Passivhaus Objektdokumentation Passivhaus in 40, rue Saint Protais, Bessancourt, Frankreich

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1 Passivhaus Objektdokumentation Passivhaus in 40, rue Saint Protais, Bessancourt, Frankreich PASSIVHAUS IN BESSANCOURT Verantwortlicher Planer : Mischa Witzmann karawitz architecture, 28, rue Etienne Dolet Paris Frankreich Es handelt sich um ein Einfamilien - Passivhaus in Massivholz-Bauweise, das seit September 2009 von der Familie des Planers bewohnt wird. Das Haus ist nicht unterkellert und reicht über drei Geschosse (zwei Geschosse + Galeriegeschoss). Es ist ca. 30 nach Sud-Ost orientiert. Es handelt sich um das erste zertifizierte Architekten- Passivhaus Frankreichs und kann somit als Pionier-Projekt betrachtet werden. U-Wert Außenwand: 0,144 W/(m²K) Wärmerückgewinnung: 76% U-Wert Dach: 0,125 W/(m²K) PHPP Jahresheizwärmebedarf: 11 kwh/(m²a) U-Wert Bodenplatte: 0,167 W/(m²K) PHPP Primärenergiekennwert: 30,8 kwh/ (m²a) U-Wert Fenster: 0,850 W/(m²K) Drucktest n50: 0,48 h-1

2 1. Kurzbeschreibung der Bauaufgabe: Es handelt sich um ein Einfamilienhaus in Holzmassivbauweise mit ca. 185m² Nutzfläche. Das Gebäude hat eine kompakte, kubische Form mit zu 45 geneigtem Satteldach und ist mit ca. 30 Abweichung von der Südachse gegen Osten verdreht. Es ist mit einem Verglasungsanteil von ca. 80% gegen Süd-Süd-Ost ausgerichtet. Das Gebäude enthält einen großen unterteilbaren Wohnraum, Technikraum und WC im Erdgeschoss, sowie drei Schlafzimmer und ein Spielbereich mit Galeriegeschoss und zwei Badezimmern im ersten und zweiten Obergeschoss. Es teilt sich parallel zur Längsrichtung zu zwei Drittel in die südausgerichteten Wohnflächen und zu einem Drittel in die nordausgerichteten Nebenflächen. Die Ausführung in Holzmassivbauweise hat neben der kurzen Montagezeit von zwei Tagen- den Vorteil der einfach zu kontrollierenden Luftdichtheit, sowie die, durch die geringe Wärmeleitfähigkeit des Holzes bedingte Reduzierung von Wärmebrücken in der Außenhaut. Die Wärmeisolierung der Außenwände und des Daches wird durch 24cm Zellulosedämmung + 3,5cm Holzfaserplatten, sowie 20cm extrudiertem Polystyrol auf der Bodenplatte gewährleistet. Eine Außenhaut aus auf Stahldraht aufgefädelten Bambusstäben sorgt für den ästhetischen Abschluss der Konstruktion und garantiert gleichzeitig den Sonnenschutz in Verbindung mit den beweglichen Sonnenschutzelementen der Südfassade. Die Belüftungsleitungen sind, sichtbar gelassen, in das ästhetische Gesamtkonzept integriert. Die Gebäudelüftung wird durch ein Kompaktlüftungsgerät mit integrierter Kleinstwärmepumpe (GENVEX) sichergestellt. Die in die Dachfläche integrierten Wärmekollektoren und Photovoltaik-Paneele verbessern die Energiebilanz.

3 2. Ansichtsfotos aller zugänglichen Seiten: Ansicht Südfassade: Diese Fassade zeigt das Sonnenschutzsystem aus Zieharmonikaläden mit Bambusstäben. Dieses kann komplett geöffnet (Winter) bzw. komplett geschlossen werden (Sommer). Man sieht außerdem die Solarmodule auf dem Dach (thermisch und photovoltaisch) Ansicht Nordfassade und Ostfassade Dieses Foto zeigt die geschlossenen Nord- und Südfassade, sowie den angehängten Carport. Die Fenster der Nord-, Ost und Westfassade sind- außer einem- hinter der lichtdurchlässigen Bambusfassade versteckt. Die Westfassade ist nicht zugänglich und somit nicht dokumentiert, entspricht aber im Wesentlichen der Ostfassade.

4 3. Innenfoto: Innenansicht: Dieses Foto zeigt eine Innensicht des Wohnzimmers mit Küchenbereich. Sichtbar sind die großflächige Südverglasung (rechts), sowie die Zuluftöffnungen in der Wand (links). Ebenfalls sichtbar ist die unbehandelte, unbekleidete Oberfläche der Holzkonstruktion. Zur Steigerung der Energieeffizienz erfolgt die Beleuchtung im Wesentlichen mit Leuchtstoffröhren.

5 4. Schnittzeichnung Ausführungsplanung: Der Schnitt zeigt die annähernd wärmebrückenfreihe Konstruktion mit umlaufender Wärmedämmung. Die im Bereich der Wandauflager auf den Fundamenten unvermeidlichen Wärmebrücken, werden durch die geringe Wärmeleitfähigkeit des Massivholzes abgemildert. Die umlaufende Perimeterdämmung aus extrudiertem Polystyrol im Fundamentbereich ist ebenfalls sichtbar. Das Klimakonzept mit vorgelagertem Sonnenschutzbalkon und Fenster in der Nordfassade zum Querlüften im Sommer ist ablesbar. 5. Grundrisse Grundriss EG

6 Grundriss OG Die Grundrisse stellen das Konzept der Gebäudeteilung 1/3 (Nebenräume im Norden), 2/3 (Wohnräume im Süden) dar. Diese Teilung wird durch die zentrale Konstruktionsachse vorgenommen, die gleichzeitig die Hauptelemente der Haustechnik und der Belüftungsleitungen enthält. Der Schnitt der Außenwände stellt die I-Träger aus Holz dar, welche die mit Zellulose gefüllten Hohlräume bilden. Die von ihnen verursachten Wärmebrücken sind im Gesamt U-Wert der Außenwand berücksichtigt. Grundriss Galeriegeschoss: Jeweils jedem Zimmer im Obergeschoss ist eine über eine steile Treppenleiter erreichbare Galerie zugeordnet. Diese kann als Schlaf-, Spiel- oder Erholungsraum genutzt werden, nutzt die Höhe des Dachbereiches und vergrößert die Nutzfläche der Zimmer.

7 6. Konstruktionsdetails der Passivhaushülle und technik 6.1 Konstruktion inklusive Dämmung der Bodenplatte mit Anschlusspunkten zu Außen- und Innenwänden Die Anschlusspunkte der Außen- und (wenigen) Innenwände zur Bodenplatte stellen die wichtigsten Wärmbrücken des Gebäudes dar. Diese sind allerdings durch die geringe Wandstärke (81mm), sowie die geringe Wärmeleitfähigkeit des Massivholzes abgeschwächt. Die Bodenplatte ist mit 200mm extrudiertem Polystyrol in zwei Lagen gedämmt. Die Dämmung der Außenwand geht nahtlos in die Fundamentdämmung (ebenfalls 200mm Polystyrol) über. 6.2 Konstruktion inklusive Dämmung der Außenwände mit Anschlusspunkten zu den anderen Wänden Die Innenwand- und Deckenanschlüsse liegen komplett im gedämmten Bereich und stellen somit keine Wärmebrücken dar. Die Fensterrahmen sind weitest möglich überdämmt. Das Stahlgerüst des Balkons steht vor der Fassade auf eigenen Fundamenten und ist thermisch komplett getrennt.

8 6.3 Konstruktion inklusive Dämmung des Daches mit Anschlusspunkten zu Außen- und Innenwänden Das Dachdetail entspricht dem Außenwanddetail bei stärkerer Dämmung. Einzig die aus ästhetischen Gründen in die Dachfläche integrierten Regenrinnen stellen eine punktuelle Schwächung der Dämmstärke dar. 6.4 Fensterschnitte inklusive Einbauzeichnung, Fenstertyp, Kennwerte Beispiel große Südverglasung im OG: Die Passivhaus zertifizierten Fensterrahmen sind grundsätzlich überdämmt. Die Luftdichtheit des Einbaues wird durch ein umlaufendes Kompriband zwischen Außenwand und von außen aufgeschraubtem Fensterrahmen garantiert.

9 Kennwerte der eingebauten Fenster:

10 6.5 Beschreibung der luftdichten Hülle/ Dokumentation des Drucktestergebnisses Die Konstruktion in Massivholzbauweise (LENO von Finnforest-Merk) wurde neben den anderen bereits erwähnten Gründen auch wegen der luftdichten Eigenschaften gewählt. Der Hersteller garantiert die Luftdichtheit der Paneele, ab einer Schichtung von fünf kreuzverleimten Lagen. Einzig die Stöße zwischen den Platten müssen zusätzlich abgedichtet werden. Da es sich bei diesem Projekt um ein Pionierprojekt in Frankreich handelt und jedes Risiko vermieden werden sollte, wurden mehrere Luftdichtigkeits-Maßnahmen parallel angewendet. Die Luftdichtheit wurde durch folgende Maßnahmen garantiert: - Massivholzwände und Dach in fünfschichtigem Aufbau, Schwächung des Querschnittes durch Installationen - Dichtung der Stöße durch Kompriband - Abdichtung des Auflagers der Massivholzplatten auf der Bodenplatte durch PU-Schaum und Dichtungsklebeband (Pro-Klima) - Abdichtung der Plattenstöße auf der Außenseite durch Dichtungsklebeband (Pro-Klima) - Dampfbrems-Folie als zusätzliche Dichtungsbahn (STAMISOL) - Montage der Fenster von Außen auf die Wand geschraubt, mit Kompriband abgedichtet - Durchdringungen der Außenwand durch Installationsleitungen wurden auf ein Minimum reduziert. Die verbleibenden Durchdringungen wurden mit Dichtungsband verklebt Nach einigen Nachbesserungen der Luftdichtheit, wurde der Wert n50 von 0.48 h-1 erreicht. Foto des ersten Luftdichtheitstests 6.6 Lüftungsplan Kanalnetz Das Gebäudekonzept sieht von vorneherein die Integration der Haustechnik vor (siehe Grundrisse mit eingezeichneten Leitungsführungen). So ist das Lüftungs-Leitungsnetz ästhetisch und technische in die zentrale Struktur integriert und zum Teil sichtbar gelassen. Neben der gewünschten Ästhetik, sollten die Leitungen in galvanisiertem Stahl ausgeführt- auch aus pädagogischen Gründen sichtbar gelassen werden, da das Haus auch als Musterhaus zur Kommunikation des Passivhausprinzips dienen soll. Röntgenaufnahme mit Lüftungsleitungssystem und Kompaktgerät

11 6.7 Lüftungsplan Zentraleinheit/ Typ/ Kennwerte Das gesamte Gebäudekonzept folgt in jeder Hinsicht dem Prinzip der Einfachheit. So wurde auch bei der Haustechnik Wert auf ein möglichst einfaches Konzept gelegt. Von Anfang an wurden ein Kompakt-System mit integrierter Kleinstwärmepumpe und integriertem Warmwasserpuffer, in Verbindung mit Wärmekollektoren, privilegiert. Zum einen sollte jedes zusätzliche Heizsystem, aus Gründen der Kostenersparnis, vermieden werden, zum Anderen sollten in Anbetracht der in Passivhausfragen wenig erfahrenen französischen Firmen die Installation so einfach wie möglich erfolgen. Die Wahl fiel auf ein Kompaktgerät der Firma Genvex, im Bewusstsein der Schwächen dieses Gerätes, aus dem einfachen Grund, dass dies im Jahr 2009 das einzige ohne Probleme in Frankreich verfügbare Gerät war. Installiertes Kompakt-Lüftungsgerät GENVEX combi 185 L (effektiver Wärmebereitstellungsgrad 76%) 6.8 Wärmeversorgung Die Grund-Wärmeversorgung geschieht einerseits durch die Kleinstwärmepumpe im Kompaktlüftungsgerät. Da deren Heizleistung in kalten Winterperioden ohne Sonnenstrahlung nicht ausreicht, können zwei direkt-elektrische Radiatoren in den zwei Badezimmern im Obergeschoss hinzugeschaltet werden. Die Erfahrung zeigt, dass dies selten nötig ist. Die maximale Wärmeleistung der Wärmepump von nur 1,4 kw ist allerdings für lang anhaltende Kälteperioden unterdimensioniert. Die Warmwasseraufbereitung geschieht hauptsächlich durch solare Wärmegewinne über die Kollektoren (ca. 60%), unterstützt durch die integrierte Wärmepumpe (40%).

12 7. Kurzdokumentation wichtiger PHPP-Ergebnisse Energiebezugsfläche: 161,00 m 2 Verwendet: Monatsverfahren Energiekennwert Heizwärme: 11 kwh/(m²a) Primärenergie-Kennwert (WW, Heizung, Hilfs- u. Haushalts-Strom): Primärenergie-Kennwert (WW, Heizung und Hilfsstrom): Primärenergie-Kennwert Einsparung durch solar erzeugten Strom: Drucktest-Ergebnis: 0,48 h kwh/(m²a) 35 kwh/(m²a) 38 kwh/(m²a) Heizlast: 12,6 W/m² Übertemperaturhäufigkeit: 1,9% über 25 Kennwert mit Bezug auf Nutzfläche nach EnEV Nutzfläche nach EnEV: 185,0 m 2 Primärenergie-Kennwert (WW, Heizung und Hilfsstrom): 30,8 kwh/(m²a) 8. Baukosten: Grundstück: Bauwerkskosten: Außenanlagen: Nicht vorhanden Nebenkosten: Gesamtbaukosten: zzgl. MwSt. 9. Bauwerkskosten: Die Bauwerkskosten belaufen sich auf ohne MwSt. Dies entspricht ca / m² Nutzfläche. Hierbei muss beachtet werden, dass die Baukosten in der Region Île de France im Durchschnitt über denen im Rest von Frankreich liegen und weit über denen in Deutschland üblichen. Außerdem wurden die Materialien nach ökologischen und qualitativen Gesichtspunkten gewählt und hierdurch bewusst auf die billigste Bauweise verzichtet. Die Kostenbilanz konnte aber durch die Effizienz der Planung und der eingesetzten Mittel und den weitgehenden Verzicht von Innenausbau verbessert werden. Das Passivhaus in Bessancourt stellt bis heute das günstigste unserer bisher realisierten (fünf) Passivhäuser dar. 10. Baujahr: Beginn der Bauarbeiten: Juli 2008 Fertigstellung : September Angaben zum Entwurf/ Architektur Der Entwurf folgte der Prämisse der Einfachheit und der Angemessenheit der Mittel. Er versucht die Idee des Passivhauses nicht alleine vom physikalischen Standpunkt aus zu sehen, sondern eine philosophische Grundhaltung auf allen Ebenen der Konzeption zum Ausdruck zu bringen.

13 Es wird versucht, allen technischen und funktionalen Maßnahmen, gleichzeitig eine ästhetische und sinnliche Legitimation zu erteilen. So wird der Sonnenschutz zu einem ästhetisch wirksamen, stimmungsvollen Element, das den Charakter des Hauses der jeweiligen Witterung sowie der Stimmung der Bewohner anpasst. So werden die Lüftungsleitungen zu einem sichtbaren, inneren Organ des Gebäudes, das dessen Atmung erkennbar werden lässt. Die Einfachheit des Konzeptes, der Konstruktion und der eingesetzten Mittel, mit dem Ziel höchster Angemessenheit und größter Effizienz, kommt im Großen und im Kleinen zum Ausdruck und unterstreicht die Idee des Passivhauses. Mit der sichtbar gelassenen Holzkonstruktion und dem weitest gehenden Verzicht auf Innenausbau, wurde die größtmöglich Konstruktive Ehrlichkeit verfolgt. 12. Angaben zur Planung der Haustechnik Die Planung der Lüftung erfolgte ohne Haustechniker, mit Hilfe der Installationsfirma und der Firma HELIOS, Lieferant der Lüftungsleitungen. Die gesamte Haustechnik wurde vom Architekten in Absprache mit den Firmen geplant. 13. Angaben zur Planung der Bauphysik Die Planung der Bauphysik erfolgte eigenhändig mit freundlicher Beratung des Ingenieurs Harald Krause, der ebenfalls die Zertifizierung des Gebäudes durchgeführt hat. Die PHPP-Berechnungen wurden eigenhändig ausgeführt. 14. Angaben zur Planung der Statik Die Statik wurde vom Ingenieurbüro Philippe BUCHET (Fundamente), sowie dem Hauseigenen Ingenieur der ausführenden Zimmereifirma PERSPECTIVE BOIS (Massivholz) durchgeführt. Hierbei sind sämtliche Massivholzelemente tragend. Die Scheibenwirkung der Platten konnte genutzt werden, so dass keine zusätzlichen Träger nötig waren. 15. Nutzererfahrung, Verbrauchswerte Das Haus ist seit September 2009 von meiner vierköpfigen Familie zur vollkommenen Zufriedenheit bewohnt. Die bisherige Erfahrung zeigt, dass die Realität den Ergebnissen der PHPP-Berechnungen entspricht: - Seltene Überhitzung im Sommer über 25, das Klima im Sommer wird als sehr angenehm empfunden. Die Querlüftung ermöglicht die Abkühlung über Nacht. - Größtenteils angenehme Raumtemperatur im Winter. Bei länger anhaltenden Temperaturen unter 0 (in Frankreich nicht sehr häufig), reicht die Heizleistung der Wärmepumpe nicht aus. Die Temperaturen im Innenraum, vor allem im Erdgeschoss, können unter 20 Fallen. Die mangelnde Heizleistung der Wärmepumpe war schon im PHPP absehbar und wird von den Bewohnern in Kauf genommen. - Eine exakte Berechnung der Betriebskosten wurde bisher nicht vorgenommen. Mit Hilfe der Photovoltaikpaneele, dessen Strom an EDF (Französische Strombetreiberfirma) verkauft wird, beläuft sich der jährliche Gewinn auf ca (Gesamtenergie) 16. Hinweis auf vorliegende Untersuchungen/ Veröffentlichungen - Das CSTB (französisches Normungsinstitut) hat über einen längeren Zeitraum Messungen der Luftqualität und Temperatur vorgenommen. Die Ergebnisse liegen noch nicht vor. - Das Haus wurde zahlreich in der französischen und internationalen Presse veröffentlicht - Das Haus wurde im Rahmen zahlreicher Vorträge auf Passivhausmessen, -Tagungen, und auf Universitäten vorgestellt.