Objektdokumentation II

Passivhaus
Objektdokumentation
Wohnhaus mit zwei Einheiten in Pfitsch (BZ)/Italien
Verantwortlicher Planer
Studio TecAss des
Gerd Heiter,
Bruneck/Italien
http://www.tecass.it
http://www.energieberater.bz.it
Dieses Wohnhaus wurde für zwei Familien in der Gemeinde Pfitsch in der Nähe von Sterzing/Südtirol
errichtet. Es handelt sich um ein nicht unterkellertes, leicht nach Osten orientiertes Gebäude in
Leichtbauweise. Die beiden unteren Geschoße bilden eine Wohneinheit welche vom planenden
Architekten und seiner Familie bewohnt wird, die obere Wohnung wird von seinen Eltern bewohnt. Das
Gebäude wird seit Dezember 2009 bewohnt.
Besonderheiten:
Barrierefreies Wohnen, ökologisches bauen; Gründach
U-Wert Außenwand
0,106-0,116 W/(m²K)
U-Wert Bodenplatte
0,074 W/(m²K)
PHPP JahresHeizwärmebedarf
U-Wert Dach
0,115 W/(m²K)
PHPP Primärenergie
U-Wert Fenster
0,68 W/(m²K)
Wärmerückgewinnung
84%
10 kWh/(m²a)
99 kWh/(m²a)
Drucktest n50
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-1
0,59 h
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Kurzbeschreibung der Bauaufgabe Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing
(I)
Wichtigste Kriterien dieses Gebäudes waren – neben dem energetischen Aspekt – die Umsetzung einer
ökologischen Leichtbauweise (das Gebäude ist in Südtirol als KlimaHaus Gold+ zertifiziert, das „+“ steht für
die Verwendung ökologischer Baumaterialen), der Umsetzung eines barrierefreien Lebens sowie der
optimalen Eingliederung des Gebäudes in der Landschaft. Sämtliche Kriterien wurden erreicht. Die gesamte
Holzgerüstkonstruktion wurde innerhalb einer entwässerbaren Betonwanne i errichtet um das Gebäude
permanent trocken halten zu können.
Zur Optimierung der Wohnqualität wurden die Grundrisse offen gehalten.
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Ansichtsfotos Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I)
Die Südseite ist auf dem Deckblatt abgebildet.
Westseite Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I) Der Sichtschutz zwischen mittleren und oberen
Stock ist gut erkennbar.
Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I) von Nordwesten. Beide Wohnungen wurden von außen
zugänglich gemacht.
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Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I), Ansicht von Südosten: bereits erkennbar: die Integration
der Raffstores in der Dachkonstruktion (im unteren Stock sind die Raffstores im Sichtschutz zwischen
Obergeschoß und Dachgeschoß integriert und bilden somit keine Wärmebrücken).
Die Innenaufnahme vom Wohn- und Esszimmer in Richtung Westen zeigt einen offenen Grundriss,
an der Decke die auf sicht montierten Lüftungskanäle.
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Schnittzeichnung Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I)
Querschnitt durch das Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I). Die thermische Hülle ist kompakt und
einfach gehalten. Aus dem Schnitt sind auch einige Raffstores erkennbar die – soweit als möglich –
außerhalb der thermischen Hülle und somit wärmebrückenfrei angeordnet wurden.
Im Untergeschoß wurde unter den Fenstern des 2-geschoßigen Luftraumes eine Fußbodenheizung montiert um
den effekt von abströmender Kaltluft entgegen zu wirken.
Durch die Verlagerung des aus Stahlbeton ausgeführten Stiegenhauses außerhalb der thermischen Hülle
wurde es möglich vielen wärmebrückentechnischen Problemen von vorn herein aus dem Weg zu gehen.
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Grundrisse Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I)
Alle Geschoße dieses Gebäudes weisen offene Grundrisse auf. Damit können Flächenverluste für Gänge
vermieden und den Bewohnern Räume mit bemerkenswerten Tiefen geboten werden. Gleichzeitig wird
gewährleistet, dass die Sonneneinstrahlung (wie auch der Lichteinfall) durch die Fenster optimal genutzt
werden kann. Auf der durch den Hang am meisten betroffenen Ostseite des Gebäudes wurden die Keller
bzw. Garage und Autoparkfläche eingeplant, auch wurde dieses Seite für die Erschließung aller Geschoße
mittels des internen Stiegenhauses, welches sich aber außerhalb der thermischen Hülle befindet, konzipiert.
Des weiteren kann das oberste Geschoß direkt vom Autoabstellplatz barrierefrei erreicht werden.
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Den Grundrissen kann auch die Kanalführung der Lüftungsanlage sowie die Positionen der Schalldämpfer
entnommen werden. Auch ist die Frischluftzufuhr für die Bauernöfen (im OG wurde ein Kaminstein mit
Frischluftkammer verwendet) ersichtlich.
Durch die Positionierung der Lüftungsgeräte und der Heizungs-/Warmwasserbereitungsanlage außerhalb
der thermischen Hülle musste die luftdichte Ebene mehrmals von den verschiedenen Rohrleitungen
durchdrungen werden. Dabei wurden die Rohre mit der luftdichten Eben nach folgendem Detail verklebt:
Anstatt die Schwarzwasserstrangentlüftungen über Dach zu führen wurden Rohrbelüfter unter der letzten
Decke eingebaut welche eine Belüftung der Abflussleitungen bei Unterdruck ermöglichen.
4.1
Konstruktion inkl. Dämmung der Bodenplatte mit Anschlusspunkten zu
Außen- und Innenwänden
Erdberührter Boden. Das Gebäude wurde in Trockenbauweise errichtet. Da das Gebäude teilweise in den
Hang gebaut wurde, wurde für das unterste Geschoß eine Betonwanne erstellt in welcher das Gebäude
errichtet wurde. Zusätzlich wurde durch die Verwendung von Iglus eine Luftebene unter dem Boden
geschaffen durch welche es möglich wird, eventuell eindringendes Wasser zuerst über das
Weißwassersystem abzuführen bevor es den Bodenaufbau durchnässt.
Die Wände stehen auf Betonstreifen um bei eventuellem Wassereinfall nicht nass zu werden. Es ist an
dieser Stelle dass die größten Probleme beim Blower door Test auftraten da die Luftdichte Hülle hier nicht
korrekt montiert wurde.
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Aufbau der Bodenplatte:
Boden- 60mm Schüttbeton; 420 mm U-Wert
platte XPS-Dämmplatten; 90 mm 0,074
CaliplanW/(m²K)
Marmorsplitschüttung;
50mm Zementestrich; 20
mm
Parkett,
geklebt;
Versiegelung lösemittelfrei.
4.2
Konstruktion inkl. Dämmung der Außenwände
Der Aufbau der Außenwand. Den Anforderungen
wasserresistenter Konstruktionen entsprechend wurden zwei
verschiedene Außenwandaufbauten konzipiert und
umgesetzt. Im Allgemeinen wurde ein Lattengerüst
(sogenannte HB-Boxen) mit dem ökologischen
Dämmmaterial Hanf (Thermohanf) verfüllt. Das Lattengerüst
wurde auf beiden Seiten mit OSB-Platten versehen. An der
Außenseite des Lattengerüstes wurde vollflächig eine
Holzfaserdämmplatten (Thermowall) montiert welche mit
einem Dünnbettputz vor den Wettereinflüssen geschützt
wurde. Die Wände wurden in Modulbauweise in einem Stück
in der Fabrik vorgefertigt, die außenliegende Dämmung
wurde vor Ort angebracht. Auf der Innenseite wurde ein
50mm tiefes Lattengerüst zur Schaffung einer
Installationsebene montiert. Die Zwischenräume wurden mit
Thermohanf verfüllt. Diese Installationsebene wurde mit einer
verspachtelten Gipsfaserplatte versiegelt.
Die verladefertigen HB-Boxen
Die errichteten HB-Boxen
Der zweite Außenwand-Aufbau entspricht dem oben geschilderten, jedoch bestehen die äußeren zwei
Dämmebenen aus wasserresistenten Dämmstoffen. Ganz außen wurde dabei XPS montiert, das
Lattengerüst wurde mit Steinwolle verfüllt.
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Außen- Vollwärmeschutz:
wand 1 Röfix 715 Edelputz "extra weiss" 6mm - Röfix Putzgrund Unistar POR - Röfix P50
Armierungsgewebe - Röfix Unistar POR - Röfix Holzfaserdämmplatte, 14cm
Aussenwand:
OSB-Platte mit Nut und Feder, 15mm stark - Holzrahmen Fichte, KVH nsi
getrocknet, Klasse S10, Ausführung gemäß den Zeichnungen. 200mm Wärmedämmung Thermohanf 200mm - Dampfbremse Typ Riwega USB oder
gleichwertiges Produkt - OSB-Platte mit Nut und Feder, 15mm stark
Installationebene:
Lattung Fichte, sägerauh, 60x50mm - Wärmedämmung Thermohanf oder
gleichwertiges Produkt 50mm - Gipsfaserplatten typ Fermacell oder Knauf, Stärke
15mm.Inklusive Verspachtelung
Außen- Wie oben beschrieben, jedoch mit XPS-Dämmung als Vollwärmeschutz und ,
wand 2 Steinwoll-Dämmung statt Thermohanf (Außenwand in Betonwanne und Bodennähe
&3
auf Terrassen)
4.3
U-Wert
0,116
W/(m²K)
U-Wert
0,111 bzw.
0,106
W/(m²K)
Konstruktion inkl. Dämmung des Daches
Der Aufbau des Daches: Zur Verbesserung des Überhitzungsschutzes kam ein nicht hinterlüftetes
Gründach zur Ausführung. Dieses wurde auf einer OSB-Platte des Dachpacketes unter Verwendung von
Dichtungs- und Abdichtungsbahnen verlegt. Die obere Dachstruktur besteht aus einem Polsterholz-System
mit 19cm Höhe in dessen Zwischenräume Thermohanf eingebaut wurde. So wurde auch bei der
Dachkonstruktion auf die oben erwähnten Boxenkonstruktion zurückgegriffen.
Dach
Gründach:
0,115
Vegetation, Extensivbegrünung durch Sedum Pflanzung , min. 12 Pflanzen/m² W/(m²K)
Schuttgüter, Optigrün-Extensivsubstrat Typ "E-leicht", 8cm - Trennlage,
Optogrün-Filtermatte "Typ 105" - Drän- und Wasserspeicherschicht, OptigrünDränschicht, 4cm - Schutzlage, Optigrün "Typ RMS 300"
Dachpaket:
Dichtungsbahn, Sarnafil PVC 1,8mm - Abdichtungsbahn, VIAPOL 3mm - OSBPlatte mit Nut und Feder, 15mm - Polsterholz Fichte sägerauh, 10x19cm Wärmedämmung, Thermohanf 19cm, zwischen Polsterhölzer
HB-Box:
OSB-Platte mit Nut und Feder, 15mm - Wärmedämmung, Thermohanf 24cm,
zwischen Sparren - Sparren, BIL 12/24cm - Dampfbremse, Riwega USB
Rauhschalung, 24mm - Gipsfaserplatte Fermacell, 10mm. Inklusive
Verspachtelung - Exklusive Anstrich
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4.4
Fensterschnitte inkl. Einbauzeichnung
Fenster Schnitt
Fenster Grundriss
Als Fenster wurden Holzfenster mit dreifach-Verglasung verwendet. Die Verglasung hat eine Gesamtstärke
von 50mm (4-18-4-18-4 im Normalfall, bei hohen Verglasungen ändern sich diese Maße geringfügig), der
Zwischenraum ist mit Argon gefüllt. Die beiden äußeren Scheiben sind an der Innenseite mit einer selektiven
Beschichtung versehen. Als Abstandhalter wurden Chromatec Edelstahl Abstandhalter ausgeführt. Der gWert der Fenstergläser beträgt 0,49, der ug-Wert 0,5w/m²k.
Die Fensterrahmen sind 100% aus Holz. Zur Verbesserung des Dämmwertes wurden in den Rahmen 5mm
breite Luftschlitze eingearbeitet in der stehende Luft als Dämmstoff wirkt. Der uf-Wert des Rahmens beträgt
0,93W/m²K.
Daten zum Fenster
Fenster Dreifach-Wärmeschutzglas mit Edelgasfüllung. Holzfensterrahmen mit uw-Wert: 0,68
Luftschlitzen (stehende Luft) – Fabrikat: Heiss
W/(m²K)
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Beschreibung
der
Drucktestergebnisses
luftdichten
Hülle;
Dokumentation
des
Zur Erreichung der erforderlichen Luftdichtheit wurden die Boxen an der Innenseite der Dämmung mit einer
luftdichten Folie ausgestattet welche an den Rändern der Boxen nach außen gezogen wurden. Da das selbe
System für die Wände wie auch die Decken (zwischen- wie auch Außendecken) angewandt wurde konnten
die Folien leicht an der Außenseite miteinander verklebt werden (siehe Details).
Beim Boden im Untergeschoß traten während des Blower-door-Tests die allergrößten Probleme auf.
Vermutlich hat die Baufirma die Verlegung der luftdichten Hülle nicht sehr sorgfältig ausgeführt.
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Nach Ortung und Abdichtung der undichten Stellen wurde beim dritten Blower-Door-Test ein Wert von 0,59
-1
h erreicht und der Grenzwert somit knapp unterschritten.
Der Blower-Door-Test wurde mit einem Blower-Door Gerät Model 4 durchgeführt, die Leckagen mit einem
Anemometer Airflow TA7 geortet.
Der letzte, erfolgreiche Drucktest wurde am 3.3.2010 durch das TBZ Bozen durchgeführt.
Typisches Box-Detail mit Folie
Verklebedetail der Folien
Fenster:
Die Fenster selbst sind luftdichte
Komponenten. Die auf Blindrahmen
aufgesetzten Fensterrahmen wurden
mittels Folien mit den Kanthölzer der
Boxen verklebt. Die auf die
Fensterrahmen verklebten Folien
wurden optisch durch die als innerste
Schicht montierten Gipsfaserplatten
verdeckt.
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6
Lüftungsplanung Kanalnetz (exemplarisch)
Zur Reduzierung der Lüftungsverluste wurde für jede Wohnung ein Lüftungsgerät mit hocheffizienter
Wärmerückgewinnung verwendet. Durch die Verwendung von Rotationswärmetauscher wird der Abluft
neben der Wärme auch noch die Feuchte entzogen welche dann der Frischluft hinzugefügt wird.
Aus dem Schnitt auf Seite 4 ist die schematische Funktion der Lüftungsanlage ersichtlich. Die Frischluft wird
über zwei Wetterschutzgitter, hinter denen ein austauschbarer Grobfilter montiert ist, angesaugt und zum
Lüftungsgerät geführt. Nach dem Lüftungsgerät, in dem ein F7-Filter eingebaut ist, sind zwei
Nachheizbatterien montiert welche die Energie aus dem PWW-System erhalten. Die so gewärmte Luft wird
über die Zuluftkanäle (blau) in der thermischen Hülle verteilt. Die Abluft (rot) wird aus den Naßzellen bzw.
Abluftbereichen (Küchen) abgesaugt und zurück zum Lüftungsgerät geführt. Dort wird die in der Abluft
enthaltene Energie über den Rotationswärmetauscher der Frischluft zugeführt. Danach wird die Fortluft
wieder nach draußen ausgeblasen. Das gesamte Kanalnetz ist auf den Grundrissplänen der Seiten 4 und 5
ersichtlich.
Sämtliche Zulufträume sind Hauptaufenthaltsräume (wie Wohnzimmer, Esszimmer, Schlafzimmer,
Kinderzimmer, Arbeitszimmer und Musikzimmer).
Ablufträume hingegen sind Bäder, WCs und die Küchen.
Die Überströmung erfolgt in den Zulufträumen durch Überströmgitter in den Wänden durch welche die Abluft
in die offen gehaltenen Bereiche gelangt. Von dort wird die Luft teilweise durch Abluftgitter direkt abgesaugt,
teilweise strömt die Lüft über Überströmöffnungen in den Wänden in die Ablufträume. Dort wird die
verbrauchte Luft über ein Abluftkanalnetz zurück zum Lüftungsgerät, in dem die Wärmerückgewinnung
eingebaut ist, geführt.
Schematische
Darstellung
des
Lüftungsgerätes: Durch die Verwendung eines
Gerätes mit Rotationswärmetauscher kann auf
einen aufwändigen Erdwärmetauscher zur
Luftvorwärmung verzichtet werden da dieses
Gerät frostfrei bis zu einer Außentemperatur von
bis zu -15°C ohne Vorwärmung funktioniert.
Im Bild: die außerhalb der thermischen Hülle
errichteten und mit Dämmplatten überdämmten
Lüftungsgeräte einschl. Heizungsleitungen.
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Die Ermittlung des Wärmebereitstellungsgrades des Lüftungsgerätes war – Mangels objektiver Zertifikate mit Schwierigkeiten verbunden. Nach Rücksprache mit der Zertifizierungsstelle TBZ in Bozen wurde der vom
Hersteller angegebene Wert von 84% übernommen. Nachdem das Gebäude mittlerweile den ersten Winter
trotz tiefen Außentemperaturen ohne Probleme überstanden hat kann davon ausgegangen werden, dass die
Verwendung dieser Wertes – auch auf Grund der örtlichen klimatischen Bedingungen – richtig war.
Der Wärmebereitstellungsgrad der gesamten Lüftungsanlage liegt, da das Gerät außerhalb der thermischen
Hülle montiert wurde, bei 73,6%, die Leistungsaufnahme des Gerätes bei 150m³/h und 50Pa externem
Druckverlust bei 50W.
Das Gebäude wird mit zwei Lüftungsgeräten der Type RS-250 der Fa. Hoval versorgt.
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Wärmeversorgung
Die Deckung der Heizenergie und die Aufbereitung des Warmwassers erfolg über eine Pelletsanlage. Für
das Warmwasser steht ein Heizungspuffer mit integrierter hygienischer Warmwasseraufbereitung im
Durchlauf-Aufheiz-Verfahren mit Edelstahlwellrohr und Entnahmeeinrichtung zur Verfügung.
Die Beheizung des Gebäudes erfolgt im Ober- wie im Erd- und Untergeschoss grundsätzlich durch die
Lüftungsanlage. Zwei Bauernöfen (mit externer Frischluftzufuhr) wurden zur Deckung des
Restwärmebedarfs installiert.
Zusätzlich zu den Bauernöfen wurde im Untergeschoß im Bereich der 2-stöckigen Fensterfassade eine
Fußbodenheizung eingebaut.
Zur Verbesserung der Wärmespeicherfähigkeit des Leichtbaugebäudes wurde auf den Böden Zementestrich
aufgebracht. Zusätzlich wurde die Brüstungsmauer des Balkons im Erdgeschoß mit 4 Lagen
Faserzementplatten (4x15mm) erstellt.
Blick auf die Brüstungsmauer des Balkons im Erdgeschoß.
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Bauernöfen, Kamin- und Ftischluftanlagen
Auf Wunsch des Bauherrn wurden im Gebäude zwei Bauernöfen errichtet. Da das Gebäude nicht mit der
Lüftungsanlage alleine beheizt werden kann hat dieser Wunsch den Vorteil, dass das Gebäude nun auch mit
den Bauernöfen beheizt werden kann ohne dass zusätzliche Heizflächen eingebaut werden müssen.
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Da es sich beim gegenständlichen Gebäude um ein Passivhaus handelt wurde die Größe der Bauernöfen
jedoch jeweils auf 1,5kW (im EG) bzw. 1,0kW (OG) begrenzt um keine Überhitzung der Räume, in denen die
Öfen errichtet wurden, zu verursachen.
Die Frischluft der Öfen wird direkt von außen über eine normal geschlossene Lüftungsklappe zu den
Feuerstellen geführt. Im Untergeschoß wurde die Frischluft im Hohlraum unter dem Fußboden bis unter dem
Ofen geführt, im Obergeschoß wurde ein Kaminstein mit zwei Kammern für die Errichtung des Kamins
verwendet wobei die zweite Kammer als Frischluftkanal für den Ofen Verwendung findet.
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Kurzdokumentation wichtiger PHPP-Ereignisse
Beim PHI-zertifizierten Passivhaus Pichler wurden sämtliche vorgeschriebenen Kennwerte erreicht. Der
Energiekennwert von 10kWh/(m²a) unterschreitet dabei die vorgegebenen Grenzwerte am deutlichsten. Der
Primärenergiekennwert liegt bei 116kWh/(m²a), die Heizlast des Gebäudes bei 12W/m².
Die luftdichte Hülle hat eine Undichtheit welche einem 0,59fachen Luftwechsel/h entspricht.
Die Übertemperaturhäufigkeit erreicht – auf Grund des hohen Glasanteiles – 5% über 25°C.
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PHPP-Berechnungen
Die Berechnung des Gebäudes erfolgte mit der deutschen Version des PHPP 2007.
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PHPP-Dokument des Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I). Die beteiligten Planer sind hier
ebenfalls angegeben.
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Baukosten
Die reinen Baukosten für das Passivhaus Pichler betrugen 650.000.-€. Dies entspricht einem
Kubikmeterpreis von 1.043€/m³.
Die größten Kosten wurden durch die Betonwanne im Untergeschoß verursacht.
Die baulichen Mehrinvestitionen für die hohe Energieeffizienz lagen bei ca. 8%.
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Baujahr
Die Bauarbeiten wurden 2009 beendet, beide Wohnungen sind seit Dezember 2009 bewohnt.
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Entwurf des Architekten
Der Entwurf stammt von den Architekten
Arch. Msc. Arthur Pichler & Arch. Walter Colombi
TAAUT VENTURA, Dorfstraße 12
I-39040 Vahrn
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Haustechnikplanung
Die Haustechnik-Planung und die PHPP-Berechnung wurden ausgeführt von Hn.
Gerd Heiter
Studio TecAss
St. Lorenzner Straße 1
I-39031 Bruneck
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Veröffentlichungen
Es wurde über das Gebäude in mehreren lokalen Zeitschriften berichtet, so z.B.:
•
Radius – Magazin für die Europaregion Tirol (Ausgabe 2010 – 1)
•
Erker (Zeitschrift des Bezirkes Eisaktal)
•
ff-Magazin (wöchentliche Zeitschrift in Südtirol)
•
Casa & Clima (2-monatige Zeitschrift in Italien)
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