Gründerzeitvilla wird Passivhaus

Zielsetzung

Für den Bauherrn Dr. Georg Winter war es ein großes Anliegen mit dem Neubau, die typische und prägende gründerzeitliche Architektur der Umgebung aufzugreifen und so die historische Eleganz des Quartiers fortzuführen. „Die Schmucklosigkeit vieler Bauten moderner Architekten wird vielfach allzu wohlwollend interpretiert als Funktionalität, formale Konsequenz, asketische Authentizität“, so der Bauherr. Anzustreben seien jedoch architektonische Werke, an denen der Großteil der Bürger Gefallen findet. Das „Haus Winter“ verfolgt diesen Gedanken, indem die Gestaltung der Fassaden die beliebte klassizistische Linienführung der gründerzeitlichen Blockrandbebauung wieder aufnimmt und somit durch die Schließung einer Baulücke eine Stadtreparatur im positiven Sinne darstellt. Vertrauen in die Kontinuität des Bewährten zu vermitteln, das ist bei der Fassaden-Gestaltung die Devise. Hinter der Ästhetik der Gründerzeit-Fassade verbirgt sich modernste Technik, die die ökologischen Zielsetzungen des außergewöhnlichen Projektes nicht zu kurz kommen lässt: Neben der Einbindung erneuerbarer Energien und der Verwendung von ökologischen Baustoffen mit regionalem Bezug, werden durch hochwertige Dämmung und Gebäudetechnik die aktuellen Standards des Passivhausbaus eingehalten. Zudem wurde der Bau von einem auf Schallschutz spezialisierten Ingenieurbüro begleitet. Von besonderer Relevanz waren die Wandstärken und die Vermeidung von Schallbrücken.

Nachhaltiges Bauen und neue Konzepte im Bereich nachhaltiges Bauen waren für den Bauherrn nicht zum ersten Mal entscheidende Kriterien. Bereits 1985 ließ Dr. Georg Winter in Norderstedt den ersten baubiologischen Industriebau Deutschlands errichten. Das von Dr. Georg Winter 1998 gegründete „Haus der Zukunft“ in Ham­burg, Kompetenzzentrum für Nachhaltigkeit, erhielt als ökolo­gisch optimierter Altbau den ersten deutschen Gebäudepass der Bau­haus-Universität Weimar. Mit seinem neuesten Modellprojekt ging Dr. Georg Winter einen Schritt weiter und bietet mit einem energetischen, ökologischen und ästhetischen Gesamtkonzept ein Beispiel für die zukünftige nachhaltige Ausgestaltung von Bauprojekten in historischen Stadtquartieren.

Architektonisches Konzept

Bei dem im Juni 2014 fertiggestellten Neubau handelt es sich um ein 4-geschossiges Mehrfamilienhaus mit ausgebautem Dachge­schoss und möglicher freiberuflicher Nutzung im 1. OGs. Alle Woh­nungen verfügen über einen Balkon oder eine Terrasse sowie einen Keller. Zusätzlich bietet das Gebäude eine Tiefgarage mit 17 Stellplätzen, vorgerüstet für die Integration von Elektromobilität, sowie einen Fahrradkeller.

Der Anspruch, einen Neubau in gründerzeitlicher Architektur mit den Vorgaben des Passivhausstandards zu vereinen, stellte die Planer vor einige Herausforderungen: Die Fassade wurde zum einen im schmuckvollen Stil der Gründerzeit entworfen, was die Gestaltung mit Gurt, Bossen und Traufgesimse wie auch eine angepasste Deckenhöhe der Räume von bis zu 3 m mit ein­schließt. Die definierten Vorgaben des Passivhausstandards erforderten jedoch gleichzeitig eine optimierte Gebäudehülle, die Wärmeverluste gegenüber einem gleichartigen Neubau nach EnEV2009 um 51 % reduziert. Somit mussten sowohl Wärmebrücken optimiert, als auch Dreischeibenverglasungen integriert werden. Um bei der Integration der Balkone keine Wärmebrücken zuzulassen, wurden die südlich ausgerichteten ornamentierten Balkonanlagen in Stahlkonstruktion als Sonderanfertigung mit Stahlankern an dem Gebäude befestigt.

Die Fenster erreichen mit dem Wärmedurchgangskoeffizien­ten, dem Uw-Wert ≤ 0,9 W/(m²K), ein beachtliches Ergebnis für in der Passivhausbauweise im Allgemeinen nicht verwendete Vollholz-Fenster. Im Gesamtergeb­nis konn­te die Gebäudehülle so aus­ge­staltet werden, dass auch bei Außentemperaturen von -5 °C und einer Innentemperatur von mind. 20 °C an allen Massivbauteilen noch innere Oberflächentemperaturen von mind. 17 °C eingehalten werden können.

Der kompakte Bau mit einer langen, nach Südsüdwest ausgerichteten Gartenfassade erzielt einen optimalen solaren Energieeintrag durch die großen südlichen Fensteröffnungen. Damit erreicht das Gebäude den Passivhausstandard gleich in zweierlei Hinsicht. Die Grenzwerte sowohl für die Heizlast (≤ 10 W/m²) als auch für den Heizwärmebedarf (≤ 15 kWh/m²a) werden eingehalten, obwohl für die Erfüllung des Passivhausstandards die Erreichung nur eines dieser zwei Grenzwerte genügt hätte. Außerdem entspricht das Gebäude den Kriterien des KfW-Effizienzhauses 40.

Gebäudetechnik

Energiekonzept

Dem Passivhausstandard entsprechend besitzt das Mehrfa­mi­lienhaus eine luftdichte Gebäudehülle, die die thermische Behaglichkeit im Gebäude durch das Minimieren der Wärmeverluste gewährleistet. Die gewählte Massivbau-Weise mit Kalkstein-Mauerwerk und Be­ton-Decken begünstigt in Kombination mit der nächtlichen mechanischen Grundlüftung maßgeblich den sommerlichen Wärmeschutz. Deshalb wäre trotz der hohen solaren Wärmeeinträ­ge der Verzicht auf außenliegende Verschat­tungselemente möglich gewesen. Jedoch wurde zur Steigerung des individuellen Wohnkomforts der Bewohner in südlicher Ausrichtung ein frei regulierbarer Sonnenschutz installiert. Der wegen der luftdichten Hülle erforderli­che Frischluftvolumenstrom (Komfortlüftung) des Hauses wird durch eine Lüftungsanlage zugeführt, die nicht zentral sondern wohnungsweise ausgelegt ist. Die Geräte vom Typ Paul-„novus 300/450“ mit bis zu 93 % Wärmerückgewinnung stellen sicher, dass die kontrollierte Wohnraumbe- und -entlüftung mit geringstmöglichen Lüftungs-Wärmeverlusten erfolgt. Um eine Lärm­belästigung durch die Geräte zu vermeiden, wurden nach Vor­gabe des Bauherrn die Technikräume mit Schallschutz-Türen (Schall­schutzklasse III) versehen.

Wärmekonzepte und realisiertes Heizsystem

Der durch diese optimierte Ausgestaltung der Gebäudehülle nur noch geringe Heizwärmebedarf des Gebäudes wird durch ein Gas-Brennwerttechnikgerät mit 45 kW in Verbindung mit einer solarthermischen Unterstützung und einem 1000 l fassenden Warmwasserspeicher gedeckt. Durch die Solarthermieanlage mit vier Flachkollektor-Modulen à 2,1 m² können ca. 20 % des Warmwasserbedarfs gedeckt werden. Die Wärmeverteilung erfolgt über eine Fußbodenheizung mit niedriger Vorlauftempe­ra­tur. Der Einsatz einer Luft-/Was­ser-Wärmepumpe wurde bei diesem Projekt geprüft, aber verwor­fen, da wegen des geringen räum­lichen Abstandes zu den Nachbargebäuden Lärm­belästigungen für deren Bewohner zu befürchten waren. Die begrenzten räumlichen Gegebenheiten waren ebenfalls das Ausschlusskriterium für ein Mini-BHKW und das Heizen mit Holzpellets, deren Lagerung und Anlieferung nicht realisierbar waren. Auch der Einsatz der Geothermie wurde abgelehnt, da gegen eine die örtliche Grundwasserschicht durchbohrende Erdwärmesonde geologische Langzeitbedenken bestanden. Mit der solarthermisch unterstützten Gas-Brennwerttechnik wurde eine bewährte Technologie eingesetzt, die den ohnehin geringen Wärmebedarf des Passivhauses effizient decken kann und die nach den verfügbaren Erfahrungswerten einen reibungslosen und wirtschaftlichen Betrieb des Heizsystems sicherstellt. Aufgrund der unterschiedlichen Lebenszyklen von Gebäude und Gebäudetechnik steht insbesondere bei der Übergangslösung mit Gas-Brennwert-Technik einem späteren Austausch der Technik gegen eine innovative Lösung nichts im Wege.

Nachrüstungsmöglichkeiten

Somit wurden bei der Planung des Gebäudes spätere Optimierungen des Heizsystems nicht ausgeschlossen, sondern bewusst ermöglicht. Dies gilt auch für die Stromversorgung: Während aktuell Ökostrom aus dem Netz bezogen wird, könnte auf dem 120 m² großen Flachdachteil des Gebäudes zukünftig durch die Nachrüstung mit einer Photovoltaikanlage ein Großteil der im Haus benötigten elektrischen Energie selbst erzeugt werden. Dies wurde im Architektur-Vorentwurf bereits berücksichtigt.

Um den Strombedarf des Gebäudes generell gering zu halten, wurde auch bei den eingesetzten Stromverbrauchern auf Effizienz geachtet. So sind beispielsweise sämtliche eingesetzten Leuchtmittel mit hocheffizienten LEDs bestückt.

Fazit

Durch die Kombination des Passivhausstandards mit einem bewährten hocheffizienten Versorgungssystem erfüllt das Gebäude beispielhaft die Anforderungen des nachhaltigen Bauens. „Dem Pilotprojekt gelingt der Nachweis“, so der Bau­herr Dr. Georg Win­ter, „dass ein Passivhaus-Neu­bau sich ohne Stilbruch in ein grün­der­zeit­liches Quartier einfügen lässt“.

Dadurch eröffnen sich dem Schutz der städtebaulichen Eigenart von Quartieren neue Wege. Der Passivhaus-Neubau im gründerzeit­lichen Stil könnte zum Referenzprojekt für eine Architektur der „neuen Geborgen­heit“ werden.