Passivhaus-Kurs Lehrplan

Passivhaus
Objektdokumentation
KlimaSolarHaus Berlin, Wohnhaus mit 19 Wohneinheiten
Verantwortlicher Planer
Dipl.-Ing. Architektin
Alexandra Merten als
Angestellte des Büros
DR-Architekten
http://www.dr-architekten.de
Das KlimaSolarHaus Berlin wurde als Mehrgenerationenhaus einer privaten Eigentümergemeinschaft mit
19 (WE) Wohnungen, derzeit 45 Bewohnern, und unterschiedlichen Gemeinschaftsflächen, konzipiert.
Besonderheiten:
Sonnenkollektoren für die Warmwasserbereitung, GrauwasserWärmerückgewinnung, Regenwassernutzung, Holzpelletsheizung
U-Wert Außenwand
0,15 W/(m²K)
U-Wert Kellerdecke
0,17 W/(m²K)
PHPP JahresHeizwärmebedarf
7 kWh/(m²a)
U-Wert Dach
0,11 W/(m²K)
PHPP Primärenergie
42 kWh/(m²a)
U-Wert Fenster
0,8 W/(m²K)
Wärmerückgewinnung
90 %
Drucktest n50
1
0,4 h-1
1
Kurzbeschreibung der Bauaufgabe Passivhaus
KlimaSolarHaus Berlin
Mit dem Neubau des KlimaSolarHauses Berlin in der Bänschstraße im Bezirk Friedrichshain wurde
zukunftsweisendes Bauen und innovatives Wohnen in Berlin realisiert.
Das Projekt gibt wichtige Impulse zu aktuellen Themen der Stadtentwicklung und des Klimaschutzes,
die eine Grundlage der Planung darstellen:
• Wohnen in der Innenstadt
• Passivhaus mit weitgehendem Verzicht auf fossile Energien
• Selbstnutzende Bauherrengemeinschaft – Geschosswohnungsbau mit individuellen Wohnungen und
Gemeinschaftsbereichen
Wohnen in der Innenstadt
Das Gebäude wurde in einer kriegsbedingten Baulücke im Sanierungsgebiet Samariterviertel errichtet.
Der Geschosswohnungsbau schließt die Gebäudezeile gegenüber dem Forckenbeckplatz, der damit
wieder eine durchgehende Randbebauung erhält.
Die Bewohner wohnten teilweise bereits in dem Quartier, jedoch zog der überwiegende Teil aus
anderen Bezirken aber auch von außerhalb Berlins neu in dieses Gebiet.
Das Projekt wurde von dem Sanierungsbeauftragten und der Sanierungsverwaltungsstelle als
Bereicherung des Samariterviertels begrüßt und befürwortet. Sowohl das städtebauliche Konzept –
die Schließung der Baulücke, wie auch das soziale Konzept des Mehrgenerationenwohnens in
verbindlicher Nachbarschaft – entspricht den Sanierungszielen und unterstützt die Aktivitäten zur
Entwicklung des Gebietes.
Passivhaus
Die Errichtung eines energieeffizienten und im Betrieb CO2 – neutralen Gebäudes war ein
wesentliches Anliegen der Projektgruppe.
Sie hat sich deshalb für die Errichtung eines Passivhauses entschieden, dessen Restenergiebedarf
für Heizung und Warmwasser umweltschonend mit Sonnenkollektoren und einer Holzpelletsheizung
gedeckt wird. Damit verzichtet sie bei Raumwärme und Warmwasser zu 100 % auf fossile Energien.
Die gut gedämmte, wärmebrückenfreie und luftdichte Gebäudehülle sowie eine kontrollierte
Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung reduzieren den Wärmebedarf für die Raumheizung auf
ca.7 kWh/m2a.
Gerade eine Baulückenbebauung bietet sich für die Passivhausbauweise an. Die geringe Hüllfläche
des Gebäudes im Verhältnis zum beheizten Volumen führt zu einem gegen Null gehenden
Heizenergiebedarf. Das Projekt Passivhaus in der Bänschstraße bietet damit einen für Berlin
einmaligen Energiesparstandard, der beispielhaft für energetische Standards der Baulückenbebauung
in Berlin sein kann.
2
Selbstnutzende Bauherrengemeinschaft
Das Projekt wurde von der KlimaSolarHaus Berlin GbR als selbstgenutztes Eigentums-Wohnprojekt
realisiert.
Die Projektgruppe hat sich auf private Initiative hin zusammen gefunden, mit dem Ziel des
Zusammenlebens verschiedener Generationen in einer verbindlichen Nachbarschaft. In die 19
Wohnungen werden Singles, Familien mit und ohne Kinder, junge und alte Menschen einziehen. Die
derzeitige Altersspanne in der Gruppe liegt zwischen 0 und 70 Jahren, die Haushaltsgrößen zwischen
1 und 5 Personen.
Getragen wird das Projekt durch das Engagement der Mitglieder, die sich in einer GbR
zusammengeschlossen haben. Zur Unterstützung in der Wahrnehmung der vielfältigen Bauherrenaufgaben hat die Baugruppe den Geschäftsbereich Stadtentwicklung der Stiftung
Sozialpädagogisches Institut Berlin (SPI) als Projektsteuerer beauftragt.
Die Wohnungsgrundrisse wurden in einem statisch definierten Tragsystem individuell von den
Architektinnen und jeweiligen Bewohnern entwickelt. Alle Wohnungen sind barrierefrei zugänglich.
Ein großer Gemeinschaftsraum im Erdgeschoss, eine allen Hausbewohnern zur Verfügung stehende
Dachterrasse und eine gemeinsamer Garten ergänzen das Wohnungsangebot.
Die straßenseitige Gebäude- und Fassadengliederung nimmt Proportionen und Elemente der
Nachbarbebauung auf. Gebäuderücksprünge und die Ausbildung des Dachgeschosses gliedern die
Gebäudebreite. Die Erker setzen Akzente, die den Blick auf die Fassade lenken und dem Haus ein
Gesicht geben.
Die Anordnung der Fenster und Balkone variiert in einem abgestimmten Raster entsprechend den
unterschiedlichen Grundrissen und Raumnutzungen.
3
Ansichtsfotos Passivhaus
Nordseite Passivhaus KlimaSolarHaus Berlin mit kleinen individuellen Balkonen und dem im
Erdgeschoss angeordneten Gemeinschaftsraum.
Südseite Passivhaus KlimaSolarHaus Berlin mit Balkonen und Terrassen im Dachgeschoss.
4
Die tragenden Außenwände lassen eine flexible Grundrissgestaltung zu.
Grundriss 2. OG.
Grundriss 5. OG.
5
Gemeinschaftsflächen innenhalb des Gebäudes:
Im Erdgeschoss wurde straßenzugewandt ein Gemeinschaftsraum mit Küche und ein Garten geplant.
Des Weiteren befindet ich im 4. Obergeschoss ein vom Treppenhaus zugänglicher Erker und im DG
eine Gemeinschaftsdachterrasse.
6
Gestaltung des Treppenhauses:
7
Schnittzeichnung KlimaSolarHaus
Längsschnitt durch das Passivhaus. Gut erkennbar ist die ringsum geschlossene thermische Hülle
mit jeweils guter Wärmedämmung. Das Kellergeschoss ist in einen warmen und einen kalten Bereich
unterteilt. Der warme Kellergereich befindet sich innerhalb, der kalte Bereich, außerhalb der
thermischen Gebäudehülle.
8
2
Grundrisse KlimaSolarHaus
Exemplarische Grundrisse des Passivhauses:
Kellergeschoss: Im warmen Kellerbereich sind die Technikräume und ein Teil der Abstellräume
untergebracht, dieser Bereich ist an das Treppenhaus und den Aufzug angebunden. Im kalten
Kellerbereich befinden sich ebenfalls private- und Fahrradabstellräume.
Erdgeschoss: Das Erdgeschoss beherbergt zwei Wohnungen und den Gemeinschaftsraum. Dieser
ist zur Straße hin ausgerichtet. Des Weiteren wurde ein Durchgang zur Erschließung des Gartens
konzipiert. Im Garten steht eine Fluchttreppe. Diese dient als zweiter baulicher Rettungsweg für die
nur nach Süden ausgerichteten Wohnungen.
9
4. Obergeschoss als Regelgeschoss: In jedem Regelgeschoss wurden drei Wohnungen geplant.
Durch die primäre Lastverteilung auf die Außenwände konnten die Eigentümer Ihre Grundrisse flexibel
gestalten. Für die Positionierung der Fenster wurde ein Raster entwickelt in dem die Eigentümer eine
bestimmte Anzahl von Fenster frei positionieren konnten. Die Anzahl wurde vor dem Hintergrund des
sommerlichen Wärmeschutzes limitiert.
Dachgeschoss: Neben zwei Dachgeschosswohnungen befindet sich hier die Lüftungszentrale und
eine Zugang zur gemeinschaftlichen Dachterrasse.
10
Konstruktionsdetails der Passivhaus -Hülle und -Technik Passivhaus
2.1
Konstruktion Dämmung der Kelleraußenwände, Bodenplatte
bzw. Kellerdecke mit Anschlusspunkten zu Außen- und
Innenwänden
Vermeidung von Wärmebrücken und Kellerdeckenaufbau am Fußpunkt des aufsteigenden
Mauerwerks. Im warmen Kellerbereich wurden Kelleraußenwände, wie auch die Bodenplatte
gedämmt. Um im kalten Kellerbereich (wie hier dargestellt) Wärmebrücken zu vermeiden, wurde die
Perimeterdämmung bis auf 50cm in das Erdreich geführt und die aufsteigenden Wände auf einen
Dämmstein gestellt.
Aufbau der Kellerdecke:
Kellerdecke
und
Bodenplatte
Kellerdecke im kaltem Kellerbereich:
200 mm Beton
200 mm Dämmung WLG 040 oberhalb der Decke
20 mm Trittschallschutz
65 mm Estrich
U-Wert
0,165
W/(m²K)
Sohle im warmen Kellerbereich:
100 mm Sauberkeitsschicht
500 mm Stb.- Sohle (WU)
200 mm Dämmung WLG 040
65 mm Estrich
U-Wert
0,185
W/(m²K)
11
2.2
Konstruktion inkl. Dämmung der Außenwände
Der Aufbau der Außenwand. Eine gemauerte Kalksandstein- oder Betonwand (in der Regel 24 cm
dick) ist innen mit Gipsputz verputzt. Außen ist ein zweilagiges Wärmedämmverbundsystem mit einer
Dämmstoffdicke von 200 mm aufgebracht, das außen eine Armierung und einen Verputz aufweist. Die
Dämmung wurde Stoßüberlappend verklebt und die Fugen, wie der Abbildung zu entnehmen,
geschlossen.
Die Erker, wie auch der Eingangsbereich wurden mit einer hinterlüfteten Vorhangfassade versehen.
Diese ist zweilagig stoßüberlappend mit einer 200 mm straken Dämmung montiert. Die AluminiumUnterkonstruktion wurde thermisch entkoppelt.
Außenwand (Standardaufbau)
15 mm Innenputz
240 mm Beton, alternativ KS
200 mm Dämmung WLG 035
Außenputz
U-Wert
0,15
W/(m²K)
12
Konstruktion inkl. Dämmung des Daches
Andichtung der Fenster im Dachterrassenbereich.
Der Dachaufbau im Passivhaus. Das Flachdach des Gebäudes wurde als Foliendach ausgebildet
und die Vollsparrendämmung durch eine Aufsparrendämmung von 160 mm ergänzt.
Dach
2x12,5 mm Gipskarton
40 mm Luft/Lattung
240 mm mineralische Sparrendämmung, WLG 035/Sparren
22mm OSB 3-Platte
160 mm Wärmedämmung, EPS WLG 035
Abdichtung Rhepanol fk, bitumenbeständig
13
0,11
W/(m²K)
2.3
Fensterschnitte inkl. Einbauzeichnung
Dreifachverglasung im Passivhaus. In den Wohnungen selbst kamen passivhaustaugliche
Kunststofffenster zum Einsatz. Die Fenster innerhalb der Eternitfassade im Bereich des Eingangs und
der Erker wurden als Holzrahmenfenster ausgeführt. Dieser Materialwechsel war durch die erhöhte
Lastaufnahme der Holzfenster erforderlich.
14
Die Fenster sind gem. Detail in der Dämmebene konstruiert. Die Rahmenprofile wurden überdämmt
um wärmebrückenfrei zu bauen. In der Ausführungsplanung wurden Fenster der Fa. Rehau geplant,
zur Ausführung kamen jedoch Fenster der Fa. Internorm.
Um eine Überhitzung im Gebäude zu vermeiden wurden mit der Berechnung des
sommerlichen Wärmeschutzes vor allem auf der Südfassade die Öffnungsgröße und
die Anzahl der Fenster genau angepasst. Die Fenster sind mit einer
Wärmeschutzverglasung mit einem g-Wert von 0,59 ausgestattet.
Um an den warmen Tagen des Jahres - den Spitzentagen - dennoch ein
angenehmes Raumklima zu gewährleisten, wurde den Bauherren empfohlen einen
äußeren Sonnenschutz vorzusehen. Dieser wurde im Zuge der Baumaßnahme
geplant und montiert.
Daten zu den Fenstern
Kunststoff Fa. Internorm, Dimension +
Fenster
Rahmen
Uw-0,8
W/(m²K)
Kunststoff - Fensterrahmen mit 5 - Kammer System
Verglasun Drei - Scheiben - Verglasung, Saint Gobain Glass w6b/12kr/4/14kr/b4w,
g
Füllung Krypton, Niro - Abstandhalter, g-Wert: 59%, Unitop Wärmedämmglas/
Uf-1,0
W/(m²K
Ug-0,5
W/(m²K)
Holz
Fenster
Passivhausfenster der Fa. Sigg
Uw-0,8
W/(m²K)
Rahmen
Fichtenholzrahmen-Rahmen
Uf-0,93
W/(m²K
Ug-0,56
W/(m²K)
Verglasun Drei - Scheiben - Verglasung, VSG P4A/16ar/4/ESG6/16ar/ ESG6,
g
Füllung Argon, Abstandhalter thermisch getrennt - System Thermix,
g-Wert: 42%
15
3
Beschreibung der luftdichten Hülle; Dokumentation
des Drucktestergebnisses
Das Passivhaus hat eine sehr dichte Gebäudehülle. Dies kann nur durch eine
genaue Detailplanung erzielt, insbesondere bei den Anschlüssen des Trocken- an
den Massivbau und bei den Fenstern und Türen, sowie bei den Durchdringungen.
Die Luftdichtigkeit wurde im BlowerDoor Verfahren nachgewiesen.
Die Luftdichtigkeitsebenen :
-
Betonplatte der Sohle
-
Abklebung der Fenster und Türen bis auf die Schlemme der Außenwand
-
Verklebung der Dampfsperre des Daches an die der Dachgeschosswände
-
Innenputz bis auf die jeweiligen Geschoss, bzw. Bodenplatten und auch in
allen massiv en Innen- und Außentürleibungen
-
Stellen der Leichtbauwände gegen den Innenputz
16
Zur Kontrolle der Luftdichtigkeit als Abnahmemessung nach EnEV wurde eine
Messung nach EN 13829, verfahren A durchgeführt.
Das belüftete Volumen betrug: 7.844,49 m³,
die Nettogrundfläche 2.678,36 m².
Ergebnis der Messung:
Die ermittelte Luftwechselrate von 0,19 1/h lag unter dem geforderten Grenzwert von
0,4 1/h laut PHPP. Damit entsprach die Luftdichtigkeit der Gebäudehülle den
Forderungen der EnEV und des Passivhausstandards.
4
Lüftungsanlage
Im Gebäude wurde ein zentrales Lüftungsgerät der Fa. LTS Lufttechnik Schmeißer,
GSL 2500 G / EMC, mit einer nach herstellerangaben 90% (WRG)
Wärmerückgewinnung eingebaut.
Die Lüftungszentrale ist im Dachgeschoss untergebracht. Dies hat den Vorteil, dass
die Zu- und Abluft mit einer geringen Leitungsführung direkt über die Dachfläche
erfolgen kann.
Die Verteilung der Luft erfolgt über drei Installationsschächte, die jeweils als Strang
die übereinander liegenden Wohnungen anbinden.
Der Frostschutz wird mittels Umluftklappensteuerung geregelt.
Wohnungsweise ist der Volumenstrom zu regeln. Es wird Zuluft in alle
Hauptaufenthaltsräume: Arbeitszimmer, Kinderzimmer, Schlafzimmer, Esszimmer
und Wohnzimmer geleitet. Ablufträume sind Bäder, WCs und die Küche.
Zu- und Abluftauslässe der Lüftungsanlage auf dem Dach.
17
5
Wärmeversorgung - Heizung und Warmwasser
Die Heizwärme für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung wird im Keller
mittels
Holzpelletkessel
in
Kombination
mit
Solarthermie
erzeugt.
Der Kessel gibt die Wärme über einen Pufferspeicher an das Heiznetz ab.
Über das Heiznetz erfolgt die Versorgung der Heizkörper sowie der
Warmwasserbereiter, die jeweils in den Wohnungen montiert sind.
Bei Betätigung einer Zapfarmatur (Küche/Bad), wird für den Zeitpunkt der
Warmwasserzapfung
der
Heizmittelstrom
ausschließlich
durch
den
Warmwasserbereiter geleitet. Die Warmwasserbereitung erfolgt somit schnell und
komfortabel. Die erforderliche Temperatur des Heizmittelstromes liegt ca. 5 K über
der gewünschten maximalen Zapftemperatur. Da keine Speicher und nur sehr kurze
warmwasserführende Leitungen vorhanden sind, kann die Warmwasserbereitung
hiermit deutlich, unter sonst üblichen 60 Grad C betrieben werden. Die Bildung von
Legionellen ist völlig ausgeschlossen.
Des Weiteren entfallen die Kosten für die gesamte Verteilung des Warmwassers. Die
Abmessungen der Installationsschächte sowie die Anzahl der Deckenbohrungen
reduzieren sich wesentlich.
Solarkollektoren auf der Dachfläche
18
6
PHPP-Berechnungen
PHPP-Dokument des Passivhaus KlimaSolarHaus. Die beteiligten Planer sind hier ebenfalls
angegeben.
19
7
Baukosten
Das KlimaSolarHaus wurde durch die Bauherren - KlimaSolarHaus Berlin GbR - als
Eigentümergemeinschaft erreichtet.
Die reinen Baukosten betrugen 1475 €/m² Wohn-/Nutzfläche (Kostengruppe 300+400).
8
Messergebnisse aus dem bewohnten Passivhaus
1.1
Verbrauchserfassung
Messdaten liegen derzeit nicht vor wurden jedoch bei der Eigentümergemeinschaft
abgefragt.
1.2
Nutzerzufriedenheit, Nutzerverhalten
Das Büro DR-Architekten betreut die Bauherren in der Leistungsphase 9. Somit findet nach wie
vor ein enger Austausch und eine unmittelbare Rückkopplung statt. Die Bauherrenschafft ist
sehr zufrieden mit dem Komfort des Passivhauses.
1.3
Wärmebildaufnahme (Thermographie) des Passivhauses
Die Qualität der Planung und Ausführung wurde beim KlimaSolarHaus durch eine
Thermographie überprüft.
20