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3.4 Passivhausprojekt in Rheinland-Pfalz

Aus dem Modellvorhaben “Kostengünstige Passivhäuser Kaiserslautern” , ein Praxisvergleich unterschiedlicher Konstruktionsarten zum Bau von Passivhäusern.

Energiesparmodelle

Energieeffizientes Bauen lautet das Gebot der Stunde. 80% weniger Energie soll ein Passivhaus, im Vergleich zu einem durchschnittlichen Neubau, für Heizung, Warmwasser und Strom benötigen. Technisch ist das machbar. Nur leider nicht immer bezahlbar.
Dass die Kosten für einen Neubau in Passivhaustechnik den Preis nicht unbedingt übersteigen müssen, zeigt das Architektur- und Ingenieurbüro bau.werk, mit zwei Reihenhauskomplexen. Moderne Haustechnik und der Einsatz innovativer Werkstoffe, die bis ins Detail auf ihre Energieeffizienz hin optimiert werden, sind der Schlüssel zum Erfolg.

Energetische Anforderungen

Außenwand	U-Wert Incl. Berechnete Wärmebrücken etwa 0,12 W/(m²K)
Bodenplatte	U-Wert Incl. Berechnete Wärmebrücken etwa 0,15 W/(m²K)
Dach	U-Wert Incl. Berechnete Wärmebrücken etwa 0,12 W/(m²K)
Verglasung	< 0,8 W/(m²K) bei g-Wert 0,6 oder = 0,7 W/(m²K) bei g-Wert 0,45
Fenster	< 0,8 W/(m²K)

Geprüfte Qualität

Einige Tests lagen der Entscheidung für diese Konstruktion zu Grunde. 10 unterschiedliche passivhaustaugliche Holzkonstruktionen mit U-Werten unter 0,12 W/(m²K) testeten die Kaiserslauterer Ingenieure und Holzbauer bevor sie sich entschieden. Ausschlaggebend für die TJI -Träger war die Energieeffizienz und die leichte Handhabbarkeit, die Maßgenauigkeit des Werkstoffs, seine Formstabilität und nicht zuletzt der Preis.

Vergleichende Rechnung

Aufschlussreich in Bezug auf den Wärmedurchgangskoeffizienten oder U-Wert ist die Betrachtung einer Vergleichsrechnung. Referenzvariante zu den untersuchten Konstruktionen ist eine homogene Wand mit ungestörtem Wandfeld, ohne irgendwelche Ständer. Aufbau der Referenzwand von außen nach innen:

24 mm Außenschalung
24 mm Luftschicht
16 mm MDF parafiniert (diffusionsoffen)
360 mm Wärmedämmung WLG 040
15 mm OSB Holzwerkstoffplatte
10 mm Gipsfaserplatte

Dieser Wandaufbau erzielt einen U-Wert von U=0,104 W/(m²K).
Vorteilhaft für den TJI -Träger wirken sich die Konstruktionsweise der Träger und die Materialien aus, aus denen Träger zusammengefügt werden.
Minimaler Materialeinsatz bei maximaler Festigkeit.

Wandaufbau A

Wandaufbau B

Wandaufbau C

Homogene Wand

(als Referenz)

Wand mit Holzstegträger TJI Pro 350; 356 mm; im Raster 62,5cm

Aufbau wie A, jedoch nur 356 mm Dämmung WLG 040

Wand mit Vollholzstiel 60/360 mm; im Raster 62,5cm

Aufbau ansonsten identisch mit A

U-Wert:

0,104 W/(m²K)

U-Wert:

0,110 W/(m²K)

(Steg mit λ = 0,13 W/mK gerechnet)

U-Wert:

0,124 W/(m²K)

Vorfertigung – der wichtige erste Schritt

Der erste Bauabschnitt – drei Reihenhäuser in Holzbauweise – des Passivhausprojekts in der nähe von Kaiserslautern wurde im Frühjahr 1999 begonnen. Bereits im September 1999 konnten die Bauherren einziehen. Das Energiekonzept der Häuser ist ein 3-Liter-Haus (Heizung und Warmwasser) und unterbietet deutlich die Forderungen der zu erwartenden Energieeinsparverordnung.

Die richtige Baustoffauswahl, der konstruktiv optimierte Einsatz der Baustoffe und die Reduktion möglicher Fehlerquellen auf ein absolutes Minimum sind Grundvoraussetzungen bei der Verwirklichung eines solchen Projektes. Fehlerquellen reduzieren heißt hier, den Qualitätsstandard der Planung und der eingesetzten Produkte über alle Phasen der Fertigung aufrecht zu erhalten. Dies führt fast zwangsläufig zu einer Verlagerung des Baugeschehens. Die Montagehalle wird zur eigentlichen Baustelle, vor Ort wird nur noch zusammengefügt und montiert. Bauzeiten und –abläufe werden durch die Vorfertigung in der Halle exakt planbar. Dies führt zu einer wirtschaftlichen, weil kostenreduzierten Bauphase.
Unterstützt wird die Wirtschaftlichkeit eines Bauvorhabens durch die verwendeten Holzwerkstoffe.

Qualitätsmontage für Passivhäuser

Für die Auswahl des Ausführenden Betriebes spielten folgende Kriterien eine Rolle:

Erfüllung des Qualitätsanspruchs des gesamten Projekts
Kompetenz im Umgang mit energiesparenden Holzbausystemen
Technische Vorraussetzung für die Element-Montage
Handwerkliche Qualifikation

Der Gewählte Betrieb entsprach diesen Forderungen. Der Vorhandene 14 m Wendetisch erlaubte zusätzlich jederzeit eine Qualitätskontrolle, insbesondere an exakt zu arbeitenden Ab- und Anschlüssen der Passivhauselemente von großer Bedeutung sind. Die Qualität der Vormontage setzte dann der Zimmereibetrieb vor Ort auf der Baustelle um. Ganze sechs Tage dauerte es, bis die Montage der drei dreigeschossigen Reihenhäuser vollständig abgeschlossen war.

Die Konstruktion

Dachaufbau

	Dacheindeckung Tonziegel
24 mm	Dachlattung
120 mm	Konterlattung
16 mm	DWD Holzwerkstoffplatte
356 mm	TJI –Träger
15 mm	OSB Holzwerkstoffplatte
12,5 mm	Gipsfaserplatte

Außenwandaufbau

10 mm	Gipsfaserplatte
15 mm	OSB Holzwerkstoffplatte
356 mm	TJI –Träger dazwischen
356 mm	Zellulosedämmstoff
16 mm	DWD Holzwerkstoffplatte
24 mm	Lattung als Luftschicht
35 mm	Holzwolleleichtbauplatte
10 mm	Putz im Dachgeschoss, Holzschalung in den unteren Stockwerken

Um Wärmebrücken weitgehend zu minimieren wurden einige Anschlussdetail überarbeitet oder neu entworfen. Z.B. die Eckverbindungen der Außenwände wurden mit Schwalbenschwanzverbindern versehen (System Ruffix), um einerseits die Montage zu erleichtern und andererseits das sonst übliche Verbinden der Elemente durch Montageöffnungen zu vermeiden.

Wärmebrücken

Die Wärmebrückenverlustkoeffizienten neuentwickelten Bauteilanschlusse an First und Traufe sind durch die Reduktion der Holzquerschnitte negativ. Auch der Wert für den Anschluss Außenwand-Bodenplatte ist mit 0,018 W/(mK) sehr niedrig.

Auf der Thermographischen Aufnahme sind in allen Geschossen vertikale und horizontale Linien erhöhter Temperaturen zu erkennen. Diese Wärmebrücken sind in der Berechnung durch den Wärmebrückenkoeffizienten enthalten.

Auch bei Wärmedämmtechnisch optimierten Bauteilen sind die Fenster das schlechteste Bauteil. Der erhöhte Wärmestrom im Bereich der Rahmen ist klar zu erkennen.

Spezifischer Heizwärmeverbrauch

Der Mittelwert der drei Wohneinheiten liegt bei 12,0 kWh/m²a, der Passivhausgrenzwert von 15,0 kWh/m²a wird damit deutlich unterschritten. Die Einzelwerte der drei Einheiten liegen zwischen 7,6 und 15,4 kWh/m²a. Den niedrigsten Verbrauch hat aufgrund der geringsten Außenoberflächen das Mittelhaus.

Baukosten

Nach der Kostenanalyse für die reine Baumaßnahme (DIN 276, Kostengruppe 300 + 400, brutto) belaufen sich die Kosten auf etwa 2500 DM pro Quadratmeter Wohnfläche.

Abb. 6-10. Kostenaufstellung mit Referenzvariante

Nach einer Analyse der Mehrkosten von Passivhäusern gegenüber den Varianten nach WSVO`95 liegen die Mehrkosten der Grundkonstruktion bei 210 bis 245 DM.

Bei einem Jahresgesamtkostenvergleich liegen die Passivhäuser um 650 bis 1.300 DM unter denen der jeweiligen Referenzvarianten gleicher Grundkonstruktion nach WSVO`95