FH-ULM	Der Passivhausstandard im Einsinger Vereinsheim

Vereinsheim im Passivhaus-Standard in Ulm-Einsingen

Thermische Energiesystem FH-Ulm 2002

Seminarbeit von

Florian Bögel Matr.Nr.: 118217

Inhalt:

1. Musikverein Einsingen

2. Das Haus der Vereine

3. Bauphysik

4. Energiekonzept

5. Erfahrungswerte

6. Fazit

1. Der Musikverein Einsingen

Der Einsinger Musikverein gilt als kerngesund. Er hat es geschafft junge Leute für sich zu interessieren und somit seine Mitgliederzahl rasant anwachsen zu lassen. In den Reihen der insgesamt 275 Mitgliedern sind alleine 64 Aktive und 53 Jugendliche zu finden. Herbert Breitinger ist ein erster Vorsitzender, der sich in Einsingen bestens auskennt und auch weiß, wie man etwas erreicht. Breitinger führt einen bodenständigen Musikverein, keinen progressiven Eliteklub. Wie kommt nun ein normaler deutscher Musikverein dazu, Vorreiter zu spielen und ein Passivhaus-Vereinsheim zu bauen, wie es in ganz Deutschland kein vergleichbares gibt? Der erste Anstoß dazu wurde aus der Raumnot geboren: Der derzeitige Probenraum in der Einsinger Mehrzweck-Halle ist zu eng für die zahlenmäßig stark gewachsene Einsinger Musikertruppe. Als schließlich klar war, dass die Musiker ein neues Vereinsheim planten, tauchte eine Anregung aus dem Ulmer Rathaus auf: Es gebe da noch die Möglichkeit, in Passivhausbauweise zu arbeiten. Dann erhalte man vielleicht auch noch Zuschüsse von der Stadt und der Solarstiftung, die die Mehrkosten ausgleichen könnten. Nach einigen Diskussionen, einem Rundgang in der Passivhaussiedlung Sonnenfeld und vielen Gesprächen aber waren sich die Handwerker unter den Musikern sicher: "Das können wir auch."

2. Das Haus der Vereine

Bauzeit:

Baubeginn für das Vereinsheim war im Juni 2000, damals wurde mit dem Aushub der Baugrube begonnen. Bereits am 15. Juli 2000 wurde in einem feierlichen Akt der Grundstein für das Gebäude gelegt. Ursprünglich wurde mit einem Einzug im Herbst 2001 gerechnet, allerdings hat sich diese Planung aufgrund von finanziellen Engpässen seitens der Stadt Ulm auf mittlerweile Mai 2003 verschoben.

Bild 1: Vereinsheim Vorderansicht

Finanzierung:

Die Stadt finanziert den Bau eines Musikerheimes, ähnlich wie den Sporthallenbau für Vereine, mit 50 Prozent der Investitionskosten mit. Da das Gebäude ursprünglich als konventionelles Haus geplant war, und nur auf Anstoß der Stadt Ulm die Passivbausweise gewählt wurde, übernimmt die Stadt jegliche Passivbau-Mehrkosten. Für den Normalbau waren 330.000€ angesetzt, plus die Passivbau-Mehrkosten mit cirka 75.000€.

Die Passivbau-Mehrkosten belaufen sich allerdings zum jetzigen Zeitpunkt (Winter '02/'03) bereits auf über 120.000€, wobei diese ausschließlich die Materialmehrkosten darstellen, da das Gebäude überwiegend durch die Eigenleistung der Mitglieder gebaut wird (bereits 10.000h bis November `02).

3. Bauphysik

Dämmtechnik der Wände

Die Wände des Passivhauses sind mit dem speziellen Dämmsystem "ThermoBlock" der Firma Schwenk isoliert. Der Thermoblock ist eine Wärmedämmung (Dicke: 300mm Material: Polystyrol) für die Außenwand, und ist auf Wärmebrückenfreiheit und Luftdichtheit abgestimmt.

Der Thermoblock wird direkt von der Decke aus verarbeitet. Bei dem Errichten des Mauerwerks, mit einer Schichthöhe von 50 cm, wird der ThermoBlock im gleichen Arbeitsgang mit dem Mauerwerk von der Decke aus aufgestellt. Durch vorgefertigte ThermoBlock-Ecken ist ein passgenauer Eckanschluss gewährleistet.
	Bild 2: ThermoBlock-Standardelement mit umlaufender Nut und abgeschrägter Mörtelnut

Wie aus Bild 2 ersichtlich, besitzt das ThermoBlock-Standardelement stirnseitig umlaufend eine Nut. Benachbarte Elemente werden über das Nut-Feder-Prinzip miteinander verbunden. In vertikale Nuten werden anschließend Styroporfedern eingelegt. In die horizontalen Nuten werden abwechselnd Styroporfedern mit 300 mm Länge und Purenitfedern mit 200 mm Länge eingesetzt.

In der Purenitfeder ist ein gebogener Stahldraht eingehakt, wie in Bild 3 ersichtlich ist. Im weiteren Verlauf wird dies als Drahtfederanker bezeichnet. Der Thermoblock wird über diesen Drahtfederanker und Klebemörtel mit der KS-Wand verbunden (siehe Bild 4). Das ThermoBlock-Element wird nach dem Setzen mit dem Drahtfederanker fixiert. Hierfür wird die Purenitfeder in

Bild 3:Detail

In der Purenitfeder ist ein gebogener Stahldraht eingehakt, wie in Bild 3 ersichtlich ist. Im weiteren Verlauf wird dies als Drahtfederanker bezeichnet. Der Thermoblock wird über diesen Drahtfederanker und Klebemörtel mit der KS-Wand verbunden (siehe Bild 4). Das ThermoBlock-Element wird nach dem Setzen mit dem Drahtfederanker fixiert. Hierfür wird die Purenitfeder in die Nut des ThermoBlock-Elements gesetzt. Der Stahldraht wird über das Mauerwerk gezogen und an der Außenkante verkrallt. Das System wurde ursprünglich mit Kalksandstein entwickelt, allerdings hat man beim Vereinsheimbau das umständliche Handling (schwer, groß), durch die Verwendung von Ytong anstelle von Kalksandstein, umgangen.

Bild 4: Gesamtaufbau der Wand

Die folgenden 2 Schnittbilder sollen den Aufbau der Wand des Vereinshauses schematisch darstellen. Darin sind, bei Erreichen der Geschoßdeckenunterkanten und des Daches, Dämmbücken eingezeichnet. Dahinter verbirgt sich eine sehr clevere Multimaterial-Lösung der Wandübergänge um eine möglichst hohe Wärmebrückenfreiheit an den Übergängen zu garantieren. Es würde jedoch den Rahmen dieser Arbeit sprengen dies alles im Detail darzustellen. Nähere Informationen dazu lassen sich bei der Firma Schwenk GmbH & Co. KG (Postfach 1353 in 86883 Landsberg) in Erfahrung bringen.

Der Boden wurde mit drei Schichten (2 x 12cm und 1 x 6cm) eines sehr harten und druckbeständigen Styropors gedämmt. Die einzelnen Schichten wurden so verlegt, dass die jeweiligen Zwischenräumen (Fugen) sich nicht mit den Fugen der darauf folgenden Schicht decken. Dadurch wurde die Bildung von Wärmebrücken zum Fundament vollständig verhindert.

Bild 4 EG-Aufbau	Bild 5 Kelleraufbau
A Glaswolle B Thermoblock C Ytong D Beton E Thermo Terra (dichterer Thermoblock) F Dämmbrücken	A Dämmbrücken B Beton C Noppenbahn D Thermo Terra (dichterer Thermoblock) E Styropor (extrem druckbeständig)

Fenster und Türen

Fenster für den Passivhausbau sowie die Niedrigenergiebauweise müssen höchsten Standards entsprechen um das ganzheitliche Konzept eines solchen Baus zu unterstüzen. Damit die Wärme nicht sprichwörtlich "aus dem Fenster geworfen wird" wurden hier deshalb spezielle 3-fach wärmeschutzverglaste Passivhaus-Fenster und eine spezielle wärmegedämmte Passivhaustüre verbaut. Beide Produkte sind zertifizierte Passivhausbauelemte, wobei die Fenster einen zertifizierten U-Wert von 0,71 W/m²K und die Türe von 0,76 W/m²K vorweisen können. Ansprechpartner hierfür waren: - Fenster Striegel GmbH, Straubweg 3, Bad-Saulgau, Tel. 07583 / 94150 - Fenster- und Türenbau Erath GmbH, Lothringerstraße 6-8, 88512 Mengen, Tel 07572/ 60050

Bild 6: Fensteraufbau

Dichtheit des Gebäudes

Während der Bauphase wurde dem Bauherrn immer wieder von dem betreuenden Energieberatungsunternehmen Eboek (Homepage unter www.eboek.de) , vor Augen geführt, wie genau bei einem Passivhaus gearbeitet werden muss. Da Anfangs diesbezüglich mehrere Male nachgearbeitet werden musste entstand ein unglaublicher Ehrgeiz seitens der Vereinsmitglieder, nach Genauigkeit am Bau (z.B.: Steine wurden auf den mm genau zugesägt), so dass schließlich eine sensationelle Dichtheit des Gebäudes erzielt wurde. Diese Dichtheit, die durch den so genannten N50-Wert charakterisiert wird, versetzte selbst die Fachleute so in Staunen, dass die Dichtheit zur Sicherheit gleich 2-mal geprüft wurde (Blower-Door-Test).

Passivhaus Vorgabe Dichtheits-Wert n50 : 0,5

Energon : ~ 0,2

Vereinsheim in Einsingen: 0,12

Bild 7: Blower Door Test

4. Energiekonzept

Belüftungssystem

Das Haus verfügt über 2 vollständig voneinander unabhängige Lüftungssysteme. Die Systeme werden nach Art des Einsatzes klassifiziert:

	Bild 8: Lüftungsöffnungen

Um ungewollte gegenseitige Wechselwirkungen der beiden Lüftungsanlagen auszuschließen wurde ein einheitlicher Lüftungskreislauf für beide Systeme gewählt, d.h. die Zuordnung der „Zuluft“-Räume und „Abluft“-Räume ist identisch. Dem Gebäude wird ausschließlich in den Hauptnutzungsräumen (sog. Primär-Räume), wie beispielsweise dem Probenraum, Frischluft zugeführt. Die Abluft wiederum wird aus den Sekundärräumen, wie beispielsweise der Küche oder WC, abgeführt. So wird neben der kontinuierlichen Frischluftzufuhr gewährleistet, dass sich keine schlechten Gerüche im Haus verteilen können.

1. Primäres Lüftungssystem:
Dieses System wird voraussichtlich das ganze Jahr permanent in Betrieb sein. Da eine zusätzliche optionale Lüftung für eine intensivere Nutzung (Proben u.ä.) des Gebäudes zur Verfügung steht, ist das Fördervolumen des primären Systems eingeschränkt worden. Hier soll lediglich das „Auskühlen“ des Hauses verhindert werden. Aufgrund des permanenten Einsatzes bedient man sich zur Vorwärmung/-kühlung der Frischluft, zusätzlich zur Wärmeübertragung über die Abluft, dreier Erdkanäle. Sie wurden mit einer Neigung von ca. 5° unter dem Haus verbaut und haben eine Länge von jeweils 100 m sowie einen Durchmesser von 25 cm.		Rechts unten im Bild 9 ist die Ansaugung der Außenluft, links unten die Zuführung der Frischluft ins Gebäude bzw. Lüftungsanlage.

Anordnung der Wärmetauscher:

	Bild 11: Heizungskeller

Das Passivhaus hat zwar einen sehr geringen Heizwärmebedarf, aber auch dieser geringe Bedarf will gedeckt werden. Für diese Aufgabe der Zuheizung wurde ein regulierbarer Erdgasbrenner (min. Leistung 9kW) installiert, welcher primär den 300l Pufferspeicher beheizt. Durch die Pufferung lässt sich aber die effektive Leistung des Brenners auf 6 kW reduzieren, da durch die Wärmespeicherung die Zuheizintervalle wesentlich verlängert werden. Von diesem Speicher aus wird der Heizungskreislauf für die ganz gewöhnlichen Heizkörper im Haus (insgesamt 9 für 380 m² Wohnfläche) gespeißt. Aufgrund des sehr geringen Warmwasserbedarfs in einem Vereinsheim wurde auf eine solare Brauchwassererwärmung, aus Kostengründen, verzichtet. Das Warmwasser wird in einem gesonderten Boiler (Inhalt: 60 l), welcher ebenfalls durch den Gasbrenner beheizt wird, im Bedarfsfall erzeugt.

5. Erfahrungen des Bauherrn

Im Laufe meiner Recherchen habe ich viele Gespräche und Diskussionen mit den Vereinsmitgliedern geführt, in welchen sich folgende Aussagen stark heraus kristallisierten:

Standart-Lösungen sind im Passivhausbau immer noch nicht die Regel. Der Erfolg des Bauvorhabens hängt immer noch stark vom Improvisationsvermögen der Bauherren ab. So werden zwar einzelne passivhaustaugliche Produkte wie Fenster, Rahmen, Rohre oder Isolationsmaterialien in verschiedensten Ausführungen angeboten, doch gleichzeitig sind Tipps bzw. Hilfen zum Einbau sowie zur Kombination mit anderen Produkten oder Materialien, so gut wie nie anzutreffen. Das Potential der Passivbauweise wurde zwar aus produktiver Sicht der Unternehmen bereits erkannt, doch im Bereich des Supports bzw. der Beratung, bei Anwendungs- und Installationsproblemen dieser Produkte, sind die Hersteller und der Vertrieb zurzeit noch hoffnungslos überfordert. So war es nicht selten der Fall, dass die Arbeiter des Musikvereins, sich eigene Lösungen für subtile Probleme, wie z.B. die Befestigung der Dachrinne an der Wand, die nicht ohne weiteres möglich war, da keine handelsüblichen Dübel in „Styropor“ halten, zurecht schustern mussten. Ebenso sind Spezial-Werkzeuge, mit denen die „weichen“ dämmenden Materialien besser bearbeitet werden können, Mangelware. So musste beispielsweise für die Kamin-Bohrung des Gasbrenners am Dach, ein eigener Styropor-Bohrer „gebaut“ werden.

Bild 12: "Styropor-Bohrer"

Erschwerend kommt hinzu, dass die Passivbauweise wesentlich zeitintensiver (ca. 40% mehr Aufwand) als die „konventionelle“ Bauweise ist. Wobei mitunter die geforderte Präzision der durchzuführenden Tätigkeiten, welche ebenso um ein vielfaches höher als beim „konventionellen“ Bau ist, schuld an dieser Zeitintensivität ist.

6. Persönliches Fazit

Das Projekt "Haus der Vereine" in Einsingen erweist sich, meines Erachtens, als ein zweischneidiges Schwert:

Einerseits ist die Idee und Technik, die hinter der Passivbauweise steckt, kaum zu übertreffen. Insbesondere für Gebäude mit einer so hohen Besucherdichte, wie sie ein Vereinsheim aufweist, ist solch ein Energiekonzept die beste Wahl. Auch wegen der sehr geringen Unterhalts- bzw. Heizkosten, die der Verein schließlich immer allein zu finanzieren hat, im Gegenteil zu den Baukosten, war die Entscheidung vereinsseitig sehr gut. Als zusätzlichen Nutzen ist hier natürlich auch die Unterstützung zur Etablierung einer energiesparenden Bauweise ohne Komforteinbußen zu erwähnen. Es ist leider immer noch die Regel, dass Architekten, Unternehmen und Bauherren sich mit einem solchen Konzept, aus Unwissenheit, nur unzureichend auseinander setzen. Auf diesem Sektor besteht leider immer noch ein großer Bedarf an Überzeugungsarbeit, welcher nur mit solchen Projekten gedeckt werden kann.

Andererseits zeigt dieses Haus nur allzu deutlich, dass bei der Passivbauweise die richtige Planung von entscheidender Bedeutung ist, da sie sonst nicht mit den Kosten der konventionellen Bauweise konkurrieren geschweige denn billiger sein kann, sondern wie in diesem Fall den Kostenrahmen sprengt.

Die Mehrkosten von fast 40% (nur Material) und der enorme Mehraufwand (Eigenleistungskosten wurden nirgends berücksichtigt) erschreckten viele Vereinsmitglieder, und es ist zu bezweifeln ob die Mehrkosten überhaupt in den nächsten 20-30 Jahren in Form von eingesparter Heizenergie wieder hereingewirtschaftet werden. Bei MOMENTANEN Mehrkosten von 120.000€ und jährlich geplanten eingesparten 2500€ Heizkosten würde sich schließlich eine Amortisation von 48 Jahren ergeben…

Hier wurden bereits im integralen Planungsansatz große Fehler gemacht, welche eine bedeutende Mitschuld an dieser Kostenexplosion tragen. Ein Passivhaus, beispielsweise, mit einer regulären Zentralheizung zu versehen, ohne über die Lüftung zu zuheizen, widerspricht einfach dem ganzheitlichem Konzept dieser Häuser. Ein konventionelles Haus zu planen und dann einfach Passivhauselemente hinzuzufügen kann logischerweise auch nicht das ideale Ergebnis mit sich bringen. So kann man dieses Haus, meines Erachtens, nur als Improvisationslösung und nicht als Musterbeispiel betrachten, mit allen Kompromissen die bei Improvisationen auch gemacht werden müssen.

Nichtsdestotrotz hat der Musikverein Einsingen wahren Pioniermut bewiesen, das bundesweit erste Passivhaus-Vereinsheim zu bauen. Sie haben es gewagt auf diesem zukunftsfähigen Terrain eine Vorreiterrolle zu übernehmen und wenn es nicht Menschen mit solchem Pioniermut geben würde, wäre Amerika vielleicht immer noch unentdeckt ...