Neubau der FOS/BOS in Erding

Nachhaltiges Passivhaus mit niedrigem Primärenergiebedarf

Der Neubau der Fach- und Berufsoberschule in Erding zeichnet sich nicht nur als Passivhaus mit einem besonders niedrigen Primärenergiebedarf aus, sondern auch durch die Wege zur Zielerreichung. So wurde baubegleitend ein energetisches Controlling durchgeführt. Das Ergebnis ist ein Vorzeigeprojekt im Bereich des Schulneubaus.

Der Neubau der FOS/BOS in Erding ist als nachhaltiges Passivhaus mit extrem niedrigem Gesamt-Primärenergiebedarf richtungsweisend. Erarbeitet wurde das Energie- und Nachhaltigkeitskonzept vom Architekturbüro kplan und der Ingenieurgemeinschaft ip5 gemeinsam mit den Ingenieur­büros Baumann (HLS) und Wieder (ELT). Für die Förderung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) musste im Rahmen der Bauausführung sichergestellt und dokumentiert werden, dass die energetische Qualität des erstellten Gebäudes auch dem geplanten Standard entspricht. Für die Einhaltung der geforderten Kennwerte wurde...
Der Neubau der FOS/BOS in Erding ist als nachhaltiges Passivhaus mit extrem niedrigem Gesamt-Primärenergiebedarf richtungsweisend. Erarbeitet wurde das Energie- und Nachhaltigkeitskonzept vom Architekturbüro kplan und der Ingenieurgemeinschaft ip5 gemeinsam mit den Ingenieur­büros Baumann (HLS) und Wieder (ELT). Für die Förderung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) musste im Rahmen der Bauausführung sichergestellt und dokumentiert werden, dass die energetische Qualität des erstellten Gebäudes auch dem geplanten Standard entspricht. Für die Einhaltung der geforderten Kennwerte wurde ein energetisches Controlling während der Bauphase eingerichtet, mit dem die Ingenieurbüro Hausladen GmbH beauftragt wurde.

Abweichungen von der Planung während der Bauphase hätten ohne dieses Controlling Verschlechterungen der Energie­kennwerte zur Folge gehabt. Dies konnte durch entsprechende Kompensationsmaßnahmen verhindert werden. Das Gebäude erfüllt somit die hohen geforder­ten Energiekennwerte. Um die Ziel­vorgabe der Errichtung eines nachhaltigen Baus in Passivhausbauweise zu gewährleisten, wurde der Jahresheizwärmebedarf nach Passivhaus Projektierungs Paket (PHPP) berechnet. Der Passivhaus-Grenzwert für den Jahres­­heiz­wärmebedarf konnte unterschritten werden. Der jährliche Primärenergiebedarf für die Haustechnik der FOS/BOS Erding wurde über ein an den „Leitfaden elektrische Energie im Hochbau“ des Landes Hessen angelehntes tabellarisches Berechnungsverfah­ren abgeschätzt und mit den entsprechenden Werten eines in Geo­metrie und Nutzung gleichen, aber mit Standardtechnologien erstellten Gebäudes verglichen. Hierbei ergab sich eine Unterschrei­tung des Primärenergiebedarfs um 60 %. Für den Neubau der FOS/BOS Erding wurde des Weiteren ein bedarfsorientierter Energieausweis nach Energieeinsparverordnung 2007 erstellt. Die Anforderung an den Jahres-Primärenergie­bedarf wurde hierbei um 68 %, die des spe­zifischen Transmissionswärme­verlustes um 81 % unterschritten.

Auch die Durchführung des Dichtheitsmessung (Blower-Door-Test) in drei Phasen mit der Möglichkeit des Aufspürens von noch bestehenden Undichtigkeiten hat sich als sehr gut erwiesen: Die endgültige Messung ergab eine hervorragende Dichtheit des Ge­bäudes: Der Luftwechsel bei einem Druck von 50 Pa lag bei nur 0,17 h-1 (Vorgabe Passivhaus 0,6 h-1).

Im Hinblick auf Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit eingesetzter Produkte wurden für einen, auf bestimmte Innenräume begrenzten Bauproduktnachweis Informationen für die Ausschreibung, die Auswahl und Dokumentation systematisch erhoben. Die erhaltenen Produktunterlagen wurden auf potentielle Risikostoffe geprüft. Bei Problemen wurden die Firmen aufgefordert entsprechende Substitutionen vorzunehmen. Insgesamt wurden 60 Einzelmaterialien von neun Unternehmen in die Prüfung einbezogen.

Die Messdatenerfassung für das Monitoring erfolgt mit Hilfe entsprechend ergänzter Sensorik. Etwa 800 Datenpunkte werden minütlich erfasst. In der nun anschließenden zweijährigen Monitoring­phase sollen eine energetische Optimierung sowie eine anschließende Evaluierung im optimierten Betrieb durchgeführt werden.

Schüler, Lehrer und Öffentlichkeit konnten durch regelmäßige Projektvorstellungen und Führungen durch das Gebäude in das Bauvorhaben eingebunden werden. Dadurch wurde auch viel in der Presse über das Projekt berichtet. Bei Fachkonferenzen wurden Fachleuten über das innovative Konzept informiert.

Das Projekt wurde von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördert.

 

Das Projekt

Die FOS/BOS Erding wurde am Berufsschulzentrum an der Freisinger Straße in Erding gebaut und wurde im März 2011 in Betrieb genommen. In der FOS/BOS Erding sind zurzeit 68 Lehrer und Mitarbeiter sowie 750 Schüler untergebracht.

Das vorliegende Projekt hat sich von vorne herein der Maßgabe zur Realisierung eines extrem niedrigen Primärenergiebedarfs und -verbrauchs und der Reduktion von Umweltbelastungen während der gesamten Lebenszeit unterworfen. Das Ziel bestand in der Errichtung eines Schulgebäudes in Passivhausbauweise und der Erfüllung aller entsprechenden anspruchsvollen bauphysikalischen und haustechnischen Anforderungen, reduzierter Haustechnik unter Einbeziehung innovativer hybrider Lüftungs- und Kühlungskonzepte sowie Umweltkälte. Ein weiteres Ziel ist der außergewöhnlich niedrige Primärenergiebedarf für das gesamte Gebäude sowie eine optimierte Tageslichtnutzung bei gleichzeitig gutem sommerlichen Wärmeschutz und einem wesentlich erhöhten Nutzungskomfort. Die Restwärmeversorgung wird durch eine Anbindung an den Rücklauf der benachbarten Gastronomie-Berufsschule gewährleistet.

 

Gebäudebeschreibung

Die FOS/BOS Erding wurde am Berufsschulzentrum an der Frei­singer Straße in Erding gebaut und bildet zusammen mit der bestehenden Berufsschule und der Kreismusikschule einen städte­baulich zusammenhängenden Komplex.

Der Neubau beinhaltet ein Raumprogramm mit 25 Klassenräumen und den dazugehörigen Fachgruppen- und Mehrzweckräumen. Außerdem wurden Verwaltungs- und Nebenräume sowie eine ca. 500 m2 große Pausenhalle verwirklicht. Die Nettogrundfläche beträgt insgesamt ca. 7640 m². Der Baukörper der neu errichteten FOS/BOS Erding ist im Norden drei- und im Süden zweigeschossig. Die beiden Gebäudeteile werden über eine transparente Eingangshalle (Atrium) verbunden.

Um Passivhausstandard zu er­reichen, wurde ein sehr hoher Dämm­standard mit U-Werten für die opaken Bauteile von 0,10 W/(m²K) (Flachdach) bis 0,18 W/(m²K) (Bodenplatte) umgesetzt. Im Hinblick auf die Reduktion der Fenster-Einbauwärmebrücken wurden während der Bauphase vom Ingenieurbüro Hausladen Wärmebrückenberechnungen zur Optimierung durchgeführt: Über diese Berechnungen konnten Einsparungen durch eine punktuelle Befestigung mit thermisch getrennten Befestigungswinkeln aufgezeigt werden. Letztlich ergab sich für die Fenster ein Ucw-Wert von 0,82 W/(m²K).

 

Allgemeines zum
Technikkonzept

Die Umsetzung des Beschlusses, das Gebäude in Passivhausbauweise zu errichten, bedarf einer kompakten Bauweise, eines hohen Dämmstandards, einer durch einen Blower-Door-Test nachzuweisenden hervorragenden Gebäudedichtigkeit sowie einer flächendeckenden mechanischen Lüftung mit hocheffizienter Wär­me­rückgewinnung.

Alle energierelevanten Verbraucher müssen in ihrem je­wei­li­gen Bereich Bestwerte auf­weisen. Der sehr niedrige Pri­märenergiebedarf des Gebäu­des darf jedoch nicht zu Lasten des angestrebten hohen Nutzungs­komforts gehen.

 

Wärmeversorgung

Die Raumheizung des Gebäudes wurde auf eine Heizungsvor­lauftemperatur von 50 °C ausgelegt. Dadurch wurde es möglich, dass das Gebäude nicht über den Fernwärmevorlauf, sondern über den Rücklauf der Gas­tro-
Berufsschule beheizt werden kann. Dadurch wird der Fernwärmerücklauf zusätzlich abge­kühlt. Dies führt zu einer Wirkungsgradsteigerung bei der Fernwärme. Es wird davon ausgegangen, dass die Nutzung des Rücklaufs nahezu immer möglich sein wird, da der Heizungsrück­lauf der Berufsschule der erforderlichen Heizungsvorlauftemperatur der Passivhausschule entspricht. Sollte der Rücklauf dennoch unter die gewünschte Heizwasser­tem­peratur fallen, wird über den Vorlauf der bestehenden Fern­wärmeleitung über ein 3-We­ge-Mischventil zugeheizt.

Die Wärmeverteilung erfolgt über Wandheizelemente an der Fassade, da das Heizen mit einem wasserführenden System günstiger ist als über die raumlufttechnische Anlage.

 

Kälteerzeugung

Die Kühlung erfolgt über einen Grundwasserförderbrunnen und einen Schluckbrunnen. Die Grundwassertemperatur beträgt in den Sommermonaten 10 bis 12 °C. Die Grundwassernutzung zu thermischen Zwecken wurde mit der Auflage gemäß Wasserhaushaltsgesetz genehmigt, dass die Temperaturdifferenz des rückgespeisten Grundwassers nicht mehr als 5 K im Vergleich zur Entnahmetemperatur betragen darf.

Die Kälteübergabe erfolgt mittels eines Plattenwärme­tauschers mit einer Kälteleistung von 90 kW. Der Kälteeintrag erfolgt über Zuluftkühlung und zusätzlich über Kühldecken in den Informatik­räumen sowie über Umluftkühlung im Server­raum.

 

Lüftungskonzept

Die Umsetzung des Lüftungskonzepts erfolgt durch verschiedene raumlufttechnische Anlagen. Eine Übersicht über die RLT-An­lagen gibt Tabelle 1.

Die flächendeckende mechanische Belüftung sorgt für eine gleichbleibend gute Luft­qualität.

Im Winterfall wird die angesaugte Außenluft über das Lüftungsgerät mit Rotationswärmetauscher mit Wärme- und Feuchterückgewinnung (Wärme­bereitstellungsgrad 80 %) zu den Zulufträumen geführt. Die Abluft wird über Überströmelemente in die Nebenräume und anschließend ins Atrium geführt, welches als Abluftplenum genutzt wird, aus dem an wenigen Stellen die verbrauchte Luft abgesaugt wird. Das Abluftrohrnetz beginnt somit erst bei der Absaugöffnung in der Nähe des Atriumdaches und ist somit gegenüber einer konventionellen Luftführung reduziert.

Die Auslegung der Lüftungsgeräte erfolgte auf 20 m³/h pro Person bei einer Belegung von 750 Personen. Bei der Auslegung der Lüftungsanlagen wurde auf einen geringen Strombedarf geachtet. Dies wurde durch eine großzügige Dimensionierung der Kanäle und Lüftungsgeräte (minimierte Druckverluste durch geringe Strömungsgeschwindigkeiten) und hocheffziente Ventilatoren erreicht. Die Strom­effizienz der RLT Nord beträgt 0,50 Wh/m³, die der RLT Süd 0,48 Wh/m³ für Zu- und Abluft. Der Referenzwert der EnEV 2009 liegt bei 0,69 Wh/m³ für Zu- und Abluft.

Die Zuluft wird über Quellluftauslässe eingebracht. Bei der Quelllüftung entsteht ein Frischluftsee am Boden des Klas­sen­zimmers. Die frische Luft steigt an den Personen auf, wo­durch eine höhere Luftqualität erreicht wird.

Hohe sommerliche Empfindungstemperaturen werden mit geringem Aufwand und sehr niedrigem Energieeinsatz über eine mechanisch unterstützte Nachtlüftung abgesenkt. Eine Minimierung des Ventilatorstrombedarfs wird durch die vier Axialventilatoren im Atrium erreicht: Tagsüber, wenn keine Wärmerückgewinnung mehr erforderlich ist, schaltet sich der Abluftventilator im Lüftungsgerät ab. Stattdessen wird die Abluft über die Axialventilatoren direkt nach draußen transportiert. Dadurch passiert die Luft kein Rohrnetz mehr, sondern strömt druckverlustarm durch Räume und Öffnungen. Auch die Nachtlüftung verursacht nur einen geringen Strombedarf, da bei der Nachtlüftung nur die Axialventilatoren in Betrieb sind. Die Zuluft strömt über geöffnete Lüftungsklappen in der Fassade nach.

Die Quelllüftung erfordert eine definierte Zulufttempera­tur und so­mit im Sommer eine Zuluftankühlung. Diese wird durch die­se wird durch die energiesparende Brunnenwasserkühlung realisiert.

Die Volumenstromregelung in jedem Klassenzimmer erfolgt ab­hängig von Präsenz und Luftqualität (Mischgassensor).


Sommerlicher Wärmeschutz

Durch den hohen Dämmstandard wird es gerade in den heißen Sommermonaten sehr wichtig, die Solarlasten auf ein Minimum zu reduzieren. Das Konzept für den Sommerlichen Wärmeschutz basiert auf verschiedenen Säulen:

Gerade im Schulbau mit den hohen Wärmelasten durch die Vielzahl der Schüler ist es wichtig, die Baumasse gerade im Sommer zur Gewährleistung eines angenehmen Raumklimas auszunutzen. So unterstützt die massive Bauweise mit Stahlbetondecken als Speichermasse Temperaturspitzen abzumildern.
Dem Sonnenschutz kommt beim Bau eines Passivhauses eine wichtige Bedeutung zu. Aus diesem Grund wurde an den Fassaden ein über die Gebäudeleittechnik steuerbarer außenliegender Lamellensonnenschutz integriert. Während den Nutzungszeiten werden die Behänge und der Lamellenwinkel automatisch in Abhängigkeit der Sonneneinstrahlung im Cut-off Winkel gesteuert. Im Cut-off Winkel wird die Neigung der Lamellen dem Sonnenhöhenwinkel nachgefahren. Die Lamellenstellung wird so gewählt, dass die direkte Sonneneinstrahlung gerade noch ausgeblendet wird. So wird eine Blendung der Nutzer verhindert und trotzdem eine gute Tageslichtversorgung durch die diffuse Einstrahlung ermöglicht.
Im Atriumdach befindet sich ein außenliegender Acrylbehang mit Gegenzuganlage. Die südorientierten Flächen im Atriumdach haben einen Lamellensonnenschutz. Bei den nordorientierten Flächen im Atriumdach wurde auf einen Sonnenschutz verzichtet, da sich hier die RWA-Öffnungen befinden.
Durch die mechanisch unterstützte Nachtauskühlung sollen die sommerlichen Empfindungstemperaturen in den Klassen­räumen fast immer unter einem Wert von 28 °C gehalten werden. Die Nachtauskühlung erfolgt durch das Durchströmen des Gebäudes mit kalter Außenluft. Durch den von den Axialventilatoren im Atriumdach erzeugten Sog strömt die Außenluft von über die GLT öffenbaren Oberlichtern der Klassenzimmer ein. Simulationsrechnungen zeigten, dass in vielen Räumen ohne Ergreifung besonderer Maßnahmen sehr hohe sommerliche Empfindungstemperaturen auftreten können. Diese werden mit geringem Aufwand und sehr niedrigem Energieeinsatz über die mechanisch unterstützte Nachtlüftung drastisch abgesenkt.
Die aktive Kühlung, die über Zuluftkühlung bzw. in die Informatikräume zusätzlich über Kühldecken eingebracht wird, konnte durch eine extrem energiesparende Brunnenwasserkühlung realisiert werden. Auch der Serverraum wird über die Brunnenkühlung mit Kälte versorgt.

 

Kunstlicht

Ein ambitioniertes primärenergetisches Ziel bedingt auch einen niedrigen Stromverbrauch für die Beleuchtung und somit eine hohe Tageslichtautonomie in möglichst allen Nutzungsbereichen. Diesem Umstand wurde besonders Rechnung getragen: Das Atrium, das als Pausenbereich genutzt wird, ist gut durch Oberlichter und die Dachverglasung mit Tageslicht versorgt. Auch bei den Klassenzimmern, die an der Nord- und Südfassade mit hohem Verglasungsanteil positioniert sind, wurde durch raumhohe Verglasung auf eine hohe Versorgung mit Tageslicht geachtet.

Die drei Lichtbänder werden tageslicht- und präsenzabhängig mit Dimmung gesteuert. Die Tafelbeleuchtung erfolgt manuell und wird über Präsenz ausgeschaltet.

 

Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR)

Die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik erfolgt über Einzelraumregelungen in Verbindung mit einer visualisierten Gebäude­leittechnik (GLT). Hierbei werden Messwerte erfasst, weiterverar­beitet und anhand von Sollwerten können die verschiedenen Anlagensysteme gesteuert werden.

Wichtige Funktionen der GLT der FOS/BOS sind:

Die Regelung der Lüftungsanlagen inklusive Nachtlüftung
Die Regelung des Gesamtgebäudebetriebs (Heizfall, Kühlfall)
Die Aufzeichnung von historischen Daten
Kalenderfunktion: Die Anwesenheitszeiten werden in einen Wochenkalender eingegeben.
Im Notfall (z.B. Brandmeldung) werden alle Systeme heruntergefahren und deaktiviert.

Die GLT unterscheidet zwischen den verschiedenen Betriebsmodi: Sommerbetrieb, Neutraler Betrieb und Winterbetrieb.

Abhängig von dem Betriebsmodus werden die Funktionen Raumheizung, Zuluftkonditionierung, Nachtlüftung, Kühlung, und Automatikbetrieb Sonnenschutz freigegeben.

Der Kühlbetrieb ist regeltechnisch deutlich anspruchsvoller als der Heizbetrieb. Während das Gebäude im Heizbetrieb zeitnah aus der Fernwärme auf Solltemperatur gehalten bzw. gebracht werden kann, muss beim Kühlbetrieb schon in der Nacht vorher das Gebäude über Nachtlüftung heruntergekühlt worden sein und das Gebäude im Zusammenspiel mit einem optimierten Betrieb von Lüftung, Verschattung und Kunstlicht auf möglichst niedrigen Raumtemperaturen gehalten werden.

Die Gebäudekühlung und -heizung ist nicht unabhängig von der Lüftung. Wichtige Bestandteile für den Gebäudebetrieb sind z. B. Zuluftvorkonditionierung, freie Kühlung mit Außenluft, sowie nächtliche Querlüftung und Kälterückgewinnung.

 

Regenwassernutzung

Um das Regenwasser aufzufangen, ist die Dachflächenentwässerung an die Regenwasserzisternen angeschlossen. Das Speichervolumen der drei Zisternen beträgt je Zisterne 9 m³. Ist die maximale Füllmenge erreicht, läuft das Regenwasser zur Rigolenversickerung über. In der Technikzentrale befindet sich die Regenwassernutzungsanlage für die WC- und Urinalspülung. Zusätzlich wird das gespeicherte Regenwasser zur Außenbewässerung genutzt.

 

Blower-Door-Test

Ein wesentlicher Grundstein eines Passivhauses ist die Realisierung eines luftdichten Gebäudes. Daher wurde im Rahmen der Bauleitung auf eine luftdichte Ausführung der Gebäudehülle geachtet. Spezielles Augenmerk wurde auf die Abdichtung der Durchdringungen in der Außenwand (z. B. Kabel für Sonnenschutz und Außenbeleuchtung) gelegt.

Auch die Durchführung der Dichtheitsmessung (Blower-Door-Test) in drei Phasen mit der Möglichkeit des Aufspürens von noch bestehenden Undichtigkeiten hat sich als sehr gut erwiesen:

In einem ersten Schritt wurde am Beispiel eines Musterraumes ein Blower-Door Test (Messverfahren B) durchgeführt. Ziel des Blower-Door Testes war, die Dichtheit der Fassade anhand einer Musterfassade zu prüfen. Die Messungen wurden am 12.05.2010 durch die igb-Ingenieurgesellschaft Burgert mbH durchgeführt. Im Rahmen der Messung wurden einige Undichtigkeiten festgestellt, deren Ursachen geklärt und bei der Ausführung behoben werden konnten.

Am 2. September 2010 fand der zweite Blower-Door Test (Messverfahren B) statt. Diese Messung wurde nach Fertigstellung der luftdichten Ebene durchgeführt. Ziel der Messung war, bestehende Undichtigkeiten zu lokalisieren, um diese noch während der Bauphase nachdichten zu können. Aufgrund der Größe des Gebäudes wurden für die Messung drei Gebläse vorgesehen. Aufgrund der guten Dichtheit des Gebäudes war für die Messung jedoch ein Gebläse ausreichend. Der n50-Wert des Gebäudes lag bei 0,13 1/h. Bei der Leckageortung wurden leichte Undichtigkeiten im Glasdach des Atriums entdeckt. Ansonsten wies das Gebäude keine Undichtigkeiten auf.

Die endgültige Messung (Messverfahren A) am 21. Januar 2011 ergab eine hervorragende Dichtheit des Gebäudes: Der Luftwechsel bei einem Druck von 50 Pascal lag bei nur 0,17 1/h. Dies ist ein ausgesprochen gutes Ergebnis. Für die Einhaltung des Passivhausstandards ist ein n50-Wert von 0,6 ausreichend.


Controlling der Energiekennwerte

Schon in der Entwurfsphase wurden von der ip5 ingenieurpartnerschaft als Basis für die Entwicklung eines ressourcenschonenden Energiekonzepte verschiedene Energiekennwerte ermittelt, die der Kontrolle der hohen Anforderungen an den Neubau der FOS/BOS Erding dienen.


Energiekennwert Heizwärme nach PHPP

Zielvorgabe für die FOS/BOS Erding war die Errichtung eines nachhaltigen Baus in Passivhausbauweise. Hierfür wurde das Passivhauskriterium des spezifischen Heizwärmebedarfs (nach PHPP als „Energiewert Heizwärme“ bezeichnet) berechnet. Der Heizwärmebedarf eines Passivhauses darf 15 kWh/m2a nicht überschreiten.

Das Erreichen des Passivhausstandards hinsichtlich des Heizwärmebedarfs konnte nach Projektabschluss bestätigt werden. Auf eine Passivhauszertifizierung wurde bewusst verzichtet, da hier ein zusätzlicher Aufwand für die Berechnung des Primärenergiebedarfs gemäß PHPP, für die Dokumentation der Wärmebrücken und Kosten für die Zertifizierungsstelle angefallen wären.

Der Primärenergiekennwert nach PHPP, der sämtliche Ener­gie­verbräuche im Gebäude erfassen würde (z. B. PCs, Küchen­geräte etc.) wurde nicht ermittelt. Stattdessen wurde der spezifische Primär­energiebedarf Haustechnik über ein tabellarisches Berech­nungsverfahren abgeschätzt.

 

Primärenergiebedarf Haustechnik

Über ein von der Ingenieurpartnerschaft IP5 entwickeltes, an den „Leitfaden elektrische Energie im Hochbau“ des Landes Hessen (LEE) angelehntes tabellarisches Berechnungsverfahren wurde der Primärenergiebedarf für die Haustechnik abgeschätzt.

Die Ergebnisse dieser Aktualisierung im Vergleich zu einer baugleichen Standardschule mit Lüftungsanlage sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Der energetisch optimierte Neubau der FOS/BOS Erding im Passivhaus-Standard ermöglicht eine Senkung des Primärenergiebedarfs um mehr als 60 % im Vergleich zu einer Standardschule mit Lüftungsanlage.

In Bild 5 wird der spezifische Primärenergiebedarf für verschiedene Planungsstände, die um den aktuellen Planstand erweitert wurden, aufgezeigt. Es zeigt sich, dass der rechnerisch ermittelte erzielbare Primärenergiebedarf des Gebäudes vom Planungsstand April 2008 bis zum gebauten Gebäude nicht angestiegen ist.

EnEV-Nachweis

Für den Neubau wurde ein bedarfsorientierter Energieausweis zur Begrenzung des Jahres-Primärenergiebedarfs und des auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmetransferkoeffizienten nach EnEV 2007 erstellt.

Die Überprüfung der gestellten Ziele anhand von Energiekennzahlen hat sich als gut handhabbares und wirksames Instrumentarium während der Bauausführung erwiesen. Auch die Auswahl der Energiekennzahlen Energiekennwert Heizwärme nach PHPP und Primärenergiebedarf Haustechnik nach LEE haben sich als geeignete Kenngrößen erwiesen. Der gesetzlich vorgeschriebene Energie-Nachweis nach EnEV 2007 in Verbindung mit der DIN V 18599 schließlich ermöglicht die Berechnung des Schulgebäudes mit definierten Randbedingungen und Nutzungsprofilen, die unabhängig von den tatsächlichen Nutzungsbedingungen der FOS/BOS Erding berechnet werden.

 

Minimierung von

Risikostoffen

Um das Schutzniveau in Gebäuden zu verbessern, ist es notwendig die Gefahrstoffe entsprechend ihren Verwendungen in den einzelnen raumumschließenden Bauteilen zu erfassen, einzuordnen und zu bewerten. Die Untersuchung der Bauprodukte und ihrer Inhaltsstoffe dient zu einer Risikobegrenzung in Bezug auf die Emissionen von Inhaltsstoffen in den Innenräumen. Dazu wurden die eingesetzten inneren Oberflächenmaterialien von drei Aufenthaltsraumtypen bestimmt. Erfasst wurden Baumaterialien bis zu einer Bauteiltiefe von zwei bis fünf Zentimeter. Eventuell betroffene Bauteilschichten sind:

Wand- und Deckenanstrich,
Putz, Trockenbau,
Abdichtungen, Fugen­material,
Oberfläche Fenster,
Technische Bauteilverkleidungen,
Fußbodenbelag,
Türen.

Aufgrund der Vielzahl der an­ge­bo­tenen Produkte und Sys­teme sind in der Regel der Pla­ner, Berater oder Anbieter selten in der Lage, einen neu­tra­len und sachlichen Überblick über die Umwelt- und Gesund­heits­ver­träg­lichkeit der Produkte vorzulegen. Die möglichen Eingrenzungen in der Produktauswahl mit entsprechenden Festlegungen wie z. B. die RAL-Vergabegrundlagen für „Blaue Engel“-Produkte oder die „Giscode“- und „Emicod“- Klas­sifizierungen haben sich nur in einzelnen Produktsektoren durchgesetzt. Die Anforderungen werden in Ausschreibungen selten angewendet und die Ergebnisse der Produktauswahl werden für das Gebäude nicht dokumentiert. Der Schwerpunkt muss hier auf einer umfassenden Produktinformation liegen, damit Gefahrenpotenziale frühzeitig erkannt werden können.

Es wurde eine Arbeitssystematik für den Bauprozess entwickelt, die es dem Planer erlaubt während des Entwurfs- und Bauprozesses auf der Basis der Gebäudekatalogisierung nach DIN 276 ein produktscharfes Stoffkataster anzulegen, in dem die legal eingestuften Gefahrstoff bereits gekennzeichnet sind. Dieser Gebäudestoffkatalog kann als Dokument in die Baudokumentationsakte des Architekten eingebunden werden.

Die vorgefundene Realität in der Arbeitswelt der Architekten und Bauunternehmen ist extrem widersprüchlich. Einerseits ist der Schadstoffbereich in Bauprodukten extrem geregelt durch europäische und nationale Normen und Verordnungen. Andrerseits werden die geforderten Informationen von keinem der am Bauprozess Beteiligten angefordert, bereitgehalten oder geliefert. Mit der vorliegenden Forschungsarbeit konnte gezeigt werden, dass eine Erfassung der eingebauten Bauprodukte, der Prüfung der Inhaltsstoffe und der Bewertung nach festgelegten Kriterien möglich ist. Gleichzeitig wurde deutlich, dass diese Art und Weise der Produktprüfung allen am Bau Beteiligten ungewohnt ist. Dadurch stößt die Umsetzung des Anspruchs einer Risikominimierung auf unerwartete Widerstände.

 

Monitoring

Nach Fertigstellung des Gebäu­des hat eine zweijährige Monitoringphase der Fach- und Be­rufsoberschule in Erding begonnen. Dabei handelt es sich schwerpunktmäßig um eine energetische Optimierung des Gebäudebetriebs bei Erfüllung der Komfortanforderungen sowie einer anschließenden energetischen Evaluierung im optimierten Betrieb.

Die Konzeption für eine Messdatenerfassung mit entsprechender ergänzender Sensorik erfolgte frühzeitig. Diese wurde in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern vollständig in die Gebäudeleittechnik integriert. Ebenso wurden technische Spezifikationen zur MSR-Technik, Anlagentechnik sowie die Konzepte zur Regelstrategie von Gebäude und Anlagentechnik abgestimmt.

Für die energetische Evaluie­rung werden durch Analysen der aufgezeichneten Messdaten und Messungen vor Ort die Kom­fortanforderungen, die Ener­gieeffizienz und die Energiever­bräuche untersucht. Ein wichtiger Baustein der Eva­luierung stellt die vorgesehene professionelle Nutzerbefragung dar. Dabei werden alle Nutzer des Gebäudes (Schüler, Lehrer, Verwaltung) in erster Linie zu Themen des Raumkomforts, aber auch zu Themen wie Ergonomie, Architektur oder Konzentration befragt. Die Befragung wird elektronisch und anonym einmal im Sommer und einmal im Winter des Evaluierungsjahres durchgeführt. Ziel ist es, Aspekte wie Nutzerakzeptanz, Zufriedenheit mit dem erzielten Komfort und Probleme der Nutzer mit dem Gebäudebetrieb zu ermitteln.

Durch die Untersuchungen zu den eingesetzten Materialien sollen Gesundheitsrisiken in Innenräumen in Bezug auf die Emissionen von Inhaltsstoffen minimiert werden. Zur Qualitätsprüfung der Raumluft soll im Rahmen der Evaluierung im Jahr 2012 in verschiedenen Klassenräumen und EDV-Schulungsräumen die Konzentration von typischen organischen Schadstoffen bestimmt werden. Schwerpunkt sind dabei flüchtige Schadstoffe wie Lösungsmittel, Weichmacher und Bestandteile aus Reinigungsmitteln.

 

Öffentlichkeitsarbeit

Ein wesentliches Augenmerk lag auf der Einbindung der Schüler, der Lehrer und der Öffentlichkeit in das Bauvorhaben. Es wurden regelmäßige Projektvorstellungen und Führungen durch das Ge­bäude durchgeführt. Dies führt zu einer hohen Identifikation mit dem Gebäude und dem Gebäudekonzept. Des Weiteren wurde der Neubau auch in den Unterricht einbezogen und die Schüler konnten bei den Führun­gen praktische Erfahrungen sammeln.


Fazit

Die Zielvorgaben hinsichtlich des Passivhausstandards und Primärenergiebedarfs konnten trotz notwendiger Änderungen während der Planungs- und Bauphase eingehalten werden. Auch die Durchführung der Dichtigkeitsmessung in drei Phasen mit der Möglichkeit des Aufspürens bestehender Undichtigkeiten hat sich als sehr gut erwiesen.

Das gute Ergebnis ist im Wesentlichen auf eine überdurchschnittliche Präsenz und Kontrollarbeit des bauleitenden Architekten der kplan AG, des sehr kompetenten Heizungs- und Lüftungsbüros IB Baumann sowie das Einbeziehen einer energetischen Bauleitung (Ingenieurbüro Hausladen) zurückzuführen.

Durch die eingesetzten, komplexen Techniken, die für die Minimierung des Energiebedarfs notwendig sind, ist für den langfristigen Erfolg des Projektes die energetische Optimierungen in der zweijährigen Monitoringphase durch das ZAE äußerst wichtig.

Die Einbeziehung der Nutzer in die Planungs- und Bauphase durch Projektvorstellungen und Führungen hat zu einer hohen Akzeptanz dieses innovativen Bauvorhabens geführt. Insbesondere die Einbeziehung der Lehrer hat sich hierbei als sehr wichtig herausgestellt, weil sie zur positiven Einstellung zum neuen Gebäude beigetragen haben.Das Projekt kann durch interessante technische Ansätze überzeugen: es konnte aufgezeigt werden, wie sich weitreichende Energiesparpotentiale ausschöpfen lassen. Das Projekt ist in diesem Sinne richtungsweisend, was auch an den vielen Fachbesuchern deutlich wird. Durch die Darstellung des Projektes bei Fachkonferenzen wurde das Konzept der FOS/BOS Erding bereits in Fachkreisen bekannt. Die Förderung durch die Deutsche Bundesstiftung Um­welt ermöglichte es, ein derart zukunftsweisendes Projekt zu realisieren.

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