Passivhaus Objektdokumentation Neubau eines Einfamilienwohnhauses in Hamburg-Sasel Verantwortlicher Planer Gebäude und Bauphysik: Dipl.-Ing. Robert Heinicke Architekt Haustechnik: Klaus-Dieter Wegner Besonderheiten: IFB-Qualitätssicherung (für die energetische Förderung in Hamburg), ökologische Baustoffe, Lehmputz, therm. Solarkollektoren und 7 kWp PV-Anlage, Regenwassernutzungsanlage, Stückholzofen mit Wasserführung, 36cm Dämmwanne mit Zulassung im Einzelfall, Installationsbussystem, Alarmanlage uvm. Bei dieser Holzbaustelle wurde im Rahmen einer Feldmessung der TU-Aachen von Robert Heinicke von Beginn der Holzmontage bis zum fertigen Trockenbau Temperatur, Luftfeuchte und die Holzfeuchte von drei Holzplatten (OSB, Vollholz und Spanplatte) mittels einer Messampel mitgeschrieben. Die Ergebnisse werden durch Robert Borsch-Laaks, Sachverständiger für Bauphysik, Aachen ausgewertet. U-Wert Außenwand 0,073 W/(m2K) PHPP Jahres2 U-Wert Sohle 0,071 W/(m K) U-Wert Dach 0,054 W/(m2K) Heizwärmebedarf 12 kWh/(m a) U-Wert Fenster 0,77 W/(m2K) PHPP PrimärEnergie 39 kWh/(m2a) Wärmerückgewinnung 89% Drucktest n50 0,27 h-1 2 1 Kurzbeschreibung der Bauaufgabe Passivhausneubau in HH-Sasel: Die Architekten lernten den Bauherrn kennen, nachdem dieser nach langer Planungszeit bereits vom zweiten Bauträger eine Absage erhalten hatte. Eine Baugenehmigung lag bereits vor. Nach der Beauftragung der Architekten musste der Entwurf ohne größere Änderungen in Gestaltung und Grundriss zum Passivhaus umgeplant werden. Eine Besonderheit ist bei diesem Geäbude, dass es zwischen Erdgeschoss und Dachgeschoss keine Treppe gibt. Das Dachgeschoss mit seinem Arbeitszimmer und Wellnessbereich wird über einen Balkon erschlossen, der im Bereich des nördlichen Giebels liegt. Es gibt somit sogar drei Haustüren, Haupteingang und Haustechnikraum im EG, Eingang im Dachgeschoss. Das Gebäude hatte von vornherein ungewöhnlicherweise einen Giebel und einen Walm. Aufgrund des Grundrisses mit großem Dachüberstand und eingezogener Terrasse sind nicht viele Solarerträge möglich. Dadurch wurde es nötig die Bauteile extrem gut zu dämmen. 2 Ansichts- und Baustellenfotos: Südostseite mit Eingang und PV-Anlage Beginn der Gründung mit der Dämmwanne, dreilagig, 36 cm stark mit Zulassung im Einzelfall Nordwestseite mit Giebel und Eingang DG Aufgestellte Holzkonstruktion mit noch ungedämmten Fächern, eingezogene Terrasse mit Fensteröffnungen 2 Holzbau - Abseite Dachgeschoss mit vorbereiteter Luftdichtheit in Form von Folienstreifen (auf dem Foto weiss und hellblau) vor Einbau der Dachsparren. Dachflächenfenster, von innen luftdicht eingeklebt mit Folienanschlüssen. Innenseitig der Dachschrägen sind bilden die OSB-Platten die luftdichte Ebene. Sie sind untereinander verklebt und die Stöße zusätzlich mit Klebeband verschlossen. Der Ausbau erfolgt dann noch mit 8 cm Dämmung und einer Gipskartonplatte (GK-Platte). Zwischen den Dachsparren liegt 26 cm Mineralwoll-Dämmung und auf den Sparren eine lückenlose, 24 cm starke Aufsparrendämmung bevor Lattung und Tonpfannen außen den Abschluss bilden. Für das Dach gibt es hier zusätzlich zu den üblichen Berechnungen eine dynamische Simulation, die den Temperatur und Feuchtehaushalt für den Zeitraum mehrerer Jahre stündlich berechnet hat. Luftdicht geputzter Schornstein mit Folienanschluss zur OSB-Platte des Daches Messung von Temperatur, Luftfeuchte, Taupunkt und Holzfeuchten dreier Platten auf der Baustelle zur Qualitätssicherung und als Begleitung eines Forschungsprojektes 3 Verlegte Fußbodendämmung, alukaschiert und Beginn der Verlegung der Fußbodenheizung. Im Hintergrund an der Decke die Messampel Leitungsverlegung in der Dachgeschoss-Abseite. Die kleineren, grau isolierten Leitungen sind Kaltund Warmwasser, die größeren dunkel isolierten Rohre sind die Lüftungs-Verteilleitungen für das Erdgeschoss. Nordwestgiebel mit Balkon und Eingang Dachgeschoss Wärmebrückenfreie Schwingungsbefestigung des Stahlbalkons, bevor die Fassade mit Holzschalung fertiggestellt wird. 4 Lüftungsanlage (unten) mit senkrecht sitzenden Schalldämpfern, noch ohne Dämmung Lüftungsrohrverlauf im Dachgeschoss im Bau, Rohrisolierung bereits teilweise montiert. Die Rohe wurde später mit einem Kasten verkleidet Haustechnik im Bau mit noch unisolierten Rohren. Links der Warmwasserspeicher, rechts der Heizungswasserspeicher. Oben in der Mitte das Vorheizregister, das die angesaugte Außenluft an kalten Wintertagen bis zur Frostfreiheit anwärmt, damit der Wärmetauscher der Lüftungsanlage keine Eisbildung erfährt. Pumpenmanagement für Heizung, Warmwasser und thermischer Solaranlage zwischen den Speichern 5 Rohrverlauf der Haustechnik kurz vor Fertigstellung - die meisten Rohre sind nun schon gedämmt -. Vorbereitung des wasserführenden Ofens auf der Rohsohle, mit geputztem Schornstein, der später noch gedämmt wurde Ofen mit zusätzlich gedämmtem Schornstein. Im Hintergrund eine Wand mit Lehmputz. 6 3 Innenfotos: Dachgeschoss "Schneckendusche" im Fitness- und Wellnessbereich, oben der Verlauf der Lüftungsleitungen mit Abzweig für das WC Wohnzimmer mit Blick auf die eingezogene Terrasse Detail Wohnzimmerparkett mit bodentiefem Passivhausfenster, Dreischeibenverglasung Wohnzimmer mit Ofen, Wände mit 35mm starken Lehmbauplatten und Lehmputz 7 Grundriss- / Schnittzeichnungen: GERÜSTBEREICH RR POS. 22 12/16 NÖTIG => POS 47 12/24 cm DURCHLAUFEN LASSEN! BR 88.30 T BR 88.30 T Halter Halter DK4Abst. DK48mm HalterAbst. DH4-8 15mm 15mm Abst. HalterAbst. DH4-8 8mm Halter DH4-8 Halter 15mmDK4 Abst. 8mm Abst. Halter DH4-8 8mm Abst. SV 12 SV 185 Br.-H. OSB 107cm KG NWvon 100OK RF KW POS. 53 + 54 STURZ DURCHLAUFEND 12/24 cm POS. 72 2x 6/12 cm TW/RW KG NW 100 EWT-SOLELEITUNGEN BAD 11.90 m 9.95 m HAUSWIRTSCHAFT KÜCHE 10.78 m 14.67 m MASCHINENSOCKEL KG NW 100 POS. KG NW50 100TÜRSTURZ/DURCHLAUF. KOPFRÄHM 12/10 cm 74 4x 6/12 cm POS. 72 2x 6/12 cm KG3x NW6/12 100 cm POS. 73 POS. 75 4x 6/12 cm NW 150 VERBRENNUNGSLUFT OFEN ANKLEIDE 7.91 m Br.-H. OSB 107cm von OK RF POS. KG NW 100 BODENGLEICH KG NW 100 WC KG NW 100 SV 185 8mmDH4-8 Abst. Halter 8mmDH4-8 Abst. Halter WINDFANG 10.04 m 7.48 m POS. 70 HEB 100 POS. 72 2x 6/12 cm POS. 40 HEB 240 DURCHLAUFEND POS. 55 12/20 DURCHLAUFEND POS. 72 2x 6/12 cm 14/24 cm URZ POS. 72 2x 6/12 cm POS. 43 BS11 20/28 cm UNTEN DECKENGLEICH cm POS. 47+56 12/24 cm DECKENGLEICH DURCHLAUFEND POS. 72 14/24 Br. 16,5c -H. OSB m v. OKRF POS. 41 ÜBERZUG BS 11 12/20 cm DURCHLAUFEND URZ 51 ST POS. 72 OSB Br.-H. v. OKRF m 16,5c POS. Br.-H. OSB 16,5cm v. OKRF 51 ST POS. 52 STURZ 6/24 cm Br.-H. OSB 16,5cm v. OKRF POS. 71 POS. Br.-H. OSB 16,5cm v. OKRF POS. 72 2x 6/12 cm GAST 17.10 m POS. 71 BS11 12/26 cm POS. 72 POS. 72 2x 6/12 cm Br.-H. OSB 107cm von OK RF POS. 72 2x 6/12 cm POS. 45 BS11 20/24 POS. 37 BS11 18/24 POS. 72 2x 6/12 cm POS. 46 HEB 240 POS. 72 2x 6/12 cm POS. 46 HEB 240 POS. 36 BS11 20/24 POS. 70 HEB 100 POS. 42 ÜBERZUG 12/24 cm POS. 72 2x 6/12 cm POS. 72 Br.-H. OSB 16,5cm v. OKRF Br.-H. OSB 16,5cm v. OKRF 79 6 795 6 795 6 795 6 6 795 795 6 795 6 495 6 6 84 495 6 495 6 795 6 735 6 79 6 79 6 79 6 79 6 79 Erdgeschoss mit Gründung RR RR POS. 22 12/16 NÖTIG => POS 53/54 12/24CM DURCHLAUFEN LASSEN! 10 SV 12 8mmDH4-8 Abst. 15mm HalterAbst. DK4 Halter ARBEITEN POS. 39 HEA 200 BAUTEIL HÖHE BAUTEILDICKE OK FFFEG ±0,00m = +23,830NN 21,5cm FUSSBODENAUFBAU OK SOHLE -0,215m = +23,615NN 20,0cm SOHLE UK SOHLE/OK DÄMMWANNE -0,415m = +23,415NN 36,0cm DÄMMUNG OK FEINPLANUM -0,775m = +23,055NN 40,0cm AUSHUB + VERFÜLLUNG UK AUSHUB -1,175m = +22,655NN OK FFEG ±0,000m = +23,83 NN OK SOHLE -0,215m = +23,615NN POS. 38 HEA 200 Br.-H. OSB 107cm von OK RF 5.47 m KG NW 100 POS. 72 2x 6/12 cm BR 88.30 T SCHLAFEN 8mmDH4-8 Abst.15mm 15mm Abst. Abst. Halter Halter Halter DK4 DK4 Br.-H. OSB 16,5cm v. OKRF Br.-H. OSB 16,5cm v. OKRF NW 200 KG NW 100 BR 88.30 T Br.-H. OSB 107cm von OK RF POS. 44 20/24 cm RR 6 79 6 79 6 745 POS. 22 12/16 NÖTIG => POS 47 12/24 cm DURCHLAUFEN LASSEN! WC 2.09 m Br.-H. = OK OSB-SCHALUNG POS. 27 2x 6/12 cm POS. 26 BS11 14/14 cm cm POS. 20 BS 11; 16/26 cm SCHORNSTEIN POS. 21 BS 11; 20/28 160mm DÄMMUNG OSB MIT ANSCHLUSS AN LUFTDICHTE EBENE (OSB/FOLIE) POS: 25 4x6/12cm Br.-H. = OK OSB-SCHALUNG POS: 23 BS11 12/26cm POS. 27 2x 6/12 cm BÜRO WELLNESS-/HOBBY 54.98 m 44.37 m OKFFDG +3,065m = +26,895NN POS: 25 4x6/12cm Br.-H. = OK OSB-SCHALUNG POS. 27 2x 6/12 cm POS: 23 BS11 12/26cm POS. 21 BS 11; 20/28 cm POS. 26 BS11 14/14 cm POS. 27 2x 6/12 cm POS. 22 12/16 NÖTIG => POS 53/54 12/24CM DURCHLAUFEN LASSEN! Dachgeschoss +8.14 +7.53 +7.425 SCHORNSTEIN ERUTEC ECO 36/36cm MIT FASERZEMENT-STÜLPKOPF +5.98 +5.98 +5.70 +5.065 2m-LINIE TÜRÖFFNUNG 760/2010 1m-LINIE TÜRÖFFNUNG 1135/2135 KOPFRÄHM 12/10 +3.065 OKFFDG = +26,895NN SCHWELLE 12/6 SCHORNSTEINDÄMMUNG 160mm WLG 035 OSB-VERKLEIDUNG GK-PLATTE BZW. LEHMPUTZ ±0.00 OKFFEG = +23,83NN GRENZE NORDOST 4 HOLZDECK +0.08 MIT 1,5% GEFÄLLE GELÄNDE NEU -0.28 GELÄNDE VORN = +23,55NN -0.415 = +23,415NN -0.73GELÄNDE HINTEN = +23,10NN -0.775 OK FEINPLANUM = +23,055NN UK WINKELSTÜTZE -1.525 = +22,305NN 5 -1.17 UK AUSHUB/SPLITT = +22,655NN WINKELSTÜTZMAUER BETON NACH STAT. BERECHNUNG Schnitt 8 Grundrisszeichnungen TGA: Erdgeschoss Dachgeschoss Lüftungsleitungen blau Abluft rot Zuluft 9 Konstruktionsdetails: +0.08 ±0.00 -0.215 -0.415 -0.415 -0.775 Vertikalschnitt und Fensteranschluss 20mm EPS 5 30mm XPS Außenwandecke und Fensteranschluss 10 +5.98 +5.065 2m-LINIE 1m-LINIE KOPFRÄHM 12/10 +3.065 OK Detailausschnitt Dach mit Fensteranschluss, Terrassenüberdachung und Dachflächenfenster. Die Dachflächenfenster haben einen Uw-Wert von 1,04 W/(qm*a). Die übrigen Fenster sind ebenfalls passivhauszertifiziert und haben folgende Werte: Uf mit Öffnungsflügel: 0,73 W/(qm*a), festverglast Uf 0,63 W/(qm*a). Verglasung Ug 0,60 W/(qm*a), Energiedurchlassgrad 60% 11 6 Beschreibung der luftdichten Hülle; Drucktestergebnis: Die luftdichte Hülle wird gebildet aus der bituminösen Abklebung auf der Sohlplatte, der OSB-Platte auf der Innenseite der vorgefertigten Wandelemente, geschützt von einer Installationsebene, und im Dach der speziellen Klimamembran, die ein vollständig gedämmtes Bauteil zulässt. Sämtliche Stösse der Holzplatten sind mit Klebeband verklebt. Der Anschluss der Abdichtung auf der Sohlplatte an die aufgehenden Holzwände erfolgte durch Unterstopfung der Wände mit Quellmörtel und Folienanschluss vom Boden bis auf die OSB-Platten der Wände. In der Vorbereitung zum Drucktest wurde besonderer Augenmerk auf sämtliche Anschlüsse, gerade auch zur schräg eingezogenen Terrasse gelegt. Das Drucktestergebnis brachte deswegen einen sehr guten n50-Wert von 0,27 h-1 und unterschritt den maximal zulässigen Wert von 0,6 h-1 deutlich. 7 Lüftungsplanung: Die Installation der CO2-gesteuerten Lüftungsanlage besteht aus herkömmlichen Wickelfalzrohren, die auf der Decke über EG verlaufen, im Dachgeschoss hinter einer Verkastelung neben der Mittelpfette. In der Küche befindet sich eine Umlufthaube mit Aktivkohlefilter. Die Luft kann im Frostfall über ein Vorheizregister mittels Sole-Erdreich-Wärmetauscher vorgeheizt werden. Anders als bei Passivhäusern üblich, versorgt die Lüftungsanlage jeden Raum im Gebäude mit Zu- und Abluft. Sie verfügt über einen Wärmetauscher mit 89 % Wärmerückgewinnung, bei einer Elektroeffizienz von 0,30 Wh/cbm Luft. 8 Wärmeversorgung: Die Wärmeversorgung wird einerseits durch die thermischen Solarkollektoren gedeckt. Zusätzlich arbeitet eine Luft-Wärmepumpe, die hauptsächlich über die PV-Anlage gespeist wird. Weiterhin befindet sich im EG ein Stückholzofen mit Wasserführung. Beide Geschosse werden über eine Fußbodenheizung temperiert. 12 9 Kurzdokumentation wichtiger PHPP-Ergebnisse: Passivhaus Nachweis Foto oder Zeichnung Objekt: Standort und Klima: Straße: PLZ/Ort: Land: Objekt-Typ: Bauherr(en): Straße: PLZ/Ort: Architekt: Straße: PLZ/Ort: Haustechnik: Straße: PLZ/Ort: Baujahr: Zahl WE: Umbautes Volumen Ve: Personenzahl: Neubau eines Einfamilienhauses Projekt-ID 1418 Hamburg Hamburg 22395 Hamburg Hamburg freistehendes Einfamilien- Passivhaus 22399 Hamburg Dipl.-Ing.-e Nisse Gerster und Robert Heinicke Architekten Holsteiner Chaussee 335-337 22457 Hamburg Dipl.-Ing. K.-D. Wegner, Ing.Büro f. Energie und Umwelttechnik Stadtbahnstrasse 108 22393 Hamburg 2009 1 1167,7 20,0 Innentemperatur: °C 2,1 Interne Wärmequellen: m3 W/m2 2,0 Kennwerte mit Bezug auf Energiebezugsfläche Energiebezugsfläche: 267,1 Verwendet: m2 Monatsverfahren PH-Zertifikat: Erfüllt? Energiekennwert Heizwärme: 12 kWh/(m2a) 15 kWh/(m2a) ja Drucktest-Ergebnis: 0,3 h-1 0,6 h-1 ja Primärenergie-Kennwert (WW, Heizung, Kühlung, Hilfs- u. Haushalts-Strom): 39 Primärenergie-Kennwert (WW, Heizung und Hilfsstrom): kWh/(m a) 8 0 W/m2 % Übertemperaturhäufigkeit: kWh/(m2a) Energiekennwert Nutzkälte: Kühllast: 2 kWh/(m2a) Einsparung durch solar erzeugten Strom: Heizlast: 2 kWh/(m a) 16 Primärenergie-Kennwert ja 120 kWh/(m a) 2 0 über 25 °C 15 kWh/(m2a) W/m2 Kennwert mit Bezug auf Nutzfläche nach EnEV Nutzfläche nach EnEV: 373,7 m2 Anforderung: Primärenergie-Kennwert (WW, Heizung und Hilfsstrom): 12 Wir versichern, dass die hier angegebenen Werte nach dem Verfahren PHPP auf Basis der Kennwerte des Gebäudes ermittelt wurden. Die Berechnungen mit PHPP liegen diesem Antrag bei. PHPP 2007, Nachweis kWh/(m2a) Erfüllt? 40 kWh/(m2a) ja Ausgestellt am: 04.02.2009 / 23.6.2009 / 30.6.2009 gezeichnet: Robert Heinicke / K.D. Wegner PHPP Emde 27.07.09.final.xlsx 13 10 Baukosten: Die Baukosten der Kostengruppe 300+400 betrugen 2.640 Eur/m2. Diese recht hohe Summe ist der äußerst aufwändigen Haustechnik geschuldet, die, trotz intensiver anderslautender Beratungen durch die Architekten, ausgeführt wurde. 11 Baujahr: Das Gebäude ist 2010 fertiggestellt worden. 12 Angaben zum Entwurf Architektur, Bauphysik und Haustechnik: Architektur und Bauphysik: Dipl.-Ing. Robert Heinicke, freischaffender Architekt, zertifizierter Passivhausplaner, Qualitätssicherer für Passivhäuser in Hamburg und Hannover, Mitglied der IG-Passivhaus und Dipl.-Ing. Nisse Gerster, freischaffender Architekt, zertifizierter Passivhausplaner Holsteiner Chaussee 335/337, 22457 Hamburg www.heinickeplan.de Haustechnik: Dipl.-Ing. Klaus-Dieter Wegner, Büro für Energie- und Umwelttechnik Stadtbahnstraße 108, 22393 Hamburg 13 Angaben zur Planung Statik: Dipl.-Ing. Markus Lemcke, Salzstraße 12, 21682 Stade 14 Hinweis auf vorliegende Veröffentlichungen zu diesem Projekt: Weitere Informationen unter: oder: www.heinickeplan.de www.passivhausprojekte.de/projekte.php?detail=1418 14