Passivhausstandard für hessische Schulen ... · PDF filePassivhausstandard für hessische Schulen – passivhaustaugliche Bauelemente im Gebäudebestand Dipl.-Phys. Oliver Kah, Passivhaus

Passivhausstandard für

hessische Schulen –

passivhaustaugliche

Bauelemente im

Gebäudebestand

Dipl.-Phys. Oliver Kah, Passivhaus Institut

Passivhaus-Konzept

Gebäude-Bestand Niedrigenergiehaus Passivhaus

Passivhaus-SchulneubautenSchulen mit Passivhausstandard?

- Wie soll das gehen?

Wärmedämmung

Wärmebrücken-

freiheit

Luftdichtheit

Fensterqualität

ZuluftAbluft

ZuluftAbluft

Wärmerückgewinnung

Wärmepufferung

Energetische Modernisierung von Schulen Dipl.-Phys. Oliver Kah, Passivhaus Institut

0

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Schule, Nr

Heiz

en

erg

ieverb

rau

ch

kW

h/(

m²a

) .

Passivhausschulen - Anforderung

Mittelwert 225 kWh/(m²a)

Heizenergieverbrauch

von Schulen

Besta

nd

gemäß

EnEV

Passivhaus-

Standard

Heizenergie-

Einsparung

gegenüber

EnEV: 80%


Heizenergieeinsparung: Schulen

Architektur: BLFP,

Friedberg

PH-Schule, Alsfeld

Heiz

en

erg

ieverb

rau

ch

kW

h/(

m²a

)

Quelle: ENSAN, IPB

0

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geordnete Reihenfolge

Heiz

en

erg

ieverb

rau

ch

kW

h/(

m²a

)

Mittelwert : 262

Passivhaus-

Anforderung

Fo

tos: M

yrz

ik &

Ja

risch

Architekt: Pfletscher

und Steffan, München

Heizenergieeinsparung: Schulsporthallen

Quelle: ENSAN, IPB

Heizenergieverbrauch

von Sporthallen

Besta

nd

gemäß

EnEV

Passivhaus-

Standard


Heizenergie-

Einsparung

gegenüber

EnEV: 80%

Wärmeverluste minimieren

Beispiel: Erweiterungsbau der Albert-Schweitzer-

Schule, Alsfeld

Schulen mit Passivhausstandard?

- Wie soll das gehen?

Arc

hit

ek

tur:

BL

FP, F

rie

db

erg

Modellvorhaben gefördert durch Hess. Ministerium f.

Wirtschaft, Verkehr und Landes-entwicklung, Wiesbaden


Albert-Schweitzer-Gymnasium :

Erweiterungsbau

Erweiterungsbau

Architektur: BLFP, Friedberg


Gebäudehülle: Wärmedämmung

Wärmedämmung



Gebäudehülle: Dachkonstruktion

UDA = 0.10 W/(m²K)

Gedämmte

Deckenelemente

40 cm

Wärme-

dämmung



Gebäudehülle: Bodenplatte

UBP = 0.13 W/(m²K)

Wärmedämmlage

unter der Bodenplatte

12 cm XPS-

Dämmung

Wärmedämmlage auf

der Bodenplatte

12 cm EPS-

DämmungFoto: Herr Wolf



Fenstereinbau,

oben/seitlich

Planung

Anforderung: Wärmebrückenfrei

AusführungArchitektur: BLFP, Friedberg


Fenster: Fensterqualität

wärmegedämmte Rahmen mit

Dreischeiben-Wärmeschutz-

Verglasung: Uw = 0,80 W/m²K



Überprüfung der Luftdichtheit:

Drucktest-Ergebnisse

PH-Anforderung n50

0,6 h-1

Ergebnis Alsfeld n50

: 0,22 h-1

Anforderung gemäß EnEV n50

: 1,5 h-1


Kontrollierte Lüftung mit WRG:

Lüftungskonzept

Architektur: BLFP, Friedberg / Haustechnik: Neuplan, Gießen

2.OG


Kontrollierte Lüftung: Schnitt durch

Klassenraum

Architektur: BLFP, Friedberg / Haustechnik: Neuplan, Gießen


Gebäudehülle:

Passivhaus-

Standard

Westseite

Passivhaus

Außentem-

peratur 2°CBestandsgebäude

Passivhaus-

Schule Alsfeld

Architektur: BLFP, Friedberg /

Haustechnik: Neuplan,

Gießen

Gebäudehülle:

Passivhaus-

Standard

Westseite

Passivhaus

Warmluftfahnen an

geöffneten Fenstern

Außentem-

peratur 2°CBestandsgebäude

Passivhaus-

Schule Alsfeld

Architektur: BLFP, Friedberg /

Haustechnik: Neuplan,

Gießen

Raumluftqualität in Klassenräumen

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CO

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pp

m]

Grenzwert 1500 ppm

über

3000 ppm

über

3000 ppm

Fensterlüftung kontrollierte Be-

und Entlüftung

Quelle: IWU, Stahl-Sonnenenergie, Muss, Gesundheitsamt Niedersachsen

Protokollband „Passivhaus Schulen“, www.passiv.de


Grundschule & Kita, Frankfurt-Riedberg

Schultyp: Grundschule

Nettogrundfläche: 5500 m²

Bauweise: Stahlbeton mit

Leichtbauelementen

Bauherr: Stadt Frankfurt/M.

Architekten: 4a, Stuttgart

Fertigstellung 2004


Messbegleitung

Im Auftrag vom Hochbauamt der Stadt

Frankfurt a.M.

Mit Fördermitteln der Deutschen

Bundesstiftung Umwelt und des Landes

Hessen

Bericht: Passivhausschule Frankfurt Riedberg –

Messtechnische Untersuchung, Passivhaus Institut

Messung

im belegten

Klassenraum

(3. März 06)

Raumluftqualität in einem Klassenraum

mit Lüftungsanlage (Frankfurt-Riedberg)

Quelle: Passivhausschule Frankfurt Riedberg – Messtechnische Untersuchung, Passivhaus Institut


Raumluftqualität in einem Klassenraum

mit Lüftungsanlage (Frankfurt-Riedberg)

Personenbezogene Luftmenge

(17 Schüler + 1 Lehrkraft): 16,4 m³/h


CO2-Konzentration mit und ohne

Lüftungsanlagenfunktion (10-Minuten-Daten)


Vergleich Heizenergieverbrauch

(Gesamtjahr)



projektiert

Energetische Bewertung Lüftungsanlage

Heizperiode Oktober 2005 bis April 2006

= 84,2 % (Kernwinter Dez. bis Jan. = 85,4 %)

Stromeffizienzkriterium

0,43 Wh/m³ (Vorgabe PHI 0,45)



„Arbeitszahl“ 10

Reduzierung der Lüftungswärmeverluste

Antriebsenergie

NTurnhalle

Grundriss EG

Haupteingang

Zugang zum Hof


Energetische Auswirkung

von Türöffnungsvorgängen

im Eingangsbereich

Aufzeichnung der Türöffnungsvorgänge

•Indentifizierung von

typischen Türöffnungs-

vorgängen und –dauern

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Öffnungsdauer [s]

Häu

fig

keit

Schließkontakte

(Öffnungsdauern)

Video-Aufzeichung

Messung am Haupteingang


Messung des Luftaustausch für

typische Türöffnungsereignisse

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

19.50 19.67 19.83 20.00 20.17 20.33 20.50

Zeit (h)

ln(K

onzentr

ation)m

p

Meßstelle1

Ausgleichsgrade

Ausgleichsgrade Türöffnung

zusätzliche

Türöffnungen

ohne

Türöffnungen

ohne

Türöffnungen

19:30 19:40 19:50 20:00 20:10 20:20

20 Türöffnungen während 20 min


Anbau Waldorfschule Bremen

Schultyp: Waldorfschule

Energiebezugsfläche 1000 m²

Bauherr: Schulbetriebsverein Freie Waldorfschule e. V.

Architekten: Prof. W. Dahms / F. Sieber, Bremen

Baujahr: 2000


Passivhaus-Schule Waldorfschule Bremen

Innenansichten


Passivhaus-Schule Waldshut

Schultyp:

Berufsschule für

Hauswirtschaft u.

Ernährungswissen-

schaft sowie

Gymnasium

NGF 5.826 m²

Bauherr: Landkreis

Waldshut;

Projektleitung:

Bauamtsleiter

Kuhlmey

Architekten: Harter

und Kanzler freie

Architekten BDA

bezogen:

Ostern 2003


Albert Schweitzer Schule, Alsfeld

Schultyp: Gymnasium Nettogrundfläche: 2270 m²

Bauweise: Massivbau, WdVS, Holz Bauherr: Vogelsbergkreis Fertig.2006

Architekten: Prof. Bremmer-Lorenz-Frielinghaus Planungsges. mbH


Passivhaus-Schulen mit Sporthalle

Montessori-Schule

Aufkirchen

Architekten Walbrunn-Grotz-Vallentin-Loibl

Ingenieurbüro Lackenbauer und Mack

Fertigstellung 2004;

3300 m² Nettonutz-

fläche

Montessori Verein

Landkreis Erding e.V.

Montessori

Volksschule


Passivhaus-

Schulneubauten

Montessori-

Schule

Aufkirchen


PH-Schulsporthallen

Bauherr: Stadt

Heidelberg

Architekt: ap

88, Heidelberg


Bauherr: Landkreis München

und Stadt Unterschleißheim

Architekt: Pfletscher und

Steffan, München

Beispiel: PH-Schulsporthallen

Fotos: Myrzik & Jarisch


Dreifeld-Sporthalle Laatzen

Architektur: Stadt Laatzen, Architekturbüro ART-Plan/

Architektur- und TGA Büro Grobe Passivhaus

Haustechnik: Theurich und Klose / Architektur- und TGA

Büro Grobe Passivhaus

Beispiel: PH-Schulsporthallen


PH-Sporthalle

Kombination von

Hallen- und

Nebenraumlüftung

Dreifeld-Sporthalle

Laatzen

Architekt: Carsten

Grobe, Ottbergen

Halle

Duschen Umkleide+-

Lüftungsgerät

m. WRG


über

200

kWh

m²a

• Wärmedämmung Dach

• Wärmedämmung Wand

• Warmfenster

• Lüftung mit WRG

• Brennwertgerät

• Solaranlage

Vorher Nachher

über

90%

Effiz.-

ver-

besse-

rung

16kWh/m²a

Bauherr:

ABG Frankfurt Holding

Architektur:

faktor 10, Darmstadt

Wiss. Beratung und Messungen:

Passivhaus Institut, Darmstadt

Förderung: Hess. Ministerium f.

Wirtschaft, Verkehr und Landes-

entwicklung, Wiesbaden


Gelegenheiten nutzen:

„Wenn Schon, denn

schon“

Kopplungsprinzip: Energiespar-Maßnahmen

werden regelmäßig erst durch eine ohnehin

fällige Maßnahme wirtschaftlich

Mäßige Effizienz-Maßnahmen

•sind für viele Jahre verloren

(Erneuerungszyklen)

•und sind häufig nicht mehr wirtschaftlich

verbesserbar!


Beispiel:

WDVS auf

ungedämmter

Außenwand

•Ohnehin-

Maßnahme

Neuan-

strich

-2

-1

0

1

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R-Wert [(m²K)/W]

ökonomisch

optimaler Bereich

Jährlic

her

Gew

inn [

€/m

²]

U= 0,23

W/(m²K)

U= 0,11

W/(m²K)

Optimum bei U= 0,16

W/(m²K); (22 cm WD)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1,2 5,2 9,2 13,2 17,2 21,2 25,2 29,2 33,2 37,2 41,2 45,2 49,2 53,2 57,2

Dämmstärke ( = 0.040 W/(m²K)) [cm]


Quelle: Bewertung energetischer

Anforderungen im Lichte

steigender Energiepreise für die

EnEV..., BBR-Online-Publikation

18/08.

Generalsanierung der Grundschule in

Baiersdorf

Architektur: Architekturbüro Haase, Karlstadt /

Haustechnik: Sebrantke, Heroldsbach

Foto: Architekturbüro Haase

Foto: Architekturbüro HaaseNGF: 3031m²


Architektur: Architekturbüro Haase, Karlstadt / Haustechnik: Sebrantke, Heroldsbach

+ Integrier-

bares Kanal-

netz

+ keine

Lüftungs-

zentrale

- dezentrale

Lüftungs-

geräte und

Anschlüsse

- Wartung

(Filter)


Baiersdorf: dezentrales Lüftungskonzept



Baiersdorf: dezentrales Lüftungskonzept






Baiersdorf:

gedämmte Fenster + Sonnenschutz

•nicht Passivhaus-

Qualität (UW

= 0.9 W/(m²K))

•Interessante Lösung

für Modernisierungen



Schultyp: Gymnasium Nettogrundfläche: 3300 m²

Bauweise: Massivbau +Holzfassade Fertigstellung 2006

Architekten: Architekt DI Heinz Plöderl PAUAT Architekten

Schulsanierung Schwanenstadt (A)


Vorher

Schulsanierung Schwanenstadt (A)

Schultyp: Hauptschule + polytechn. Schule Nettogrundfläche: 3300 m²

Bauweise: Massivbau +Holzfassade Fertigstellung 2006



Schulsanierung Schwanenstadt (A):

dezentrale Deckengeräte


• hocheffiziente

Wärmerückgewinnung

• Integration von

Schalldämpfern und Luftein-

/auslässen in das kompakte

Lüftungsgerät

• bedarfsgerechte Steuerung


Sommerliche Behaglichkeit in einem

Klassenraum - Warme Sommerwoche

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Datum

em

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en

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Au

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tur

[°C

]

WS Passivhaus

WS EnEV

Außenluft

Protokollband „Passivhaus Schulen“, www.passiv.de


Sommerliche Behaglichkeit (in

Schulen) im Griff



Zusammenfassung

Schule als Passivhaus erprobtes Konzept

Energieeinsparpotential durch Messungen

bestätigt

Passivhaus-Lüftung in Schulen verbessert die Lern-

und Lehrbedingungen

Behaglich auch im Sommer

Passivhaus-Technik auch bei Modernisierung

einsetzbar

Literatur: - Protokollband Passivhaus-Schulen, Passivhaus Institut

- Passivhausschule Frankfurt Riedberg – Messtechnische Untersuchung, Passivhaus Institut

- Leitfaden für energieeffiziente Bildungsgebäude im Neubau und bei der Modernisierung,

Passivhaus Institut (Ende 2009)


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