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Passivhaus

Objektdokumentation

Wohnhaus mit zwei Einheiten in Pfitsch (BZ)/Italien

Verantwortlicher Planer Studio TecAss des

Gerd Heiter, Bruneck/Italien

http://www.tecass.it

http://www.energieberater.bz.it

Dieses Wohnhaus wurde für zwei Familien in der Gemeinde Pfitsch in der Nähe von Sterzing/Südtirol errichtet. Es handelt sich um ein nicht unterkellertes, leicht nach Osten orientiertes Gebäude in Leichtbauweise. Die beiden unteren Geschoße bilden eine Wohneinheit welche vom planenden Architekten und seiner Familie bewohnt wird, die obere Wohnung wird von seinen Eltern bewohnt. Das Gebäude wird seit Dezember 2009 bewohnt.

Besonderheiten: Barrierefreies Wohnen, ökologisches bauen; Gründach

U-Wert Außenwand 0,106-0,116 W/(m²K)

U-Wert Bodenplatte 0,074 W/(m²K)

PHPP Jahres-Heizwärmebedarf 10 kWh/(m²a)

U-Wert Dach 0,115 W/(m²K)

U-Wert Fenster 0,68 W/(m²K)

PHPP Primärenergie 99 kWh/(m²a)

Wärmerückgewinnung 84% Drucktest n50 0,59 h-1

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1 Kurzbeschreibung der Bauaufgabe Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing

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Wichtigste Kriterien dieses Gebäudes waren – neben dem energetischen Aspekt – die Umsetzung einer ökologischen Leichtbauweise (das Gebäude ist in Südtirol als KlimaHaus Gold+ zertifiziert, das „+“ steht für die Verwendung ökologischer Baumaterialen), der Umsetzung eines barrierefreien Lebens sowie der optimalen Eingliederung des Gebäudes in der Landschaft. Sämtliche Kriterien wurden erreicht. Die gesamte Holzgerüstkonstruktion wurde innerhalb einer entwässerbaren Betonwanne i errichtet um das Gebäude permanent trocken halten zu können.

Zur Optimierung der Wohnqualität wurden die Grundrisse offen gehalten.

2 Ansichtsfotos Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I)

Die Südseite ist auf dem Deckblatt abgebildet.

Westseite Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I) Der Sichtschutz zwischen mittleren und oberen Stock ist gut erkennbar.

Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I) von Nordwesten. Beide Wohnungen wurden von außen zugänglich gemacht.

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Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I), Ansicht von Südosten: bereits erkennbar: die Integration der Raffstores in der Dachkonstruktion (im unteren Stock sind die Raffstores im Sichtschutz zwischen Obergeschoß und Dachgeschoß integriert und bilden somit keine Wärmebrücken).

Die Innenaufnahme vom Wohn- und Esszimmer in Richtung Westen zeigt einen offenen Grundriss,

an der Decke die auf sicht montierten Lüftungskanäle.

3 Schnittzeichnung Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I)

Querschnitt durch das Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I). Die thermische Hülle ist kompakt und einfach gehalten. Aus dem Schnitt sind auch einige Raffstores erkennbar die – soweit als möglich – außerhalb der thermischen Hülle und somit wärmebrückenfrei angeordnet wurden.

Im Untergeschoß wurde unter den Fenstern des 2-geschoßigen Luftraumes eine Fußbodenheizung montiert um den effekt von abströmender Kaltluft entgegen zu wirken.

Durch die Verlagerung des aus Stahlbeton ausgeführten Stiegenhauses außerhalb der thermischen Hülle wurde es möglich vielen wärmebrückentechnischen Problemen von vorn herein aus dem Weg zu gehen.

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4 Grundrisse Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I)

Alle Geschoße dieses Gebäudes weisen offene Grundrisse auf. Damit können Flächenverluste für Gänge vermieden und den Bewohnern Räume mit bemerkenswerten Tiefen geboten werden. Gleichzeitig wird gewährleistet, dass die Sonneneinstrahlung (wie auch der Lichteinfall) durch die Fenster optimal genutzt werden kann. Auf der durch den Hang am meisten betroffenen Ostseite des Gebäudes wurden die Keller bzw. Garage und Autoparkfläche eingeplant, auch wurde dieses Seite für die Erschließung aller Geschoße mittels des internen Stiegenhauses, welches sich aber außerhalb der thermischen Hülle befindet, konzipiert. Des weiteren kann das oberste Geschoß direkt vom Autoabstellplatz barrierefrei erreicht werden.

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Den Grundrissen kann auch die Kanalführung der Lüftungsanlage sowie die Positionen der Schalldämpfer entnommen werden. Auch ist die Frischluftzufuhr für die Bauernöfen (im OG wurde ein Kaminstein mit Frischluftkammer verwendet) ersichtlich.

Durch die Positionierung der Lüftungsgeräte und der Heizungs-/Warmwasserbereitungsanlage außerhalb der thermischen Hülle musste die luftdichte Ebene mehrmals von den verschiedenen Rohrleitungen durchdrungen werden. Dabei wurden die Rohre mit der luftdichten Eben nach folgendem Detail verklebt:

Anstatt die Schwarzwasserstrangentlüftungen über Dach zu führen wurden Rohrbelüfter unter der letzten Decke eingebaut welche eine Belüftung der Abflussleitungen bei Unterdruck ermöglichen.

4.1 Konstruktion inkl. Dämmung der Bodenplatte mit Anschlusspunkten zu

Außen- und Innenwänden

Erdberührter Boden. Das Gebäude wurde in Trockenbauweise errichtet. Da das Gebäude teilweise in den Hang gebaut wurde, wurde für das unterste Geschoß eine Betonwanne erstellt in welcher das Gebäude errichtet wurde. Zusätzlich wurde durch die Verwendung von Iglus eine Luftebene unter dem Boden geschaffen durch welche es möglich wird, eventuell eindringendes Wasser zuerst über das Weißwassersystem abzuführen bevor es den Bodenaufbau durchnässt.

Die Wände stehen auf Betonstreifen um bei eventuellem Wassereinfall nicht nass zu werden. Es ist an dieser Stelle dass die größten Probleme beim Blower door Test auftraten da die Luftdichte Hülle hier nicht korrekt montiert wurde.

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Aufbau der Bodenplatte:

Boden-platte

60mm Schüttbeton; 420 mm XPS-Dämmplatten; 90 mm Caliplan-Marmorsplitschüttung; 50mm Zementestrich; 20 mm Parkett, geklebt; Versiegelung lösemittelfrei.

U-Wert 0,074 W/(m²K)

4.2 Konstruktion inkl. Dämmung der Außenwände

Der Aufbau der Außenwand. Den Anforderungen wasserresistenter Konstruktionen entsprechend wurden zwei verschiedene Außenwandaufbauten konzipiert und umgesetzt. Im Allgemeinen wurde ein Lattengerüst (sogenannte HB-Boxen) mit dem ökologischen Dämmmaterial Hanf (Thermohanf) verfüllt. Das Lattengerüst wurde auf beiden Seiten mit OSB-Platten versehen. An der Außenseite des Lattengerüstes wurde vollflächig eine Holzfaserdämmplatten (Thermowall) montiert welche mit einem Dünnbettputz vor den Wettereinflüssen geschützt wurde. Die Wände wurden in Modulbauweise in einem Stück in der Fabrik vorgefertigt, die außenliegende Dämmung wurde vor Ort angebracht. Auf der Innenseite wurde ein 50mm tiefes Lattengerüst zur Schaffung einer Installationsebene montiert. Die Zwischenräume wurden mit Thermohanf verfüllt. Diese Installationsebene wurde mit einer verspachtelten Gipsfaserplatte versiegelt.

Die verladefertigen HB-Boxen Die errichteten HB-Boxen

Der zweite Außenwand-Aufbau entspricht dem oben geschilderten, jedoch bestehen die äußeren zwei Dämmebenen aus wasserresistenten Dämmstoffen. Ganz außen wurde dabei XPS montiert, das Lattengerüst wurde mit Steinwolle verfüllt.

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Außen-wand 1

Vollwärmeschutz: Röfix 715 Edelputz "extra weiss" 6mm - Röfix Putzgrund Unistar POR - Röfix P50 Armierungsgewebe - Röfix Unistar POR - Röfix Holzfaserdämmplatte, 14cm Aussenwand: OSB-Platte mit Nut und Feder, 15mm stark - Holzrahmen Fichte, KVH nsi getrocknet, Klasse S10, Ausführung gemäß den Zeichnungen. 200mm - Wärmedämmung Thermohanf 200mm - Dampfbremse Typ Riwega USB oder gleichwertiges Produkt - OSB-Platte mit Nut und Feder, 15mm stark Installationebene: Lattung Fichte, sägerauh, 60x50mm - Wärmedämmung Thermohanf oder gleichwertiges Produkt 50mm - Gipsfaserplatten typ Fermacell oder Knauf, Stärke 15mm.Inklusive Verspachtelung

U-Wert 0,116 W/(m²K)

Außen-wand 2 & 3

Wie oben beschrieben, jedoch mit XPS-Dämmung als Vollwärmeschutz und , Steinwoll-Dämmung statt Thermohanf (Außenwand in Betonwanne und Bodennähe auf Terrassen)

U-Wert 0,111 bzw. 0,106 W/(m²K)

4.3 Konstruktion inkl. Dämmung des Daches

Der Aufbau des Daches: Zur Verbesserung des Überhitzungsschutzes kam ein nicht hinterlüftetes Gründach zur Ausführung. Dieses wurde auf einer OSB-Platte des Dachpacketes unter Verwendung von Dichtungs- und Abdichtungsbahnen verlegt. Die obere Dachstruktur besteht aus einem Polsterholz-System mit 19cm Höhe in dessen Zwischenräume Thermohanf eingebaut wurde. So wurde auch bei der Dachkonstruktion auf die oben erwähnten Boxenkonstruktion zurückgegriffen.

Dach Gründach: Vegetation, Extensivbegrünung durch Sedum Pflanzung , min. 12 Pflanzen/m² - Schuttgüter, Optigrün-Extensivsubstrat Typ "E-leicht", 8cm - Trennlage, Optogrün-Filtermatte "Typ 105" - Drän- und Wasserspeicherschicht, Optigrün-Dränschicht, 4cm - Schutzlage, Optigrün "Typ RMS 300" Dachpaket: Dichtungsbahn, Sarnafil PVC 1,8mm - Abdichtungsbahn, VIAPOL 3mm - OSB-Platte mit Nut und Feder, 15mm - Polsterholz Fichte sägerauh, 10x19cm - Wärmedämmung, Thermohanf 19cm, zwischen Polsterhölzer HB-Box: OSB-Platte mit Nut und Feder, 15mm - Wärmedämmung, Thermohanf 24cm, zwischen Sparren - Sparren, BIL 12/24cm - Dampfbremse, Riwega USB Rauhschalung, 24mm - Gipsfaserplatte Fermacell, 10mm. Inklusive Verspachtelung - Exklusive Anstrich

0,115 W/(m²K)

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4.4 Fensterschnitte inkl. Einbauzeichnung

Fenster Schnitt Fenster Grundriss

Als Fenster wurden Holzfenster mit dreifach-Verglasung verwendet. Die Verglasung hat eine Gesamtstärke von 50mm (4-18-4-18-4 im Normalfall, bei hohen Verglasungen ändern sich diese Maße geringfügig), der Zwischenraum ist mit Argon gefüllt. Die beiden äußeren Scheiben sind an der Innenseite mit einer selektiven Beschichtung versehen. Als Abstandhalter wurden Chromatec Edelstahl Abstandhalter ausgeführt. Der g-Wert der Fenstergläser beträgt 0,49, der ug-Wert 0,5w/m²k.

Die Fensterrahmen sind 100% aus Holz. Zur Verbesserung des Dämmwertes wurden in den Rahmen 5mm breite Luftschlitze eingearbeitet in der stehende Luft als Dämmstoff wirkt. Der uf-Wert des Rahmens beträgt 0,93W/m²K.

Daten zum Fenster

Fenster Dreifach-Wärmeschutzglas mit Edelgasfüllung. Holzfensterrahmen mit Luftschlitzen (stehende Luft) – Fabrikat: Heiss

uw-Wert: 0,68 W/(m²K)

5 Beschreibung der luftdichten Hülle; Dokumentation des

Drucktestergebnisses

Zur Erreichung der erforderlichen Luftdichtheit wurden die Boxen an der Innenseite der Dämmung mit einer luftdichten Folie ausgestattet welche an den Rändern der Boxen nach außen gezogen wurden. Da das selbe System für die Wände wie auch die Decken (zwischen- wie auch Außendecken) angewandt wurde konnten die Folien leicht an der Außenseite miteinander verklebt werden (siehe Details).

Beim Boden im Untergeschoß traten während des Blower-door-Tests die allergrößten Probleme auf. Vermutlich hat die Baufirma die Verlegung der luftdichten Hülle nicht sehr sorgfältig ausgeführt.

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Nach Ortung und Abdichtung der undichten Stellen wurde beim dritten Blower-Door-Test ein Wert von 0,59 h-1 erreicht und der Grenzwert somit knapp unterschritten.

Der Blower-Door-Test wurde mit einem Blower-Door Gerät Model 4 durchgeführt, die Leckagen mit einem Anemometer Airflow TA7 geortet.

Der letzte, erfolgreiche Drucktest wurde am 3.3.2010 durch das TBZ Bozen durchgeführt.

Typisches Box-Detail mit Folie

Verklebedetail der Folien

Fenster:

Die Fenster selbst sind luftdichte Komponenten. Die auf Blindrahmen aufgesetzten Fensterrahmen wurden mittels Folien mit den Kanthölzer der Boxen verklebt. Die auf die Fensterrahmen verklebten Folien wurden optisch durch die als innerste Schicht montierten Gipsfaserplatten verdeckt.

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6 Lüftungsplanung Kanalnetz (exemplarisch)

Zur Reduzierung der Lüftungsverluste wurde für jede Wohnung ein Lüftungsgerät mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung verwendet. Durch die Verwendung von Rotationswärmetauscher wird der Abluft neben der Wärme auch noch die Feuchte entzogen welche dann der Frischluft hinzugefügt wird.

Aus dem Schnitt auf Seite 4 ist die schematische Funktion der Lüftungsanlage ersichtlich. Die Frischluft wird über zwei Wetterschutzgitter, hinter denen ein austauschbarer Grobfilter montiert ist, angesaugt und zum Lüftungsgerät geführt. Nach dem Lüftungsgerät, in dem ein F7-Filter eingebaut ist, sind zwei Nachheizbatterien montiert welche die Energie aus dem PWW-System erhalten. Die so gewärmte Luft wird über die Zuluftkanäle (blau) in der thermischen Hülle verteilt. Die Abluft (rot) wird aus den Naßzellen bzw. Abluftbereichen (Küchen) abgesaugt und zurück zum Lüftungsgerät geführt. Dort wird die in der Abluft enthaltene Energie über den Rotationswärmetauscher der Frischluft zugeführt. Danach wird die Fortluft wieder nach draußen ausgeblasen. Das gesamte Kanalnetz ist auf den Grundrissplänen der Seiten 4 und 5 ersichtlich.

Sämtliche Zulufträume sind Hauptaufenthaltsräume (wie Wohnzimmer, Esszimmer, Schlafzimmer, Kinderzimmer, Arbeitszimmer und Musikzimmer).

Ablufträume hingegen sind Bäder, WCs und die Küchen.

Die Überströmung erfolgt in den Zulufträumen durch Überströmgitter in den Wänden durch welche die Abluft in die offen gehaltenen Bereiche gelangt. Von dort wird die Luft teilweise durch Abluftgitter direkt abgesaugt, teilweise strömt die Lüft über Überströmöffnungen in den Wänden in die Ablufträume. Dort wird die verbrauchte Luft über ein Abluftkanalnetz zurück zum Lüftungsgerät, in dem die Wärmerückgewinnung eingebaut ist, geführt.

Schematische Darstellung des

Lüftungsgerätes: Durch die Verwendung eines Gerätes mit Rotationswärmetauscher kann auf einen aufwändigen Erdwärmetauscher zur Luftvorwärmung verzichtet werden da dieses Gerät frostfrei bis zu einer Außentemperatur von bis zu -15°C ohne Vorwärmung funktioniert.

Im Bild: die außerhalb der thermischen Hülle errichteten und mit Dämmplatten überdämmten Lüftungsgeräte einschl. Heizungsleitungen.

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Die Ermittlung des Wärmebereitstellungsgrades des Lüftungsgerätes war – Mangels objektiver Zertifikate - mit Schwierigkeiten verbunden. Nach Rücksprache mit der Zertifizierungsstelle TBZ in Bozen wurde der vom Hersteller angegebene Wert von 84% übernommen. Nachdem das Gebäude mittlerweile den ersten Winter trotz tiefen Außentemperaturen ohne Probleme überstanden hat kann davon ausgegangen werden, dass die Verwendung dieser Wertes – auch auf Grund der örtlichen klimatischen Bedingungen – richtig war.

Der Wärmebereitstellungsgrad der gesamten Lüftungsanlage liegt, da das Gerät außerhalb der thermischen Hülle montiert wurde, bei 73,6%, die Leistungsaufnahme des Gerätes bei 150m³/h und 50Pa externem Druckverlust bei 50W.

Das Gebäude wird mit zwei Lüftungsgeräten der Type RS-250 der Fa. Hoval versorgt.

7 Wärmeversorgung

Die Deckung der Heizenergie und die Aufbereitung des Warmwassers erfolg über eine Pelletsanlage. Für das Warmwasser steht ein Heizungspuffer mit integrierter hygienischer Warmwasseraufbereitung im Durchlauf-Aufheiz-Verfahren mit Edelstahlwellrohr und Entnahmeeinrichtung zur Verfügung.

Die Beheizung des Gebäudes erfolgt im Ober- wie im Erd- und Untergeschoss grundsätzlich durch die Lüftungsanlage. Zwei Bauernöfen (mit externer Frischluftzufuhr) wurden zur Deckung des Restwärmebedarfs installiert.

Zusätzlich zu den Bauernöfen wurde im Untergeschoß im Bereich der 2-stöckigen Fensterfassade eine Fußbodenheizung eingebaut.

Zur Verbesserung der Wärmespeicherfähigkeit des Leichtbaugebäudes wurde auf den Böden Zementestrich aufgebracht. Zusätzlich wurde die Brüstungsmauer des Balkons im Erdgeschoß mit 4 Lagen Faserzementplatten (4x15mm) erstellt.

Blick auf die Brüstungsmauer des Balkons im Erdgeschoß.

8 Bauernöfen, Kamin- und Ftischluftanlagen

Auf Wunsch des Bauherrn wurden im Gebäude zwei Bauernöfen errichtet. Da das Gebäude nicht mit der Lüftungsanlage alleine beheizt werden kann hat dieser Wunsch den Vorteil, dass das Gebäude nun auch mit den Bauernöfen beheizt werden kann ohne dass zusätzliche Heizflächen eingebaut werden müssen.

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Da es sich beim gegenständlichen Gebäude um ein Passivhaus handelt wurde die Größe der Bauernöfen jedoch jeweils auf 1,5kW (im EG) bzw. 1,0kW (OG) begrenzt um keine Überhitzung der Räume, in denen die Öfen errichtet wurden, zu verursachen.

Die Frischluft der Öfen wird direkt von außen über eine normal geschlossene Lüftungsklappe zu den Feuerstellen geführt. Im Untergeschoß wurde die Frischluft im Hohlraum unter dem Fußboden bis unter dem Ofen geführt, im Obergeschoß wurde ein Kaminstein mit zwei Kammern für die Errichtung des Kamins verwendet wobei die zweite Kammer als Frischluftkanal für den Ofen Verwendung findet.

9 Kurzdokumentation wichtiger PHPP-Ereignisse

Beim PHI-zertifizierten Passivhaus Pichler wurden sämtliche vorgeschriebenen Kennwerte erreicht. Der Energiekennwert von 10kWh/(m²a) unterschreitet dabei die vorgegebenen Grenzwerte am deutlichsten. Der Primärenergiekennwert liegt bei 116kWh/(m²a), die Heizlast des Gebäudes bei 12W/m².

Die luftdichte Hülle hat eine Undichtheit welche einem 0,59fachen Luftwechsel/h entspricht.

Die Übertemperaturhäufigkeit erreicht – auf Grund des hohen Glasanteiles – 5% über 25°C.

10 PHPP-Berechnungen

Die Berechnung des Gebäudes erfolgte mit der deutschen Version des PHPP 2007.

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PHPP-Dokument des Passivhaus Pichler, Pfitsch bei Sterzing (I). Die beteiligten Planer sind hier ebenfalls angegeben.

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11 Baukosten

Die reinen Baukosten für das Passivhaus Pichler betrugen 650.000.-€. Dies entspricht einem Kubikmeterpreis von 1.043€/m³.

Die größten Kosten wurden durch die Betonwanne im Untergeschoß verursacht.

Die baulichen Mehrinvestitionen für die hohe Energieeffizienz lagen bei ca. 8%.

12 Baujahr

Die Bauarbeiten wurden 2009 beendet, beide Wohnungen sind seit Dezember 2009 bewohnt.

13 Entwurf des Architekten

Der Entwurf stammt von den Architekten

Arch. Msc. Arthur Pichler & Arch. Walter Colombi TAAUT VENTURA, Dorfstraße 12 I-39040 Vahrn

14 Haustechnikplanung

Die Haustechnik-Planung und die PHPP-Berechnung wurden ausgeführt von Hn.

Gerd Heiter Studio TecAss St. Lorenzner Straße 1 I-39031 Bruneck

15 Veröffentlichungen

Es wurde über das Gebäude in mehreren lokalen Zeitschriften berichtet, so z.B.:

• Radius – Magazin für die Europaregion Tirol (Ausgabe 2010 – 1)

• Erker (Zeitschrift des Bezirkes Eisaktal)

• ff-Magazin (wöchentliche Zeitschrift in Südtirol)

• Casa & Clima (2-monatige Zeitschrift in Italien)