Effizienzhaus Plus im Altbau

Plusenergie ist machbar, auch im Bestand Sanierung eines Wohnhauses in Neu-Ulm

In einem Pilotvorhaben wurden in Neu-Ulm zwei Wohnzeilen aus den 1930er-Jahren mit dem Ziel Effizienzhaus Plus saniert. Das Projekt von o5 architekten konnte im August 2015 an die neuen Mieter übergeben werden.

Es sei eigentlich ein ganz normales Bauprojekt gewesen, mit ganz alltäglichen Problemen, wie sie in der Planung und auf den Baustellen von vielen Bestandssanierungen vorkommen, resümiert Ruben Lang über die Sanierung einer Gebäudezeile in Neu-Ulm, die schon vor der eigentlichen Planungsphase für Aufsehen gesorgt hatte. Im Auftrag des Bundesbauministeriums war 2012 ein Wettbewerb ausgelobt worden, um das Konzept Effizienzhaus Plus auf die Sanierung von Altbauten zu übertragen. Die beiden Wettbewerbssieger − die Teams um Prof. Manfred Hegger aus Darmstadt und Prof. Werner Sobek aus Stuttgart − sollten jeweils eine Gebäudezeile so ertüchtigen, dass sie mehr Energie erzeugt, als für ihren Betrieb verbraucht wird.

Wirtschaftliche Sanierung

Nach dem Wettbewerb wurden die ersten Bestandsaufnahmen gemacht, wobei die Keller der 1938 errichteten Gebäude eine extrem schlechte Bausubstanz aufwiesen. Die notwendige Kernsanierung wurde aus dem Gesamtbudget des Umbauprojekts ausgegliedert und war erst Ende 2013 abgeschlossen.

Erschwert wurden die Bedingungen auch durch die Maßgabe, die Baukosten an den Kosten für einen EnEV-Neubau zu orientieren. Die Zielmarke entsprach der Obergrenze der förderfähigen Kosten für neu errichtete Gebäude in Bayern. Zusammen mit der Bauherrin, der Wohnungsbaugesellschaft der Stadt Neu-Ulm GmbH (NUWOG) und den beteiligten Planungsbüros wurde der Wettbewerbsentwurf modifiziert und das Ziel des (Bau-)Experiments so definiert, dass die Sanierung nicht teurer werden sollte, als ein Neubau zu EnEV-Standard an gleicher Stelle kosten würde.

Das neue Sanierungskonzept sah nur noch minimalinvasive Eingriffe in die Gebäudestruktur vor und damit eine Modernisierung,die alltagstaugliche Wohnungen im gewohnten Umfeld und ohne Technikexperimente, aber ein Plus an Komfort durch mehr Außenbezug und Tageslicht ermöglicht. Das Energiekonzept fußt auf der energetischen Optimierung der Außenhülle mit einem notwendigen Minimum an Dämmeinsatz sowie einer Energieerzeugung mit marktgängigen Systemen, die den Betriebsbedarf decken kann.

Grundrisse für ein Plus an Wohnkomfort

In ihrem Entwurf definierten o5 Architekten die Kubatur der Zeile neu, ohne sie durch gravierende Eingriffe unkenntlich zu machen. Zwar blieben Traufkantenhöhen und Dachneigungen unverändert, jedoch wurden neue private Außenbereiche, wie Balkone, Holzterrassen oder Anbauten, als kubische Holzobjekte angedockt. Auch die Grundrisse wurden überarbeitet und modernisiert. Dabei blieb die Tragstruktur der Gebäude weitgehend erhalten. Küchen und Wohnzimmer wurden zu durchgesteckten Wohnbereichen zusammengelegt, die durch die neuen bodentiefen Fenster gut belichtet werden. Der zusätzliche Raum im Anbau in Holzrahmenbauweise erlaubt jetzt einen Wohnungsmix von 2- bis 4-Zimmerwohnungen. Im Obergeschoss wurde durch den Ausbau des bisher ungenutzten Dachbodens zu Maisonettewohnun-gen neue Mietfläche gewonnen und die beiden Mini-Wohnungen im Kopfbau der Zeile wurden zu einer Familienwohnung zusammengelegt. Auf diese Weise konnten die Architekten neun Wohnungen verschiedener Größe (60 – 110 m²) mit viel Tageslicht, offenen Grundrissen und viel Außenraumbezug anbieten: eine Wohnwertsteigerung, für die auch die Bestandsressource mit einer einzigartigen Gestaltung der Dachraumwohnungen gewinnbringend genutzt wurde.

Energiekonzept

Die energetische Versorgung folgt der Leitidee, dass robuste Technik mit einfacher Bedienung völlig ausreicht, um ein Plus an Energie für ein Mietwohnungshaus zu erzeugen. Dank der intensiven Zusammenarbeit mit den Energieplanern sind die Komponenten optimal aufeinander abgestimmt. Komplexe Steuerungen gibt es nicht.

Heizbedarf und Warmwasserbereitung wurden technisch getrennt. Das macht es möglich, den Heizkreislauf in den Sommermonaten abzuschalten. Die Heizwärme wird über eine zentrale Sole-Wasser-Wärmepumpe aus Erdwärme gewonnen, die von 30 in ca. 6 m tiefe Bohrlöcher eingebrachten Helixsonden geliefert wird. Andere geothermi-

sche Nutzungen kamen wegen geologischer Anomalien des Untergrunds nicht in Betracht. Für die Warmwasserbereitung nutzen dezentrale Abluft-Wärmepumpen in den Wohnungen die Abluft von Küche und Bad, im Sommer wird auf die wärmere Außenluft umgeschaltet. Die Abluftwärmepumpe ist damit das innovativste Bauteil in der Haustechnik; der Bypass für die Sommerregelung wurde bisher im Wohnungsbau in dieser Form noch nicht eingesetzt. Auch die Lüftung unterscheidet zwischen Sommer- und Winterbetrieb. In der kalten Jahreszeit strömt Frischluft über dezentral klappenregulierte Fassadenöffnungen ein, die sich hinter den Heizkörpern befinden. Im Sommer steuern die Bewohner das Raumklima mit nächtlicher Fensterlüftung. Strom liefert die Photovoltaikanlage auf dem Süddach; sie sorgt dafür, dass der Energieverbrauch komplett durch Eigenstrom gedeckt werden kann und sogar ein kleiner Überschuss bleibt.

Materialkonzept

Eine Besonderheit des Wettbewerbs war die geforderte Ökobilanz. o5 architekten definierten hier die ressourcen-effiziente Recyclingfähigkeit der Baustoffe als Ziel. Die geplante materialhomogene Befestigung der Wärmedämmung ohne Verdübelung wäre technisch ebenso machbar gewesen wie ein Oberputz ohne Armierungsgewebe. Allerdings war dafür keine Zulassung vom Hersteller zu bekommen, weswegen sich die Bauherrin für den marktgängigen Einbau der mineralischen Dämmung entschied. Dach und Anbauten wurden in Materialeinheit mit der Konstruktion mit Holzwerkstoffplatten bzw. einer Einblasdämmung auf Holzfaserbasis gedämmt und könnten im Abrissfall materialgerecht getrennt werden.

Mit Photovoltaik gestalten

Überhaupt stellte sich das Dach als die größte planerische Herausforderung heraus. Unter den PV-Modulen bildet ein Trapezblechdach die Konstruktion, ist gleichzeitig wasserführende Schicht und gewährleistet vor allem den Brandschutz. Die PV-Module auf dem Dach bilden eine Fläche mit den Dachflächenfenstern, in einer Größe, einem Raster: ein selbstgestelltes Problem aus gestalterischem Anspruch, aber für die perfekte Ausnutzung der Bestandsflächen mussten erst die passenden Standardmodule gefunden werden, weil jeder Hersteller eigene Standardmaße hat. Das führte dazu, dass dreimal umgeplant werden musste, weil die Solarhersteller insolvent gegangen waren. Bei der Ausführung wurde dann vor Ort für eine fehlerfreie Konstruktion ganz ohne Bautoleran-zen gesorgt, um die Detailplanung exakt umzusetzen.

Obwohl sein Büro häufig Sanierungen durchführt und viele Teilaspekte schon mehrfach in anderen Projekten umgesetzt worden sind, beschreibt Ruben Lang das Projekt als herausragend: besonders die interdisziplinäreZusammenarbeit im großen Team komme im normalen Planungs- und Baubetrieb oft zu kurz. Was bleibt, ist die Erkenntnis, dass der Weg zu Plusenergie gar nicht so weit ist, wie er scheint − sowie die Hoffnung, dass das Pilotprojekt vielen zukünftigen Sanierungen den notwendigen Anstoß zum Nachmachen gibt.  IS

Beteiligte
Architekt: o5 architekten bda – Raab Hafke Lang, 60327 Frankfurt a.M., Isabelle von Keitz (Projektarchitektin), www.o5-architekten.de
Bauherr: NUWOG-Wohnungsgesellschaft der Stadt Neu-Ulm GmbH, 89231 Neu-Ulm, www.nuwog.de
Fachplaner/Ingenieure
Tragwerksplaner: B+G Ingenieure Bollinger und Grohmann GmbH,
60327 Frankfurt a.M., www.bollinger-grohmann.de
Energieplanung: ina Planungsgesellschaft mbH, 64283 Darmstadt, www.i-na.de
Technische Gebäudeausrüstung: EGS-plan, 70563 Stuttgart, www.stz-egs.de
Bauleitung: Freie Architekten G. Linder + Partner, 89312 Günzburg
Energiekonzept
Dach: PV Module mit Schrägdach-Montagesystem und Trapezblech bzw. Dachstein, Trag-/Konterlattung, Abdichtung, Holzfaserweichplatte 40 mm, Sparrenverstärkung mit Zwischensparrendämmung 120 mm, Bestandssparren mit Zwischensparrendämmung 120 mm, Dampfbremse, Unterkonstruktion, Gipskarton
Außenwand: Putzmörtel, Mineraldämmung 200 mm, Bestandswand 240 mm
Decke über Kellerraum: Bestandsdecke, Mineralwolledämmung 150 mm
Dach Anbau: Schüttung, Gummigranulatplatte, 2-lagige Bitumenbahn, Gefälledämmung 200 mm, Dampfsperre, OSB-Platte, Konstruktionsholz mit Zwischensparrendämmung 140 mm, OSB-Platte, Gipskarton
Außenwand Anbau: Lärchenschalung, Lattung, Insektenvlies, Holzfaserdämm-platte 40 mm, Konstruktionsholz 180 mm, Zellulosedämmung 180 mm, OSB-Platte, 2 x Gipskarton
Decke gegen Erdreich Anbau: Parkett, Trockenestrich, OSB-Platte, PE-Folie, Konstruktionsholz 240 mm, Zellulosefaserdämmung 240 mm, PE-Folie, armierte Betonplatte 160 mm
Gebäudehülle:
U-Wert Dach =                                      0,16 W/(m²K)
U-Wert Dach Anbau =                          0,11 W/(m²K)
U-Wert Außenwand =                          0,20 W/(m²K)
U-Wert Außenwand Anbau =              0,16 W/(m²K)
U-Wert Kellerdecke =                           0,18 W/(m²K)
U-Wert Decke gegen Erdreich =          0,20 W/(m²K)
Uw-Wert Fenster =                                0,50 W/(m²K)
Ug-Wert Verglasung =                          0,75 W/(m²K)
Luftwechselrate n50 =                           0,35m3/h
Haustechnik:
Erzeugung von Heizwärme und Warmwasser über getrennte Systeme; Heizwärme über zentrale Sole-Wasser-Wärmepumpe, Helixsonden als Umweltwärmequelle, Warmwasserbereitung über dezentrale Abluftwärmepumpen, dachintegrierte Photovoltaikanlage mit monokristallinen Hocheffizienzmodulen 31,2 kWp
Hersteller
Schrägdach-Montagesystem: Solar Energy Systems GmbH, www.creotecc.com
Dachsteine: Braas GmbH, www.braas.de
Dachfenster: Velux Deutschland GmbH, www.velux.com
Fenster: Weru GmbH, www.weru.de
Balkonanschluss: Schöck Bauteile GmbH, www.schoeck.de
Holzfaser-/Einblasdämmung Dach: STEICO SE, www.steico.com
Holzfaserdämmung Anbau: PAVATEX SA, www.pavatex.de
Außenwanddämmung: Xella Deutschland GmbH, www.multipor.de
Kellerdeckendämmung: DEUTSCHE ROCKWOOL Mineralwoll GmbH & Co. OHG, www.rockwool.de

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