1. Besonderheiten von PH-Kitas und -Schulen
2. Beispiele PH-Kitas und -Schulen
3. Beispiel Bürohaus Energon

1. Besonderheiten von PH-Kitas und -Schulen

Die Chance: Der Passivhausstandard löst hier – richtig geplant – ein Grundproblem: die rasche CO2-Konzentration in den Räumen, die schon nach der ersten Stunde den zulässigen Grenzwert von 1500 ppp erreicht (gemessen wurden teilweise bis 4.000 ppm) und die Aufmerksamkeit der Kinder immer weiter sinken lässt.

Wollte man dem mit der üblichen Fensterlüftung begegenen, müsste man eigentlich alle halben Stunden eine Stoßlüftung durchführen. In den meisten Schulen wird dagegen nicht mal in jeder Pause richtig quergelüftet. Die kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung hat hier also neben dem energetischen Effekt in besonderem Maße auch nachweisbare Auswirkungen auf Gesundheit, Aufmerksamkeit und Qualität der Mitarbeit der Kinder und Jugendlichen. Dazu gibt es mehrere Studien, u.a. auch von der TU Dresden.

Die gleiche Chance könnte entsprechend auch beim Bau von Senioren- oder Pflegeheimen oder von Krankenhäusern in Passivhausstandard genutzt werden.

Die Anforderungen: Da jedes Kind rund 100 Watt Wärme abstrahlt, brauchte ein Klassenraum eigentlich gar keine Restheizung. Das Problem besteht bei sehr kalten Außentemperaturen am frühen Morgen, erst recht am Montagmorgen oder nach den Ferien, wenn das Gebäude trotz seiner trägen Reaktion rasch wieder auf eine behagliche Temperatur gebracht werden muss ohne dass es dann nach den ersten Schulstunden deutlich zu warm wird. In der Regel ist etwas weniger Außendämmung erforderlich und die Heizung ist anders zu dimensionieren und einzustellen als im Wohngebäude. Auch der sommerliche Wärmeschutz braucht besondere Beachtung.

Sachsen auf vorderem Platz: Hinsichtlich der Anzahl neu gebauter und sanierter Kitas in Passivhausbauweise kann der Freistaat Sachsen zurzeit mehr Beispiele vorweisen als die meisten anderen Bundesländer. In der Summe sind es allerdings kaum mehr als zehn, das heißt in Relation zur Gesamtzahl der neu gebauten und sanierten Kitas verschwindend wenige.

Als Kommune Erfahrungen sammeln: Für Kommunen (Bauträger u. a.) ist es wichtig, Erfahrungen mit der Passivhausbauweise zu sammeln, die in Kürze Stand der Technik und insofern gesetztlich vorgeschrieben sein wird. Als erstes wird man feststellen, wie wichtig gerade hier die frühzeitige Zusammenarbeit und das gegenseitige Verstehen von Architekt und Fachplanern sind, ebenso wichtig die anspruchsvolle Detailplanung und die gewerkeübergreifende Bauüberwachung zu deren qualitätvoller Umsetzung. Und dann ist ein solches (große) Gebäude auch nicht mit der Endabnahme und dem Nutzungsbeginn fertig, sondern es sollte ein Monitoring von etwa (mindestens) einem Jahr vorgesehen werden, um die Planungswerte mit den Ist-Ständen zu vergleichen und unter Einbeziehung der Nutzer zu optmieren.

2. Beispiele PH-Kitas und -Schulen

Evangelische Kita St. Florian Döbeln

2004/2005 entstand mithilfe von Flutmitteln dieser Kita-Neubau neben der Jakobikirche in Döbeln. Passivhausstandard wird hier u.a. durch Holzständerbauweise erreicht, mit Isofloc-Dämmung und Lärchenholzverkleidung, die Innenwände sind mit Lehmbausteinen ausgefacht. Das Besondere dieses Passivhauses besteht darin, dass nicht nur die Südfassade fast vollständig verglast ist, sondern auch die Nordfassade jenseits des Flurs, um den Blick auf die Kirche und den Kirchhof zu erlauben, der durch die Kita wie in einer alten Klosteranlage jetzt neu entstanden ist.

Der Restwärmebedarf ist so gering, dass er durch die Kirchenheizung mit abgedeckt wird. Eine Solaranlage von 12 m² auf dem Gründach unterstützt die WW-Bereitung. Die Innengestaltung ist phantasievoll und kindgerecht. So entstand u. a. über dem Sanitärabteil in jedem Gruppenzimmer eine Galerie als zusätzliche Spielfläche.

Kita Diesterwegstraße Heidenau

2008 realisierter ökologischer Passivkindergarten mit zum Teil mehrfach gekrümmten Flächen. 720 m² Nettogrundfläche. Eine Ziegelfassade, plus Mineralwolldämmung und hinterlüfteter Lärchenholzschalung im Norden bildet den Kontrast zu offenen Glasfassaden im Süden. Am Kopf der „Schlange“ befindet sich ein bis zu 5,60 m hoher nach Süden voll verglaster Mehrzweckraum für Sport, Spiel und Theater, der als separate Einheit mit Foyer, Küche und WC auch durch das Wohngebiet
genutzt werden kann.

Das Dach ist extensiv begrünt, ein kleiner Teil davon kann auch zum Spielen genutzt werden. Die Restheizung erfolgt über Fernwärme, die Warmwasserbereitung wird durch Solarenergie unterstützt. Die Kosten für Heizung und WW lagen 2009 bei 3.215 €. Für das erste Jahr ein guter Wert, der noch optimiert werden kann.
(Foto li: Reiter)

Montessori-Schule Aufkirchen (südlich von München)

Dieses 2003/2004 entstandene sehr lichte, zweigeschossige Gebäude war der erste zertifizierte Passivhausschulbau in Deutschland. Und vielleicht ist es immer noch einer der interessantesten und kreativsten, was nach meiner Kenntnis auch die Schüler und Lehrer selbst so empfinden. Mit seinem wellenförmigen Grasdach fügt es sich harmonisch in die Landschaft ein. Das Dach ist das charakteristische Moment, denn es sollte gleichsam „feiern“, dass jetzt zwei vormals getrennte Schulteile unter einem Dach vereint sind. Der Eingang wird mittels einer durch die Fassade geschobenen Rotunde markiert. Hier grenzt auch die bis ins Dach reichende Aula an, die mit mobilen Wänden um die Turnhalle und den runden Mehrzwecksaal erweitert werden kann. Der Speisesaal kann auch zum Schülercafe umfunktioniert werden. Trotz der ambitionierten Gestaltung ist der Bau so preiswert geraten, dass durch den Passivhausstandard so gut wie keine Mehrkosten im Verhältnis zu einem konventionellen Schulneubau entstanden sind. (Foto Vallentin)

Sanierung einer Plattenbauschule in Grimma

Die Waldschule Grimma, ursprünglich 1988 als Kinderkombi in Plattenbauweise errichtet, erreichte bei der Sanierung 2007 als erste Schule in Sachsen Passivhausstandard. Schwierig war es damals vor allem, die verschiedenen Behörden zu überzeugen. Durch den Passivhausstandard werden rund 15.700 € pro Jahr an Heizenergiekosten eingespart, inzwischen vermutlich mehr. (Foto Kettner)

Strohballen-Schule und Kinderhaus in Torgau

2002-2008 entstanden im Auftrag des Vereins Pro-Montessori 5 kleine Gebäude am Rand von Torgau als Kinderhaus, Grundschule, Mittelschule, Haus für Musik und Bewegung sowie ein Verwaltungshaus mit Speiseraum, zusammen rund 1015 m² Nutzfläche für etwa 48 Kinder. Es sollte ökologisch und musste sehr preiswert sein, zugleich sollten die Heiz- und Energiekosten während der Nutzungsphase sehr niedrig sein. Dank der einfachen Konstruktion und eines sehr hohen Anteils Eigenleistung wurde hier auf unkonventionelle Weise Passivhausstandard samt autarker, CO₂-gesteuerter Solarlüftung mit Gesamt-Kosten von nur 933 €/m² erreicht. Die Rest-Heizung in den Räumen wird über Lehmöfen realisiert.

62. Grundschule Dresden-Loschwitz

Fertig gestellt 2010. Bis 220 Schüler können hier lernen. An dem etwas lauten Standort Pillnitzer Landstaße wäre ohnehin eine kontrollierte Lüftung nötig gewesen, das hat die Entscheidung fürs PH erleichtert. Die Restheizung erfolgt standortspezifisch über eine Grundwasser-Wärmepumpe. Das Haus ist wunderschön geworden und auch innen sehenswert.

3. Beispiel Bürohaus Energon

Größtes Passivhaus-Bürogebäude: Das Energon in Ulm

Architekten Stefan Oehler, Barbara Feigle

Fertig gestellt wurde das Gebäude im Sciencepark II in Ulm bereits Ende 2002.

Es war ursprünglich als Firmensitz der Entire Business Software geplant, einer Ausgründung aus der Software AG Stiftung, und wurde nach deren Insolvenz durch die Muttergesellschaft als Vermietungsobjekt übernommen.
(Bild re: Zuluftschächte)

Kompakte Kubatur mit Atrium

Der Baukörper wurde bewusst kompakt gestaltet, trotzdem nicht als „Kiste“, sondern  als  Dreieck mit gewölbten Seiten. Durch die Größe des Gebäudes haben dennoch alle Büroräume innen einen im Prinzip rechtwinkligen Grundriss.

Innen besitzt das Haus ein ansprechendes Atrium mit Glasdach, bestehend aus 2 Scheiben, zwischen denen sich Folienrollos aus perforierter dünner Metallfolie befinden, um das Dach bei intensiver Sonneneinstrahlung halbdurchlässig zu verschatten.

Das Atrium dient neben der Versorgung der innen liegenden Büroräume mit Tageslicht auch der Be- und Entlüftung. Die Frischluftzufuhr erfolgt über vertikale blaue Rohre mit Ausströmöffnungen. Zwei gläserne Fahrstühle im Atrium unterstützen die Barrierefreiheit.

Flächen

Das Haus mit 8000 m² Bruttogrundfläche, davon ca. 6000 m² Energiebezugsfläche/vermietete Fläche, umfasst

• ein Gartengeschoss u. a. mit Küche und Essbereich. Bei gutem Wetter kann man draußen Sitzplätze nutzen.
• das Erdgeschoss mit Eingang
• drei Obergeschosse

Tageslicht

Obwohl das Ziel darin bestand, viel Tageslicht für alle Räume bereitzustellen und Kunstlicht zu reduzieren, sollte das Gebäude kein Glashaus werden, auch keine raumhohen Fenster erhalten. Statt dessen wurden die Glasfläche so optimiert, so dass es insbesondere auf den Schreibtischen sehr hell ist, ergänzt durch helle Farben.

Solare Gewinne im Bürogebäude durch große Glasflächen zu erzielen ist ein Irrtum, denn wenn die Sonne scheint, wird meist das Fenster verschattet, um einen blendfreien Arbeitsplatz zu haben.

Die Jalousien sind mit hier mit verstellbaren Lamellen versehen, die das Licht an die Decke leiten und einen Teil der solaren Gewinne mitnehmen.

Kostengünstige Fassade

Die Fassade besteht aus einfachen OSB-Platten, dazwischen wurde mit Mineralwolle gedämmt. Außen übernimmt eine Faserzementplatte den Schutz vor Witterungseinflüssen. Die Fensterflächen haben eine passivhausgeeignete Dreischeibenverglasung.

Heizen und Kühlen

erfolgt über die Geschossdecken als Betonkerntemperierung. Erst ab 5 Grad Außentemperatur muss überhaupt geheizt werden. Bis dahin reicht die der Abluft entzogene Wärme zum Temperieren des Wassers in den Geschossdecken.

Sinkt die Temperatur darunter, wird Fernwärme zum Nachheizen genutzt.

An heißen Tagen wird der Betonkern mit kühlem Wasser durchgespült und zwar nur nachts, weil es da billiger und am Tag durch die gute Dämmung auch nicht nötig ist.

Morgens ist es dann kühl genug, um den ganzen Tag über ansprechende Temperaturen zu halten.

Die Temperierung des Wassers erfolgt als Kreislauf über 40 Erdsonden, ca. 100 m tief unter dem Gebäude. Der Heiz- und Kühlkreislauf für gut 6000 m² Bürofläche wird durch eine kleine Zirkulationspumpe mit 3.700 W Leistung realisiert. Das ist nur dank intensiver Wärmedämmung und Verschattung möglich.

Lüftung

Die Frischluft wird von außen angesaugt, 28.000 m³/h,  und zunächst durch das Erdreich geführt und vortemperiert, dann passiert die Luft den Pollenfilter, wird gewärmt oder gekühlt, ggf. befeuchtet ins Atrium eingeblasen. Von dort werden die Büros versorgt, aus denen dann die verbrauchte Luft abgesaugt wird. Die Fenster kann man bei Bedarf natürlich auch öffnen.

Wärmerückgewinnung erfolgt unüblich über einen geschlossenen Kreislaufverbund mit den Erdsonden. Die Wärme wird an das Wasser abgegeben.

Im Winter wird eine aktive Befeuchtung integriert, um so mindestens 35 % Luftfeuchte zu garantieren.

Die Abwärme der Küche wird wegen der Fettpartikel nicht über das Kreislaufsystem geleitet.

Baukosten

Die Baukosten waren trotz Passivhausstandard dank ambitionierter Planung deutlich geringer als in einem konventionellen Bürogebäude.

Geplant waren 1.400 €/m² (Kostengruppe 300 + 400) abgerechnet wurden 1.680 € /m².

Bei einem konventionellen rechnet man bei gleichem Standard (klimatisiert, komfortabel, behindertengerecht) mit 2. 200 €/m²!

Ein klimatisiertes konventionelles Bürogebäude braucht zudem bis zu 25 % der Fläche für Technik. Hier wurden nur 5 % benötigt (wenig Technik, kleine Energieströme).

Energiekosten

Heizen, Lüften, Kühlen inkl. Hilfsstrom im Energon 10-15 €/m²a

Vergleich zum konventionellen Bürohaus 30-36 €/m²a

Die Nebenkosten sind insgesamt allerdings kaum unter dem Durchschnitt u. a. durch die zwei Lifte und die  sehr aufwändige Pflege der Außenanlagen.

Mietpreise

10-12 €/m² zzgl. 75 Cent als Pauschale für Heizung, Lüftung, Kühlung, weil der individuelle Verbrauch nicht messbar ist .

Monitoring

Bis 2006 wurden an 80 Sensoren/Messpunkten im ganzen Gebäude permanent Messwerte erhoben, um herauszufinden, was sich bewährt hat und  wo ggf. nachgebessert werden muss. Alle Energieströme wurden gemessen, ebenso das Tageslicht (Was kommt im EG an?). Abgeschlossen wurde mit einem Forschungsbericht, der auch im Internet abgerufen werden kann, um Erfahrungen zu verallgemeinern.