Kita „Plappersnut - DBU

Kita „Plappersnut“

Kita „Sonnenschein“ Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der

60er Jahre

Institut für

Gebäude+Energie+Licht

Planung

Prof. Dipl.- Ing. Martin Wollensak

Vortrag DBU 27.09.2010

Plattenbautyp

mehr als 300 typengleiche Gebäude in Ostdeutschland

baulich interessante Grundrissorganisation dieser Gebäude

gut belichtete und belüftete Räume (doppelter Schustertyp)

im Verhältnis große Außenfläche zu kleinem Raumvolumen

Wärmeschutz der äußeren Hülle ist unzureichend

Raumklima sehr problematisch

hohe Betriebskosten

hoher Erschließungsaufwand

unflexible Raumstruktur

Typ KK/KG 80/180

Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Plattenbautyp Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Plattenbautyp Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Kita “Plappersnut“

Kita “Sonnenschein“

Standorte Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Standort Kita Plappersnut

Nord-Süd Ausrichtung der

Hauptbaukörper

Gebaut 1972 in einer

naturräumlich sehr reizvollen

Umgebung am Rande des

Stadtteiles Friedenshof im

Köppernitztal

Gesellschaftlich durchmischtes

Wohngebiet mit relativ hohem

Anteil sozial schwachen

Einwohnern



Standort Kita Sonnenschein

Ost-West Ausrichtung der

Hauptbaukörper

Gebaut 1974 im Rahmen der

Neuerrichtung der

Großwohnsiedlung

Kagenmarkt im Zentrum des

Gebietes unweit von anderen

zentralen Einrichtungen

(Schule, Supermarkt,

Sportplatz)

ISEK 2005 sah Stärkung für

diesen Ort vor mittels Bildung

eines Stadteilzentrums

Integration des

Stadtteilzentrums in

Nutzungskonzept der Kita

„Sonnenschein“

Nutzung Kita Plappersnut

Pädagogisches Konzept:

lebensbezogener Ansatz

nach

Prof. Dr. Huppertz

Raumprogramm:

6 Integrationsgruppen

1 Diagnosefördergruppe

5 Regelgruppen (12

Krippenplätze)

insgesamt 188 Kinder

Nutzung im Bestand:

Fehlende

Gemeinschaftszonen

Fehlende Innen-Außen-

Bezüge

Fehlender kindgerechter

Maßstab

Unübersichtliche

Erschließung


Pädagogischer Ansatz:

Situationsansatz

„Er ist eine Einladung, sich mit

den Kindern auf das Leben

einzulassen. Im Mittelpunkt steht

das Leben.

Bedürfnisbefriedigung dient dem

Wohlbefinden und baut

Aggressionen ab.“

Raumprogramm:

6 Regelgruppen

2 Krippengruppen

5 Hortgruppen

insgesamt 251 Kinder

Nutzung im Bestand:

Fehlende Gemeinschaftszonen

Fehlende Innen-Außen-Bezüge

Fehlender kindgerechter

Maßstab

Unübersichtliche Erschließung

keine Möglichkeit der

Identifikation

Nutzung Kita Sonnenschein Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Massnahmen

Zielsetzung ganzheitlicher

Planungsansatz

Energieoptimierung

architektonische Verbesserung

Nutzungserweiterung


Maßnahmen:

Veränderung der Grundriss-

Disposition

Abbruch der

Verbindungsflure Zwischen

den Teilgebäuden

Überdachung des gesamten

Zwischenraumes

Kita Plappersnut + Kita Sonnenschein Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre


Gebäudebestand Vorteile

- Grundstruktur nach „Schusterprinzip“

- 2-geschossig

- Gruppenräume durchgehend

- 2-seitig belüftet

- 2-seitig belichtet

- Hauptbaukörper mit wenig Erschließungsfläche

- Lage am Rande des Köpemitztals


- Senkung des Energieverbrauchs durch sparsame und

sinnvolle Ausstattung des Gebäudes mit technischen

Anlagen

- Reduzierung der Lüftungswärmeverluste durch

Einrichtung

einer kontrollierten Lüftungsanlage mit

Wärmerückgewinnung

- Bedarfsgerechte Regulierung der Beleuchtungszeit in

den allgemeinen

Bereichen durch Bewegungsmelder

- differenzierte Raumbeleuchtung in Gruppenräumen

schafft zusätzliche Nutzungsqualität

- Sicherung der Warmwasserversorgung außerhalb

der Heizungsperiode durch Wärmepumpe und

Solarthermieanlage

- solare Energiegewinne durch Gebäudeintegrierte PV

Anlage

Gebäudetechnik

Maßnahmen:

Veränderung der Grundriss-

Disposition

Mikroklimazone als

witterungsunabhängiger

Erlebnisbereich


Maßnahmen:

Veränderung der

bauphysikalischen Qualitäten

Konzeption und Entwicklung

einer „low-tech“

Fassadenbekleidung

im Innenhof

- gestalterische Aufwertung

- verbesserte Akustik

- Verschattung der

Gebäudemasse im Sommer


Maßnahmen:

Veränderung der


Aktivierung der

Gebäudemassen

(Außenwände) für

sommerlichen Wärmeschutz

durch

Nachtauskühlung des

Zwischenbereiches


Kita Plappersnut + Kita Sonnenschein

Maßnahmen:

Veränderung der


direkte Dämmung der

vorhandenen Außenflächen


Unterschiede in den Maßnahmen zur

Gebäudetechnik

Kita Plappersnut Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Passive Sonnenenergienutzung Kita Plappersnut Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Passive Sonnenenergienutzung Kita Plappersnut Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Maßnahmen:

Veränderung der

Gebäudetechnik

Entwicklung und erste

großflächige Anwendung,

Messung und Vergleich von

Vakuum Isolations-Paneelen an

Ost- und Westfassade als

Außendämmung

Integriert in

Wärmedämmverbundsystem

(mit Fa. Sto A.G. / Prof. Mainka)

Additiv als Fassadenpaneel

(mit Fa. ADCO GmbH / Prof.

Mainka)


Kita Plappersnut

Maßnahmen:

Veränderung der

Gebäudetechnik

Anwendung und Entwicklung

erster thermisch getrennten 2-

Kammer ETFE-

Folienkonstruktion

mit integrierter steuerbarer

Verschattung


Kita Plappersnut

Maßnahmen:

Veränderung der

Gebäudetechnik

Konzeption, Anwendung und

Integration einer einachsig

nachgeführten kombinierten

Sonnenschutz- und Photovoltaik-

Anlage auf



Lüftungswärmeverluste stark gesunken

(ca. 21% des Zustands vor der Sanierung):

- Reduzierung des Beheizten Luftvolumens

mindert die Verluste um ca. 24%

- Vorwärmung der Luft im Atrium trägt nochmals ca. 50 % bei

gemessener Luftwechsel von 0,31 reduziert die Lüftungsenergieverluste nachweislich um 50%

Kita Sonnenschein

Unterschiede in den Maßnahmen zur

Gebäudetechnik


Aktive SonnenenergienutzungKita Sonnenschein Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Aktive Sonnenenergienutzung Kita Sonnenschein Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

WINTER NACHT

Maßnahmen:

Veränderung der

Gebäudetechnik

Anwendung einer 2-lagigen,

1-Kammer ETFE-

Folienkonstruktion ohne (im

Gegensatz zur Kita

Plappersnut“) integrierter

steuerbarer Verschattung als

Belichtungsstreifen entlang

der Gebäudekanten

Festbedachung des

Bereiches zwischen den

Folienstreifen, u.a. als

großflächiger Sonnenschutz

Kita Sonnenschein Energetische Sanierung zweier Kindertagesstätten eines Plattenbautyps der 60er Jahre

Maßnahmen:

Veränderung der

Gebäudetechnik

Entwicklung einer Luftkollektor-

Fassade an der Südfassade

Integration einer

Solarthermieanlage als

Dachabschluß der baulichen

Erweiterung des Atriums


Maßnahmen:

Veränderung der

Gebäudetechnik

Doppelfunktion der

Festbedachung über Atrium

großflächiger Sonnenschutz

Stromerzeugung durch

dachintegrierte

Photovoltaikanlage




Belichtung Klimahof

Kita Plappersnut

Reduzierung des Energieverbrauchs

Auswertung der Zielsetzung


Energieverbrauch

vor der Sanierung

unzureichende Dämmung der

Außenhülle

zahlreiche Wärmebrücken

ungünstiges A/V - Verhältnis

hohe

Transmissionswärmeverluste

hohe Lüftungswärmeverluste

A/V = 0,56


Energieverbrauch

Das Atrium als thermische Pufferzone

Vergrößerung des

Gebäudevolumens bei

Gleichzeitiger Verkleinerung der

Hüllfläche

verbessertes A/V-Verhältnis

Reduzierung des

Transmissionswärmeverlustes

CO2 – Einsparung

Betriebskostenreduzierung

Wärmespeicherfähigkeit durch

thermisch unsanierte

Innenfassaden

steuerbare Verschattung der

Folienkissenkonstruktion

A/V = 0,41


Energieverbrauch

Gebäudehülle / U-Werte

direkte Dämmung der

vorhandenen

Außenflächen führt zu:

Verringerung des

Transmissionswärmeverlustes

im Fensterbereich durch zweite

Fensterebene solare

Wärmegewinne im Winter /

Kastenfenster

feinere Temperierung der

Innenräume

durch den Nutzer möglich

Zweite Haut“ mindert

Wärmebrücken

und unzureichende

Dämmung vieler

Außenbauteile

U-Werte


Energieverbrauch

nach der Sanierung

Endenergieverbrauch ist

nach der Sanierung um ca.

65% gesunken



Nutzungsqualität Auswertung und Probleme

Der Aufenthalt im „Freien“ und in Übergangszonen bringt

Abwechslung und wirkt positiv auf die kindliche Entwicklung

Krankheitsstand wurde messbar reduziert:

-Mitarbeiter von 10% auf 4%

- Kinder von 11% auf 6%

Problem:

Kinder suchen öffentliche Spielgeräte

und wollen nach dem Spiel den

Gartenhof nicht verlassen


Wie wird die Bilanz der Kita Sonnenschein


Monitoring

10/2010 – 10/2011 Folgende wesentliche

bauphysikalische und bauwerks-

sowie nutzerbezogene Aspekte

sollen mit Hilfe der Messtechnik

erfaßt und dargestellt werden:

Energieströme in den Gebäuden

Darstellung des

Zusammenwirkens der einzelnen

Haustechnikanlagen

Öffnungszustände von Fenstern

und Türen im Klimahof

Meteorologie

Anwesenheit von Personen

Gesundheitsrelevante

Kenngrößen

Behaglichkeit

Verhalten der Gebäude über

längere Zeiträume in Bezug auf

oben geschilderte Aspekte


Monitoring

10/2010 – 10/2011 In zwei Gruppenräumen werden exemplarisch Sensoren zur Überprüfung des Raumkomforts und der Funktion der Einzelraum-regelung installiert. So können Raumluft-temperatur, relative Luftfeuchte, CO2-Konzentration, Fensterstellung, Zustand der Nachströmöffnung in der Fassade und der Lüftungsklappe und die Anwesenheit von Personen aufgezeichnet werden.

Energieverbrauch

nach der Sanierung

(nach Berechnung) Kita Plappersnut Primärenergieverbrauch ist

nach der Sanierung auf

133,5 kWh/ (m²a) gesunken. CO2-Einsparung Gesamt: 81.100kg/a

Kita Sonnenschein

Primärenergieverbrauch ist

nach der Sanierung auf

38 kWh/ (m²a) gesunken. CO2-Einsparung Gesamt: 135.000kg/a


Verbesserung der Nutzungsqualität

Auswertung der Zielsetzung

Der Architekt ist der Spezialist für die Integration der Nutzung.

Energieeinsparung beachtet heute häufig nur zu wenig für wen gebaut wird.

Dabei ist das Wohlbefinden der Menschen in gebauten Räumen die

wichtigste Voraussetzung für ein Verantwortliches also auch

Umweltgerechtes Handeln.


Nutzungsqualität Eindrücke aus der Kinderwelt

offene Leitungsführung,

durch Farbgebung sichtbar

sichtbares Traggerüst

Klimaunterschied neuer Innenhof

und Außenbereich



Innenhofgestaltung mit

verschiedenen Naturmaterialien



zurückhaltende

Spielgeräteausstattung

abwechslungsreiche

Bewegungsflächen

kindgerechter Maßstab



Geborgenheit und

Nachbarschaft


Nutzungsqualität Auswertung und Probleme

Der Aufenthalt im „Freien“ und in

Übergangszonen bringt

Abwechslung und wirkt positiv auf

die kindliche Entwicklung

Krankheitsstand wurde messbar

reduziert:

- Mitarbeiter von 10% auf 4%

- Kinder von 11% auf 6%

Problem: Kinder suchen öffentliche

Spielgeräte und wollen nach dem

Spiel den Gartenhof nicht

verlassen


Kita Plappersnut + Kita Sonnenschein

Baukosten

Kita „Plappersnut“

KG 300/400 = 1.671.000 €

(einschließlich PV-Anlage 9,24 kWp)

Nutzfläche + Atrium = 3.156 qm

529 €/qm

Kita „Sonnenschein“

KG 300/400 = 1.534.000 €

(einschließlich PV-Anlage 13 kWp)

Nutzfläche + Atrium 3.254qm

471 €/qm


Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit

Wir sind zuversichtlich, das trotz der geringeren Kosten sich

auch die Bilanz der Kita Sonnenschein sehr positiv entwickeln

wird

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