Plus-energy-retrofit with prefabricated wooden elements 2 German examples

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1 Plus-energy-retrofit with prefabricated wooden elements 2 German examples Auf Wissen bauen IBP Die Beispielschulen 2 Grundschule Gymnasium

2 Kenndaten 3 Quelle: Google Earth Quelle: Google Earth unsaniert saniert unsaniert saniert Baujahr Schüleranzahl Beheizte NGF [m²] A/V e [m -1 ] 0,42 0,42 T [W/m²K] 1,82 0,20 Baujahr Schüleranzahl Beheizte NGF [m²] A/V e [m -1 ] 0,38 0,27 T [W/m²K] ca. 1,7 0,42 Kenndaten 4 Quelle: Google Earth Quelle: Google Earth unsaniert saniert unsaniert saniert Baujahr Schüleranzahl Beheizte NGF [m²] A/V e [m -1 ] 0,42 0,42 T [W/m²K] 1,82 0,20 Baujahr Schüleranzahl Beheizte NGF [m²] A/V e [m -1 ] 0,38 0,27 T [W/m²K] ca. 1,7 0,42

3 Ansicht vor und nach der Sanierung 5 Quelle Bilder: pape oder semke ARCHITEKTURBÜRO Quelle Bilder: Fraunhofer-Institut für Bauphysik Ansicht vor und nach der Sanierung 6 Quelle Bilder: pape oder semke ARCHITEKTURBÜRO Quelle Bilder: Fraunhofer-Institut für Bauphysik

4 Architekturkonzept (1) 7 Architekturkonzept (2) 8

5 Plusenergie-Ziel und Energieerzeugung Primärenergetisches Plus unter Berücksichtigung der folgenden Verbraucher: Heizung Trinkwarmwasser Lüftung Beleuchtung Hilfsenergie Nutzerstrom Primärenergetisches Plus unter Berücksichtigung der folgenden Verbraucher: Heizung Trinkwarmwasser Lüftung Beleuchtung Hilfsenergie 9 Energieerzeugung 353 kwp monokristalline, dachintegrierte PV-Module Energieerzeugung 140 kwp monokristalline PV 2x 2,3 kw Windkraft Plusenergie-Ziel und Energieerzeugung 10

6 Technische Gebäudeausrüstung 11 Heizungsart: Weiternutzung des bestehenden Fernwärmeanschlusses Wärmeübergabe: Weiternutzung der bestehenden Heizkörper mit abgesenkter Vorlauftemperatur Lüftung: Dezentrale Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung Heizungsart: Weiternutzung des bestehenden Fernwärmeanschlusses Wärmeübergabe: Sockelleistenheizung Deckenstrahlplatten Lüftung: Zentrale Lüftungsanlage mit Überströmung in die Schulstraße und Wärmerückgewinnung Technische Gebäudeausrüstung 12 Hochschule Ostwestfalen-Lippe Quelle: Fraunhofer-Institut für Bauphysik

7 Technische Gebäudeausrüstung 13 Hochschule Ostwestfalen-Lippe Quelle: Fraunhofer-Institut für Bauphysik Monitoring - Innenraumqualität 14 Raumlufttemperatur [C] 30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 Komfortraumtemperatur Klassenraum C15 mit Toleranz während der Nutzungszeit in Anlehnung an DIN EN 15251: Winter Übergangszeit Sommer Raumlufttemperatur [C] 30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 Komfortraumtemperatur im Klassenzimmer 1.01 mit Toleranz während der Nutzungszeit in Anlehnung an DIN EN 15251: Winter Übergangszeit Sommer Kumulierte Wahrscheinlichkeit [%] 18, Außenlufttemperatur [C] CO 2 -Konzentration im Klassenzimmer C15 während der Nutzungszeit >300 >400 >500 >600 >700 >800 Quelle: Fraunhofer-Institut für Bauphysik >900 >1000 >1100 >1200 >1300 >1400 CO 2 -Konzentration [ppm] >1500 >1600 >700 Jahr Winter Übergangszeit Sommer >1800 >1900 >2000 Kumulierte Wahrscheinlichkeit [%] 18, Außenlufttemperatur [C] >300 CO 2 -Konzentration Klassenzimmer 1.01 während der Nutzungszeit >400 >500 >600 >700 >800 Quelle: Fraunhofer-Institut für Bauphysik >900 >1000 >1100 >1200 >1300 >1400 CO 2 -Konzentration [ppm] >1500 >1600 >700 Jahr Winter Übergangszeit Sommer >1800 >1900 >2000

8 Plusenergie-Bilanz 15 Endenergie Fernwärme [kwh] Fernwärmeverbrauch - Endenergie - Trinkwasser Heizung Quelle: Hochschule Ostwestfalen-Lippe f p =0,00 Quelle: Stadtwerke Plusenergie-Bilanz 16 Endenergie Fernwärme Strom [kwh] Stromverbrauch Fernwärmeverbrauch und -ertrag - Endenergie - Trinkwasser Heizung Verbrauch PV-Ertrag Strom PV-Ertrag Quelle: Hochschule Ostwestfalen-Lippe Eigenverbrauchsanteil [%] Eigenverbrauchsanteil der PV-Erträge f p =0,00 Quelle: Hochschule Ostwestfalen-Lippe

9 Holztafelelemente 17 Holztafelelemente 18

10 Aufbau der Holztafelelemente 19 Dämmstreifen Knagge 6/10 U*psi Dämmträger 240 mm Zellulose-Einblasdämmung Magnesitgebundene Holzwolleplatte 35 mm Nivelierschwelle 8/10 Armiermörtel, Kratzputz 32 mm Bestandsmauerwerk Betondecke Aufbau der Holztafelelemente 20 Konsole HEB 100

11 Aufbau der Holztafelelemente 21 (Neubau) Gipskarton, 2 lagig Installationsebene, 40 mm OSB-Platte, 15 mm Holzständerkonstruktion 60/160 Mineralwolldämmung, 160 mm Holzfaserplatte, 18 mm Lattung, waagrecht 40/80 Mineralwolldämmung, 80 mm Windsperre Lattung 30/50; Konterlattung 30/50 Holzschalung Lärche bzw. Faserzementtafel Betonaufkantung Kosten 22 Vorgefertigte Fassadenelemente 212 /m² (3.526 m²) Gesamtkosten 10,0 Millionen Fensterbänke, Befestigungen; 7% Integrierte VIP; 5% 1200 /m² BGF /m² NF Kratzputz; 19% Holzelemente; 51% Mineralfaser- Einblasdämmung; 2% Zellulosedämmung; 8% Fensterelemente 455 /m² (2.581 m²)

12 Kosten 23 Baukonstruktion (KG 300) 5,8 Millionen Gesamtkosten 10,0 Millionen Technische Anlagen (KG 400) 1,4 Millionen 1200 /m² BGF /m² NF Gesamtkosten 10,7 Millionen 652 /m² BGF /m² NF