Erstes 6-geschossige Studenten- wohnheim im Passivhausstandard
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5. Europäischer Kongress für effizientes Bauen mit Holz 2012 Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim | K. Künzel Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim im Passivhausstandard Innovatives Wohnen im Holzhaus Kay Künzel M.Eng.Dipl.Ing raum für architektur DE-Wachtberg 1 5. Europäischer Kongress für effizientes Bauen mit Holz 2012 2 Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim | K. Künzel 5. Europäischer Kongress für effizientes Bauen mit Holz 2012 Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim | K. Künzel Innovatives Wohnen im Holzhaus – „Studentenwohnheim 42“ 1. Synopsis: Mit dem Projekt „Studentenwohnheim 42“ in Bonn wird nicht nur der erste sechsgeschossige Holzbau in Nordrhein-Westfalen Wirklichkeit, sondern das erste sechsgeschossige Gebäude bundesweit mit Brandwänden in Holzbauweise und Wärmedämmung aus Zellulose. Das Gebäude soll Nullheizenergiestandard erreichen, basierend auf der Passivhausbauweise. 2. Zielsetzung: Mit dem Projekt „Studentenwohnheim 42“ möchten der Architekt Kay Künzel und sein Team von „raum für architektur“ bestehende Grenzen im Holzbau überwinden. Das Ziel ist zum einen, den Beweis anzutreten, dass die Bestimmungen der Landesbauordnung in Bezug auf den baulichen Brandschutz auch in großen Gebäudeformaten auf nachhaltige Weise mit erneuerbaren Rohstoffen erfüllbar sind. Höchste Energieeffizienz, unterstützt durch eine neuartige Gebäudeautomation, sichert langfristig niedrige Energiekosten im Betrieb und höchsten Nutzerkomfort. Weiterhin soll mit dem „Studentenwohnheim 42“ aufgezeigt werden, dass eine Realisierung eines Studentenwohnheims mit 42 Wohneinheiten nachhaltig und energieeffizient auch unter hohen Brandschutzanforderungen als Passivhaus in Holzbauweise erreichbar und darüber hinaus wirtschaftlich und praktikabel ist. Demnach ist dieses Projekt in mehrfacher Hinsicht innovativ und zukunftsweisend: Es beweist, dass durch die Kombination einer hocheffizienten Planung mit „Just in Time“Produktion weitgehend vorgefertigter Bauteile eine Kostenminimierung im Holzbau erreicht werden kann, die ihn für neue Nutzungsbereiche als bislang üblich wirtschaftlich interessant machen. Dies geschieht jedoch nicht auf Kosten der Umwelt, da überwiegend regional produzierte, CO2-freundliche, nachwachsende und leicht recyclebare Baustoffe Verwendung finden. Dabei geht das Projekt – in Kooperation mit den örtlichen Baubehörden und Brandschutzexperten – neue Wege in Sachen Brandschutz, die für eine breitere Nutzung des Werkstoffes Holz richtungsweisend sein können und dazu dienen, bisherige Hemmnisse und Bedenken abzubauen. Mit einem Einsatz von einheimischen Hölzern aus der Region (Eifel, Sauerland, Siegerland…) wird zudem die regionale Wirtschaft gefördert und ein Impuls für diese gegeben, sich in innovative Projekte und standardisierte Produktionsmethoden einzubringen. Mit der umfassenden Dokumentation der perfektionierten Planungs- und Konstruktionsschritte werden im Rahmen einer Doktorarbeit die neuen, innovativen Ansätze für zukünftige Anwendung nutzbar gemacht. Eine umfassende mediale Begleitung dient zudem nicht nur der Präsentation des Projektes selbst, sondern auch einer Steigerung des Images des Werkstoffes Holz und einem stärkeren Interesse an einem Einsatz des regional vorhandenen Rohstoffs. Somit schafft das Projekt eine „Win-Win-Situation“ für die Umwelt, Bauherren sowie Holzproduzenten und -verarbeiter und Bewohner gleichermaßen: Die bisherigen Grenzen der Holzbauweise werden überschritten, neue Möglichkeiten nachhaltigen Bauens in Passivhausbauweise aufgezeigt. Trotz Holz gibt es keine unüberwindbaren Hürden im Brandschutz. Bauherren und Bewohner erhalten ein hochwertiges und wirtschaftliches Produkt, das höchsten Umweltstandards gerecht wird. Der Einsatz von heimischem Holz aus der Region bei regionalen Betrieben vermeidet lange Transportwege und verschafft sowohl den Produzenten wie auch den Verarbeitern neue Absatzmärkte. Aktiver Klimaschutz durch geringen Primärenergiebedarf und niedrigen Endenergiebedarf. Die Wertschöpfung bleibt in der Region. 3 5. Europäischer Kongress für effizientes Bauen mit Holz 2012 4 Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim | K. Künzel Abbildung 1: Südansicht – Die Fensterfront beschreibt die Zahlen 10 10 10 = Binär für 42 3. Das Projekt im Einzelnen: Ausgangslage: Auch zu Beginn des 21. Jahrhunderts wird Holz als Baustoff in Nordrhein-Westfalen und in der Bundesrepublik Deutschland noch nicht in dem Maße eingesetzt, wie es im Sinne des nachhaltigen Bauens und des Einsatzes von erneuerbaren Energien wünschenswert und notwendig wäre. 1 Trotz eines gesteigerten Bewusstseins für die Verwendung ökologischer und nachwachsender Baustoffe gehen viele private und öffentliche Bauherren wie auch im Baubereich Tätige aus mangelnder Kenntnis immer noch davon aus, dass die Bestimmungen und Erfordernisse des Brandschutzes entweder allein über konventionelles Bauen zu erreichen sind oder bei Gebäuden, die in Holzbauweise errichtet werden, nur mit erheblichen Mehrkosten zu realisieren sind. Selbst bei Genehmigungsbehörden und Entscheidungsträgern ist die Verwendung des Baustoffes Holz in Bezug auf brandschutzrelevante Vorschriften immer noch mit Vorurteilen belastet. Allgemeine Informationen zum „Studentenwohnheim 42“: Das Demonstrationsprojekt wird in der Karl-Frowein-Straße in Bonn realisiert. Das dortige Anwesen ist im Familienbesitz und befindet sich an der Schnittstelle zwischen Wohnen und Gewerbe in Sichtweite der Viktoriabrücke. Derzeit wird der Hinterhof des bestehenden Mehrfamilienhauses von einem Textil- und Schrottbetrieb genutzt. Im Rahmen der Planung wird dieser von einem begrünten, beruhigten Innenhof ersetzt. Zurzeit wird das Vorderhaus als Wohngebäude genutzt. Der gesamte Bestand ist jedoch baufällig, so dass eine Renovierung nicht wirtschaftlich ist. 1 Hochschule Rosenheim, Abschlussbericht des TP08 „Marktforschung und Markterschließung“, Prof. H Köster 5. Europäischer Kongress für effizientes Bauen mit Holz 2012 Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim | K. Künzel Den allgemeinen Strukturwandel der Nachbarschaft von Industriegebiet zum Wohnquartier und das hohe Entwicklungspotential seiner innerstädtischen Lage soll das Bauvorhaben als Leuchtturmprojekt fördern. Geplant ist ein sechsgeschossiges Wohngebäude mit 42 Wohneinheiten für Studenten und Studentinnen. Im Erdgeschoss werden diese Einheiten barrierefrei gestaltet. Weiterhin steht für jede Wohneinheit von ca. 25qm eine Abstellbox als Lagerfläche im Keller zur Verfügung. Bauweise: Holz und Hightech Bei dem Projekt „Studentenwohnheim 42“ handelt es sich um einen sechsgeschossigen Holzbau in Passivbauweise – der erste seiner Art bundesweit. Europaweit einzigartig ist die Verwendung von Holz in Brandwänden und die Dämmung mit Zellulose. Durch den Einsatz von Holz für die tragenden Wände, die die Tragebene und Dämmebene in sich vereinen, können schlankere Wandstärken als in herkömmlicher Bauweise umgesetzt werden. (Diese betragen – bei gleichen Dämmwerten – 40 cm, statt der sonst üblichen 52 cm.) Doch nicht nur die Außenwände, sondern auch die Geschossdecken und die Innenwände werden aus Holz hergestellt. Bei den Holzverbunddecken in Industriequalität bleiben Unebenheiten und Bearbeitung des Holzes sichtbar und verleihen dem Raum Charakter, während die Holzwände mit Gipskartonplatten verkleidet werden. Der Bodenbelag besteht aus Parkett. Auch die Fenster sind aus Holz gefertigt. Besonderer Wert wird darauf gelegt, dass alle Produkte güteüberwacht und herkunftszertifiziert sind. Um den Primärenergieaufwand zu minimieren, werden ausschließlich einheimische, regionale Hölzer verwendet und durch regionale Unternehmen verarbeitet. Trotz – oder gerade wegen – des hohen Anteils von Holz, entsteht mit dem Studentenwohnheim 42 ein hoch energieeffizientes Gebäude im Passivhausstandard. Hierbei wird weitestgehend auf den Einsatz erdölbasierter Stoffe (wie z.B. Folien, PolystyrolDämmung, …) verzichtet. Stattdessen sorgt Zellulose für die notwendige Dämmung, die auch beim sommerlichen Wärmeschutze für niedrige Kühllasten sorgt. Vernetzte Gebäudeautomation: Die für diesen Gebäudesektor neuartige Gebäudeautomation steuert sämtliche Nutzerbedürfnisse und optimiert den Energieverbrauch. Durch Sensoren fühlt das Gebäude den Bedarf an Temperatur, Überhitzungsschutz, Luftqualität und Beleuchtung und regelt die Haustechnik energieeffizient entsprechend den individuellen Bedürfnissen der Nutzer. Damit verbunden ist ein Informationssystem, das dem Nutzer monatlich seine Verbrauchsdaten übermittelt. So werden Energiekosten transparent gemacht und der Nutzer sensibilisiert. Zusätzlich umfasst die Automation auch die Nutzung von Gemeinschaftsanlagen wie Waschmaschine, Aufzug und Eingangssteuerung. Eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sowie ein Erdwärmetauscher sorgen dafür, dass es sich um ein Null-Heizenergie-Gebäude handeln wird. Auf eine konventionelle Heizungsanlage kann verzichtet werden. Dafür sorgt auch die Energierückgewinnung aus dem Duschwasser zur Vorerwärmung der Zuluft als eine weitere Innovation. Eine Photovoltaikanlage zur Eigenstromerzeugung auf allen Dachflächen und der Brüstung des zurückspringenden Dachgeschosses dient ebenfalls der Nachhaltigkeit des Gebäudes. So wird mehr Strom produziert als Heizenergie benötigt wird. Mit der weitgehenden – für diesen Gebäudesektor neuartigen – Gebäudeautomation und der nutzeroptimierten Prozesssteuerung ist nicht nur ein gehobener Wohnkomfort für den einzelnen Bewohner verbunden, sondern beides dient auch der Unterstützung des hauseigenen Brandschutzkonzeptes. Es verfügt über ein Meldesystem und visualisiert den Ereignisort für die Evakuierung und die Rettungsdienste und gibt Anleitungen im Brandfall. 5 5. Europäischer Kongress für effizientes Bauen mit Holz 2012 6 Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim | K. Künzel Neue Wege im Brandschutz: Das absolute Novum in Sachen Brandschutz des Gebäudes ist, dass sämtliche tragende und nicht tragende Wände in Holzbauweise mit dem neuen Kapselkriterium K60-2 verwirklicht werden. Auf diese Weise sind Konstruktionen aus brennbarem Material B1 möglich. – Selbst die Brandwände werden in Holzbauweise ausgeführt. Die Holzdecken entsprechen der vorgeschrieben Feuerwiderstandsklasse F90, sind also „feuerbeständig“. (Das heißt, ein Funktionserhalt über 90 min ist gewährleistet.) Allein das innen liegende Treppenhaus als Fluchtweg muss aus Brandschutzgründen in Beton ausgeführt werden. Die Entwicklung des Brandschutzkonzeptes war nur durch die intensive Zusammenarbeit mit Fachingenieuren aus Deutschland und der Schweiz möglich. Letztendlich wird sogar auf Brandschutzklappen im Lüftungssystem verzichtet werden können – ebenfalls ein Novum in der Bundesrepublik in diesem Gebäudesektor. Kostensenkung durch prozessoptimiertes Bauen: Der Baustoff Holz bietet im Geschossbau einige Vorteile gegenüber dem konventionellen Bauen. Dazu zählt die Möglichkeit eines hohen Grades an Vorfertigung, der Lager- und Errichtungszeiten erheblich verringert. Dabei muss jedoch die Steigerung der Geschwindigkeit auch auf die Folgegewerke übertragen werden. Der Innenausbau (z.B. Maler- und Installationsarbeiten) muss so im Bauablauf ebenfalls optimiert werden, sodass ein zeit sparendes Bauen verwirklicht wird. Dies dient nicht nur der Kostenreduktion, sondern auch einer möglichst geringen Belastung der Nachbarschaft im innerstädtischen Bereich. Wissenschaftliche Begleitung: Das Projekt wird von Fachleuten der Universität Krems (Österreich), des Passivhausinstitutes Darmstadt, sowie von renommierten Ingenieurbüros aus Deutschland und der Schweiz wissenschaftlich begleitet. Eine Dissertation analysiert das Projekt von der Planung bis in die Zeit seiner Inbetriebnahme hinein. Sie wird die optimierte Baustellenlogistik von Herstellung – Transport/ Lagerung bis hin zur Montage sowie die Energiebilanz des Hauses auswerten. Dabei zeigt die Dissertation Grenzen und Perspektiven des Projekts auf – und macht es so für nachfolgende Projekte nutzbar. Durch das effiziente Monitoring, integriert in der Gebäudeautomation, können vor allem die Kosten-Nutzen Vorteile verdeutlicht werden. Presse- und Öffentlichkeitsarbeit: Eine umfassende Presse- und Öffentlichkeitsarbeit begleitet das Pilotprojekt vom ersten Spatenstich bis zur Nutzung durch die studentischen Bewohner. Die PR richtet sich nicht nur an die Fachpresse der Holz- und Bauindustrie sondern auch an Umwelt- und Verbrauchermedien sowie an regionale und überregionale Medien allgemein. Damit soll das Fachpublikum auf neuartige Wege im Holzbau aufmerksam gemacht werden und dem interessierten Laien (und potenziellen Bauherren) wirtschaftliche Wege des Holzbaus im Geschosswohnungsbau eröffnet werden. Zudem wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit die Unterstützung durch wissenschaftliche Berater und finanzielle Förderer des Projekts in der Öffentlichkeit (gerne auch durch personelle Präsenz bei Presseterminen) hervorgehoben. 5. Europäischer Kongress für effizientes Bauen mit Holz 2012 Erstes 6-geschossige Studentenwohnheim | K. Künzel 4. Projektkonsortium Investor: Bauherrengemeinschaft Hucho / Künzel Die Familie Hucho hat großes Interesse an nachhaltigen und umweltgerechten Investitionen bei ihren Immobilien. Aufgrund der hohen Komplexität und großen Entwicklungsaufwands schon im Vorfeld der Realisierung dieses Vorhabens wurde eine Projektgesellschaft gegründet, der neben Bettina Hucho auch Kay Künzel angehört. Die Gesellschaft wird sich auch um die Verwaltung und Bewirtschaftung des Objektes kümmern. Architekt und Entwickler: raum für architektur, Kay Künzel, Wachtberg Das Team um den Architekten und Projektentwickler Kay Künzel hat umfangreiche Erfahrung in der Holzbauweise und im Bereich energieeffizienten Bauens. Kay Künzel hat über 100 eigene Projekte in Holz- und Passivbauweise realisiert und berät Investoren über Chancen und Lösungen energieeffizienten Bauens. Weiterhin unterrichtet er an Universitäten und Akademien und wird über die Ergebnisse dieses Projekts seine Promotion verfassen. Fachingenieure: Brandschutz Holzbaustatik Bauphysik Haustechnik Gebäudeautomation Wissenschaftliche Begleitung: Medienarbeit: Fotograf: Dehne-Kruse Brandschutzingenieure, Gifhorn Pirmin Jung, Ingenieure für Holzbau, Deutschland / Schweiz M.Eng.Dipl.Ing.FH Kay Künzel, Wachtberg Dipl.Ing. Wolfgang Fischer, Meckenheim mit raum für architektur und Drexel- und Weiss, Österreich, dem Marktführer innovativer Passivhaushaustechnik raum für architektur mit GoWiTec, Oberwiehl Department für Bauen und Umwelt, Donauuniversität Krems, Fachbereich Future Building Solutions, Dr. Peter Holzer Mona Grosche, Bonn Oliver Volke, Alfter 7
