Passivhaus Objektdokumentation

Transkript

1 Passivhaus Objektdokumentation KlimaSolarHaus Berlin, Wohnhaus mit 19 Wohneinheiten Verantwortlicher Planer Dipl.-Ing. Architektin Alexandra Merten als Angestellte des Büros DR-Architekten Das KlimaSolarHaus Berlin wurde als Mehrgenerationenhaus einer privaten Eigentümergemeinschaft mit 19 (WE) Wohnungen, derzeit 45 Bewohnern, und unterschiedlichen Gemeinschaftsflächen, konzipiert. Besonderheiten: Sonnenkollektoren für die Warmwasserbereitung, Grauwasser- Wärmerückgewinnung, Regenwassernutzung, Holzpelletsheizung U-Wert Außenwand 0,15 W/(m²K) PHPP Jahres- U-Wert Kellerdecke 0,17 W/(m²K) Heizwärmebedarf 7 kwh/(m²a) U-Wert Dach 0,11 W/(m²K) PHPP Primärenergie 42 kwh/(m²a) U-Wert Fenster 0,8 W/(m²K) Wärmerückgewinnung 90 % Drucktest n 50 0,4 h -1 1

2 1 Kurzbeschreibung der Bauaufgabe Passivhaus KlimaSolarHaus Berlin Mit dem Neubau des KlimaSolarHauses Berlin in der Bänschstraße im Bezirk Friedrichshain wurde zukunftsweisendes Bauen und innovatives Wohnen in Berlin realisiert. Das Projekt gibt wichtige Impulse zu aktuellen Themen der Stadtentwicklung und des Klimaschutzes, die eine Grundlage der Planung darstellen: Wohnen in der Innenstadt Passivhaus mit weitgehendem Verzicht auf fossile Energien Selbstnutzende Bauherrengemeinschaft Geschosswohnungsbau mit individuellen Wohnungen und Gemeinschaftsbereichen Wohnen in der Innenstadt Das Gebäude wurde in einer kriegsbedingten Baulücke im Sanierungsgebiet Samariterviertel errichtet. Der Geschosswohnungsbau schließt die Gebäudezeile gegenüber dem Forckenbeckplatz, der damit wieder eine durchgehende Randbebauung erhält. Die Bewohner wohnten teilweise bereits in dem Quartier, jedoch zog der überwiegende Teil aus anderen Bezirken aber auch von außerhalb Berlins neu in dieses Gebiet. Das Projekt wurde von dem Sanierungsbeauftragten und der Sanierungsverwaltungsstelle als Bereicherung des Samariterviertels begrüßt und befürwortet. Sowohl das städtebauliche Konzept die Schließung der Baulücke, wie auch das soziale Konzept des Mehrgenerationenwohnens in verbindlicher Nachbarschaft entspricht den Sanierungszielen und unterstützt die Aktivitäten zur Entwicklung des Gebietes. Passivhaus Die Errichtung eines energieeffizienten und im Betrieb CO2 neutralen Gebäudes war ein wesentliches Anliegen der Projektgruppe. Sie hat sich deshalb für die Errichtung eines Passivhauses entschieden, dessen Restenergiebedarf für Heizung und Warmwasser umweltschonend mit Sonnenkollektoren und einer Holzpelletsheizung gedeckt wird. Damit verzichtet sie bei Raumwärme und Warmwasser zu 100 % auf fossile Energien. Die gut gedämmte, wärmebrückenfreie und luftdichte Gebäudehülle sowie eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung reduzieren den Wärmebedarf für die Raumheizung auf ca.7 kwh/m2a. Gerade eine Baulückenbebauung bietet sich für die Passivhausbauweise an. Die geringe Hüllfläche des Gebäudes im Verhältnis zum beheizten Volumen führt zu einem gegen Null gehenden Heizenergiebedarf. Das Projekt Passivhaus in der Bänschstraße bietet damit einen für Berlin einmaligen Energiesparstandard, der beispielhaft für energetische Standards der Baulückenbebauung in Berlin sein kann. 2

3 Selbstnutzende Bauherrengemeinschaft Das Projekt wurde von der KlimaSolarHaus Berlin GbR als selbstgenutztes Eigentums-Wohnprojekt realisiert. Die Projektgruppe hat sich auf private Initiative hin zusammen gefunden, mit dem Ziel des Zusammenlebens verschiedener Generationen in einer verbindlichen Nachbarschaft. In die 19 Wohnungen werden Singles, Familien mit und ohne Kinder, junge und alte Menschen einziehen. Die derzeitige Altersspanne in der Gruppe liegt zwischen 0 und 70 Jahren, die Haushaltsgrößen zwischen 1 und 5 Personen. Getragen wird das Projekt durch das Engagement der Mitglieder, die sich in einer GbR zusammengeschlossen haben. Zur Unterstützung in der Wahrnehmung der vielfältigen Bauherrenaufgaben hat die Baugruppe den Geschäftsbereich Stadtentwicklung der Stiftung Sozialpädagogisches Institut Berlin (SPI) als Projektsteuerer beauftragt. Die Wohnungsgrundrisse wurden in einem statisch definierten Tragsystem individuell von den Architektinnen und jeweiligen Bewohnern entwickelt. Alle Wohnungen sind barrierefrei zugänglich. Ein großer Gemeinschaftsraum im Erdgeschoss, eine allen Hausbewohnern zur Verfügung stehende Dachterrasse und eine gemeinsamer Garten ergänzen das Wohnungsangebot. Die straßenseitige Gebäude- und Fassadengliederung nimmt Proportionen und Elemente der Nachbarbebauung auf. Gebäuderücksprünge und die Ausbildung des Dachgeschosses gliedern die Gebäudebreite. Die Erker setzen Akzente, die den Blick auf die Fassade lenken und dem Haus ein Gesicht geben. Die Anordnung der Fenster und Balkone variiert in einem abgestimmten Raster entsprechend den unterschiedlichen Grundrissen und Raumnutzungen. 3

4 Ansichtsfotos Passivhaus Nordseite Passivhaus KlimaSolarHaus Berlin mit kleinen individuellen Balkonen und dem im Erdgeschoss angeordneten Gemeinschaftsraum. Südseite Passivhaus KlimaSolarHaus Berlin mit Balkonen und Terrassen im Dachgeschoss. 4

5 Die tragenden Außenwände lassen eine flexible Grundrissgestaltung zu. Grundriss 2. OG. Grundriss 5. OG. 5

6 Gemeinschaftsflächen innenhalb des Gebäudes: Im Erdgeschoss wurde straßenzugewandt ein Gemeinschaftsraum mit Küche und ein Garten geplant. Des Weiteren befindet ich im 4. Obergeschoss ein vom Treppenhaus zugänglicher Erker und im DG eine Gemeinschaftsdachterrasse. 6

7 Gestaltung des Treppenhauses: 7

8 Schnittzeichnung KlimaSolarHaus Längsschnitt durch das Passivhaus. Gut erkennbar ist die ringsum geschlossene thermische Hülle mit jeweils guter Wärmedämmung. Das Kellergeschoss ist in einen warmen und einen kalten Bereich unterteilt. Der warme Kellergereich befindet sich innerhalb, der kalte Bereich, außerhalb der thermischen Gebäudehülle. 8

9 2 Grundrisse KlimaSolarHaus Exemplarische Grundrisse des Passivhauses: Kellergeschoss: Im warmen Kellerbereich sind die Technikräume und ein Teil der Abstellräume untergebracht, dieser Bereich ist an das Treppenhaus und den Aufzug angebunden. Im kalten Kellerbereich befinden sich ebenfalls private- und Fahrradabstellräume. Erdgeschoss: Das Erdgeschoss beherbergt zwei Wohnungen und den Gemeinschaftsraum. Dieser ist zur Straße hin ausgerichtet. Des Weiteren wurde ein Durchgang zur Erschließung des Gartens konzipiert. Im Garten steht eine Fluchttreppe. Diese dient als zweiter baulicher Rettungsweg für die nur nach Süden ausgerichteten Wohnungen. 9

10 4. Obergeschoss als Regelgeschoss: In jedem Regelgeschoss wurden drei Wohnungen geplant. Durch die primäre Lastverteilung auf die Außenwände konnten die Eigentümer Ihre Grundrisse flexibel gestalten. Für die Positionierung der Fenster wurde ein Raster entwickelt in dem die Eigentümer eine bestimmte Anzahl von Fenster frei positionieren konnten. Die Anzahl wurde vor dem Hintergrund des sommerlichen Wärmeschutzes limitiert. Dachgeschoss: Neben zwei Dachgeschosswohnungen befindet sich hier die Lüftungszentrale und eine Zugang zur gemeinschaftlichen Dachterrasse. 10

11 Konstruktionsdetails der Passivhaus -Hülle und -Technik Passivhaus 2.1 Konstruktion Dämmung der Kelleraußenwände, Bodenplatte bzw. Kellerdecke mit Anschlusspunkten zu Außen- und Innenwänden Vermeidung von Wärmebrücken und Kellerdeckenaufbau am Fußpunkt des aufsteigenden Mauerwerks. Im warmen Kellerbereich wurden Kelleraußenwände, wie auch die Bodenplatte gedämmt. Um im kalten Kellerbereich (wie hier dargestellt) Wärmebrücken zu vermeiden, wurde die Perimeterdämmung bis auf 50cm in das Erdreich geführt und die aufsteigenden Wände auf einen Dämmstein gestellt. Aufbau der Kellerdecke: Kellerdecke und Bodenplatte Kellerdecke im kaltem Kellerbereich: 200 mm Beton 200 mm Dämmung WLG 040 oberhalb der Decke 20 mm Trittschallschutz 65 mm Estrich Sohle im warmen Kellerbereich: 100 mm Sauberkeitsschicht 500 mm Stb.- Sohle (WU) 200 mm Dämmung WLG mm Estrich U-Wert 0,165 W/ (m²k) U-Wert 0,185 W/(m²K) 11

12 2.2 Konstruktion inkl. Dämmung der Außenwände Der Aufbau der Außenwand. Eine gemauerte Kalksandstein- oder Betonwand (in der Regel 24 cm dick) ist innen mit Gipsputz verputzt. Außen ist ein zweilagiges Wärmedämmverbundsystem mit einer Dämmstoffdicke von 200 mm aufgebracht, das außen eine Armierung und einen Verputz aufweist. Die Dämmung wurde Stoßüberlappend verklebt und die Fugen, wie der Abbildung zu entnehmen, geschlossen. Die Erker, wie auch der Eingangsbereich wurden mit einer hinterlüfteten Vorhangfassade versehen. Diese ist zweilagig stoßüberlappend mit einer 200 mm straken Dämmung montiert. Die Aluminium- Unterkonstruktion wurde thermisch entkoppelt. Außenwand (Standardaufbau) 15 mm Innenputz 240 mm Beton, alternativ KS 200 mm Dämmung WLG 035 Außenputz U-Wert 0,15 W/(m²K) 12

13 Konstruktion inkl. Dämmung des Daches Andichtung der Fenster im Dachterrassenbereich. Der Dachaufbau im Passivhaus. Das Flachdach des Gebäudes wurde als Foliendach ausgebildet und die Vollsparrendämmung durch eine Aufsparrendämmung von 160 mm ergänzt. Dach 2x12,5 mm Gipskarton 40 mm Luft/Lattung 240 mm mineralische Sparrendämmung, WLG 035/Sparren 22mm OSB 3-Platte 160 mm Wärmedämmung, EPS WLG 035 Abdichtung Rhepanol fk, bitumenbeständig 0,11 W/(m²K) 13

14 2.3 Fensterschnitte inkl. Einbauzeichnung Dreifachverglasung im Passivhaus. In den Wohnungen selbst kamen passivhaustaugliche Kunststofffenster zum Einsatz. Die Fenster innerhalb der Eternitfassade im Bereich des Eingangs und der Erker wurden als Holzrahmenfenster ausgeführt. Dieser Materialwechsel war durch die erhöhte Lastaufnahme der Holzfenster erforderlich. 14

15 Die Fenster sind gem. Detail in der Dämmebene konstruiert. Die Rahmenprofile wurden überdämmt um wärmebrückenfrei zu bauen. In der Ausführungsplanung wurden Fenster der Fa. Rehau geplant, zur Ausführung kamen jedoch Fenster der Fa. Internorm. Um eine Überhitzung im Gebäude zu vermeiden wurden mit der Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes vor allem auf der Südfassade die Öffnungsgröße und die Anzahl der Fenster genau angepasst. Die Fenster sind mit einer Wärmeschutzverglasung mit einem g-wert von 0,59 ausgestattet. Um an den warmen Tagen des Jahres - den Spitzentagen - dennoch ein angenehmes Raumklima zu gewährleisten, wurde den Bauherren empfohlen einen äußeren Sonnenschutz vorzusehen. Dieser wurde im Zuge der Baumaßnahme geplant und montiert. Daten zu den Fenstern Kunststoff Fa. Internorm, Dimension + Uw-0,8 Fenster W/(m²K) Rahmen Kunststoff - Fensterrahmen mit 5 - Kammer System Uf-1,0 W/(m²K Verglasun Drei - Scheiben - Verglasung, Saint Gobain Glass w6b/12kr/4/14kr/b4w, Ug-0,5 g Füllung Krypton, Niro - Abstandhalter, g-wert: 59%, Unitop Wärmedämmglas/ W/(m²K) Holz Passivhausfenster der Fa. Sigg Uw-0,8 Fenster W/(m²K) Rahmen Fichtenholzrahmen-Rahmen Uf-0,93 W/(m²K Verglasun Drei - Scheiben - Verglasung, VSG P4A/16ar/4/ESG6/16ar/ ESG6, Ug-0,56 g Füllung Argon, Abstandhalter thermisch getrennt - System Thermix, g-wert: 42% W/(m²K) 15

16 3 Beschreibung der luftdichten Hülle; Dokumentation des Drucktestergebnisses Das Passivhaus hat eine sehr dichte Gebäudehülle. Dies kann nur durch eine genaue Detailplanung erzielt, insbesondere bei den Anschlüssen des Trocken- an den Massivbau und bei den Fenstern und Türen, sowie bei den Durchdringungen. Die Luftdichtigkeit wurde im BlowerDoor Verfahren nachgewiesen. Die Luftdichtigkeitsebenen : - Betonplatte der Sohle - Abklebung der Fenster und Türen bis auf die Schlemme der Außenwand - Verklebung der Dampfsperre des Daches an die der Dachgeschosswände - Innenputz bis auf die jeweiligen Geschoss, bzw. Bodenplatten und auch in allen massiv en Innen- und Außentürleibungen - Stellen der Leichtbauwände gegen den Innenputz 16

17 Zur Kontrolle der Luftdichtigkeit als Abnahmemessung nach EnEV wurde eine Messung nach EN 13829, verfahren A durchgeführt. Das belüftete Volumen betrug: 7.844,49 m³, die Nettogrundfläche 2.678,36 m². Ergebnis der Messung: Die ermittelte Luftwechselrate von 0,19 1/h lag unter dem geforderten Grenzwert von 0,4 1/h laut PHPP. Damit entsprach die Luftdichtigkeit der Gebäudehülle den Forderungen der EnEV und des Passivhausstandards. 4 Lüftungsanlage Im Gebäude wurde ein zentrales Lüftungsgerät der Fa. LTS Lufttechnik Schmeißer, GSL 2500 G / EMC, mit einer nach herstellerangaben 90% (WRG) Wärmerückgewinnung eingebaut. Die Lüftungszentrale ist im Dachgeschoss untergebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Zu- und Abluft mit einer geringen Leitungsführung direkt über die Dachfläche erfolgen kann. Die Verteilung der Luft erfolgt über drei Installationsschächte, die jeweils als Strang die übereinander liegenden Wohnungen anbinden. Der Frostschutz wird mittels Umluftklappensteuerung geregelt. Wohnungsweise ist der Volumenstrom zu regeln. Es wird Zuluft in alle Hauptaufenthaltsräume: Arbeitszimmer, Kinderzimmer, Schlafzimmer, Esszimmer und Wohnzimmer geleitet. Ablufträume sind Bäder, WCs und die Küche. Zu- und Abluftauslässe der Lüftungsanlage auf dem Dach. 17

18 5 Wärmeversorgung - Heizung und Warmwasser Die Heizwärme für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung wird im Keller mittels Holzpelletkessel in Kombination mit Solarthermie erzeugt. Der Kessel gibt die Wärme über einen Pufferspeicher an das Heiznetz ab. Über das Heiznetz erfolgt die Versorgung der Heizkörper sowie der Warmwasserbereiter, die jeweils in den Wohnungen montiert sind. Bei Betätigung einer Zapfarmatur (Küche/Bad), wird für den Zeitpunkt der Warmwasserzapfung der Heizmittelstrom ausschließlich durch den Warmwasserbereiter geleitet. Die Warmwasserbereitung erfolgt somit schnell und komfortabel. Die erforderliche Temperatur des Heizmittelstromes liegt ca. 5 K über der gewünschten maximalen Zapftemperatur. Da keine Speicher und nur sehr kurze warmwasserführende Leitungen vorhanden sind, kann die Warmwasserbereitung hiermit deutlich, unter sonst üblichen 60 Grad C betrieben werden. Die Bildung von Legionellen ist völlig ausgeschlossen. Des Weiteren entfallen die Kosten für die gesamte Verteilung des Warmwassers. Die Abmessungen der Installationsschächte sowie die Anzahl der Deckenbohrungen reduzieren sich wesentlich. Solarkollektoren auf der Dachfläche 18

19 6 PHPP-Berechnungen PHPP-Dokument des Passivhaus KlimaSolarHaus. Die beteiligten Planer sind hier ebenfalls angegeben. 19

20 7 Baukosten Das KlimaSolarHaus wurde durch die Bauherren - KlimaSolarHaus Berlin GbR - als Eigentümergemeinschaft erreichtet. Die reinen Baukosten betrugen 1475 /m² Wohn-/Nutzfläche (Kostengruppe ). 8 Messergebnisse aus dem bewohnten Passivhaus 1.1 Verbrauchserfassung Messdaten liegen derzeit nicht vor wurden jedoch bei der Eigentümergemeinschaft abgefragt. 1.2 Nutzerzufriedenheit, Nutzerverhalten Das Büro DR-Architekten betreut die Bauherren in der Leistungsphase 9. Somit findet nach wie vor ein enger Austausch und eine unmittelbare Rückkopplung statt. Die Bauherrenschafft ist sehr zufrieden mit dem Komfort des Passivhauses. 1.3 Wärmebildaufnahme (Thermographie) des Passivhauses Die Qualität der Planung und Ausführung wurde beim KlimaSolarHaus durch eine Thermographie überprüft. 20