgängige Dämmschicht aus<br />
Mineralwolle mit 16 cm Aufbauhöhe an,<br />
die nur durch einzelne Verankerungen<br />
unterbrochen wird, welche die darauf<br />
liegenden Sparren halten. <strong>Die</strong> Konstruktion<br />
ermöglicht einen minimalen Holzanteil<br />
von 5 % an der Gesamtkonstruktion,<br />
was Wärmebrückeneffekte<br />
innerhalb der Dachfläche minimiert.<br />
<strong>Die</strong> gesamte Konstruktionshöhe der<br />
Traghölzer mit 24 cm wurde wiederum<br />
mit Mineralwolle gedämmt. Durch<br />
Verwendung von WLG 035 ergibt sich<br />
ein U-Wert von 0,09 W/(m 2 K). Den<br />
oberen Abschluss bildet eine Spanplatte<br />
mit 24 mm Dicke und die Dacheindeckung.<br />
Fenster<br />
<strong>Die</strong> Fenster wurden als Kunststoff-Fenster<br />
mit Dämmrahmen und Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung<br />
mit<br />
Argonfüllung ausgeführt 3) . <strong>Die</strong> Wärmedurchgangszahl<br />
beträgt für die Verglasung<br />
U g<br />
= 0,6 (0,7) W/(m 2 K)* und der<br />
Energiedurchlassgrad g = 53 %. Für<br />
den Rahmen gilt U f<br />
= 0,64 W/(m 2 K).<br />
Der Mittelwert für die gesamten Fenster<br />
wurde mit U w<br />
= 0,81 W/(m 2 K)**<br />
ermittelt.<br />
<strong>Die</strong> Haustüren in der Dämmhülle, d. h.<br />
die innen liegenden Türen vom Windfang<br />
zur <strong>Die</strong>le wurden als Holztüren<br />
ausgeführt. <strong>Die</strong> energetischen Kennwerte<br />
liegen im Bereich der sonstigen<br />
Fenster. <strong>Die</strong> äußeren Außentüren des<br />
Windfangs sind standardmäßige Konstruktionen<br />
mit einem Wärmedurchgangswert<br />
von etwa 1,5 W/(m 2 K).<br />
Für die Fensterflächen wurde eine exakte<br />
Ermittlung der solaren Einstrahlung<br />
als auch der Reduktionsfaktoren<br />
für die Verschattung durchgeführt. Als<br />
Parameter der Berechnung*** wurde<br />
neben den genauen Verglasungsmaßen<br />
die exakte Ausrichtung als Gradabweichung<br />
von Norden, Abstände zu<br />
verschattenden Gebäuden und deren<br />
Höhendifferenz zum Fenster, Laibungsausbildung<br />
und weitere detaillierte Faktoren<br />
einbezogen. Für die südausgerichteten<br />
Fenster konnte durch diese<br />
Berechnung ein geringfügig günstigerer<br />
Reduktionsfaktor angesetzt werden<br />
als standardmäßig im Rechenverfahren<br />
vorgesehen. Auf der Nordseite<br />
reduziert sich der Wert, da durch<br />
das vorgesetzte Nebengebäude zwar<br />
die Wärmeverluste reduziert wurden,<br />
die Einstrahlung aber ungünstiger ausfällt.<br />
Bild 6: Südfensteransicht<br />
Wärmebrücken<br />
Wärmebrücken entstehen an Punkten,<br />
Linien und Flächen der Gebäudekonstruktion,<br />
wenn der Wärmedurchgang<br />
gegenüber dem Durchschnittswert<br />
der Fläche abweicht. Typische<br />
Details sind z. B. Fußpunkte von Außen-<br />
und Innenwänden zur Bodenplatte,<br />
Trauf- und Ortganganschlüsse,<br />
Deckenauflager, Fensteranschlüsse und<br />
jegliche Form von Außenbefestigungen<br />
an der Konstruktion wie Balkons,<br />
Brüstungsgitter, Lampen bis hin zu<br />
Gartenwasserhähnen und Elektroleitungen.<br />
Da die Berechnung der<br />
Transmissionswärmeverluste über die<br />
Außenmaße der gedämmten Bauteile<br />
erfolgt, kann der Wärmebrückenverlustkoeffizient<br />
in günstigen Fällen negativ<br />
ausfallen.<br />
Bild 7: Südwestansicht auf eine Häuserzeile<br />
* Wert in Klammern: U-Wert gamäß Bundesanzeiger<br />
** Fenster-Wert gemäß Berechnung des Haustechnik-Planers<br />
durch ebök, Tübingen<br />
***Berechnung mittels Passivhaus-Projektierungs-<br />
Paket, Pl Darmstadt, Ausführung ebök, Tübingen<br />
45
Optimierte Gebäudegeometrie<br />
<strong>Die</strong> zu erwartende Energieeinsparverordnung<br />
sieht prozentuale Zuschläge<br />
auf die Transmissionswärmeverluste vor.<br />
Nur durch die rechnerische Ermittlung<br />
der Wärmebrücken kann diesem Ma-<br />
lus entgegengewirkt werden. Für das<br />
Bauvorhaben in Stuttgart-Feuerbach<br />
wurde eine detaillierte Berechnung<br />
durchgeführt, die in der Summe einen<br />
negativen Wärmebrückeneffekt ergab.<br />
<strong>Die</strong> Details sind so gelöst, dass sich in<br />
der Summe eine Verringerung von<br />
183 kWh/a gegenüber der Berechnung<br />
nach Außenmaßbezug ergibt.<br />
Tafel 1: Übersicht* der Wärmebrückenverlustkoeffizienten bei einem Reihenendhaus in Stuttgart-Feuerbach<br />
Wärme- Beschreibung Außenmaßbezo- Länge der Temperaturbrücke<br />
gener Wärme- Wärme- spezifischer<br />
brückenverlust- brücke (l) Wärmeverlust (l·Ψ)<br />
koeffizient (Ψ)<br />
[W/mK] m/Stück [W/K]<br />
Außenwand / Stahlbetonbodenplatte, KS XL -0,026 11,6 m -0,303<br />
Bodenplatte<br />
Nord und Süd<br />
46<br />
17,5 cm dick, in der untersten Lage<br />
λ R<br />
= 0,12 W/(mK) 25 cm<br />
hoch, 30 cm Dämmung außen, 25 cm<br />
Dämmung auf der Bodenplatte unter<br />
dem Estrich<br />
Geländer- punktförmige Wärmebrücken an 0,056 8 Stück 0,448<br />
befestigungen den Fenstergeländern<br />
Außenwand / Stahlbetonbodenplatte, KS XL -0,026 11,6 m -0,303<br />
Bodenplatte<br />
am Giebel<br />
17,5 cm dick, in der untersten Lage<br />
λ R<br />
= 0,12 W/(mK) 25 cm<br />
hoch, 30 cm Dämmung außen, 25 cm<br />
Dämmung auf der Bodenplatte unter<br />
dem Estrich<br />
Haustrenn- Stahlbetonbodenplatte, KS XL 0,020 11,6 m 0,232<br />
wand /<br />
17,5 cm dick, in der untersten Lage<br />
Bodenplatte λ R<br />
= 0,12 W/(mK) 25 cm<br />
hoch, 25 cm Dämmung auf der<br />
Bodenplatte unter dem Estrich<br />
Fenster- Vakuumdämmung -0,047 4,1m 2 -0,193<br />
paneele Süd<br />
Treppen- Stahl-Holz-Treppe; Fußpunkt auf 0,006 1 0,006<br />
auflager Dämmung aus Purenit<br />
Außenwand / 30 cm dicke Wanddämmung direkt -0,051 17,5 -0,890<br />
Dach,<br />
übergehend in 40 cm dicke<br />
Traufe / First Dachdämmung,<br />
Außenwand / 30 cm dicke Wanddämmung direkt -0,051 11,8 -0,601<br />
Dach,<br />
übergehend in 40 cm dicke<br />
Ortgang Dachdämmung,<br />
Außenwand- 30 cm dicke Wanddämmung -0,052 17,5 -0,910<br />
Ecke<br />
über die Hausecke<br />
Innenecke 30 cm dicke Wanddämmung 0,029 5,8 0,169<br />
Hausecke / übergehend in 40 cm dicke<br />
Dach<br />
Dachdämmung im Inneneckenbereich<br />
unteres Dach zur darüberliegenden<br />
Wand<br />
Tragende Stahlbetonbodenplatte, KS XL 0,012 14 0,168<br />
Innenwand / 17,5 cm dick, in der untersten Lage<br />
Bodenplatte λ R<br />
= 0,12 W/(mK) 25 cm<br />
hoch, 25 cm Dämmung auf der<br />
Bodenplatte unter dem Estrich
Optimierte Gebäudegeometrie<br />
Bild 8: Befestigung des Fenstergeländers in<br />
wärmebrückenreduzierter Ausführung<br />
Luftdichtheit<br />
<strong>Die</strong> massive Konstruktion über alle Vollgeschosse<br />
bietet beste Voraussetzungen<br />
hinsichtlich der Abdichtung. Als<br />
luftdichtende Ebenen wirken die Bodenplatte<br />
bzw. Kellerdecke, die Spachtelputzschichten<br />
der Außenwände sowie<br />
die Betondecke über dem Obergeschoss.<br />
Lüftungsanlage, Heizung und<br />
Brauchwassererwärmung<br />
<strong>Die</strong> wesentlichen Haustechnik-Aufgaben<br />
werden mit einem Wärmepumpen-<br />
Kompaktaggregat 5) ausgeführt. Das Gerät<br />
ist erdgeschossig im Vorraum zum<br />
WC untergebracht und vereint die Funktionen<br />
der Abluftwärmerückgewinnungsanlage<br />
mit Heizen und Brauchwarmwasserbereitung.<br />
Über einen<br />
Erdreichwärmetauscher wird die frische<br />
Außenluft angesaugt und über den<br />
Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher der<br />
Lüftungsanlage geleitet. Im Gegenstrom<br />
wird die Abluft aus Küche (70 m 3 /h),<br />
Bad (60 m 3 /h) und WC (20 m 3 /h) geführt.<br />
Der Wärmebereitstellungsgrad<br />
beträgt 79 %* . <strong>Die</strong> Verteilung im Haus<br />
erfolgt zentral in der Gebäudemitte mit<br />
* Angaben gem. Berechnung im Passivhaus-<br />
Projektierungs-Paket durch ebök, Tübingen<br />
Wickelfalzrohren. <strong>Die</strong> Luft wird vom<br />
Flurbereich aus mit Weitwurfdüsen in<br />
die Aufenthaltsräume geblasen.<br />
<strong>Die</strong> mittlere Luftwechselrate für die<br />
Standard-Lüftungsstufe beträgt 0,46 h -1<br />
entsprechend 150 m 3 /h. Stoßlüftung ist<br />
mit 225 m 3 /h möglich, Grundlüftung mit<br />
115 m 3 /h und eine Minimum-Stufe mit<br />
75 m 3 /h. <strong>Die</strong> Nutzer können über eine<br />
einfache Regelung diese verschiedenen<br />
Lüftungsstufen wählen.<br />
Aus der Fortluft wird mittels einer<br />
Kleinstwärmepumpe mit zwei Verflüssigern<br />
die Restenergie zurückgewonnen.<br />
<strong>Die</strong>se erwärmen alternativ entweder<br />
die Zuluft direkt über das<br />
Lüftungssystem oder den Brauchwarmwasserspeicher.<br />
Den weitesten Teil des<br />
Jahres reicht die Wärmemenge aus, um<br />
Brauchwasser- und Heizwärmebedarf<br />
zu decken. Nur in sehr kalten Phasen<br />
und bei besonders hohem Brauchwasserbedarf<br />
muss direktelektrisch<br />
nachgeheizt werden. <strong>Die</strong> direktelektrische<br />
Heizung erfolgt nicht über den<br />
Warmwasserspeicher, sondern über<br />
kleine Elektroheizkörper im Bad und<br />
Wohnzimmer.<br />
Bild 10: Wärmepumpen-Kompaktaggregat vor<br />
dem Einbau<br />
Bild 9: Revisionsschacht des Erdreichwärmetauschers<br />
<strong>Die</strong> Vorteile des Wärmepumpenkompaktaggregats<br />
liegen vor allem in folgenden<br />
Punkten:<br />
● keine Kosten für die Bereitstellung<br />
eines weiteren Wärmeträgers (Gas,<br />
Öl, Holz)<br />
● Wegfall des konventionellen Warmwasser-Heizsystems<br />
● kompakte Installation auf engem<br />
Raum<br />
● kostengünstiger als die meisten anderen<br />
Systeme.<br />
Als Nachteile stehen dem gegenüber:<br />
● keine individuelle Temperaturregelung<br />
der einzelnen Räume<br />
● Anfälligkeit gegenüber erhöhten Leistungsanforderungen<br />
durch Nutzerverhalten<br />
oder mangelnde Qualitätssicherung<br />
beim Gebäude – erhöhte<br />
direktelektrische Nachheizung schlägt<br />
sich durch den Primärenergiefaktor<br />
dreifach in der Gesamtbilanz nieder.<br />
Bei der Projektierung des Wärmepumpenkompaktaggregats<br />
wurde davon<br />
ausgegangen, dass für Brauchwasser<br />
und Heizung ein Verbrauch von 17 kWh/<br />
(m 2 a) elektrischer Energie erforderlich<br />
sein wird. Multipliziert mit dem Primärenergie-Kennwert<br />
von 2,97 kWh/a ergibt<br />
sich ein primärenergetischer Jahresverbrauch<br />
von 50,5 kWh/(m 2 a).<br />
Dabei wird von einer Jahresarbeitszahl<br />
der Wärmepumpe von 3,0 und für das<br />
gesamte System von 2,14 ausgegangen.<br />
<strong>Die</strong> messtechnische Validierung der<br />
Anlagen wird vom Fraunhofer Institut<br />
für Bauphysik (IBP) in Stuttgart im Rah-<br />
47
Optimierte Gebäudegeometrie<br />
Außenluft DN 200<br />
Steigen bis<br />
UK Bodenplatte<br />
AW DN 110<br />
FA Hekaplast<br />
KS = -0,97<br />
Fortluft DN 160<br />
2 % Gefälle<br />
POL KS = -0,97<br />
mit Entwässerungs-T-Stück<br />
mittig in Fundament<br />
wichtig. Einerseits soll bei sehr niedrigen<br />
Außentemperaturen kein Frostzustand<br />
im Wärmetauscher auftreten. Auf<br />
der anderen Seite ist es für eine günstige<br />
Jahresarbeitszahl über 3,0 erforderlich,<br />
in der Fortluft ein möglichst<br />
hohes Energiepotenzial zu bewahren,<br />
das durch die Wärmepumpe genutzt<br />
werden kann.<br />
Bei den Häusern am Schelmenäcker<br />
wird die Außenluft auf der Nordseite<br />
des Windfangs angesaugt, führt mittels<br />
einer PE-Leitung DN 200 mit 2 %<br />
Gefälle bis zur Südseite des Gebäudes,<br />
wo ein selbstentwässernder Fertigteil-Revisionsschacht<br />
DN 300 zur<br />
Reinigung der Leitung untergebracht<br />
ist. Von dort geht es mit 2 % Steigung<br />
zur Hausmitte, wo unterhalb der Treppe<br />
die Leitung durch die Bodenplatte<br />
tritt. <strong>Die</strong> Gesamtlänge des Erdreichwärmetauschers<br />
beträgt gut 30 m.<br />
Bild 12: Blick in die beiden Südfenster im<br />
Obergeschoss<br />
KS = -2,60<br />
Bild 11: Anordnung des Erdreichwärmetauschers<br />
unterhalb des Gebäudes<br />
men eines von der KS-Industrie unterstützten<br />
Forschungsvorhabens durchgeführt.<br />
Dabei werden alle 52 Häuser<br />
gemessen, davon neun Gebäude mit<br />
einem sehr umfangreichen Programm,<br />
das folgende Parameter erfasst: Heizwärmeverbrauch,<br />
Stromverbrauch für<br />
Zuluftnacherwärmung und Brauchwassererwärmung<br />
(jeweils getrennt direktelektrisch<br />
und Wärmepumpe), Raumlufttemperatur<br />
in allen Räumen, Fensteröffnungszeiten,<br />
Haushaltsstromverbrauch,<br />
Lufttemperatur vor und nach<br />
dem Erdreichwärmetauscher und dem<br />
Kondensator der Wärmepumpe sowie<br />
einige weitere Faktoren [16] .<br />
Erdreichwärmetauscher<br />
Bei einem Wärmepumpenkompaktaggregat<br />
ist die Ansaugung über einen<br />
Erdreichwärmetauscher besonders<br />
* Angaben gem. Berechnung Passivhaus-Projektierungs-Paket<br />
durch ebök, Tübingen<br />
Stromverbrauch<br />
<strong>Die</strong> Abschätzung des zu erwartenden<br />
Stromverbrauchs wurde durch den Projektanten<br />
durchgeführt. <strong>Die</strong> Verbräuche<br />
beeinflussen über die internen Wärmegewinne<br />
den Heizwärmebedarf. Der<br />
Stromeinsatz liegt im Verhältnis zu Vergleichsobjekten<br />
relativ hoch, da sowohl<br />
für das Kochen Strom verwandt wird<br />
als auch vom Einsatz eines Wäschetrockners<br />
ausgegangen wird. <strong>Die</strong> Annahmen<br />
für den Stromverbrauch sind<br />
der Tafel 2 zu entnehmen.<br />
Tafel 2: Abschätzung des Strombedarfs / Stromverbrauchs<br />
Anwendung Strom- Primärenergiebedarf<br />
bedarf<br />
kWh/a kWh/a<br />
Geschirrspülen 160 475<br />
Warmwasseranschluss Geschirrspüler 288<br />
Waschen 103 307<br />
Warmwasseranschluss Waschmaschine 184<br />
Ablufttrockner 621 1.845<br />
Energieverbrauch durch Verdunstung beim 244<br />
Wäschtrocknen<br />
Kühlen/Gefrieren 416 1.236<br />
Kochen 468 1.384<br />
Beleuchtung (80% Energiesparlampen) 225 668<br />
Elektronik, Kleingeräte 350 1.041<br />
Summe Hilfsstrom 425 1.262<br />
Summe 2.767 8.934<br />
Kennwert pro m 2 Wohnfläche 21,2 68,5<br />
(130,5 m 2 )<br />
48
Optimierte Gebäudegeometrie<br />
Jahresheizwärmebedarf<br />
Das Ergebnis des Jahresheizwärmebedarfs<br />
für ein Reiheneckhaus liegt bei<br />
15,2 kWh/(m 2 a). Das Ergebnis für das<br />
Reihenmittelhaus beträgt 10,2 kWh/<br />
(m 2 a) und mithin der Mittelwert für eine<br />
Reihenhauszeile mit drei Häusern<br />
13,6 kWh/(m 2 a), womit die Passivhausanforderung<br />
erfüllt ist. Auch die Reiheneckhäuser<br />
erfordern eine maximale<br />
Heizleistung unterhalb 10 W/m 2 , so<br />
dass die Beheizung über die Lüftungsanlage<br />
im komfortablen Rahmen möglich<br />
ist. Problematisch wird es bei Reihenhäusern<br />
und Wohnungen, die thermisch<br />
nicht deutlich voneinander getrennt<br />
sind, wenn ein Bauteil nicht beheizt<br />
wird und deutlich niedrigere Temperaturen<br />
aufweist. Deshalb ist im GU-<br />
Vertrag in Stuttgart geregelt: “<strong>Die</strong> Heizungsanlage<br />
ist durchgehend zu betreiben<br />
und eine Raumtemperatur der<br />
Wohneinheit von mindestens 18 °C<br />
auch bei Abwesenheit sicherzustellen.”<br />
Energiekennwert Heizwärme Stuttgart<br />
Stuttgart-Feuerbach, Schelmenäker, Reihenhaus-Endtyp 130,5 m 2 WF<br />
Wand<br />
U = 0,11 W/m 2 K<br />
Dach<br />
U = 0,09 W/m 2 K<br />
Grund<br />
U = 0,14 W/m 2 K<br />
Fenster<br />
U = 0,81 W/m 2 K<br />
Wärmebrücken<br />
Lüftungsverluste<br />
AWR 86 %, LWR 0,46<br />
Solare Gewinne<br />
g = 53 %<br />
Interne Gewinne<br />
Heizwärmebedarf<br />
15,2 kWh/(m 2 a)<br />
Bild 13: Energiekennwert Heizwärme Stuttgart<br />
+20,0<br />
+10,0<br />
0,0<br />
-10,0<br />
-20,0<br />
kWh/(m 2 a)<br />
Kosten / Wirtschaftlichkeit<br />
<strong>Die</strong> Baukosten betragen nach DIN 276<br />
für Kostengruppe 300 und 400: 1.940<br />
DM/m 2 Wohnfläche inkl. 16 % MwSt.<br />
Aufgeteilt ergeben sich für Kostengruppe<br />
300: 1.620 DM/m 2 Wohnfläche<br />
und für Kostengruppe 400: 320 DM/<br />
m 2 Wohnfläche. Unberücksichtigt sind<br />
dabei Fliesen-, Bodenbelags- und Malerarbeiten,<br />
die von den Bauherrn in Eigenleistung<br />
ausgeführt werden und nur<br />
als Option zusätzlich gewählt werden<br />
können.<br />
Resümee<br />
<strong>Die</strong> Reihenhäuser wurden mit einem<br />
großen Maß an Passivhaus-Erfahrung<br />
der Architekten und Fachplaner durchgeführt<br />
und bis ins Detail optimiert. <strong>Die</strong><br />
Anwendung des Wärmepumpenkompaktaggregats<br />
bei allen Gebäuden<br />
erlaubt hervorragende Aussagen zur<br />
Anwenderfreundlichkeit dieses neuen<br />
Haustechnik-Konzepts. Deshalb darf<br />
das Messergebnis des Fraunhofer Instituts<br />
für Bauphysik mit Spannung<br />
erwartet werden.<br />
49
Luftdichtheit<br />
Luftdichtheit<br />
<strong>Die</strong> Winddichtheit der Gebäudehülle<br />
ist bei Einbau einer Lüftungsanlage<br />
mit Wärmerückgewinnung von<br />
hoher Bedeutung. Bei einem undichten<br />
Gebäude wird durch den<br />
minimalen Über- und Unterdruck in<br />
den Zu- und Ablufträumen Luft<br />
durch die Hülle geführt. <strong>Die</strong>ser Luftaustausch<br />
erfolgt nicht über den<br />
Wärmetauscher der Lüftungsanlage.<br />
Es findet kein Wärmerückgewinn<br />
aus der Raumluft statt. Schon bei<br />
einer Leckage-Luftwechselrate von<br />
0,1 h -1 verdoppeln sich die Lüftungswärmeverluste<br />
und der berechnete<br />
Heizwärmebedarf erhöht<br />
sich um etwa 5 bis 7 kWh/(m 2 a).<br />
Darüber hinaus können Leckagen<br />
zu Bauschäden führen, da die<br />
feuchteangereicherte Raumluft beim<br />
Durchtritt durch die Hülle abkühlt,<br />
der Wasserdampf auskondensiert<br />
und Feuchtigkeit ausfällt.<br />
Deshalb besteht an Passivhäuser<br />
die Anforderung einer maximalen<br />
Leckagerate von 0,6 h -1 bei einer<br />
Druckdifferenz von 50 Pa. Nach den<br />
Anforderungen der Energieeinsparverordnung<br />
beträgt dieser Wert für<br />
Gebäude mit Lüftungsanlage 1,5 h -1<br />
und für sonstige Gebäude 3,0 h -1 .<br />
Eine Luftdichtheitsprüfung mittels<br />
Blower-Door-Test dient zur Überprüfung<br />
der Dichtheitsanforderungen.<br />
Durch einen Ventilator wird<br />
eine Druckdifferenz erzeugt, der in<br />
Stufen von etwa 10 Pa hochgefahren<br />
wird. <strong>Die</strong> gemessenen Werte<br />
werden aufgelistet und in ein Koordinatensystem<br />
(Volumenstrom/<br />
Druckdifferenz) abgetragen. Der<br />
Schnittpunkt bei 50 Pa sowohl für<br />
die Unterdruck- als auch die Überdruckmessung<br />
wird abgelesen. Gewöhnlich<br />
liegen die beiden Werte<br />
eng beieinander. Der Mittelwert ist<br />
der gemessene n 50<br />
-Wert. Bild 15<br />
zeigt die Messwerte* für ein Gebäude<br />
des Stuttgarter Projektes mit<br />
einem hervorragenden Drucktest-<br />
Ergebnis von 0,28 h -1 .<br />
Der Test muss ausgeführt werden, sobald<br />
alle luftdichtenden Bauteile eingebaut<br />
sind, jedoch bevor die darüber<br />
liegenden Verkleidungen ausgeführt<br />
werden, üblicherweise nach Fenstereinbau,<br />
Ausführung der Dampfbremse<br />
und des Innenputzes. Sind Handwerker<br />
erstmals bei solch einem Bauvorhaben<br />
involviert, ist es empfehlenswert,<br />
sie zur Messung einzuladen. <strong>Die</strong> Erfahrung<br />
zeigt, dass jeder meint, schon<br />
immer dichte Ausführungen geleistet<br />
zu haben. Es ist bisweilen eine Offenbarung,<br />
an welchen Stellen die Luftundichtheiten<br />
mittels Rauchgenerator<br />
oder Sonde nachgewiesen werden.<br />
Handwerker sind dann gerne bereit,<br />
sofort nachzuarbeiten - die Abdichtmaterialien<br />
sollten sinnvollerweise auf<br />
der Baustelle sein!<br />
BFU-Platte 25 mm<br />
Schlagregensicherer<br />
Bauteilanschluss mit Quellband<br />
Träger KVH, 24 x 5<br />
Knagge KVH, 24 x 5 x 60<br />
Restfeuchte ≤ 12 %<br />
Wärmedämm-Verbundsystem<br />
PS 15 SE WLG 035<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
●<br />
An folgenden Stellen treten üblicherweise<br />
Undichtheiten auf:<br />
● nicht verputzten Flächen und Durchdringungen<br />
im Außenmauerwerk und<br />
doppelschaligen Haustrennwänden,<br />
z. B. hinter Vorwandinstallationen,<br />
Anschlüssen von Trockenbauwänden,<br />
unsauberen Putzanschlüssen<br />
zum Boden im Bereich des Estrichs<br />
etc.<br />
● Anschlüssen zwischen massiven<br />
Bauteilen und Leichtbaukonstruktionen;<br />
hierbei ist zu beachten, dass<br />
Anschlüsse auch bei den vorhersehbaren<br />
Setzungen und Bewegungen<br />
dicht bleiben müssen<br />
Anschlüssen von Dichtungsmaterialien<br />
innerhalb von Leichtbaukonstruktionen<br />
jede Form von Durchdringung bei<br />
Holzkonstruktionen, z. B. Anschuss<br />
von Pfetten, Zangen etc. bei Dachstühlen,<br />
Anschlüssen von Gauben,<br />
Deckenauflagern etc.<br />
Fensteranschlüssen zum Rohbau<br />
rundum sowie Fugen zwischen<br />
Stockrahmen und Fensterflügel;<br />
besonders anfällig sind Haustüren<br />
an den oberen und unteren Anschlagsseiten;<br />
Dichtheit ist im Allgemeinen<br />
nur durch Abschließen<br />
der Haustür zu erreichen (zu empfehlen:<br />
elektronisch selbstschließende<br />
Tür )<br />
Elektrodosen und Leerrohre, welche<br />
die dichtende Putzebene von<br />
Außenbauteilen durchdringen oder<br />
innerhalb des Gebäudes in einen<br />
unbeheizten Bereich führen (z. B.<br />
Leerrohre zum Keller)<br />
Installationsleitungen von Sanitär,<br />
Heizung und Lüftung, die dichtende<br />
Ebenen durchstoßen; auf eine<br />
schadensträchtige Entwässerungs-<br />
Dachentlüftung kann z. B. mittels<br />
einer internen Entlüftung verzichtet<br />
werden<br />
Winkellaschen nach Angabe<br />
Statik und Hohlraumdübel<br />
Fa. Kunkel<br />
Ringanker<br />
Innenputz<br />
<strong>Kalksandstein</strong><br />
* Ausführung des Tests durch ebök, Tübingen<br />
Bild 14: Dachdetail Traufe Stuttgart-Feuerbach<br />
50
Wärmebrücken: Fußpunkt Außenwand<br />
Volumenstrom m3/h<br />
Messwerte von 10 bis 60 Pa und der n 50<br />
-Wert*<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Unterdruck<br />
Überdruck<br />
Unterdruck:<br />
V 50 = 103,0 m3/h<br />
V 50 = 98,8 m3/h<br />
Überdruck:<br />
V 50 = 94,7 m3/h<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />
Druckdifferenz über dem Objekt / Pa<br />
* Messwerte: ebök, Tübingen<br />
Gebäudeluftvolumen:<br />
354 m3<br />
V 50 = 0,28 h-1<br />
<strong>Die</strong>se Liste stellt keinerlei Anspruch<br />
auf Vollständigkeit. Gute Ergebnisse<br />
werden bei der Messung nur dann<br />
erzielt, wenn bereits beim Entwurf<br />
auf ein einfaches Gebäudekonzept<br />
geachtet wird, bei der Werkplanung<br />
die Details hinsichtlich der Dichtheit<br />
optimiert werden und bei der Bauüberwachung<br />
gezielt die Handwerker<br />
zur sorgfältigen Arbeit angehalten<br />
werden.<br />
Vom Bauablauf her ist bei Massivbauten<br />
einfacher Luftdichtheit zu erzielen<br />
als bei Misch- oder Leichtbauweise.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>wände mit<br />
Dünnlagenputz sind luftdicht.<br />
Bild 15: Messkurve der Dichtheitsmessung<br />
Wärmebrücken: Fußpunkt<br />
Außenwand<br />
Ziel beim Bau von Passivhäusern<br />
sind wärmebrückenfreie Anschlusspunkte.<br />
<strong>Die</strong>ses Ziel kann erreicht<br />
werden, wenn der Wärmebrückenkorrekturbeiwert<br />
∆ U WB<br />
≤ 0 [W/m 2·K]<br />
wird. <strong>Die</strong>s bedeutet, dass – bezogen<br />
auf das gesamte Gebäude –<br />
keine zusätzlichen Wärmeverluste<br />
über Wärmebrücken entstehen. Da<br />
dieser Nachweis relativ viel Rechenaufwand<br />
bedeutet, kann beim<br />
Passivhaus vereinfacht davon ausgegangen<br />
werden, dass dieses Ziel<br />
auch dann erreicht wird, wenn bei<br />
allen Details nachgewiesen wird,<br />
dass der außenmaßbezogene<br />
Wärmebrückenverlustkoeffizient Ψ<br />
≤ 0,01 W/m·K wird. Wie einzelne Beispiele<br />
in dieser Broschüre zeigen,<br />
können jedoch in Einzelfällen geringfügig<br />
höhere Werte noch zu Passivhaus<br />
geeigneten Gesamtlösungen<br />
führen.<br />
∆U WB<br />
= Σ( Ψ · l · r )<br />
A<br />
mit:<br />
Ψ : längenbezogener Wärmebrückenverlustkoeffizient<br />
l : Länge der Wärmebrücke<br />
r : Reduktionsfaktor<br />
A : wärmetauschende Hüllfläche<br />
Wärmebrückenverlustkoeffizient Ψ [W/(mK)]<br />
a d = 200 mm d = 250 mm d = 300 mm<br />
[mm]<br />
125 0,000 0,011 0,017<br />
250 -0,018 -0,007 -0,001<br />
Bild 16: Sockelanschluss mit KS-ISO-Kimmstein – Variante 1<br />
Tafel 3: Eigenschaften von Baustoffen für den Wandfuß bzw. -kopf<br />
Material Wärmeleit- Baustoff- Druckfestig- Grundwert<br />
fähigkeit λ R<br />
klasse nach keit σ 0<br />
der zul.<br />
DIN 4102<br />
Druckspannungen<br />
[W/(mK)] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ]<br />
KS-ISO-Kimmstein 0,33 A1 12/20 2,2/3,2<br />
Porenbeton<br />
Rohdichte 400–800 [kg/m 3 ] 0,10 – 0,30 A1 2/4/8 0,6/1,1/1,5<br />
Purenit* 0,075 B2 –<br />
1)<br />
Schaumglas** 0,055 A1 1,7<br />
2)<br />
* Prospekt „puren Dämmbrücke“, puren Schaumstoff GmbH<br />
1)<br />
maximale Dauerlast ≤ 0,70 N/mm 2<br />
** Prospekt „FOAMGLAS ® “, Deutsche Pittsburgh Corning GmbH<br />
2)<br />
maximale Dauerlast ≤ 0,48 N/mm 2<br />
51
Wärmebrücken: Fußpunkt Außenwand<br />
Aufmerksamkeit erfordern in jedem<br />
Fall die Punkte, wo vom eingesetzten<br />
Baustoff gleichzeitig geringe<br />
Wärmeleitfähigkeit gekoppelt mit<br />
hoher Festigkeit gefordert wird, wie<br />
z.B. der Außenwandfußpunkt im<br />
Übergang zu nicht beheizten Bereichen<br />
(Fundamentplatte oder nicht<br />
beheizter Keller). Bei diesen Wandfußpunkten<br />
sind für die hier vorgestellten<br />
Passivhäuser die unterschiedlichsten<br />
Lösungen realisiert<br />
worden. <strong>Die</strong>s ist vor allem darauf zurückzuführen,<br />
dass bisher keine Standard-Lösungen<br />
verfügbar waren, die<br />
die Forderungen nach Standsicherheit<br />
und „Wärmebrückenfreiheit“ erfüllten.<br />
Mit den dargestellten Musterlösungen<br />
bei Verwendung des KS-<br />
ISO-Kimmsteins werden Anforderungen<br />
des Wärmeschutzes mit statischen<br />
Erfordernissen und Brandschutzaspekten<br />
verbunden.<br />
Bei Abweichungen von den Musterlösungen<br />
ist besonders zu beachten:<br />
●<br />
Porenbetonsteine sowie insbesondere<br />
Schaumglas und Purenit haben<br />
erheblich geringere zulässige<br />
Druckspannungen als der KS-<br />
ISO-Kimmstein. Ein statischer<br />
Nachweis ist daher in jedem Einzelfall<br />
zu führen.<br />
Wärmebrückenverlustkoeffizient Ψ [W/(mK)]<br />
λ R1<br />
[W/(mK)] d = 200 mm d = 250 mm d = 300 mm<br />
0,33 0,008 0,014 0,017<br />
0,99 0,018 0,024 0,026<br />
Bild 17: Sockelanschluss mit KS-ISO-Kimmstein – Variante 2<br />
●<br />
Bei Einsatz von Purenit (Baustoffklasse<br />
B 2) ist der Brandschutz<br />
besonders nachzuweisen. Darüber<br />
hinaus ist hierbei in jedem<br />
Fall eine „Zustimmung im Einzelfall“<br />
erforderlich, da es sich um ein<br />
nicht geregeltes Bauprodukt handelt.<br />
●<br />
Porosierte Ziegel sind aufgrund<br />
anderer Formänderungseigenschaften<br />
in Kombination mit <strong>Kalksandstein</strong><br />
nicht geeignet. Außerdem<br />
ist zu beachten, dass die<br />
angegebenen Wärmeleitfähigkeiten<br />
aufgrund der Lochung nur<br />
für die horizontale Richtung gültig<br />
sind. <strong>Die</strong> Wärmeleitfähigkeit in<br />
vertikaler Richtung ist erheblich<br />
höher.<br />
Wärmebrückenverlustkoeffizient Ψ [W/(mK)]<br />
d = 200 mm d = 250 mm d = 300 mm<br />
-0,002 0,005 0,009<br />
Bild 18: Sockelanschluss mit KS-ISO-Kimmstein – Variante 3<br />
52
Passivhaus auf altem Kasernengelände<br />
Bei der Konversion des ehemaligen<br />
Kasernengeländes auf der Marbachshöhe<br />
in Kassel entstanden zahlreiche<br />
Modellprojekte, unter denen die zwei<br />
Geschossbauten der Gemeinnützigen<br />
Wohnungsbaugesellschaft der Stadt<br />
Kassel (GWG) in Passivbauweise besonders<br />
hervorstechen. Auf der Grundlage<br />
eines vorhandenen Bebauungsplanes<br />
waren in mehreren Workshops<br />
alternative Baukonzepte unter energetischen<br />
Gesichtspunkten entwickelt<br />
worden. Der Auftrag für die Planung<br />
ging an Prof. Schneider, Berlin/Detmold<br />
für einen dreigeschossigen Baukörper<br />
Passivhaus<br />
auf altem<br />
Kasernengelände<br />
Bild 1: Von links: Prof. Schneider, Herr<br />
Schleiff (HHS); Von rechts: Herr Nolte (ASP),<br />
Frau Steinfadt (GWG), Herr Reese (ASP),<br />
Frau Schulz (Latz-Riehl-Schulz)<br />
Eckdaten des Projekts<br />
● Ort: Konversionsfläche Kassel-Marbachshöhe<br />
● Mehrgeschossiger öffentlich geförderter Geschosswohnungsbau, 40 Wohnungen in zwei Losen,<br />
Los 1: 23 Wohneinheiten, Los 2: 17 Wohneinheiten<br />
● Bauherr: Gemeinnützige Wohnungsbaugesellschaft der Stadt Kassel m. b. H. (GWG) Wildemannsgasse<br />
14, 34117 Kassel, Ansprechpartnerin: Dipl. Ing. Margarete Steinfadt, Technische<br />
Leitung GWG, Tel. 05 61/700 01-272<br />
● Architekten: Los 1: ASP Planungs- und Bauleitungsgesellschaft mbH, Emilienstraße 16,<br />
34121 Kassel und HHS, Architekten und Planer BDA, Habichtswalder Straße 19, 34119 Kassel,<br />
Los 2: Prof. Dr. Schneider + Partner GmbH Detmold-Berlin<br />
● Haustechnik-Planung: innovaTec Energiesysteme GmbH, Brandaustr. 10, 34127 Kassel, Joachim Otte<br />
● Generalunternehmer: Hochtief, Kassel<br />
● Wohnfläche: Los 1: 1.662 m 2 Wohnfläche, Los 2: 1.253 m 2 Wohnfläche, gesamt 2.915 m 2<br />
● Nutzfläche: Los 1: 723 m 2 Nutzfläche, Los 2: 164 m 2 Nutzfläche, gesamt 887 m 2<br />
● Grundstücksfläche: 3.485 m 2<br />
● Umbauter Raum: Los 1: 6.880 m 2 , Los 2: 5.116 m 2 , gesamt 11.996 m 2<br />
● Baukosten: Kostengruppe 300 + 400 inkl. 16 % MwSt: 1.965 DM/m 2 Wohnfläche und 1.100 DM/m 2<br />
Nutzfläche<br />
● Bauzeit: Mitte Mai 1999 bis April 2000<br />
Bild 2: Eine konkave Dachform prägt diesen Geschossbau in Passivbauweise<br />
53
Passivhaus auf altem Kasernengelände<br />
Bild 3: Aufbringen der Wärmedämmung<br />
mit konkaver Dachform und an die<br />
Architekturbüros ASP und HHS, Kassel,<br />
die ein dreigeschossiges Gebäude<br />
mit Flachdach und Dachaufbauten<br />
entwarfen. <strong>Die</strong> Planung sah Südausrichtung<br />
für vierzig Prozent der Wohnungen<br />
vor und für die restlichen Einheiten<br />
eine Orientierung nach Ost-West.<br />
Energetische Gebäudesimulationen zur<br />
Optimierung der Planung wurden frühzeitig<br />
durchgeführt [17] .<br />
Das Bauvorhaben in Kassel-Marbachshöhe<br />
ist bundesweit das erste öffentlich<br />
geförderte Geschosswohnungsprojekt<br />
in dieser Größenordnung, das<br />
in Passivbauweise erstellt wurde.<br />
Bild 4: Ansicht Los 2<br />
Eine zentrale Anforderung ist die wirtschaftlich<br />
effiziente Durchführung der<br />
Maßnahme. Wesentlichen Anteil an der<br />
Abwicklung hatte Margarete Steinfadt,<br />
die Technische Leiterin der GWG. Sie<br />
formte ein Bauteam, mit dem Energieund<br />
Kosteneffizienz in konsequenter<br />
Form durchgeführt wurde. Als Vertragsform<br />
wurde ein partnerschaftlich orientiertes<br />
GMP-Modell* gewählt, das an<br />
Target-Wettbewerbsmodelle aus dem<br />
angelsächsischen Raum anknüpft [18].<br />
Nach dem ersten Spatenstich erhielt<br />
das Projekt ein überwältigendes Presseecho:<br />
“Heizung wird nicht mehr gebraucht”<br />
(HNA vom 29.4.99), “Sonne<br />
heizt Passivhaus-Geschosswohnungen”<br />
(dpa vom 28.4.99), “Wohlige<br />
Wärme auch ohne konventionelle Heiztechnik”<br />
(FAZ vom 14.5.99), “Kassel<br />
wagt Sozialwohnungsbau nach Passivhausstandard”<br />
(Modernisierungs-Magazin<br />
6/99), “Glühbirne heizt” (<strong>Die</strong><br />
Wohnungswirtschaft 8/99) [19].<br />
Bild 5: Grundriss 1. OG Los 2<br />
54<br />
* GMP: Garantierter Maximal-Preis
Passivhaus auf altem Kasernengelände<br />
Bodenplatte<br />
Im nicht unterkellerten Bereich wird das<br />
Bauwerk über eine tragende Stahlbeton-Bodenplatte<br />
abgetragen mit einer<br />
Aufbauhöhe von 35 cm.<br />
Der weitere Aufbau setzt sich wie folgt<br />
zusammen: Feuchtigkeitsisolierung,<br />
Polystyrol-Hartschaum-Dämmung in<br />
einer Dicke von 25 cm, darüber Trennlage<br />
und 7 cm Zementestrich. Der resultierende<br />
U-Wert beträgt 0,18 W/<br />
(m 2 K). Der Aufbau bei Unterkellerung<br />
ist analog.<br />
Außenwände<br />
<strong>Die</strong> Außenwandkonstruktion wurde aus<br />
Wirtschaftlichkeitserwägungen und<br />
aufgrund des Anforderungsprofils im<br />
Geschosswohnungsbau ausgewählt.<br />
Zur Ausführung kam die KS Thermohaut<br />
mit KS XL, 17,5 cm dick. <strong>Die</strong> Dicke der<br />
PS-Dämmung beträgt 30 cm. Daraus<br />
ergibt sich ein U-Wert der Wandkonstruktion<br />
von 0,13 W/(m 2 K).<br />
Besonderer Wert wurde auf den Brandschutz<br />
der Konstruktion gelegt. Ein<br />
Brandversuch war Grundlage der Entscheidung.<br />
Oberhalb der Fenster- und<br />
Durchgangsöffnungen wurde nichtbrennbare<br />
Dämmung aus Mineralfasern<br />
in einer Höhe von 25 cm verwendet.<br />
Bild 6: Giebelansicht Los 1<br />
Dach<br />
<strong>Die</strong> Dächer der beiden Gebäude weichen<br />
auf Grund ihrer unterschiedlichen<br />
Anforderungen im Aufbau voneinander<br />
ab. <strong>Die</strong> paraboile Dachform von Los 1<br />
wurde mit Brettschicht-Holzbindern<br />
ausgeführt. <strong>Die</strong> Dämmung erfolgte mit<br />
PS-Hartschaum (35 cm dick). Der sich<br />
daraus ergebende U-Wert beträgt 0,11<br />
W/(m 2 K).<br />
Das Dach von Los 2 wird für die<br />
Lüftungszentralen sowie für Nebenräume<br />
und Dachterrassen genutzt. Deshalb<br />
wurde die Flachdachkonstruktion<br />
aus Stahlbeton gewählt. <strong>Die</strong> Warmdach-Dämmung<br />
besteht aus Polystyrol-Hartschaum<br />
in 35 cm Dicke. Beide<br />
Konstruktionen erhielten einen Gründachaufbau<br />
mit extensiver Dachbegrünung.<br />
allem in der Rahmenkonstruktion optimiert.<br />
<strong>Die</strong> Profile bestehen aus PVC<br />
und sind in Teilbereichen mit Polyurethan-Hartschaum<br />
gedämmt. <strong>Die</strong><br />
Stockrahmen greifen weit um die Fensterrahmen<br />
herum und werden zusätzlich<br />
durch das Wärmedämmverbundsystem<br />
vollständig abgedeckt, so<br />
dass ein wärmebrückenminimierter Einbau<br />
gegeben ist. <strong>Die</strong> Scheiben bestehen<br />
aus Dreifach-Wärmeschutzverglasung<br />
mit Krypton-Füllung und<br />
einem sehr günstigen Wärmedurchgangs<br />
von U g<br />
= 0,5 (0,6) W/(m 2 K)*.<br />
Dadurch ergibt sich im Mittel für die<br />
Fenster U w<br />
= 0,7 W/(m 2 K) bei einem<br />
Energiedurchlassgrad von g = 43 %**.<br />
Sonderkonstruktionen waren für Fen-<br />
Fenster<br />
<strong>Die</strong> Detailplanung der Fenster wurde<br />
gemeinsam mit dem Fensterproduzenten<br />
durchgeführt und für das Bauvorhaben<br />
auf der Marbachshöhe vor<br />
Bild 7: Versetzen der KS XL auf die<br />
Kimmschicht<br />
* Wert in Klammern: U-Wert gemäß Bundesanzeiger<br />
** Angaben lt. Hersteller, Fa. Veka<br />
Bild 8: Erstellen des KS XL-Mauerwerks mit<br />
Versetzgerät<br />
55
Passivhaus auf altem Kasernengelände<br />
Prototyp in die Nähe der Passivhaus-<br />
Tauglichkeit durch eine doppelschalige<br />
Konstruktion aus Dreischeiben-Verglasung<br />
in Verbindung mit einem zusätzlichen<br />
Verbundsicherheitsglas gebracht.<br />
Ein wesentliches Thema bei Mehrfamilienhäusern<br />
ist die Ausführung der<br />
Wohnungseingangstüren. In Kassel<br />
wurde der Treppenhausbereich als<br />
warmer Bereich ausgeführt. <strong>Die</strong> Türen<br />
zu den Wohnungen konnten damit<br />
kostengünstig in Standardausführung<br />
gewählt werden. Es wird allerdings bei<br />
der Nutzung darauf ankommen, dass<br />
die Treppenhäuser nicht durch Offenstehen<br />
von Hauseingangstür oder Fenstern<br />
auskühlen. In diesem Fall könnte<br />
die Energiebilanz empfindlich verschlechtert<br />
werden.<br />
Bild 9: Fußpunkt der Terrassentüren<br />
Wärmebrücken<br />
ster mit Kämpfern und Pfosten-Riegel-<br />
Konstruktion erforderlich. <strong>Die</strong>se Bauteile<br />
wurden gesondert gedämmt. Fenster<br />
mit Paneel-Ausführungen im<br />
Brüstungsbereich erhielten als Füllung<br />
Elemente mit Vakuumdämmung, die bei<br />
wenigen Zentimetern Dicke passivhaustaugliche<br />
Dämmwerte bieten.<br />
<strong>Die</strong> Haustüren wurden als Holztüren<br />
ausgeführt. <strong>Die</strong> energetischen Kennwerte<br />
liegen im Bereich der sonstigen<br />
Fenster. Wichtig ist bei Haustüren das<br />
sichere und dichte Schließen nach jedem<br />
der zahlreichen Betätigungen. Im<br />
Mehrfamilienhaus erlangt dies eine erhöhte<br />
Bedeutung, da die Tür nicht nur<br />
von eingeweihten Passivhausbewohnern<br />
betätigt wird. Es wird überlegt, ob<br />
ein elektronisch selbstschließender<br />
Beschlag nachgerüstet werden soll, der<br />
erst nach Fertigstellung marktreif wurde<br />
13) .<br />
Ein Dachfenster als Schrägdachkonstruktion<br />
im Flurbereich wurde als<br />
Der untere Mauerwerksanschluss zur<br />
Bodenplatte besteht aus einer<br />
Kimmschicht aus Purenit. Das Material<br />
ist weitestgehend ein Recyclingprodukt<br />
und wird aus PUR-Hartschaum<br />
hergestellt, der nach dem Vermahlen<br />
mit Bindemitteln und mineralischen<br />
Anteilen zu einem Dämmstoff gepresst<br />
wird. <strong>Die</strong> Wärmeleitfähigkeit beträgt in<br />
Abhängigkeit von der Druckfestigkeit<br />
in geringer belasteten Bereichen<br />
λ R = 0,075 W/(mK), bei höherer Belastung<br />
λ R = 0,1 W/(mK). Um die Druckfestigkeit<br />
möglichst gut ausnutzen zu<br />
Bild 10: Oberer Fensteranschluss von innen<br />
56<br />
Bild 11: Terrassentür mit abgewinkeltem<br />
Fensterblech
Passivhaus auf altem Kasernengelände<br />
können, wurde z. T. der Wandfuß verbreitert.<br />
Auf der 12,5 cm hohen und<br />
24 cm breiten Purenit-Schicht liegt ein<br />
KS-Planstein 20 - 2,0 in gleicher Höhe<br />
und Breite. Erst darauf beginnt das<br />
schlanke KS- Mauerwerk mit 17,5 cm<br />
Dicke. Da die Fußbodenaufbauhöhe 32<br />
cm beträgt, verschwindet diese Wandfuß-verbreiterung<br />
im Fußbodenaufbau.<br />
Das Mehrfamilienhaus erforderte eine<br />
Vielzahl von Detaillösungen, die der<br />
Reduzierung von möglichen Wärmebrücken<br />
dienen. Angefangen von den<br />
unteren Fenster- und Terrassentüranschlüssen<br />
über die Befestigung der<br />
Balkons, die thermisch getrennt vor die<br />
Gebäudehülle gestellt wurden, bis zu<br />
den Austritten zum Dachgeschoss und<br />
den Anschlüssen der Dachaufbauten<br />
und Nebenräumen bei Los 2. Soweit<br />
möglich wurden die Aufbauten auf dem<br />
Dach vollständig thermisch getrennt<br />
und oberhalb der Dämm- und Abdichtungslage<br />
aufgeständert. <strong>Die</strong> Attika<br />
besteht aus tragenden Streben und<br />
ansonsten vor allem aus dem Dämmstoff<br />
des Wärmedämmverbundsystems,<br />
der sich aus der Fassade in den Attikabereich<br />
zieht.<br />
Bild 12: Wärmebrückenminimiertes Attikadetail Los 1<br />
Lüftungsanlage<br />
Luftdichtheit<br />
Bild 13: Detail Profilschnitt des Fensterrahmens<br />
Durch die massive Konstruktion über<br />
alle Vollgeschosse entstehen relativ<br />
wenig Anschlussprobleme hinsichtlich<br />
der Abdichtung. Als luftdichtende Ebenen<br />
fungieren die Bodenplatte bzw.<br />
Kellerdecke, die Innenputzschichten der<br />
Außenwände sowie die Decke über<br />
dem Obergeschoss. Bei dem gerundeten<br />
Dach von Los 1 wurde eine Holzkonstruktion<br />
gewählt, bei der die seitlichen<br />
Anschlüsse der Dampfbrems-Folie<br />
den Abschluss bilden.<br />
Besondere Beachtung bei der Abdichtung<br />
war bei den Installationsdurchführungen<br />
zwischen den Wohnungen<br />
geboten und besonders zu Allgemeinbereichen<br />
wie z. B. dem Keller bei Los<br />
1. <strong>Die</strong>s gilt nicht zuletzt für die Elektroleitungen,<br />
insbesondere bei Leerrohren,<br />
welche die dichtende Hülle durchstoßen.<br />
Wichtig ist auch die Dichtheitsüberprüfung<br />
der Brandschutz-Deckenschotts<br />
der Lüftungsleitungen.<br />
Einen weiteren Problempunkt stellen die<br />
Wohnungstüren dar, die eigentlich luftdicht<br />
ausgeführt sein müssten. Deren<br />
Restleckage dient in diesem Fall dem<br />
Gesamt-Lüftungskonzept, welches<br />
geringe Abluftmengen in den vom Treppenhaus<br />
abgehenden Abstellräumen<br />
vorsieht, die aus den Wohnungen über<br />
den Treppenraum angesogen wird.<br />
Lüftungstechnik für ein Mehrfamilienhaus<br />
in Passivhaustechnik war eine<br />
völlig neue Herausforderung für die<br />
Planer. <strong>Die</strong> inzwischen in Einfamilienhäusern<br />
erprobten Komponenten sollten<br />
auf kostengünstige und intelligente<br />
Weise in das Projekt übernommen<br />
werden. Als Lösung wurde eine semizentrale<br />
Lüftungsanlage installiert [20].<br />
Dabei werden Wärmetauscher, Filter,<br />
Frostschutz und Sommerbypass in einer<br />
Lüftungszentrale im Keller (Los 1)<br />
bzw. auf dem Dach (Los 2) für mehrere<br />
Wohnungen gemeinsam angeordnet.<br />
<strong>Die</strong> Positionierung erfolgt so, dass<br />
die Sammelleitungen möglichst kurz<br />
und geradlinig durch einen Versorgungsschacht<br />
zu den Wohnungen führen.<br />
<strong>Die</strong> wohnungsweisen Abzweige erhalten<br />
einen Zu- und Abluftventilator<br />
und ein Nachheizregister. <strong>Die</strong> Ventilatoren<br />
sind in ihren Fördermengen für<br />
Zu- und Abluft ausbalanciert, damit<br />
keine In- bzw. Exfiltration durch die<br />
Gebäudehülle stattfindet. In jeder Wohnung<br />
kann individuell die Luftmenge<br />
57
Passivhaus auf altem Kasernengelände<br />
geregelt werden. Dabei wurde für das<br />
Projekt auf der Marbachshöhe von einer<br />
mittleren Luftwechselrate knapp<br />
über 0,5 h -1 ausgegangen.<br />
<strong>Die</strong> zentrale Aufgabe der Lüftungsanlage<br />
übernimmt der Plattenwärmetauscher.<br />
Das ausgewählte Fabrikat<br />
erbringt lt. Herstellerangaben 14) eine<br />
Wärmerückgewinnung von ≥ 81 % bei<br />
trockener Luft. Bei steigender Luftfeuchte<br />
und einer Außentemperatur von<br />
-15 °C erhöht sich der Rückwärmgrad<br />
auf ca. 90 % bei 40 % r. F. und 96 %<br />
bei 60 % r. F. Beträgt die Außentemperatur<br />
+10 °C, so liegen die Werte<br />
niedriger und erreichen bei 60 % r. F.<br />
nur 84 %. Ausschlaggebend ist allerdings<br />
der Rückwärmgrad, der sich<br />
gemittelt über das Jahr ergibt. <strong>Die</strong>ser<br />
wurde von den Fachplanern für die<br />
Heizwärmebedarfsberechnung mit<br />
85 % ermittelt.<br />
Ein Erdreichwärmetauscher wurde nicht<br />
vorgesehen, weil die Wirtschaftlichkeit<br />
aufgrund der dann geänderten Leitungsführung<br />
nicht mehr gegeben wäre.<br />
Damit musste eine Frostschutzfunktion<br />
anderweitig ausgeführt werden. Um das<br />
Kondenswasser, das mit der Abluft über<br />
den Plattentauscher nach außen geführt<br />
wird, nicht innerhalb des Wärmetauschers<br />
auf Frostwerte gelangen zu<br />
lassen, befindet sich ein elektrisches<br />
Vorheizregister zwischen Ansaugfilter<br />
und Wärmetauscher in der Ansaugleitung<br />
für Außenluft. Es ist wichtig, dass<br />
die Regelung sehr präzise arbeitet,<br />
damit wirklich nur die Frostgefährdung<br />
ausgeschaltet wird. Laut Berechnung<br />
des Haustechnikplaners werden pro<br />
Wohnung für diesen Zweck jährlich 3<br />
bis 5 DM Betriebskosten für die Luftvorerwärmung<br />
anfallen.<br />
Als Brandschutzmaßnahmen wurden<br />
Deckenschotts bei den vertikalen<br />
Lüftungsleitungen montiert. Sinnvoll ist<br />
Bild 15: Luftüberstromöffnung in einer Innentür<br />
58<br />
Bild 14: Wohnungsverteilung der Lüftungsanlage<br />
mit Messfühlern<br />
es, den Betrieb der Lüftungsanlage auf<br />
der Zuluftseite über einen Rauchgasmelder<br />
abzusichern.<br />
<strong>Die</strong> Luftverteilung in den Wohnungen<br />
erfolgt innerhalb der abgehängten Decken<br />
von Bad und Flur. <strong>Die</strong> Zuluft wird<br />
über Weitwurfdüsen in die Räume verteilt,<br />
die mit einer Wurfweite von drei<br />
bis fünf Metern für eine gute Durchströmung<br />
der Räume sorgen. Alle Zuund<br />
Abluftleitungen verfügen über einen<br />
zweiten Schalldämpfer, so dass inkl.<br />
des Schalldämpfers hinter dem<br />
Wohnungsventilator bis zu jedem Zuund<br />
Abluftventil 2,25 m Dämpfungslänge<br />
installiert ist. Schallschutz ist ein<br />
sehr wesentliches Planungskriterium,<br />
das im Mietwohnungsbau eine besonders<br />
hohe Bedeutung hat. Mieter, die<br />
sich durch die Lüftungsanlage gestört<br />
fühlen, würden diese abschalten und<br />
durch Fensterlüftung auf deutlich erhöhte<br />
Energieverbräuche kommen.<br />
<strong>Die</strong> Regelung der Luftmenge, die der<br />
Wohnung zugeführt wird, kann jeder<br />
Mieter selbst über einen einfachen Dreistufen-Schalter<br />
durchführen. Von der<br />
maximalen Luftmenge pro Wohnung<br />
von etwa 120 m 3 /h kann für die Normalstellung<br />
z. B. eine Leistung von 60 %<br />
eingestellt werden und eine niedrige<br />
Grundlüftung nachts von z. B. 48 %.<br />
Für das Kochen kann auf Stoßlüftung<br />
geschaltet werden, die sich nach dreißig<br />
Minuten selbsttätig abstellt.<br />
Im Sommer wird die Anlage nur über<br />
die Abluftventilatoren gefahren. <strong>Die</strong><br />
Zuluft zieht sich über die Filter und den<br />
Bypass des Wärmetauschers in die<br />
Wohnungen. Dadurch kann pollenfreie<br />
Luft für Allergiker gewährleistet werden.<br />
Heizung<br />
<strong>Die</strong> Heizwärmebereitstellung erfolgt<br />
über Fernwärme. <strong>Die</strong> heizseitige Übertragung<br />
erfolgt mittels Nachheizregister<br />
mit einer maximalen Leistung von<br />
1,3 kW pro Wohneinheit und einer BUS-<br />
Regelung über die Lüftungsanlagen.<br />
Damit kann auf ein gesondertes<br />
Heizsystem verzichtet werden. Allerdings<br />
wurden in den Bädern kleine<br />
Heizkörper mit einer Leistung von etwa<br />
500 Watt montiert, um einen ausreichenden<br />
Komfort für die Nutzer zu<br />
gewährleisten.<br />
Als kleiner Nachteil der Wärmeverteilung<br />
über die Lüftungsanlage ist zu sehen,<br />
dass die Heizungsregelung nur zentral<br />
für die gesamte Wohnung möglich ist,<br />
d. h. die Raumtemperaturen können<br />
nicht gezielt einzeln reguliert werden.<br />
Brauchwassererwärmung<br />
Wie die Heizwärme wird die Brauchwassererwärmung<br />
über die Fernwärme<br />
geleistet. <strong>Die</strong> Bereitstellung erfolgt über<br />
zentrale Speicher in jedem Gebäude.<br />
Angesichts der guten Primärenergiebilanz<br />
von Fernwärmesystemen ist dies<br />
eine äußerst günstige Lösung für das<br />
Gebäudekonzept, die in der primärenergetischen<br />
Betrachtung bei guten<br />
Gesamtkonzeptionen mit solarthermischen<br />
Anlagen mit mittlerem Wirkungsgrad<br />
konkurrieren kann.<br />
Stromverbrauch<br />
Da es sich um Mietwohnungsbau handelt,<br />
kann auf die Haushalte nur bedingt<br />
Einfluss hinsichtlich des Stromverbrauchs<br />
genommen werden. Das<br />
Engagement des Bauherrn wird groß
Passivhaus auf altem Kasernengelände<br />
sein, den Mietern das Energiesparen<br />
auch im Bereich des Haushaltsstroms<br />
nahe zu bringen. Das Ergebnis hängt<br />
allerdings von jedem einzelnen Mieter<br />
ab.<br />
Der Betriebsstrom für Lüftungsanlagen,<br />
Heizen und Warmwasserzirkulation<br />
wurde durch die hydraulisch optimierten<br />
Leitungsauslegungen auf ein Minimum<br />
reduziert. <strong>Die</strong> Lüftungsventilatoren<br />
wurden als Gleichstrommotor mit min.<br />
Stromaufnahme ausgeführt. Bei einem<br />
Lüftungsvolumen von etwa 120 m 3 /h<br />
werden nur 20 bis 25 Watt verbraucht,<br />
was nochmal die Halbierung der Passivhaus-Anforderung<br />
von 0,45 W/m 3 darstellt.<br />
Lüftungsverluste<br />
AWR 85% LWR 0,53<br />
Solare Gewinne<br />
g = 43 %<br />
Interne Gewinne<br />
Heizwärmebedarf<br />
Energiekennwert Heizwärme Kassel<br />
Kassel-Marbachshöhe Mehrfamilienhäuser 1,786 m 2 WF<br />
Wand<br />
U=0,13 W/m 2 K<br />
Dach<br />
U=0,11 W/m 2 K<br />
Grund<br />
U=0,18 W/m 2 K<br />
Fenster<br />
U=0,70 W/m 2 K<br />
Wärmebrücken<br />
k.A.<br />
14,9 kWh/(m 2 a)<br />
Jahresheizwärmebedarf<br />
Der wesentliche Vorteil des Geschosswohnungsbaus<br />
liegt in der günstigen<br />
Gebäudegeometrie mit dem<br />
günstigen Verhältnis von Außenfläche<br />
zu Volumen. <strong>Die</strong> Transmissionswärmeverluste<br />
liegen deshalb im Vergleich<br />
zu kleinen Gebäuden pro m 2 beheizter<br />
Fläche deutlich niedriger. Dadurch bleibt<br />
ein Spielraum in Bezug auf die Lüftungsanlage<br />
und vor allem hinsichtlich der<br />
Ausrichtung der Fenster. Bei der energetischen<br />
Gebäudesimulation der beiden<br />
Gebäude auf der Marbachshöhe<br />
ergab sich durch die Ausrichtung von<br />
60 % der Fenster nach Osten und Westen<br />
eine Erhöhung des Heizwärmebedarfs<br />
um 2 kWh/(m 2 a) gegenüber<br />
einer Bebauungslösung, die nur nach<br />
den Anforderungen der Ausrichtung<br />
nach Süd ausgelegt worden wäre.<br />
Aufgrund der hohen Kompaktheit mit<br />
einem A/V-Verhältnis von 0,36 bzw.<br />
0,45 [m -1 ]der Baukörper war es ohne<br />
Probleme möglich, die städtebaulich<br />
günstigere Lösung zu wählen und den-<br />
+20,0<br />
Bild 16: Energiekennwert Heizwärme Kassel<br />
+10,0<br />
noch den Passivhaus-Standard zu erreichen.<br />
Kosten<br />
<strong>Die</strong> Gesamtkosten betragen 2.300 DM/<br />
m 2 , wenn sie nur auf die Wohnfläche<br />
umgelegt werden. Bei Aufteilung auf<br />
Wohn- und Nutzfläche ergeben sich<br />
1.965 DM/m 2 WF und ca. 1.100 DM/<br />
m 2 NF.<br />
Resümee<br />
Das Kasseler Projekt ist ein Beispiel für<br />
eine technisch und wirtschaftlich hervorragende<br />
Bauabwicklung. Es setzt<br />
Akzente für die Entwicklung im Geschosswohnungsbau<br />
der kommenden<br />
Jahre. Der Mut und das Engagement<br />
der beteiligten Parteien wird sicherlich<br />
0,0<br />
-10,0<br />
-20,0<br />
kWh/(m 2 a)<br />
Früchte tragen und zahlreiche Nachahmer<br />
finden.<br />
Das Resümee der Technischen Leitung<br />
der Wohnungsbaugesellschaft: “Es sind<br />
vor allem pragmatische Gründe, die den<br />
Bau eines Passivhauses zum - für viele<br />
Seiten - lohnenswerten Projekt werden<br />
lassen. <strong>Die</strong> Passivbauweise wirkt<br />
- zum Positiven - auf Bauabläufe ein,<br />
die bislang scheinbar unveränderbar<br />
schienen” [21]. <strong>Die</strong> Messtechnik und<br />
die wissenschaftliche Auswertung dieses<br />
ersten Passivhausprojekts im sozialen<br />
Wohnungsbau wird im Rahmen<br />
des europäischen CEPHEUS-Projekts<br />
durchgeführt. <strong>Die</strong> Förderung erfolgt im<br />
Rahmen des EU-Thermie-Programms<br />
und durch das Hessische Ministerium<br />
für Umwelt, Landwirtschaft und Forsten.<br />
59
Thesen zur wirtschaftlichen Wirksamkeit von Passivhäusern<br />
Thesen zur wirtschaftlichen Wirksamkeit von Passivhäusern [21]<br />
Margarete Steinfadt,<br />
Technische Leitung<br />
GWG Kassel<br />
1. Das Passivhaus ist ein innovatives<br />
Projekt<br />
2. Das Passivhaus ist ein für den<br />
Kunden vorteilhaftes Angebot<br />
Ein niedriger Wärmebedarf führt<br />
zu verringerten Heizkosten und<br />
geringeren Betriebskosten. Der<br />
hohe Wärmeschutz des Passivhauses<br />
trägt durch die Verbesserung<br />
des Raumklimas zu qualitativ<br />
hochwertigem Wohnraum<br />
bei.<br />
3. Das Passivhaus fordert und<br />
fördert neue Formen des<br />
Planens und Bauens<br />
Planungsteam, Bauteam, GMP-<br />
Modell (Garantierter-Maximal-<br />
Preis).<br />
4. Das Passivhaus fordert und<br />
fördert die Zusammenarbeit<br />
Planungs- und Bauteam werden<br />
abgerundet durch die Bearbeiter<br />
von Forschungsaufträgen,<br />
durch Industrievertreter, externe<br />
Berater und die Versorgungsunternehmen.<br />
5. Das Passivhaus fördert Rationalisierungsmaßnahmen<br />
<strong>Die</strong> Berücksichtigung der Eigenschaften<br />
der Passivhaustechnologien<br />
begünstigen die<br />
Entwicklungen in der Bautechnik<br />
und in der Organisation der<br />
Bauprozesse.<br />
6. Das Passivhaus fördert verringerte<br />
Bewirtschaftungs-,<br />
Erhaltungs- und Reparaturkosten<br />
Ziel ist eine garantierte Werterhaltung,<br />
auch bei wachsenden<br />
ökologischen Ansprüchen. Das<br />
Passivhaus verträgt keine Bauoder<br />
Ausführungsmängel. <strong>Die</strong>s<br />
lässt auch auf weniger Gewährleistungsmängel,<br />
eine geringere<br />
Schadensanfälligkeit und<br />
eine höhere Lebenserwartung<br />
schließen.<br />
7. Das Passivhaus fördert die<br />
Energieeinsparung durch<br />
Wärmebewahrung und begrenzt<br />
damit lnvestitionskosten<br />
Das Bauvorhaben soll den Nachweis<br />
erbringen, dass Passivhäuser<br />
im Vergleich zu herkömmlichen<br />
Bauvorhaben<br />
kostenneutral erstellt werden<br />
können.<br />
8. Das Passivhaus fördert die<br />
Auseinandersetzung mit der<br />
neuen Energieeinsparverordnung<br />
9. Übertragbarkeit auf den Bestand<br />
<strong>Die</strong> im Neubau realisierten Beispiele<br />
sind die Schrittmacher und<br />
Motoren dafür, dass auch im Altbau<br />
etwas erreicht werden kann.<br />
Das bedeutet gleichzeitig eine<br />
Chance für den Erhalt und möglicherweise<br />
für die Schaffung<br />
neuer Arbeitsplätze im Bereich<br />
des Bauhandwerkes.<br />
10. Energieeinsparung – Klimaschutz<br />
Das Passivhaus stellt einen Beitrag<br />
zum aktiven Umweltschutz<br />
dar.<br />
60
Ausblicke<br />
Ausblicke<br />
Passivhäuser – Nullheizenergiehäuser – energieautarke Häuser – und was noch?<br />
Niedrigenergie- und Passivhaus-<br />
Technologien haben in den letzten<br />
Jahren zu einem energetischen<br />
Quantensprung geführt. Wie schön<br />
wäre es, wenn sich im Verkehrsbereich<br />
mit ähnlichem Tempo die<br />
Entwicklung vom 10-Liter-Auto nicht<br />
nur zum 5- und 3-Liter-Gefährt vollzogen<br />
hätte, sondern sogar das 1,5-<br />
Liter-Auto schon auf dem Markt wäre.<br />
Bei den Gebäuden sind wir innerhalb<br />
von 25 Jahren vom 20-Liter- zum<br />
1,5-Liter-Haus gelangt. Das<br />
faszinierendste daran ist die Tatsache,<br />
dass die zugrunde liegenden<br />
Techniken durchweg einfach und in<br />
der Breite anwendbar sind. Zudem<br />
ermöglichen sie ein großes Maß an<br />
Kreativität. <strong>Die</strong>s betrifft sowohl die<br />
architektonische Gestaltung als auch<br />
die Vielfalt der technischen Lösungskonzepte.<br />
Und die weitere Entwicklung wird<br />
spannend bleiben. Es ist überhaupt<br />
nicht davon auszugehen, dass sich<br />
die technischen Innovationen verlangsamen<br />
werden. In allen Bereichen<br />
sind weitere Fortschritte abzusehen:<br />
●<br />
●<br />
<strong>Die</strong> Dämmung der Gebäudehülle<br />
im Bereich um U = 0,1 W/(m 2 K)<br />
wird durch die breite Markteinführung<br />
geeigneter Produkte einfacher<br />
und kostengünstiger.<br />
Wärmebrückenminimierung und<br />
Luftdichtungskonzepte werden<br />
zur Regel und durch entsprechende<br />
Produkte unterstützt. Dämm-<br />
Materialien werden auf ihre<br />
Primärenergiebilanz und Umweltverträglichkeit<br />
hin weiter optimiert.<br />
Schließlich wird es zusätzliche Materialien<br />
geben wie z.B. Vakuumdämmung,<br />
die schlanke Konstruktionen<br />
ermöglicht.<br />
●<br />
●<br />
●<br />
Verglasungen und Rahmentechnik<br />
waren in den letzten Jahren<br />
der Motor für die energetische<br />
Fortentwicklung. <strong>Die</strong> Angebotspalette<br />
wird sich ausweiten und die<br />
spezifischen Kosten werden niedriger.<br />
Weitere Optimierungen bei Gläsern<br />
und Rahmen werden folgen.<br />
<strong>Die</strong> Haustechnik beginnt erst langsam,<br />
sich auf die neuen Minimal-<br />
Energie-Häuser einzustellen. <strong>Die</strong><br />
klassischen Kesselkonzepte der letzten<br />
fünfzig Jahre werden durch völlig<br />
neue Haustechnikstrukturen abgelöst<br />
werden, die mittelfristig die Küchentechnik<br />
mit integrieren werden.<br />
Dabei wird dezentrale Kleinst-Technik<br />
im 1-kW-Bereich vernetzt werden mit<br />
dezentralen Nahwärmeverbünden<br />
bei abnehmender Bedeutung von<br />
zentraler Großtechnik. Wärme-Kraft-<br />
Kopplung wird über die Brennstoffzellenentwicklung<br />
in den nächsten<br />
Jahren in jeder Anforderungsgröße<br />
verfügbar sein. Regenerative Energieerzeugung<br />
wird durch die geringen<br />
Leistungsanforderungen an<br />
Marktanteil stark zunehmen und<br />
kann durch dezentrale Strukturen<br />
jeweilige Standorte mit ihren individuellen<br />
Vorteilen nutzen, seien es<br />
Solarthermie, Biomassetechnik,<br />
Wind-, Wasserkraft, Photovoltaik<br />
oder Sonstige.<br />
Energiemanagement wird in einem<br />
freien Energiemarkt als zusätzlicher<br />
Motor für dezentrale Energieerzeugung<br />
wirken. Durch die Entwicklungen<br />
bei der Haustechnik werden<br />
zahlreiche Gebäude Überschuss an<br />
Energie anbieten. Durch Vernetzung<br />
und Lastmanagement wird eine krisensichere<br />
Energieversorgung ohne<br />
hohe zentrale und kostenintensive<br />
Vorhaltungskapazitäten ermöglicht.<br />
Facility Management wird für alle<br />
Gebäude eine wirtschaftliche Selbstverständlichkeit.<br />
<strong>Die</strong> Versöhnung von Ökonomie und<br />
Ökologie ist eine immanente Folge dieser<br />
Entwicklung. <strong>Die</strong> Rahmenbedingungen<br />
dazu sind durch die zunehmende<br />
Energieeffizienz beim Bauen bereits<br />
gelegt. Kostenzuordnung nach dem<br />
Verursacherprinzip wird zunehmend<br />
zum wirtschaftspolitischen Grundprinzip<br />
werden und für die<br />
Ressourcenschonung weitere Impulse<br />
geben. Es ist davon auszugehen,<br />
dass diese Entwicklungen in wenigen<br />
Jahren deutlich die Rahmenbedingungen<br />
des Bauens prägen werden.<br />
In ein bis zwei Jahrzehnten stellen<br />
minimalenergetische Anforderungen<br />
den üblichen Baustandard dar.<br />
Da unsere lnvestitionsentscheidungen<br />
im Immobilienbereich zu Festlegungen<br />
für dreißig bis fünfzig Jahre<br />
führen, können nur weitsichtige<br />
Entscheidungen bei der heutigen Planung<br />
betriebs- und volkswirtschaftlich<br />
sinnvoll sein.<br />
Selbstverständlich wird die energetische<br />
Sanierung des Gebäudebestands<br />
innerhalb kürzester Zeit<br />
nach den gleichen Entscheidungskriterien<br />
wie der Neubaubereich<br />
behandelt werden. Während<br />
Zubau auch bei optimalen energetischen<br />
Standards immer noch eine<br />
zusätzliche Belastung der Umwelt<br />
darstellen wird, bietet der Sanierungsbereich<br />
die Möglichkeit, Verbesserungen<br />
zu bewirken und eine deutliche<br />
Entlastung des Ressourcenverbrauchs<br />
herbeizuführen. Eine Steigerung<br />
der Sanierungstätigkeit von<br />
derzeit knapp 2 % jährlich auf über<br />
3 % des Gebäudebestandes bei energetisch<br />
sinnvollen Standards wird<br />
zudem einen sinnvollen Konjunkturschub<br />
für die regional strukturierte<br />
Bauwirtschaft geben.<br />
B. Schulze Darup<br />
61
Literatur<br />
[1] Feist, W.: Passivhaus – ein neuer Standard<br />
mit hohem Entwicklungspotential. – In:<br />
Energieeffizientes Bauen 1/2000<br />
[2] Schulze Darup, B.: Kostenuntersuchungen<br />
bei Passivhäusern, Nürnberg 2000<br />
[3] Feist, Baffia, Schieders, Pfluger: Passivhaus-Projektierungs-Paket.<br />
– Passivhaus<br />
Institut Darmstadt 2000<br />
[4] Feist, W. (Hrsg.): Dimensionierung von Lüftungsanlagen<br />
in Passivhäusern. –<br />
Protokollband 17 AK Kostengünstige<br />
Passivhäuser, Passivhaus Institut Darmstadt<br />
Okt. 1999<br />
[5] Feist W.: Wärmerückgewinnungsgerät -<br />
Zertifizierungskriterien für Passivhaus geeignete<br />
Komponenten. – Passivhaus Institut<br />
Darmstadt<br />
[6] Datenbank ökologisch geprüfter Bauprodukte,<br />
LGA Bayern, Nürnberg<br />
www.lga.de<br />
[7] Meßtechnische Evaluierung und Verifizierung<br />
der energetischen Einsparpotentiale<br />
und Raumluftqualität an Passivhäusern<br />
in Nürnberg. – Projektpartner/<br />
Beteiligte: AnBUS (Messtechnik, Raumluftanalytik),<br />
Energieagentur Mittelfranken<br />
(energetische Qualitätssicherung), EWAG<br />
(energetische Messtechnik), LGA (Baustoffbewertung,<br />
Raumluftanalytik), Meyer<br />
& Schulze Darup, Architekten (Koordination)<br />
1999-2001<br />
[8] Fakten zur Ökobilanz, KS-Info, Hannover<br />
April 1999<br />
[9] Schulze Darup, B.: Bauökologie. – Bauverlag<br />
Wiesbaden und Berlin 1996<br />
[10] Schulze Darup, B.: Optimierung von<br />
Niedrigenergiehäusern zu Passivhäusern<br />
beim kostengünstigen Bauen. – In:<br />
Tagungsreader 2. Passivhaus-Tagung,<br />
Passivhaus Institut, Darmstadt 1998<br />
[11] Schulze Darup, B.: Ökologische Bewertung<br />
von Passivhäusern. – In:<br />
Tagungsreader 4. Passivhaus-Tagung,<br />
Passivhaus Institut, Darmstadt 2000<br />
[12] Pohl, W.-H., Horschler, S., Pohl, l.: Wärmeschutzoptimierte<br />
Details. – Hrsg. KS-<br />
INFO, Hannover Januar 1997<br />
[13] Feist / Baffia / Schnieders / Pfluger: Passivhaus-Projektierung-Paket;<br />
Rechenblatt<br />
Fenster. – PI Darmstadt (Hrsg.) 2000<br />
[14] Hübner, H. und Schmitz, B.: Psychologische<br />
Aspekte des Nutzerverhaltens, Untersuchung<br />
Universität Kassel/WZ Umweltforschung.<br />
– In: Protokollband Nr. 9<br />
Nutzerverhalten, AK Kostengünstige<br />
Passivhäuser, PI Darmstadt 1997<br />
[15] Feist, Loga, Großklos: Erfolg bei der ersten<br />
Passivhaussiedlung mit 22 Häusern<br />
in Wiesbaden: Jahresheizenergieverbrauch<br />
unter 15 kWh/m 2 . – In: Bundesbaublatt,<br />
2000<br />
[16] Gertis, K./ Erhorn, H./ Reiß, J.: Meßtechnische<br />
Validierung des Energiekonzeptes<br />
einer großtechnisch umgesetzten Passivhausentwicklung<br />
in Stuttgart-Feuerbach,<br />
IBP Stuttgart 1999<br />
[17] Schneider, E.: Architektur und Passivhaus-<br />
Technologie Marbachshöhe Kassel. – In:<br />
Tagungsband 4. Passivhaustagung, Passivhausinstitut<br />
Darmstadt 2000<br />
[18] Steinfadt, M.: Passivhaus Kassel - Instrumente<br />
zur technischen und wirtschaftlichen<br />
Optimierung. – In: Tagungsband 4.<br />
Passivhaus-Tagung, Passivhaus Institut<br />
Darmstadt 2000<br />
[19] GWG Kassel (Hrsg.): Passivhäuser Kassel<br />
Marbachshöhe. – Kassel 2000<br />
[20] Joachim Otte: Hocheffiziente, semizentrale<br />
Lüftungstechnik für den Geschosswohnungsbau.<br />
– In: Tagungsband 4. Passivhaustagung,<br />
Passivhausinstitut Darmstadt<br />
2000<br />
[21] Steinfadt, M.: Sozialer Wohnungsbau in<br />
Passivbauweise. – In: Energieeffizientes<br />
Bauen 1/2000<br />
Hersteller/Fabrikat<br />
1)<br />
KS-QuadroE ® , Bauen mit System KS-Quadro e.V., 23951 Wismar<br />
2)<br />
Thermoblock, E. Schwenk GmbH & Co. KG, 86883 Landsberg<br />
3)<br />
Fabrikat eCO 2<br />
-Warmfenster, Eurotec Fensterwerk, 54516 Wittlich<br />
4)<br />
Paul Wärmerückgewinnung Wärmetauscher, 08132 Mülsen St. Jacob<br />
5)<br />
Fabrikat Aerex, Maico-Ventilatoren, 78057 VS-Schwenningen<br />
6)<br />
STO AG, 79780 Stühlingen<br />
7)<br />
Fabrikat Phoro, Eurotec Fensterwerk, 54516 Wittlich<br />
8)<br />
Fabrikat WAC 250, Westaflexwerk GmbH, 33262 Gütersloh<br />
9)<br />
Viterra Energy Services GmbH & Co. KG, 48021 Münster<br />
10)<br />
Fabrikat SKS 2.1, Buderus Heiztechnik GmbH, 35573 Wetzlar<br />
11)<br />
Gethke Glas Gronau, 48599 Gronau<br />
12)<br />
Brink Klimaheizung Vertriebs GmbH, 26122 Oldenburg<br />
13)<br />
elektrischer Türschließer, Eurotec Fensterwerk, 54516 Wittlich<br />
14)<br />
Westaflexwerk GmbH, 33262 Gütersloh<br />
Bildnachweis<br />
S. 15 (Portrait) Gabriel<br />
S. 15 (2), S. 16 Grobe<br />
S. 53 (Gruppenbild), S. 55 (Fußpunkt), S. 57 (Attika), S. 60 GWG, Steinfadt<br />
S. 53 (Ansicht Los 2), S. 54 (2), S. 55 KS / Buchhagen<br />
Titel, S. 49<br />
KS / Herz<br />
S. 7 (Grundsteinlegung), S. 9 (3), S. 11 (Rohbau) KS / Noack<br />
S. 21 (Portrait) Meyer<br />
S. 43 (3), S. 44 (Grundriss), S. 50 Rudolf<br />
S. 4-6, S. 7 (2), S. 8 (Giebel), S. 10, S. 11 (Lüftungsgerät),<br />
S. 20, S. 21-34, S. 36-38 (6), S. 44, S. 45, S. 47, S. 48,<br />
S. 56-58 (5) Schulze Darup<br />
S. 8 (Grundriss), S. 9 (Schnitt) Siller<br />
S. 35, S. 38 (Grundriss), S. 39 W&T GbR<br />
62
Gesellschafter der<br />
KALKSANDSTEIN–INFORMATION GmbH + Co KG<br />
<strong>Kalksandstein</strong> Bauberatung<br />
Dresden GmbH<br />
Marsdorfer Straße 5<br />
Telefon 03 51/8 85 86-0<br />
Telefax 03 51/8 85 86-11<br />
01109 Dresden<br />
www.ks-dresden.de<br />
ks-dresden@t-online.de<br />
<strong>Kalksandstein</strong> Bauberatung<br />
Leipzig GmbH<br />
Messe-Allee 2<br />
Telefon 03 41/6 02 45 60<br />
Telefax 03 41/6 02 45 61<br />
04356 Leipzig<br />
www.ks-leipzig.de<br />
info@ks-leipzig.de<br />
KS <strong>Kalksandstein</strong>-Bauberatung<br />
für Berlin GmbH<br />
Am Möllenberg 1-2<br />
Telefon 0 33 75/21 25 44<br />
Telefax 0 33 75/21 25 54<br />
15751 Niederlehme<br />
www.baunet.de/kalksand/index.html<br />
<strong>Kalksandstein</strong> Bauberatung<br />
Heinrich Meyer-Werke Breloh GmbH<br />
Hauptstraße 47<br />
Telefon 0 41 31/74 46<br />
Telefax 0 41 31/74 47-16<br />
21335 Lüneburg<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Bauberatung<br />
„Süderelbe“ GmbH<br />
Lüneburger Schanze 35<br />
Telefon 0 41 61/74 33-0<br />
Telefax 0 41 61/74 33-33<br />
21614 Buxtehude<br />
www.baustoffwerkebuxtehude.de<br />
info@baustoffwerkebuxtehude.de<br />
Kerpen<br />
Haltern<br />
Aurich<br />
Dülmen<br />
DORTMUND<br />
DÜSSELDORF<br />
KÖLN<br />
BONN<br />
Höltinghausen<br />
Bielefeld<br />
Hannover<br />
KASSEL<br />
Bad Hersfeld<br />
Bauen mit System<br />
KS-Quadro e.V.<br />
Postfach 11 54<br />
Telefon 03 84 22/40 95<br />
Telefax 03 84 22/6 12 07<br />
23951 Wismar<br />
www.ks-quadro.de<br />
briefkasten@ks-quadro.de<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Beratung<br />
Hamburg und Schleswig-<br />
Holstein UNK GmbH<br />
Barmstedter Straße 14<br />
Telefon 0 41 91/9 16 91-0<br />
Telefax 0 41 91/9 16 91-9<br />
24568 Kaltenkirchen<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Beratung<br />
Nord-West GmbH<br />
Postfach 15 63<br />
Telefon 0 49 41/97 90-50<br />
Telefax 0 49 41/97 90-99<br />
26585 Aurich<br />
KS <strong>Kalksandstein</strong><br />
Bauanwendung und Beratung GmbH<br />
Dammkrug 1<br />
Telefon 0 50 32/801 20-0<br />
Telefax 0 50 32/801 20-9<br />
31535 Neustadt<br />
www.ks-center.de<br />
bauberatung@ks-center.de<br />
KIEL<br />
Neustadt<br />
Lüneburg<br />
STRALSUND<br />
ROSTOCK<br />
Perniek/<br />
Neukloster<br />
NEUBRANDENBURG<br />
SCHWERIN<br />
Wendeburg<br />
Elxleben<br />
ERFURT<br />
MAGDEBURG<br />
HALLE<br />
BERLIN.<br />
Leipzig<br />
Kaltenkirchen<br />
Georgsmarienhütte<br />
Niederlehme<br />
HAMBURG<br />
Buxtehude<br />
BREMEN<br />
FRANK-<br />
FURT/O.<br />
COTTBUS<br />
Dresden<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Kontor<br />
Westfalen-Lippe GmbH<br />
Postfach 10 16 10<br />
Telefon 05 21/3 03 05-0<br />
Telefax 05 21/3 03 05 22<br />
33516 Bielefeld<br />
www.ks-kasko-bielefeld.de<br />
ks-kasko@bitel.net<br />
KS-<strong>Kalksandstein</strong>vertriebsgesellschaft<br />
mbH & Co. KG<br />
Postfach 16 04<br />
Telefon 0 66 21/50 36-0<br />
Telefax 0 66 21/50 36 30<br />
36226 Bad Hersfeld<br />
KSHERSFELD@t-online.de<br />
KS-<strong>Kalksandstein</strong>-<br />
Vertriebsgesellschaft<br />
mbH & Co. KG<br />
Braunschweig<br />
Postfach 45<br />
Telefon 0 53 03/91 91 91<br />
Telefax 0 53 03/91 91 90<br />
38174 Wendeburg<br />
ks-kalksandstein-braunschweig<br />
@t-online.de<br />
KS* plus<br />
Planelemente GmbH<br />
Prozessionsweg 120<br />
Telefon 0 23 64/92 62-20<br />
Telefax 0 23 64/92 62-46<br />
45721 Haltern<br />
Ruhrkalksandstein Handelsgesellschaft<br />
mbH & Co. KG<br />
Postfach 11 64<br />
Telefon 0 25 94/91 03-0<br />
Telefax 0 25 94/91 03-33<br />
48232 Dülmen<br />
www.KS-duelmen.de<br />
KS-duelmen@t-online.de<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Vertriebsgesellschaft<br />
Münster-Osnabrück mbH & Co. KG<br />
Postfach 13 20<br />
Telefon 0 54 01/82 85-0<br />
Telefax 0 54 01/82 85-33<br />
49111 Georgsmarienhütte<br />
BeratungKS@aol.com<br />
KS-Bauberatung<br />
Niedersachsen-Bremen GmbH<br />
Brinkmannstraße 32<br />
Telefon 0 44 73/94 74 54<br />
Telefax 0 44 73/94 74 59<br />
49685 Höltinghausen<br />
ks-niedersachsen@t-online.de<br />
KS-Service GmbH<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Bauberatung<br />
Postfach 14 10<br />
Telefon 0 22 73/60 09 05<br />
Telefax 0 22 73/60 09 99<br />
50143 Kerpen<br />
www.ks-kerpen.de<br />
KS-Service.Kerpen@t-online.de<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Service<br />
Rhein-Main-Neckar GmbH<br />
Heidelberger Straße 2-8<br />
Telefon 0 62 51/10 05 30<br />
Telefax 0 62 51/10 05 32<br />
64625 Bensheim/Bergstraße<br />
www.ks-bensheim.de<br />
ks-bensheim@t-online.de<br />
KS-Bauberatung<br />
<strong>Kalksandstein</strong>-Kontor Südwest GmbH<br />
Bunsenstraße 17<br />
Telefon 07 21/81 40 81<br />
Telefax 07 21/81 40 83<br />
76135 Karlsruhe<br />
KS-Karlsruhe@t-online.de<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie<br />
Bayern e.V.<br />
Gsteinacher Straße 83<br />
Telefon 0 91 28/79 41<br />
Telefax 0 91 28/1 56 10<br />
90537 Feucht bei Nürnberg<br />
www.ks-bayern.de<br />
info@ks-bayern.de<br />
KSV Erfurt<br />
<strong>Kalksandstein</strong>vertrieb<br />
Erfurt GbR mbH<br />
Riedfeld 6<br />
Telefon 03 62 01/828-0<br />
Telefax 03 62 01/828-28<br />
99189 Elxleben<br />
ksv.erfurt@web.de<br />
SAARBRÜCKEN<br />
FRANKFURT<br />
Bensheim<br />
LUDWIGSHAFEN<br />
Karlsruhe<br />
STUTTGART<br />
Zeil<br />
NÜRNBERG<br />
Feucht<br />
HOF<br />
Schwaig<br />
REGENSBURG<br />
KS-Vertriebs- und<br />
Beratungsgesellschaften<br />
KS-Werke<br />
Städte zur Orientierung<br />
Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV<br />
FREIBURG<br />
KONSTANZ<br />
AUGSBURG<br />
Emmering<br />
MÜNCHEN<br />
Stand: September 2000<br />
Bundesverband<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie eV<br />
Postfach 21 01 60<br />
Telefon 05 11/279 54-0<br />
Telefax 05 11/279 54-54<br />
30401 Hannover<br />
www.kalksandstein.de<br />
info@kalksandstein.de<br />
<strong>Die</strong> in der KALKSANDSTEIN-INFORMATION GmbH + Co KG zusammengeschlossenen 143 KS-Werke werden vertreten durch<br />
– die regional tätigen KS-Vertriebs- und KS-Beratungsgesellschaften oder<br />
– den Bundesverband <strong>Kalksandstein</strong>industrie eV<br />
Für weitergehende Informationen wenden Sie sich bitte an die umseitig genannte Adresse.<br />
Schutzgebühr DM 5,–
<strong>Kalksandstein</strong>-Info GmbH<br />
Entenfangweg 15<br />
30419 Hannover<br />
info@kalksandstein.de<br />
www.kalksandstein.de<br />
Beratung:<br />
Überreicht durch:<br />
KS-Bayern e.V.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie Bayern e.V.<br />
Rückersdorfer Straße 18<br />
90552 Röthenbach a.d. Pegnitz<br />
Telefon: 09 11/54 06 03-0<br />
Telefax: 09 11/54 06 03-9<br />
info@ks-bayern.de<br />
www.ks-bayern.de<br />
KS-Nord e.V.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie Nord e.V.<br />
Lüneburger Schanze 35<br />
21614 Buxtehude<br />
Telefon: 0 41 61/74 33-60<br />
Telefax: 0 41 61/74 33-66<br />
info@ks-nord.de<br />
www.ks-nord.de<br />
KS-Ost e.V.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie Ost e.V.<br />
Kochstraße 66<br />
10969 Berlin<br />
Telefon: 0 30/25 79 69-30<br />
Telefax: 0 30/25 79 69-32<br />
info@ks-ost.de<br />
www.ks-ost.de<br />
KS-Süd e.V.<br />
Verein Süddeutscher<br />
<strong>Kalksandstein</strong>werke e.V.<br />
Heidelberger Straße 2 - 8<br />
64625 Bensheim/Bergstraße<br />
Telefon: 0 62 51/10 05 30<br />
Telefax: 0 62 51/10 05 32<br />
info@ks-sued.de<br />
www.ks-sued.de<br />
KS-West e.V.<br />
<strong>Kalksandstein</strong>industrie West e.V.<br />
Barbarastraße 70<br />
46282 Dorsten<br />
Telefon: 0 23 62/95 45-0<br />
Telefax: 0 23 62/95 45-25<br />
info@ks-west.de<br />
www.ks-west.de