DETAIL Green 01/2016

Der Nutzer − das unbekannte Wesen?

Planung kostengünstiger Lüftungssysteme Wie weiter, EnEV?

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Zeitschrift für nachhaltige Architektur und energetische Sanierung Review of Sustainable Architecture and Energy-Efficient Refurbishment

green

inhalt content

02 hintergrund

05 produkte

14 Der Nutzer — das unbekannte Wesen?

User – the unknown being?

Jakob Schoof

60 Holzbau Timber construction

background

03 nachhaltige architektur sustainable architecture

22 Büro- und Ausstellungsgebäude in Osnabrück Office and exhibition building in ­Osnabruck METARAUM Architekten, Stuttgart

01 magazin journal

04 Sanierung einer Wohnzeile in Neu-Ulm Refurbishment of a terrace of houses in Neu-Ulm o5 architekten raab hafke lang, ­Frankfurt/Main 06 Umweltbildungszentrum in ­Amsterdam Centre for environmental education in Amsterdam bureau SLA, Amsterdam 08 Sanierung eines Universitätsgebäudes in Karlsruhe Refurbishment of a university faculty building in Karlsruhe ingenhoven architects, Düsseldorf Meyer Architekten, Düsseldorf 10 Wohnhaus in Dundon House in Dundon Prewett Bizley Architects, Compton Dundon

30 Universitätsgebäude in Norwich University building in Norwich Architype, London/Upper Twyford

products

62 Gebäudehüllen Building envelopes 68 Innenausbau Interior fit-out 69 Beleuchtung, Technische Gebäudeausrüstung Lighting, building services

06 fachwissen

specialist knowledge

38 Hochhaussanierung in Pforzheim Housing block refurbishment in ­Pforzheim Freivogel Architekten, ­Ludwigsburg/ Pforzheim

70 Wie weiter, EnEV? Schritt für Schritt zum Niedrigstenergiestandard Step by step towards the Nearly Zero Energy Building standard Jakob Schoof

44 Wohnhaus in Sulzberg House in Sulzberg Juri Troy Architects, Bregenz/Wien

75 Abbildungsnachweis, Impressum Imprint, copyright

04 forschung und praxis research and practice

52 Komfortlüftung effizient und ­kostengünstig planen Efficient and low-cost design of ­comfort ventilation systems Rainer Pfluger, Gabriel Rojas, ­Elisabeth Sibille, Oliver Kah, Kristin Bräunlich

12 Bücher, Termine Book reviews, events

2 inhaltsverzeichnis

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editorial

In Deutschland fehlen Hunderttausende bezahlbarer Wohnungen. Verbände der Wohnungswirtschaft fordern daher, den energetischen Standard im Neubau zu senken, um schneller und günstiger bauen zu können. In Großbritannien ist dies bereits geschehen: Die Regelung, derzufolge ab 2016 alle Wohnungsneubauten CO2-neutral sein sollten, wurde im vergangenen Jahr von der Regierung gekippt.

Auch hier mussten hohe Baukosten und der Wohnungsmangel als Begründung herhalten.

In Deutschland verwehren sich die Regierung und die Bundesarchitektenkammer zu Recht gegen geringere Standards. Denn die Wohnungen, die wir heute errichten, werden erst in 30, 40 Jahren zum ersten Mal saniert. Bis dahin heizen sie mit ihren CO2-Emissionen den Klimawandel an. Also wäre es fatal, ausgerechnet an ihrer Energieeffizienz zu sparen.

Dennoch bleibt festzustellen, dass sich hohe Energieeffizienz − gerade bei Sanierungen − oft nicht »rechnet«. Auch viele der Bauten in dieser Ausgabe von Detail green waren nur finanzierbar, weil der Staat Fördergelder dazugab oder der Bauherr auch andere Aspekte − etwa einen Imagegewinn durch ökologisches Bauen − in seine Rechnung einpreiste.

Scheinbar ist der geringe Ölpreis schuld an der fehlenden Wirtschaftlichkeit, doch der Grund liegt tiefer: CO2-Emissionen aus Gebäuden sind in Europa nach wie vor kostenlos, da sie nicht vom Emissionshandel der EU erfasst werden. Das Umweltbundesamt schätzt, dass jede Tonne CO2 den Emittenten mindestens 80 Euro kosten müsste, um die dadurch verursachten Klima- und Umweltschäden zu kompensieren. Zwar sind steigende Kosten stets unpopulär. Doch ein CO2-Preis würde energieeffizientes Bauen und erneuerbare Energien deutlich rentabler machen als heute. Und damit würden vermutlich auch viele der komplexen Förderprogramme und Energievorschriften, mit denen Architekten heute zu kämpfen haben, mittelfristig verzichtbar.

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Jakob Schoof

At present Germany lacks hundreds of thousands of affordable homes. For this reason, lobby groups from the housing sector have ­repeatedly argued for the relaxation of energy requirements for new-builds in order to lower construction costs. In a similar vein, the British government has already abolished the regulation that stipulated all new homes to be zerocarbon by 2016. The German government and the German Federal Architects’ Association are, thus far, opposing the implementation of similar steps in Germany. They are justified in their stance, as residential buildings erected today will only be refurbished again in 30 or 40 years’ time and during this time, they will contribute to climate change with their CO2 emissions. It would be utterly misguided, therefore, to reduce their energy efficiency.

None-the-less, the fact remains that high energy efficiency is often financially unviable, particularly in the case of refurbishments. Likewise, many of the buildings presented in this issue of Detail green were only realised thanks to public funding or thanks to the clients’ willingness to include aspects other than merely financial aspects in their calculations.

At first glance, the dilemma might seem to be largely due to the current low price of fossil ­fuels. There is, however, a more deep-rooted reason: CO2 emissions from buildings are still free of charge as they are not part of the EUwide emissions trading scheme. According to estimates by the German Federal Environmental Agency, each ton of CO2 should cost at least 80 Euros to compensate for the climate and environmental damage caused. Rising costs may be unpopular, but placing a price tag on CO2 would have a great advantage, as it would help to repay the investments in energy efficiency and renewables far quicker than at present, thereby bypassing much of the over complex public funding and energy regulation that architects currently have to struggle with.

01/2016 green Redaktion: Christian Schittich (Chefredakteur) Jakob Schoof Grafische Gestaltung: Sabine Drey Übersetzung englisch: Feargal Doyle, Sharon Heidenreich, Sean McLaughlin, Lance Phipps Korrektorat deutsch: Annegret Scholz Korrektorat englisch: Anna Roos Verlag und Redaktion: Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG Hackerbrücke 6 80335 München Anzeigen: anzeigen@detail.de Tel.: 089 381620 48 Vertrieb und Abonnement: detailabo@vertriebsunion.de Tel.: 06123 9238-211 Einzelheft: 18,90 €

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editorial 3

Umweltbildungszentrum in Amsterdam Centre for environmental ­education in Amsterdam

Die Stadt Amsterdam stellt Grundschülern individuelle, 6 m2 große Beete in Schulgärten zur Verfügung, um ihnen einen Bezug zur Ökologie und zur Herkunft ihrer Nahrung zu vermitteln. Parallel dazu wird das entsprechende theoretische Wissen in Umweltbildungszentren vermittelt, die über die ganze Stadt verteilt sind.

Ein solches, von Pflanzbeeten umgebenes Unterrichtsgebäude haben die Architekten SLA im Norden von Amsterdam errichtet. Ihr Anspruch dabei lautete, auch den Neubau selbst zu einem Lehrstück in Sachen Ökologie und Nachhaltigkeit zu machen. Das Gebäude sollte also nicht nur mehr Energie erzeugen, als seine Nutzer verbrauchen, sondern es sollte den Schülern auch seine Funktionsweise nachvollziehbar vermitteln.

Der eineinhalbgeschossige Neubau steht am Eingang zu dem weitläufigen

6 journal

Gartenareal. Da seine Längsseite nicht genau nach Süden ausgerichtet ist, breiteten die Architekten das Satteldach diagonal über den Baukörper und schufen so eine optimal ausgerichtete Fläche für die Solarenergiegewinnung. Im Obergeschoss liegen sich ein Büro und eine kleine Kantine für die Schüler diagonal gegenüber.

Im Erdgeschoss flankieren zwei Klassenzimmer die zentrale, über beide Geschosse reichende Halle. Sie ist auf beiden Seiten des Gebäudes verglast und erlaubt den Durchblick durch das Haus von der Zufahrt zu den dahinter liegenden Gärten.

Während die Nordfassade komplett aus geschosshohen Fenstern mit Holzrahmen besteht, wechseln sich im Süden Glasflächen mit Trombe-Wänden ab. Diese in den 1960er-Jahren von dem französischen Ingenieur Félix Trombe entwickelten Luftkollektoren bestehen aus einer Glasscheibe mit dahinter liegender, dunkler Massivwand. Dazwischen heizt sich die Zuluft in der Sonne auf und kann dann mit Klappen in den Betonwänden in den Innenraum geleitet werden. Im Sommer bleiben die Klappen geschlossen, um eine übermäßige Aufheizung der Räume zu vermeiden.

Aus dem gleichen Grund sind die dunklen Betonwände auf der Innenseite mit Mineralwolle gedämmt. Eine

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Art inverses Braille-Muster aus halbkugelförmigen Vertiefungen lässt die Betontafeln optisch lebendiger wirken und vergrößert überdies die Wandoberfläche für den Wärmeaustausch.

In die Südseite des Dachs integrierten die Architekten 70 m2 schwarze, monokristalline Photovoltaikmodule, die im Jahr 9500 kWh Strom erzeugen sollen. Sie sind flächenbündig mit der Holzverkleidung, die den Rest des Dachs sowie die beiden Stirnwände des Hauses umhüllt. Statt als konventionelle Schalung ließen die Architekten das Holz in einem parkettartigen Muster mit breiten Fugen auf der Unterkonstruktion anordnen. Dahinter bildet eine Abdichtungsbahn aus Kunststoff die eigentliche wasserführende Schicht der Gebäudehülle. JS

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In order to allow children to become acquainted with the principles of ecology and plant growth, the city of Amsterdam provides primary school pupils with their own, 6-m2 garden allotment to care for. The corresponding theoretical information is taught in dedicated environmental education centres all across the city. One such facility, designed by bureau SLA, has been built in the north of the city. The architects’ goal was to make the newbuild an educational tool in itself. This involved not merely designing a ‘plusenergy’ building, but also making its sustainability features tangible and understandable to the children.

Since the facades are not orientated according to the cardinal points, the architects positioned the gabled roof diagonally above the rectangular building, thus creating an almost exactly south-oriented roof surface for optimal solar energy production.

While an office and a small canteen occupy the upper floor, two classrooms are accommodated on the lower level. Held between them is the double-volume entrance hall, which is glazed on both sides. The northern facade has floor-to-ceiling-high, timber-framed windows, whereas on the southern facade, windows alternate with Trombe walls that generate hot air to heat the building in winter. The air is heated between a glass pane and a 10-cm dark, precast concrete element that also acts as a thermal buffer. A kind of inverse Braille motif has been created in the concrete ­panels to increase their surface area.

The airflow between the facade cavity and the rooms can be controlled by means of small flaps.

The south-facing roof accommodates 70 m2 of solar modules, which are ­estimated to generate 9,500 kWh of electricity per year. The remainder of the roof, as well as the western and eastern facades are clad in short sections of wood that have been ­arranged in a parquet-like pattern.

Behind them, an EPDM membrane forms the watertight layer of the building envelope.

Bauherr / Client: Stadt Amsterdam / City of Amsterdam Architekten /Architects: bureau SLA, Amsterdam Tragwerksplaner / Structural engineering: Van Zuilen Constructie Advies, Nieuwegein Bauphysik, TGA-Planung / Building physics, ­build­ing services engineering: Adviesbureau VanderWeele, Groningen Standort / Location: Heggerankweg 87, NL–1032 JC Amsterdam

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Schnittperspektive ­Trombe-Wand a Glasscheibe ESG b Betonfertigteil 100 mm, dunkel eingefärbt c Halbkugelförmige ­Eintiefungen zur ­Vergrößerung der Wandoberfläche d ������������������� Wärmedämmung Mine ������������������ ralwolle 100 mm Grundrisse Obergeschoss und Erdgeschoss Maßstab 1:250 1 Büro 2 Technik 3 WC 4 Pausen- / Esszimmer 5 Klassenraum Sectional perspective of trombe wall a Toughened glass pane b 100 mm dark grey precast concrete element c Hemispherical indentations to increase the wall surface d 100 mm mineral wool insulation Upper floor and ground floor plans Scale 1:250 1 Office 2 Plant room 3 WC 4 Break room / canteen 5 Classroom

magazin 7

Universitätsgebäude in Norwich University building in Norwich

Bauherr / Client: Adapt Low Carbon Group / University of East ­Anglia, Norwich Architekten /Architects: Architype, London/Upper Twyford Landschaftsarchitekten / Landscape architects: Churchman Landscape ­Architects, London Tragwerksplanung, Haus­ technik / Structural engi­ neering, building ­services engineering: Building Design Partnership, London Bauunternehmen /Main ­contractor: Morgan Sindall, Rugby Standort / Location: Norwich Research Park, Norwich NR4 7TJ, UK

Die Baugeschichte der University of East Anglia am westlichen Stadtrand von Norwich gliedert sich in zwei recht unterschiedliche Kapitel: In den Gründerjahren ab 1963 hinterließen hier vor allem namhafte Architekten ihre Spuren wie Denys Lasdun (von dem der Masterplan für den Campus stammt) und Foster + Partners (die hier 1978 mit dem Sainsbury Centre for Visual Arts ihr erstes öffentliches Gebäude in Großbritannien realisierten).

Ab den 90er-Jahren nahm die Universität dann eine landesweite Führungsrolle im ökologischen Bauen ein und gab Neubauten in Auftrag, die eher durch hohe Energieeffizienz als durch gestalterische Brillanz auffielen. Dazu zählen das Elizabeth Fry Building von John Miller & Partners (1995), das Zuckerman Institute von RMJM (2002) und das Thomas Paine Study Centre von RH Partnership Architects (2009). Das nun fertiggestellte »Enterprise

Centre« von Architype führt diese Ahnenreihe hocheffizienter Neubauten fort, setzt jedoch zugleich gestalterische Akzente.

Der um Superlative nicht verlegene Bauherr vermarktete das Enterprise Centre zur Fertigstellung als »Britain‘s greenest building«. Es wurde in Passivhausqualität errichtet und erhielt eine BREEAM-Zertifizierung mit der Bestnote »Outstanding« (herausragend). Das sichtbarste Alleinstellungsmerkmal des Gebäudes ist jedoch die weitgehende Verwendung nachwachsender, aus der Region stammender Baumaterialien. Dieser Schwerpunkt hat mit der Zweckbestimmung des Bauherrn zu tun: Die Adapt Low Carbon Group fördert Startup-Unternehmen − zumeist Gründungen ehemaliger UEA-Forscher −, die sich mit CO2-sparenden Technologien und innovativen Anwendungen für land- und forstwirtschaftliche Produkte befassen. Der Neubau bietet zum einen

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kostengünstige Büroräume und Beratungsmöglichkeiten für diese Unternehmen. Zum anderen beherbergt er Seminar- und Arbeitsräume für die Studierenden der UEA. Der kammartige Gebäudegrundriss öffnet sich nach Osten zu einer der Zufahrtsstraßen, die zum Campus führen. Unter einem hohen Vordach gelangt man in den Innenhof, den zu großen Teilen ein weiß verputzter Hörsaalkubus für 300 Personen einnimmt. Rechts davon führt der Haupteingang in das zweigeschossige Foyer an der Westseite des Gebäudes, das als Empfang, informeller Treffpunkt und Ausstellungsfläche dient. Auf Holzstützen sind darin vier Besprechungsräume eingestellt, die von einer offenen Galerie im Obergeschoss erschlossen werden. Während der Nordflügel des Enterprise Centre den Start-ups vorbehalten ist, sind die studentischen Seminar- und Arbeitsräume im südlichen Flügel untergebracht.

Vorgehängte Fassade aus Weizenstroh Am sichtbarsten wird die Wertschätzung des Bauherrn für nachwachsende Rohstoffe an den 293 großformatigen Paneelen aus Weizenstroh, die an den Nord-, West- und Ostfassaden als vorgehängte, hinterlüftete Bekleidung angebracht sind. Dafür pflanzten Landwirte aus der Region eigens langstielige Weizenarten an, die ein Institut für Biotechnologie

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auf dem UEA-Campus gezüchtet hat.

Die Herstellungstechnik der Fassaden ähnelt der traditioneller Strohdächer, nur dass die Halme in diesem Fall nicht vor Ort, sondern witterungsgeschützt in der Werkstatt auf 120 ≈ 300 cm große Paneele aus Holzwerkstoffplatten aufgebracht wurden. Diese wiederum sind auf einer Unterkonstruktion aus Holzlatten am Gebäude eingehängt. Die geneigten Dachflächen im Süd- und Nordflügel erhielten hingegen eine konventionell vor Ort aufgebrachte Reetdeckung. Zwar gilt Stroh als weniger witterungsbeständig als Schilfrohr, für das als Dachdeckung gemeinhin eine Lebensdauer von 50 − 60 Jahren angenommen wird. Dennoch rechnet Projektleiter James Todd von Architype, dass auch die Strohpaneele mindestens 30 Jahre überdauern werden, da sie vertikal angebracht wurden und überdies hinterlüftet sind.

Für den Brandschutz galten bei der Strohfassade ähnliche Anforderungen wie an eine Holzverschalung. Ein Brandüberschlag aus anderen Gebäuden ist wegen des isolierten Gebäudestandorts praktisch ausgeschlossen. Um Vandalen keine Chance zu geben, reicht die Strohverkleidung im Erdgeschoss maximal bis auf Sturzhöhe hinab. Von innen ist sie durch die Holzständerwände vor Feuer geschützt.

Außerdem durchdringen weder Wärme- noch Stromleitungen die Strohfassade. Um jedoch ganz sicherzugehen, ließ der Bauherr das Stroh nach dem Einbau zusätzlich mit einem Flammhemmer besprühen.

Holz in allen Variationen Auch an anderer Stelle loteten die Architekten konsequent die gestalterischen Spielräume aus, die das Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen bietet. Dabei gelang es ihnen, die Materialvielfalt durch eine einheitliche Farbpalette zu bändigen.

Zwei der vier Besprechungsräume über dem Foyer sind mit Stoffpaneelen aus Naturfasern verkleidet. Ein dritter erhielt einen braunen Kalkputz und der vierte eine Verkleidung aus Schilfrohrmatten. An den Flurdecken im Erdgeschoss verbessern Holzwolle-Leichtbauplatten die Raumakustik. Die Sheddächer im

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­ A 1 nsicht von Südwesten 2 Südansicht aus dem benachbarten Landschaftspark ­1 S outhwest elevation 2 S outh view from the adjoining landscape garden Geschossfläche / Gross inter­ nal floor area: 3400 m2 Energiebezugsfläche nach PHPP / Treated floor area acc. to PHPP: 2794 m2 Gesamtkosten /Total cost: 11,6 Mio. GBP Luftdichtheit (n50) / Airtight­ ness (n50): 0,21/h Kennzahlen Photovoltaik / Key figures of photovoltaic array: Bruttofläche / Gross area ca. 480 m2 Stromerzeugung / Electricity generation 43,5 MWh/a Energiebilanz gemäß Passiv­ haus-Projektierungspaket (PHPP) / Energy ­balance acc. to Passive House Planning Package (PHPP): Heizwärmebedarf / Space ­heating demand 8 kWh/m2a Kältebedarf / Cooling demand 6 kWh/m2a Primärenergiebedarf ohne Nutzerstrom /Primary energy demand excl. plug loads 57,6 kWh/m2a Primärenergiebedarf inkl.

Nutzerstrom / Primary energy demand including plug loads 119 kWh/m2a U-Werte / U-values: Außenwände / External walls 0,12 W/m2K Dach / Roof 0,13 W/m2K Fußboden gegen Erdreich / Floor to subsoil 0,13 W/m2K Fenster / Windows Uw = 0,83 W/m2K Ug = 0,53 W/m2K Uf = 1,12 W/m2K CO2-Emissionen (inkl. Bau­ phase) über 100 Jahre / CO2 emissions (including embo­ died carbon) over a 100 year life cycle: 4,4 kg CO2/m2a

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9 E ingangshalle mit ­Empfang 10 Büro im Nordflügel 11 Flur im Obergeschoss; rechts die Besprechungsräume über der Eingangshalle 12 Lüftungs- und Energie­ konzept Sommer 13 Lüftungs- und Energie­ konzept Winter 9 E xhibition hall with ­reception 10 Office in the north wing 11 Upper floor corridor with conference rooms to the right 12 Ventilation / energy ­concept: summer 13 Ventilation / energy ­concept: winter

During the past twenty-five years, the University of East Anglia (UEA) has instigated a series of ground-breaking sustainable buildings on its campus, which is situated on the western periphery of the Norwich. This followed after the University’s first series of architecturally striking new university buildings, which included Denys Lasdun’s campus plan and famous ziggurat accommodation blocks (1963−1966), as well as Norman Foster’s Sainsbury Centre for Visual Arts (1978). In contrast, the Elizabeth Fry building by John Miller & Partners (1995) was celebrated as the lowest-energy building of 1990s Britain, rather than for the quality of its architecture. In the following years, RMJM’s Zuckerman Institute (2002) and the Thomas Paine Building by RH Partnership Architects (2009) advanced Fry’s low-energy approach.

In 2010, the university established an energy and carbon reduction programme, committing to a 35 % reduction by 2015 from the 1990 baseline.

It was in the context of this recent history that the Enterprise Centre was handed over to its UEA client, the Adapt Low Carbon Group in the summer of 2015. Fulfilling both Passive House and BREEAM “Outstanding” credentials, the new-build has been promoted as “Britain’s greenest building” by the UEA. A key business aim of the Adapt Group is sup-

porting and developing local businesses working with regionally sourced, bio-based materials and low-carbon technologies.

Hence, the new building is intended both as incubator and home to small and mediumscale businesses emerging from the university’s research programmes, as well as a teaching facility for UEA’s students. E-shaped in plan, the building faces east, perpendicular to the main entrance road to the campus. The ground floor entrance is set back from the open portico, behind which there is a 300-seat lecture theatre. An open, double-volume foyer extends along the west side of the building, comprising a reception area, seating and exhibition areas, above which, four “meeting pods” are strung along an open gallery. The north wing accommodates small business “hatcheries”, whereas student workrooms and seminar rooms are located in the southern wing, creating a total 3,400 m2 gross internal floor area.

The Enterprise Centre’s pitch for “deep green” credentials lies in its extensive use of primarily locally-sourced, bio-based building materials, most explicitly represented by 294 straw thatch panels that were applied as rain screen cladding on the north, west and east facades.

The handmade straw thatch includes regionally grown, long straws harvested from wheat

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species cultivated by the neighbouring John Innes Centre, a research institute engaged in plant science and microbiology. Reed thatch is used on the inclined parts of the roof, while reed board panels cover one of the upperfloor meeting pods. The other three pods have been lined with nettle and hemp fabrics or finished with lime plaster.

The building rests on a thick concrete floor slab (with 70 % ground granulated blast-furnace slag added to improve the CO2 balance) and is supported by a glulam timber frame.

Steel beams were only needed for the widespanning roof that separates the courtyard from the street. According to a life cycle assessment by Architype, the embodied CO2 emissions in the building materials amount to 168 kg/m2 of useful surface. For a conventionally built university building, this value would have been at least five times higher. It is particularly the timber structure that contributes to the benign eco-balance of the building, despite the fact that − as in many contemporary timber buildings in the UK − the laminated timber was imported from Austria.

The timber studs in the external walls, in contrast, were sourced from nearby Thetford Forest. These studs mainly consist of Corsican pine − a material that, thus far has only been used for subordinate purposes, such as fence posts in the area. Heating energy for the newbuild is supplied by the University’s own district heating system, which was extended to the site for this purpose. The neighbouring Law Faculty building, which was refurbished at the same time, is also supplied by this heating system. In order to avoid having to install an active cooling system, the architects designed a night flush ventilation system that uses the cool outside air. During normal operation, fresh air enters the building via two MVHR units located on the north side of each office/ seminar wing. From here it is distributed through ventilation ducts to the individual rooms. The used air is extracted from the corridors and fed back into the ventilation unit

before it is finally expelled via the roof. In addition to this, all office and seminar rooms can be manually ventilated by means of narrow ventilation flaps located behind aluminium louvres in the facade. The only exception to this is the auditorium on the ground floor, which is mechanically ventilated.

The entire flat roof area is covered by 480 m2 of photovoltaic panels that are expected to produce 43.5 MWh of electricity per year. According to the PHPP calculations, this should be sufficient to cover 40 % of the entire electricity demand in the building, including plug loads.

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Schnitt Dach / Südfassade Maßstab 1:20 a Abdichtung Elastomer­ bitumen Sperrholz Fichte im Gefälle 22 mm Hinterlüftung b Unterspannbahn diffu­ sionsoffen Holzfaserplatte 12 mm Holzstegträger / Wärmedämmung Zellulose 300 mm OSB-Platte 18 mm, Fugen luftdicht verklebt Gipskarton 2 ≈ 15 mm Gipsputz 2 mm c Lüftungsgitter Aluminium eloxiert natur d Fenster (Lüftungsflügel) Dreifach-Isolierverglasung Holz-Aluminium-Rahmen e Linoleum 3 mm Trittschallmatte Kork 3 mm Estrich Kalziumsulfat mit Zuschlag Recyclingglas 40 mm Trennlage Trittschalldämmung Recyclingkautschuk 5 mm OSB-Platte 18 mm Holzstegträger 400 mm/ Dämmung Mineralwolle 100 mm Abhängung Schwingbügel Gipskarton 2 ≈ 15 mm Gipsputz 2 mm f Abdeckung Aluminium eloxiert natur g ����������������������� Schalldämmung Holzwolle-Leichtbauplatte 50 mm h MDF acetyliert, wetterfest 18 mm Lattung vertikal/Hinterlüftung 50 mm Lattung horizontal 25 mm Holzfaserplatte bituminiert 15 mm Stegträger / Wärmedämmung Zellulose 200 mm Ständer Schwarzkiefer bzw. Fichte/Wärmedämmung Zellulose 140 mm OSB-Platte 18 mm, Fugen luftdicht verklebt Gipskarton 15 mm Lattung / Installationsraum 35 mm Sperrholz Birke 15 mm

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Section, roof / south facade (left) Scale 1:20 a �������������������������� Elastomeric bitumen roof ������������������������� ing system Spruce plywood 22 mm Ventilation gap b Breather membrane Timber roof sheathing board 12 mm Timber I-joist beam / cellulose insulation 300 mm OSB board 18 mm with airtight sealed joints High density plasterboard 2 ≈ 15 mm Gypsum plaster 2 mm c ��������������������������� Ventilation louvres, natural anodised aluminium d �������������������������� Window (ventilation casement), triple glazing in timber/aluminium frame e Linoleum 3 mm Cork/foam granulate ­underlay 3 mm Calcium sulphate screed with recycled glass aggregate 40 mm Separating layer Recycled rubber isolation matting 5 mm OSB board 18 mm Timber I-joist beam 400 mm/mineral wool insulation 100 mm Resilient bars 25 mm High density plasterboard 2 ≈ 15 mm Gypsum plaster 2 mm f �������������������������� Natural anodised aluminium flashing g Wood wool insulation 50 mm h Acetylised MDF 18 mm Vertical battens/ventilation gap 50 mm Horizontal battens 25 mm Bituminous timber weathertight board 15 mm Larsen truss/cellulose ­insulation 200 mm Softwood studwork (Corsican pine and fir)/cellulose insulation 140 mm OSB board 18 mm with airtight sealed joints High density plasterboard 15 mm Service void 35 mm Birch plywood 15 mm

Schnitt Dach / Westfassade Maßstab 1:20 i Verkleidung Weizenstroh ca. 200 mm Sperrholz Fichte 12 mm (Paneele im Format ca.

1200 ≈ 3000 mm) Lattung horizontal 50 mm Lattung vertikal/Hinterlüftung 50 mm Holzfaserplatte bituminiert 18 mm Rest wie in h j Laibung außen: MDF acetyliert, wetterfest k Brüstungsabdeckung Aluminium eloxiert natur l Bodenplatte Stahlbeton, Oberfläche diamantgeschliffen, 350 mm Trennlage Abdichtung Kunststofffolie Wärmedämmung EPS 250 mm Schüttung Recyclingkies 50 mm Section, roof / west facade (right) Scale 1:20 i Prefabricated wheat thatch cladding approx.

200 mm Spruce plywood backing 12 mm (panel size approx.

1200 ≈ 3000 mm) Horizontal battens 50 mm Vertical battens / ventilation gap 50 mm Bituminous timber weathertight board 18 mm Rest as in h j External window reveal: Acetylised weathertight MDF 18 mm k ������������������������� Window cill, natural anodised aluminium l ������������������������� Ground floor slab, reinforced concrete, with diamond-ground upper surface 350 mm Protection layer Polymer damp proof membrane EPS insulation 250 mm Recycled clean grit binding 50 mm

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Efficient and low-cost design of comfort ventilation systems

Rainer Pfluger ist seit 2014 assoziierter Professor für Bauphysik und Gebäudetechnik an der Universität Innsbruck. Zuvor arbeitete er unter anderem am Passivhaus Institut in Darmstadt.

Gabriel Rojas und Elisabeth Sibille arbeiten als wissenschaftliche Mitarbeiter am Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen der Universität Innsbruck. Beide schlossen 2015 ihre Promotionen zu unterschiedlichen Themen der Gebäudelüftung ab.

Oliver Kah arbeitet seit 2001 am Passivhaus Institut in Darmstadt und beschäftigt sich dort mit Energieeffizienzpotenzialen von Nichtwohngebäuden sowie der Gebäudetechnik.

Kristin Bräunlich ist seit 2010 Mitarbeiterin am Passivhaus Institut und dort unter anderem im Bereich der Zertifizierung von Lüftungsgeräten als Passivhauskomponenten tätig.

Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung ist in den letzten Jahren zum integralen Bestandteil im Neubau und der Altbausanierung geworden. Ein Grund hierfür sind die Vorschriften des Gesetzgebers: Die Lüftung zum Feuchteschutz gemäß DIN 1946-6 muss Bauschäden durch Feuchtigkeit ständig und nutzerunabhängig − also auch bei zeitweiliger Abwesenheit der Bewohner − sicherstellen.

Diese Anforderung gilt laut Energieeinsparverordnung § 6 sowohl für Neubauten als auch für umfassende Renovierungen. Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung leisten aber noch mehr: Sie sorgen für gesunde, schadstoffarme Raumluft, bringen die vorerwärmte Zuluft gezielt und ohne Zugerscheinungen in die Aufenthaltsräume ein und reduzieren mit rund 90 % Wärmerückgewinnung Lüftungswärmeverluste deutlich. Darüber hinaus halten Feinfilter in den Anlagen Pollen aus der Außenluft fern und reduzieren die Feinstaubbelastung im Innenraum. Schalldämpfer sorgen sowohl für den Geräte- als auch den Außenschallschutz, Telefonieschalldämpfer vermeiden die Schallübertragung zwischen den Räumen.

Vorteile / Advantages

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forschung und praxis

Komfortlüftung effizient und ­kostengünstig planen

Nutzerbefragungen bei zahlreichen Projekten haben den hohen Komfort und die Zufriedenheit mit Komfortlüftungsanlagen bestätigt.1 Die Vorzüge der Komfortlüftung gegenüber reinen Abluftanlagen lassen sich mit einer frühzeitigen Zusammenarbeit zwischen Architekt und Fachplaner besonders kostengünstig nutzen. Die nachfolgenden Abschnitte sollen daher bei der Gestaltung, der Auswahl und Dimensionierung bereits in frühen Planungsphasen helfen.

Die Systemauswahl Die Entscheidung für ein zentrales oder dezentrales Lüftungssystem kann nur gemeinsam mit den Bauherrn bzw. Nutzern getroffen werden. Neben den Kosten und dem Energiebedarf sind dabei zahlreiche weitere Kriterien abzuwägen. Vor allem die Architektur spielt eine Schlüsselrolle.

In der Literatur finden sich häufig widersprüchliche Definitionen für die unterschiedlichen Anlagentypen. In diesem Beitrag wird unter einer zentralen Anlage ein Lüftungssys-

Nachteile / Disadvantages

Zentrale Lüftungsanlagen / Centralised ventilation systems • Zentrale Außen-/Fortluftführung spart Wanddurchbrüche in den Wohnungen / Central fresh air/exhaust air ducts eliminate the need for wall penetrations in the individual apartments • Kein Platzbedarf für Wärmerückgewinnungsgeräte in den Wohnungen (vorteilhaft bei Sanierungen) / No space requirement for heat recovery units in the apartments (beneficial in the case of refurbishments) • Schallschutz (Ventilatoren liegen außerhalb der Wohnung) / Noise prevention (fans are positioned outside the apartments) • Wartung und Filterwechsel ohne Terminabsprache mit den Bewohnern möglich / Servicing and changing of filters can be performed without arranging appointments with residents • Weniger Einzelkomponenten notwendig (Ventilator, Wärmetauscher, Frost­ schutz, Kondensatablauf etc.) / Fewer components (fans, heat exchangers, frost protection, condensate drains, etc.)

• Ansaugposition der Außenluft frei wählbar / Position of fresh air inlet can be chosen independently from the apartments

• Relativ hoher Planungsaufwand (Fachplaner erforderlich), Brandschutzanforderungen sind zu beachten / Involves large amount of planning (specialist consultants are required), fire protection requirements must be observed • Relativ hoher Platzbedarf für die Kanalführung (Schächte, Horizontalverteilung etc.) / Requires large amount of space for ductwork (ventilation shafts, horizontal duct systems, etc.)

• Höherer Druckverlust (wird aber z. T. durch höhere Ventilatoreffizienz wieder kompensiert) / Higher pressure loss (which is however partially compensated for by greater fan efficiency) • Höherer Wartungs- und Reinigungsaufwand bei größeren Anlagen / Involves larger amount of servicing and maintenance work • Lüftungszentrale (relativ hoher baulicher Aufwand) oder sichere Gerätezugänglichkeit (bei Dachaufstellung) nötig / Central ventilation station (large amount of structural work) or necessity to provide safe access to ventilation unit (roof position) • Wohnungsweise Volumenstromregler erforderlich /Requires airflow controllers in each apartment

Dezentrale Lüftungsanlagen / Decentralised ventilation systems

1

• Individuelle Regelbarkeit (Volumenstromsteuerung und Balanceabgleich) und Wartung, kurzes Kanalnetz / Individual control (volume flow control and system balancing) and servicing, short duct runs • Kein Technikraum nötig, Aufstellung in Bad oder Küche bzw. Decken- oder Wandintegration möglich / ������������������������������������������������ Building services room is not required, accommodation of unit in bathroom or kitchen, or installation in ceilings or walls • Keine Geruchsübertragung zu Nachbarwohnungen durch Leckagen / ��������� no transfer of odours to neighbouring apartments through leakages • Geringer Planungsaufwand, standardisierte Lösungen, Vorfertigung möglich / Involves a small amount of planning work, standardised solutions, possibility of prefabrication

52 research and practice

• Außenwanddurchbrüche in jeder Wohneinheit notwendig / Requires exterior wall penetrations in each dwelling unit • Geräteschallabgabe der dezentralen Geräte im Aufstellraum / Noise pollution from the decentralised unit in its place of installation • Platzbedarf für die Einzelgeräte / Space requirement for the individual units • Filter, Frostschutz und Kondensatablauf an jedem Einzelgerät / Filter, frost protection, condensate drain must be provided for each individual unit

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Schlafzimmer/ Bedroom

Wohnzimmer/ Living room

Schlafzimmer/ Bedroom

Schlafzimmer/ Bedroom

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Schlafzimmer/ Bedroom

Wohnzimmer/Living room

Flur/Corridor

Bad/Bathroom

Schlafzimmer/ Bedroom

Bad/Bathroom

Küche/Kitchen

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Wohnzimmer/Living room

Bad/Bathroom

Küche/Kitchen

Küche/Kitchen

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Membrantechnologie als auch Rotationswärmeübertrager (sog. Regeneratoren) verfügbar (Abb. 4, 5). Letztere sind aber nur als wohnungsweise Geräte zu empfehlen, da sonst Gerüche (z. B. aus der Küchenabluft) zwischen den Wohnungen übertragen werden können.

Neu hinzugekommen sind in den letzten Jahren außerdem rekuperative Wärmeübertrager mit periodischer Umschaltung (Abb. 6). Bei diesen Systemen lässt sich der Grad der Feuchteübertragung über die Drehzahl des Rotors bzw. die Periodendauer der Umschaltung sogar je nach Bedarf variieren.

Ergebnisse aus der Forschung

Gerätepositionierung Ungeachtet der Systemwahl (zentral, dezentral oder raumweise) sollten die Geräte generell möglichst nahe an der thermischen Gebäudehülle platziert werden, um die Leitungslängen der wärmegedämmten Kanalabschnitte zu minimieren.

Bei zentralen Geräten ist die Aufstellung im Dachbereich vorteilhaft, weil sich so die Außenluftansaugung auf kurzem Wege und mit guter Luftqualität realisieren lässt. Dabei sollte stets an der Nordfassade angesaugt werden, weil sonst die von der Sonne vorerwärmte Luft im Sommer zu Überhitzung führen kann. Bei Sanierungen bieten sich Dachböden für die Geräteaufstellung an, sofern sie definitiv nicht ausgebaut oder aufgestockt werden sollen.

Ansonsten können natürlich Kellerräume als Technikraum genutzt werden. Erfahrungsgemäß ist dann aber ein höherer Aufwand für die Außenluftansaugung und den Fortluftauslass erforderlich. Auch hinsichtlich der architektonischen Gestaltung ist diese Variante weniger vorteilhaft.

Speziell für die Sanierung sind in den letzten Jahren zunehmend platzsparende dezentrale Geräte verfügbar, die sich in Küchen und Bädern in Wände oder Decken integrieren lassen (Abb. 15). Diese platzsparende Bauweise macht solche Geräte natürlich auch für den Neubau interessant, denn eigene Technikbzw. Hauswirtschaftsräume in Wohnungen kommen heute aus Kostengründen kaum mehr infrage.

Kompakte Wärmerückgewinnungssysteme In den vergangenen Jahren haben sich die thermische und elektrische Effizienz sowie die Schalldämpfung von Lüftungsgeräten spürbar verbessert. Elektrisch kommutierte Gleichstromventilatoren (EC-Ventilatoren) sind praktisch zum Standard geworden. Mit der Einführung der Feuchterückgewinnung besteht die Chance, auf den Kondensatablauf im Lüftungsgerät komplett zu verzichten. Darüber hinaus können die Plattenabstände der Wärmeübertrager geringer ausfallen, weil sie nicht mehr durch Kondensattropfen versperrt werden können. Die Folge: Bei gleicher Effizienz lassen sich deutlich kompaktere Geräte realisieren, was besonders bei der Fassadenintegration von Vorteil ist. Im Projekt HeatXFan entwickelt die Universität Innsbruck gemeinsam mit der Firma Frivent (St. Johann, A) einen Wärmerückgewinnungsventilator für diesen Einsatzbereich (Abb. 12). Er verfügt über einen alternierend betriebenen Rekuperator gemäß Abb. 6 und benötigt daher bis −15 °C keinen gesonderten Frostschutz.

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Schlafzimmer/ Bedroom

Mitarbeiter der Universität Innsbruck (Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen) haben in den letzten Jahren gemeinsam mit internationalen Forschungseinrichtungen und Entwicklern eine Reihe von Forschungsprojekten zur Lüftung abgeschlossen (Abb. 15). Die folgenden Abschnitte fassen die wesentlichen Ergebnisse zusammen. Darüber hinaus hat das Passivhaus Institut einen umfangreichen Protokollband zu kostengünstigen Lüftungslösungen herausgegeben.2

Weiterentwicklung der Kaskadenlüftung Das Prinzip der Kaskadenlüftung hat sich als Standardsystem für die Luftverteilung in den Wohnungen etabliert (Abb. 8). Dabei wird die Zuluft über ein Kanalnetz mit Zuluftauslässen in die Schlafräume bzw. in das Wohnzimmer eingebracht. Über den Flur strömt die Luft in die Ablufträume (z. B. Küche, Bad und WC) weiter und wird dort abgeführt. Für die

4 F unctional principle of a plate heat exchanger (recuperator) with membrane technology 5 Functional principle of a rotary heat exchanger (regenerator) 6 Functional principle of a recuperator with periodically alternating air flow direction a Exhaust air b Fresh air c Rotary wheel/ Heat accumulator Heat transfer Moisture transfer 7 Roofop installation of a centralised MVHR unit on a new Passive House ­building 8 ��������������������������� Classic cascade ventilation (conceptual sketch) 9 ������������������������ Extended cascade ventilation (conceptual sketch) 10 Cascade ventilation with active overflow elements Fresh air Exhaust air Air overflow Active overflow ­element

. ϑ – ϑ + P /(m cp) ETA EHA el ηWRG = ϑETA – ϑODA fortluftseitiger WärmeηWRG ������������������������ bereitstellungsgrad / Recovery efficiency ratio from exhaust air ϑETA Ablufttemperatur / Used indoor air temperature ϑEHA ������������������������� Fortlufttemperatur / Exhaust air temperature ϑODA Außenlufttemperatur / Outdoor air tempera­ ture Pel ����������������������� elektrische Leistungsaufnahme / Electric ­power input cp Wärmekapazität / Heat capacity (of air) . m Massenstrom / Mass flow (of air) 11

forschung und praxis 55

Relative Zielwertabweichung [-] / Relative deviation from target value [-]

Rainer Pfluger has been an associate professor for building physics and building services at Innsbruck University since 2014. Prior to this he worked for, among other places, the Passive House Institute in Darmstadt.

0.8

0.6

0.4 TVOC Summe / Total 0.2

CO2

rel. Feuchte / rel. humidity

0 14

10 20 30 40 50 60 0 Zuluft Schlafzimmer / Fresh air into bedroom [m3/h]

Mechanical ventilation units with heat recovery supply healthy, low-pollutant air, transmit the preheated supply air to the interior space without draughts and reduce ventilation heat loss significantly by recovering approximately 90 % of the extracted heat. User surveys have confirmed that residents in numerous developments approve of the high level of comfort and are generally happy with the ventilation systems.1 The intention of this article is to provide initial support in the design, selection and dimensioning of mechanical ventilation systems.

Range of systems: centralised, decentralised or room-based?

The most important advantages and disadvantages of centralised and decentralised units are summarised in fig. 1. A centralised unit is considered a ventilation system that uses a single heat exchanger to supply several apartments. In the case of decentralised systems, each dwelling unit is equipped with its own separate heat exchanger. A directed flow of air from the supply air rooms to the exhaust air rooms can be achieved in both cases (fig. 2).

If, however, an individual heat exchanger is installed in every room (room-based system), the amount of supply air is more or less doubled as each room has its own separate supply and exhaust air system. This solution also requires that each room has an exterior wall penetration and problems caused by the transmission of airborne sound or noise made by the equipment itself cannot be ruled out.

Furthermore, the energy efficiency of a roombased system is generally far lower than that of a centralised or decentralised system.

Choice and size of equipment A range of new, highly efficient ventilation units have appeared on the market in recent years. The component database on the Passive House website (www.passivehouse.com) provides a good overview of these units.

The most important data in terms of energy for mechanical ventilation units with heat re-

Gabriel Rojas and Elisabeth Sibille are research assistants in the field of energy-efficient building design at Innsbruck University. In 2015, they were both awarded their PhDs in different areas of building ventilation.

Oliver Kah has been working for the Passive House Institute in Darmstadt since 2011.

He is involved in the energy potential of non-residential buildings as well as in building services.

Kirsten Bräunlich has been working for the Passive House Institute since 2010.

Among other things, she is responsible for the certification of mechanical ventilation units as Passive House components.

Musikkens Hus, Aalborg

HENSOTHERM® Brandschutz-Beschichtungen für ökologisches Bauen HENSOTHERM® Brandschutz-Beschichtungssysteme sind nach DIN und EN zugelassen und besitzen weitere internationale Zulassungen / Zertifikate nach BS, VKF, UL und GOST. Im Fokus unserer Entwicklungsarbeit stehen die Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit der auf Wasser basierenden und wartungsfreien Produkte unserer Green ProductLinie. Sie sind frei von VOC und neben der LEEDBestätigung auch AgBB-geprüft, eingestuft in die VOC-Emissionsklasse A+, besitzen bereits eine Umweltproduktdeklaration (EPD) Typ III und sind im DGNB-Navigator registriert. HENSOTHERM® Stahlbrandschutz-Beschichtungen, nach DIN EN 13501-2 zugelassen, bieten fast uneingeschränkte Möglichkeiten, filigrane und vielfältige Stahlbauteile als architektonisches Element sichtbar zu lassen und gleichzeitig den Anforderungen des passiven baulichen Brandschutzes zu entsprechen.

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Schallschutz rundum

Raue Schale, feines Innenleben Im österreichischen Andelsbuch hat der Architekt Andreas Mohr die elterliche Schreinerei um einen subtil gestalteten Anbau erweitert. Dieser greift die Kubatur des Bestandsgebäudes auf, kontrastiert sie jedoch mit einer eigenen Materialsprache. Mit Ausnahme der je zu zwei Dritteln verglasten Stirnseiten ist das Gebäude mit einer rau wirkenden Außenhaut aus groß­ flächigen Holzschindeln verkleidet.

Durchbrochen wird diese Hülle durch verglaste Schlitze zwischen den Doppelbindern der Tragkonstruktion. Sie bringen darüber hinaus Tageslicht in die beiden Geschosse. Im Erdgeschoss des Neubaus entstand ein stützenfreier Werkstattbereich. Hier sorgen niedrig dimensionierte Unterzüge aus Bau­Buche von Pollmeier dafür, dass ausreichend lichte Höhe für den Werkstattbetrieb vorhanden ist. Das Obergeschoss dient als Ausstellungsraum für die Produkte der Tischlerei.

Durch die paarweise angeordneten Binder wirkt die Dachkonstruktion besonders filigran. Die Furnierschichtholz-Bauteile aus Buchenholz besitzen in etwa die 1,5-fache Biegefestigkeit von vergleichbaren Werkstoffen aus Fichtenholz, sodass die Binderquerschnitte entsprechend schlanker ausfallen ­können. Neben den Trägern wird BauBuche auch in Form von Platten und Paneelen angeboten. Außerdem verarbeitet Pollmeier den Werkstoff zu ­einem Bodenbelag.

Reutlingens erstes zertifiziertes Passivhaus steht an einer viel befahrenen, vierspurigen Durchgangsstraße und dient dem Architektenpaar Mona Tarazi-Ertel und Andreas Ertel als Wohnund Arbeitsort. Bei der Planung des viergeschossigen, 385 m2 großen Neubaus spielte daher nicht nur ein hoher Wärme-, sondern auch bestmöglicher Schallschutz eine Rolle.

Nach außen hin übernehmen diese Funktion weitgehend die hoch gedämmte, luftdichte Gebäudehülle sowie dreifach verglaste Schallschutzfenster. Zwischen den Etagen gewährleisten dagegen vorgefertigte Brettsperrholz-Rippenelemente des Typs Ligno Rippe Q3 von Lignotrend die erforderliche Schalldämmung. Die Bauteile aus heimischer Weißtanne benötigen keine weitere unterseitige Beplankung oder Beschichtung. In den Deckenhohlräumen lassen sich ­Installationen, eine Beschwerung, Akustikabsorber oder Brandschutz­ lagen anordnen. Im Wohnhaus Ertel sorgen eine Kalksplittschüttung und ein vom Hersteller definierter, geprüfter Elementaufbau für Schallschutz speziell im Tieftonbereich. Mit dem natureplus-Zertifikat gewährleistet ­Lignotrend überdies die ökologische und baubiologische Qualität der Elemente.

Lignotrend Produktions GmbH Landstraße 25, D–79809 Weilheim-Bannholz Tel.: +49 7755 9200-0 info@lignotrend.com www.lignotrend.com

Extrastarke Holzbauplatte Mit den sogenannten elka strong boards (kurz: esb) wollen die elkaHolzwerke eine stabile Alternative zu herkömmlichen OSB-Platten bieten.

Jüngste Referenz des seit 2009 erhältlichen Plattenwerkstoffs ist das Holzdach des Elefantenhauses im Züricher Zoo, in dem 4000 m2 esb-Platten verbaut wurden. Laut Hersteller zeichnet sich das Produkt durch eine 40 % höhere Querzugsfestigkeit als OSB aus.

Die Biegefestigkeit und das E-Modul sind in beide Richtungen gleich, während sie bei OSB-Platten in Querrichtung halbiert sind. Außerdem neigt esb laut Hersteller weniger zum Quellen. Die Platten sind weitgehend diffusionsoffen und können so auch auf ungeheizten Dachböden eingesetzt werden. Gleichzeitig sind sie regensicher und als Unterdeckplatten zertifiziert.

Die esb-Platten werden zu 100 % aus heimischem Frischholz ohne Altholzanteile gefertigt und geschliffen ausgeliefert. Ein Nachschleifen oder sonstige Nachbearbeitungen werden daher überflüssig. Laut elka sind die Platten praktisch geruchsfrei und weisen äußerst geringe VOC- und Formaldehydwerte auf. Der Grund: Für die Herstellung werden ausschließlich Fichtenholz verwendet, das deutlich harzärmer ist als das für OSB-Platten üblicherweise verwendete Kiefernholz. elka-Holzwerke GmbH Hochwaldstraße 44, D–54497 Morbach Tel.: +49 6533 956-0 info@elka-holzwerke.de www.elka-holzwerke.de

Pollmeier Massivholz GmbH & Co.KG Pferdsdorfer Weg 6, D–99831 Creuzburg Tel.: +49 36926 945-0 info@pollmeier.com www.pollmeier.com

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produkte 61

Innenausbau Bodenbeläge, Wand- und Deckenverkleidungen, Möbel

format neu interpretieren. Erhältlich sind die Muster Herringbone (Fischgrät), Mosaic (eine Art Schachbrettmuster), Chevron (mit V-förmiger Verlegung) und Bond (in versetzten Reihen nebeneinander). Die vier Muster werden jeweils in Eiche und Douglasie angeboten, wobei die Dielenbreite zwischen 5 und 50 cm gewählt werden kann. Die Massivholzdielen sind zwischen 2,2 cm und 3,5 cm stark.

Cradle-to-Cradle-Teppichfliesen Desso hat erstmals das Cradle-to-­ Cradle-Zertifizierungslevel »Gold« für eine Teppichfliesenkollektion erhalten. Die neue Gold-Kollektion ist standardmäßig mit dem Rücken EcoBase ausgestattet. Dieser enthält Kalziumkarbonat (Kreide), das in einem Upcycling-Prozess von Trinkwasserunternehmen in den Niederlanden gewonnen wird. Das Teppichgarn besteht zu 100 % aus recyceltem Nylon (Econyl von Aquafil). Insgesamt enthalten die Produkte der Gold-Kollektion 52 % Recyclingmaterial und sind ihrerseits zu 80 % nach dem Cradle-to-CradlePrinzip wiederverwertbar. Ihr Gehalt an flüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen (TVOC) entspricht ebenfalls den Cradle-to-Cradle-Kriterien.

Sie fordern, dass 7 Tage nach Einbau ein Messwert von 0,5 mg/m3 Raumluft unterschritten wird.

Desso c/o Tarkett Holding GmbH Nachtweideweg 1–7, D–67227 Frankenthal Tel.: +49 6233 81–1900 service-de@desso.com www.desso.de

Große Dielen, traditionelle Muster Das dänische Unternehmen Dinesen hat sich auf Bodenbeläge aus extralangen und –breiten Douglasien- und Eichendielen spezialisiert. Das dafür benötigte Holz stammt größtenteils aus deutschen, aber auch aus franzö­ sischen und dänischen Wäldern. Neu im Programm ist nun GrandPattern, ­eine Kollektion aus Dielenböden, die traditionelle Parkettmuster im Groß-

68 products

Dinesen Klovtoftvej 2, Jels, DK– 6630 Rødding Tel.: +45 7455 2140 info@dinesen.com www.dinesen.com

Weniger Vinyl, kein HDF Amorim hat zwei seiner Korkfußböden im Hinblick auf höhere Ressourcen­ effizienz weiterentwickelt. Die Serie Authentica by Wicanders soll durch mehr Kork eine höhere Dämmung ­bieten und gleichzeitig durch die Reduktion des Vinylanteils die Umwelt entlasten. Auf einen PVC-Träger wurde bei dem Bodenbelag ganz verzichtet.

Ohne HDF-Trägerplatte kommt hingegen der Bodenbelag Corkcomfort PressFit aus. Das speziell für Sanierungen konzipierte, schwimmend zu verlegende Produkt benötigt nur eine Aufbau­höhe von 6 mm und ist laut Amorim schnell zu verlegen und ebenso schnell wieder zurückzubauen.

Amorim Deutschland GmbH Berner Str. 55, D–27751 Delmenhorst Tel.: +49 4221 593-01 germany.ar.de@amorim.com www.amorim-deutschland.de

Mit Recyclingmaterial bezogen Der Freischwinger ray (Foto) und eine Vielzahl weiterer Produkte aus dem Brunner-Sortiment sind ab sofort mit einem Bezugsstoff aus 100 % recyceltem Polyestergarn erhältlich. Dieses wird aus gebrauchten Plastikflaschen gewonnen und von dem dänischen Textilhersteller Kvadrat zu den Synthetikstoffen Revive 1 und Revive 2 verarbeitet. Der von der britischen Designerin Georgina Wright entwickelte Stoff wirkt aus der Ferne einfarbig, besitzt jedoch aus der Nähe gesehen ein feines zweifarbiges Muster.

Revive 1 wird in 25, Revive 2 in 22 verschiedenen Farben angeboten.

Recycelt und langlebig

Brunner GmbH Postfach 1151, D–77863 Rheinau-Freistett Tel.: +49 7844 402-0 info@brunner-group.com www.brunner-group.com

Mit einem »Anzug für den Boden« vergleicht Thomas Trenkamp, Gründer des Bodenbelagsherstellers Carpet Concept, den neuen Webteppich Eco Iqu. Er wird in zwei Oberflächenstrukturen − fein und rau − sowie in 30 Farbtönen angeboten. Laut Hersteller ist der Bodenbelag extrem ­belastbar und besitzt einen Fleece-­ Rücken aus 100 % Recyclingmaterial.

Optional lässt er sich zudem mit einer akustisch wirksamen CAS-Rückenbeschichtung ausstatten.

Kvadrat Nollendorfstraße 15, D–10777 Berlin Tel.: +49 6172 943920 germany@kvadrat.org www.kvadrat.de

Carpet Concept Objekt-Teppichboden GmbH Bunzlauer Straße 7, D–33719 Bielefeld Tel.: +49 521 92459-0 info@carpet-concept.de www.carpet-concept.de

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Step by step towards the Nearly Zero Energy Building standard

1, 4 Geschosswohnungsbau in Frankfurt/Main, HHS Planer + Architekten 2015: Mit einer Gebäudehülle im Passivhausstandard (H‘T = 0,28 W/m2K), 550 m2 Photovoltaik und einem 60-kWh-Stromspeicher erzeugt das Haus mehr Energie, als seine Bewohner verbrauchen.

Damit wird es wohl auch den künftigen Niedrigstenergiestandard weit übertreffen.

2 Kennwerte für die Gebäudehülle beim EnEVReferenzgebäude und beim KfW-Effizienzhaus 55 (vereinfachtes Nachweisverfahren) 3 Bausteine des »Plus-Pakets« beim KfW-Effizienzhaus 40 Plus

Seit 1. Januar 2016 gelten in Deutschland neue Anforderungen an die Energieeffizienz von Neubauten. Das hat es lange nicht mehr gegeben: Für die letzte Änderung in diesem Bereich hatte noch die Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 gesorgt.

Was in der öffentlichen Diskussion oft als »EnEV 2016« bezeichnet wird, ist in Wirklichkeit eine Nachwirkung der noch gültigen EnEV 2014. Bei deren Einführung hatte man beschlossen, mit der Anhebung der Effizienzniveaus um weitere zwei Jahre zu warten. ­Sofort umgesetzt wurden damals nur einige Neuerungen bei den Energieausweisen (z. B. die Einführung der Effizienzklassen A+ bis H, die seither auch in Immobilienanzeigen anzugeben sind) und eine verschärfte Austauschpflicht für alte Heizkessel.

Das neue Anforderungsniveau der EnEV gilt für alle Neubauten, deren Bauantrag nach dem 1.1.2016 eingereicht wurde. Dabei greifen im Wesentlichen drei Neuerungen: • Der zulässige Primärenergiebedarf für Wohn- und Nichtwohnbauten wurde um 25 % abgesenkt. Konkret heißt dies, dass der nach Anlage 1 der EnEV errechnete Jahres-Primärenergiebedarf des Referenzgebäudes künftig mit 0,75 multipliziert wird.

• Die Anforderungen an den Wärmeschutz der Gebäudehülle (H’T-Wert) werden um etwa 20 % strenger. Diese Verschärfung erfolgt indirekt: Die maximal zulässigen, je nach Gebäudetypologie unterschiedlichen H’T-Werte in Anlage 1, Tabelle 2 der EnEV sind gleich geblieben. Neu ist jedoch, dass der H’T-Wert der Gebäudehülle künftig höchstens demjenigen des Referenzgebäudes entsprechen darf. Der Gesetzgeber rechnet damit, dass dies in etwa einer 20 %igen Verschärfung entspricht.

• Der Primärenergiefaktor für Strom sinkt von 2,4 auf 1,8, um den gestiegenen Anteil erneuerbarer Energien (> 30 %) am deutschen Strommix widerzuspiegeln. Dies gab letztlich auch den Anstoß für die Verschärfung der H’T-Werte. Ohne sie hätten Gebäude mit Wärmepumpen- oder BHKW-Heizung künftig womöglich einen geringeren Dämmstandard benötigt als bisher, um den Anforderungen der EnEV zu genügen.

Bei Nichtwohngebäuden gibt es eine Reihe von Ausnahmen von den verschärften Anforderungen an Primärenergiebedarf und H’T-

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fachwissen

Wie weiter, EnEV? Schritt für Schritt zum Niedrigstenergiestandard

Wert. ­Alles beim Alten bleibt z. B. in Hallen mit mehr als 4 m Höhe, die mit dezentralen Gebläse– oder Strahlungsheizungen ausgestattet sind, sowie für niedrig beheizte Zonen in Gebäuden (Innenraumtemperatur 12−19 °C).

Noch nicht absehbar ist derzeit die Einführung des vereinfachten Verfahrens für den EnEVNachweis bei Wohngebäuden, das unter dem (inoffiziellen) Namen »EnEV easy« bekannt wurde. Einen ersten Entwurf hierfür hatte das Fraunhofer Institut für Bauphysik schon 2010 vorgestellt. Die an das Anforderungsniveau der EnEV 2016 angepasste Endfassung durchläuft momentan noch die politischen Abstimmungsprozesse.

Neue KfW-Standards: Effizienzhaus 40 Plus statt Effizienzhaus 70 Zeitversetzt zur EnEV-Verschärfung hat Anfang April 2016 nun auch die KfW ihre Förderstandards im Programm 153 »Energieeffizient Bauen« angepasst. Das KfW-Effizienzhaus 70 entfällt künftig, weil dieses Niveau nun in etwa dem EnEV-Mindeststandard entspricht. Nichts geändert hat sich hingegen bei den Anforderungen an KfW-Effizienzhäuser 40 und 55. Für Letzteres wird zusätzlich ein vereinfachtes Nachweisverfahren eingeführt, das ähnlich wie »EnEV easy« mit Referenzwerten für Dämmung und Haustechnik arbeitet (Abb. 2).

Als neuen, dritten Förderstandard hat die KfW das »Effizienzhaus 40 Plus« eingeführt, bei dem ein wesentlicher Teil des Energiebedarfs direkt am Gebäude aus erneuerbaren Quellen erzeugt und gespeichert wird. Die Anforderungen an Primärenergiebedarf und Gebäudehülle sind hierbei dieselben wie beim KfWEffizienzhaus 40. Das geforderte »Plus-Paket« (Abb. 3) für Effizienzhäuser 40 Plus umfasst: • eine Anlage zur regenerativen Energieerzeugung (PV, Kleinwindkraft oder BHKW), • einen stationären Stromspeicher, • eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sowie • ein Interface, auf dem sich Stromerzeugung und –verbrauch für den Bewohner visualisieren lassen.

Das vereinfachte Verfahren für KfW-Effizienzhäuser 55 arbeitet mit maximal zugelassenen U-Werten für die Gebäudehülle und vordefinierten Kombinationen für die Haustechnik (Heizung, Trinkwassererwärmung und Lüftung). Die einzuhaltenden Dämmwerte zeigt

1

70 specialist knowledge

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5 Entwicklung nationaler Niedrigstenergiestandards in Europa (Stand: Mitte 2015)3 ‡ Standard liegt vor ‡ Standard liegt vor; Gesetzgebungsverfahren läuft noch ‡ Standard noch in ­Arbeit 5 D evelopment of national NZEB definitions in Europe (as of summer 2015)3 ‡ Definition exists ‡ Definition exists; ­pending approval ‡ Definition in progress

1

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oncerted Action Energy C Performance of Buildings (CA EPBD) (Hg.): 2016. ­Implementing the Energy Performance of Buildings Directive. ­Lissabon 2015. www.bit.ly/CA-EPBD Danish Building Research Institute (Hg.): Cost-optimal levels of minimum ­energy performance requirements in the Danish Building Regulations. ­Kopenhagen 2013. www.bit.ly/SBI_2013 Buildings Performance ­Institute Europe (BPIE) : Nearly Zero Energy Buildings Definitions Across ­Europe. Brüssel 2015 www.bit.ly/BPIE_2015

72 specialist knowledge

ordnung 2010 − seinerzeit als freiwillige Standards − die künftigen Anforderungsniveaus für 2015 und 2020 festgelegt. 2013 ergab eine Studie der Universität Aalborg, dass schon der Energiestandard von 2010 für Wohngebäude nicht kostenoptimal war.2 Bei dem für 2020 erwarteten Anforderungsniveau ­lägen die Lebenszykluskosten sogar um 45−60 % über dem Optimum. Bezahlbar wird der ­Niedrigstenergiestandard in Dänemark also nur, wenn Effizienzmaßnahmen und erneuerbare Energien (insbesondere regenerative Fernwärme, die in Dänemark den Markt dominiert) deutlich billiger oder die Anforderungen an den Niedrigstenergiestandard gelockert werden.

Die Studie stammt von 2013, vor dem jüngsten Ölpreisverfall. Seither sind höhere Energieeffizienzniveaus für Gebäudebesitzer in Europa noch unattraktiver geworden, obwohl sie für den Klimaschutz eigentlich erforderlich wären. Dieses Dilemma dürfte auch die weiteren Diskussionen um die EnEV in Deutschland bestimmen. Angesichts des zunehmenden Gegenwinds, den höhere Energiestandards für Gebäude derzeit erleben (Stichworte: Flüchtlingsdebatte, WDVS-Diskussion, steigende Wohnungspreise in den Metropolen), ist folgendes Szenario nicht unwahrscheinlich: Der Niedrigstenergiestandard wird später definiert als geplant und fällt nur geringfügig strenger aus als das bisherige Niveau. Danach wird sukzessive nachgebessert. Schließlich sieht schon die EU-Richtlinie von 2010 vor, das »kostenoptimale Niveau« (und damit die energetischen Anforderungen als Ganzes) auch nach 2020 alle fünf Jahre zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen. Die Einführung des Niedrigstenergiegebäudes dürfte also nicht den Endpunkt einer Entwicklung markieren, sondern nur einen ersten Meilenstein. JS

At the beginning of 2016 − and for the first time in seven years − the legal requirements for the energy efficiency of new buildings have been tightened in Germany. On average, new-builds have to consume 25 % less primary energy and have to have U-values 20 % better than previously. Along with these changes, the semi-state bank, KfW has also updated its funding programmes for energy efficient newbuilds (KfW-Effizienzhaus). Typical U-values of a KfW-Effizienzhaus 55 can be found in fig. 2, along with those of the reference building for EnEV compliance calculations. Even more demanding are the standards KfW-Effizienzhaus 40 and KfW-Effizienzhaus 40 Plus. While the first stipulates energy efficiency levels close to that of the Passive House Standard, the latter additionally requires a ‘plus package’ for renewable energies to be installed (fig. 3).

The various Effizienzhaus standards also indicate possible definitions of the German Nearly Zero Energy Building (NZEB) Standard which, according to the EU Energy Performance of Buildings Directive (EPBD; 2010/31/EU), will be applicable to all new public buildings by 2019 and to all new buildings by 2021. While according to an EU-wide survey,1 60 % of all EU member states already had definitions for the new standard in place in mid-2015, Germany was lagging behind. The Government’s ambition is to have the national definition approved by the end of 2016.

Due to different national approaches to energy demand calculations and widely varying primary energy factors, the different NZEB standards in Europe are difficult to compare.

Nevertheless, the survey 1 shows the levels being aimed for: in Austria, requirements will be over 50 % tighter than those of the 2012 building ordinance. In France and Italy, a tightening of some 60 % compared to current standards is expected. Whether such standards are still ‘cost-optimal’ as required by the EPBD, however, seems doubtful. The low price of oil can be a major impediment in this respect, as it tends to shift the cost advantage towards less efficient, fossil-fuelled solutions. Consequently, the UK government has already discarded a law that required all new homes to be carbon neutral by 2016. With soaring housing prices in many large cities, opposition to tighter energy levels is mounting in other countries too. A Danish study from 20132 showed that the expected NZEB Standard for 2020 would result in life cycle costs for new dwellings that are 45−60 % higher than the theoretical optimum. For Germany, this might mean that the NZEB Standard will be far less ambitious than expected and will only be gradually tightened after its introduction in 2019. This would comply with the EPBD, which requires cost-optimum levels (and hence energy requirements) to be verified and, if necessary, adjusted every five years ­after 2020.

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Green Books – Tools for sustainable architecture Building for the future today Sustainable Construction Techniques

Sebastian El khouli Viola John Martin Zeumer

Sustainable Construction Techniques From structural design to interior fit-out: Assessing and improving the environmental impact of buildings

∂ Green Books

ISBN 978-3-95553-238-3 2015. Sebastian El khouli, Viola John, Martin Zeumer. 152 pages with numerous drawings and photos. Format 21 × 29.7 cm. Hardcover. € 59.90 / £ 48.– / US $ 84.– + postage/packing + VAT, if applicable

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Life Cycle Analysis for buildings Embodied energy and recycling-friendly construction Key certification standards and databases Design optimisation during the planning process Comprehensive documentation of building projects

Designing for energy efficiency Roberto Gonzalo Rainer Vallentin Planning and design of energy-efficient buildings

Passive House Design ∂ Green Books

Passive House Design ISBN 978-3-95553-220-8 2014. Roberto Gonzalo, Rainer Vallentin.

152 pages with numerous illustrations and photos.

Format 21 × 29.7 cm. Hardcover. € 59.90 / £ 48.– / US $ 84.– + postage/packing + VAT, if applicable

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Project planning and energy balancing of passive houses Design strategies and construction methods Renovations using passive house components Home automation for passive houses Detailed documentation of constructed examples

New strategies for old buildings Energy efficiency refurbishments ISBN 978-3-920034-90-4 2013. Clemens Richarz, Christina Schulz.

144 pages with numerous diagrams, tables and photos. Format 21 × 29.7 cm. Hardcover. € 59.90 / £ 48.– / US $ 84.– + postage/packing + VAT, if applicable

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The economics and ecology of energy-efficient renovations Structural and system engineering measures Energy balancing according to DIN V 18599 Analysis of completed projects and numerous design details

A holistic approach to the assessment of sustainability Green building certification systems ISBN 978-3-920034-54-6 2011. Thilo Ebert, Natalie Eßig, Gerd Hauser.

144 pages with numerous diagrams, tables and photos. Format 21 × 29.7 cm. Hardcover. € 59.90 / £ 48.– / US $ 84.– + postage/packing + VAT, if applicable

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International framework conditions for sustainable building Certification systems in detail: BREEAM, LEED, DGNB, MINERGIE, HQE, EU Green Building Programme, CASBEE Planning processes and documentation requirements Certification costs, Project examples

Concepts for the post-fossil fuel era Sustainable Building Services ISBN 978-3-920034-49-2 2011. Bernhard Lenz, Jürgen Schreiber, Thomas Stark. 144 pages with numerous diagrams, tables and photos. Format 21 × 29.7 cm. Hardcover. € 59.90 / £ 48.– / US $ 84.– + postage/packing + VAT, if applicable

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Building services systems Building services in the energy concept Optimisation in existing buildings and in operation

Sustainable building planning from the outset A life cycle approach to buildings ISBN 978-3-920034-45-4 2010. Holger König, Niklaus Kohler, Johannes Kreißig, Thomas Lützkendorf. 144 pages with numerous diagrams, tables and photos. Format 21 × 29.7 cm.

Hardcover. € 59.90 / £ 48.– / US $ 84.– + postage/packing + VAT, if applicable

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Environmental life cycle assessments of materials, construction elements and buildings Calculates and optimises life cycle costs Reference projects: life cycle analysis in practice Planning tools, databases and tips on calculations

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Der Nutzer − das unbekannte Wesen?

Planung kostengünstiger Lüftungssysteme Wie weiter, EnEV?

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Zeitschrift für nachhaltige Architektur und energetische Sanierung Review of Sustainable Architecture and Energy-Efficient Refurbishment

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Impressum

Fotos, zu denen kein Fotograf genannt ist, sind Architektenaufnahmen, Werkfotos oder stammen aus dem Archiv DETAIL.

∂ green Zeitschrift für nachhaltige Architektur und energetische Sanierung Ausgabe 1/2016 Verlag: Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG Hackerbrücke 6, 80335 München Tel. (089) 38 16 20-0, Fax (089) 38 16 20-66 Internet: http:// www.detail.de Postanschrift: Postfach 20 10 54 80010 München Persönlich haftende Gesellschafterin: Institut für internationale ArchitekturDokumentation Verwaltungs-GmbH, München, eine 100%-ige Tochter der ATEC Business Information GmbH. Kommanditistin (100 %): ATEC Business Information GmbH, München.

Redaktion DETAIL: (Anschrift wie Verlag, Telefon-Durchwahl -57, E-Mail: redaktion@detail.de): Christian Schittich (Chefredakteur, V. i. S. d. P., CS), Sabine Drey (SD), Andreas Gabriel (AG), Frank Kaltenbach (FK), Julia Liese (JL), Michaela Linder (ML) Thomas ­Madlener (TM), Peter Popp (PP), Maria Remter (MR), Jakob Schoof (JS), Edith Walter (EW), Heide Wessely (HW) Zeichnungen: Dejanira Ornelas Bitterer, Marion Griese, Emese M. Köszegi, Simon Kramer, Freie Mitarbeit: Ralph Donhauser, Martin Hämmel Englische Übersetzung: Feargal Doyle, Sharon Heidenreich, Sean McLaughlin, Lance Phipps Korrektorat: Annegret Scholz (deutsch), Anna Roos (englisch) Herstellung / DTP: Peter Gensmantel (Leitung), Cornelia Kohn, Andrea Linke, Roswitha Siegler, Simone Soesters Vertriebsservice (Abonnementverwaltung und Adressänderungen): Vertriebsunion Meynen, Große Hub 10, 65344 Eltville Tel. (0 61 23) 92 38-211, Fax: -212 E-Mail: detailabo@vertriebsunion.de Marketing und Vertrieb: Claudia Langert (Leitung) Irene Schweiger (Vertrieb) Tel. (089) 38 16 20-37 (Anschrift wie Verlag) Auslieferung an den Handel: VU Verlagsunion KG Meßberg 1 20086 Hamburg Anzeigen: Karin Lang (Leitung, V. i. S. d. P.), DW -48 Claudia Wach, DW -24 (Anschrift wie Verlag)

Seite 4−5: Eibe Sönnecken, Darmstadt Seite 6−7: Filip Dujardin, Gent Seite 8−9: H. G. Esch, Hennef Seite 10−11: Graham Bizley, Compton Dundon Seite 14−21, 28 unten, 31−33, 35 oben, 36−37, 39, 40, 41 rechts, 42−43: Jakob Schoof, München Seite 12−26, 28 oben: Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück / Zooey Braun Seite 27 oben: Pfeil & Koch Ingenieurgesellschaft, Stuttgart Seite 27 unten: Zooey Braun, Stuttgart Seite 30: Morgan Sindall, London/Darren Carter Seite 35 unten: Building Design Partnership, London Seite 36: Dennis Gilbert/arturimages Seite 38, 41 unten, 43 unten: Dietmar Strauß, Besigheim Seite 42 links, 43 oben: Transsolar GmbH, Stuttgart Seite 46, 47, 48 rechts: VELUX Österreich GmbH, Wolkersdorf/Jörg Seiler Seite 48 links, 49−51: Juri Troy, Bregenz/Wien Seite 53, 54 unten: Universität Innsbruck/Pavel Sevela Seite 56: RWD Schlatter AG, Roggwil Seite 58: Zehnder GmbH, Lahr Seite 61 links oben: Christian Grass Seite 64 oben: Andrew Lee Seite 70−71: Constantin Meyer, Köln Seite 72: Buildings Performance Institute Europe, Brüssel

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