Evaluation von acht Passivhaus-Kitas in Hannover Dr.-Ing. Stefan Plesser

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Hannelore Schulze
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1 Evaluation von acht Passivhaus-Kitas in Hannover Dr.-Ing. Stefan Plesser Fotos: Olaf Mahlstedt Seite 1

2 Forschungsprojekt 8 Passivhaus-Kitas in Hannover Optimierung von Qualitätssicherungsprozessen für Nachhaltige Gebäude Landeshauptstadt Hannover enerydesign braunschweig GmbH 4A-Side GmbH, Braunschweig Forschungsprojekt gefördert durch Deutsche Bundesstiftung Umwelt proklima der enercity-fonds Seite 2

3 8 annähernd identische Nicht-Wohngebäude Seite 3

4 Bautypen 3x Typ Staffelgeschoss 5x Typ Villa 1. OG 1. OG EG EG Seite 4

5 Kenndaten Typ Staffelgeschoss Typ Villa Standort: Hannover Bauzeit: NGF: ca. 950 m² Geschosse: 2 Nutzung: öffentliche und private Träger 3 Krippengruppen á 15 Kinder + 2 Kindergartengruppen á 25 Kinder Fotos: Olaf Mahlstedt Seite 5

6 Energiedesign 2 Wärmversorgungskonzepte: 5x Gas-Brennwertkessel 3x Fernwärme Seite 6

7 Energiedesign A/V e -Verhältnis: 0,6-0,7 m -1 U-Wert Außenwand: ca. 0,13 W/(m²K) U-Wert Verglasung: Luftdichtheit n 50 : ca. 0,6 W/(m²K) 0,2-0,4 1/h (gemessen) Luftauslässe Überströmöffnungen Gasbrennwertkessel oder Fernwärme Frischwasserstationen Zu-/Abluftanlagen, teilweise mit Überströmung Zu bel. Raumvolumen: ca m³ Nennvolumenstrom: m³ Wärmebereitst.-grad 78% effektiv (Kreuzstrom-Wärmeübertrager) Ca. 12 variable Zuluft-Volumenstromregler LED-Beleuchtung in Aufenthaltsbereichen Automationsstation für Heizung und Lüftung Kleinkälte mit außenliegendem Verflüssiger Seite 7

8 Fazit Das Projekt wurde mit ambitionierten Zielsetzungen von allen Beteiligten konstruktiv umgesetzt. Es wurde ein hochwertiges Qualitätsmanagement umgesetzt. Seite 8

9 Ergebnisse des Monitorings: Qualitätssicherung nach proklima Qualitätssicherung Gebäudehülle Gebäudetechnik Passivhaus- Bilanz Prüfung Entwurfs- und Prüfung Entwurfs- und Ausführungsplanung Ausführungsplanung: Lüftungsanlage: Schritt 1 - Flächen- und Volumenberechnung - energetische Kennwerte der Gebäudehülle - Wärmebrückenoptimierung, Luft- und Winddichtheit der Anschlussdetails - Sommerkomfort nach DIN Raumluftqualität, Betriebsstundenprognose, Zeitschaltprogramme, Volumenströme, Wärmebereitstellungsgrad, Druckverluste Kanalnetz, Schalldämpfer Prüfung Entwurfs- und Ausführungsplanung Heizungsanlage: - Erzeugung, Speicherung, Verteilung, Heizregister, Heizflächen, Pumpen - Heizlastberechnung und hydraulischer Abgleich Laufender Abgleich der Passivhaus- Bilanz bis zur Fertigstellung Schritt 2 Vor-Ort-Prüfung während der Bauphase: Check, ob die Komponenten bauphysikalisch korrekt eingebaut sind und mit den Ansätzen der Passivhaus-Bilanz übereinstimmen Vor-Ort-Prüfung Lüftungsanlage während der Bauphase: - Montage Kanalnetz Vor-Ort-Prüfung Heizungsanlage während der Bauphase: Schritt 3 Schritt 4 - Rohrnetz Heizungsanlage Luftdichtheitsmessung Check von Zugänglichkeit, Sicherheitseinrichtungen, Reinheit sowie Anlagendokumentation inklusive Einstellungen zur Inbetriebnahme Abschlusstestat Passivhaus-Standard Seite 9

10 Fazit Das Projekt wurde mit ambitionierten Zielsetzungen von allen Beteiligten konstruktiv umgesetzt. Es wurde ein hochwertiges Qualitätsmanagement umgesetzt. Im Rahmen des DBU-Projekts wurde ein Betriebsmonitoring für das Jahr 2014 und Nutzerworkshops durchgeführt. Seite 10

11 Ergebnisse des Monitorings: Raumklima in einzelnen Räumen von 5 Kitas Raumtemperatur > 26 C: ca. < 300 h/a Mittlere Raumlufttemperatur: C Seite 11

12 Ergebnisse des Monitorings: Raumklima in einzelnen Räumen von 5 Kitas CO 2 > ppm: < 200 h/a Mittlere CO 2 -Konzentration: ppm Seite 12

13 Ergebnisse des Monitorings: Energie Endenergieverbrauch Strom: Ø 37 kwh E /(m² EBF a) Einzelwerte: kwh E /(m² EBF a) EnEV-Verbrauchskennwert: 20 kwh E /(m² EBF a) Seite 13

14 Ergebnisse des Monitorings: Energie Endenergieverbrauch Wärme: Ø 69 kwh E /(m² EBF a) Einzelwerte: kwh E /(m² NGF a) EnEV-Verbrauchskennwert: 110 kwh E /(m² NGF a) Trinkwarmwasserbereitung: Ø 26 kwh E /(m² EBF a) Heizwärmeverbrauch (o. RLT): kwh E /(m² EBF a) Dynamische Heizung: < 6 kwh E /(m² EBF a) Seite 14

15 Ergebnisse des Monitorings: Energie Primärenergieverbrauch (einschließlich Ausstattung): Ca. 150 kwh PE /(m² EBF a) Fernwärmeversorgung: Ca. 100 kwh PE /(m² EBF a) Gas: ca. 179 kwh PE /(m² EBF a) Seite 15

16 Fazit Das Projekt wurde mit ambitionierten Zielsetzungen von allen Beteiligten konstruktiv umgesetzt. Es wurde ein hochwertiges Qualitätsmanagement umgesetzt. Im Rahmen des DBU-Projekts wurde ein Betriebsmonitoring für das Jahr 2014 und Nutzerworkshops durchgeführt. Die Kitas wurden von den Nutzern positiv angenommen. Das Raumklima im Betrieb ist gut. Energiekennwerte liegen höher als vom Bauherrn erwartet: Strom: 37 kwh E /(m² EBF a) (PHPP: 18 kwh E /(m² EBF a)) Wärme: 69 kwh E /(m² EBF a) (PHPP: 45 kwh E /(m² EBF a) Seite 16

17 Ergebnisse des Monitorings: Qualitätsdefizite im Betrieb Abweichungen zwischen Planung und Nutzung: Raumtemperaturen: C statt 20 C entspricht ca. 5 kwh E /(m² EBF a) Die Kitas haben eine elektrische Grundlast von ca. 1,1 kw entspricht ca. 9 kwh E /(m² EBF a) Nicht (explizit) in der Planung berücksichtigte Ausstattung u.a. Behinderten-Notruf Vier Sonnenschutzsteuerungseinheiten Klingelanlage Brandmeldeanlage Einbruchmeldeanlage Sicherheitsbeleuchtung Gebäudeautomation. Berücksichtigung von Wärmeverlusten durch den Windfang? (Öffnungszeiten beider Türen gleichzeitig: ca. 0,5 h/d) Seite 17

18 Ergebnisse des Monitorings: Qualitätsdefizite im Betrieb Qualitätsdefizite im Betrieb: Nutzungsgrad Gasbrennwertkessel (40 kw th ): ca. 0,8 (Ziel: 0,9-0,95) Lüftungsgeräte in 2 Kitas laufen an Wochenenden durch Nachtlüftung in 7 Kitas (2-5 Uhr) mit kaum messbarem Effekt CO 2 -Regelung setzt nur oberhalb der Grundlüftung ein (Abluft Nebenräume: m³/h); nur ein schwaches Regelverhalten Spezifische Ventilatorleistung: ca. 0,4-0,7 Wh/m³ (Ziel: 0,33 Wh/m³) Beleuchtungsleistung: > 3 W/m² statt 2 W/m² Einsparpotential Strom (im Betrieb): 5-10 kwh E /(m² EBF a) Seite 18

Qualitätsmanagement nach proklima durch ein unabhängiges Ingenieurbüro mit umfangreicher Passivhaus-Erfahrung

19 Ergebnisse des Monitorings: Umfang des Qualitätsmanagements Interne Qualitätssicherung durch den Generalunternehmer Zusätzliche Prüfungen in Planung, Errichtung und Inbetriebnahme durch Mitarbeiter der Landeshauptstadt Hannover Qualitätsmanagement nach proklima durch ein unabhängiges Ingenieurbüro mit umfangreicher Passivhaus-Erfahrung Dokumentation von mehr als 800 Sachverhalten explizit protokolliert Analyse von mehr als 50 Mio. Messwerten im Monitoring Seite 19

20 Fazit Das Projekt wurde mit ambitionierten Zielsetzungen von allen Beteiligten konstruktiv umgesetzt. Es wurde ein hochwertiges Qualitätsmanagement umgesetzt. Im Rahmen des DBU-Projekts wurde ein Betriebsmonitoring für das Jahr 2014 und Nutzerworkshops durchgeführt. Die Kitas wurden von den Nutzern positiv angenommen. Das Raumklima im Betrieb ist gut. Energiekennwerte liegen deutlich höher als vom Bauherrn auf Basis der Planung erwartet: Strom: 37 kwh E /(m² EBF a) (PHPP: 18 kwh E /(m² EBF a)) Wärme: 69 kwh E /(m² EBF a) (PHPP: 45 kwh E /(m² EBF a) Vom Leuchtturm in die Breite: Die Herausforderung liegt nicht im Konzept, sondern in der Skalierung! Seite 20

21 Empfehlungen EQM Energie- und Qualitätsmanagement Zielkonzept in der Planung: Fokus auf einzelne, messbare Größen Präzise Prüf- und Doku-Vorgaben Prüfung der Entwurfs- und Ausführungsplanung Konformitätsprüfungen auf der Baustelle Begleitung der Inbetriebnahme Monitoring der ersten beiden Betriebsjahre auf Basis der EVU-Zähler und ggf. der Gebäudeautomation Standardisierte Energiekonzepte EQM als Standard-Dienstleistung durch unabhängige Dritte Seite 21

Empfehlungen EQM Energie- und Qualitätsmanagement Empfehlung für die Gebäudeautomation: Für die Prüfung und Bewertung der funktionalen Qualität

alle erforderlichen Daten aus dem Betrieb in einem offenen, nichtproprietären Format an eine externe Stelle zur Verfügung zu stellen.

22 Empfehlungen EQM Energie- und Qualitätsmanagement Empfehlung für die Gebäudeautomation: Für die Prüfung und Bewertung der funktionalen Qualität einer Anlage als Voraussetzung für Abnahmen, im Zuge einer Inbetriebnahme, für Probetriebe und die kontinuierliche Überwachung des Betriebs sind alle erforderlichen Daten aus dem Betrieb in einem offenen, nichtproprietären Format an eine externe Stelle zur Verfügung zu stellen. Einladung zur Abstimmung von LV-Texten im Rahmen des Forschungsprojekts GA Spec & Check Seite 22

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