SCHWANENSTADT MACHT SCHULE. Erste ganzheitliche Generalsanierung eines öffentlichen Gebäudes auf Passivhausstandard

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1 Erste ganzheitliche Generalsanierung eines öffentlichen Gebäudes auf Passivhausstandard

2 Die Ausgangssituation Hauptschule und Polytechnischen Schule in Schwanenstadt - typischer Baustandard von öffentlichen Bauten und Bürobauten aus den 60er und 70er Jahren in Stahlbeton-Skelettbauweise. Fassadenelemente aus Waschbetonfertigteilen als durchgehende Sturz Parapet-Elemente auf Konsolen früher öffenbaren Fenster wurden verschraubt, deshalb in den Klassen extrem schlechte Luftqualität ursprüngliches Flachdach wurde mit Blechdacheindeckung versehen, deshalb die Tageslichtqualität verschlechtert und weitgehend Kunstlicht eingesetzt durch eine Vielzahl von Erweiterungsanbauten ein schlechtes Oberflächen/Volumen-Verhältnis Bestand: Stahlbetonkonstruktion Wärmedämmung innen Nutzfläche: ca m2 Verbrauch: 165 kwh/m2 Nutzfläche/a Jahresverbrauch: kwh Defizite: Keine und / oder schlechte Tageslichtnutzung Schlechte natürliche Belichtung Hoher Verbrauch durch Kunstlicht Schlechte Luftverhältnisse Unbefriedigende funktionelle Abläufe Bestandssituation 2005

3 Anzahl errichteter Schulbauten pro Jahr, die Sanierten und was noch zu tun ist! Zeitlicher Verlauf der CO2- Konzentration in Schulklassen (Modellrechnung) Quelle: Messergebnisse Luftqualität an OÖ. Schulen Land OÖ Umwelt- und Anlagentechnik

4 Idee und Ziel österreichweit die bisher konsequenteste Sanierung eines öffentlichen Gebäudes ein wesentlicher Sprung im Bereich nachhaltiger Gebäudesanierungen. hoher Gestaltungsanspruch (Sanierungsmaßnahmen mit qualitätvoller Architektur) Lageplan Spatenstich, am 25. März 2006 Erste Passivhaus-Schulsanierung Methode der Bearbeitung Alternative Planung auf Passivhausstandard Berechnung von Ausführungsvarianten mit PHPP Dynamische Gebäudesimulation mit TRNSYS Analyse und Minimierung von Wärmebrücken Analyse verschiedener Lüftungskonzepte Tageslichtplanung und optimierung mit Adeline Entwicklung von vorgefertigten Holzbauelementen Ökobilanzierung der Sanierungsvarianten

5 Gesetzte Maßnahmen Forschungsprojekt Erste Passivhaus Schulsanierung zur Sanierung und Zubau der beiden Schulen in Schwanenstadt. Erste Sanierung eines bestehenden Schulgebäudes auf Passivhausstandard Innovative Holzbautechnologie Effiziente und zukunftsorientierte Haus technik Gerüstlose Sanierung während laufendem Schulbetrieb Optimierung des Tages- und Kunstlichtkonzepts Schulsanierung Schwanenstadt - Energiekennzahlvergleich Nutzung nachwachsender Rohstoffe nachhaltige und ökologische Gesamtsanierung zukunftweisende Sanierungsmethoden zur Erzielung höchster Luftqualität, Komfort und % Behaglichkeit geringer Energiebedarf und Steigerung der Nutzungsqualität lokale Wertschöpfung und schafft regionale Arbeitsplätze.

6 Innovative Bau- und Sanierungskonzepte Ganzheitliche Sanierung bedeutet: Außenwand Vergleich der thermischen Sanierungsvarianten Vermeidung von bauphysikalischen Fehlern Vermeidung von Schimmelbildung Erhebliche Steigerung der Benutzerqualität Minimierung der Energiekosten um 90%! Reduktion der CO2 - Emissionen Sanierung in den PASSIVHAUS- STANDARD Konventionelle Sanierung 8cm Steinwolle WDVS U i.m. = 0,37 W/m2K GWP = 19,8 kg CO 2 /m3 Passivhaussanierung 45cm Zellulose + Holzkonstr. U i.m. = 0,11 W/m2K GWP = -27,5 kg CO 2 /m3

7 Einsatz von Schaumglassschotter zur Dämmung der Bodenplatten wärmedämmend hoch druckfest sehr leicht kapillarbrechend drainagierend frostbeständig keine Wasseraufnahme geringe Wärmebrücken Erstes Einblasen des Schaumglasschotters unter die Bestandsbodenplatte im April 2005

8 Gerüstlose Fassadensanierung Test für die Realisierung, Komfortlüftung - dezentrale Lösung Herstellung einer Probeklasse mit vorgesetztem Holzbau-Fassadenelement mit eingebauten Lüftungskanälen für Einzellüftung. Eine Versuchsanordnung in Originalgröße für das Developing und zur Problemlösung.

9 Thermisches Gebäudeverhalten, Simulation Beschreibung Gebäudeklimakonzept Thermisch und lichttechnisch optimiertes Gebäude benötigt sehr wenig Energie zum Erreichen eines guten Raumklimakomforts aufgrund von - Gebäudekonstruktion - Wärmedämmung - Verglasungen - Sonnenschutz - Speichermassen Ergänzend zum Passivhauskonzept erforderlichen Komponenten: Tageslichtmaßnahmen: - optimierte Konstruktionen Fenster, Oberlichten, Halle und Sonnenschutz (hinsichtlich Tageslichtnutzung und Sommertauglichkeit) Passive Kühlmaßnahmen Sommer: - außenliegender Sonnenschutz für Fenster - Nachtlüftung der innenliegenden Erschließungsflächen - stromsparendes EDV Equipment

10 Heizung, Lüftung, Kühlung, Sanitär Vergleich Systeme Holzpelletsanlage und Erdgasanlage auf ihre Betriebswirtschaftlichkeit und ökologischen Auswirkungen. Eine Entscheidung fiel zu Gunsten einer Holzpelletanlage. Erdgasanlage Investition kostengünstiger höhere CO2 Emissionen Energiepreise für Erdgas gegenüber Biomasse mit deutlich größeren Schwankungen keine Zwischenlagerung und somit kein gezieltes Nachfüllen (Stichwort Preisstabilität ). Holzpelletanlage bessere CO2 Bilanz höhere Öffentlichkeitswirkung im Rahmen des Gesamtkonzepts Nachteil höhere Anschaffungskosten, der größere Platzbedarf und höherer Wartungsbedarf /a /a

11 Lüftung Dezentrale Lüftung der Klassenräume und Sonderbereiche Be- und Entlüftung - dezentrale Lüftungsgeräte Hocheffiziente Wärmerückgewinnung (80 90%) Außenluft- und Fortluft direkt an die Außenwand geführt angesaugt bzw. ausgeblasen. Zuluft- und Abluftkanalnetz, Schalldämpfer und Wärmerückgewinnungseinheit, energieeffiziente Ventilatoren und dezentrale, individuelle Klassenraumlüftungsregelung im Gerät bereits integriert Zuluft- und Abluftauslässe in Abstimmung mit der innenarchitektonischen Integration der Lüftungsgeräte in den Klassenräumen. Probeklasse 2005 mit Testgerät

12 Tages- und Kunstlichtmanagement Tageslicht Ausreichende Belichtung innenliegender Hallen und Gänge angenehmer psychologischer Eindruck (Sicherheit, Freundlichkeit,...) Sonnenschutz und Blendschutz außenliegende helle Jalousien mit Oberlichtbereich (Lamellenstellung für mehr Tageslichttransmission) unterschiedliche Lamellenstellung je nach Nutzungserfordernis Kunstlicht Klassenräume: Ungünstige Tageslichtplanung, energiesparendes Kunstlicht: Ungünstige Tageslichtplanung, normales Kunstlichtkonzept: 4.9 kwh/m2a Strom Kunstlicht 8.2 kwh/m2a Strom Kunstlicht Gute Tageslichtplanung, energiesparendes Kunstlichtkonzept: 2.5 kwh/m2a Strom Kunstlicht Gute Tageslichtplanung, normales Kunstlichtkonzept: 4.1 kwh/m2a Strom Kunstlicht Gangflächen: Ungünstige Tageslichtplanung, energiesparendes Kunstlicht: 4.8 kwh/m2a Strom Kunstlicht Ungünstige Tageslichtplanung, normales Kunstlichtkonzept: 11.2 kwh/m2a Strom Kunstlicht Gute Tageslichtplanung, energiesparendes Kunstlichtkonzept: 1.8 kwh/m2a Strom Kunstlicht Gute Tageslichtplanung, normales Kunstlichtkonzept: 4.2 kwh/m2a Strom Kunstlicht

13 Verbesserung der Tageslichtsituation in den Klassen und Erschließungen Stromverbrauch des Kunstlichts beeinflusst die Passivhausenergiekennzahlen Einsparungspotential: Vor Sanierung ca. 20 kwh/m2a Nach Sanierung ca. 5 kwh/m2a Beidseitige Belichtung

14 Ansichten vom Innenraum der Probeklasse Tageslichtoptimierter Sonnenschutz

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19 Schlussfolgerungen Ergebnisse Sanierung mit wirtschaftlich vertretbaren Mehrkosten Energiekennzahl Reduktion von 165 kwh/m 2 a auf max. 15 kwh/m 2 a gravierende Verbesserung des Qualitätsstandards Rasche Amortisation wegen rapid steigender Energiekosten Ganzheitliche Gesamtsanierung über die rein thermische Sanierung hinaus (Funktionalität, Nachhaltigkeit und zeitgemäßer architektonischer Standard) Einsparung von kwh/a (beim Bestand) entspricht Faktor 10 Entscheidende Verbesserung der Tageslichtnutzung bei Reduktion des Energieverbrauchs für die künstliche Beleuchtung (Einsparung ca. 40kWh/m2a) Mehrkosten Passivhausstandard ca. 8% Mehrkosten ökologische und nachhaltige Sanierung ca.3% Mehrkosten Tages- und Kunstlichtmanagement ca. 2%

20 Auswirkungen der nachhaltigen Sanierung Leistungssteigerung in Schulen durch nachhaltige Sanierung Kinder haben ein Recht auf Licht und gute Luft! Konzentrationssteigerung durch permanente Frischluft und Tageslichtkonzept in Klassen und Gemeinschaftsbereichen. Politisches Bekenntnis von Stadt und Land für die Zukunft ihrer Bürger Minimierte Baukostenerhöhung durch ausgewogenes Gesamtkonzept Passivhausstandard rechnet sich vom ersten Tag an Moderne Architektursprache in Kombination mit hochwertiger Ausführungsqualität

21 CO 2 Emission p.a kg CO2 / a kg CO2 / a kg CO2 / a kg CO2 / a kg CO2 / a 500 kg CO2 / a Das PH emittiert etwa ein Viertel dessen, was das so genannte Niedrig-Energie- Haus in die Atmosphäre entlässt. 0 kg CO2 / a 100% 56% 8% 5% BTV NEH40 PH PH+K

22 Wirtschaftlichkeit Passivhaus Vergleich Gesamtkosten EF- Haus (monatlich): Errichtungsmehrkosten + 8% gegenüber Energiesparhaus Niederösterreichische Wohnbauförderung Heizkosten 75% gegenüber Energiesparhaus EUR Jahre Haus nach Bauordnung 80 kwh/ma Energiesparhaus BTV 400 Niedrigenergiehaus ESH 60 Passivhaus ESH 47 PH kwh/ma 47 kwh/ma 14 kwh/ma JAHR 0

23 Finanzierungsbeispiel für Altbausanierung Jährliche Belastungen aus Heizkosten + Rückzahlung der Darlehen 6000 Konventionelle Sanierung von 200 auf 130 kwh/ma Sanierung auf Passivhausstandard von 200 auf 15 kwh/ma Jährliche Kosten in Euro Jährliche Kosten in Euro Jahre Jahre Wohnbauförderung Bauspardarlehen Heizkosten nach Sanierung Heizkosten ohne Sanierung Annahmen: EFH mit 130m WNF in OÖ Baujahr Jährliche Heizkostensteigerung 4%

24 Es gibt kein wirtschaftliches Argument gegen ENERGIESPARENDES BAUEN! Denn das PASSIVHAUS ist die BILLIGSTE Wohnform!

25 Daher gilt die folgende Gleichung: Passivhaus = Standard Passivhaus > gewöhnliches Haus gewöhnliches Haus < Standard daher gilt: gewöhnliches Haus = Substandard

26 Tradition ist die Weitergabe des Feuers und nicht die Anbetung der Asche! Gustav Mahler ( ) Thomas Morus ( )

27 Bärig wohlfühlen im Passivhausstandard Thermisch optimierte Gesamtsanierung in den PassivhausStandard zahlt sich mehrfach aus! Komfort- und Behaglichkeitssteigerung Qualitätssicherung Wertsteigerung CO 2 Reduktion Kostenreduktion - langfristig! Altbausanierung: 80% Energiebedarf 90% CO 2 -Ausstoß Alles andere ist Schnee von gestern!

28 Das Umsetzungsteam PAUAT-Architekten - Architekt DI Heinz Plöderl 4600 Wels, Bernardingasse 14 Tel.: office@pau.at Web: Es dürfen ohne unsere firmenmäßig gezeichnete schriftliche Zustimmung keine Exemplare oder Auszüge an Dritte weitergegeben werden.