Die
Passivhausschule Riedberg / FFM
Die Passivhaus Grundschule
und Kindertagesstätte Frankfurt a.M. Riedberg wurde nach nur
rund 14 Monaten Bauzeit im November 2004 eröffnet. Das Gebäude
mit Zweifeld-Sporthalle wurde nach Entwürfen der Architekten
4a aus Stuttgart gebaut. Die Mehrkosten für den Passivhausstandard
betrugen moderate 5,3 % gegenüber dem gültigen EnEV-Standard.
Neben der Planungsberatung und Qualitätssicherung während
der Ausführungsphase wurde im Auftrag der Stadt Frankfurt vom
Passivhaus Institut eine Begleitforschung durchgeführt. Die
Messdatenerfassung wurde über etwa 30 Monate durchgeführt
und durch zahlreiche Sondermessungen
ergänzt.
Ergebnisse
der Messungen
Es ergaben sich hohe
Bewertungen für die thermische Behaglichkeit während der
Winterzeiten in den Klassenräumen, die Raumluft- und Oberflächentemperaturen
weichen nur gering voneinander ab. Die Temperaturen während
der Nutzung (8:00 bis 13:00 Uhr) lagen im Winter 2005/2006 zwischen
19,5 und 20,6 °C. Die rel. Raumluftfeuchte liegt in einem niedrigen,
aber noch akzeptablen Bereich.
Die Überhitzungsstunden während der beiden untersuchten
Sommer 2005 und 2006 lagen in den untersuchten Klassenräumen
im EG deutlich unterhalb der zulässigen Grenzwerte. Die Temperaturgrenze
von 27 °C wurde überwiegend gar nicht erreicht, sie dürfte
sogar in 10 % der Nutzungszeit überschritten werden. Im wärmeren
Sommer 2006 lag die mittlere Sommertemperatur während der Nutzungszeit
bei 22,9 °C. Insgesamt konnte eine hohe Sommerbehaglichkeit
nachgewiesen werden und damit die Funktion des Sommerlüftungskonzeptes
über die jeweils zwei Fassadenklappen je Unterrichtsraum. Eine
Klimaanlage ist somit in Übereinstimmung mit der Projektierung
nicht erforderlich.
Bei ordnungsgemäßem
Betrieb der Lüftungsanlagen stellen sich im Schulbetrieb bei
Luftmengen von
16,4 m³/h/Person akzeptable Luftqualitäten
in den Klassenräumen ein. Die gemessenen CO2-Konzentrationen
lagen fast immer unter dem Grenzwert von 1500 ppm. Die realen Luftwechsel
wurden mit einer Tracergas-Untersuchung gemessen. Die Planungsempfehlung
aus [AkkP 33] von 15 bis maximal 20 m³/h/Person konnte damit
durch Messungen in der Praxis bestätigt werden.
Die Lüftungsanlage erbringt bei der Feldmessung in der Winterzeit
mit einem Wärmebereitstellungsgrad von 84,2 %
ein gutes Ergebnis. Dabei wird das Stromeffizienzkriterium
mit 0,43 Wh/m³ eingehalten. Durch die langen
Leitungsführung der kalten Lüftungsleitungen durch das
Gebäude reduziert sich der effektive Wärmebereitstellungsgrad
jedoch leider auf 74%. Hier zeigt sich, dass die kalten Leitungen
- trotz Dämmung - nach Möglichkeit nur auf kurzem Weg
durch das Gebäude geführt werden sollten.
Der Heizwärmeverbrauch
von Schule und KiTa inkl. der Küche zeigt mit 25,4
kWh/ m² im Winter 2005/2006 sehr niedrige Werte
mit einer Einsparung gegenüber
anderen Schulen im Bestand um 90 %. In der Küche gab es einen
unnötigen Wärmeverbrauch durch Zusatzlüftung. Werden
diese nicht berücksichtigt, so ergibt sich ein Verbrauch von
22,0 kWh/(m²a). Im milden Folgewinter wurden nur 14,5 kWh/
(m²a) verbraucht. Ein gewisser bestehender Mehrverbrauch gegenüber
der Projektierung konnte trotz Berücksichtigung der geringeren
Belegung, der thermischen Erdreichbeladung der ersten Jahre (Dämmschürzen-Konzept),
der Gebäudetrocknung und einigen fehlenden Optimierungen nicht
vollständig aufgeklärt werden.
In der gesamten Untersuchung wird die Energiebezugsfläche (EBF
= 5541 m²) des Gebäudes zugrunde gelegt. Die nach EnEV
bestimmte Fläche AN ist mit 9037 m²
um 63 % deutlich größer. Diese wird hier nicht verwendet.
Die tagesmittleren
Heizleistungen lagen mit maximal 12,2 W/m²
in der Schule und
15,1 W/m² in der KiTa wie erwartet niedrig.
Der Jahresstromverbrauch
ohne Lüftungsstrom beträgt 13,6 kWh/(m²a) für
Schule/ Küche/KiTa. Der Lüftungsstrom beträgt im
Bilanzjahr 5,8 kWh/(m²a).
Die Energiebilanz ergibt einen Endenergiewert für alle Anwendungen
(Heizung, Warmwasser, gesamter Strom) von nur 50,9 kWh/(m²a)
und primärenergetisch unter Berücksichtigung der Pelletheizung
von nur 59,2 kWh/(m²a). Damit sind die Anforderung an den Passivhausstandard
mehr als erfüllt (Primärenergie max. 120 kWh/ (m²a)).
Bewertung
Der nach der EnEV 2004
und 2007 zulässige - auf das Gebäudevolumen bezogene -
primärenergetische
Grenzwert beträgt 18,3 kWh/(m³a). Der Wert berücksichtigt
nur die Heizwärme sowie den Hilfs- und Lüftungsstrom.
Der entsprechende Messwert für die
Schule ergibt sich zu 5,8 kWh/(m³a). Der Grenzwert nach EnEV
2004 wird damit deutlich - um 68 % - unterschritten.
Fazit
Die Begleitforschung
hat gezeigt , dass die Zielsetzungen des Projektes eingehalten wurden.
Es ergaben sich ein hohe Behaglichkeit bei einer Heizenergieeinsparung
von 90 % und eine sehr gute primärenergetische Bewertung. Die
Raumluftqualität bei Betrieb der Lüftungsanlage - gemessen
als CO2 - Konzentrationen - war durchgängig
gut. Die Ergebnisse aus der Untersuchung zu Passivhaus Schulen [AkkP
33] wurden durch diese Evaluation bestätigt.
Autoren des Endberichtes
sind Søren Peper, Oliver Kah, Rainer Pfluger und Jürgen
Schnieders.
Der vollständige Endbericht ist von der Stadt Frankfurt freigegeben
(186 Seiten). Er kann im pdf-Format kostenfrei heruntergeladen werden:
(Achtung! Große Datei, der Download kann ein paar Minuten
dauern)
PH-Schule_Monitoring.pdf
(5,14 MB).
Literatur
[AkkP
33] Passivhaus-Schulen, Protokollband Nr. 33 des Arbeitskreises
kostengünstige Passivhäuser Phase III, Passivhaus Institut,
Darmstadt 2006.
[Bretzke
2005] Bretzke, A.: Planung
und Bau der Passivhaus Grundschule Kalbacher Höhe 15, Frankfurt
am Main, 2005.(pdf zum kostenfreien Herunterladen).
[Peper
2007] Søren Peper, Oliver Kah, Rainer Pfluger, Jürgen Schnieders:
Passivhausschule
Frankfurt Riedberg Messtechnische Untersuchung und Analyse,
1. Auflage, Passivhaus Institut, 2007.(
pdf zum kostenfreien Herunterladen).
[PHPP
2007] Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah,
O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt,
2007. Im Internet: PHPP
Mehrere Tausend Wohneinheiten
und Hunderte Nichtwohngebäude in Passivhausstandard wurden
bereits bezogen. Beispiele
werden in mehreren Arbeitsgruppen der Passivhaustagung vorgestellt:
Die Exkursion der Passivhaustagung
führt zu gebauten Beispielen in und um Nürnberg.
Hier
gibt es weitere Informationen zum Passivhauskonzept.
(aktualisiert 23.10.2007 Autoren: Dr. Wolfgang Feist / Søren
Peper © Passivhaus Institut; dieser Beitrag basiert
auf der Zusammenfassung des Berichtes zur Riedberg-Schule [Peper
2007], ergänzt um Grafiken. Eine unveränderte Wiedergabe
ist unter Angabe der Quelle gestattet. Diese Seiten werden ständig
aktualisiert und erweitert.) |