WOHNANLAGE KAPFENBERG

December 2013
WOHNANLAGE KAPFENBERG
Praxisbeispiel
In Kapfenberg erfolgte eine umfassende Sanierung und Umbau einer Wohnanlage aus den 1960ern,
die eine zukunftsweisende Vorreiterrolle für die Sanierung von Nachkriegswohnbauten einnimmt.
Ziel war es neben der enormen Verbesserung der Energiebilanz, auch eine Verbesserung des
Wohnumfeldes und des Wohnbaustandards, durch optimale Belichtung und Besonnung,
sowie Erweiterung des Wohnraums durch Balkone und Terrassen, zu erreichen. Das
Forschungsprojekt fand unter der wissenschaftlichen Leitung der AEE INTEC, der
architektonischen Gestaltung von Nussmüller Architekten und mit der Gem. Wohn. – und
Siedlungsgenossenschaft Ennstal als dem innovativem Bauherrn statt. Die Fördergeber setzen
sich aus der FFG, der Österreichischen Forschungsfördergesellschaft, dem Haus der Zukunft,
der ÖGUT, Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik und der AWS dem Austria
Wirtschaftsservice zusammen.
Wohnanlage Kapfenberg
Das Mehrfamilienhaus in Kapfenberg wurde durch eine ambitionierte Sanierung mit vorgefertigten Fassadenelementen und dem
Einsatz von erneuerbaren Energien zu einem Vorzeige PLUS EnergieGebäude.
Allgemein
Name: Johann-Böhm-Straße Kapfenberg
Bauherr: Gemeinnützige Wohn-und
Siedlungsgenossenschaft Ennstal (ENW)
Architektur: Nussmüller Architekten
Neubau/Sanierung: Sanierung
Nutzung: Geschoßwohnbau
Ort: Kapfenberg in der Stmk, Österreich
Klima: gemäßigtes Übergangsklima
Beheizte Fläche 2.765 m2 (BGF)
Gesamtkosten: 1.234 €/m2 (BGF)
Zertifizierung: ÖGNB
Info: www.nussmueller.at
www.hausderzunft.at
www.aee-intec.at
Montage der Fassaden- und Haustechnikmodule
ARCHITEKTUR
Planung7Entwurf: Plus-Energiegebäude, Demogebäude
Bauweise: Sanierung mit vorgefertigten Elementen
U-Werte W/m2K: Außenwand 0,12; Dach 0,10;
Fenster 0,85
Luftdichtheit: n50 < 1,5 1/h
Lüftung: zentrale Be- und Entüftungsanlage mit
Wärmerückgewinnung (BA1), Unterdruck Abluftsystem mit
Zuluft über moderne Kastenfenster (BA2)
Passive Energiestrategien Winter: Passivhaus U-Werte,
Kompakte Gebäudeform, geringe Wärmebrücken, teilweise
Kastenfenster mit passiver Zuluftvorwärmung im
Scheibenzwischenraum, teilweise Nutzung von Solarwaben
zur passiven Energiegewinnung über Außenwand
Passive Energiestrategien Sommer: außenliegender
manuell steuerbarer Sonnenschutz, tiefe Fensterlaibungen,
.
Verschattung durch “Solarflügel”, Aktivierung der
.
vorhandenen Speichermasse im 60erJahre Bestand
ENERGIE
Primärenergiebedarf: 80 kWh/m2a
Endenergiebedarf: 43 kWh/m2a
CO2 Emissionen: 20 kg CO2/a
(darin enthalten: Heizung, WW, HTEB)
Energieeffizienzklasse: A+ (OIB 2007)
Umrechnung des Endenergiebedarfs laut
Energieausweis OIB 2007 auf
Primärenergiebedarf und CO2 Emission mit
Konversionsfaktoren.
ERNEUERBARE ENERGIE
Quellen: PV, Solarthermie, Fernwärme (40% industrielle
Abwärme)
Photovoltaik Leistung: 92 kWp
Solarwärme Leistung: 100,8 kW
Fernwärme Anschlussleistung: 115 kW
Jährliche Erträge aus erneuerbaren Energien:
- PV: 70.000 kWh
- Solarthermie: 3 9.500 kWh
100% Abdeckung des Primärenergiebedarfs
ALLGEMEIN
Wohnanlage Kapfenberg
Gebäude
Name: Johann-Böhm-Straße Kapfenberg
Nutzung: Geschoßwohnbau
Nutzer: 32 Wohneinheiten
Baujahr: 1959
Neubau/Sanierung: 2013 Sanierung zum Plus-Energiegebäude
Eigentümer: Gemeinnützige Wohn- und Siedlungsgenossenschaft Ennstal (ENW)
Baukörper: ein Baukörper mit zwei identen Gebäudeteilen (60m Länge, 12 m Breite, 13m Höhe) , freistehend
und kompakter mit geringer Beschattung durch Nachbargebäude oder Bäume
ALLGEMEIN
Projektbeschreibung: Die Einbeziehung aller Faktoren macht dieses Projekt einzigartig. Aufgrund von
Wohnungszusammenlegungen und einem neuen Erschließungssystem wurde die Gebäudestruktur
verändert. Durch den Einsatz von großformatigen vorgefertigten Fassaden- und Haustechnikmodulen,
sowie der Nutzung erneuerbarer Energiequellen, wie thermische Solaranlagen, Photovoltaik und
Abwärmenutzung entstand einerseits ein innovatives Sanierungssystem und andererseits sogar ein PlusEnergiehaus. Das heißt nicht nur, dass der Energiebedarf des Gebäudes auf Null gesenkt wird, sondern das
Überschussenergie an Strom ins Netz eingespeist werden kann.
Ein interdisziplinäres Team aus Architekten, Fachplanern, Firmen und universitären Forschungsstellen war
an der Entwicklung und Umsetzung beteiligt. Die Bewohner wurden in den Planungsprozess einbezogen
und
bei der temporären Umsiedlung von Soziologen begleitet und unterstützt.
Der Umbau der Wohnanlage ist ein Demonstrationsprojekt aus der Programmlinie „Haus der Zukunft Plus“
mit Unterstützung des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie, der Österreichischen
Forschungsförderungsgesellschaft, der Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft, der ÖGut, sowie vom Land
Steiermark und der Stadt Kapfenberg.
ALLGEMEIN
GEBÄUDE
Beschreibung:
Das Gebäude der 60er Jahre wurde umfassend mit
innovativen Lösungsmöglichkeiten saniert.
Fläche und Volumen:
Nutzfläche:
2.240 m²
Bruttogeschoßfläche : 2.756 m²
Beheizte Fläche : 2.756 m²
Gekühlte Fläche : keine aktive Kühlung
Fassadenfläche : 1.622 m²
Verglaste Fläche : 350 m²
Geschosshöhe: 3,10 m
Bruttovolumen: 8.750 m³
AKTEURE & AUSZEICHNUNGEN
Bauherr: Gem. Wohn- und Siedlungsgenossenschaft
Ennstal (ENW)
Architektur: Nussmüller Architekten ZT GmbH
Baufirma (Fassade): Kulmer Bau GesmbH & CoKG
Unterstützende Akteure:
- AEE INTEC - Institut für Nachhaltige Technologien
- Rosenfelder & Höfler consulting engineers GmbH
und CO KG
- Technisches Büro Ing. Bernhard Hammer GmbH
Auszeichnungen: ÖGNB, Klimaaktiv Gold
ALLGEMEIN
ORT
Standort: Kapfenberg in der Steiermark, Österreich
Einwohner: 21.898
Lage: Kapfenberg ist eine Stahlindustriestadt in der
Obersteiermark. Es liegt auf einer Seehöhe von 506m
im Bezirk Bruck-Mürzzuschlag.
Der Wohnkomplex liegt im Stadtzentrum und weist
eine mittlere Bebauungsdichte auf.
Lokale Energieressourcen: Fernwärme (40%
industrielle Abwärme Böhlerwerke – 60% Gas)
KLIMA
Beschreibung: Übergangsklima zwischen Mediterranem-,
Alpen- und Pannonischem Klima mit
niederschlagsreichen Sommern und schneearmen
Wintern.
Heizgradtage (12/20): 3.355 Kd
Kühlgradtage (18,3/18,3): 21 Kd
Jährliche Sonnenstunden: 1.746 h
Jahresmitteltemperatur: 9,2°
Globalstrahlung: 1.151 kWh/m2
mittlere Globalstrahlung Sommer: 829 kWh/m2
mittlere Globalstrahlung Winter: 322 kWh/m2
(Quellen: ZAMG, Klimadaten bmwfj, Land Stmk)
Kd (20/12): Kelvin*Tage ist die Einheit der Heizgradtage. Heizgradtage (HGT) sind die über alle Heiztage eines Jahres (Heizsaison)
gebildete Summe der täglich ermittelten Differenz zwischen Raumlufttemperatur +20° und der mittleren
Tagesaußentemperatur. Die Heizsaison ist definiert durch die Anzahl der Tage, an denen die mittlere Tagesaußentemperatur
unter +12° liegt.
ALLGEMEIN
KOSTEN & FINANZIERUNG
Kosten Gebäude: 3,4 Mio Euro (inkl. EE)
1.234 Euro/m² (BGF)
Kosten Erneuerbare Energie: ca. 420.000 Euro für
Solarthermie und Photovoltaik inkl. Technikraum
Kosten, aufgrund von nZEB-Standards:
1,2 Mio Euro innovative Mehrkosten
Finanzierung: Geschoßwohnbauförderung des
Landes Steiermark (Darlehen mit geringer
Verzinsung)
Öffentliche Förderung:
- 35% der innovativen Mehrkosten durch das
BmVIT
- Land Steiermark, Abteilung 15 Energie,
Wohnbau, Technik; Energie und Wohnbau
- Stadt Kapfenberg
UMSETZUNG
Planungs- und Umsetzungsprozess: Das
Forschungsprojekt fand unter der wissenschaftlichen
Leitung der AEE INTEC und der architektonischen
Gestaltung von Nussmüller Architekten , sowie dem
innovativen Bauherrn Gem. Wohn.- und
Siedlungsgenossenschaft Ennstal statt.
Next Time: Ziel, die vorgefertigten Fassaden- und
Haustechnikmodule noch ökologischer zugestalten
und durch eine hohe Stückzahl preislich günstiger zu
werden.
ALLGEMEIN
NUTZER
Nutzerverhalten: Das Gebäude wird derzeit gerade
an die Bewohner übergeben. Umfangreiche Daten für
das Nutzerverhalten werden ab Mitte 2014 verfügbar
sein.
MONITORING
Energie-Monitoring: Ein umfangreiches Monitoring
ist über 2 Jahre geplant, erste Daten werden ab Mitte
2014 verfügbar sein.
Komfort-Monitoring: siehe oben
ARCHITEKTUR
Wohnanlage Kapfenberg
PLANUNG/ENTWURF
Planungsansatz: Plus-Energiegebäude
Ziel: 80% HWB-Einsparung, 80% CO2-Einsparung,
80% Einsatz von erneuerbaren Energien.
Erreichen einer primärenergetischen Nullenergiebilanz
Strategie: Fassadensanierung mit vorgefertigten
Holzfertigmodulen mit integrierter Haustechnik, sowie
Solarkollektoren und Photovoltaikmodulen
Motivation: Reduktion HWB auf ca. 15 kWh/m2a und
primärenergetischen Nullenergiebilanz
Schwerpunkte:
- Hoher Vorfertigungsgrad
- Verbesserung der Wohnqualität
- drastische Reduktion des Energiebedarfs
- Deckung des Restenergiebedarfs mit erneuerbaren
Energieträgern
KONSTRUKTION
Bauweise: großformatige vorgefertigte Fassaden- und
Haustechnikmodule, sowie Solarsegel und -flügel,
Laubengang und Balkonkonstruktion in Stahl
Tageslichtkonzept: Zur Verbesserung der
Tageslichsituation nach der Sanierung ,wurde
teilweise durch Abbrechen der bestehenden Parapete
der Erhöhung des Fensterflächenanteils
entgegengewirkt. Neue Grundrisskonfiguration mit
Ost- West belichteten Wohnungen.
ARCHITEKTUR
DETAILS
Außenwand: Holzriegelkonstruktion mit 22cm
Dämmung und hinterlüfteter Fassade oder solar aktiven
Elementen
U-Wert: 0,12 W/m2K (max. Wert lt. OIB: 0,35 W/m²K)
Dach: Warmdachaufbau mit ca. 30cm
Gefälledämmung und Bekiesung
U-Wert: 0,10 W/m2K (max. Wert lt. OIB: 0,20 W/m²K)
Kellerdecke: Die bestehende Kellerdecke wurde an der
Unterseite mit 6 cm Kellerdeckendämmplatten
gedämmt.
U-Wert: 0,30 W/m2K (max. Wert lt. OIB: 0,40 W/m²K)
Fenster: Holzfensterkonstruktion mit 3-fachVerglasung
U-Wert : 0,85 W/m2K (max. Wert lt. OIB: 1,40 W/m²K)
Wärmebrücken: Wärmebrückenfreie Konstruktion,
Ummanteln des Bestandsgebäudes mit
Fassadenmodulen, Entfernen der alten durchgängigen
Balkonplatten. etc
Wärmespeichermassen: massive bestehende Decken
und Wände aus Vollziegelmauerwerk, Mantelbetonstein
und Stahlbeton
PASSIVE ENERGIE STRATEGIEN
Winter: Kompaktes Volumen, niedrige U-Werte,
teilweise Zuluftvorwärmung über “moderne”
Kastenfenster, teilweise Solarwaben zur passiven
Energiegewinnung an den Außenwänden.
Sommer: Außenliegender Sonnenschutz, tiefe
Fensterlaibungen, Verschattung durch Solarflügel,
Nachtlüftung, Nutzung der bestehenden
Speichermassen im Gebäude
ARCHITEKTUR
LUFTQUALITÄT
Lüftung: mechanische Lüftung mit
Wärmerückgewinnung
Luftwechselrate: nL= 0,6 /h
Luftdichtheit: n50 < 1,5 1/h
System: Zentrale kontrollierte Be- und
Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung im BA1
und teilweise reines Abluftsystem mit Zuluft über
Kastenfenster im BA2
Wärmerückgewinnungsgrad 80%
UMWELT
Wasser: keine Maßnahmen zur Grauwassernutzung,
Versickerung auf eigenem Grundstück durch
Sickerschächte
Abfall: Eine LCA Analyse (Lebenszyklusanalyse) der
Fassadenmodule im Vergleich zu einer
Standardsanierung wurde von der TU Graz
durchgeführt und das Fertigteil hinsichtlich grauer
Energie und Recyclierbarkeit optimiert.
INNOVATIONEN
Innovative Technologien:
- großflächige, vorgefertigte Fassadenmodule zur
hochwertigen Sanierung
- außenliegende vorgefertigte Haustechnikschächte
(einfache Wartung, Nachrüstbarkeit)
- neuartige Kastenfenster und UnterdruckLüftungssystem
- PLUS-Energiebilanz durch großflächige Integration
von Solartechnologie und Abwärmenutzung
ENERGIE
Wohnanlage Kapfenberg
ENERGIE KENNZAHLEN
Primärenergiebedarf: 220.000 kWh/a
80kWh/m2a
Endenergiebedarf: 118.200 kWh/a
43kWh/m2a
CO2 -Emissionen:
20 kg CO2/m2/a
(darin enthalten: Heizung, WW, HTEB)
Umrechnung Endenergiebedarf laut Energieausweis OIB 2007 in
CO2 -Emissionen.
Konversionsfaktoren EEB-PEB:
Strom: 2,62 (417g/kWh)
Gas: 1,17 (236 g/kWh)
Heizöl: 1,23 (311 g/kWh)
Biomasse: 1,08 (4 g/kWh)
Fernwärme (erneuerbar): 1,60 (51 g/kWh)
Fernwärme (KWK): 0,92 (73 g/kWh)
Energieproduktion, primärenergetisch bilanziert:
220.000 kWh/a
Anteil erneuerbar an PEB: 100 %
Energielabel: Klimaaktiv, ÖGNB
Energieeffizienzklasse: A+ (OIB 2007)
ENERGIE
ENERGIE BEDARF
Heizwärmebedarf: 14 kWh/m2a
Kühlbedarf: kein Kühlbedarf
Warmwasserwärmebedarf: 13 kWh/m2a
Beleuchtungsenergiebedarf: unbekannt
Betriebsstrombedarf: 33 kWh/m²a
(Laut Energieausweis OIB 2007)
ENERGIE SYSTEME
Heizsystem: Fernwärme, Solarthermie,
Kühlsystem: kein Kühlsystem
Warmwasserbereitung: Solarthermie/Fernwärme
Die dezentrale Kleinspeicher in den Wohnungen
werden 2mal täglich vom zentraler Speicher geladen.
Speicher: Pufferspreichr mit 7.500 Liter für
Fernwärme und Solaranlage
Energiemanagement : zentrale Gebäudeleittechnik
mit Fernwartung vorhanden
ENERGIE
BELEUCHTUNG und GERÄTE
Beleuchtung: Im Stiegen Bereich und bei den
Wohnungseingangstüren würden LED Leuchten mit
integriertem Bewegungsmelder verbaut.
Im Keller wurden herkömmliche Feuchtraumleuchten
montiert, die auch über Bewegungsmelder gesteuert
werden.
ENERGIE KOSTEN
Strom: derzeit noch keine Abrechnung
Nah-/Fernwärme: derzeit noch keine Abrechnung
ENERGIE AUS ERNEUERBAREN QUELLEN
Wohnanlage Kapfenberg
ERNEUERBARE ENERGIE
Installierte Gesamtleistung:
- PV-Anlage
92 kWp
- Solarthermie 100,8 kW
Gesamterzeugung:
- PV-Anlage
70.000 kWh (Ziel)
- Solarthermie ca. 39.500 kW
Energiequellen:
- Photovoltaik
- Solarwärme
- Fernwärme (40% industrielle Abwärmenutzung,
60% Gas)
Investitionskosten:
- PV-Anlage
230.000 Euro
- Solarthermie
77.000 Euro
Einspeisetarife : keine Rückeinspeisung
ERNEUERBARE ENERGIE
PHOTOVOLTAIK
Installierte Leistung : 92 kWp
Jährlicher Ertrag : 70.000 kWh (Ziel)
Investition :
230.000 Euro (2.500 Euro/kWp)
Wartung :
1.000 Euro/a
Kollektorfläche: 630 m2
System: Sonderbauform Aufdachanlage mit zwei
Flügeln am Dach (Ost-West) und einen Südsegel. Auf
den Flügeln sind 336 Stück Module und am Segel sind
48 Stück Module verbaut. Auf den Flügeln wurde die
Modulvariante Glas-Folie und am Südsegel die
Variante Glas-Glas vebaut.
SOLARWÄRME
Installierte Leistung : 100,8kW
Jährlicher Ertrag : 39.500 kWh/a (Ziel)
Investition :
77.000 Euro (735,00 Euro/kW)
Wartung :
700 Euro/a
Kollektorfläche: 144 m2
System: Solaranlage zur Warmwassererzeugung und
Heizungsunterstützung. Flachplattenkollektoren
wurden auf einem eigens gebauten Solarsegel auf der
Südseite installiert. Diese Kollektoren werden durch
die südliche Lage und einer Neigung von 72 Grad ideal
betrahlt.
FERNWÄRME
Installierte Leistung : 115kW
Investition :
6.225 Euro
System: Wärmeversorgung zu 40% durch industrielle
Abwärme und zu 60% mit Gas.
Fotos: LEV, Nussmüller Architekten, ENW