Bild von Projekt 1968

Passivhaus
Objektdokumentation
Mehrfamilienhaus mit fünf Wohneinheiten in Dresden
Verantwortlicher Planer
Dipl.-Ing. Architekt
Heiko Behrens
www.hb-architektur.de
Das Mehrfamilienhaus wurde in der Stadt Dresden in einer Baulücke errichtet. Das 7-geschossige
teilunterkellerte Gebäude ist Nord-Süd orientiert. Alle fünf Wohnungen haben auf der Gartenseite (Süden)
einen Balkon bzw. eine (Dach-)Terrasse. Das Gebäude wurde als Stahlbeton-Skelettbau mit
Außenwänden in Holzständerbauweise und geneigten Sparrendach/ Stahlbeton-Flachdach errichtet.
Die Brandwände zu den Nachbargebäuden bestehen aus Kalksandstein-Mauerwerk.
Besonderheiten:
Innerstädtische Lage, Baulückenschließung, Fassade als
Holzkonstruktion mit Zellulosedämmung, Lehm-Innenputz
U-Wert Außenwand
0,120 W/(m²K)
U-Wert Kellerdecke
0,128 W/(m²K)
PHPP JahresHeizwärmebedarf
U-Wert Dach
0,107 W/(m²K)
PHPP Primärenergie
U-Wert Fenster
0,76 W/(m²K)
Wärmerückgewinnung
77 %
Drucktest n50
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15 kWh/(m²a)
109 kWh/(m²a)
0,4 h-1
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Kurzbeschreibung der Bauaufgabe
In einer Baulücke in Dresden-Striesen sollte ein Mehrfamilienhaus als Passivhaus
errichtet werden. Die Bauherren wünschten sich ein nachhaltiges, schadstoffarmes
Gebäude. Das Büro hb architektur plante ein 7-geschossiges Wohngebäude, dass
sich in Höhenentwicklung und Oberflächen in die vorhandene Blockrandbebauung
nahtlos einfügt. Zur Garten-/ Südseite öffnet sich das Gebäude mit Terrassen und
Balkonen. Auf der Straßen-/ Nordseite sind im Erdgeschoss keine Wohnräume, um
die Privatsphäre der Bewohner zu schützen. Dennoch wirkt das Gebäude durch die
Gestaltung des Eingangsbereichs mit Beleuchtung, Farbe und Sitzbank einladend.
Die Aufteilung in zwei 5-Zimmer-, zwei 4-Zimmer- und eine 2-Zimmerwohnung trägt
dem Bedarf an für Familien geeigneten Wohnungen und einer gemischten
Altersstruktur Rechnung. Der Nutzungskomfort nimmt einen hohen Stellenwert im
Gebäudekonzept ein. Alle Wohnungen und der Keller sind barrierefrei erschlossen.
Die Grundrisse sind funktional entwickelt und es wurde auf gute Möblierbarkeit und
ausreichend Schrankstellflächen geachtet. Großzügig dimensionierte Fenster
bringen viel Licht in die Räume.
Zunächst wurde die Errichtung als kompletter Holzbau geprüft. Die
bauordnungsrechtlichen Anforderungen (Gebäudeklasse 5) hätten jedoch mehrere
Einzelfallzulassungen erforderlich gemacht. Der dafür erforderliche Zeitaufwand
stand jedoch einer zeitnahen Realisierung des Vorhabens entgegen. Deshalb wurde
letztlich eine Mischbauweise gewählt: Die tragende Konstruktion besteht aus einem
Stahlbeton-Skelett und Brandwänden aus Kalksandstein-Mauerwerk. Es wird davon
ausgegangen, dass im Lebenszyklus des Gebäudes keine Änderungen an der
Tragkonstruktion erforderlich werden und der Materialaufwand daher gerechtfertigt
ist. Eventuell erforderliche Grundrissanpassungen wären aufgrund der TrockenbauInnenwände und Trockenestriche möglich.
Die Fassaden und das Dach wurden in Holz-Skelett-Bauweise mit Zellulose-EinblasDämmung (Altpapier) hergestellt. Die zertifizierte Konstruktion zeichnet sich durch
sehr guten Wärme-, Schall- und Brandschutz ohne Verwendung von Folien für
luftdichte Ebenen und Dampfsperren aus.
Wegen eines Wegerechtes des Nachbarn für den Transport der Mülltonnen war eine
Durchfahrt zum Hof erforderlich. Größerer Planungsaufwand entstand auch für die
Entwicklung der zahlreichen Anschlussdetails, die durch die Baulückenschließung
erforderlich wurden und für die es bisher keine Standardlösungen bzw. Beispiele in
der Literatur gibt. In der Gaube wurden Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) verwendet,
um die gestalterisch gewünschten schmalen Ansichtsbreiten realisieren zu können.
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Fotos
Die Nordseite ist auf dem Deckblatt abgebildet:
Markant sind die horizontalen Fensterbänder mit den grünen Putzflächen. Darin
rechts sind die Zu- und Abluftöffnungen der Lüftungsanlagen zu erkennen. Hinter den
kleinen Fenstern rechts in der Fassade befindet sich das Treppenhaus. Im
Sockelbereich sind der wettergeschützte Eingang und die Schiebetore für Garage
und Hofdurchfahrt zu erkennen.
Südseite mit Garten. Die unterste Wohnung hat einen zweigeschossigen Essraum mit Galerie.
So wird das Erdgeschoss hell und man kann vom Wohnzimmer im 1.OG in den Garten blicken.
Auch die oberste Wohnung ist zweigeschossig. Hinter der Attika befindet sich eine Dachterrasse über
die gesamte Gebäudebreite. (Foto: Luc Saalfeld)
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Überdachter Eingangsbereich
mit Sitzbank/ Ablage und Briefkastenanlage
(Foto: Luc Saalfeld)
Abendaufnahme der EG-Wohnung mit Küche (links) und Essraum (mitte). Durch die zweiseitige
Belichtung wirkt der Raum hell und offen. Im Sommer kann die Schiebetür geöffnet und der Raum in
den Garten erweitert werden. In der Aufnahme fehlen noch Einbauküche und Sonnenschutz.
(Foto: Luc Saalfeld)
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Schnittzeichnung
Straße
Garten
Querschnitt. Der Keller liegt außerhalb der thermischen Hülle. Aufgrund des Baugrundes und der
unterschiedlichen Gründungstiefen der beiden Nachbargebäude (1,50 m unter Gelände bzw. 7,50 m
unter Gelände) war eine Bohrpfahlgründung erforderlich. Durch den Verzicht auf eine
Vollunterkellerung konnten Abfangarbeiten am weniger tief gegründeten Nachbargebäude entfallen.
Gut zu erkennen sind die abgehängten Decken in den Fluren, in denen Lüftungs- und Versorgungs leitungen verlaufen.
Die oberste und die unterste Wohnung haben einen zweigeschossigen Essbereich. Der auf der
Nordseite gelegene Koch-/ Essbereich der oberen Wohnung erhält besonders im Winter (tiefe Sonne)
viel Tageslicht durch Reflektion an der schrägen Decke.
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Grundrisse
Grundrisse EG – 6.OG. Alle Aufenthaltsräume verfügen über mindestens ein zu öffnendes Fenster.
Die restlichen Fensterflächen sind aus Kostengründen teilweise als Festverglasungen ausgebildet.
Jede Wohnung kann im Sommer quergelüftet werden. Die Fenster auf der Südfassade sind als
Kastenfenster ausgebildet, die Funktionsweise wird auf Seite 9 erläutert.
Keller. Das Kellergeschoss liegt mit Ausnahme des Treppenraums außerhalb der thermischen Hülle.
Unterhalb der Durchfahrt befindet sich kein Keller.
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Konstruktionsdetails der Passivhaus-Hülle und
-Technik
5.1
Konstruktion inkl. Dämmung der Bodenplatte bzw.
Kellerdecke mit Anschlusspunkten zu Außen- und
Innenwänden
Aufgrund der Teilunterkellerung, des Bohrpfahlrostes aus Stahlbeton, der Durchfahrt
und des eingezogenen Eingangsbereichs sind insgesamt 4 verschiedene
Deckenaufbauten gegen Außen-/ oder Innenluft, sowie 2 verschiedene
Deckenaufbauten gegen Erdreich vorhanden. Exemplarisch werden der Aufbau der
Kellerdecke (I3) und die Decke in der Durchfahrt (D2) beschrieben.
Konstruktion und Dämmung der Kellerdecke. Um die konstruktiv bedingte Wärmebrücke gering zu
halten, werden die Außenwände im EG auf Schaumglasdämmung gestellt. Dies ist möglich, da es
sich um nicht tragende Wände handelt. Auch die Trockenbau-Innenwände und die Stahltreppe stehen,
thermisch von der Kellerdecke entkoppelt, auf Schaumglasstreifen.
Aufbau der Decken:
Kellerdecke 10 mm Stäbchenparkett, geklebt, Versiegelung Hartwachsöl; 60 mm
(I3)
Zementestrich (Heizestrich); 30 mm Trittschalldämmung; PE-Folie; 140 mm
EPS-Dämmung; 200 mm Stahlbetondecke; 100 mm Mineralwolledämmung
U-Wert
0,128
W/(m²K)
Decke
Durchfahrt
(D2)
U-Wert
0,142
W/(m²K)
10 mm Stäbchenparkett, geklebt, Versiegelung Hartwachsöl; 25 mm OSBPlatte; 40 mm KVH-Hölzer 40/80 bzw. Zellulosedämmung; 10 mm
Trittschalldämmung; 10 mm Holzweichfaserplatte; 200 mm Stahlbetondecke;
250 mm Isofloc Zellulosedämmung, eingeblasen bzw. Holz-Unterkonstruktion;
12,5 mm Fermacell Powerpaneel H2O, Spachtelung bzw. Anstrich
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5.2
Konstruktion inkl. Dämmung der Außenwände
Aufbau der Außenwand (AW1). Holzständerkonstruktion, Bausystem Naumann & Stahr, in den
Wohnungen (AW1);
Mischkonstruktion Mauerwerk/ Holzständer im Treppenhaus und in Sonderbereichen (AW2).
Außenwand 1 6 mm mineralischer Außenputz; 40 mm Holzweichfaserplatte; 120 mm
Zellulosedämmung/ Querlattung 60/60mm/ Holz-Doppel-T-Träger; 15 mm
OSB 4 (luftdichte Ebene); 255 mm Zellulosedämmung/ Querlattung
50/30mm/ Holz-Doppel-T-Träger; 25 mm GKF Platten in 2 Lagen;
Silikatanstrich
U-Wert
0,098
W/(m²K)
Außenwand 2 6 mm mineralischer Außenputz; 60 mm Holzweichfaserplatte; 240 mm
Zellulosedämmung/ Steico Stegträger; 150 mm Kalksandstein; 10 mm
Lehmputz; Silikatanstrich
U-Wert
0,140
W/(m²K)
5.3
Konstruktion inkl. Dämmung des Daches
Dachaufbau Flachdach Dachterrasse (A5) und Schrägdach (A7). Als typische Aufbauten.
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Dachterrasse 40 mm Betonwerksteinplatten; 50-130 mm Kiesschüttung; 10 mm
A5
Gummigranulatmatte, Stöße überlappt als Trittschallschutz; 8 mm
Faserschutzmatte; 8 mm Elastomerbitumenbahn; 30-120 mm PURGefälledämmung 030 Bauder PIR-T; 200 mm PUR-Dämmung 024 Bauder
PIR FA; 8 mm Dampfsperre Bauder Therm DS2; Bitumen-Voranstrich;
200 mm Stahlbetondecke; Spachtelung/ Silikatanstrich
U-Wert
0,095
W/(m²K)
Dach 44° A7
U-Wert
0,095
W/(m²K)
5.4
Titanzink-Doppelstehfalzdeckung, Haften geschraubt, strukturierte
Trennlage; 5 mm Bitumendichtung V13; 25 mm OSB 3; 240 mm
Zellulosedämmung / Sparren 60/240 mm; 15 mm OSB 4; 220 mm
Zellulosedämmung/ 180 mm OSB-Schwerter mit angelaschter Latte
60/60 mm e≤125 cm; feuchteadaptive Dampfbremse Pro Clima DB;
25 mm GKF Platten in 2 Lagen; Silikatanstrich
Fensterschnitte inkl. Einbauzeichnung
Kastenfenster und Festverglasung. Links Horizontalschnitt, rechts Vertikalschnitt. Die Blendrahmen
sind vollständig mit Holzweichfaserplatten überdämmt.
Funktionsweise Kastenfenster Südseite.
Sommer: gekipptes Außenfenster → Abtransport der Wärme vor Innenfenster → Sonnenschutz
Winter-Sonnentag: gekipptes Innenfenster → Erwärmung der Raumluft → Luftheizung
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Daten zum Fenster
Kastenfenster Holz-Glasbaugesellschaft Leipzig, SWS 05, Holz-Kastenfenster, 2 x 2-fachVerglasung, Abstandshalter „Swisspacer V“
0,60
W/(m²K)
Festverglasungen
Holz-Glasbaugesellschaft Leipzig, IV90, Holzfenster ausschließlich als
Festverglasung, Rahmen voll überdämmt, 3-fach-Verglasung,
Abstandshalter „Swisspacer V“
0,78
W/(m²K)
PfostenRiegelFassade
RAICO THERM+ 76 H-V, Pfaffenhausen, Holz-Aluminum-Pfosten-RiegelFassade, 3-fach-Verglasung, Abstandshalter „Swisspacer“;
Blindfelder mit VIP-Paneelen (U=0,092) bzw. PU-Paneelen (U=0,209);
Schiebetür Holz-Alu, ebenenversetzt, 2 Dichtungsebenen, Laibungen voll
überdämmt
0,79
W/(m²K)
Fenster
Variotec, Neumarkt/Oberpfalz, Energyframe 2, Holzfenster, 3-fachVerglasung, Abstandshalter „Thermix“
0,79
W/(m²K)
In der Tabelle sind die U W-Werte gemäß Zertifikat bzw. für Fenster der Abmessungen 1,23 x 1,48 m
angeben. Aufgrund unterschiedlicher Abmessungen und Einbausituationen, auch gleicher
Fenstertypen, wäre die Darstellung sonst unübersichtlich gewesen.
Der gemittelte Wert aller Fenster beträgt: U W = 0,76 W/(m2K)
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Beschreibung der luftdichten Hülle;
Dokumentation des Drucktestergebnisses
Die luftdichte Ebene wird wie folgt hergestellt: Holzkonstruktionen: OSB-Platte;
Kalksandstein-Wände: Innenputz; Stahlbetonbauteile: Stahlbeton
Der Keller ist in WU-Beton ausgebildet und damit als luftdicht anzusehen. Die Fugen
Kellerwand an Kellerdecke wurden mit Quellmörtel geschlossen. Am Anschluss
Nachbarwand an Geschossdecke (Durchfahrt) wurde der Innenputz bis an die
Rohdecke geführt. Die Anschlüsse Holzständerwand - Massivbau wurden vom
Zimmermann luftdicht abgeklebt. Innerhalb der Holzständerwände und des
Schrägdachs bilden die OSB-Platten die luftdichte Ebene, die Stöße sind abgeklebt.
Aufgrund der sehr großen Dämmstoffstärke im Dach A6 wurde die
Zellulosedämmung in 2 Ebenen eingeblasen, um die Setzungsgefahr zu reduzieren
(Unterteilung durch Holzweichfaserplatte). Hier bildet statt der OSB-Platte eine
feuchteadaptive Dampfbremse die luftdichte Ebene.
Der Nachweis der Luftdichtheit erfolgte für jede Wohnung sowie das Treppenhaus
separat und der Gebäudewert gemäß gewichtetem Nettovolumen ermittelt. Die
Leckagen in den Außenwänden und im Dach waren sehr gering. Die größten
Leckagen traten zwischen den Wohnungen auf (nicht voll ausbetonierte
Deckendurchbrüche der Versorgungsleitungen) und in den Massivwänden
(Steckdosen) auf. In der unteren Wohnung traten Leckagen in der Pfosten-RiegelFassade und deren Anschlüssen auf. Hier wurde nachgebessert und eine erneute
Messung durchgeführt.
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Lüftungsplanung Kanalnetz (exemplarisch)
Lüftungsplanung 3. + 4.OG. Jede Wohnung verfügt über eine eigene Lüftungsanlage. Außen- und
Fortlufleitungen befinden sich in den Bädern. Die Lüftungsgeräte und -leitungen sind in den
Abhangdecken im Flur installiert. Über eine Revisionsklappe kann das Gerät gewartet werden.
Jede Wohnung erhielt ein eigene, unabhängige Lüftungsanlage. Es kamen die
Geräte der Firma Heinemann Vallox KWL090, ValloMulti 200 und ValloMulti 300 zur
Anwendung. Die Außenluftanbindung erfolgt dezentral über Wandstutzen bzw.
Dachhauben. Die Zuluft der EG-Wohnung wird über einen Erdkanal vortemperiert.
Vier Lüftungsgeräte sind horizontal in den abgehängten Decken, das Gerät der EGWohnung an der Wand montiert. Alle Lüftungsgeräte sind in Nebenräumen (Flure,
Bäder, Abstellraum) aufgestellt und schalltechnisch entkoppelt montiert. Die Zu- und
Abluftleitungen werden über nachgeschaltete Schalldämpfer in den Zwischendecken
über Verteilerkästen zu den Zu- bzw. Abluftventilen geführt.
Die Zuluft wird über in die Tür-Oberblenden integrierte Ventile in die Hauptaufenthaltsräume eingeblasen. Der Ventiltyp ist auf den jeweiligen Raum ausgelegt. Die
Überströmung erfolgt unterhalb der Zimmertüren mit berechneten Spaltmaßen. In
den Bädern, WCs Küchen und Abstellräumen wird die Luft abgesaugt.
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Wärmeversorgung
Heizungsplanung 3. + 4.OG. Erkennbar sind die Wandflächenheizungen sowie die Handtuch heizkörper in den Bädern. Die Flächenheizungen wurden so angeordnet, dass sie eine Möblierung
möglichst wenig behindern. Falls Bohrungen in den Wänden erforderlich werden, kann die genaue
Lage der Heizrohre über eine Thermofolie lokalisiert werden.
Planungsziel war auch hier die Verwendung erprobter und wartungsarmer „Lowtech“Lösungen mit geringem Regelungsaufwand und Fehlerpotenzialen. Die Verwendung
erneuerbarer Energien wurde in mehreren Varianten geprüft. Eine Solarthermieanlage im Dach- und Fassadenbereich hätte selbst im Sommer nicht allein für eine
sichere Warmwasserversorgung des Hauses mit den vielen Bewohnern ausgereicht.
Ein Fernwärmeanschluss erwies sich als einfachste, wirtschaftlichste und ökologisch
vertretbare Lösung, zumal das städtische Netz einen sehr guten Primärenergiekennwert aufweist. Die 20 kW Fernwärme-Kompaktstation und der 300 l Pufferspeicher für die Trinkwasserbereitung sind im Keller aufgestellt.
Der Anschluss der Heizflächen erfolgt über Heizkreisverteiler in den Wohnungen. Die
Wärmeübergabe erfolgt über Wandflächenheizungen in den lehmverputzten
Wänden,
Gipsfaserplatten mit integrierten Warmwasserleitungen in den
Trockenbauwänden, sowie Handtuchheizkörper in den Bädern.
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9
PHPP-Berechnung
Die PHPP-Berechnung ergab folgendes Ergebnis:
Ausschnitt aus dem PHPP-Dokument. Zum Primärenergiekennwert ist anzumerken, dass der vom
Energieversorger angegebene Primärenergie-Faktor 0,12 zum Bauzeitpunkt, bzw. aktuell 0,0 für die
Zertifizierung nicht berücksichtigt wurde, da er vom PHI mit einer einseitigen Stromgutschrift als zu
günstig bewertet wird. Der Primärenergiekennwert 109 kWh/(m 2a) ergibt sich mit dem PHPPStandardwert von 0,7.
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Baukosten
Neben den Erfordernissen der Nutzung und den gestalterischen und ökologischen
Vorstellungen der Bauherren waren die Wirtschaftlichkeit und die Einhaltung des
Budgets Voraussetzung für die Realisierung. Zahlreiche Rahmenbedingungen sowie
das Ziel des Passivhaus-Standards flossen in die Entwurfsplanung. Besondere
Kostenfaktoren waren die Notwendigkeit einer Bohrpfahlgründung und eines
Aufzuges bei relativ geringer Grundfläche und Wohnungszahl. Dazu kamen die
höheren Kosten für Gebäudehülle, Fenster und Haustechnik zum Erreichen des
Passivhaus-Standards. Einsparungen konnten durch den Verzicht auf eine
Vollunterkellerung (kein Risiko durch schadenträchtige Abfangarbeiten am
Nachbargebäude), durch eine frühzeitige Kostenermittlung, wiederkehrende Prüfung
von kostengünstigeren Alternativen mit den Fachplanern, einem gleichen
Ausstattungsstandard für alle Wohnungen und eine gewerkeweise Ausschreibung
mit detaillierten Leistungsverzeichnissen als Kalkulationsgrundlage für die
ausführenden Firmen erzielt werden.
Die Passivhaus-Bauweise wurde durch die Sächsische Aufbaubank (SAB)
bezuschusst.
Baujahr
2011
Wohnfläche
662 qm
Nutzfläche
804 qm
Energiebezugsfläche (nach PHPP) 673 qm
Gesamtbaukosten (KG 200-700)
1.185 T€
(1.790 €/qm Wohnfläche)
Bauwerkskosten (KG 300-400)
958 T€
(1.450 €/qm Wohnfläche)
Planung Architektur, Bauphysik
& Brandschutz
Dipl.-Ing. Architekt Heiko Behrens
Friedrichstr. 33, 01067 Dresden
Planung Haustechnik
Hawemann Solar
Am Jacobstein 30a, 01445 Radebeul
Planung Statik
Ingenieurbüro bauArt
Bänschstraße 37, 10247 Berlin
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Erfahrungen der Nutzer/
tatsächliche Verbrauchswerte
1.1
Gemessene Energieverbrauchswerte
Im Jahr 2012 wurde gemäß Wärmemengenzählern in den Wohnungen 5.935 kWh
Heizwärme verbraucht. Korrigiert mit dem „Klimafaktor für den Energieausweis“ des
DWD, betrug der Verbrauch 6.885 kWh. Daraus ermittelt sich ein tatsächlicher
Verbrauch von unter 10,5 kWh/(m2a).
Zu berücksichtigen ist dabei, dass in der kalten Jahreszeit Nachbesserungen mit
ungeplanten Wärmeverlusten durchgeführt werden mussten: Pfosten-RiegelFassade mit Austausch defekter Scheibe und Einbau fehlender VIP-Paneele, sowie
Estrich-, Bodenbelags- Putz- und Malerarbeiten im Treppenhaus.
Das errichtete Gebäude scheint demnach den berechnete Grenzwert für den
Heizwärmebedarf eines Passivhauses in der Realität zu unterschreiten. Die
gesamten Heiz- und Warmwasser-Bereitungskosten für 2012 betrugen brutto 2071€.
Das entspricht 3,13 €/qm Wohnfläche / Jahr.
1.2
Nutzerzufriedenheit, Nutzerverhalten
Die Benutzerhandbuch-Vorlage des Passivhaus Instituts wurde für das Bauvorhaben
angepasst und den Bewohnern zum Einzug übergeben.
Die Wirksamkeit der Kastenfenster ist außerordentlich gut. Die Bewohner stellen die
äußeren Fenster im Sommer auf Kipp. Auch auf Nachfrage klagte niemand über zu
hohe Temperaturen. Da alle Wohnungen Fensteröffnungen zur Nord- und Südseite
haben, ist eine manuelle Querlüftung in Sommernächten möglich. An sonnigen
Wintertagen kippen die Bewohner die inneren Kastenfenster an und Nutzen die
solaren Wärmegewinne.
Durch den Lehmputz und die Wandflächenheizungen herrscht ein angenehmes,
auch im Winter nicht zu trockenes Raumklima, das zu einer hohen Nutzerzufriedenheit führt.
Literatur
Sächsische Energieagentur - SAENA GmbH: „Bauen und Sanieren im Passivhaus-Standard,
Beispielprojekte aus Sachsen – Teil 2“; Sächsische Energieagentur - SAENA GmbH; Dresden,
Dezember 2012.
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