01. Januar 2016

Energieautark wohnen

Knauf_WDVS-1 Ausbau und Fassade - Energieautark wohnen

Wohnkomfort und die Nutzung erneuerbarer Energien zeichnen ein Hamburger Siedlerhaus aus. Mit wirkungsvoller Wärmedämmung und einem funktionsoptimierten raum­bildenden Ausbau wurden Wohnwert und Energieeffizienz miteinander verbunden.

Welches architektonisches und zukunfts­weisendes Potenzial in einem typischen Siedlungshaus aus den 1950er-Jahren schlummert, zeigt ein realitätsbezogenes Experiment in Hamburg-Wilhelmsburg. Architektonische Kreativität, ganzheit­liche Planung und gebündeltes Produkt-Know-how haben die kleinteilige Doppelhaushälfte für zukünftige Wohnansprüche fit gemacht.
Die Doppelhaushälfte des Siedlerhauses wurde 1954 auf einer Grundfläche von 8 x 8 m erstellt – mit kleinem Anbau als Nebengelass. Charakteristisch für den Gebäudetypus mit einem Vollgeschoss waren kleine gedrungene Räume mit insgesamt kleinen Fensteröffnungen. Zudem entsprachen Dämm- und ­Heizungstechnik nicht mehr heutigen Energie- und Komfortansprüchen. ­Andererseits ist die Grundstücksgröße mit 1120 m² großzügig. Zur Zeit der Errichtung ­sollten diese großen Grundstücksparzellen den Bewohnern ermöglichen, ­Nahrungsmittel für die Eigenversorgung zu produzieren, wobei der ­Anbau einst als Stallgebäude diente.

Von der Nahrungs- zur Energieautarkie
Kreativen Input für die Modernisierung des Siedlerhauses lieferten im Vorfeld des Planungsprozesses Studenten der TU Darmstadt im Rahmen eines ­geschlossenen Wettbewerbs. Eine Fach-Jury prämierte Anfang September 2009 den Entwurf »...aus eigenem Anbau« von Katharina Fey. Mit ihrem Entwurf transformiert sie das Prinzip der Eigenversorgung ins 21. Jahrhundert, wobei die vorhandene Siedlungsstruktur gewahrt wird. So bleibt das Bestandsgebäude weitgehend erhalten, im Inneren wird jedoch die kleinteilige Struktur aufgelöst. Ein Erweiterungsriegel ersetzt den alten Anbau und bietet Platz für Wohn- und Esszimmer, Küche und Technikraum — aber auch für die eigene Energie­produktion. Auf der Dachfläche finden Solarkollektoren und Photovoltaik-­Elemente Platz. Ein Windfang verbindet den Erweiterungsbau mit dem ­Bestandsgebäude und dient zugleich als Hauseingang und Gartenaustritt.
Der Erweiterungsbau hat sich für die energetische Optimierung des Gesamtprojekts als besonders relevant erwiesen. Architektur und Konstruktion des in Holzbauweise erstellten 4,60 Meter breiten und 28 Meter langen eingeschossigen Gebäuderiegels mit Pultdach sind im Sinne der energetischen ­Gesamtbilanz optimiert.
Außenwand und Dach erreichen U-Werte von 0,14 W/(m²K); Solarkollektoren für Solar­thermie und Photovoltaik, die wesent­lichen Elemente für die energe­tische Versorgung, sind auf dem Dach ­installiert.

Synergien bündeln
In Zusammenarbeit mit ausgewählten Partnern aus der Industrie hatte die ­
TU Darmstadt (Prof. Manfred Hegger, Lehrstuhl für Entwerfen und energie­effizientes Bauen) ein modulares Modernisierungskonzept entwickelt. Drei wesent­liche Kriterien sind dabei zum Tragen gekommen:
• Minimierung des Gebäudeenergie­bedarfs
• Steigerung der Energieeffizienz
• Nutzung regenerativer Energiequellen
Die Grundlage des Energiekonzepts von Prof. Klaus Daniels bildete die energe­tische Ertüchtigung des Bestandsgebäudes wie die energetische Optimierung des Erweiterungsbaus. Um den Energieeinsatz so gering wie möglich zu halten, liegen die U-Werte der einzelnen Bauteilkonstruktionen wie Dach, Wand oder Bodenplatte zwischen 0,12 und 0,15 W/(m²K). Weitere Parameter lieferte Lichtplaner Prof. Peter Andres (TU Düsseldorf) mit umfangreichen Tageslichtanalysen, um die Wohnqualität zu erhöhen, vor allem jedoch, um mögliche solare Gewinne zu ermitteln und damit die Gesamtenergieeffizienz des »Licht Aktiv Hauses« zu spezifizieren. Darauf aufbauend ist ein integratives Gesamtenergiekonzept entwickelt ­worden, in dem Gebäude-, Anlagen und Steuerungstechnik im Hinblick auf die geforderte CO2-Neutralität ausgerichtet sind. Der Energie-Bedarf für das Velux Licht Aktiv Haus ist für einen »Vierpersonenhaushalt« mit 31 kWh/m² im Jahr veranschlagt, die zu erwartenden CO2-Emissionen sollen über regenerative ­Energien wie Photovoltaik und Solar­thermie komplett kompensiert werden. Synergie-Effekte im Sinne der Nachhaltigkeit wurden zudem durch die frühzeitige Einbindung von Know-how aus der Industrie gefördert. Der effektive Wissenstransfer erwies sich auch für die Ausführungs- und Detailplanung als ideal. Mit dieser waren Ostermann ­Architekten aus Hamburg betraut.
Fachwissen und Erfahrung der Unternehmensgruppe Knauf sind integrativer ­Bestandteil der in Hamburg realisierten Modernisierungsvariante. Durch Einsatz funktionsoptimierter Systeme werden Komfort und Sicherheit im Sinne der Energieeffizienz gebündelt.

Top-Dämmung im Neu- und Altbau
Die Dämmung der Gebäudehülle ist ein wesentliches Kriterium des Energiekonzepts. Im Sinne der Nachhaltigkeit steht darüber hinaus die Verwendung bau­ökologisch verträglicher Materialien. Im Velux Licht Aktiv Haus sind Mineral­faser-/Glaswolleprodukte von Knauf ­Insulation eingesetzt, die dieser ganzheitlichen Betrachtungsweise rundum entsprechen.
Sie werden aus natürlich vorkommenden beziehungsweise ­recycelten Rohstoffen hergestellt und auf Basis vorwiegend natürlich-orga­nischer Grundstoffe formaldehydfrei ­gebunden (Ecose-Technologie). Auszeichnungen wie der »Blaue Engel«, die Öko-Test-­Bewertung »sehr gut« oder das »Indoor Air Comfort Gold-Zertifikat von Eurofins« garantieren dies.
Konstruktive Sicherheit bietet dabei das zertifizierte Knauf Insulation Luftdicht-Dämmsystem LDS. Das System besteht aus aufeinander abgestimmten Komponenten, die Dämmung und Bausubstanz effektiv vor Feuchtigkeit schützen. Das Zertifikat garantiert eine 50-jährige ­Alterungsbeständigkeit auf Materialien und Materialverbindungen im System. Ob als Zwischensparrendämmung im Bestand und im Erweiterungsriegel oder als Dämmung der Holzrahmenwand im Außenwandbereich – das im Licht Aktiv Haus eingesetzte Dämm-System von Knauf Insulation erreicht den geforderten U-Wert von 0,14 W/(m²K). Zugleich entspricht es aufgrund der Material­eigenschaften dem Gesamtkonzept der Nachhaltigkeit.

Mineralisches WDVS
Einen weiteren Baustein des Gesamtdämmkonzepts stellt das wärmebrückenfreie Wärmedämm-Verbund­system Knauf »Warm-Wand Plus« dar. Am Altbau ist es gelungen, mit dem ­System den geforderten U-Wert von 0,16 W/(m²K) mit optimierter Schalldämmung und sicherem Brandschutz zu kombinieren. Bei einer Aufbaudicke von 20 cm und technisch ausgereiften Anschlussdetails entspricht das geklebte WDV-System mit Mineralwolle-Dämmstoff und durchgängig ­mineralischem Putzaufbau dem hohen ästhetischen wie energetischen ­Anspruch.

Robuster Trockenbau
Der raumbildende Ausbau in Knauf Trockenbautechnologie folgt dem integralen Ansatz, Ästhetik, Komfort und Gebäudeeffizienz nachhaltig zu ver­einen. Schall- und brandschutztech­nische Anforderungen sind durchgängig mit einer Plattenqualität, der Hartgipsplatte »Knauf Diamant«, erreicht. Zugleich weist die Platte aufgrund ihrer
im Vergleich zu Standard-Gipsplatten erhöhten Rohdichte eine verbesserte Speicherfähigkeit auf und unterstützt das Raumklima positiv. Wandkonstruktionen im Altbau wie im Erweiterungsbau sind daher mit zweilagiger Beplankung ausgeführt. Installationsebenen im Bereich der Außenwand ermöglichen ­eine bauphysikalisch sichere wie ­montagetechnisch optimierte Verlegung der Haustechnik. Im Kontext der Nachhaltigkeit stehen weitere Material­eigenschaften – die Robustheit und die Langlebigkeit.

Aktive Raumklimagestaltung
Das Heizkonzept im Velux Licht Aktiv Haus basiert auf Flächentemperierung. ­Detailgenau auf die baulichen Gegebenheiten abgestimmte Flächentemperierungssysteme in Wand und Boden ­sorgen für eine energieeffiziente, gleichmäßige Wärmeverteilung. Mit der Zielvorgabe, ein energieautarkes Wohngebäude zu erreichen, galt es alle Komponenten des Energiekonzepts optimal aufeinander abzustimmen. Dementsprechend sind drei unterschiedliche Flächenheizsysteme eingesetzt:
• Wandheizung im Altbau
• Uponor Minitec Flächenheizung im Fußboden im Altbau
• Uponor Tecto Fußbodenheiz-/-kühl­system im Erweiterungsbau
Rund 20 m² Wandflächen im Altbau sind mit einer Uponor Wandheizung als Nassputzsystem ausgeführt, eingebettet im Knauf Rotkalk-Putzsystem. Durch die hohe Alkalität (pH-Wert >12) bietet Rotkalk keine Grundlage für Schimmelwachstum und trägt zu einem gesunden, für Allergiker freundlichen Wohnklima bei.
Im Erdgeschoss des nichtunterkellerten Altbaus war eine Heizestrich-Konstruktion mit möglichst dicker Dämmschicht gefordert, um das energetische angepeilte Niveau der Bodenplatte mit ­einem U-Wert von 0,16 W/(m²K) zu ­erreichen. Die vorhandene Raumhöhe setzte jedoch Grenzen.
Durch Reduzierung der Estrichdicke ist die erforder­liche Dämmschicht von
70 mm bei einer Raumhöhe von
2,30 Meter erzielt. ­Ermöglicht wurde dies durch Entwicklung einer Sonderkonstruktion: Die Basis bildet ein Knauf Fertigteilestrich »Brio 18«, der über der Dämmschicht verlegt ist. »Uponor Minitec«, ein dünnschich­tiges Fußbodenheizsystem, ist darauf aufgeklebt und mit Knauf Nivellier­estrich 425 mit ­lediglich 8 mm Rohr­überdeckung vergossen.
Von Vorteil sind dabei die geringe Schichtdicke von 38 mm (üblich bei Heiz­estrichen sind Dicken von 55 bis
65 mm) und die hohe Belastbarkeit. ­Zudem liegen die Heizrohre bei der ­Konstruktion nahe der ­Estrichoberfläche, so dass der Wärme­übertrag an den Raum besonders schnell erfolgt.
Hohe Wärmeleitfähigkeit
Im Obergeschoss des Altbaus konnte die Konstruktionshöhe in Zusammenarbeit mit Knauf und Uponor optimiert ­werden, wobei vor allem der Trittschallschutz der Bodenkonstruktion im Fokus der Über­legungen stand. Auf einer ­stabilen Trittschalldämmschicht von 15 mm, abgedeckt mit einer Knauf Schrenzlage, ist dort ebenfalls das dünnschichtige Flächenheizsystem ­Uponor Minitec eingesetzt, vergossen mit Knauf Nivellier­estrich 425. Da keine Trägerplatte ein­gesetzt ist, wurde die Rohrüberdeckung auf 20 mm erhöht, so dass die Konstruktionsdicke des Heiz­estrichs lediglich
32 mm beträgt. Die Flächentemperierung im nicht unter­kellerten Erweiterungsbau entspricht anderen Anforderungen.
Ausschlaggebend waren eine gute ­Dämmung nach unten, eine hohe ­Wärmeleitfähigkeit zum Innenraum, ­eine gute Wärmespeicherung für ein ausge­glichenes Raumklima sowie eine überzeugende Oberflächenästhetik. Auf einer
120 mm dicken Dämmschicht ist das Fußbodenheiz-/-kühlsystem ­»Uponor Tecto ND 11« verlegt und mit einer Rohrüberdeckung von 40 mm mit Knauf Fließ­estrich FE 80 Allegro ausgeführt. Der ­Estrich hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit (l = 1,87 W/mK), erreicht eine hohe Wärmekapazität (0,92 J/gK) und weist eine hohe Druck- und Biegezug­festigkeit auf. Durch seine fließfähige Konsistenz umschließt er die Rohre der Fußboden­heizungen gleichmäßig und eng, wobei eine ebenmäßige Oberfläche entsteht. Poliert und ver­siegelt entspricht der Estrich dem architektonischen Gestaltungsanspruch im neuen lichtdurchfluteten Wohnbereich.

Abbildungen: 1-2: Velux/Mork; 3-5: Knauf Gips KG/Reipka                                                               Ausgabe: 6/2012

  1. Knauf_WDVS-1 Ausbau und Fassade - Energieautark wohnen
  2. Knauf_WDVS-2 Ausbau und Fassade - Energieautark wohnen
  3. Knauf_WDVS-3 Ausbau und Fassade - Energieautark wohnen
  4. Knauf_WDVS-4 Ausbau und Fassade - Energieautark wohnen
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