Abschnitt C: Bauliche Umsetzung III Haustechnik Haustechnik – Rohbau und Vorbereitung

Geöffneter Schornsteinschacht für Abgasleitung

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Durchbrüche im Kellergeschoss; Gewölbedecke Quelle: innovaTec

Haustechnik III.1

Vorbereitende Arbeiten Haustechnik Für die Modernisierungs- und Instandsetzungsmaßnahmen im Bestand waren vorbereitende Arbeiten im Bereich der Haustechnik unerlässlich. In beiden Gebäudehälften wurden vorbereitende Arbeiten hinsichtlich der gewünschten Luftdichtheit der Gebäudehülle durchgeführt. So wurden sämtliche Schachtbereiche, die z. B. an Außenwände grenzen, vorab mit Innenputz zur Erzielung der gewünschten Luftdichtheit versehen. Diese Maßnahme wurde auch für solche Schachtflanken ausgeführt, die an Schornsteinzüge grenzen, da alte Schornsteinzüge in der Regel nicht besonders luftdicht sind.

Haustechnik innovaTec Energiesysteme GmbH Ing.-Büro für Technische Gebäudeausrüstung und Energiekonzepte, Ahnatal Dipl.-Ing. Joachim Otte

Generell wurden alle auf Putz zu installierenden Leitungen aufgrund der Luftdichtheit erst installiert, nachdem der Innenputz aufgebracht wurde. Mit dem Vorziehen des Schachtputzes konnten die Steigestranginstallationen unabhängig vom sonstigen Innenputz erstellt werden; das schaffte Zeitvorteile. Nach dem Einbringen des Innenputzes (und später auch des Estrichs) wurde zumindest außerhalb der Sommermonate baldmöglichst Wärme im Gebäude benötigt, um die mit Innenputz / Estrich in das Gebäude eingebrachte Feuchtigkeit zügig verdunsten und ablüften zu können.

Hinweis: Die mit dem roten Kästchen gekennzeichneten Abbildungen, Grafiken und Hinweise sind im Anhang des Berichts entweder in größerem Format dargestellt oder mit ergänzendem / vertiefendem Material versehen.

Haustechnik 101

Luftdichtigkeit

Dunstrohranschluss VOR (re) und NACH (li) Herstellung des luftdichten Anschlusses Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: innovatec

Haustechnik III.2

Externe Funktionsparameter für die Haustechnik Hinsichtlich der Koordinierung der Arbeiten und Sicherung der Bauqualität galten für die Gebäudesanierung nach dem „Hamburger Standard“ prinzipiell die gleichen Bedingungen wie für diejenigen des „EnSan“-Standards. Beide Gebäudehälften sollten die Anforderungen an eine zeitgemäße Modernisierung, Instandsetzung und Bautechnik erfüllen. Die Luftdichtheit ist generell in der DIN 4108 geregelt und die Einhaltung der Grenzwerte für energiesparende Gebäude unverzichtbar. Dies gilt besonders für ein Gebäude wie dieses, in dem Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung installiert sind, da die Effizienz der Wärmerückgewinnung direkt von der erzielten Luftdichtheit abhängt. Auch für die einwandfreie Funktion der Raumwärmeversorgung über die Heizkörper ist die Einhaltung der Luftdichtheitsgrenzwerte wesentlich, da energiesparende Gebäude auf kleine Heizleistungen projektiert sind und größere, mitunter systematische Leckagen in der Gebäudehülle von der verfügbaren Heizleistung nicht kompensiert werden können. Weitere Besonderheiten ergeben sich für die Haustechnik im „EnSan“-Gebäudeteil aus der Innendämmung der Straßenfassade.

Elektroinstallation Die Elektroinstallation ist unabhängig von der Art der Sanierung. Lediglich aufgrund des, diesem EnSan-Projekt zugeordneten, Messprogramms ergaben sich für Teilbereiche des Gebäudes weitergehende Anforderungen. Zur Sicherung der Luftdichtheit bei der Elektroinstallation wurden Unterputzdosen (UP-Dosen) immer mit ausreichend Gipsmörtel in die vorbereiteten Wandaussparungen gesetzt, damit über das Füllmaterial die Luftdichtheit erreicht wurde. Bei Leitungsinstallationen in Leerrohren wurden die Leerrohre entweder kurz vor den UP-Dosen gekürzt (um mit dem Aufbringen des Innenputzes die Luftdichtheit des Leerrohres gegenüber der UP-Dose herzustellen) oder die Leerrohre wurden an einem Ende mit geeignetem, dauerhaftem Tape verschlossen. Die Elektroinstallation der Dachwohnungen erfolgte im Bereich der Dachsparrenfelder so, dass die luftdichtende Ebene möglichst wenig durchstoßen wurde. In der Regel war es so, dass unterhalb der luftdichtenden Folie noch eine Unterkonstruktion von wenigen Zentimetern Stärke erfolgte und die Elektroinstallationen (z. B. für Leuchtenauslässe) in dieser Ebene verzogen werden konnten. Elektroleitungen, die durch die luftdichte Ebene geführt wurden (Folie oder Innenputz), erhielten je Kabel einen luftdichten Abschluss. Hierfür wurden geeignete Klebebänder (wie an einem Beispiel des in die Luftdichtung eingeklebten Schmutzwasser-Lüftungsrohres oben dargestellt) oder spezielle Foliendichtungssysteme verwendet. 102

Haustechnik

Ausführung Messanschlüsse

vorbereiteter Messanschluss für REED-Kontakte Signal Fensteröffnung

Vorbereiteter Platz für MessanschlussBalkentemperaturen und Wärmeflussplatte

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: innovatec

Haustechnik III.3

Installation Messtechnik-Leitungsnetze Das Messprogramm dieses „EnSan“-Projekts zur Erfassung der Energie- und Wasserverbrauchswerte in den beiden Gebäudehälften stellt die wesentliche Datenbasis des Demonstrationsbauvorhabens dar. Die Installation der Messleitungen wurde von dem Elektroinstallations-Betrieb ausgeführt. Die Installationsleistungen sind als eigener Titel im Leistungsverzeichnis ausgeschrieben worden. Zur Sicherung einer einwandfreien Funktion der Messtechnik wurden vom Elektroinstallateur alle installierten Leitungen auf Funktion „durchgemessen“ und katalogisiert. Dieses Schnittstellenprotokoll diente den Messtechnikern der TU Hamburg-Harburg als Grundlage für den Anschluss. Besonderheiten für den „Baustellenalltag“ ergeben sich dort, wo filigrane Messleitungen nicht ausreichend lang vom Hersteller geliefert werden, um bis zur Messdose verlegt werden zu können (z. B. die Kabel der REED-Kontakte in den Fenstern). Hier war der Elektroinstallateur gefordert, äußerst sorgfältig für sichere Kabelverbindungen zu sorgen; Kurzschlüsse auf den Messleitungen mussten ebenso ausgeschlossen werden, wie Unterbrechungen oder Eindringen von Feuchtigkeit. Die Verwendung von Schrumpfschläuchen ist bei solchen Verbindungen unverzichtbar. Solchermaßen verlängerte Leitungen sind VOR dem Verschließen von Oberflächen (z. B. Deckleisten am Fenster) immer auf ihre Funktion zu prüfen. Für die Messung des Wärmedurchgangs durch Wandflächen wurden so genannte Wärmeflussplatten verwendet. Für die Montage der Messleitungen mussten gesonderte Installationspläne angefertigt werden, die in den Grundrissen die geforderten messtechnischen Anforderungen (ohne sonstige haustechnische Installationen) zeigten. Ergänzt wurden diese Pläne durch eine ausführliche tabellarische Beschreibung von Prof. Leschnik, TU HamburgHarburg, und eine gemeinsam erstellte Messstellenmatrix als Übersicht. Diese Installationsunterlagen wurden dem Elektroinstallationsbetrieb vorab übersandt und zusätzlich vor Ort in einer gemeinsamen Begehung von Installationsbetrieb, Haustechnikplaner und Messtechniker erläutert. Im Verlauf der Installationsarbeiten wurden einzelne Begehungen gemeinsam mit der TU Hamburg-Harburg und dem Installateur durchgeführt, um die Übereinstimmung zwischen Planung und Ausführung zu prüfen. Gerade im Bereich der Gebäudesanierung ergeben sich aufgrund der baulichen Verhältnisse immer wieder neue, von der eigentlichen Planung abweichende, Situationen vor Ort, die mitunter einen flexiblen Umgang mit den geplanten Lösungen erfordern. Die Klimamesstechnik wurde auf dem Dach des Gebäudes installiert. Die Unterkonstruktion der Solaranlage diente der Befestigung des Messmastes. Die Messleitungen wurden im gleichen (Schornstein-)Schacht wie die Leitungen der thermischen Solaranlage geführt. Der Solaranlageninstallateur (Gewerk Heizung/Lüftung/Solar) stellte die entsprechenden Durchführungen für die Messkabel seitlich aus dem Solarschacht auf das Dach her.

Haustechnik 103

Installation unter gedämmter Kellerdecke

Schnitt Kellerdeckendämmung

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: innovatec

Haustechnik III.4

Sanitär- und Lüftungsinstallationen Im Rahmen der Planung der Sanitär- und Lüftungsinstallationen waren der Platzbedarf (in Schächten und bei Verziehungen) sowie eine fachlich ordentliche Behandlung der Luftdichtheit bei Durchdringungen festzulegen. Eine gute Planung im Vorfeld und eine zeitnahe Bauleitung vor dem Verschließen der Oberflächen sind unverzichtbar. Hierfür wurden den Installationszeichnungen Schachtdetails beigefügt und mehrere Begehungen bzw. Besprechungen mit den verschiedenen Gewerken durchgeführt. Die Installation der Sanitärfallrohre stellte Anforderungen an den Schall- und Brandschutz. Im Projekt wurde für die Fallrohre ein üblicher Standard – muffenlose Gusseisenrohre mit Innen- und Außenbeschichtung – gewählt. Für den Dachdurchgang war eine luftdichte und wärmebrückenfreie Lösung erforderlich; diese Bereiche wurden mit Kunststoffrohr installiert (Brandschutzanforderungen sind hier in der Regel nicht gegeben, ansonsten können auch Brandschutzmanschetten ergänzt werden). Der Durchgang durch die luftdichtende Ebene war fachgerecht zu verschließen. Beide Gebäudehälften erhielten eine vollflächige Wärmedämmung unter der Kellerdecke. Die Befestigung der Verund Entsorgungsleitungen unter der Kellerdeckendämmung ist beispielhaft dargestellt (siehe Abbildung). Die Trinkwasser-, Trinkwarmwasser- und Zirkulationsleitungen wurden mit ausreichend Abstand zueinander und zur Installationswand platziert, um die Rohrwärmedämmungen in ausreichender Dimension anbringen zu können. Im „EnSan“-Gebäudeteil wurden Rohrdämmstärken von 150 % gegenüber der Dämmung gemäß EnEV gewählt. Auch die Kaltwasser führenden Trinkwasserleitungen wurden wärmegedämmt, um den Wärmeübergang zu den Warmwasserleitungen gering zu halten. In den Schächten war ferner der Platzbedarf für horizontal anbindende, quer zur Installationsebene verlaufende Rohrleitungen (z. B. Badanschluss WC = DN 100) einzuplanen. Ferner waren Einbauten wie Unterputz-Wasserzähler mit Absperrarmaturen oder auch Regeleinrichtungen für die Lüftung Bestandteile von Installationsschächten, für die gegebenenfalls Revisionsöffnungen in der Schachtwandung außerhalb von Spritzwasserbereichen (Wanne, Dusche) vorzusehen. Der Dachdecker setzt üblicherweise die Dunsthauben für die Be- und Entlüftung des Kanalsystems. Die Komponenten des Lüftungssystems liefert und montiert das Gewerk Lüftung. Die dazugehörige Dachhaube wurde allerdings von diesem Gewerk nur geliefert und anschließend vom Dachdecker gesetzt. Hier war die genaue Abstimmung an der Schnittstelle erforderlich. Für die vergleichende Datenerfassung des Projekts waren in den Messwohnungen Wasserzähler mit Impulsausgang notwendig. Um die Wärmedämmung der an die Steigestränge anbindenden Wasserleitungen effizient und möglichst frei von Lücken herzustellen, wurde diese direkt als „Schlauchdämmung“ mit dem zu installierenden Rohr verlegt. 104

Haustechnik

Die Müllräume beider Gebäudehälften befinden sich zentral im Erdgeschoss des Gebäudes. Sie werden mechanisch über das Dach über einen vorhandenen Schornsteinschacht entlüftet, mit ausreichendem Abstand zur Dachterrasse der Dachgeschosswohnung. Werden, wie hier für die Müllraumentlüftung ausgeführt, ehemalige Schornsteinzüge als Lüftungskanäle genutzt, ist generell die Frage des Aufstellortes / der Position des Ventilators zu klären. Ursprünglich war eine Aufstellung im Müllraum selbst vorgesehen. Dies hätte bedeutet, dass in den vorhandenen Schornsteinschacht eine neue Lüftungsleitung hätte eingezogen werden müssen. Die Prüfung des Schornsteinschachtes hat jedoch ergeben, dass dieser nicht lotrecht verläuft und zudem Mauersteine in den Schacht ragen. Daher wurde entschieden, das Lüftungsgerät zwischen Dachhaube und vorhandenem Schornsteinschacht zu platzieren, damit der Schacht im Unterdruck betrieben werden kann und Gerüche aus dem Müllraum über Undichtigkeiten nicht in die Wohnungen gedrückt werden können. Der „Müllraumlüfter“ (im Dachgeschoss der jeweiligen Gebäudehälfte) wurde ebenfalls sehr stromeffizient (Gleichstrommotor) ausgeführt und an den Dachsparren hängend gelagert, um Körperschallschwingungen vom Holzboden des Dachgeschossbodens in die Wohnbereiche auszuschließen.

Haustechnik 105

Detail Lüftungsanlage: Volumenstrom-Messkreuze

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: innovatec

Haustechnik III.6

Im Lüftungskonzept bestehen deutliche Unterschiede zwischen der Sanierung nach „Hamburger Standard“ und derjenigen nach „EnSan-Standard“: - „Hamburger Standard“: Es wurde je eine zentrale, drehzahlregelbare Abluftanlage für die übereinander liegenden fensterlosen Bäder ausgeführt; das Lüftungssystem erhielt Brandschutz in den Geschossdecken sowie Kaltrauchsperren zur Verhinderung von Kaltrauchausbreitung; der Stromverbrauch wird zentral erfasst. - „EnSan-Standard“: Es wurde eine Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung pro Wohnung eingesetzt; die Frisch- / Fortluftauslässe befinden sich nahe der Außenwand jeder Wohnung; daher ist kein Brandschutz erforderlich; der Stromverbrauch wird wohnungsweise erfasst. Im „EnSan“-Gebäudeteil sind Frischlufteinlass und Fortluftauslass jedes Wohnungslüftungsgerätes in die Außenwand eingebaut. Die Durchdringungen der Außenwand wurden als Kernbohrungen in DN 160 (Lüftungsrohr DN 125) gemäß Detailplan erstellt, die Wanddurchführung wurde mit 10 mm Kautschukdämmung wärmegedämmt. Die Lüftungsbauteile (Einlass/Auslass) wurden in DN 160 gewählt (geringe Druckverluste!); der Übergang von DN 125 auf DN 160 liß sich gut in dem Wärmedämmverbundsystem der Gebäuderückseite realisieren. Mit Fertigstellung der gebäuderückseitigen Außenfassade waren auch die Lüftungsbauteile fertig zu installieren. Zur Erfassung der Luftvolumenströme in den Messwohnungen wurden in die zugehörigen Zu- / Abluftleitungen so genannte Volumenstrom-Messkreuze eingebaut (siehe Abbildung). Um für den Luftvolumenstrom ein signifikantes Messsignal zu erhalten, sind die Messkreuze eine Dimension kleiner (DN 100) als die Luftleitung (DN 125) gewählt worden. Der Druckverlust der Messkreuze beträgt bei 100 m3/h etwa 20 Pascal. In Anströmrichtung ist vor der Messeinrichtung eine Beruhigungsstrecke von ca. 1,5 x DN, hinter der Messeinrichtung etwa 1 x DN eingerichtet worden. Damit die Zu- und Abluftleitungen „geöffnet“ werden können, ist jeweils ein Bereich mit Aluflex-Rohr ausgeführt. Weitere Lüftungstechnik ist für die Be- und Entlüftung der Kellerräume installiert worden, da die Kasematten zurückgebaut wurden. Hier wurden kleine Einzellüfter eingesetzt, die zusammen mit dem Treppenlicht geschaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Lüfter im Sommer nur nachts laufen, dann ist die absolute Luftfeuchtigkeit der Außenluft geringer und es kann sich keine Kondensation an den Innenseiten der Kellerwände bilden.

106

Haustechnik

Detailmodell Heizungsrohrverlegung im Sockel

Installationshilfe als 1:1 Modell für die ausführenden Handwerker Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: innovaTec

Haustechnik III.7

Installation Heizung – Solar Für die Installation der vertikalen Heizungssteigleitungen waren die erforderlichen Abstände zueinander (Wärmedämmung) und die Brandschutzanforderungen im Deckendurchgang einzuhalten. Von den Steigleitungen zweigen die wohnungsweisen, horizontalen Anbindeleitungen zu den Heizkörpern ab. Im „EnSan“-Gebäudeteil verfügt jede Wohnung über einen zusätzlichen Wohnungsthermostat, mit dem die Wärmeversorgung der Wohnung vom Flur geregelt und zeitlich gesteuert werden kann. Die Heizungsanbindung der Wohnung ist dafür mit einem elektronischem Thermostatventil versehen. Die Messwohnungen im „EnSan“- und im „Hamburger Standard“-Gebäudeteil sind mit einem Wärmemengenzähler ausgestattet. Die Anbindung der Heizkörper erfolgte mit horizontalen Heizleitungen, die im Bereich der Fußleisten verlegt wurden. Die Fußleiste wurde entsprechend ausgebildet, um die Rohrleitungen zu überdecken. Diese waagerechten Anbindeleitungen erhielten eine unterschiedliche Wärmedämmung: - „EnSan“-Gebäudeteil: Wärmedämmung 6 mm - „Hamburger Standard“-Gebäudeteil: Schutzschlauch 4 mm Zeitgleich mit den Innenputzarbeiten wurden die Holzböden zum Schutz vor Feuchtigkeit mit OSB-Platten abgedeckt. Dadurch wurden die Wände nicht immer bis auf die Dielung verputzt (Luftdichtheit). Für die Befestigung der horizontalen Heizleitungen musste zum Teil Innenputz nachgebessert werden. Aus den Installationsplänen sind die „Auswirkungen“ des besseren Wärmedämmstandards innerhalb der „EnSan“Gebäudehülle deutlich ablesbar, da die Heizkörper dort signifikant kleiner sind als in der Gebäudehälfte des „Hamburger Standards“. Die Heizkörper in den Wohnbereichen wurden unterhalb der Fensterbrüstungen bzw. neben den Balkontüren platziert. Lediglich in den Messwohnungen des 3. OG wurden die Heizkörper in den jeweils korrespondierenden Wohnräumen extra schmal gebaut, um die ebenfalls unter dem Fenster in der Außenwand eingebaute Wärmeflussplatte nicht zu beeinträchtigen. In der „EnSan“-Gebäudehälfte sind drei, in der „Hamburger Standard“-Gebäudehälfte eine Messwohnung vorhanden. Diese Messwohnungen erhielten zusätzlich Wärmemengenzähler mit Impulsausgang (Installationsschacht), die jeweils von der Schachtwand-Revisionsöffnung zu erreichen sein mussten. Im Badbereich standen keine Flächen für Revisionsöffnungen zur Verfügung (Spritzwasserschutz), daher wurde in der Küche zwischen Arbeitsplatte und Hochschränken eine Revision 30 x 30 cm in den Fliesenspiegel integriert.

Haustechnik 107

Beide Gebäudehälften werden von einer gemeinsamen Heizzentrale versorgt. Die verbesserte Wärmedämmung in der „EnSan“-Gebäudehälfte senkt die benötigte Heizleistung, so dass ein wandhängender, modulierender 60-kW-Brennwertkessel für beide Gebäudehälften (1.391 m2 Wohn-/Nutzfläche) ausreichend ist. Der Brennwertkessel ist mit einer Kunststoff-Abgasleitung (DN 100) ausgestattet. Zur Einbringung der Abgasleitung musste ein vorhandener Schornsteinzug auf ganzer Länge einwandig aufgestemmt werden. Der Schornsteinzug wies in seinen lichten Maßen eine zu geringe Breite auf. Die geöffnete Wandung des Schachtes wurde mit einer F90-Brandschutzplaltte (D= 35 mm) geschlossen, so dass die Breite des Schornsteinzuges für den erforderlichen Ringspalt um die Abgasleitung ausreichend war. Auf dem Dach des Gebäudes wurde eine 30 m2 große Solarkollektor-Anlage installiert. Die Sicherung der Kollektorflächen gegen Windlasten erfolgte mit Schwerlast-Betonplatten, die im Rahmensystem des Kollektor-Herstellers eingebracht wurden. Die wasserführende Dachhaut wurde von der Aufständerung nicht durchdrungen und gegenüber dem Rahmensystem der Solaranlage mit einer geeigneten Bautenschutzmatte geschützt. Die Solarrohrleitungen wurden durch zwei nicht mehr benötigte Schornsteinschächte – ohne Verbindungen im Schacht – von der Heizzentrale bis über das Dach geführt und direkt mit einer Wärmedämmung – auf der Vorlaufleitung hochtemperaturfest – versehen. Auf dem Dach entstanden vier Kollektorfelder zu je 7,5 m2, die gleichberechtigt durchströmt werden. Die Kollektorfelder sind symmetrisch zum Steigeschacht angeordnet. Die Rücklalufleitung von der Station im KG zum Dach wurde zweifach für den Anschluss an die zueinander symmetrischen Felder ausgeführt. In jeder Rücklaufleitung ist eine Volumenstrom-Regulier-Armatur für den Hydraulischen Abgleich montiert. Auf eine Verlegung der Solarleitungen nach Tichelmann wurde verzichtet, um die Solarleitungen auf dem Dach so kurz wie nötig zu halten (Wärmeverluste). Die Befestigung der Rohrleitungen entlang der freien Dachflächen erfolgte mit Halfenschienen, die an den Aufstellrahmen der Kollektoren befestigt wurden. Die Rohrleitungen sind mit 100 % Wärmedämmung und Aluflex-Ummantelung versehen.

Koordination und Schnittstellen Die Sicherung der Luftdichtheit, insbesondere im Dach, erforderte eine erhöhte Aufmerksamkeit. Die Zahl der Schnittstellen zwischen den Gewerken erhöhte sich bei der Erstellung der Innendämmung (Straßenfassade), weil an der Innendämmung die Heizleitungen in spezieller Weise zu montieren waren, die Messtechnik integriert wurde und die Ausbaugewerke die Sichtschalung zu verarbeiten hatten.

108

Haustechnik

Fertigstellung der Installationsarbeiten Haustechnik

Wärmeversorgung des Gebäudes Ein modulierender Gas-Brennwertkessel (60 kW) und eine thermische Solaranlage (ca. 24 kW) versorgen das Gebäude mit Wärme. Als Wärmespeicher und hydraulische Weiche dienen zwei 1.000-l-Heizungspufferspeicher. Die Größe der Pufferspeicher wurde anhand des erforderlichen Speichervolumens für die Solaranlage und der vorzuhaltenden Wärmeleistung für die Trinkwarmwasserbereitung bestimmt (Frischwassersystem über Plattenwärmetauscher). Die Pufferspeicher sind hydraulisch gleichrangig im Heizungssystem eingebunden, es werden immer beide Speicher gleichzeitig geladen. Ein System mit zwei Speichern war erforderlich, da die Platzverhältnisse (Treppenabgang) keinen größeren Einzelspeicher zuließen. Während für die Solaranlage das gesamte Pufferspeichervolumen (2.000 l) zur Verfügung steht, werden über den modulierenden Gas-Brennwertkessel nur die oberen Pufferspeicherbereiche geladen – wenn die Solarstrahlung nicht ausreicht. Die Pufferspeicher funktionieren als zentrale Wärmebereitsteller für die Trinkwarmwasserbereitung (über Gegenstrom-Plattenwärmetauscher) und als hydraulische Weiche für die Raumheizung (zwei gemischte Heizkreise). Die gewählten Pufferspeicher verfügen bei nahezu allen Anschlüssen über Einströmrohre zur Erzielung einer guten Temperaturschichtung im Speicher. Alle Umwälzpumpen in dem Heizungs- / Solarsystem werden von der jeweiligen Regelungstechnik drehzahlgeregelt betrieben. Die thermischen und hydraulischen Betriebsbedingungen führen auf diese Weise zu einer exzellenten Energieeffizienz bei zugleich minimiertem elektrischem Aufwand und geringen Kesseltakten.

Haustechnik 109

Thermische Solaranlage Die Thermische Solaranlage besteht aus 12 Modulen mit jeweils rund 2,5 m2 Aperturfläche, die gesamte Absorberfläche beträgt damit ca. 30 m2. Jeweils 3 Kollektoren sind (Low-Flow-Prinzip) nacheinander in Reihe angeordnet; demzufolge sind auf dem Dach 4 Absorber, die parallel mit jeweils gleichem Volumenstrom durchströmt werden. Die Anordnung der Solaranlage auf dem Dach des Gebäudes Kleine Freiheit 46–52 erfolgte symmetrisch zur Mitteltrennwand des Gebäudes (Trennwand zwischen Hausnummer 48 und 50), damit entfallen auf jede Dachhälfte je 6 Kollektoren. Die Heizzentrale des Gebäudes befindet sich im Keller, ebenfalls nahe der Mitteltrennwand, so dass die Solarsteigleitungen (geführt in leeren Schornsteinzügen) symmetrisch mittig zur gewählten Kollektorverteilung auf dem Dach münden. Die beiden nahe der Trennwand stehenden Kollektorreihen (bestehend aus je 3 Modulen) wurden auf dem Dach als drei nebeneinander platzierte Module realisiert. Von den anderen drei Modulen jeder Dachhälfte konnten aus Platzgründen nur zwei in einer Reihe gestellt werden, das dritte Modul steht einzeln. Bezogen auf die Symmetrieachse „Mitteltrennwand“ befinden sich damit zwei 3er-Reihen nahe der Solarsteigleitung, die anderen 2x3 Kollektoren sind vergleichsweise weit entfernt von der Mittelzone. Für einen optimalen Solarertrag ist es wichtig, dass alle Solarfelder mit einem gleich großen Volumenstrom durchströmt werden. Um dies sicherzustellen, wurden die hydraulischen Unterschiede (nahe Anbindung, entfernte Anbindung) über getrennte Solar-Rücklaufleitungen abgeglichen. Alle Kollektorfelder arbeiten auf eine gemeinsame heiße Vorlaufleitung (DN 20), der Rücklauf vom Pufferspeicher zum Dach erfolgt aber über zwei getrennte Rücklaufleitungen (je DN 15). Diese Lösung bietet beste Einstellmöglichkeiten bei geringem Mehraufwand für die Rohrleitungen, der Mehraufwand beschränkt sich auf den Steigleitungsbereich. Der Hydraulische Abgleich erfolgt damit anders als ursprünglich vorgesehen (Abgleich der Volumenströme auf dem Dach bei maximaler Sonneneinstrahlung). Der Rohrleitungsaufwand (doppelte Rücklaufleitung) ist zwar etwas aufwendiger, jedoch sind die jeweiligen Volumenströme in der Heizzentrale so jederzeit gut kontrollierbar.

110

Haustechnik

Insbesondere ist die Menge an Rohrleitungen geringer als bei einer Verlegung nach Tichelmann (gleiche Rohrlängen), wie seitens des Herstellers ursprünglich vorgeschlagen. Der sehr hohe Rohrleitungsaufwand nach Tichelmann hätte nicht nur höhere Kosten verursacht, auch die Wärmeverluste der vermehrten Leitungslängen hätten die Effizienz geschmälert. Die Abbildung zeigt den Hydraulischen Abgleich der zwei Rücklaufleitungen mit dem Ziel gleicher Volumenströme (abzulesen: ca. 4 Liter pro Minute) vor dem Anbringen der Wärmedämmung.

Die Low-Flow-Solaranlage besteht aus einem Primärkreis (40 % Froschutzbeimischung) und einem Sekundärkreis (Heizungspufferspeicher), die Wärmeübertragung erfolgt über einen Gegenstrom-Plattenwärmetauscher. Die gewählte Solarregelung betreibt beide Solar-Umwälzpumpen (Primär- und Sekundärkreis) mit variabler Drehzahl – abhängig von der gemessenen Vor- und Rücklauftemperatur – für maximalen Solarertrag. Die Solarleitungen wurden mit hochtemperaturbeständiger Wärmedämmung (100 % Dämmstärke) ausgerüstet. Zusätzlich wurden die gedämmten Solarleitungen in den Bereichen offener Verlegung auf dem Flachdach mit Alu-Flexrohren versehen, um einen dauerhaften Schutz gegen UV-Strahlung und Beschädigung durch Vögel zu gewährleisten. Haustechnik 111

Trinkwarmwasser-Bereitung Die Trinkwarmwasser-Bereitung (TWW) wurde als Frischwassersystem realisiert. Dabei wird ein Gegenstrom-Plattenwärmetauscher primär mit Heizungswasser und sekundär mit Trinkwasser durchströmt. Am Sekundärausgang soll das Trinkwasser eine Zapftemperatur von z. B. 60 °C (TWW) aufweisen. Die erforderliche Wärmeleistung wird primär über eine drehzahlgeregelte Umwälzpumpe (Drehzahl abhängig von Zapfmenge) vom Pufferspeicher (heiß) in den Plattenwärmetauscher eingespeist. Beide Stoffströme sind im Wärmetauscher durch Edelstahlplatten getrennt und erreichen – da sie im Gegenstrom orientiert sind – einen bestmöglichen Wärmeübergang. Diese Art der TWW-Bereitstellung bietet gegenüber Speichersystemen die folgenden wesentlichen Vorteile: • Minimiertes Legionellenrisiko: Es wird kein Trinkwarmwasser gespeichert, im Pufferspeicher befindet sich Heizungswasser. Über den Plattenwärmetauscher wird nur das zirkulierende TWW bzw. das unmittelbar angeforderte TWW bereitet. • Geringe Rücklauftemperaturen im Primärkreis: Im Ladebetrieb tauscht der Primärkreis gegen kaltes Trinkwasser im Sekundärkreis, dadurch ergeben sich primär geringe Rücklauftemperaturen. Dies ist für den Betrieb von Brennwertkesseln sehr vorteilhaft (niedrige Rücklauftemperatur = gute Brennwertnutzung). • Geringes trinkwasserseitiges Verkalkungsrisiko: Das Trinkwarmwasser wird im Platten-Wärmetauscher auf 60 °C erwärmt, die Verkalkungsprozesse im Wasser verstärken sich ab Temperaturen oberhalb 60 °C. Der Kalkgehalt des Heizungswassers im Pufferspeicher fällt nur einmal aus (im Pufferspeicher bleibt über lange Zeiträume die gleiche Füllung), das Pufferspeicherwasser kann daher dauerhaft ohne Probleme auf Ladetemperaturen bis zu 90 °C (Solaranlage) gehalten werden. Eine Besonderheit ergibt sich daraus, dass gemäß Trinkwasserverordnung zirkulierendes Trinkwarmwasser Temperaturen zwischen 55 °C und 60 °C im gesamten Zirkulationsnetz aufweisen muss. Diese für den reinen Zirkulationsbetrieb geringe erforderliche Wärmeabnahme ermöglicht keine niedrige Rücklauftemperaturen im Primärkreis. Daher bietet es sich an, den Primärkreis-Rücklauf abhängig von der Rücklauftemperatur auf verschiedenen Höhen im Pufferspeicher einzuspeisen. Bei Verwendung eines thermischen 3-Wege-Mischers (als Ventil genutzt) ist dies zur Erhaltung einer geordneten Temperaturschichtung in den Pufferspeichern möglich. Das Bild zeigt ein solches Ventil im eingebauten Zustand (in gleicher Weise angewendet auf den Vorlauf der Solaranlage).

112

Haustechnik

Lüftungsinstallation in den Wohnungen des „EnSan“-Gebäudeteils Bei der Installation der Lüftungstechnik in den Wohnungen des „EnSan“-Gebäudeteils zeigten sich zwei Probleme: 1. Luftdichtheit Frisch-/Fortluftauslässe: Im Bereich der Wanddurchführungen der Frisch- und Fortluftleitungen (Wickelfalzrohr DN 125 mit Kautschukdämmung in DN 160 Kernbohrungen) wurden während des Blower-Door-Tests Leckagen festgestellt. Hier wurde das Verschließen der Ringspalte der Kernbohrungen bzw. die Abdichtung der Rohrleitungen gegenüber dem Innenputz nicht ausreichend sorgfältig ausgeführt und musste nachgebessert werden. 2. Verlegung der Lüftungsleitungen im abgehängten Wohnungsflur: Mit Beginn der Lüftungsinstallation in den Wohnungen war die endgültige Höhe der Abhangdecke noch nicht festgelegt. Es war zudem nicht sicher, ob vorhandene Unterzüge sich auch in der Abhangdecke „abbilden“ oder ob die Abhangdecke großzügig mit einer geringeren Raumhöhe „durchläuft“. Zudem musste die neue Abhangdecke im Bereich der Wohnungstüren auf ein Mindestmaß eingebaut werden, damit die sehr hohen Wohnungstüren in den Wohnungsflur öffnen konnten. Daher wurden die Lüftungsleitungen relativ hoch gehängt und die Unterzüge umfahren. Im Bereich der Wohnungstür war dies ohnehin unvermeidlich.

Haustechnik 113

Die Kondensatabläufe der Lüftungsanlagen übereinander liegender Wohnungen wurden an eine gemeinsame Kondensatleitung aus Edelstahl DN 12 angeschlossen und zentral entwässert. Jedes Lüftungsgerät verfügt bereits über einen Siphon. Ein Anschluss an die Entwässerungsleitungen jeweils zu den Wohnungen war nicht möglich.

Jede Lüftungsanlage der Wohnungen im „EnSan“-Gabäudeteil wurde in zwei Betriebspunkten eingemessen und die Zu- und Abluftventile entsprechend eingestellt. Über die einregulierten Luftmengen wurde ein Protokoll erstellt.

114

Haustechnik

Die Wohnungssteuerung der Lüftungsanlage in den Wohnungen des „EnSan“-Gebäudeteils befindet sich zusammen mit dem zentralen Wohnungsthermostat der Raumheizung im Flur nahe der Wohnungstür, damit die Steuerungen für die Bewohner präsent sind. Zur Bedienung der Lüftungsteuerung und des Wohnungsthermostaten wurde für den Bauherrn eine bebilderte Kurz-Bedienungsanleitung verfasst, die den Mietern beim Einzug überreicht und erläutert wurde. Zudem erhielten die Mieter vom Bauherrn – je nach Wohnung (Standard-Wohnung, Mess-Wohnung im Standard-Bereich, „EnSan“Wohnung, „EnSan“-Messwohnung) – ein entsprechendes Nutzerhandbuch (siehe Abschnitt „Mieter“ dieses Berichts). Die Frischluftauslässe stehen in der Fassade etwa 12 cm vor und mussten daher kurzfristig mit „Taubenbarrieren“ ausgerüstet werden, damit diese Gesimse nicht von Tauben als Ruheplätze genutzt und mit Kot verunreinigt werden. Im Gebäudeteil „Hamburger Standard“ ist eine Abluftanlage mit zentralem Dachventilator installiert. Es werden alle fensterlosen Bäder (6 Wohneinheiten) und die zwei Läden entlüftet. Die Abluft wird bei den übereinander iegenden Wohnungen über eine zentrale Lüftungsleitung über das Dach gefördert. Die Installation entspricht der DIN 18017-T3, als Brandschutzvorrichtungen konnten daher wartungsfreie Deckenschotts eingesetzt werden. Bei einer zentralen Lüftungsanlage ist im Brandfall einer Ausbreitung von Kaltrauch vorzubeugen, dies erfolgte hier mit Kaltrauchsperren, direkt im Montagerahmen der Abluftventile montiert. Die Lagerung des Ventilators der Müllraumlüftung erfolgte schwingungsdämpfend und zusätzlich eingehaust. Die Müllraumentlüftung findet im Dauerbetrieb statt, die verwendeten DC-Ventilatoren sind besonders stromeffizient. Die geförderte Luftmenge lässt sich über einen 4-Stufen-Schalter vorgeben.

Haustechnik 115

Wärmeverteilung Alle warmgehenden Rohrleitungen wurden entsprechend den Vorgaben (besserer Dämmstandard in der „EnSan“Gebäudehälfte) wärmegedämmt. Die Schachtansicht zeigt eine geordnete und auch bei der Dämmung (im Foto noch nicht ganz fertig gestellt) sorgfältig ausgeführte Installation. Die gewünschten Dämmstärken und Materialien sind in den Plänen und im Leistungsverzeichnis explizit beschrieben worden.

Die Heizkörpermontage erfolgte grundsätzlich mit Wandschienen, um keine größeren Verletzungen der luftdichten Innenputzebene zu verursachen. Bei der innen gedämmten Außenwand (Straßenfassade) der „EnSan“-Wohnungen wurden die Heizkörper-Montageschienen an der Unterkonstruktion der Innenverkleidung befestigt. Hinter der Innenverkleidung verlaufen die Heizleitungen ungedämmt, um die Luftschicht zwischen Innenverkleidung und Innendämmung im Winter zu temperieren. Für die Luftzirkulation in diesem Zwischenraum wurden im Sockelbereich Gitter und im oberen Abschlussbereich der Vorsatzschale (unter der Raumdecke) eine Ausströmfuge vorgesehen. Die Bilder zeigen die Heizkörperinstallation im Rohbau und nach Fertigstellung vor einer innen gedämmten Außenwand. 116

Haustechnik

Schema und Jahressimulation der Solaranlage

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: SCHÜCO

Haustechnik IV.2

Abnahmen Haustechnik Für die Abnahmen technischer Gewerke in größeren Bauvorhaben ist es vorteilhaft, etwa 1–2 Wochen vor der eigentlichen Abnahme der Werkleistung eine so genannte „Mängelfeststellung vor Abnahme“ zusammen mit Bauherr, Installationsbetrieb und Bauleitung durchzuführen. Die Abnahmen der Gewerke Heizung/Lüftung sowie Sanitär erfolgten am 26.07.06. Um die dabei identifizieten Mängel direkt und binnen weniger Tage beseitigen zu können, wurde dem jeweiligen Installationsbetrieb vor Ort eine Durchschrift der Mängelauflistung bzw. der Restarbeiten überlassen. Von den technischen Gewerken war das Gewerk Heizung/Lüftung am stärksten auf der „EnSan“-Gebäudehälfte beteiligt. Für alle Teilleistungen der Heizungs-/Lüftungsinstallation waren hohe Anforderungen an die Qualität der Ausführung zu erfüllen. Der beauftragte Fachbetrieb hat sehr ordentlich und kundig die Installationsarbeiten durchgeführt. Dennoch waren bei der Vorbegehung eine Reihe von Fehlern angetroffen worden, die zwar einerseits ob der Leistungsfülle nicht unüblich, andererseits aber als typisch für die eher selteneren Installationsleistungen wie Lüftung mit Wärmerückgewinnung und Solartechnik einzuordnen sind. So wurden bei der Installation eines Lüftungsgerätes die Anschlüsse vertauscht, die schon geschlossene Gipskartondecke musste wieder geöffnet und die Installation mitsamt dampfsperrender Wärmedämmung der Außen- und Fortluftleitung (Schwitzwasservermeidung) geändert und erneuert werden. Ursächlich war dies durch eine Falschbestellung im Handwerksbetrieb bedingt. Die „EnSan“-Wohnungen sind spiegelbildlich aufgebaut und besitzen je ein Lüftungsgerät für „Linksanschluss“ und „Rechtsanschluss“. In den Läden 1 und 2 war diese Anschlusssymmetrie allerdings nicht gegeben, es wurde ein Lüftungsgerät falsch für die Baustelle bestellt und von den Monteuren falsch montiert. Der Mangel war bereits bei dem nachgeordneten Blower-Door-Test aufgefallen, da durch das Vertauschen die falschen Lüftungsanschlüsse abgeklebt wurden. Das bei den Solarleitungen im Außenbereich verwendete Kaltschrumpfband hatte sich bereits nach wenigen Wochen Betrieb an einigen Stellen von den Aluminium-Schutzrohren gelöst. Die Ursache dafür ist nicht bekannt, zumal die Ablösung nur an einigen wenigen Stellen erfolgte. Möglicherweise waren Verunreinigungen bei der Montage dafür verantwortlich. Es wurden daraufhin nachträglich alle Stöße der Aluminium-Schutzrohre mit einem zusätzlichen Dichtband verschlossen. Während der Fertigstellung trat zudem ein überflüssiger fremdverursachter Schaden an der Solaranlage auf: Eine Rohrleitung im Bereich der Schachtausfädelung auf dem Dach wurde beim Befestigen der Wetterschutzverkleidung vom Dachdecker angebohrt. Nach Reparatur des undichten Rohres wurde die Anlage wieder befüllt – dies allerdings musste früh am Morgen geschehen, da während der herrschenden Schönwetterperiode ein Befüllen der heißen Kollektoren über den Tag weder möglich war, noch vom Hersteller empfohlen wird. Haustechnik 117

Abschnitt C: Bauliche Umsetzung IV Messtechnik Aktueller EnSan-Messplan

Sensor mit Gehäuse zur Messung von Temperatur und relativer Feuchte der Raumluft in den Messwohnungen

Installierter Wärmestrommesser

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH

Messtechnik B_IV.1

Gerätebeschaffung Messgeräte, Eingangstecker und Messfühler, Rechner und Modem, Verbrauchsmaterial wie Schaltkabel, Kabelbinder usw., Computertisch und Regale sowie sonstiges Zubehör wurden in mehreren Teilschritten, jedoch grundsätzlich wie geplant, beschafft. Aufgrund von Änderungen bei der Planung und Ausführung waren verschiedentlich Änderungen oder Ergänzungen erforderlich, die die messtechnische Ausstattung betrafen.

Aufbau der Messanordnung für die Vorversuche Im Vorfeld der eigentlichen baulichen Umsetzung wurde zunächst zur Durchführung der bauphysikalischen Vorversuche an Außenwand und Holzbalkenköpfen (Messungen im Bestand) ein Datenlogger in einem Raum zur Straße im 2. OG des späteren „EnSan“Gebäudeteils aufgebaut und in Betrieb genommen. Verschiedene Messfühler zur Messung des Raumklimas, von Bauteiltemperaturen und von relativen Luftfeuchten in Deckenbalken (Ausgleichsfeuchten) wurden eingebaut und angeschlossen. Eine Beschreibung der Vorversuche ist dem Abschnitt B Kapitel II zu entnehmen.

Leistungen durch Dienstleister Da zwischen Datenlogger und Ort der Messfühler Entfernungen von bis zu 30 m zu überbrücken waren, wurden im Rahmen der Baumaßnahmen am Gebäude von der mit den Elektroarbeiten beauftragten Fachfirma Verlängerungsleitungen verlegt. In den Wohnungen wurden diese Leitungen fest in den Wänden bzw. im Deckenraum verlegt. Für die Außenklimafühler, die auf dem Dach montiert worden waren, wurde eine vieladrige Verlängerungsleitung durch einen leeren Kamin zum Datenlogger im Keller geführt. 118 Messtechnik

Begleitforschung Messtechnik Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH) Institut für Baustoffe, Bauphysik und Bauchemie Prof. Dr.-Ing. Werner Leschnik

Messtechnik

Schaltleiste der Messanlage auf dem Dach

Anschluss eines Datenloggers Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH, Prof. Leschnik

Messtechnik B_IV.2

Auch die für das Netzwerk erforderlichen Datenleitungen wurden in leeren Schornsteinen verlegt. Die Verlängerungsleitungen wurden auf Klemmleisten (z. B. in allen Messschränken und im Messraum im Keller) und bei allen Messorten für Wärmebrückenmessungen aufgelegt, oder sie wurden lose verlegt, z. B. in Verteilerdosen, die die Kombifühler für Temperatur und relative Feuchte der Raumluft in den Räumen der Messwohnungen aufnehmen sollten. Die Verlegung der Kabel und die Installation der Verteiler erfolgte weitgehend wie geplant. Die Vorgaben der Messstellen-Matrix konnten bis auf eine Position wie vorgesehen realisiert werden. Nach Fertigstellung der Messkabel-Rohinstallation erhielt der Elektroinstallateur vom Haustechnik-Planungsbüro entsprechende Leerpläne, in denen die speziellen Verbindungen und Kabelzuordnungen von ihm eingetragen wurden. Diese Pläne wurden anschließend den Messtechnikern übergeben. Von den Fensterbauern wurden in die Fenster der Messwohnungen Magnetschalter eingebaut, um Fensteröffnungszeiten evaluieren zu können. Die Anschlussleitungen der Magnetschalter wurden Verteilerdosen neben den Fenstern zugeführt, von wo aus eine Verbindung über Verlängerungsleitungen zu den Datenloggern eingerichtet war. Ziel der Planung war es, dass bei jeder Fensteröffnung der Kontakt ausgelöst wird, also sowohl bei weit geöffnetem als auch bei gekipptem Fenster. Von der Haustechnik wurden sämtliche mit Impulsausgang bestückten Messgeräte wie Wärmemengenzähler für die Heizung, Durchflussmengenzähler für Wasser, Flügelradanemometer für Volumenstrommessung usw. installiert.

Aufbau der Messanlage für die Hauptmessungen Zu den ersten Messfühlern, die im Gebäude montiert wurden, zählten diejenigen, die für die Wärmebrückenmessungen eingesetzt werden sollten, da diese in das zu untersuchende Bauteil eingebracht werden mussten (Messung von Temperaturen, Wärmestromdichten sowie relativen Luftfeuchten als Maß für die Materialfeuchte). Nach Abschluss der Putz- und Malerarbeiten wurden die übrigen Messfühler installiert (siehe auch Abbildung auf der vorherigen Seite). Die Messwerterfassungsanlagen wurden aufgebaut und angeschlossen, die Eingänge wurden mit den Messfühlern entweder direkt oder über die Verlängerungsleitungen belegt. Nach der Installation wurde, soweit dies möglich war, sofort vor Ort überprüft, ob die Messfühler einwandfrei funktionierten (siehe auch Abbildung oben). Im Keller wurde der Computer im Messraum angeschlossen. Messtechnik 119

Messtechnik

Klemmleisten im Keller

Messanlage mit PC und Datenlogger im Keller

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH, Prof. Leschnik

Messtechnik B_IV.3

Schließlich wurden die Netzwerkverteiler installiert und der Rechner und die Messwerterfassungsanlagen vernetzt. Damit wurde es möglich, von zentraler Stelle aus die einzelnen Datenlogger zu programmieren und die Messdaten abzufragen. Nach Aktivierung des Telefonanschlusses und Anschluss des Modems war eine Datenübertragung zur TU Hamburg-Harburg möglich.

120 Messtechnik

Montage der Wasserzähler in Messwohnung

Montage der Wasserzähler mit Impulsausgang in der Messwohnung, Kabel im Bauzustand noch sichtbar, nach dem Anschließen an die vorgerichteten Messleitungen durch Rosetten überdeckt Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: innovaTec

Messtechnik B_IV.4

Einige messtechnische Ausführungsdetails Um die Wärmemengen der Trinkwarmwasser- und Zirkulationsleitungen einzeln für die beiden Gebäudehälften erfassen zu können, wurden in die entsprechenden Wasserleitungen Wasserzähler mit Impulsausgang und Temperaturfühler installiert, die Messwertgeber an zugeordnete Wärmemengenzähler-Rechenwerke angeschlossen. Damit ist gewährleistet, dass nur zugelassene Messeinrichtungen im Trinkwassernetz installiert sind, dennoch aber die Wärmemengen für den Trinkwarmwasserverbrauch und die TWW-Zirkulationsverluste (über das WMZ-Rechenwerk) getrennt erfasst werden können. In den vier Messwohnungen waren Kalt- und Warmwasserzähler mit Impulsausgang erforderlich, um die verbrauchten Wassermengen erfassen zu können. Hier zeigten sich die Hamburger Wasserwerke sehr kooperativ und lieferten die entsprechende Anzahl Zähler mit Impulsausgang für diesen Anwendungsfall, obwohl diese im Lieferprogramm der Wasserwerke normalerweise nicht geführt werden (siehe auch Abbildung oben).

Messtechnik 121

Volumenstrom-Messungen

Volumenstrom-Messkreuze mit entsprechenden Beruhigungsstrecken, in Zu- und Abluftleitung montiert.

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: innovaTec

Messtechnik B_IV.5

In den Messwohnungen erfolgte eine Volumenstrom-Messung der Lüftungsanlage. Dazu wurden in den Zu- und Abluftleitungen (DN 125) geeignete Messkreuze (DN 100) installiert. Die Messkreuze lieferten über die entsprechende Elektronik je nach Volumenstrom ein Ausgangssignal von 0,10 V. Gemäß Einbauvorschrift der Messkreuze waren beruhigte An- und Abströmlängen erforderlich, die wie abgebildet realisiert wurden. Nach Beendigung der Messungen mussten die Volumenstrom-Messkreuze wieder einfach zu demontieren sein, daher wurden die Anschlüsse in Flexrohr (30 cm) ausgebildet (siehe auch Abbildung oben). Die Installationsschächte verlaufen in allen Wohnungen vom Keller zum Dach in den Bädern. Um hier die erforderliche Messtechnik zu intergrieren, mussten zum Teil ungewöhnliche Lösungen gefunden werden. Es durften keine Revisionsöffnungen in spritzwassergefährdeten Bereichen installiert werden, daher wurde die Inspektionsmöglichkeit in die benachbarte Schachtwand zur Küche integriert. Damit die jeweilige Revisionsklappe nicht auffällt und von den Mietern nicht unnötig geöffnet wird, wurde sie mit einem Fliesenschild abgedeckt. Die Wärmeverbräuche der Heizung der beiden Gebäudehälften werden in der Heizzentrale getrennt über Wärmemengenzähler erfasst. Diese beiden Werte sowie der Energieertrag der Solaranlage werden über ein Display an der Außenfassade öffentlichkeitswirksam dargestellt.

122 Messtechnik

Revisionsklappen

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: innovaTec

Messtechnik B_IV.6

Schwierigkeiten bei Inbetriebnahme der Messanlage Verschiedene Mängel in der Anlage führten zu einer Verzögerung der Inbetriebnahme, von denen einige nachfolgend erläutert werden. Bei einem Teil der Fenster und Fenstertüren waren die Magnetkontakte falsch montiert, so dass eine Erfassung des gekippten Zustandes zum Teil nicht möglich war. Der Mangel wurde von der Fensterfirma behoben. Bei einigen fest verlegten Leitungen waren Adern vertauscht, so dass Messfühler, die nach dem Belegungsplan angeklemmt wurden, keine Messwerte liefern konnten. Die Mängel wurden vom Elektriker beseitigt. Einige Messwertgeber waren fehlerhaft und wurden ausgetauscht (Wasserzähler, Wärmemengenzähler usw.). Bei den Wärmemengenzählern für Warmwasser für die beiden Haushälften fehlte ein Elektronikbaustein, so dass die Wärmemengenzähler nicht mit einem Sensor der Messwerterfassungsanlage ausgelesen werden konnten. Die fehlende Elektronik wurde nachgeliefert. Datenlogger der Fa. Ahlborn fielen bei den Probeläufen verschiedentlich aus. Die Ursachen hierfür konnten nicht in allen Fällen geklärt werden. In einem Fall war offensichtlich ein Netzgerät defekt. Häufig wurden Störungen durch Datenleitungen verursacht, die nach vorheriger Rücksprache mit der Fa. Ahlborn, wie im Falle der Außenklimasensoren, über festverlegte vieladrige Leitungen verlängert worden waren. Zu erheblichen Störungen bei der Datenübertragung führten die Verlängerungsleitungen für die Verbindung der Außenklimasensoren auf dem Dach mit dem Datenlogger im Keller. Eine Reihe von Versuchen, die in Absprache mit der Fa. Ahlborn und unter Mithilfe eines Messtechnik-Spezialisten der Elektronischen Werkstatt der TUHH zur Beseitigung der Störungen unternommen wurden, führten zwar zu einer Eingrenzung des Fehlers bzw. der Fehlerursachen, nicht aber zu dem gewünschten Erfolg. Erst eine technische Änderung an den Sensoren, die von der Fa. Ahlborn im Werk vorgenommen wurde, brachte schließlich eine Mangelbeseitigung. Die Messgerätesteuerung und die Datenübertragung über die Datenleitung waren zeitweise erheblich gestört. Da die Datenleitungen und die Verlängerungsleitung für die Außenklimasensoren auf dem Dach im selben Schacht geführt wurden, lag die Vermutung nahe, dass die Störungen durch die Messdatenleitung verursacht wurden. Tatsächlich funktionierte die Datenübertragung weitgehend fehlerfrei, nachdem die Außenklimasensoren auf dem Dach im Werk geändert worden waren.

Messtechnik 123

Messungen zum thermischen Verhalten von Außenwand und Balkenköpfen der Holzbalkendecke im unsanierten Gebäudezustand Das Messprogramm ermöglichte bauphysikalische Untersuchungen an Holzbalkenköpfen und Wärmebrücken. Es wurden Messungen an ausgewählten Holzbalken und Wärmebrücken durchgeführt, die eine individuelle Ausstattung mit Fühlern bedingte. Nach Installation der drei Messfühler am Balkenkopf zur dortigen Messung der relativen Feuchte und der Temperatur sowie des Luftspalts vor dem Balken, wurde der Original-Zustand wieder hergestellt. Das heißt, das Mauerwerk um den Balkenkopf wurde wieder verschlossen, die Schüttung sowie die Dielung wieder aufgebracht. Ein DatenLogger sammelte die aufgenommenen Daten. Es wurden Messdaten in den Innenräumen oberhalb und unterhalb eines Deckenbalkens sowie des Außenraums und vom Balkenkopf im Bestandsmauerwerk selbst erfasst. Mittels aufgestellter Heizkörper in beiden genannten Räumen wurde der Raum auf eine konstante Temperatur von 19 °C beheizt. Zur Erfassung von Temperatur, Feuchte, Fensterkontakt und Außenklima wurden Fühler installiert. Messgrößen waren dabei das Außenklima, die Temperatur auf den Holzbalkenköpfen über die Messung der Oberflächentemperatur, die Temperatur in den Holzbalkenköpfen über die Messung der Lufttemperatur in den Hohlräumen sowie die Materialfeuchte von Holzbalkenköpfen über die Messung der Ausgleichsfeuchte in den Hohlräumen. Die Messfühler erfassten jeweils die relative Feuchte und die Temperatur. Die inneren Fühler wurden in den Räumen oberhalb und unterhalb des Messbalkens installiert. Der außen angebrachte Fühler erfasste die eingehende horizontale Sonnenstrahlung [Wm].

124 Messtechnik

Abschnitt C: Bauliche Umsetzung V Mieterbetreuung Belegung der Wohnungen Sanierung „Hamburger Standard“

Sanierung „EnSan“

Abst.

FREI

DG

FREI

Abst.

Rü Messwohnung

Rü

3.OG

FREI

FREI Messwohnung

FREI

FREI

2.OG

Rü

FREI Messwohnung

Rü

Rü

1.OG

FREI

FREI Messwohnung

FREI

FREI

EG

FREI

FREI

52

50

48

FREI – Messwohnung = neue Mieter Rü – Messwohnung = Mieter ziehen zurück Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

46

FREI = neue Mieter Rü

Quelle: STEG Hamburg

= Mieter ziehen zurück Mieter V.1

Vor Fertigstellung der Sanierung beider Gebäudeteile wurden für die Mieter des Objekts maßgeschneiderte Nutzerhandbücher erstellt, und zwar jeweils eines für die: - Standard-Gebäudehälfte Nr. 50–52 - Standard-Gebäudehälfte Nr. 52 – Messwohnung (3. OG) - EnSan-Gebäudehälfte Nr. 46–48 - EnSan-Gebäudehälfte Nr. 46 – Messwohnungen (1., 2. und 3. OG)

Mieterbetreuung und Eigentümer Stadterneuerungs- und Stadtentwicklungsgesellschaft Hamburg mbH (steg) Dipl.-Ing. Architektin Karin Dürr Dipl.-Ing. Architektin Birgit Glasmacher

Weiterhin wurde eine – mit dem Hamburger Datenschutzbeauftragten abgestimmte – Zusatzvereinbarung zu den Mietverträgen der Messwohnungen erarbeitet. Die Grafik zeigt die dargestellte Belegung des Gebäudes nach Sanierung. Vor Sanierung erklärten neun Mietparteien nach Fertigstellung zurück ziehen zu wollen. Aus unterschiedlichen Gründen zogen jedoch nur fünf Parteien wieder in die ursprüngliche Wohnung zurück.

Hinweis: Die mit dem roten Kästchen gekennzeichneten Abbildungen, Grafiken und Hinweise sind im Anhang des Berichts entweder in größerem Format dargestellt oder mit ergänzendem / vertiefendem Material versehen.

Mieter 125

Auszug Nutzerhandbuch „EnSan“-Gebäudeteil

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Mieter V.2

Inhalt der Nutzerhandbücher für die Mieter Die Nutzerhandbücher informieren die Mieter der beiden Gebäudehälften über die Besonderheiten der durchgeführten Sanierung im Allgemeinen und weisen dann auf alle für die Mieter wichtigen Details hin. Für die Miter des „Ensan“-Gebädueteils gliedert sich das Handbuch in die folgenden Themenschwerpunkte: -

Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung (Sinn und Zweck, Vorteile, die Komponenten in der Wohnung wie Zu- und Abluftöffnungen, Filterwechsel, Betrieb und Nutzung etc.) Heizung Wärmedämmung Fensterlüftung Visualisierung der Solaranlage via Display für die Messwohnungen die Beschreibung der durchzuführenden Messungen

126 Mieter

Abschnitt C: Bauliche Umsetzung VI Beratung zur Qualitätssicherung / Luftdichtheitsuntersuchung

Neben der Beratungstätigkeit zu speziellen Fragestellungen (z. B. Versottungsproblematik Altschornsteine) und der Wärmebrückenberechnung wurden vom Passivhaus Institut insgesamt sieben Baustellenbegehungen im Rahmen der Beratung zur Qualitätssicherung durchgeführt. Zu den Ortsterminen wurden jeweils Protokolle angefertigt und an den Bauherren, die steg, sowie an den Architekten versandt. Die Schwerpunkte der Ortstermine waren hauptsächlich Begutachtungen zu den Themen Luftdichtheit und Wärmedämmung sowie zwei Termine zu Nachmessungen der Luftdichtheit. Exemplarisch werden im Folgenden einige Auszüge aus den Protokollen sowie die darauffolgenden Ergebnisse dargestellt.

Qualitätssicherung Passivhaus Institut Darmstadt Internet http://www.passiv.de Dipl.-Ing. Søren Peper Die Prüfung der Luftdichtheit sowie die erste Wiederholungsmessung wurden vom Zentrum für Energie-, Wasser- und Umwelttechnik Hamburg (ZEWU), Frau Maring, durchgeführt. Die zweite Wiederholungsmessung wurde von dem Ingenieurbüro Michael Meyer-Olbersleben (MMO) durchgeführt. Die Stellungnahmen wurden von dem Architekten Thomas Dittert sowie von dem Gebäudetechniker Joachim Otte verfasst.

QS 127

Luftdichte Ebene an den Balkenköpfen Laut Planung war vorgesehen, die Schwerter der neuen Stahl-Schwert-Balkenköpfe nach ihrem Einbau mit Fließmörtel o. ä. zu vergießen, dann den neuen Wandputz aufzubringen und darauf die Kalziumsilikatdämmplatte zu verkleben. Dann sollte der verbleibende Spalt zwischen Dämmplatte und Stahlschwert mit Luftdichtheitsklebeband abgeklebt werden. Empfehlung: Der luftdichte Innenputz („Luftdichte Ebene“) sollte direkt mit den Schwertern verbunden werden. Dazu sollte vor dem Aufbringen des Putzes der Träger mit vlieskaschiertem, breitem Klebeband zum Mauerwerk rundum sorgfältig verklebt werden. Das Band kann dann problemlos überputzt werden. Insbesondere an diesen kritischen Stellen muss jedoch unbedingt jegliche Feuchtefracht durch Undichtheiten (= Luftströmung) in die Konstruktion verhindert werden. Das Detail wurde wie vorgeschlagen mit Klebebändern so ausgeführt. Abbildung oben: Geplante Verbindung der Stahlschwerter (Balkenköpfe) mit der Kalziumsilikatdämmplatte (diese stellt NICHT die luftdichte Ebene dar). Abbildung unten: Skizze der luftdichten Verbindung der Stahlschwerter (Balkenköpfe) mit dem neuen Putz. Das Detail wurde so ausgeführt. 128 QS

Kalziumsilikatdämmplatten Die Musterwand mit dem bereits verklebtem Kalziumsilikatdämmstoff zeigte, dass ein Schutz der Platten insbesondere am oberen Rand zur Fensterleibung für die Bauzeit dringend angeraten ist. Die Beschädigungen können sonst nur mit deutlich wärmeleitfähigerem Material ausgebessert werden. Der Bauablauf wurde dahingehend optimiert, dass die Fenster vor der Montage der Kalziumsilikatdämmplatte montiert wurden. So war die Gefahr der Beschädigung deutlich minimiert.

Luftdichtheit Schöck Isokorb / Balkone Die Durchdringungen der luftdichten Ebene durch die Schöck Isokörbe mussten luftdicht abgeklebt werden. Um die Verbindung zur Innenputzebene herzustellen wurde empfohlen, umlaufend auf den Stirnflächen der inneren Stahlplatte ein breites vlieskaschiertes Butyl-Klebeband zur Mauerebene zu führen und später zu überputzen. Dieses Detail wurde auf der Baustelle wie vorgeschlagen ausgeführt. QS 129

Luftdichter Fenstereinbau Zwei Fenster und eine Fenstertür wurde außen auf dem unverputzten Kalksandstein-Mauerwerk verklebt. Damit wurde keine Luftdichtheit hergestellt. Die Rahmen wurden nicht – wie es notwendig ist – mit der luftdichten Ebene „Innenputz“ verbunden. Die Klebemasse bzw. der Mörtel des später aufzubringenden WDVS stellt keine Luftdichtheit her. Die Verklebung der Fenster und Balkontüren in den Geschossen auf den alten Außenputz stellte sich genauso dar. Gemäß Planung (siehe Detailzeichnung) sollte hier der Innenputz in der Leibung bis nach außen geführt werden. Dies ist nur möglich, wenn der Innenputz vor dem Fenstereinbau vorhanden wäre, bis nach außen durchgezogen würde und der alte Außenputz keine Risse (auch keine Haarrisse) aufweisen würde. Alle drei Punkte trafen hier nicht zu. Es wurde daher empfohlen, dass die Verbindung mit der luftdichten Ebene auf der Innenseite erfolgt, am besten durch Aufkleben eines vlieskaschierten Klebebands auf Blendrahmen und Mauerwerk, welches später auf der Mauer mit eingeputzt wird. Das Detail wurde wie beschrieben von innen verklebt ausgeführt.

130 QS

Luftdichter Anschluss Drempel / Straßenseite, Wand an Geschossdecke Die luftdichte Folie aus der Leichtbaukonstruktion vor dem Drempel muss mit der luftdichten Ebene der Außenwand verbunden werden. Die Planung sah vor, die Folie 50 cm auf der vorhandenen Dielung zu führen und mit Dichtband „abzudichten“ (siehe Detailzeichnung „Bereich Drempel“). Würde dies so ausgeführt werden, kann keine Luftdichtheit hergestellt werden. Die Folie würde nicht mit der luftdichten Ebene der Geschosswand (Innenputz) verbunden. Die Dielen wären auch nach 50 cm und einer Abklebung nicht dicht. Durch den später einzubringenden Estrich wäre die Folie zwar beschwert, aber es gäbe noch immer unzählige Leckagepfade im Bereich der Geschossdecke (siehe blaue Pfeile in „Detail Drempel“). Schlimmstenfalls wäre die gesamte Geschossdecke luftdurchströmt und stellte eine Art „Kühlrippe“ dar. Von der Geschossdecke gäbe es viele Leckageströmungen in die Räume. Empfehlung: Es muss eine Verbindung zum Innenputz hergestellt werden, um die Luftströmung und damit eventuelle Bauschäden auszuschließen. Dabei muss ebenfalls jeder Deckenbalken sorgfältig umklebt werden. QS 131

Luftdichter Anschluss zwischen Außenwand und Geschossdecke Der Wandputz muss auf der Hofseite und im Bereich der Gaube (Straßenseite) nicht nur im später sichtbaren Bereich angelegt werden. Auch unterhalb des Fußbodens ist er für die Luftdichte notwendig. Auch hier sollte der Putz mit den Räumen darunter verbunden werden. Im Fußbodenbereich des Dachgeschosses / Gartenseite wurde der Putz an den Fehlstellen nachgearbeitet.

Luftdichter Anschluss zwischen Dachfläche und einbindenden Wänden Die Folie aus dem Dachbereich muss umlaufend luftdicht mit dem Innenputz der Wand verbunden werden. Die Folie war zum Teil zu kurz abgeschnitten, der Putz nicht weit genug hinter den Sparren gezogen worden, um hier eine Verbindung herstellen zu können. Es wurde empfohlen, einen Folienstreifen vor dem Sparren mit der Folie zu verkleben und um den Sparren herum zur Wand zu führen. Die Folie muss vor dem Verkleben gereinigt werden. Es dürfen in keinen Bereichen unverputzte Mauersteine / Klinker zum Anschluss der luftdichten Ebene verwendet werden. Die Steine stellen keine luftdichte Ebene dar und mussten noch verputzt werden. Die galt auch für „Nicht- Außenwände“, z. B. im Bereich der Trennwand zur anderen Haushälfte. Umsetzung: Nach dem Reinigen der Folienstreifen wurde die Folie verlängert und auf den Innenputz aufgeklebt. 132 QS

Verbindung „Sturz“ Erdgeschoss zur Wand darüber

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.2

Nach dem Entfernen der überstehenden alten Metallschienen sollte der Hohlraum im „Sturz“ mit Perliteschüttung verfüllt werden (durch die Metallschienen verbleiben Wärmebrücken, das Abtrennen vor dem Kleben der Platten wäre sinnvoller gewesen). Das Mauerwerk sollte auch von oben (Horizontale) so weit wie möglich verputzt werden, bevor die horizontalen Kaliziumsilikatplatten aufgeklebt wurden. Es wurde empfohlen, vorher die Putzebene unter den bereits verklebten Wandplatten mit der Putzebene auf dem Sturzmauerwerk, z. B. mit breitem ButylKlebeband, zu verbinden (luftdichte Ebenen verbinden). Da die Putzebenen unter den bereits befestigten Platten weitgehend nicht mehr zugänglich waren, musste dort an die Kalziumsilikatplatten angeschlossen werden (demnach außerhalb der luftdichten Ebene). Stellungnahme der Architekten: Auf den Einsatz eines Butyl-Klebebandes wurde verzichtet, da durch raumweise versetztes Arbeiten keine Durchgängigkeit und Vollständigkeit der Vorbereitung gewährleistet werden konnte. Die Luftdichtigkeitsebene wurde allein durch verklebte und verspachtelte Kalziumsilikatplatten hergestellt.

QS 133

Einbindende Innenwände

Verbleibender Putzschlitz an der einbindenden Innenwand stellt eine lange Leckage dar Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Nach den erfolgten Nachbesserungen wurden hier noch Fehlstellen um die Heizungsrohre gefunden.

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.3

Einbindende Innenwände Um die Dämmplatten bis auf das Mauerwerk der einbindenden Trennwände führen zu können, wurde der Putz der Innenwände in Streifenform zur Außenwand hin entfernt. Die Kalziumsilikat-Dämmplatten wurden jedoch bereits weitgehend aufgeklebt. Die luftdichte Ebene (Innenputz) wurde damit unterbrochen (Innenputz Außenwand-Innenwand). Empfehlung: Mit einem Vorputz oder Ähnlichem sollte das Mauerwerk in dem verbleibenden Schlitz verschlossen werden, um eine Verbindung zwischen der Klebeschicht der Kalziumsilikatplatten und dem Innenputz der einbindenden Innenwände herzustellen. Bei den einbindenden Innenwänden am Fußboden wurden weiterhin Fehlstellen bei den Durchführungen der Heizungsrohre zum Nebenraum gefunden. Hier sollte soweit möglich nachgearbeitet werden. Stellungnahme der Architekten Zur Vermeidung von Wärmebrücken wurden die Dämmplatten bis auf das rohe Mauerwerk von einbindenden Innenwänden geführt. Dies wurde mit Hilfe von Simulationen der TUHH als sinnvoll nachgewiesen und empfohlen. Der Putzschlitz wurde mit Putz, die Rohrdurchführung mit Putzmörtel verschlossen.

134 QS

Leibung Fenstertüren

Fehlstelle in der seitlichen Leibung; untere Leibung noch unverputzt

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.4

Leibung Fenstertüren Im unteren Bereich der Leibung der Fenstertüren war keine ausreichende Höhe für die Montage der Kalziumsilikatplatten gegeben. Hier wurde empfohlen, Purenitplatten-Streifen aufzubringen. Vor dem Verputzen der unteren Leibungsfläche mussten die unterschiedlichen Fehler / Fehlstellen in der seitlichen Leibung ausgebessert werden. Es musste eine lückenlose Verbindung der unteren und der seitlichen Leibungsflächen entstehen. Abklebung Fenstertüren Hofseite

Fehlen des unteren Luftdichtheits-Klebebands bei der Fenstertür Beim Fenster ist es vorhanden

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.5

Abklebung der Fenstertüren auf der Hofseite Bei einigen Fenstertüren fehlten die Klebebänder vom unteren Rahmen zur Innenputzebene. Hier war nur Montageschaum sichtbar. Nach dem Säubern des Blendrahmens sollte hier noch ein Klebeband aufgeklebt und dann überputzt werden. Stellungnahme der Architekten: Die fehlenden Klebebänder an den Blendrahmen wurden nachgearbeitet, die Fehlstellen in den Leibungen ausgebessert. Statt Kalziumsilikatplatten oder Purenitplatten-Streifen wurde teilweise Hartschaumstoff eingesetzt, um die durchgängige Dämmung der Fenstereinfassungen sicherzustellen. QS 135

Innenputz im Bereich Fußbodenaufbau

Oben: Herstellen der Luftdichtheit in der Fußbodenebene durch Innenputz ist erfolgt Rechts: Der Putz im Bereich des Fußbodenaufbaus fehlt noch.

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.6

Innenputz im Bereich Fußbodenaufbau Es wurde empfohlen, alle zugänglichen Bereiche im Fußbodenaufbau luftdicht zu verputzen. In einigen Bereichen waren diese Flächen bereits mit Innenputz verschlossen worden; ein einfacher Vorputz oder Ähnliches würde dafür auch genügen. Wichtig ist jedoch der Anschluss an die benachbarten Putzflächen. Stellungnahme der Architekten Das Aufbringen eines ergänzenden Verputzes der Wandinnenseiten in der Deckenebene hätte erhebliche Zusatzkosten verursacht. Der weit überwiegende Teil war zudem nicht zugänglich.

136 QS

Luftdichtheitsfolie Drempelwand

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.9

Folie Drempelwand Die Folie aus der Dachschräge wurde auf der Drempelwand zum Fußboden geführt. An einigen Stellen wurde die Folie sehr stramm verlegt. Hinweis: Beim Verschließen der Bereiche mit Leichtbaukonstruktionen muss genau darauf geachtet werden, dass die Folie nicht beschädigt wird. Die Folie sollte immer mit ausreichend Spielraum eingebaut werden. Stellungnahme der Architekten Der Anschluss der Holzbalkendecke an die Drempelwand stellte ein besonderes Problem dar, da prinzipiell keine Luftdichtheit im Übergangsbereich herstellbar war. Um dies annähernd zu ermöglichen, hätten alle Balkenköpfe freigelegt und umklebt werden müssen. Dies passte jedoch wiederum nicht zum Bauablauf, da die Anschlussbereiche zu den Außenwänden zuerst zu verschließen und anschließend die Luftdichtheitsebenen mit der Leichtbaukonstruktion herzustellen waren. Außerdem waren die beteiligten Handwerker aufgrund der Kleinteiligkeit der Maßnahmen ohnehin schon an der Grenze ihrer Belastbarkeit angelangt.

QS 137

Treppenhauskopf Folienverklebung

Oben: unverklebte Folie am Balken Rechts: Folienverklebung auf Putzfehlstelle

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.7

Treppenhauskopf Folienverklebung Das Ausführungsdetail der Folienverklebung im Treppenhauskopf war aufgrund der einbindenden Balken schwierig auszuführen. Hinweis: Die Folie muss sorgfältig um jeden Balken geführt und auf dem Putz und am Balken verklebt werden. Die Ausführung musste an den Problempunkten noch nachgearbeitet werden. Die Folie war zum Teil auf das Mauerwerk geklebt worden (weil der Putz noch fehlte) oder die Verklebung zum Putz fehlte an den Balken. An manchen Punkten war die Folie zu kurz, um sie richtig zu verkleben, oder es fehlte die Verklebung.

Treppenhauskopf

Fehlende Verklebung in der Ecke

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.8

Stellungnahme der Architekten Die Fehlstellen in der Verklebung wurden, so weit wie möglich, nachgearbeitet.

138 QS

Luftdichte Kabeldurchführung

Nicht optimal

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.10

Luftdichte Kabeldurchführung Im 3. Obergeschoss wurden Kabel in Bündeln durch die Folie geführt und nicht fachgerecht abgeklebt. An diesen Stellen konnte nicht von einer (dauerhaften) Luftdichtheit ausgegangen werden. Es wurde empfohlen, hier die Durchführung z. B. mit Hilfe doppelter Luftdichtheitsmanschetten nachzuarbeiten. Stellungnahme der Architekten und des Haustechnikers: Da Luftdichtheitsmanschetten nachträglich schlecht einzubringen waren, wurde mit flüssiger Dichtmasse, unterstützt durch Butyl-Dichtungsband, nachgearbeitet. Abklebung der Lüftungsrohr-Verbindungen

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.11

Abklebung Lüftungsrohre Die Lüftungsrohre wurden fachgerecht fast vollständig mit Klebeband abgeklebt. Stellungnahme des Haustechnikers: Für die Abklebung der Lüftungsrohre wurden Formteile mit Lippendichtungen verwendet, für die eine zusätzliche Abklebung nicht erforderlich war. Bei allen Anschlüssen, die ohne Lippendichtung geliefert werden (z.B. Formteile für Anschlüsse an Schalldämpfer), wurden die Verbindungsstellen mit dauerfestem Klebeband gesichert und abgedichtet. Die Unterschiede der Formteile sowie das dauerfeste Klebeband waren in der Ausschreibung explizit so vorgesehen; alle Handwerker waren dementsprechend instruiert. QS 139

Hoher Anteil Flexrohre

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.12

Lüftungs-Flexrohre Es wurde relativ viel Flexrohr in den Kanalnetzen der Wohnungen des „EnSan“-Gebäudeteils verwendet, was den Druckverlust und damit den Stromverbrauch der Anlagen erhöht. An diversen Stellen hätte besser auch normales Wickelfalzrohr eingesetzt werden können. Da die Decke im Bereich des dargestellten Beispielfotos später abgehängt wurde, wäre es gegebenenfalls auch möglich gewesen, Wickelfalzrohr auf der Höhe des Unterzuges bis zu den Kernbohrungen durchlaufen zu lassen. Stellungnahme des Haustechnikers Bei dem auf dem Foto dargestellten Bereich mit den zwei Zimmertüren handelt es sich um die der Wohnungseingangstür gegenüberliegende Seite. Die Wohnungseingangstür reicht mit dem Türblatt bis ca. 7 cm unter den Unterzug. An dieser Stelle wurde nachfolgend eine neue Gipskartondecke mit Unterkonstruktion eingebaut, die im Bereich der Lüftungsanschlüsse der Zimmer als Kasten tiefer hängt. Daher war man bemüht, die Führung der Lüftungsleitungen an dieser Stelle möglichst raumsparend auszuführen. Sie hätten dabei wahrscheinlich nicht unbedingt bis unter die Decke gezogen werden müssen; dies hätte an dieser Stelle eine engere Abstimmung zwischen Lüftungsbauer und Trockenbaugewerk erfordert. Zum Druckverlust von Alu-Flex-Rohren dieser Bauart Bei den hier in den Lüftungsrohren gefahrenen Luftmengen von max. 50 m3/h in DN 100 werden keine Luftgeschwindigkeiten über 2,0 m/s erreicht. Der Druckverlust im Wickelfalzrohr (WFR) beträgt dann ca. 0,6 Pa/m, im Alu-Flexrohr ca. 1,2 Pa/m. Die gebauten Bögen bei Verlegung von Alu-Flexrohr betragen etwa 60°, bei WFR meistens 90°. Damit ergibt sich bei Formteilen aus WFR oder Alu-Flex bei diesen Luftmengen kein Unterschied im Druckverlust. Die elektrische Mehrleistung für 0,6 Pa/m Unterschied im Druckverlust beträgt bei ca. 30 m Rohrleitung ca. 1 W elektrisch (elektr. Wirkungsgrad von 35 % Gleichstromventilator dieser Baugröße berücksichtigt). Die Länge der hier pro Wohnung verbauten Alu-Flexrohre liegt unter 30 m. Diese Betrachtungen gelten jedoch nur für das hier verwendete Alu-Flexrohr und lassen sich nicht auf andere Flexrohr-Bauformen verallgemeinern (größere Rillen = größere Druckverluste auch bei langsamen Geschwindigkeiten). Generell gilt natürlich, den Alu-Flex-Anteil im Rohrleitungsnetz gering zu halten. Alu-Flexrohr haben im gedehnten Zustand mehr Rillen, in denen sich auch Schmutzpartikel leichter ablagern können als im glatten Wickelfalzrohr. Hier wurden die Alu-Flexrohre jedoch nicht gedehnt und es wurden sowohl in der Zuluft als auch in der Abluft (Tellerventile) Filter eingesetzt. Der vermehrte Einsatz von Alu-Flexrohr wurde seitens des Lüftungsbauers auch deshalb gewählt, weil die endgültige Form der Abhangdecke zu diesem Zeitpunkt nicht feststand. 140 QS

Gedrücktes Flexrohr

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.13

In der Dachwohnung wurdem zwei Flexrohre im Bereich des Unterzuges zerdrückt. Dadurch wird der Druckverlust deutlich erhöht und die Luftdichtheit des Rohres ist nicht mehr sichergestellt. Es wurde empfohlen, hier gegebenenfalls ausreichend breite Flachkanäle einzusetzen. Wobei jedoch der hydraulische Durchmesser berücksichtigt werden muss; bei z. B. 40 m³/h entsprechen 100 mm Rundrohr einem Flachkanal von 50 x 190 mm. Stellungnahme des Haustechnikers Das dargestellte Flexrohr wurde bewusst abgeflacht und nicht versehentlich zerdrückt oder beschädigt. Der verfügbare Platz unterhalb des mit Brandschutzverkleidung versehenen Unterzuges ist gering, wie auch am Türsturz sichtbar ist. Die abgebildete Alu-Flex-Leitung ist DN 125 für zwei Zulufträume, damit beträgt die Luftgeschwindigkeit in dem abgeflachten Bereich max. 2,5 m/s, der Druckverlust beträgt ca. 1,5 Pa/m, der sich aus der Form ergebende Druckverlust ist vernachlässigbar. Eine Abflachung mit einem glatten Formstück wäre an dieser Stelle strömungstechnisch nicht wesentlich günstiger ausgefallen, da die Verluste primär durch Veränderung der Rohrform entstehen, nicht aufgrund des gewählten Materials. Generell hätte ein festes Formteil den Vorteil, im Deckenbereich sicherer vor Beschädigungen durch Folgegewerke zu sein (wie z. B. durch den Trockenbauer). In diesem Fall jedoch konnte auf einen Einsatz von AluFlexrohr in keinem Fall zu verzichtet werden, auch nicht bei Einsatz von Sonderbauteilen.

QS 141

Schacht

Oben: Nebelmaschine vor dem Schacht (im Laden rechts) Rechts: Schacht hinter dem Müllraum (Blick nach oben)

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.14

Luftdichtheitsuntersuchungen Die erste Wiederholung der Luftdichtheitsuntersuchung wurde am 23. Juni 2006 durch das ZEWU Hamburg, Frau Maring, durchgeführt. Der Kellerabgang, die Haustür, und die Dachbodentür wurden temporär abgeklebt. Abweichend von der ersten Messung wurden die Lüftungsgeräte geöffnet und zu- und abluftseitig mit Blasen abgedichtet (bei der vorherigen Messung wurden alle Ventile verschlossen und so die möglichen Leckagen des Rohrnetzes mit gemessen). Bei einem Lüftungsgerät war eine Rohrleitung nicht mit dem Gerät verbunden (herausgerutscht), was bei der ersten Messung nicht aufgefallen war. Dieser Mangel wurde sofort behoben. Als hauptsächliche Leckagen wurden festgestellt: • Haustür (unfertige Einbindung zur Putzebene) • Treppe zum 1. OG (Trennung zum abgeklebten Keller) • großes Loch an Wand / Fußboden im Müllraum (EG) • Leckagen an den Einbindungen der Außen- und Fortluftrohre • Leichtbauwände DG-Wohnung an allen Öffnungen (Spültaster, Steckdosen, Wasserleitungen, Abwasserrohr, Waschbecken, Sicherungskasten, Öffnung neben dem Lüftungsgerät) • diverse Öffnungen zu den Schächten Um die sehr starken Leckageluftströme im Schacht vom Laden rechts besser beurteilen und gegebenenfalls nachbessern zu können, wurde in die Revisionsöffnung bei Überdruck Nebel eingeblasen. Dieser strömte nach oben und unten weg. Im Keller konnte unter dem Schacht an den Durchführungen der Rohrleitungen kein Nebeleinbruch erkannt werden. Der Nebel strömte massiv in den Kellerraum unter dem abgemauerten Müllraumschacht (Gebäudemitte). Der Schacht war hinter der Abmauerung vom Erdgeschoss zum Keller hin offen (kein Brandschutz notwendig); erst im 1. OG ist ein Verguss ausgeführt worden. Aufgrund der extremen Nebelmenge wurde empfohlen, mit einem dünnflüssigen Verguss den gesamten Schacht zum Keller hin zu verschließen. Bei der Untersuchung wurde ein Luftdichtheitswert von n50 = 1,9 1/h festgestellt (gemäß Protokoll Fr. Maring). Es wurde empfohlen, den Drucktest nach den erfolgten Nachbesserungsarbeiten nochmals durchzuführen. Bei neu zu errichtenden Gebäuden mit Lüftungsanlagen muss nach der EnEV maximal ein Wert von n50 = 1,5 1/h erreicht werden. Dies ist besonders für die Funktion der Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung wichtig.

142 QS

Schacht

Offener Schacht hinter dem Müllraum (vom Keller aus gesehen) mit Kabel und Rohrleitungen

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.15

Stellungnahme der Architekten und des Haustechnikers zu den zuvor genannten Punkten: • Die Haustüren wurden luftdicht an die Putzebene angebunden. Die Türen selbst wurden gerichtet und der Feststeller des Seitenflügels fest eingebaut, so dass der Flügel nun fest stand und damit luftdichter war. • Aus Gründen der besseren Benutzbarkeit des Kellerabgangs wurde auf die ursprünglich vorgesehene Tür vom Treppenhaus zum Keller verzichtet. • Die Löcher an der Wand und im Fußboden des Müllraums wurden verschlossen. • Die Leckagen an Frisch- und Fortlufteinlässen der Lüftungsrohre wurden behoben; sie waren durch das Rohbaugewerk nachträglich einzumörteln. Im Nachhinein betrachtet, hätten diese Stellen sofort, und nicht erst später, zusätzlich mit Klebematerial abgedichtet werden müssen. • Der überwiegende Teil der Öffnungen wurden in der Dachgeschoss-Wohnung nach dem zweiten Drucktest (am 12. Juli 2006) dauerelastisch verschlossen. Generell sind Zugerscheinungen an haustechnischen Anschlüssen bei den Gipskartonwänden nicht ursächlich durch „das Rohr“ verursacht (die GK-Wand ist nicht die Luftdichtheitsebene), sondern „zeigen“ nur fehlende Luftdichtungen an. • Die Öffnungen zu den Schächten ließen sich nicht mit angemessenen Aufwand schließen. Die Luftdichtheitsebene sollte eigentlich dahinter liegen. • Nach dem ersten Drucktest (am 23. Juni 2006) wurde ein entsprechender Verguss des Schachtes hinter dem Müllraum zwischen EG und KG vorgenommen.

QS 143

Durchführung Lüftungsrohre

Unzureichend in der Außenwand abgedichtet

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.16

Allgemeinde Anmerkungen zur den Lüftungsanlagen Die Lüftungsanlagen müssen wohnungsweise auf genaue Balance eingeregelt werden, d. h. auf gleichen Volumenstrom von Außen- und Fortluft, um keine Ex- oder Infiltration zu erzeugen. Die Luftmengen je Raum müssen nach Planung mit den Ventilen je Raum eingestellt werden. Dazu ist ein Messprotokoll für jede Wohnung anzufertigen. Die Geräte müssen vorher gereinigt und die Filter gegebenenfalls erneuert werden (aufgrund der Bauverschmutzung). Stellungnahme des Haustechnikers Alle Lüftungsanlagen wurden eingemessen und ein Messprotokoll erstellt. An allen erforderlichen Stellen wurde die Balance korrigiert. Die Lüftungsgeräte mussten nicht gereinigt werden, weil sie während der Bauphase nicht in Betrieb waren. Gleiches gilt für die Filter, da die Inbetriebnahme-Messungen erst erfolgten, als die Wohnungen besenrein waren.

144 QS

Drucktest – Nebelversuche

Nebelaustritt aus dem Abstellraum beim Nebelversuch 1

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.17

Die zweite Wiederholungsmessung wurde am 12. Juli 2006 vom Ingenieurbüro Michael Meyer-Olbersleben (MMO) durchgeführt. Für die Luftdichtheitsmessung wurden, wie bereits beim vorausgehenden Termin, alle Lüftungsgeräte innen abgedichtet. Der Kellerabgang wurde im EG abgeklebt. Die Haustür war dauerhaft zum Mauerwerk abgedichtet, wurde aber nicht mit dem Innenputz verbunden. Vor dem Anbringen einer Verkleidung sollte dies unbedingt noch erfolgen. Die Tür selbst war nicht eingestellt und die Ankerhülse für den Riegel des Seitenflügels im Boden nicht fachgerecht montiert (bewegte sich). Hier musste unbedingt nachgebessert werden. Im Dachgeschoss war das Küchenabflussrohr zur Leichtbauwand abgedichtet worden. Das Gaubenfenster wurde ebenfalls nachgearbeitet. An der Tür zum Abstellraum im Dachgeschoss war umlaufend eine Dichtung eingesetzt und eine Schwelle montiert worden. Die Öffnung für den noch fehlenden Schließzylinder wurde abgeklebt und die Tür geschlossen. Stellungnahme der Architekten Der Verputz zwischen Hauseingangstür und Wand wurde nachfolgend vervollständigt. Die Hauseingangstür wurde nachgestellt und die Aufnahmehülse für Zapfen des Seitenflügels fachgerecht eingebaut.

Nebelversuche Nebelversuch 1 Der Nebel-Test im 3. OG / links im Abstellraum beim Lüftungsgerät: Der Nebel trat unter dem Dachüberstand des hinteren Gebäudeteils und beim rechten Gebäudeteil am Abschluss der Dachschräge zum Flachdach aus. Hier gibt es also eine direkte Verbindung, vermutlich entlang des Stahlträgers. Einfache Maßnahmen zur Abdichtung konnten nachträglich nicht entwickelt werden. Ob das Abdichten des Koffers um den Stahlträger im Abstellraum etwas bewirken würde, war unklar.

QS 145

Drucktest – Nebelversuche

Nebelaustritt (Nebel in den Schacht im EG Laden rechts geblasen)

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.18

Nebelversuch 2 Der im Laden rechts in die Revisionsöffnung eingeblasene Nebel verschwand sofort und vollständig nach oben. Im Keller unterhalb des Schachtes kamen nur Spuren des Nebels an. In dem anderen Kellerraum unter dem Schacht trat kein Nebel mehr aus. Der Verguss des Schachts war damit erfolgreich. Der Nebel trat massiv wieder am Dachüberstand des hinteren Gebäudeteils aus. Es wurde vermutet, dass es zwischen dem rechten Gebäudeschacht und dem Fußbodenbereich im DG eine luftundichte Verbindung gibt. Empfehlung: Als eine eventuelle Abdichtungsmöglichkeit wäre das Verschließen des Schachtes am oberen Ende denkbar. Dazu müsste geprüft werden, ob der Fußboden im Dachbodenbereich über dem Schacht geöffnet werden kann bzw. soll. Die Verbindung vom Luftraum um den Stahlträger nach außen könnte damit allerdings sicher nicht unterbrochen werden. Bei der Untersuchung hatte sich ein nahezu unveränderter Luftdichtheitswert von n50 = 1,9 1/h ergeben. Stellungnahme der Architekten und des Haustechnikers Holzbalkendecken lassen sich luftdichtungstechnisch kaum einwandfrei und wirtschaftlich sanieren, da sie sonst ober- und unterseitig abgedichtet werden müssten.

146 QS

Drucktest – Nebelversuche

Vergossener Schacht hinter dem Müllraum (vom Keller aus fotografiert) Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.19

Kellerabgang Das Abkleben des Kellerabgangs für die Messung ist nur sinnvoll und zulässig, wenn hier später auch eine dichtschließende Tür luftdicht eingebaut wird. Dies war geplant, wurde jedoch aus Gründen der Funktionalität nicht ausgeführt. Damit war der ermittelte n50 -Wert für die später real genutzte Gebäudehülle bedingt aussagekräftig. Ein Vergleich der Verbrauchs- mit den Bedarfsdaten ist damit möglicherweise in diesem Punkt fehlerbelastet. Als hauptsächliche Leckagen bei 50 Pa Unterdruck wurden festgestellt: 1. Abermals alle Öffnungen zu den Schächten (Abfluss- und Wasserrohre, Wasseruhren, Steckdosen und Unterverteilungen in Leichtbauwänden, besonders in der Dachgeschosswohnung (dort auch an Fußleisten, z. B. in der Küche) 2. Diverse Lüftungsgitter über dem Fußboden in der Vorwand der innengedämmten Außenwand (Straßenseite); Strömung an jeder der Öffnungen in Höhe von 0,2 bis 0,3 m/s trotz großer Öffnung um die Heizungsrohre (dort beträgt die Strömung um 0,1 m/s). 3. Oberlichter im Treppenhaus und in der Dachgeschosswohnung (Ecken) 4. Haustür (wurde abgeklebt) und Einbindung der Haustür (unverputzte Bereiche) 5. 2. OG Wohnung rechts im Bereich der Lüftungsrohrwanddurchführung oben: Das Armaflex lässt sich herunterdrücken und man kann einen Finger in den Mauerbereich stecken. Dies ist eine deutliche Leckage, die abgedichtet werden sollte. Rechts neben dem rechten Lüftungsrohr ist ein unverputzter Bereich der Außenwand mit Kabeln. Hier muss ebenfalls nachgeputzt werden. 6. 3. OG Wohnung links im Bereich des Wandanschlusses eines Lüftungsrohrs: Dort muss ebenfalls nachgebessert werden. In dieser Wohnung besteht weiterhin eine massive Leckage im Bereich Abkofferung zum T-Träger Richtung Flur (siehe auch Punkt Nebelversuch). 7. Im Dachbodenbereich (DG rechts) konnte auf der Gartenseite entlang der Kante Schrägdach / Drempelwand eine deutliche Leckage festgestellt werden. Stellungnahme der Architekten: zu 1. Der überwiegende Teil der Öffnungen in der DG-Wohnung wurde nach dem zweiten Drucktest (am 12.7.2006) dauerelastisch verschlossen. zu 2. Vermutlich wird hier Luft über die Holzbalkendecken aus verschiedenen Undichtheitsbereichen angesaugt. zu 3. Die Undichtheiten an den Oberlichtern in der DG-Wohnung und im Treppenhaus haben eher untergeordnete Bedeutung. QS 147

zu 4. Die Anschlussbereiche der Haustüren sind inzwischen verputzt worden (s. o.) zu 5. 2. OG Wohnung rechts: Die Bereiche wurden dauerelastisch abgeklebt. zu 6. 3. OG Wohnung links: wie vor; die Leckage zum T-Träger zwischen Flur und den Hofräumen im 3. OG lässt sich nachträglich ohne unverhältnismäßigen Aufwand nicht beheben. Auch im unverkleideten Zustand vor der Durchführung von Drucktests war jene bereits Gegenstand einer Diskussion zwischen D&R, STEG und PHI. Eine befriedigende Lösung wurde nicht gefunden. Die nun eingetretene Leckagewirkung ist deutlich umfänglicher als erwartet. zu 7. Im Abstellraumbereich des Dachgeschosses tritt an der Kante Schrägdach/Drempel Luft aus, die vermutlich aus der Ebene der Holzbalkendecke kommt. Die Abdichtung der Drempel- und Schrägdachflächen war im unverkleideten Zustand überprüfbar und wurde nach Aussage der Bauleitung von D&R mangelfrei ausgeführt. Abbildungen unten: Die Öffnungen auf den linken Bildern oben und unten wurden verschlossen.

Drucktest – Nebelversuche

Oben: Leckage am Lüftungsgitter vor der Innendämmung (Straßenseite) Links: Leckage um die Haustür im unverputzten Bereich Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.20

Drucktest – Nebelversuche

Leckage im Bad (Wohnung DG)

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

148 QS

Leckage am Sicherungskasten (Wohnung DG) Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.21

Lüftungsgeräte

Außen-Fortluftrohre richtig auf der Seite der Ventilatoren angeschlossen

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Außen-Fortluftrohre auf der falschen Seite angeschlossen

Quelle: PHI

Beratung zur QS IV.23

Lüftungsgeräte Bei den beiden Lüftungsgeräten im 1. Obergeschoss wurde festgestellt, dass diese falsch angeschlossen wurden. Die Außen-Fortluftrohre waren an die Stutzen für die Zu- und Abluft angeschlossen. Es wurde vermutet, dass auch noch weitere Geräte betroffen sind. Um einen bestimmungsgemäßen Betrieb zu ermöglichen, musste dies vor der Inbetriebnahme umgebaut werden. Die Geräte im ersten Stock konnten theoretisch vertauscht werden, um das Problem zu lösen (Spiegelbildliche Gerätetypen). Eine Kontrolle aller Rohre an allen Geräten durch den Fachplaner war jedoch unbedingt empfohlen. Stellungnahme des Haustechnikers: Die Lüftungsgeräte im 1. OG wurden getauscht, so dass die Anschlüsse spiegelbildlich richtig sitzen. Ob die Rohrleitungen richtig am Lüftungsgerät angeschlossen wurden, lässt sich bei geschlossenen wandhängenden Geräten nicht erkennen, linke und rechte Geräte sehen baugleich aus. Bei der Inbetriebnahme stellte sich auch das Lüftungsgerät im EG, Laden 2, als falsch angeschlossen heraus; dies wurde ebenfalls kurzfristig korrigiert.

Zusammenfassende Stellungnahme: Der unverändert nicht befriedigende Luftdichtheitswert des ersten und zweiten Drucktests wurde durch die beschriebenen Nachbesserungen vermutlich etwas gemildert, aber sicherlich nicht auf einen Wert von n50 ≤ 1,5 1/h gebracht worden. Die Ergebnisse der Tests zeigten auch, dass die Tests selbst auch Schwankungsbreiten aufweisen, denn der zweite Testwert lag etwa 5 % über dem ersten, trotz der oben beschriebenen Nachbesserungen. Die Haupt-Schwierigkeiten bei der Luftdichtung der Gebäudeteile Kleinen Freiheit 46-52 sind: • Die Gebäudeabschlusswände zu den Nachbargebäuden sind grundsätzlich luftundicht. Eine Abdichtung von innen in der Ebene der Holzbalkendecken ist ohne vollständigen Ausbau der Deckenbalken nicht möglich. Der Aufwand zur Herstellung der Luftdichtungsebene wäre unverhältnismäßig. Die dadurch entstehende Leckagefläche beträgt je Gebäudeteil: 4 Geschosse x 0,3 m Deckenstärke x 10,5 m innere Gebäudetiefe = 12,6 m². • Auch das übrige Mauerwerk ist nicht luftdicht, d. h. in allen Bereichen, in denen die Putzschicht als innere Luftdichtungsebene durchdrungen wird, ist von Luftundichtheiten auszugehen. Daher sollten beispielsweise Steckdosen in Außenwänden luftdicht eingebaut werden. • Die Abdichtung von aufgehenden Bauteilen (z. B. Drempel) ist nur mit deutlich erhöhtem Aufwand möglich. • Die Anordnung von durchgehenden Luftdichtungsebenen ist insbesondere im Dachgeschoss- und im Geschossdeckenbereich kaum möglich, sofern Holzbalkendecken eingebaut sind. Diese Erkenntnisse sind sicherlich übertragbar auf die Mehrzahl der Gebäude aus dieser Bauzeit. QS 149

Abschnitt D: Mess- und Auswertungsphase

Messungen und deren Auswertung Es wurden fünf Datenlogger der Fa. Ahlborn vom Typ MA 59900 eingesetzt, und zwar drei in den Messwohnungen des EnSan-Gebäudeteils, einer in der Messwohnung des Gebäudeteils HH-Standard sowie einer im Messraum im Keller. Im Keller waren auch der Zentralrechner und der Telefonanschluss mit dem Modem untergebracht, über das die Fernkommunikation mit dem Messrechner möglich war (siehe auch Abbildung oben).

Begleitforschung Messtechnik Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH) Institut für Baustoffe, Bauphysik und Bauchemie Prof. Dr.-Ing. Werner Leschnik

Die Messanlage wurde Ende September 2006 in Betrieb genommen. Es traten anfänglich einige Fehler auf, deren Beseitigung zum Teil etwas länger dauerte, da auch Messfühler und Hardware-Komponenten ausgetauscht bzw. nachgeliefert werden mussten. Die Anlage wurde mit der Software WinControl (Fa. Ahlborn) gesteuert. Sämtliche Messdaten wurden alle 30 Sekunden abgefragt und gespeichert. Die Aufarbeitung der Messdaten erfolgte ebenfalls mit der Software WinControl durch Bestimmung von Stundenmittelwerten aller Messdaten. Da die Software keine Stundensummenwerte bilden konnte, müssen Messgrößen, für welche Summenwerte zu ermitteln sind, wie z. B. Wärmemengen, mit dem Faktor 120 multipliziert werden (Messungen alle 30 Sekunden = 120 Messungen pro Stunde). Aus den Stundenwerten wurden in Tabellen (Micrsoft Excel) mit eigens entwickelten Makros Tages- und Monatswerte ermittelt. Die Messdaten für einzelne Messzyklen, Stunden oder Tage fehlen, verursacht durch den Ausfall der Messanlage.

150 Messtechnik

Hinweis: Die mit dem roten Kästchen gekennzeichneten Abbildungen, Grafiken und Hinweise sind im Anhang des Berichts entweder in größerem Format dargestellt oder mit ergänzendem / vertiefendem Material versehen.

Energieverbrauch für Heizung in beiden Gebäudehälften und Energiegewinn durch die Solaranlage (sekundärseitig) November 2006 Heizung EnSan

Heizung Standard

Februar 2007 Solar Heizung EnSan

Heizung Standard

Solar

400 400

300 Energie in kWh

Energie in kWh

300

200

100

200

100

0

0 1

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

1

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Monatstag

Monatstag

Quelle: TUHH, Prof. Leschnik

Messtechnik B_IV.2

Um dennoch eine verwendbare Aussage, zum Beispiel über den Energieverbrauch in einem Monat zu erstellen, wurde der gemessene Verbrauch auf den gesamten Monat linear extrapoliert. Hierzu wurde die Angabe über die relative monatliche Ausfallzeit der einzelnen Messfühler verwendet. Die monatsweise abgelegten Dateien erhielten dabei einen zusätzlichen Faktor, der für jeden Messfühler das Verhältnis der tatsächlichen Messstunden zu den möglichen Messstunden des betreffenden Monats wiedergibt.

Verfügbare Datensätze Es liegen für den Zeitraum von Oktober 2006 bis März 2008 Messdaten vor. Aufgenommen wurden 151 Messwerte alle 30 Sekunden. Diese Daten wurden in einem speziellen Ahlborn-Format gespeichert. Mit Hilfe der Software WinControl der Fa. Ahlborn wurden aus den 30-Sekunden-Datensätzen Mittelwerte bzw. Summenwerte für Stunden erstellt und in Dateien im Excel-Format gespeichert. Diese Stundenwerte wurden dann in Tagesdateien übernommen, die wiederum in Monatdateien eingebunden wurden. Für jeden Messmonat wurden diese Dateien erstellt, es liegen also 18 Monatsdateien vor. In diesen Dateien wurden Messausfälle, die zu Null-Werten der Messwerte führen, gelöscht, so dass sie bei der weiteren Auswertung unberücksichtigt bleiben. Weiterhin wurde in diesen Monatsdateien für jeden Messwert die Anzahl der Stunden ermittelt, an denen der Messfühler ausgefallen war. Neben den Monatsdateien mit Unterdateien wurden Übersichtsdateien für alle Messmonate und für alle Messfühler mit den folgenden Inhalten erstellt: 1. Die erste Übersichtsdatei enthält die auf gemessenen Daten beruhenden Monatsmittel- bzw. -summenwerte. 2. Die zweite Datei enthält die Aufzählung der Fehlstunden und der Gesamtstunden des Monats. 3. In der dritten Übersichtsdatei wurde eine Messwertschätzung durchgeführt: Während bei der Mittelwertbildung ausgefallene Messwerte einfach unberücksichtigt blieben, wurde bei der Summenbildung eine lineare Extrapolation durchgeführt. Multiplikator ist das Verhältnis der Gesamtstundenzahl eines Monats zur Zahl der nicht ausgefallenen Stunden. Für den Monat Oktober 2007, in dem die Messanlage lange Zeit ausgefallen war, liegen praktisch keine verwertbaren Messdaten vor. Hier wurden in dieser Übersichtsdatei die Ablesewerte, die manuell an den Stromzählern bzw. an den Wärmemengenzählern ausgelesen wurden, eingefügt. Damit stehen für Vergleichsbetrachtungen Monatsschätzwerte zur Verfügung, die im Wesentlichen auf den durchgeführten Messungen beruhen. Die Auswertung der Messung und die Diskussion der Ergebnisse sind den Abschnitten F und G zu entnehmen. Messtechnik 151

Erfahrungen mit der Messanlage Voraussetzungen für die Zuverlässigkeit des „Plug&Play“-Prinzips der Messwerterfassungsanlagen der Fa. Ahlborn sind zum einen, dass möglichst nur Messfühler der Fa. Ahlborn verwendet werden und zum anderen, dass im Falle nachträglich notwendiger Kabelverlängerungen in jedem Fall fertig konfektionierte Verlängerungskabel der Fa. Ahlborn eingesetzt werden. So wurden beispielsweise durch den Anschluss mehradriger abgeschirmter Telefonkabel, welche zur Verlängerung nach vorheriger Rücksprache mit der Fa. Ahlborn für den Anschluss der Außenklimasensoren (relative Luftfeuchte, Temperatur und Strahlung) auf dem Dach installiert wurden, die Messungen immer wieder gestört. Die Messfühler wurden mal erkannt, mal nicht erkannt. Nach zahlreichen Versuchen, Messungen an den Datenleitungen (mit Multimeter und Oszilloskop) durchzuführen und nach Rücksprachen mit der Fa. Ahlborn, wurde schließlich im Werk eine Änderung innerhalb der Sensorstecker vorgenommen, die zum Erfolg führte. Probleme traten auch mit der Spannungsversorgung der Datenlogger auf; in einem Fall kam es zum Ausfall eines Datenloggers. Nach Ausbau und Einsenden des Datenloggers wurde ein defektes Netzteil festgestellt, nach dessen Austausch die Anlage lief. Die Ursache für eine eventuelle Überlastung konnte nicht gefunden werden. Als sehr störungsanfällig haben sich auch das Netzwerksystem und die Software erwiesen, mit der die Rechnererfassung der Messdaten erfolgte. Immer wieder kam es zu Ausfällen von Teilen oder des gesamten Messsystems. Die Ursachen für die Störungen waren meist nicht erkennbar. Gegen Ende September 2007 kam es zu einer gravierenden Störung der Anlage, die immer wieder ausfiel, ohne dass die Ursachen hierfür letztlich ermittelt werden konnten. Die von der Fa. Ahlborn empfohlene Installation einer Update-Version der Software verschlimmerte die Situation zusätzlich. Schließlich wurde die Software-Zulieferfirma (Fa. Acrobit) einbezogen, die das Softwarepaket WinControl entwickelt hat. Sie erhielt die Befugnis, sich über das Internet in das Messsystem einzuloggen, so dass beim Ausfall der Anlage alle internen Steuerdaten der Anlage kontrolliert werden konnten. Letztendlich gelang es der Fa. Acrobit, die offensichtlichen Ursachen für die häufigen Ausfälle der Anlage festzustellen und durch eine Änderung im Programm Abhilfe zu schaffen. Bedauerlicherweise liegen dadurch für den Monat Oktober 2007 praktisch keine Messwerte vor. Auch in der Folgezeit kam es noch zu kürzeren Ausfällen der Anlage. Da die neu installierte Software jedoch beim Ausfall der Anlage eine E-Mail an den betreuenden Mitarbeiter sendete, war ein Neustart wesentlich schneller möglich als zuvor. Zusätzlich wurde der Rechner mit einem Akku gepuffert, der die Stromversorgung des Rechners für ca. 10 Minuten nach einem Ausfall sicherstellte. Aus den Erfahrungen mit dem Messsystem innerhalb dieses Projekts lässt sich der Schluss ziehen, dass der Einsatz des Messsystems der Fa. Ahlborn, insbesondere in Verbindung mit einer Vernetzung eines größeren Gebäudes, nicht unproblematisch ist. Es bleibt jedoch unklar, wie die häufiger aufgetretenen Systemausfälle zuverlässig zu vermeiden gewesen wären. Denkbar wäre, bei einem ähnlichen Projekt mit der Herstellerfirma, deren Messgeräte verwendet werden sollen, einen Leistungsvertrag abzuschließen, der die Firma in die Messaufgabe einbindet. Dies würde bedeuten, dass schon sehr frühzeitig ein sehr detailliertes Planungskonzept erarbeitet und dann auch realisiert werden müsste, andererseits wäre der Anwender bei Störungen oder beim Ausfall der Messanlage weitgehend davon befreit, nachzuweisen, dass die Störungen nicht auf den Nutzer zurückzuführen wären. Des Weiteren wäre zu erwarten, dass auftretende Mängel schneller und mit mehr Einsatzbereitschaft von Seiten der Herstellerfirma beseitigt werden könnten.

152 Messtechnik

Abschnitt E: Öffentlichkeitsarbeit / Verwertung

Im Rahmen der baulichen Umsetzung und Auswertungsphase des Projekts fanden verschiedene Veranstaltungen und Präsentationen statt, die im Folgenden dokumentiert werden. Im Anschluss daran gibt eine Aufstellung Aufschluss über die Veröffentlichungen und Publikationen.

Eigentümer Stadterneuerungs- und Stadtentwicklungsgesellschaft Hamburg mbH (steg) Dipl.-Ing. Architektin Karin Dürr Dipl.-Ing. Architektin Birgit Wessel

Veranstaltungen BSU-Veranstaltung September 2005 Bereits im September 2005, also ca. ein halbes Jahr nach dem Baubeginn, wurde in Hamburg eine Veranstaltung eigens für das EnSan-Projekt durchgeführt. Die Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt im Hamburg, Initiative für Arbeit und Klimaschutz, lud gemeinsam mit der Architektenkammer Hamburg und der steg zu einer Fachveranstaltung ein. Zielgruppe waren im Wesentlichen Architekten und Planer. Etwa 300 angemeldete Teilnehmer machten deutlich, dass die modellhafte Sanierung von Gründerzeitgebäuden den Nerv der Zeit sowie der bestehenden und künftigen Nachfrage in Hamburg trifft. Die Vorträge zum Demonstrationsvorhaben begannen um 13:00 Uhr. Gegen 18:30 Uhr war noch Gelegenheit für Nachfragen und Diskussion bei einem kleinen Umtrunk. Die ursprünglich geplante Führung durch das Gebäude im Anschluss an die Veranstaltung musste aufgrund der ausgesprochen starken Nachfrage verschoben werden. In der darauf folgenden Woche nahmen dann noch einmal ca. 100 Teilnehmer in sechs Gruppen an einer Führung durch das Gebäude teil, die von der steg und Herrn Dittert geleitet wurden.

Berichte und Öffentlichkeitsarbeit target GmbH Dipl.-Ing. Architektin Gabi Schlichtmann

Öffentlichkeitsarbeit 153

Veranstaltung zur Baufertigstellung Juni 2006 Im Rahmen der bevorstehenden Baufertigstellung wurde von der Projektleiterin und Eigentümerin, der steg Hamburg mbH, noch einmal eine Veranstaltung organisiert, zu der alle Projektbeteiligten, die Begleitgruppe sowie anschließend alle beteiligten Handwerker eingeladen wurden. Die Vorträge und Erläuterungen wurden in einem der neuen Läden im Erdgeschoss durchgeführt.

Herr Dittert (Architekt), Herr Otte (Haustechnik), Herr Professor Holle gemeinsam mit Herrn Schünemann (Forschung Balkenköpfe und Wärmebrücken), Herr Professor Leschnik (Messtechnik) und Herr Rohde (Statiker) erläuterten die Geschehnisse im Verlaufe des Baufortschritts sowie Änderungen und Besonderheiten.

154 Öffentlichkeitsarbeit

Anschließende Baustellenbegehung Danach fand eine gemeinsame Baustellenbegehung statt, die zunächst über die Dächer Hamburgs führte, bei der unter Anderem die Solarthermieanlage auf dem Dach erläutert wurde.

Die Erträge der Anlage mit insgesamt 30 m2 Kollektorfläche wurden später für die Mieter (bzw. die Öffentlichkeit) sichtbar in einem Display dargestellt.

Öffentlichkeitsarbeit 155

Messwohnungsbesichtigung Innerhalb einer Messwohnung wurden die bereits installierten Fensterkontakte, die noch nachzubessern waren, diskutiert. Hier wird das Lüftungsverhalten der Mieter erfasst und den Messwerten gegenübergestellt.

Die fertige Innendämmung aus Kalziumsilikat-Platten, die straßenseitig mit einer hinterlüfteten Vorsatzschale verkleidet wurde, konnte nun auch im fertigen Zustand betrachtet werden.

156 Öffentlichkeitsarbeit

Abschluss-Projektpräsentation am 10. September 2008 Zum Abschluss des Projekts wurden alle Projektbeteiligten sowie die Forschungs-Begleit-Institutionen und Vertreter des „EnSan“-Projekts zu einer Präsentation aller Ergebnisse sowie zu der anschließenden Besichtigung des Objekts eingeladen.

Ergebnis-Präsentationen von Professor Holle, TUHH, und der Architektin Karin Dürr, steg.

Öffentlichkeitsarbeit 157

Anschließende Objekt-Begehung

158 Öffentlichkeitsarbeit

Präsentationen

2005 Vortragstitel: Referentin: Veranstaltung: Ort/Datum:

„EnSan-Projekt Kleine Freiheit 46-52“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Führung vor Ort im Rahmen der Solar-Bauausstellung Hamburg 2005 Hamburg, 2. Juni 2005

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Alte Bausubstanz mit neuem Energiekonzept – Wärmedämmung im Detail und Wärmebrückenoptimierung Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Vortrag auf einem Symposium der Initiative Arbeit und Klimaschutz Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt, Hamburg Hamburg, September 2005

Vortragstitel: Referentin: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Modernisierung und Instandsetzung von Altbauten“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 25. Oktober 2005

2006 Referent: Veranstaltung: Ort/Datum:

Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Führung vor Ort für die Vorsitzenden der Grundeigentümervereine Hamburg sowie die Mitarbeiter und bautechnischen Berater des Grundeigentümerverbandes Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 20. Januar 2006

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieeinsparung im Gebäudebestand“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 22. März 2006

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieausweis - Teil 2“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Torsten Flomm (Geschäftsführer) Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 30. Mai 2006

Referentin: Veranstaltung:

Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Führung vor Ort für die Presse im Rahmen einer Veranstaltung der Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt - Hamburger Klimaschutzprogramm Hamburg, 14. Juli 2006

Ort/Datum:

Vortragstitel: Innendämmung in der Praxis Referent: Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Veranstaltung: Dämmen – aber richtig / Fachveranstaltung zum Thema „Innendämmung“ Veranstalter: Handwerkskammer Hamburg - Zentrum Energie, Wasser, Umwelt Ort/Datum: Hamburg, 22. November 2006

Öffentlichkeitsarbeit 159

2007 Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Zur energetischen Optimierung von gründerzeitlichen Etagenhäusern Dr.-Ing. Daniel Scherz Fachvortrag, Vattenfall Europe GmbH Vattenfall Europe GmbH Hamburg, Januar 2007

Vortragstitel: Referentin: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Der Energiepass kommt - Energetische Sanierung von Gebäuden“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Vortrag beim Haus-, Wohnungs- und Grundeigentümerverein Altona und Elbvororte von 1861 e.V. Hamburg, 19. Februar 2007

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieausweis - Teil 2“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Torsten Flomm (Geschäftsführer) Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 27. Februar 2007

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Innendämmung – so kann es gehen Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Dämmung und Fassadengestaltung Hafen City Universität Hamburg, 1) 01. März 2007, 2) 17. Januar 2008

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Fachthema II: Fassaden und neue Dämmstoffe Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Innendämmung und Denkmalschutz Verband Norddeutscher Wohnungsunternehmen (vnw) Verband der Wohnungswirtschaft Niedersachsen Bremen (vdw) Lübeck, 21. März 2007

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieeinsparung im Gebäudebestand“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 27. März 2007

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Refurbishment – Potentials, Energy Certificate, Examples Dr.-Ing. Daniel Scherz Vorträge im Rahmen eines SmartLIFE Symposiums Zentrum für zukunftorientiertes Bauen Hamburg, März 2007

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Ort/Datum:

Energieeffizientes Bauen, Weiterbildungsseminar für Baumanager aus Weißrussland Dr.-Ing. Daniel Scherz Hanse Parlament, Haus Rissen Hamburg, März 2007

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Bauen im Bestand – 3. Schritt: Die Bauphase Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Berliner Energietage – Planungsseminar: 5 Schritte zum Niedrigenergiehaus dena – Deutsche Energie Agentur Berlin, 07. Mai 2007

160 Öffentlichkeitsarbeit

Vortragsinhalte: Rechtliche Grundlagen – Wärme- und Feuchteschutz – Luftdichtheit – Gebäudetechnik – Berechnungen und Kennwerte – Vermeidung von Gebäudeschäden – Nachrüstpflichten – Förderungen Referenten: Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Veranstaltung: Energieeinsparung im Gebäudebestand Veranstalter: Grundeigentümerverband Hamburg Ort/Datum: Hamburg, 1) 22. März 2006, 2) 27. März 2007, 3) 20. März 2008 Vortragstitel: Referentin: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Grundlagen des Wärmeschutzes und der Energieausweis“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Vortrag beim Haus- und Grundbesitzerverein Hamburg-Stellingen 1890 e.V. Hamburg, 23. April 2007

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Lösungsansätze für unterschiedliche Gebäudetypen bei der energetischen Sanierung Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert dena-Dialog regional: Energetisch hocheffiziente Sanierung von Wohngebäuden dena – Deutsche Energie Agentur Greifswald, 07. Juni 2007

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Wohnhaus und Museum: Zwei Typen – Zwei Konzepte Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Fachforum: Energetische Sanierung erhaltenswerter Fassaden Initiative Arbeit und Klimaschutz / ZEBAU Hamburg, 04. September 2007

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieeinsparung im Gebäudebestand“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 29. September 2007

Vortragstitel: Referentin: Veranstaltung:

„Neues zum Energieausweis“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Vortrag für Kunden der Hamburger Sparkasse Boberg, Hamburger Sparkasse Boberg, im Rahmen des Boberger Immobilienforums Hamburg, 15. November 2007

Ort/Datum: Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Möglichkeiten und Grenzen energetischer Gebäudesanierung: Förderung, Sanierungsablauf/Bauphase, Qualitätssicherung, Nutzung Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert 555. Kurs: Städtebau und Energie Institut für Städtebau, Berlin Berlin, 16. November 2007

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Ort/Datum:

Sustainable construction and refurbishment Dr.-Ing. Daniel Scherz Vortrag im Rahmen des smartLIFE Seminarprogrammes 2007/08 Cambridge, November 2007

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieausweis - Teil 2“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Torsten Flomm (Geschäftsführer) Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 22. November 2007 Öffentlichkeitsarbeit 161

2008 Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Neue Lösungen in der Dämmstofftechnologie – hat die Architektur neue Perspektiven? Problemlösungen und Konzepte Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Anwenderforum 2008: „Innovative Dämmsysteme – Neues am Markt?“ Initiative Arbeit und Klimaschutz / ZEBAU Hamburg, 06. Februar 2008

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieeinsparung im Gebäudebestand“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 12. Mai 2008

Vortragstitel: Referentinnen: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energiesparen ohne Schimmel“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, Dipl.-Ing. Brigitte Harste Vortrag im Rahmen der WK-Klimaschutzwoche, Hamburgische Wohnungsbaukreditanstalt Hamburg, 3. Juni 2008

Vortragstitel: Referenten: Veranstaltung: Ort/Datum:

„Energieausweis - Teil 2“ Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr, mit Torsten Flomm (Geschäftsführer) Seminar beim Grundeigentümerverband Hamburg v. 1832 e.V. Hamburg, 3. Juni 2008

Referentin: Veranstaltung: Ort/Datum:

Architektin Dipl.-Ing. Karin Dürr Tag der Architektur - Bustour Baugemeinschaften und Energiesparendes Bauen, Hamburgische Architektenkammer, Führung vor Ort Hamburg, 29. Juni 2008

Vortragstitel: Referent: Veranstaltung: Veranstalter: Ort/Datum:

Energie-Konzept „Kleine Freiheit“ Architekt Dipl.-Ing. Thomas Dittert Tag der Architektur Architektenkammer Hamburg Hamburg, 29. Juni 2008

162 Öffentlichkeitsarbeit

Veröffentlichungen Autor: Dr.-Ing. Daniel Scherz Titel: Zur energetischen Optimierung von gründerzeitlichen Etagenhäusern: Anlagen- und bautechnische Potentiale eines Hamburger Referenzobjekts Verlag: Göttingen: Cuvillier-Verlag, November 2006

Autor: Micaela Münter Titel: projektinfo 08/08; Gebäude sanieren – Gründerzeithäuser Verlag: bine Informationsdienst, Bonn 2008

Öffentlichkeitsarbeit 163

Veröffentlichungen Projektdokumentation Solarpraxis

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Öffentlichkeitsarbeit VI.14

Autor: Kerschberger, Brillinger, Binder Titel: Energieeffizient Sanieren – Mit innovativer Technik zum Niedrigenergie-Standard Verlag: Solarpraxis AG, 2007

Verwertung / Empfehlungen für die Weiterbildungs- und Öffentlichkeitsarbeit Struktur Berichtswesen und Öffentlichkeitsarbeit Bereits zu Beginn des Projekts wurde die gesamte Berichtsführung und Dokumentation auf die spätere Verwertung und Verbreitung der Ergebnisse hin konzipiert. So wurden für alle Berichte zunächst PowerPoint-Präsentationen zu den einzelnen Themen erstellt. Diese PowerPoint-Präsentationen erfüllten zweierlei Funktion: Sie dienten zur Bebilderung der Berichte und boten gleichzeitig allen Projektpartnern die Möglichkeit, zu jeder Zeit des Projektverlaufs auf fertige, modular einsetzbare Präsentationsfolien zurückzugreifen. Gemeinsam mit allen Berichten und deren Anhängen wurden allen Partnern sämtliche zeitgleich erstellten Präsentationen zur Verfügung gestellt. So wurde gewährleistet, dass alle Partner stets gleich gut informiert waren. Dass dies erfolgreich umgesetzt worden ist, lässt sich an der Vielzahl von Vorträgen in der vorangegangenen Liste ablesen. Empfehlungen für die weitere Verwertung / Weiterbildungs- und Öffentlichkeitsarbeit Sowohl die Ergebnisse als auch die vorangegangenen Maßnahmen des EnSan-Projekts eignen sich sehr gut als praxisorientiertes Schulungs- und Anschauungsmaterial. So wurden die Ergebnisse des EnSan-Projekts bereits kontinuierlich in den Lehrgang Fachplanung Energie und Bau der Architektenkammer Niedersachsen integriert. Auch ein Einsatz in Schulungen zum Thema Qualitätssicherung der Architektenkammern und Ingenieurkammern ist ebenfalls denkbar. Eine weitere Möglichkeit wäre, die Schlussfolgerungen oder auch nur einschlägige Projektabschnitte jeweils zielgruppenspezifisch aufzubereiten und entsprechend gezielt zu verbreiten. Im August 2008 erschien im BINE-Informationsdienst, einem wichtigen Multiplikator in Sachen Energieeffizienz, ein Bericht über das EnSan-Projekt. Dies könnte auch in ähnlich ausgerichteten Fachzeitschriften oder auf Websites geschehen. Überhaupt sollten die Verbreitungsmöglichkeiten im Internet konsequent genutzt werden. Das könnte auch eine Veröffentlichung in englischer Sprache beinhalten, um Kontakte und Erfahrungsaustausch auf internationaler Ebene zu initiieren. Letztendlich wäre noch die Ansprache von Herstellerfirmen eingesetzter Geräte und Baumaterialien zu nennen, für die eine Einbindung in die Öffentlichkeitsarbeit möglicherweise ein willkommenes Marketinginstrument ist.

164 Öffentlichkeitsarbeit

Abschnitt F: Ergebnisse I Bautechnik und Balkenkopf

Die Architektenaufmaße bestätigten die vorhandenen Pläne aus der Bauzeit weitgehend. Lediglich im gewerblich genutzten Bereich des Erdgeschosses gab es größere Abweichungen. Durch den zusätzlichen Bundes- und Landesmitteletat war es möglich, Baustoffe, Wärmebrücken und Bauteilanschlüsse eingehender als bei üblichen Bauvorhaben zu untersuchen. Insbesondere bei dem Baustoff „Außenputz“ zeigte die labortechnische Untersuchung erhebliche Abweichungen von Standardwerten der Bautabellen. Bei Nichterkennen dieses Umstands hätte die ursprünglich anders geplante Innendämmschicht an den straßenseitigen Außenwänden zu erheblichen Bauschäden führen können.

Angewandte Bautechnik Technische Universität Hamburg Harburg (TUHH) Arbeitsbereich Angewandte Bautechnik Leiter Prof. Dr.-Ing. habil. H.-J. Holle Mitarbeiter Dipl.-Ing. Björn-Axel Dose

Hinweis: Die mit dem roten Kästchen gekennzeichneten Abbildungen, Grafiken und Hinweise sind im Anhang des Berichts entweder in größerem Format dargestellt oder mit ergänzendem / vertiefendem Material versehen.

Bautechnik und Balkenkopf 165

Konzeption und Neuentwicklung von Baukonstruktionen Neben dem Hauptziel des Projekts, eine Energieeinsparung um 50 % bzw. einen Endenergieverbrauch von 100 kWh/m²a zu erzielen, war ein weiteres Ziel des Projekts, für erhaltenswerte gründerzeitliche Fassaden eine kapillaraktive Innendämmung samt einbindender Bauteile an einem Referenzgebäude zu realisieren. Die Ergebnisse wurden mit einer benachbarten baugleichen Gebäudehälfte, die nach Kriterien des Hamburger Klimaschutzprogramms und den Förderrichtlinien der Hamburgischen Wohnungsbaukreditanstalt umgebaut wurde, messtechnisch vergleichend ausgewertet. Ziel war somit auch ein direkter Vergleich des Umfangs, der Eignung und Effizienz von Maßnahmen der energetischen Gebäudemodernisierung. Dieses Planungskonzept der zwei differenzierten Standards wurde umgesetzt. Im Rahmen der Planungen zum Demonstrationsbauvorhaben Kleine Freiheit wurden zwei wesentliche neue Konstruktionen entwickelt: 1. die belüftete Innendämmung und 2. der thermisch entkoppelte Balkenkopf.

166 Bautechnik und Balkenkopf

Wärmebrücken konnten auf der Grundlage umfangreicher Analysen (ca. 95 identifizierte Wärmebrücken) und durch Variantenberechnungen für ausgewählte Wärmebrücken weitgehend entschärft werden und spielen nun in Bezug auf den Gesamtenergiebedarf eine nachweislich untergeordnete Rolle. Der in der Literatur beschriebene Aspekt einer potenziellen Rissbildung durch Innendämmung ist nicht eingetreten. Dieser Effekt ist bisher rein rechnerisch ermittelt worden und nicht in der Baupraxis konkret nachgewiesen. Prof. Pohl beschreibt das veränderte Längenänderungsverhalten von Außenwänden durch Aufbringung von Innendämmungen im Vergleich mit dem Ausgangszustand und der Aufbringung von Außendämmungen. [Quelle Zitat und Abbildung auf dieser und der Folgeseite: Pohl, Wolf-Hagen und Cordes, Roland: „Lastunabhängige Formänderungen“ in: Kalksandstein, Tagungshandbuch; Verein süddeutscher Kalksandstein-Werke; Vortragsreihe 1999; S. 31 ff.]

Bautechnik und Balkenkopf 167

Die einbindenden Innenwände der entsprechenden Wohnungen wurden begutachtet. In keinem Fall konnte eines der beschriebenen möglichen Rissbilder festgestellt werden. Als wesentlich schwieriger sollte sich die Herstellung einer luftdichten Gebäudehülle erweisen. Im Ist-Zustand wurde der katastrophale Wert eines 11fachen Luftwechsels bei 50 Pa Druckdifferenz zwischen innen und außen gemessen. Für annähernd jedes Konstruktionsdetail wurden luftdichte Anschlüsse vorgesehen. Für eine vollständige Erfassung aller Punkte wäre jedoch der Ausbau aller in die Außenwände einbindenden Bauelemente erforderlich gewesen, um dichtende Materialien einzusetzen. Die Innendämmung muss eine durchgängige, lückenlose Ebene bilden. Das Problem dabei ist die Durchgängigkeit der Dämmung in den Deckenbereichen. Mit den thermisch entkoppelten Balkenköpfen ist dafür eine der Voraussetzungen geschaffen. Gleichzeitig muss aber für die Realisierung auf der Baustelle eine durchgängige Arbeitsmöglichkeit in den Deckenbereichen geschaffen werden. Dazu sind alle Geschossdecken ca. 1 m weit, unter Berücksichtigung der statischen Vorgaben, in die Räume hinein zu öffnen. Dabei bedarf es der Beachtung von Regeln des Arbeitsschutzes sowie der entsprechenden Absteifung über alle Geschosse. Die Unebenheiten an der so freigelegten vertikalen Ebene sind auszugleichen (siehe auch Arbeitsschrittfolge im Abschnitt C dieses Berichts). Für die thermisch getrennten Balkenköpfe wurden Lösungen erarbeitet und ausgeführt. Die einzelnen Arbeitsschritte einschließlich der Anschlüsse an die Dämmebene wurden in einem Musterraum erprobt und daraus eine Arbeitsschrittfolge/Einbautechnologie abgeleitet (siehe auch Abschnitt C dieses Berichts) und getestet. Die Messungen zeigen, dass dieses Dämmkonzept funktioniert, der Kostenaufwand dafür ist jedoch erheblich.

168 Bautechnik und Balkenkopf

Balkenköpfe „HH-Standard“-Gebäudeteil Einbausituation Zusätzlich zum Aufgabenschwerpunkt, thermisch getrennte Balkenköpfe im „EnSan“-Teil zu untersuchen, wurden Balkenköpfe im „HH-Standard“-Teil mit einbezogen. Die Messungen erfolgten an Balkenkopf DB1 (DB = Deckenbalken), der durch neues Holz ersetzt wurde, und an Balkenkopf DB2, welcher unverändert blieb. Es wurden jeweils vier Temperatursensoren in verschiedenen Tiefen neben dem Balkenkopf angeordnet. Zusätzlich erfasste ein Kombinationssensor Luftfeuchte und Lufttemperatur in einem abgeschlossenen Bohrloch im Balkenkopf. Aus diesen Messwerten wurden über Sorptionskurven die zugehörigen Materialfeuchten rechnerisch ermittelt.

Bautechnik und Balkenkopf 169

Ergebnisse Die 18-Monatsganglinie am Deckenbalken DB2 zeigt den erwarteten Verlauf (siehe Diagramm 1.3 auf der nächsten Seite). Der in der Wand am weitesten außen liegende Sensor zeigt Temperaturen, die im Winter bis auf 0 °C abfallen, aber höher bleiben, als die jeweilige Außenlufttemperatur. Im Sommer steigen durch direkte Sonneneinstrahlung die Temperaturen an den äußeren Sensoren in der Wand auf über 30 °C. Die Temperaturen bei den innen liegenden Sensoren bewegen sich im Bereich zwischen 13 und 23 °C und zeichnen dabei die Form der Jahresganglinie der Raumtemperatur nach. Die im Balkenkopf gemessene Feuchtigkeit folgt in einem weiten Bereich dem Jahresverlauf der Temperaturganglinie, zeigt aber im Detail Abweichungen durch verzögert gleichförmigen oder gegensätzlichen Verlauf der Ganglinie (siehe Diagramm 1.4 auf der nächsten Seite). Allerdings erfolgte ab Juni 2007 ein Anstieg der im Balkenkopf gemessenen Feuchtewerte gegenüber den Temperaturen an dieser Stelle. Für den Oktober 2007 stehen wegen eines Ausfalls der Messanlage keine Messwerte zur Verfügung. Ab der Wiederaufnahme der Messungen im November zeigt die Feuchtenganglinie dann wieder geringe Werte und hat sich der übergeordneten Tendenz der Jahresganglinien der Temperatur wieder angenähert. Die 18-Monatsganglinien der Temperaturen von DB1 zeigen einen ähnlichen Verlauf wie bei DB2. Der Feuchtemessfühler am Balkenkopf DB1 lieferte erst ab Januar 2008 realistische Messwerte (siehe Diagramm 1.1). Diese liegen in dem erfassten Zeitraum um 0,5 bis 1 % höher als bei DB2.

170 Bautechnik und Balkenkopf

Vergleich DB1 / DB2 DB1 wurde durch neues, mit Borsalz imprägniertes Holz ersetzt und zeigt ein anderes Wasseraufnahme- und Wasserspeichervermögen. Hinzu kommt, dass sich die Hölzer durch Vorschädigungen sowie durch die Verhältnisse von Kern- und Splintanteilen unterscheiden. Damit sind unterschiedliche Feuchtigkeitsverläufe erklärbar. Die Messungen zeigen, dass sich im Balkenkopf verschiedene Prozesse überlagern, so dass es nicht möglich ist, ein Schimmelpilzrisiko zu postulieren. Das Isoplethenmodell nach Sedlbauer ist nicht auf die Versuchsanordnung im Balkenkopf (geschlossenes System) anwendbar. Die Auswertung der Feuchtemessungen zeigt, dass eine Fasersättigung von ca. 30 % nicht erreicht wird. Aus den Messungen ergibt sich kein Hinweis auf Befall von holzzerstörenden Pilzen.

Bautechnik und Balkenkopf 171

Skizze 2

HH-

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH

Bautechnik F_I. 2

Fensterleibungen Einbausituation: Die Messfühler wurden in beiden Gebäudeteilen ca. 20 mm tief, also auf der Wandseite der in den Fensterleibungen 20 mm dicken Kalziumsilikat-Platten platziert. (siehe Skizze 2).

172 Bautechnik und Balkenkopf

Ergebnisse Das Diagramm 2.2 zeigt für den „EnSan“- und den „HH-Standard“-Teil die gemessenen inneren Leibungstemperaturen und die berechneten Taupunkttemperaturen der zugehörigen Innenräume sowie des Außenklimas. Erwartungsgemäß liegt die Taupunkttemperatur der Außenluft im Sommer häufig über der an der inneren Fensterleibung gemessenen Temperatur (vgl. Effekt von im Sommer feuchten Kellern). Die Taupunkttemperatur der Raumluft liegt im Winter nur vereinzelt über der an der inneren Fensterleibung gemessenen Temperatur. Zu beachten ist, dass die Messungen die Materialtemperatur in ca. 20 mm Tiefe erfassen. Durch die verschiedenen Wandaufbauten und die daraus resultierenden Isothermenverläufe im Wandquerschnitt ist die gemessene Fensterleibungstemperatur des „EnSan“-Raumes meistens 3 bis 4 Kelvin geringer, als in der „HH-Standard“-Gebäudehälfte. (siehe Diagramm 2.2). Da die Außenwand im „HH-Standard“-Teil nur in der Fensterleibung eine Wärmedämmschicht hat, stellt sich hier ein über die Wanddicke gleichmäßigerer Temperaturgradient ein. Im „EnSan“-Teil befindet sich der Temperaturgradient vor allem innerhalb der Leibungsdämmung. Daraus erklärt sich die höhere Temperatur des Mauerwerkes auf der Wandseite der Kalziumsilikatplatte im „HH-Standard“-Teil (siehe Skizze 3). Aus den Messwerten wurde ermittelt, dass die Taupunkttemperatur nur selten und nur rechnerisch unterschritten wird. Da jedoch die Temperaturen an der Leibungsoberfläche in jedem Fall höher sind und die Dämmschicht aus Kalziumsilikatplatten die Leibung lückenlos abdeckt, wird ein Tauwasserausfall in der Regel nicht stattfinden. Die Funktionstüchtigkeit der Konstruktion ist somit gegeben.

Bautechnik und Balkenkopf 173

Skizze 4 HH-

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

174 Bautechnik und Balkenkopf

Quelle: TUHH

Bautechnik F_I. 4

Wärmestromplatten Einbausituation Zur Ermittlung der Unterschiede des Wärmestroms durch den Regelquerschnitt der Außenwände der beiden Gebäudehälften wurden Wärmestrom-Messplatten montiert. Diese befinden sich im 3. Obergeschoss in den Wohnungen E3 und S3 in Wandbereichen seitlich der Heizkörper, die nicht durch Wärmebrücken und Einbauteile gestört sind (siehe Skizzen 4 und 5). Ergebnisse In einem Vorversuch im Januar / Februar 2005 wurden bereits vorab zwei Wärmestrom-Messplatten in beiden Außenwandvarianten eingesetzt. Die Messungen zeigen die zu erwartenden Unterschiede der Wärmestromdichte deutlich (siehe Abschnitt B, Kapitel II). Bei den Messungen ab Oktober 2006 liegt im ersten Messjahr die Wärmestromdichte im „EnSan“-Teil im Monatsdurchschnitt zwischen 2 und 5 W/m² unter der des „HH-Standard“-Teils (siehe Diagramm 3.8). Dies entspricht der erwarteten Tendenz. Im zweiten Winter (Dezember 2007 bis April 2008) liegen jedoch die Werte des „EnSan“-Teils höher. Möglicherweise liegt ein technischer Defekt oder eine Irritation des Sensors vor. Um die Ursache dafür aufzuklären, wäre ein längerer Messzeitraum erforderlich gewesen. Durch die oberflächennahe Position der Wärmestrom-Messplatte im Standardteil des Gebäudes (siehe Skizze 3, Horizontalschnitt Wärmestrommessplatten) reagiert die Platte hier empfindlich auf Temperaturänderungen der Raumluft. Wenn z. B. ein Fenster geöffnet wird und kühle Luft in den Raum einströmt, wird diese zunächst von den warmen Oberflächen im Raum erwärmt. Die Abkühlung der Oberfläche der Wand erfasst auch die Wärmestrommessplatte. Dabei erzeugt die Verringerung der Oberflächentemperatur der Wand aufgrund des geringeren Temperaturunterschieds zwischen Innen- und Außenseite der Platte eine Verringerung des Wärmestroms. In der Darstellung von Wärmestrom und Fensterschließungsanteilen stimmen die Zeitpunkte der kurzzeitigen, starken Abfälle des Wärmestroms mit den Zeitpunkten des Öffnens der Fenster genau überein (siehe Diagramm 3.2). Durch diesen Effekt erklären sich die in der Wärmestromlinie sichtbaren Ausschläge nach unten.

Bautechnik und Balkenkopf 175

Die bereits in der Planungsphase parallel verlaufende Qualitätssicherung (in- und extern) führte zu planerischen Verbesserungen. Es wurde ein „integrierter Planungsprozess“ zwischen Bauherr, Architekt, Fachingenieuren und wissenschaftlicher Begleitung realisiert – eine interdisziplinäre Zusammenarbeit in produktiver Art und Weise.

Bauablauf 22 Gewerke waren an der Umsetzung der Planungen beteiligt, die Bauzeit betrug 18 Monate. Die relativ lange Bauzeit ergab sich vor allem aufgrund des erforderlichen Wechsels des Rohbauunternehmens und des relativ strengen Winters 2005/2006, in dem der Bau noch nicht vollständig geschlossen war und daher nur bereichsweise beheizt werden konnte. Der teils schlechte Zustand einzelner Bauteile, wie z. B. des Putzes, führte dazu, dass der gesamte Putz im Gebäude entfernt und erneuert werden musste, was zu Kapazitätsengpässen bei den Handwerksunternehmen führte. Ohne das über den reinen Auftrag hinausgehende Engagement einzelner Handwerker und ohne das fast tägliche Erscheinen der Bauleitung sowie das besondere fachliche Engagement der Bauherrin hätte es wahrscheinlich weitere Verzögerungen gegeben. Die handwerkliche Umsetzung der oben genannten neuen Baukonstruktionen war anspruchsvoll und ist in der konkreten Ausführung gelungen.

Endergebnis und Nutzung Für die Innendämmung von Gebäuden mit erhaltenswerter Fassade eignet sich Kalziumsilikat als Material sehr gut. Mögliches Kondensat hinter der Dämmschicht wird durch die hohe kapillare Saugfähigkeit dieses Materials verteilt und entspannt, so dass keine Dampfbremsen erforderlich sind. Das Bauteil ist dadurch in der Lage, aufgenommene Feuchtigkeit in beide Richtungen – nach innen und außen – abzugeben. Neben der energetischen Verbesserung konnte das Gebäude auch ästhetisch deutlich aufgewertet werden. Anhand von Ansichten aus der Bauzeit wurde die Fassade in den Wohngeschossen und insbesondere im Gewerbegeschoss von störenden nachträglichen Einbauten befreit und in die alten Proportionen rückgeführt.

176 Bautechnik und Balkenkopf

Diagramm 4.2 Darstellung des Innenklimas in Wohnung E1 mit Mittelwert Relative Häufigkeit 90

80 unbehaglich feucht 70

Relative Luftfeuchte in %

behaglich 60

50 43,9 / 24,3 0,211

40

30

noch behaglich

20

unbehaglich trocken 10

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

0,6 0,4 0,2 0,0

Temperatur in °C 0,6 0,4

Relative Häufigkeit der Temperaturen im Stundenmittel

0,471

0,2 0,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH

Bautechnik F_I. 6

Innenklima und Vergleich mit empfohlenen Werten Einbausituation Es liegen Messwerte für die Wohnungen E1, E2, E3 und S3 aus den straßenseitigen Hauptwohnräumen „Zimmer links“ und „Zimmer rechts“ vor. In dem Diagramm 4.2 werden die Wertepaare aus den Stundenmittelwerten von Temperatur und relativer Luftfeuchte für die Wohnung E1 als ein Punkt dargestellt. Über den Messzeitraum von 18 Monaten ergeben sich somit in jedem Diagramm ca. 6.000 Wertepaare. Bei der Abbildung dieser Werteschar in einem zweidimensionalen Diagramm sind dichte Häufungen innerhalb der „Punktwolke“ nicht erkennbar. Daher wird das Diagramm am rechten und am unteren Rand um die relativen Häufigkeitsverteilungen ergänzt. Die entsprechenden Diagramme für die weiteren Messwohnungen sowie die Durchschnittwerte sind im Anhang dieses Berichts dargestellt. Für das Diagramm 4.7 (siehe nächste Seite) wurden die Werte der Wohnungen E1, E2 und E3 gemittelt und als „EnSan“ (rot) den Werten aus Wohnung S3 „HH-Standard“ (blau) gegenübergestellt. Die Diagramme 4.8 und 4.9 zeigen ausgewählte Monate. Es erfolgt ein Vergleich mit den Behaglichkeitsbereichen nach [Leusden / Freymark – 1951]. In den Messräumen sind die Fühler aus Gründen der Vermietbarkeit knapp unter der Decke montiert und liefern dadurch höhere Temperaturen, als in der Vergleichshöhe.

Bautechnik und Balkenkopf 177

Diagramm 4.7 Vergleich der Innenklimata aus 18 Monaten, gemessene Werte Relative Häufigkeit 90 rot

Mittelwert E1 - E3

blau

S3 Mittelwert EnSan

80

Mittelwert Standard

46,0 / 23,7 46,3 / 23,6 unbehaglich feucht

70

0,313

50

40

0,274

Relative Luftfeuchte in %

behaglich 60

30

noch behaglich

20

unbehaglich trocken 10 16,0

0,8 0,6 0,4

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

Temperatur in °C

Relative Häufigkeit der Temperaturen im Stundenmittel

30,0 0,6 0,4 0,2 0,0

28,0

0,601

0,321

0,2 0,0

Quelle: TUHH

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Bautechnik F_I. 7

Diagramm 4.8 Vergleich der Innenklimata im Januar 2007 relative Häufigkeit

90

rot = Mittelwert E1-E3 80

blau = Standard S3

unbehaglich feucht

70

0,425

50

0,723

Relative Luftfeuchte in %

behaglich 60

40

30

noch behaglich 20

unbehaglich trocken 10 16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

Temperatur in °C 0,8 0,6 0,4 0,2

Relative Häufigkeit der Temperaturen im Stundenmittel

0,589 0,669

0,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

178 Bautechnik und Balkenkopf

Quelle: TUHH

Bautechnik F_I. 8

Diagramm 4.9 Vergleich der Innenklimata im August 2007 Relative Häufigkeit 90

rot = Mittelwert E1-E3 80

blau = Standard S3

70

unbehaglich feucht

0,331 50

0,454

Relative Luftfeuchte in %

behaglich 60

40

30

noch behaglich 20

unbehaglich trocken 10 16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0 0,6

0,4

0,2

0,0

Temperatur in °C 0,8 0,6 0,4 0,2

Relative Häufigkeit der Temperaturen im Stundenmittel

0,352

0,414

0,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH

Bautechnik F_I. 9

Bautechnik und Balkenkopf 179

Ergebnisse Die Temperatur- und Feuchtewerte liegen im Behaglichkeitsbereich. Der Vergleich der „Punktwolken“ zeigt, dass bei den „EnSan“-Wohnungen die Temperatur weniger um den Mittelwert schwankt, als bei der „HH-Standard“Wohnung. Dies bedeutet eine konstantere Innentemperatur. Die Schwankungsbreite der relativen Luftfeuchte ist in beiden Gebäudeteilen sehr ähnlich. Gut erkennbar ist, dass die Jahresganglinie der Außentemperatur mit den Innentemperaturen nachgefahren wird − zwar schwächer, aber es wird nicht nur eine Überhitzung an sehr warmen Sommertagen sichtbar, sondern es erfolgt ein echtes Nachfahren der Ganglinien. Im Winter werden also deutlich tiefere Innentemperaturen von den Bewohnern toleriert. Zum Umrechnen der Temperatur auf eine Vergleichshöhe von 75 cm werden die Messwerte um 2 K verringert. Dies entspricht der Temperaturschichtung nach [Pistohl, „Handbuch der Gebäudetechnik“] für Innenräume mit Radiatoren an der Außenwand.

180 Bautechnik und Balkenkopf

Diagramm 5.2 Innentemperaturen Wohnung E1

26 E1 T ZiLi [°C]

27 E1 T ZiRe [°C]

28 E1 T Flur [°C]

29 E1 T K [°C]

30 E1 T ZiHo [°C]

31 E1 T Bad [°C]

27,0 26,0 25,0 24,0 23,0 22,0 21,0 20,0 Mai.08

Apr.08

Mrz.08

Feb.08

Jan.08

Dez.07

Nov.07

Okt.07

Sep.07

Aug.07

Jul.07

Jun.07

Mai.07

Apr.07

Mrz.07

Feb.07

Jan.07

Dez.06

Nov.06

Okt.06

19,0

Diagramm 5.3 Innentemperaturen Wohnung E2 52 E2 T ZiLi [°C]

53 E2 T ZiRe [°C]

54 E2 T Flur [°C]

55 E2 T K [°C]

56 E2 T ZiHo [°C]

57 E2 T Bad [°C]

27,0 26,0 25,0 24,0 23,0 22,0 21,0 20,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH

Mai.08

Apr.08

Mrz.08

Feb.08

Jan.08

Dez.07

Nov.07

Okt.07

Sep.07

Aug.07

Jul.07

Jun.07

Mai.07

Apr.07

Mrz.07

Feb.07

Jan.07

Dez.06

Nov.06

Okt.06

19,0

Bautechnik F_I. 10

Die Darstellungen der Jahresganglinien der Innentemperaturen aller Räume jeweils einer Wohnung (in den Diagrammen 5.2 und 5.3) zeigen in den Wohnungen E1 und E2 einen gleichmäßigen und in einem engen Bereich schwankenden Temperaturverlauf. Dagegen fällt die extreme Schwankungsbreite der Temperaturen in der Wohnung E3 auf (siehe Diagramm 5.4). Daran wird deutlich, welche Unterschiede im Mieterverhalten entstanden. Bemerkenswert ist hier unter anderem die Tatsache, dass das „Zimmer zum Hof“ der Wohnung E3 (hellblaue Linie) von den Mietern kaum bewohnt, sondern eher als Abstellraum mit ständig geöffnetem Fenster benutzt wird. Der Tagesrhythmus des Temperaturverlaufs ist zu erkennen.

Bautechnik und Balkenkopf 181

Diagramm 5.4 Innentemperaturen Wohnung E3

78 E3 T ZiLi [°C]

79 E3 T ZiRe [°C]

80 E3 T Flur [°C]

81 E3 T K [°C]

82 E3 T ZiHo [°C]

83 E3 T Bad [°C]

30,0 29,0 28,0 27,0 26,0 25,0 24,0 23,0 22,0 21,0 20,0 19,0 18,0 17,0 16,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: TUHH

Mai 08

Apr 08

Mrz 08

Feb 08

Jan 08

Dez 07

Nov 07

Okt 07

Sep 07

Aug 07

Jul 07

Jun 07

Mai 07

Apr 07

Mrz 07

Feb 07

Jan 07

Dez 06

Nov 06

Okt 06

15,0

Bautechnik F_I. 11

Insbesondere die Bewohner und Bewohnerinnen des „EnSan“-Gebäudeteils wurden in die Benutzung der Technik mit einem kleinen Handbuch, einer Informationsveranstaltung und ein Einzelgespräch eingewiesen. Befragungen nach 1,5 Jahren Nutzung waren ernüchternd. Der erhoffte Effekt eingehender Unterweisungen war bezüglich der Lüftungsanlagen gering: Die Anlagen werden überwiegend nicht oder nur sporadisch genutzt. Der konzeptionelle Anspruch hinsichtlich der Nutzung und die Wirklichkeit des tatsächlichen effektiven Einsatzes solcher Anlagen klaffen auch in diesem Gebäude auseinander. Daran wird deutlich, wie entscheidend das Verhalten der Nutzer ist.

182 Bautechnik und Balkenkopf

Energiekennwerte vorher – nachher

Bezeichnung

Vor

Wohn- und Nutzfläche Nutzfläche AN gemäß EnEV Beheiztes Gebäudevolumen Hüllflächenfaktor A / V

1.294 1.836 5.739 0,40

Heizwärmeverbrauch Endenergieverbrauch für Beheizung Endenergieverbrauch für TWW Endenergieverbrauch Beleuchtung/Strom Primärenergieverbrauch (Hzg.+TWW) Primärenernergiebedarf Gebäude nach EnEV Ertrag Solaranlage

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

184 28 315

Quelle: D & R

Sanierung

Nach

Einheit

1.391 1.936 6.049 0,35

m² m² m² 1/m

Hamburger- EnSan- Standard kWh/m²a 34 27 kWh/m²a 40 32 kWh/m²a 17 25 kWh/m²a 32 28 kWh/m²a 71 65 kWh/m²a 66 42 kWh/a 6.215

Bautechnik F_I. 8

Energetischer Standard Die gesteckten Ziele bezüglich der Energieeinsparung wurden in beiden Haushälften erreicht: Die berechnete Einsparung zeigt eine gute Übereinstimmung mit den tatsächlichen Energieverbräuchen. Auch die vorher berechnete Differenz zwischen den beiden Gebäudehälften liegt mit ca. 20 % im Bereich der „Hochrechnungen“, d. h. der Heizenergieverbrauch des „HH-Standard“-Teils liegt ca. 20 % über dem des „EnSan“-Teils. Oder anders betrachtet: Der heutige Energieverbrauch liegt etwa 75 % unter dem Ursprünglichen. Die Berechnungen wurden durch Messungen und die tatsächlichen Verbrauchswerte bestätigt (siehe auch Tabelle oben). Die Herstellung einer luftdichten Gebäudehülle bereitete größere Schwierigkeiten, da verschiedene Punkte ohne deutlich erhöhten Aufwand nicht behandelt werden konnten. Dazu gehörten insbesondere die unverputzten Wandflächen hinter Streichbalken vor den Giebelwänden zu den beiden Nachbargebäuden sowie − wider Erwarten − technische Installationen in Außenwänden, die von außen verputzt sind. Selbst hier wurden Luftgeschwindigkeiten bei 50 Pa Unterdruck von z. B. 5 m/s an Steckdosen gemessen. Für das Gesamtgebäude ergaben sich beim Drucktest Luftwechselraten zwischen 1,6 und 1,9 1/h. Damit wurde der Zielwert von 1,5 1/h knapp verfehlt. Gegenüber dem Ausgangswert von 11 1/h stellen diese Werte jedoch eine deutliche Verbesserung dar.

Bautechnik und Balkenkopf 183

Abschnitt F: Ergebnisse II Haustechnik und Energiebedarf Diagramm 1 Vergleich der Außentemperatur-Monatsmittel (Messzeitraum und langjähriges Mittel)

20

Monatsmittel Außentemperatur [°C]

Außentemp. Messzeitraum Außentemp. Langj. Mittel 16

12

8

4

O kt .

06 N ov .0 6 D ez .0 6 Ja n. 07 Fe b. 07 M rz .0 7 A pr .0 7 M ai .0 7 Ju n. 07 Ju l. 07 A ug .0 7 Se p. 07 O kt .0 7 N ov .0 7 D ez .0 7 Ja n. 0 Fe 8 b. 08 M rz .0 8 A pr .0 8

0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 1

Klima-Referenzbildung Die Gradtagszahl im um einen Monat verlängerten Messzeitraum (Oktober 2006 bis April 2008) beträgt mit 3.259 Kd nur knapp 86 % des langjährigen Mittels für den Standort Hamburg-Fuhlsbüttel (3.795 Kd). Über die monatlichen Abweichungen der Gradtagszahlen können die gemessenen Heizwärmeverbräuche an die Klimareferenzwerte angepasst werden (s. Heizwärmeverbrauch). Die Unterschiede der Außentemperaturen im Messzeitraum zum langjährigen Mittel zeigt das oben dargestellte Diagramm.

Haustechnik innovaTec Energiesysteme GmbH Ing.-Büro für Technische Gebäudeausrüstung und Energiekonzepte, Ahnatal Dipl.-Ing. Joachim Otte

Hinweis: Die mit dem roten Kästchen gekennzeichneten Abbildungen, Grafiken und Hinweise sind im Anhang des Berichts entweder in größerem Format dargestellt oder mit ergänzendem / vertiefendem Material versehen.

184

Haustechnik und Energiebedarf

10000

EnSan Standard 8000

6000

4000

2000

0

O kt .0 6 N ov .0 6 D ez .0 6 Ja n. 07 Fe b. 07 M rz .0 7 A pr .0 7 M ai .0 7 Ju n. 07 Ju l. 07 A ug .0 7 Se p. 07 O kt .0 7 N ov .0 7 D ez .0 7 Ja n. 08 Fe b. 08 M rz .0 8 A pr .0 8

Monatssumme Heizwärmeverbrauch [kWh/Monat]

Diagramm 2 Vergleich der monatlichen Heizwärmeverbräuche (Klimabereinigt langjähriges Mittel Hamburg-Fuhlsbüttel)

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 2

Heizwärmeverbrauch Die per Wärmezähler im Technikraum (KG) gemessenen Heizwärmeverbräuche der beiden Gebäudehälften „EnSan“ und „HH-Standard“ unterscheiden sich um ca. 15 % (Datenbasis Januar 2007 – Mai 2008). Der in den ersten Monaten des Messzeitraumes (Oktober bis Dezember 2006) festgestellte größere Unterschied im Heizwärmeverbrauch wurde bei der Summenbildung nicht berücksichtigt. Demnach benötigt die „EnSan“-Gebäudehälfte extrapoliert auf das Klima-Referenzjahr ca. 30.680 kWh/a, die „HH-Standard“-Gebäudehälfte ca. 36.100 kWh/a. Die gemessenen Werte des Heizwärmeverbrauchs betragen nicht klimabereinigt ca. 27.170 kWh/a für die „EnSan“-Gebäudehälfte und für die „HH-Standard“-Gebäudehälfte ca. 31.700 kWh/a. Die Gebäudehälften „EnSan“ und „HH-Standard“ sind nahezu gleich groß (beheizte Nutzfläche nach zweiter Berechnungsverordnung: „EnSan“ = 691 m2 und „HH-Standard“ = 700 m2). Bezogen auf die Nutzflächen beträgt der klimabereinigte Heizwärmeverbrauch im „EnSan“-Gebäudeteil ca. 44,4 kWh/(m2a), im „HH-Standard“-Gebäudeteil ca. 51,6 kWh/(m2a), es ergibt sich somit ein Unterschied von 14 %. Wird zum Vergleich nicht die beheizte Nutzfläche, sondern die AN-Fläche (EnEV) als Bezugsgröße gewählt, ergeben sich klimabereinigt für den „EnSan“-Gebäudeteil ca. 31,6 kWh/(m2a) sowie ca. 37,5 kWh/(m2a) für den „HH-Standard“-Gebäudeteil. Die Unterschiede im Heizwärmeverbrauch könnten noch deutlich größer ausfallen, würden im „EnSan“-Gebäudeteil die Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung genutzt und dort nicht über die Fenster gelüftet. Für die sieben Wohnungen und zwei Gewerbeeinheiten im „EnSan“-Gebäudeteil lässt sich das Einsparpotential grob auf ca. 12.500 kWh/a bzw. ca. 18 kWh/(m2a) bezogen auf die beheizte Nutzfläche beziffern.

Haustechnik und Energiebedarf

185

Diagramm 3 Monatliche Solarerträge und horiz. Globalstrahlung (Aperturfläche 30 m², Flachkollektor, 45° Aufständerung Süd) 250

Globalstrahlung horizontal Solarertrag 1600

200

1200

150

800

100

400

50

0

O kt . N 06 ov . D 06 ez .0 Ja 6 n. 0 Fe 7 b. M 07 rz . A 07 pr .0 M 7 ai .0 Ju 7 n. 0 Ju 7 l. A 07 ug . Se 07 p. 07 O kt . N 07 ov . D 07 ez .0 Ja 7 n. 0 Fe 8 b. M 08 rz . A 08 pr . M 08 ai .0 8

0

Horiz. Globalstrahlung [kWh/(m2*Monat)]

Monatlicher Solarertrag [kWh/Monat]

2000

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 3

Thermische Solaranlage Die thermische Solaranlage ist in den gemessenen Erträgen deutlich unter den Erwartungen geblieben. Von den prognostizierten 12.200 kWh/a wurden nur etwa 51 % (ca. 6.215 kWh/a) am Wärmezähler (Sekundärkreis) registriert. Für die Solarstrahlung am Standort Hamburg liegen keine Daten zur Relativierung der Solarstrahlung im Messzeitraum gegenüber dem langjährigen Mittel vor. Insofern kann an dieser Stelle nicht gefolgert werden, inwieweit die Mindererträge auch auf einem schlechteren Ertragszeitraum beruhen. Die Ertragsprognose der thermischen Solaranlage basiert auf einem Jahreswert der horizontalen Globalstrahlung von 951 kWh/(m2a) . Der über den Messzeitraum gemessene mittlere Jahreswert der horizontalen Globalstrahlung beträgt 907 kWh/(m2a), mithin 95 % des Simulationswertes. Das oben dargestellte Diagramm zeigt den Verlauf der monatlichen Solarerträge in Relation zur gemessenen horizontalen Globalstrahlung. Die Solarerträge korrespondieren gut mit den Werten der Solarstrahlung. Seit April 2008 (Mängelbeseitigung an der Anlage) ist ein verbessertes Betriebsverhalten erkennbar. Für die festgestellten Mindererträge sind zwei wesentliche Ursachen zu nennen: 1. Restluft in den Kollektorfeldern 2. Ungünstiges Pufferspeichermanagment Der Verbleib von Restluft in den Kollektorfeldern ist bei großen mehrzweigigen thermischen Solaranlagen dann möglich, wenn die Befüllung der Solaranlage nicht mit der notwendigen Sorgfalt stattfindet. Thermische Solaranlagen sind mit leistungsstarken Spülpumpen zu befüllen; über eine ausreichende Dauer der Durchspülung wird sichergestellt, dass Restluft aus dem System entweicht. Nach der Inbetriebnahme war bei Montagearbeiten am Dach eine Leckage am Rohrnetz der Solaranlage verursacht worden, möglicherweise resultieren die Restlufteinschlüsse in den Kollektoren daher. Die festgestellten, deutlich zu geringen Solarerträge deuten auf diesen Mangel – Luft im System – als Hauptursache hin. Bei Restluft in den Kollektorfeldern haben einzelne Stränge keinen Durchfluss, mithin liefern diese auch keine Energieerträge. Daher wurde die Anlage Anfang April 2008 nochmals komplett über 24 Stunden mit einer dafür vorgesehenen Befüllanlage „durchspült“, so dass eingeschlossene Luftblasen entweichen konnten. Die Anlage arbeitet seitdem mit höherer Effizienz und gesteigerten Energieerträgen, wie auch die Messdatenauswertung (siehe auch Diagramme) belegt; In Relation zu den monatlichen Einstrahlungswerten sind die erzielten Energieerträge im April 2008 ca. 5 %, im Mai ca. 30 %, im Juni 13 % und im Juli 28 % höher als im Vorjahr. Um das unter 2. benannte ungünstige Pufferspeichermanagement näher zu untersuchen, wurden die Solardaten verschiedener Tage als hochaufgelöste 30-Sek.-Messintervalle ausgewertet. 186

Haustechnik und Energiebedarf

Diagramm 4 Tagesbetrieb Solaranlage, horizontale Globalstrahlung, Gas-Kessel (Sonniger Apriltag, 13,5 Sonnenstd., Solarertrag 62 kWh/d)

Vorlauftemp. Solaranlage [sekundär, °C] Globalstrahlung horizontal in [Wh/m2] Wärmeleistung Brennwertkessel [kW]

80

60

40

Solar VL Temp. Globalstrahlung horiz. Leistung Gas-BW-Kessel

20

Quelle: InnovaTec

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

0 18

17

:2

:4

0

0 16

:0

0 :4 14

0 :2 13

12

:0

0

0 :4 10

9: 20

8: 00

0

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 4

Diagramm 5 Tagesbetrieb Solaranlage, horizontale Globalstrahlung, Gas-Kessel (Junitag mit wenig Sonne, Solarertrag 0 kWh/d)

Vorlauftemp. Solaranlage [sekundär °C] Globalstrahlung horizontal in [Wh/m2] Wärmeleistung Brennwertkessel [kW]

80

Solar VL Temp. Globalstrahlung horiz. Leistung Gas-BW-Kessel 60

40

20

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

:4 0 18

:2 0 17

:0 0 16

:4 0 14

:2 0 13

:0 0 12

:4 0 10

0 9: 2

8: 0

0

0

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 5

Die Diagramme 4 und 5 zeigen den Verlauf der Solarvorlauftemperatur (sekundärseitig im Technikraum KG) in Relation zur horizontalen Globalstrahlung und zugeordnet über den Tagesverlauf die Wärmeleistung des GasBrennwertkessels. Aus diesen hochauflösenden Diagrammen ist zu erkennen, dass bei hoher Solareinstrahlung der Gas-Brennwertkessel in den Monaten außerhalb der Heizperiode (April bis September) tagsüber nicht in Betrieb geht und der Wärmebedarf des Gebäudes (Restheizung, Trinkwarmwasser und Zirkulation) durch die Solaranlage mehr als gedeckt wird. Es ist ferner zu erkennen, dass außerhalb der Laufzeiten der Solaranlage der Sekundärkreis der Solaranlage auf einem hohen Temperaturniveau verharrt, d. h. die Pufferspeicher führen im unteren Bereich zu viel Wärme. Zudem ist die Solarregelung auf eine Zieltemperatur-Ladung von ca. 65 °C eingestellt. Das hohe Temperaturniveau im unteren Bereich in Verbindung mit der Zieltemperatur-Ladestrategie beschränkt das Ladepotential in den Pufferspeichern und verhindert einen Betrieb der Solaranlage bei niedrigen Kollektor-Temperaturen. Die Solaranlage „startet“ demzufolge erst bei vergleichsweise hohen Kollektortemperaturen. An Tagen mit geringer Sonnenscheinintensität führt die Zieltemperaturladestrategie in Verbindung mit einer verminderten Speicherladekapazität (zu hohe Temperaturen im unteren Bereich) dazu, dass die Solaranlage nicht startet und der Energieeintrag über den Tag null bleibt. Es wird empfohlen, die Betriebsart der Solarregelung auf eine optimierte Temperatur-Differenzregelung umzustellen und die Ladekapazität der Pufferspeicher durch Umsetzen von Temperaturfühlern (Brennwertkessel) zu erhöhen. Haustechnik und Energiebedarf

187

Diagramm 6 Tagesbetrieb Trinkwarmwassererwärmung und Zirkulation (Wärmemengen im Trinkwarmwassernetz)

TWW- und Zirkulationswärmemengen [kWh]

20

10

TWW-EnSan Zirk. EnSan TWW-Standard Zirk. Standard

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

:0 0 22

20 :0 0

18 :0 0

:0 0 16

14 :0 0

:0 0 12

:0 0 10

8:

00

00 6:

00 4:

00 2:

0:

00

0

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 6

Trinkwarmwasserbereitung und Zirkulation In den ausgewiesenen Messdaten der zentralen Trinkwarmwasser- und Zirkulationsverbräuche der beiden Gebäudehälften finden sich die größeren Verbrauchszahlen im „EnSan“-Gebäudeteil. Dies verwundert, zumal die Wärmedämmung der Zirkulationsrohrleitungen im „EnSan“-Teil verbessert gegenüber dem „HH-Standard“-Gebäudeteil ausgeführt wurde. Mögliche Verwechslungen bei der Datenerhebung können ausgeschlossen werden, Hardware, Verdrahtung und Messdatenauswertung wurden überprüft. Bei der Ursachenforschung nach den o. g. Differenzen wurde festgestellt, dass im „HH-Standard“-Gebäudeteil deutlich kleinere Wassermengen zirkulieren als im „EnSan“-Gebäudeteil. Die Wassermengen im „HH-Standard“Gebäudeteil betragen etwa 30−50 % der im „EnSan“-Gebäudeteil zirkulierenden Wassermengen. Je Gebäudehälfte (EnSan / HH-Standard) sind zwei Zirkulationsthermostate installiert. Über die Thermostate findet generell eine Volumenstromregelung bei Erreichen der Zirkulations-Grenztemperaturen statt. Das Diagramm 6 verdeutlicht die Ursache der unerwartet unterschiedlichen Zirkulationsverluste, aufgelistet sind die Energiemengen im TWW- und im Zirkulationskreislauf. In der Zeit von Mitternacht bis ca. 6:30 Uhr finden nahezu keine Warmwasserzapfungen statt, demzufolge ist nur die TWW-Zirkulation in Betrieb, d. h. die Wärmezähler TWW und Zirkulation werden von den gleichen Wassermengen durchströmt. Im „EnSan“-Teil zeigt der Wärmezähler in der TWW-Leitung (blaue Kurve) als erster einen Impuls, der Wärmezähler „EnSan“-seitig in der Zirkulationsleitung (rote Kurve) folgt wenig später. Diese Verzögerung entspricht in etwa der Zeit, die das zirkulierende TWW für den Weg durch die Gebäudehälfte (TWW Rohrnetz und Zirkulationsrohrnetz) benötigt. Bis etwa 6:30 Uhr bleiben beide Kurven (blau und rot) in etwa beieinander, d. h. der große TWW-Wärmezähler (Qn 6) zählt etwa die gleichen Wassermengen wie der kleinere Zirkulationswärmezähler (Qn 1,5). Im „HH-Standard“-Gebäudeteil wird der erste Impuls in der Zirkulationsleitung erst nach 2:00 Uhr registriert, d. h. die Wärmemenge pro Zeit ist geringer. Da die Temperaturen mit 60 / 55 °C in der Zirkulationsleitung nahezu konstant sind, kann nur der Volumenstrom deutlich geringer sein (gemäß Diagramm ca. 50 %). Dieser geringere Volumenstrom wird jedoch im zugeordneten größeren Wärmezähler überhaupt nicht registriert, liegt also unterhalb der Messgrenze von ca. 120 l/h. Der TWW-Zähler (Qn 6) für den „HH-Standard“-Gebäudeteil registriert erst einen Verbrauch, wenn tatsächlich Zapfungen im TWW-Netz der Gebäudehälfte erfolgen. Damit bestätigt sich anhand der Messdaten die vor Ort durch Ablesung festgestellte Ursache, dass die Zirkulationsleitung im „HH-Standard“-Gebäudeteil mit deutlich weniger Wasser zirkuliert als jene im „EnSan“-Gebäudeteil. Herstellerseitig sind die Zirkulations-Thermostate auf eine Standard-Grenztemperatur eingestellt. Der Einstellring befindet sich unter einer festen Schutzkappe und ist daher nicht direkt einsehbar. Es verwundert, dass die Thermostate trotz unveränderter Hersteller-Einstellung unterschiedliche Wassermengen regeln. 188

Haustechnik und Energiebedarf

Diagramm 7 Balance Zu- / Abluft Lüftungsanlage mit WRG (Messwohnung E3)

Volumenstrom Abluft [m³/h]

250

200

150

100 30 sec. Spotwerte Std.-Mittelwerte

50

0 0

50

100

150

200

250

Volumenstrom Zuluft [m³/h]

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 7

Für die Evaluierung der Messergebnisse folgt aus dem Diagramm, dass der Wärmezähler „TWW-Standard“ nur das gezapfte Trinkwarmwasser der „HH-Standard“-Gebäudehälfte erfasst, während bei dem Wärmezähler „TWWEnSan“ sowohl die Zapfungen als auch die Zirkulationsverluste der „EnSan“-Gebäudehälfte erfasst werden. Der Energieverbrauch für den Zirkulationsbetrieb beträgt für beide Gebäudehälften zusammen etwa 13.800 kWh/a. Bezogen auf die beheizte Nutzfläche von 1.391 m2 sind dies etwa 9,5 kWh/(m2a), – ein durchaus üblicher Wert für zentrale TWW-Anlagen, wie er auch in anderen Untersuchungen in etwa festgestellt wurde. Der Energieverbrauch für die Trinkwarmwasserbereitung beläuft sich für beide Gebäudehälften zusammen auf etwa 16.400 kWh/a, bezogen auf die beheizte Nutzfläche von 1.391 m2 also ca. 11,8 kWh/(m2a). Das ist verglichen mit dem EnEV-Standardwert von 12,5 kWh/(m2a) ein interessantes Ergebnis. Allerdings ist zu beachten, dass in die Summation der beheizten Nutzfläche nicht nur Wohnungen (14 WE) einbezogen sind, sondern auch 4 Ladengeschäfte. Demzufolge dürfte der spezifische Wert der Trinkwarmwasserbereitung nur auf die Wohnungen bezogen bei etwa 14 kWh/(m2a) liegen.

Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung In den Messwohnungen E1 bis E3 (1.−3. OG rechts) der „EnSan“-Gebäudehälfte werden die Betriebsparameter der Lüftungsgeräte messtechnisch erfasst. Die übrigen 6 Geräte (4 x Wohnung, 2 x Gewerbe) werden nur einzeln im Stromverbrauch gemessen. Aus den gemittelten Monatswerten in den Messwohnngen E1 bis E3 der Lüftungsanlagen im „EnSan“-Teil lassen sich keine Rückschlüsse auf den Betrieb der Anlagen ziehen, da die Geräte in 99 % der Zeit von den Bewohnern ausgeschaltet waren. Vereinzelt finden sich kurze Betriebszeiten der Lüftungsanlage der Wohnung E3, so etwa als kontinuierlicher Betrieb vom 27. November 2007 mittags bis zum Folgetag 28. November 2007 abends, danach wieder Dauerabschaltung. Bei den übrigen Lüftungsgeräten mit WRG sind die Anlagen der „EnSan“-Wohnungen 1. OG links und 2. OG links ebenfalls in Dauerabschaltung. Das Gerät im 3. OG links wurde nur im ersten Jahr des Messzeitraumes kontinuierlich genutzt. Das Gerät im DG links ist gemäß den zugehörigen Stromverbrauchswerten zumindest im Winter auf kleiner Stufe kontinuierlich in Betrieb. In den beiden Ladengeschäften schnurren die Lüftungsgeräte auf unteren Betriebsstufen rund um die Uhr, pro Tag wird etwa eine halbe Kilowattstunde elektrische Energie (je Gerät) verbraucht. Hochgerechnet belaufen sich die Stromkosten damit auf etwa 3 Euro pro Betriebsmonat (bei 0,20 €/kWh inkl. MwSt.). Haustechnik und Energiebedarf

189

Diagramm 8 Wärmerückzahlen Lüftungsanlage mit WRG (Messwohnung E3, ohne Feuchtebilanzierung)

Außentemp. ca. 10°C

100%

Wärmerückzahl [%]

Außentemp. ca. 3°C Außentemp. ca. 9°C 90%

80%

70% 0

50

100

150

200

250

Volumenstrom Zuluft [m³/h]

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 8

Aus den im Rahmen eines Ortstermins am 16. Januar 2008 ermittelten 30-Sekunden-Daten des manuell in Betrieb gesetzten Lüftungsgerätes der Messwohnung E3 konnten direkte Rückschlüsse auf die Betriebsgüte der Lüftung mit Wärmerückgewinnung gezogen werden. Demnach stimmen die Zuordnungen der Betriebsstufen mit den gemessenen Volumenströmen und den dabei ermittelten Stromverbrauchswerten überein, die Messtechnik zeichnet den Betrieb fehlerfrei auf. Das Diagramm 7 auf der vorherigen Seite dieses Kapitels zeigt die sehr ausgewogene Balance zwischen Zu- und Abluft bei verschiedenen Betriebsstufen im Volumenstrombereich von 60 bis 250 m3/h. Die Effizienz der Lüftungsgeräte hinsichtlich der Wärmerückzahl (siehe Diagramm oben) liegt – unter Voraussetzung der in der vorherigen Grafik dargestellten balancierten Volumenströme − nahezu immer oberhalb 80 %. Erst bei Volumenströmen oberhalb 150 m3/h unterschreitet die Wärmerückzahl bei Außentemperaturen unterhalb 3 °C diese 80-%-Grenze. Diese Auswertung berücksichtigt jedoch nicht die latente Wärme durch Kondensation von Raumluftfeuchte im Fortluftstrang, wodurch die effektiven Wärmerückzahlen bei Außentemperaturen unterhalb ca. 5 °C verbessert werden. Die im Geschosswohnungsbau bei Wohnungsgrößen unterhalb 100 m2 benötigten Luftmengen betragen je nach Anzahl der Bewohner etwa 50 bis 100 m3/h je Wohnung. Die Auswertung der wenigen kontinuierlichen Messdaten (zwei Novembertage und ein halber Dezembertag in Messwohnung E3) zeigen, dass die ausgewählten Lüftungsgeräte inklusive dem nachgeschalteten Lüftungsnetz eine exzellente Stromeffizienz bieten. Das Effizienzkriterium für Lüftungsanlagen in Passivhäusern lautet: Als Mittelwert der Stromeffizienz für den gesamten Betriebszeitraum soll ein Wert von 0,45 Wh/m3 nicht überschritten werden. Die Lüftungsanlage (Geräteeinheit und Lüftungsnetz) in der Wohnung E3 überschreitet erst oberhalb von 150 m3/h das Effizienzkriterium, ein Volumenstrom der nur für kurze Stoßlüftungsphasen benötigt wird. Im Bereich der regulären Wohnungslüftung von 50 bis 100 m3/h hat die Anlage eine elektrische Aufnahmeleistung von 15 bis 30 W.

190

Haustechnik und Energiebedarf

Diagramm 9 Stromeffizienz Lüftungsanlage mit WRG (Messwohnung E3, Stunden-Mittelwerte über 2 Tage)

Stromeffizienz [Wh/m³]

1,00

0,80

0,60

0,40 Außentemp. ca. 3°C Außentemp. ca. 9°C

0,20

0,00 0

50

100

150

200

250

Volumenstrom Zu-/Abluft - Mittelwert [m³/h]

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: InnovaTec

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 9

Die Messdatenerfassung wurde vor Ort überprüft, die gemessenen Verbrauchswerte der Lüftungsanlagen sind plausibel. Die Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung werden von den Mietern vielfach abgeschaltet, um Strom zu sparen. So werden im Mittel bei nicht genutzten Anlagen etwa 90 bis 110 kWh/a elektrische Energie für den StandbyBetrieb der Lüftungsanlagen mit WRG registriert, dies entspricht einer mittleren Aufnahmeleistung von ca. 11 W. Die Anlagen im Dauerbetrieb – etwa in den Läden – benötigen für 50 bis 70 m3/h kontinuierliche Lufterneuerung auch nur 10 W mehr. Der Nutzer schaltet die Lüftungsanlage am Bedienpaneel aus. Die Messungen zeigen, dass die Lüftungsgeräte trotz „Nutzerabschaltung“ elektrische Leistung aufnehmen (Standby-Leistung etwa 5−11 W). Bei Betrieb der Lüftungsanlage auf kleinster Stufe erhöht sich der Wert nur unwesentlich auf etwa 15−20 W. Die von den Mietern im „EnSan“-Teil mit der Abschaltung initiierte Kosteneinsparung im Stromverbrauch findet also tatsächlich nicht statt, weil die Vorteile der Wärmerückgewinnung (mit Jahresarbeitszahlen der Anlage von etwa 10) nicht genutzt werden und stattdessen über die Fenster gelüftet wird. Gegenüber einem regulären Betrieb der Lüftungsgeräte auf Stufe 2−3 beträgt die Kosteneinsparung beim Strom etwa 25 €/a. Die Mehrkosten infolge Fensterlüftung dürften bei etwa 120 €/a und damit deutlich über dem zusätzlichen Stromaufwand für den Betrieb der Lüftungsgeräte liegen. Schade für die Bewohner der „EnSan“-Gebäudehälfte, dass die exzellente Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung nicht von ihnen genutzt wird.

Lüftungsgeräte ohne Wärmerückgewinnung Im Standard-Gebäudeteil werden zwei zentrale Dachventilatoren für die Entlüftung von je drei übereinanderliegenden Bädern und einem Laden-WC eingesetzt. Die Dachventilatoren sind über einen Drehzahlgeber fest eingestellt und werden kontinuierlich über das Jahr im Dauerbetrieb betrieben. Die gemessene elektrische Leistung beträgt ca. 40 W je Dachventilator, damit entfallen auf jede Nutzungseinheit eine elektrische Leistung von ca. 10 W, hochgerechnet auf das Jahr etwa 90 kWh/a und damit ein Anteil an den Allgemeinkosten der Gebäudehälfte von ca.18 €/a.

Haustechnik und Energiebedarf

191

Diagramm 10 Temperaturen Messwohnung E1 „EnSan“-Teil [°C / Monat]

30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

8

08

.0

M ai

A pr

rz .0 8

8 Zi Hof

M

8

.0 Fe b

n. 0 Ja

.0

7

7

Küche

D ez

7

.0

.0

N ov

07 p.

Quelle: D &R

O kt

Se

.0 7

07

Flur

A ug

Ju l.

07

07

Zi Rechts

Ju n.

7

M ai

7

.0

rz .0

A pr

M

7

.0 7 Fe b

n. 0 Ja

.0

6

6

Zi Links

D ez

.0

.0 O kt

N ov

6

0,0

Bad

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 10

Auswertung sonstige Stromzähler Der Haushaltsstromverbrauch der Wohnungen beträgt im Mittel ca. 2.700 kWh/a und Wohnung. Die Gebäudeteile „HH-Standard“ und „EnSan“ unterscheiden sich trotz der Lüftungsanlagen im „EnSan“-Teil beim Mittelwert kaum, zumal die Lüftungsanlagen dort von den Bewohnern nicht genutzt werden. Abhängig von der Ausstattung der Wohnungen mit elektrischen Geräten und deren Nutzungszeiten sind die Schwankungsbreiten jedoch erheblich und lassen wenig Rückschlüsse auf Einsparpotentiale bzw. Nutzerverhalten im Sektor Haushaltsstrom zu. Der Stromverbrauch für die Technik (Heizung, Trinkwarmwasserbereitung, Zirkulation, Solaranlage sowie Kondensat-Hebeanlage) summiert sich im Jahr auf etwa 2.000 kWh/a. Umgerechnet auf die elektrische Aufnahmeleistung beträgt diese in den Wintermonaten im Mittel etwa 260 W, in den Sommermonaten etwa 180 W. Sämtliche eingesetzten Pumpen werden drehzahlgeregelt, alle Regelungsgeräte zusammen verbrauchen weniger als 10 W.

192

Haustechnik und Energiebedarf

Diagramm 11 Relative Feuchte Messwohnung E1 „EnSan“-Teil [% / Monat]

70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

8

08 ai M

.0 A pr

rz .0

8

8

Zi Hof

M

8

.0 Fe b

n. 0 Ja

.0

7

7

Küche

D ez

7

.0

.0

N ov

07 p.

Quelle: D &R

O kt

Se

.0 7

07

Flur

A ug

07

Ju l.

07

Zi Rechts

Ju n.

ai M

A pr

.0

7

7

7

rz .0 M

7

.0

n. 0

Fe b

Ja

.0 6

6

Zi Links

D ez

.0

.0 O kt

N ov

6

0,0

Bad

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 11

Behaglichkeitswerte Wohnungen Die Messdaten lassen bezogen auf die Bautechnik und auf das Verhalten der Nutzer einige Interpretationen zu: Die Diagramme 10 und 11 zeigen eine sehr gleichmäßige Temperatur- und infolgedessen auch Raumfeuchteverteilung innerhalb der Messwohnung 1 im „EnSan“-Teil (E1, siehe auch Abschnitt B, Kapitel V dieses Berichts: Messwohnungen). Die Temperaturdifferenzen betragen hier zwischen dem kühlsten und dem wärmsten Raum maximal 2 K bzw. 5 % relative Luftfeuchte. Über den 18-monatigen Messzeitraum gesehen schwanken die Temperaturen in den Räumen dieser Wohnung um nicht mehr als 4 K. Die relative Luftfeuchtigkeit weist dagegen Differenzen von bis zu 30 % auf. Zwischen den Frühjahren 2007 und 2008 ist mit 5 % bis 7 % Differenz eine leichte Abwärtstendenz der relativen Luftfeuchte in den Wohnräumen dieser Messwohnung festzustellen. Diese hängt vermutlich mit der allmählichen Verringerung der Restfeuchtigkeit aus der Bautätigkeit zusammen.

Haustechnik und Energiebedarf

193

Diagramm 12 Temperaturen Messwohnung E3 „EnSan“-Teil [°C / Monat]

30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0

kt O

7 6 7 8 8 7 7 7 6 7 07 08 07 08 07 07 08 07 07 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 l. ai ai n. n. b. b. p. n. rz rz kt pr ez pr ez ov ov ug Ju M M Ja Ja Fe O Ju Fe M A D Se A M D N N A Zi Links Zi Rechts Flur Küche Zi Hof Bad

6 .0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: D &R

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 12

In der Messwohnung 3 im „EnSan“-Teil (E3) sind die Temperatur- und Luftfeuchtedifferenzen innerhalb der Wohnung deutlich größer (siehe Diagramme 12 und 13 auf dieser Seite). Die maximalen Temperaturdifferenzen liegen zu einzelnen Zeitpunkten zwischen den Räumen der Wohnung bei bis zu 5 K und die der Luftfeuchte bei beachtlichen 25 %. Diese Unterschiede sind im Wesentlichen auf den Raum zur Hofseite zurückzuführen, da die Bewohner diesen Raum kaum heizen und gleichzeitig kaum lüften (vergleiche auch Diagramm 17 in diesem Kapitel). Die jahreszeitlichen Schwankungen liegen dagegen mit 5 K bei der Temperatur und knapp über 30 % bei der relativen Feuchte in einer vergleichbaren Größenordnung zu den Werten der Messwohnung E1. Die Abwärtstendenz bezüglich der Baufeuchte tritt in Wohnung E3 nicht ganz so deutlich zu Tage wie in Wohnung E1.

Diagramm 13 Relative Feuchte Messwohnung E3 „EnSan“-Teil [% / Monat]

70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

194

Haustechnik und Energiebedarf

8

08 ai M

8

.0 A pr

8

Zi Hof

M rz .0

8

.0 Fe b

n. 0 Ja

.0

7

7

Küche

D ez

7

.0

.0

N ov

07 p.

Quelle: D &R

O kt

Se

.0 7

07

Flur

A ug

Zi Rechts

Ju l.

07

07

Ju n.

7

ai M

7

7

.0 A pr

M rz .0

7

.0 Fe b

n. 0 Ja

.0

6

6

Zi Links

D ez

.0

.0 O kt

N ov

6

0,0

Bad

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 13

Diagramm 14 Temperaturen in allen vier Messwohnungen [°C / Monat]

g 30 25 20 15 10 5

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: D &R

ai M

A pr

.0

8

08

8

8

rz .0 M

8

Fe b

n. 0 Ja

Wohnung E3

.0

7

7

.0 D ez

7

.0

.0

N ov

07 p. Se

O kt

.0 7

07

Wohnung E2

A ug

Ju l.

07

07

Ju n.

ai M

A pr

.0

7

7

7

rz .0 M

Fe b

Wohnung E1

.0

7

6 Ja

n. 0

.0

.0

D ez

O kt

N ov

.0

6

6

0

Wohnung S1

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 14

Betrachtet man alle vier Messwohnungen (E1, E2, E3 und S1) gemeinsam, so bestätigt sich der Abwärtstrend der durchschnittlichen Raumluftfeuchten klar. Gegenüber den Vorjahresmonaten liegen der Januar bis Mai 2008 jeweils etwa 5 % bis 8 % darunter. Eine konstante Nutzung der Lüftungsanlagen im „EnSan“-Gebäudeteil hätte diese Tendenz vermutlich verstärkt.

Diagramm 15 Relative Feuchte in allen vier Messwohnungen [% / Monat]

70 60 50 40 30 20 10

Wohnung E1

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Wohnung E3

Quelle: D &R

8

08 ai M

.0 A pr

M

rz .0

8

8 .0 Fe b

8 n. 0 Ja

D ez

.0

7

7

7

.0

N ov

.0

07 p.

Wohnung E2

O kt

Se

.0 7

A ug

07 Ju l.

07 Ju n.

07 M

ai

7 .0 A pr

M

rz .0

7

7 .0 Fe b

7 n. 0 Ja

D ez

.0

6

6 .0

.0 O kt

N ov

6

0

Wohnung S1

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 15

Haustechnik und Energiebedarf

195

Diagramm 16 Fensterschließanteile Messwohnung E1 „EnSan“-Teil [%]

100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0

8

08 ai M

A pr

.0

8

8

rz .0 M

Fe b

n. 0 Ja

Quelle: D &R

.0

8

7

7 D ez

.0

.0

7

Küche

N ov

07

.0

p.

O kt

Se

07

.0 7

A ug

07

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Ju l.

07

Zimmer Rechts/Links Straße

Ju n.

7

ai M

A pr

.0

7

7 M

rz .0

.0

Fe b

Ja

n. 0

7

6

6 D ez

.0

.0

.0 O kt

N ov

6

0,0

Zimmer Hof

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 16

Interessant ist auch das sehr unterschiedliche Lüftungsverhalten in den einzelnen Messwohnungen. Am stärksten weichen die Messwohnungen E1 und E3 voneinander ab (siehe Diagramme 16 und 17 auf dieser Seite). Während alle Fenster in Wohnung E1 durchschnittlich und je nach Raum zu 93 % bis 100 % geschlossen sind, ist dies in E3 nur zu 63 % bis 78 % der Fall. In letzterer Wohnung ist beispielsweise das Küchenfenster in manchen Monaten fast nie geschlossen. In der Standardwohnung S1 ist hinsichtlich der relativen Raumluftfeuchte keine Abweichung gegenüber den Messwohnungen im „EnSan“-Gebäudeteil zu erkennen, obwohl im „HH-Standard“-Gebäudeteil kontinuierlich im Bad entlüftet wird (zentrale Abluftanlage). Die Auswertung der Fensterschließzeiten zeigt allerdings auch, dass in dieser Wohnung sehr viel über die Fenster (insbesondere die Küche) gelüftet wird. In den Wintermonaten ist das Küchenfenster zwischen 20 und 30 % der Zeit auf Kippstellung geöffnet. Die relative Luftfeuchte in der Wohnung wird damit wesentlich über die Öffnung der Fenster bestimmt. Die Küche ist demzufolge auch der Raum mit der geringsten relativen Luftfeuchtigkeit in den Wintermonaten (im Monatsmittel 41 bis 45 %). Diagramm 17 Fensterschließanteile Messwohnung E3 „EnSan“-Teil [%]

100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

196

Haustechnik und Energiebedarf

Quelle: D &R

8

08 ai M

A pr

.0

8

8

rz .0 M

8

Fe b

n. 0 Ja

.0

7

7

7

.0

.0

.0 D ez

Küche

N ov

O kt

07

.0 7

p.

Se

07

07

A ug

Ju l.

07

Zimmer rechts/links Straße

Ju n.

7

ai M

A pr

.0

7

7

rz .0 M

7

Fe b

n. 0 Ja

.0

6

6

.0 D ez

.0

N ov

O kt

.0

6

0,0

Zimmer Hof

Haustechnik und Energiebedarf F_II. 17

Zusammenfassung Haustechnik und Energiebedarf Der ermittelte Primärenergieverbrauch für das Gebäude nach der Sanierung beträgt für den „EnSan“-Gebäudeteil ca. 64,9 kWh/(m2a) und für den „HH-Standard“-Gebäudeteil ca. 71,3 kWh/(m2a). Die deutliche Abweichung gegenüber den berechneten Werten des Primärenergiebedarfs von 42 kWh/(m2a) im „EnSan“-Teil resultiert im Wesentlichen aus den nicht genutzten Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung und den anteilig verminderten Erträgen der Solaranlage. Würden diese dauerhaft in Betrieb sein, würde sich der Primärenergieverbrauch auf ca. 55 kWh/(m2a) vermindern. Im „HH-Standard“-Gebäudeteil betragen die ermittelten Abweichungen zwischen Primärenergiebedarf und -verbrauch nur ca. 5 kWh/(m2a). Rechnet man die prognostizierten, aber nicht erreichten Solarerträge hinzu, ergibt sich für die EnSan Hälfte ein Primärenergieverbrauch von ca. 52 kWh/(m2a). Diese Differenzen erhöhen sich noch, wenn die ermittelten Primärenergieverbräuche klimabereinigt (+ 15 %) werden. So ändern sich die oben ausgewiesenen Primärenergieverbräuche auf ca. 74,4 kWh/(m2a) im „EnSan“-Teil und auf ca. 82,0 kWh/(m2a) im „HH-Standard“-Gebäudeteil. Der Energieverbrauch für die Trinkwarmwasserbereitung 11,8 bzw. 14 kWh/(m2a) stimmt erstaunlich gut mit dem EnEV-Wert von 12,5 kWh/(m2a) überein. Die Unstimmigkeit bei den Zirkulationswärmeverlusten resultiert aus deutlich unterschiedlichen Volumenströmen in den beiden Gebäudeteilen. Mit ca. 9,5 kWh/(m2a) bewegt sich der Zirkulationswärmeverlust jedoch noch im üblichen Rahmen. Für eine messtechnisch komplettere Erfassung des Trinkwassers empfiehlt es sich, sowohl den Hauptwasserzähler als auch die Zulaufmenge des Trinkwarmwasserkreises zu erfassen. Für die Bilanzierung einer Heizzentrale mit Solarthermie und Pufferspeichern sollten die Ladezustände des/der Pufferspeicher(s), messtechnisch über mehrere Temperaturfühler verteilt, über die Speicherhöhe erfasst werden, um die Temperaturschichtung bei unterschiedlichen Betriebszuständen protokollieren zu können. Wie oben ausgeführt, könnte jede Mietpartei im „EnSan“-Gebäudeteil pro Jahr etwa 100 € Heizkosten sparen, würden die Lüftungsanlagen genutzt (Annahme: Luftwechsel = 0,35 h-1). Betrachtet man die Investitionskosten für die Lüftungsanlagen über einen Zeitraum von 15 Jahren bei einem Zinssatz von 5,5 % und einer Energiepreissteigerung inflationsbereinigt von 10 % pro Jahr (entspricht dem Mittelwert der Jahre 1997−2007), dann kostet die Lüftungsanlage 60 € im ersten Betriebsjahr. Damit werden pro Wohnung pro Jahr etwa 500 kg CO2 eingespart, die eingesparte Tonne CO2 kostet damit wiederum im ersten Betriebsjahr etwa 120 € (alle Kostenangaben inkl. 19 % MwSt.). Zu beachten ist, mit jedem Betriebsjahr verbessert sich die Kosteneffizienz, weil Tilgung und Zins gleich bleiben, die Energiekosten mit 10 % oder mehr pro Jahr steigen.

Haustechnik und Energiebedarf

197

Abschnitt F: Ergebnisse III Messtechnik Messtechnik Störspannungen auf einer Messleitung

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: TUHH, Prof. Leschnik

Messtechnik V.1

Ergebnisse Die Messtechnik wurde wie geplant bzw. mit den in den vorangegangenen Kapiteln beschriebenen Änderungen aufgebaut und betrieben. Die Messungen erfolgten von Oktober 2006 bis März 2008; die Daten wurden kontinuierlich als 30-Sekunden-Messwerte gespeichert. Wie bereits erläutert, kam es beim Betrieb der Messanlage zunächst zu Anlaufproblemen und später wiederholt zu teilweisen oder gänzlichen Ausfällen der Anlage. Für diese Zeiten fehlen die Messwerte. Die ausgewerteten Messdaten wurden als Stundenmittel- bzw. Stundensummenwerte für Tage und Monate tabellarisch dargestellt. Für ausgewählte Teilzeiten wurden auch die 30-Sekunden-Messwerte zur Verfügung gestellt. Neben den Tages- und Monatsdateien wurden Übersichtsdateien für alle Messmonate und für alle Messfühler erstellt, die (a) die gemessenen Daten, (b) eine Auflistung der Fehlstunden und (c) eine Extrapolation der Messwerte zum Ausgleich der Fehlstunden beinhalteten. Diese Dateien wurden den Projektpartnern für die Auswertung zur Verfügung gestellt.

198 Messtechnik

Begleitforschung Messtechnik Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH) Institut für Baustoffe, Bauphysik und Bauchemie Prof. Dr.-Ing. Werner Leschnik

Abschnitt F: Ergebnisse IV Mieter Wohnungen vorher – nachher

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: target

Öffentlichkeitsarbeit VI.2

Nutzungen Im Erdgeschoss sind vier Gewerbeeinheiten modernisiert und instand gesetzt worden, alle wieder mit direktem Zugang von der Straße aus. In den Obergeschossen wurden insgesamt 14 Wohneinheiten, davon sechs mit neuen Bädern im Bereich des ehemaligen Lichtschachts am Treppenhaus, umgebaut, modernisiert und instand gesetzt. Die Anzahl der Einheiten hat sich gegenüber dem Bestand nicht verändert.

Mieterbetreuung und Eigentümer Stadterneuerungs- und Stadtentwicklungsgesellschaft Hamburg mbH (steg) Dipl.-Ing. Architektin Karin Dürr Dittert & Reumschüssel Dipl.-Ing. Architekt Thomas Dittert

Gewerbe Alle vier Gewerbeeinheiten im Erdgeschoss sind vermietet. Die Gewerbefläche rechts im EnSan-Gebäudeteil stand allerdings bis zum 15. September 2007 aufgrund juristisch erforderlicher Klärungen leer. Der sanierungsbetroffene Gewerbebetrieb aus dem StandardGebäudeteil hat sein Rückzugsrecht wahrgenommen und beide Flächen im Erdgeschoss des Standard-Gebäudeteils sowie die Gewerbefläche im Kellergeschoss der Nr. 50 angemietet. Mit diesem Mieter sind zahlreiche Planungs- und Ausführungsdetails in Bezug auf seine spezifische Nutzung (Gebrauchtwarenhandel für Waschmaschinen, Kühlschränke etc.) abgestimmt worden. Die ursprünglich ebenfalls für diesen Gewerbetreibenden vorgesehene zusätzliche Lagerfläche im Kellergeschoss der Nr. 52 wurde an einen anderen Mieter im Haus vermietet. Im EnSan-Gebäudeteil wird die linke Gewerbefläche für den Verkauf von Elektro-Fahrrädern genutzt, in der rechten Gewerbefläche befindet sich seit dem 15. September 2007 eine Galerie mit Kunstund Einzelhandel.

Mieter 199

Wohnungen vorher – nachher

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; STEG Hamburg mbH

Quelle: links: agenda W. Huppertz; rechts: target

Öffentlichkeitsarbeit VI.3

Wohnen Auch nach dem Wiederbezug ist die Mieterstruktur in den Gebäuden gemischt. Der Anteil an Mietern mit Migrationshintergrund beträgt ca. 35 %, von denen ca. 80 % die türkische Staatsbürgerschaft besitzen. Fünf Wohneinheiten sind von den ursprünglichen Mietern wieder bezogen worden, acht Wohneinheiten wurden an sanierungsbetroffene Mieterinnen und Mietern vermietet, da ihre ursprüngliche Wohnung / ihr ursprüngliches Gebäude derzeit modernisiert und instand gesetzt wird. Diese Mieter haben bis zur Fertigstellung der Modernisierung und Instandsetzung ihrer ursprünglichen Wohnung Zeit, sich zu entscheiden, ob sie in ihrer derzeitigen Wohnung in der Kleinen Freiheit 46–52 verbleiben möchten. Drei Mietparteien haben sich inzwischen entschieden, endgültig in der Kleinen Freiheit wohnen zu bleiben, die fünf anderen ziehen in ihre ursprünglichen Wohnungen zurück. Diese frei werdenden Wohnungen werden dann vordringlich wieder von sanierungsbetroffenen Mietern belegt. Eine Wohnung wurde an Dringlichkeitsscheininhaber vermietet. Im Gebäude leben vier Paare ohne Kinder, sechs Paare mit einem oder zwei Kindern, eine Alleinerziehende mit zwei Kindern und drei Singlehaushalte. Die Altersstruktur liegt, bis auf eine 87-jährige Rentnerin, im Durchschnitt bei ca. 45 Jahren. Im Haus leben ca. 30 % der Mieter von Hilfen nach dem Sozialgesetzbuch, alle anderen stehen in Arbeitsverhältnissen bzw. sind selbstständig oder beziehen Rente. Nach wie vor gehören alle Bewohner eher den unteren Einkommensschichten an.

200 Mieter

Erste Erfahrungen der Mieter mit dem EnSan-Projekt Bisher gab es aus Mietersicht keine Probleme, die aus der baulichen Modernisierung und Instandsetzung resultieren. Alle Mieter sind bei Übergabe der Wohnung und durch spezifische Nutzerhandbücher auf die Besonderheiten des Demonstrationsbauvorhabens hingewiesen worden. Bei einer Minderheit konnte Interesse für Einzelheiten des Vorhabens geweckt werden. Bei der großen Mehrheit waren jedoch Desinteresse oder Gleichgültigkeit zu verzeichnen. Die Maßnahmen zum baulichen Wärmeschutz, insbesondere die belüftete Innendämmung der straßenseitigen Außenwände im „EnSan“-Teil, haben sich bewährt. Dies gilt auch aus Mietersicht, da die gewählten Konstruktionen nicht zu Nutzungs- und Gestaltungseinschränkungen führen. Gleichzeitig ist der Schutz der Innendämmung gewährleistet. Nur durch die messtechnische Begleitung konnte festgestellt werden, dass die Lüftungsanlagen nicht oder wenig benutzt werden. Dies wurde auch durch die Befragung einiger Mieter bestätigt. Bei diesen Interviews zeigte sich, dass die Bedienung der Lüftungsanlagen, die damit erzielbare Energieeinsparung und die Verbesserung der Raumluftqualität nicht verstanden worden waren. Das Gros der Mieter geht trotz der eingehenden Information davon aus, dass Fensterlüftung nach wie vor die bessere und günstigere Alternative sei. Als Argumente wurden ein angeblich erhöhter Stromverbrauch, zu kalte Zimmer, Staub- und Geräuschentwicklung sowie eine zu komplizierte Regelung genannt. Es war bedauerlicherweise nicht vermittelbar, dass der erhöhte Stromverbrauch auf der Heizungsseite zu erheblichen Einsparungen führt. Staub- und / oder Geräuschentwicklungen waren beim konkreten Funktionstest in den Wohnungen nicht nachvollziehbar. Aufgrund dieser Erfahrung wurden die Mieter des „EnSan“-Gebäudeteils zu einer Mieterversammlung eingeladen, auf der erneute Erläuterungen gegeben und diese Missverständnisse ausgeräumt werden sollten. Trotz „Animation“ durch ein kleines kaltes Buffet und die zusätzliche persönliche Ansprache einzelner Mieter durch den zuständigen Hausmeister, erschien nur eine von neun eingeladenen Mietparteien. Diese eine Mietpartei – eine relativ aufgeschlossene und engagierte Mieterin – wurde u. a. darüber informiert, dass durch die Lüftungsanlage mit WRG in der Energiebilanz der Gegenwert von 10 € pro Monat eingespart werden könnte. Diese zusätzliche Information, die den Betriebskostenhaushalt aller Mietparteien betrifft, sollte nun auch von dieser Mieterin im Hause weitergegeben werden, was sie, zumindest in Einzelfällen tat. Bei einer Mitte Juli 2008 durchgeführten Befragung konnten nach wie vor keine Veränderungen in der Nutzung der Lüftungsanlagen festgestellt werden. Es bleibt zu hoffen, dass aufgrund intensiver Erläuterungen und Nachfragen bei den anstehenden Nutzerwechseln hier eine Verbesserung eintritt. Eine Überprüfung ist nach Ende der Messphase nur anhand der manuellen Ablesung der Zähler möglich, soll aber durchgeführt werden. Die Zusatzvereinbarung zum Mietvertrag, die mit dem Hamburger Datenschutzbeauftragten für die Mieter in den Messwohnungen erarbeitet wurde, ist ohne Probleme unterzeichnet worden, ein Widerruf ist bis heute nicht erfolgt. Trotz des fehlenden Interesses bzw. der Gleichgültigkeit, haben alle Mieter in diesen Wohnungen die – teilweise häufigen – Störungen durch Nachbesserungen an der messtechnischen Anlage in ihren Wohnungen gut ausgehalten und waren zu den vereinbarten Zeiten anwesend und kooperativ. Das Gebäude wird in der Mehrzahl von Mietern bewohnt, für die das Thema Energieeinsparung kein vordringliches Thema ist. Insofern gehört zu den wesentlichen Erkenntnissen aus dem Projekt, dass Anlagentechnik und neue Baukonstruktionen für ganz normale Nutzer so einfach wie möglich in der Nutzung und so sicher wie möglich für die Baukonstruktion sein sollten.

Mieter 201

Abschnitt F: Ergebnisse V Auswertung der Baukosten nach Abrechnung Vergleich der Gesamtkosten – Tabelle 1 (I) Nr. / Bauteil Kostengruppe (KG)

Kostenanschlag (Stand WK-Antrag) EnSan-Antrag Gesamtkosten davon energet. Gesamtkosten davon energebzw. tische bzw. forschungsrele forschungsrelevante Kosten vante Kosten

[Euro]

200 Herrichten und 300 BauwerkBaukonstruktionen

[Euro]

[Euro]

[Euro]

Abrechnung Gesamtkosten davon energetische bzw. forschungsrelevante Kosten

[Euro]

2.000 €

5.301,72 €

5.509,20 €

1.361.172 €

581.383 € 1.398.559,62 €

633.751,15 € 1.452.604,98 €

45.079,12 €

41.185,25 €

320

Gründung

330

Außenwände

415.265 €

340

Innenwände

231.483 €

16.187 €

267.839,64 €

9.840,49 €

350

Decken

391.396 €

153.790 €

446.952,61 €

250.322,62 €

360

Dächer

237.683 €

82.625 €

156.683,51 €

34.444,28 €

164.545,13 €

370

Baukonstruktive Einbauten

400 Bauwerk- Technische Anlagen

56.897 € 328.781 €

28.448 €

[Euro]

Abweichungen Antrag zu Anschlag zu Abrechnung Abrechnung

Kosten/m² WFl Gesamtenerg.rel. kosten / Kosten / Abrechnung Abrechnung Gesamt- energ.rel. Gesamt- energ.rel. 1.391 1.391 kosten Kosten kosten Kosten [%]

[%]

175,46%

643.651,17 €

6,72%

10,71%

32.062,06 €

-41,81%

-47,75%

-48,52%

23,80 €

23,05 €

319.331,93 €

1,39%

-2,87%

9,74%

15,34%

302,69 €

229,57 €

356.750,80 €

55.094,67 €

54,12%

240,36%

33,20%

459,88%

256,47 €

39,61 €

400.975,89 €

206.351,50 €

2,45%

34,18% -10,29%

-17,57%

288,26 €

148,35 €

30.811,01 €

-30,77%

-10,55%

118,29 €

22,15 €

-62,71%

23,03%

35.000,98 €

-21,78%

63.073,02 €

33.800,07 €

15,08%

631,60% -10,27%

31,55%

45,34 €

24,30 €

94.676,90 €

93.253,79 €

-16,11%

-15,05%

-7,45%

-6,53%

68,06 €

67,04 €

61.377,78 €

-55,48%

-56,94%

-3,37%

-9,50%

48,11 €

44,12 €

100,00% -12,80%

-2,34%

44,39 €

1,75 €

0,47%

7,28 €

7,28 €

70.293,86 €

25.692,81 €

102.293,01 €

99.768,70 €

22.307,83 €

Lufttechnische Anlagen

150.318 €

142.542 €

Starkstromanlagen

450

Fern- und Informationstechnische Anlagen

500 Außenanlagen Nettosumme KGr. 200 - 500

21.500 €

8.000 € 1.710.655 €

+ 3 % UVG (ohne 200)

1€

Zwischensumme netto

1.710.656 €

+ 16 % USt. Baukosten brutto

273.705 € 1.984.361 €

0€

-2,36%

100,00%

229,22 €

144,49 €

16,04 €

69.246,80 €

67.822,80 €

66.914,46 €

70.810,22 €

2.487,40 €

61.744,09 €

2.429,18 € 187,18%

10.077,75 €

10.077,75 €

10.124,70 €

10.124,70 € 100,00%

0,00 €

15.980,07 €

0,00 €

99,75%

839.600,61 € 1.792.935,23 €

844.636,69 €

4,81%

0,75%

2,86%

0,60%

1.288,95 €

607,22 €

16.489,20 €

838.325 € 1.743.072,18 € -1 €

-1,20%

25,16 €

-6,08%

4.620 €

440

5,02% 0,06%

200.985,52 €

54.810 €

430

462,73 €

29,61 €

33.109,90 €

318.840,98 €

109.780 €

1.044,29 €

421.037,03 €

205.849,46 €

112.855 €

1,56%

-8,64%

62.278,38 €

322.721,64 €

Wärmeversorgung

3,86%

m²

3,96 €

276.865,38 €

256.942 €

420

m²

63.368,22 €

339.483 €

Abwasser

[%]

3,91%

383.656,21 €

34.980,22 €

410

[%]

52.133,11 €

100,00%

0,47% -3,09%

11,49 €

25.188,02 €

838.324 € 1.795.205,29 €

864.788,63 € 1.792.935,23 €

844.636,69 €

4,81%

0,75%

-0,13%

-2,33%

1.288,95 €

607,22 €

134.132 €

138.366,18 €

286.869,64 €

135.141,87 €

4,81%

0,75%

-0,13%

-2,33%

206,23 €

97,15 €

972.456 € 2.082.438,14 € 1.003.154,81 € 2.079.804,87 €

979.778,56 €

4,81%

0,75%

-0,13%

-2,33%

287.232,85 €

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Anhand einer Excel-Datei wurden alle Ausschreibungs- und Abrechnungspositionen aller Gewerke sowohl den Kostengruppen als auch den energetischen Kosten sowie den beiden Gebäudehälften zugeordnet. Aus dieser Tabelle, die ausgedruckt 1.120 DIN-A4Seiten umfasst, sind die energetisch relevanten Kosten ermittelt worden. Die Auswertung umfasst alle Kostengruppen, ohne die Kostengruppen 100 und 600, da in diesen beiden Kostengruppen keine Kosten angefallen sind. Die Kostengruppe 700 weist sämtliche Nebenkosten aus, bis auf Zinsen, Kontoführungsgebühren, den Kostenbeitrag der WK und Projektsteuerungsleistungen.

1.495,19 € 704,37 €

Kosten F_V.1

Kosten Eigentümer Stadterneuerungs- und Stadtentwicklungsgesellschaft Hamburg mbH (steg) Dipl.-Ing. Architektin Karin Dürr Dipl.-Ing. Architektin Birgit Wessel

Vergleich der Gesamtkosten – Tabelle 1 Ein Vergleich der reinen Baukosten zwischen Kostenanschlag und den Abrechnungssummen ergibt ein ausgesprochen positives Ergebnis. Dank einer effizienten Projektsteuerung ist eine so genannte Punktlandung erzielt worden. Die Abrechnungssumme unterschreitet den Kostenanschlag um 0,13 %, absolut um 2.633,- €. Vergleicht man nur die energetischen Kosten in den Kostengruppen 300 und 400, so liegt die Abweichung zwischen der Kostenfortschreibung EnSan, die anhand des Kostenanschlages aufgestellt wurde, und der Abrechnung bei -2,33 %, absolut bei Minderkosten von -23.376,- €. Diese Einsparung, die im Bauverlauf erzielt werden konnte, ist wiederum auf intensive Projektsteuerung, Bauleitung und Kostenkontrolle zurückzuführen. 202 Kosten

Hinweis: Die mit dem roten Kästchen gekennzeichneten Abbildungen, Grafiken und Hinweise sind im Anhang des Berichts entweder in größerem Format dargestellt oder mit ergänzendem / vertiefendem Material versehen.

Vergleich der Gesamtkosten – Tabelle 1 (II)

Bauteil Nr. / Kostengruppe (KG)

Kostenanschlag (Stand WK-Antrag) EnSan-Antrag Gesamtkosten davon energeGesamtkosten davon energetische bzw. tische bzw. forschungsreleforschungsrelevante Kosten vante Kosten

[Euro]

Übertrag 700 Baunebenkosten 731

Architektenleistungen

735

Tragwerksplanung

736

Technische Ausrüstung

770

Allgemeine Baunebenkosten

Gesamtkosten brutto

[Euro]

[Euro]

Abrechnung Gesamtkosten davon energetische bzw. forschungsrelevante Kosten

[Euro]

[Euro]

[Euro]

Abweichungen Antrag zu Anschlag zu Abrechnung Abrechnung

Kosten/m² WFl energ.rel. GesamtKosten / kosten / AbrechAbrechnung nung

Gesamt- energ.rel. Gesamt- energ.rel. kosten Kosten kosten Kosten [%] [%] [%] [%]

1.391

1.391

m²

m²

979.778,56 €

4,81%

0,75%

-0,13%

-2,33%

1.495,19 €

704,37 €

319.008 €

70.048 €

280.124,63 €

64.593,54 €

331.774,30 €

69.497,67 €

4,00%

-0,79%

18,44%

7,59%

238,51 €

49,96 €

161.400 €

28.000 €

170.123,89 €

27.083,73 €

166.161,49 €

25.712,09 €

2,95%

-97,16 €

-2,33%

-5,06%

119,45 €

18,48 €

-1,21%

-5,30%

21,37%

19,14 €

6,43 €

0,30%

-1,57%

6,66%

34,95 €

22,35 €

87,64% 178,11%

278,01%

64,97 €

2,70 €

1.984.361 €

972.456 € 2.082.438,14 € 1.003.154,81 € 2.079.804,87 €

39.208 €

9.048 €

28.107,23 €

7.364,94 €

26.617,14 €

8.938,86 €

-32,11%

106.400 €

31.000 €

49.397,72 €

29.152,07 €

48.620,74 €

31.093,84 €

-54,30%

2.000,00 €

32.495,80 €

992,80 €

90.374,92 €

12.000,00 €

2.303.369 €

3.752,89 € 653,12%

1.042.504 € 2.362.562,77 € 1.067.748,34 € 2.411.579,17 € 1.049.276,23 €

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: steg

4,70%

0,65%

2,07%

-1,73%

1.733,70 € 754,33 €

Kosten F_V.2

Bei einer Wohn- und Nutzfläche von insgesamt 1.391 m2 liegen die Bruttobaukosten der Kostengruppen 200 bis 500 nach Abrechnung bei 1.495,- €/m2, einschließlich der energetischen Mehrkosten, bezogen auf die Nutzfläche AN (1.936 m2) bei 1.074,- €/m2. Die Differenz zwischen den in der Planungsphase ermittelten Wohn- und Nutzflächen von 1.391 m2 und den nach Fertigstellung per Aufmaß ermittelten Quadratmetern von 1.381,57 m2 wird nicht berücksichtigt, da es sich um eine geringe Abweichung in Höhe von 0,68 % handelt und sich alle Kennwerte auf die Fläche von 1.391 m2 beziehen. Betrachtet man ausschließlich die energetischen Kosten, so liegen diese, bezogen auf die Wohn- und Nutzfläche des Gebäudes bei 704,- €/m2, bezogen auf die Nutzfläche AN bei 506,- €/m2. Auch in der Abrechnung bestätigt sich, dass bei einem Gebäude dieser Altersklasse mit dem vorgefundenen Instandsetzungsbedarf und -stau die energetischen Kosten fast 50 % ausmachen. Unter Berücksichtigung der Kostengruppe 700 überschreiten die Gesamtkosten brutto die Kosten nach Kostenanschlag um 2,07 %, die energetischen Gesamtkosten, einschließlich der Planungsmehrkosten, unterschreiten die Kosten im Vergleich zum Kostenanschlag um 1,73 %. Die Kosten, bezogen auf die Wohn- und Nutzfläche, einschließlich Kostengruppe 700, betragen 1.734,- €, die der energetisch relevanten Kosten 754,- €. Interessant ist im Folgenden, welche Kosten ohne Berücksichtigung des energetischen Mehraufwandes vorliegen.

Kosten 203

Vergleich der Modernisierungs- und Instandsetzungskosten ohne Berücksichtigung des Demonstrationsbauvorhabens (WK) – Tabelle 2 (I) WK-Antrag

Abrechnung

[Euro]

[Euro]

Nr. / Bauteil Gewerk

1.

Gewerke

1

Erschließungungskosten

2

Bauwerk

Abweichungen Abrechnung zu Abrechnung zu Antrag Antrag [Euro] [%]

6.150,00 €

6.657,56 €

507,56 €

1.515.667,00 €

1.534.466,82 €

18.799,82 €

1,24%

105.863,00 €

121.194,77 €

15.331,77 €

14,48% -10,50%

8,25%

2.1

Abbrucharbeiten

2.2

Gerüstarbeiten

24.400,00 €

21.836,97 €

-2.563,03 €

2.3

Rohbau- und Putzarbeiten

450.370,00 €

456.425,03 €

6.055,03 €

1,34%

2.4

Zimmer- und Holzarbeiten

173.297,00 €

160.872,67 €

-12.424,33 €

-7,17%

2.5

Schwammbekämpfung

45.687,00 €

17.957,51 €

-27.729,49 €

-60,69%

2.6

Dachdeckungs- und Dacklempnerarbeiten

76.134,00 €

74.615,65 €

-1.518,35 €

-1,99%

2.7

Trockenbauarbeiten

85.024,00 €

93.565,75 €

8.541,75 €

10,05%

2.8

Fensterbauarbeiten

78.297,00 €

78.452,38 €

155,38 €

0,20%

2.9

Fliesen- und Plattenarbeiten

27.869,00 €

29.667,80 €

1.798,80 €

6,45%

2.10

Bodenbelagsarbeiten

62.179,00 €

40.164,55 €

-22.014,45 €

-35,40%

2.11

Tischlerarbeiten

53.189,00 €

100.438,55 €

47.249,55 €

88,83%

2.12

Dielenschleifarbeiten

16.902,00 €

17.229,24 €

327,24 €

2.13

Maler-/Lackierarbeiten

84.296,00 €

69.160,46 €

-15.135,54 €

-17,96%

2.14

Wärmedämmverbundsystem

76.539,00 €

57.084,11 €

-19.454,89 €

-25,42%

2.15

Einbauküchen

16.336,00 €

19.652,49 €

3.316,49 €

20,30%

2.16

Metallbauarbeiten

139.285,00 €

166.382,51 €

27.097,51 €

19,45%

2.17

Entrümpelung, Taubenabwehr, Bauendreinigung, Bauheizung

9.766,39 €

9.766,39 €

100,00%

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: steg

1,94%

Kosten F_V.3

Vergleich der Modernisierungs- und Instandsetzungskosten ohne Berücksichtigung des Demonstrationsbauvorhabens (WK) – Tabelle 2 Die Auswertung der Gesamtkosten bestätigt, dass es bei Altbausanierungen ausgesprochen sinnvoll ist, nach der Ausführungsplanung eine gewerkeweise Ausschreibung einzelner Positionen mit exakter Massenermittlung durchzuführen. Zum einen dient die Einzelausschreibung der Kostensicherheit des Investors, zum anderen aber auch der Kalkulationssicherheit der unterschiedlichen Unternehmen. Der Antrag auf Förderung – Modernisierung und Instandsetzung in Sanierungsgebieten – bei der Hamburgischen Wohnungsbaukreditanstalt wurde daher nach der gewerkeweisen Ausschreibung und Submission gestellt. Neben dem o. a. Vergleich in den einzelnen Kostengruppen ist so auch ein Vergleich der unterschiedlichen Gewerke möglich. Auch hier fällt die Auswertung ausgesprochen positiv aus. Die Abrechnung weicht in den reinen Baukosten um -1,34 % vom Antrag ab, absolut um -23.819,- €. Unter Berücksichtigung der Kostengruppe 700 ergeben sich Minderkosten gesamt in Höhe von 24.186,- €, rund 1,18 %. Bezogen auf die Wohn- und Nutzfläche von 1.391 m2 liegen die Bruttobaukosten der Kostengruppen 200 bis 500 nach Abrechnung bei 1.264,- €/m2, ohne die energetischen Mehrkosten, bezogen auf die Nutzfläche AN (1.936 m2) bei 908,- €/m2. Unter Berücksichtigung der Kostengruppe 700 liegen die Kosten bei 1.454,- €/m2 Wohn- und Nutzfläche.

204 Kosten

Vergleich der Modernisierungs- und Instandsetzungskosten ohne Berücksichtigung des Demonstrationsbauvorhabens (WK) – Tabelle 2 (II) WK-Antrag

Abrechnung

[Euro]

[Euro]

Nr. / Bauteil Gewerk

1.

Gewerke

3

Technische Ausrüstung

3.1

Elektroinstallation

Abweichungen Abrechnung zu Abrechnung zu Antrag Antrag [Euro] [%]

193.195,00 €

200.301,33 €

7.106,33 €

3,68%

61.039,00 €

65.672,90 €

4.633,90 €

7,59%

3.2

Heizungs- und Lüftungsinstallation

66.256,00 €

53.768,49 €

-12.487,51 €

-18,85%

3.3

Sanitärinstallation

65.900,00 €

80.859,94 €

14.959,94 €

22,70%

4

Außenanlagen

14.766,00 €

16.754,23 €

1.988,23 €

13,46%

1.729.778,00 €

1.758.179,94 €

28.401,94 €

1,64%

1.781.999,00 €

1.758.179,94 €

-23.819,06 €

-1,34%

265.172,21 €

264.805,27 €

-366,94 €

-0,14%

2.047.171,21 €

2.022.985,21 €

-24.186,00 €

-1,18%

Bruttosumme KGr. 200 - 500 + 3 % UVG (ohne 200) Baukosten brutto 5

52.221,00 €

Baunebenkosten ohne Finanzierungskosten u. Projektsteuerung

Gesamtkosten

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: steg

Kosten F_V.4

Demnach betragen die Mehrkosten (KGr. 200 – 500) aufgrund der energetischen Sanierung auf „EnSan“-Niveau bezogen auf die Wohn- und Nutzfläche 231,- €/m2, bezogen auf die Nutzfläche AN 166,- €/m2, einschließlich Technischer Nebenkosten ca. 280,- €/m2 Wohn- und Nutzfläche. Insbesondere durch den Verzicht auf die Tieferlegung der Kellersohlplatte und somit auf die Unterfangung der Fundamente konnten Kosten bei der Gründung eingespart werden, da im Vergleich zur ursprünglichen Planung nur bei einer Gewerbeeinheit die Fläche im Kellergeschoss beheizt wurde. Mehrkosten entstanden hauptsächlich durch Mehrmassen und auch Mehrstärken in den Leistungsbereichen Putz, Erneuerung von Sturzträgern, Aufnehme und Entsorgung vorhandener Dielung und des vorhandenen Einschubes, Erneuerung der Balkenkopfauflager, Erneuerung der Unterdecken, Ausgleichen von Untergründen. Minderkosten dagegen entstanden durch einen geringeren Anteil an Schwammsanierungskosten als vorab prognostiziert und somit auch weniger Abfangungen bzw. Abstützungen im Bauzustand.

Kosten 205

Vergleich der Mehrkosten – Tabelle 3 (I) EnSan-Antrag Nr. / Bauteil Gewerk

1.

Gewerke

1

Erschließungungskosten

2

Bauwerk

2.1

Abbrucharbeiten

2.2

Gerüstarbeiten

2.3 2.4 2.5

Schwammbekämpfung

2.6

Dachdeckungs- und Dacklempnerarbeiten

2.6

Mehrkosten nur gesamt, da keine Aufteilung nach Gewerken, sondern nur nach KGr. erfolgte [Euro]

Kostenanschlag (Stand WKAntrag)

Abrechnung

Mehrkosten

Gesamtkosten

Abrechnung zu Anschlag

[Euro]

[Euro]

[Euro]

0,00 € 311.517,00 €

0,00 €

0,00 €

Abweichungen

0,00 €

189.565,67 € 216.391,90 € 26.826,23 €

Abrechnung Abrechnung zu Antrag zu Anschlag

[%]

[%]

0,00%

0,00%

-30,54%

14,15%

16.317,72 €

20.397,63 €

4.079,91 €

25,00%

697,16 €

251,67 €

-445,49 €

-63,90%

Rohbau- und Putzarbeiten

77.859,51 €

92.820,66 €

14.961,15 €

19,22%

Zimmer- und Holzarbeiten

32.864,66 €

20.767,65 €

-12.097,01 €

-36,81%

0,00 €

2.150,51 €

2.150,51 €

100,00%

1.583,54 €

1.995,04 €

411,50 €

25,99%

Trockenbauarbeiten

22.260,92 €

28.671,69 €

6.410,77 €

28,80%

2.7

Fensterbauarbeiten

9.747,48 €

9.747,48 €

0,00 €

2.8

Fliesen- und Plattenarbeiten

0,00 €

0,00 €

0,00 €

2.9

Bodenbelagsarbeiten

541,72 €

824,38 €

282,66 €

52,18%

6.309,82 €

1.312,96 €

-4.996,86 €

-79,19%

0,00 €

0,00 €

0,00 €

718,62 €

640,13 €

-78,49 €

-10,92%

16.878,87 €

21.676,66 €

4.797,79 €

28,42%

0,00 €

0,00 €

0,00 €

3.785,65 €

7.569,88 €

3.784,23 €

99,96%

7.565,55 €

7.565,55 €

100,00%

2.10

Tischlerarbeiten

2.11

Dielenschleifarbeiten

2.13

Maler-/Lackierarbeiten

2.14

Wärmedämmverbundsystem

2.15

Einbauküchen

2.16

Metallbauarbeiten

2.17

Vorarbeiten

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: steg

0,00% 0,00%

0,00%

0,00%

Kosten F_V.5

Vergleich der Mehrkosten – Tabelle 3 Neben den energetischen Zielen, die mit diesem Demonstrationsbauvorhaben erreicht wurden, war es ebenfalls Ziel dieses Projekts, die Mehrkosten zu ermitteln, die zu einem geringeren End- und Primärenergiebedarf in der „EnSan“-Gebäudehälfte führen. Anhand der gewerkeweisen Aufstellung können die Mehrkosten in absoluten Zahlen verifiziert werden. Da die beiden vorangegangenen Auswertungen positive Ergebnisse in Bezug auf die Abweichungen sowohl zwischen Antrag, Anschlag und Abrechnung gezeigt haben (vgl. Abschnitt B), verwundert es nicht, dass die alleinige Gegenüberstellung der Mehrkosten dieses Bild erneut bestätigt. Die Abrechnung zeigt zum „EnSan“-Antrag eine Einsparung von -35 % auf, in Zahlen ausgedrückt von -174.638,- €. Diese Antragszahlen, wurden, wie erläutert, anhand der Ausschreibung aktualisiert und entsprachen damit Ende Februar 2005 den nach 14 Monaten Projektarbeit vorgesehenen Ausführungen. Im Vergleich zum Kostenanschlag liegen die Mehrkosten in der Abrechnung lediglich um 6,87 % höher, absolut um 20.675,- €. Bezieht man diese Zahlen auf die jeweiligen Flächenschlüssel, so bestätigen sich die nach Tabelle 2 dieses Kapitels ermittelten Mehrkosten durch die energetische Sanierung auf „EnSan“-Niveau in Bezug auf die Wohn- und Nutzfläche In Höhe von 231,- €/m2, bezogen auf die Nutzfläche AN in Höhe von 166,- €/m2.

206 Kosten

Vergleich der Mehrkosten – Tabelle 3 (II) EnSan-Antrag Nr. / Bauteil Gewerk

1.

Gewerke

3

Technische Ausrüstung

3.1

Kostenanschlag (Stand WKAntrag)

Abrechnung

Mehrkosten

Gesamtkosten

Abrechnung zu Anschlag

[Euro]

[Euro]

[Euro]

Mehrkosten nur gesamt, da keine Aufteilung nach Gewerken, sondern nur nach KGr. erfolgte [Euro]

184.744,00 €

2.614,22 €

Abrechnung Abrechnung zu Antrag zu Anschlag

[%]

-43,04%

[%]

2,55%

Elektroinstallation

12.515,41 €

12.957,95 €

442,54 €

85.766,92 €

83.931,44 €

-1.835,48 €

-2,14%

4.336,39 €

8.343,56 €

4.007,17 €

92,41%

0,00 €

0,00 €

0,00 €

3.2

Heizungs- und Lüftungsinstallation

3.3

Sanitärinstallation

4

Außenanlagen

0,00 €

Bruttosumme KGr. 200 - 500

8.765,61 €

Mehrkosten brutto

496.261,00 €

Technische Nebenkosten

5.1

Gebäude

5.2

Tragwerksplanung

5.3

Technische Ausrüstung

5.4

Arch. - und Ing.-Leistungen, sonst.

3,54%

0,00%

292.184,39 € 321.624,83 € 29.440,44 € in € absolut

+ 3 % UVG (ohne 200)

5

102.618,72 € 105.232,94 €

Abweichungen

Mehrkosten gesamt

-174.636,17 €

300.950,00 € 321.624,83 € 20.674,83 €

-35,19%

6,87%

-0,79%

-6,43%

70.048,00 €

74.276,36 €

69.497,67 €

-4.778,69 €

28.000,00 €

27.083,73 €

25.712,09 €

-1.371,64 €

-5,06%

9.048,00 €

7.364,94 €

8.938,86 €

1.573,92 €

21,37%

31.000,00 €

29.152,07 €

31.093,84 €

1.941,77 €

6,66%

2.000,00 €

10.675,62 €

3.752,89 €

-6.922,73 €

-64,85%

566.309,00 €

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

0,00% 10,08%

375.226,36 € 391.122,50 € 15.896,14 €

-30,93%

4,24% Kosten F_V.6

Quelle: steg

Einschließlich der Technischen Nebenkosten ergibt sich nachstehende Gesamtabrechnung: Zusammenstellung brutto Baukosten Techn. Nebenkosten Gesamtkosten Kosten/m2 Wohn-/Nutzfläche (1.391 m2)

Gesamtkosten Standardsanierung 1.758.179,94 € 264.805,27 €

Gesamtkosten EnSan-Sanierung 2.079.804,77 € 331.774,30 €

Mehrkosten

2.022.985,21 €

2.411.579,07 €

391.122,50 €

1.454,34 €

1.733,70 €

281,18 €

321.624,83 € 69.497,67 €

Der Vergleich zwischen den beiden Gebäudehälften in den Gewerken ist in der Tabelle 4 dargestellt, wobei kleinere Zusatzmaßnahmen hierbei in Höhe von gesamt ca. 34.000,- € nicht berücksichtigt wurden. Unter Berücksichtigung von 19 % Umsatzsteuer und Technischen Nebenkosten in Höhe von ca. 15,5 % ergibt sich eine Differenz von ca. 105.000 €. Unter der Voraussetzung, dass die installierten Lüftungsanlagen sachgerecht benutzt werden, „amortisieren“ sich diese Investitionsmehrkosten innerhalb von 20 bis 25 Jahren, unter Zugrundelegung einer Energiepreissteigerung von 10 % (inflationsbereinigt um –2,5 %). Die Mehrkosten der Einzelkomponenten erscheinen nicht gravierend, gleichwohl betragen sie in der Summe zwischen 55,- und 60,- € netto je Quadratmeter Wohnfläche (verstärkte Kellerdeckendämmung, Fenster mit einem besseren U-Wert, erhöhte Außenwanddämmung und Installation von dezentralen Lüftungsanlagen), ohne Betrachtung der hier montierten Innenwanddämmung und der neuen Balkenköpfe. Die Tabelle 5 auf der nachfolgenden Seite gibt einen Überblick über die Mehrkosten der Einzelkomponenten. Die gewählte Innendämmung ist etwa zweieinhalbmal so teuer wie ein außen aufgebrachtes Wärmedämmverbundsystem bei halb so gutem Wärmedämmeffekt. Unter Einbeziehung der thermisch entkoppelten Balkenköpfe ist die Innendämmung etwa vier- bis fünfmal so teuer. Ein Einsatz in speziellen Einzelfällen, bei denkmal- oder ensemblegeschützen Fassaden ist durchaus vorstellbar, insbesondere um Bauschäden an den Holzbalkendecken nachhaltig zu vermeiden. Kosten 207

Gesamtkosten-Vergleich der Gebäudehälften – Tabelle 4 Gewerke

Standard

EnSan

Gerüst Schwamm Rohbau

1.557,60 € 6.410,48 € 26.767,58 €

1.774,56 € 8.264,37 € 24.979,67 €

Zimmer Abbruch Dach WDVS Tischler Metallbau Fenster Maler Bodenbelag Trockenbau Stahlbau Rohbau Fassade Rohbau II Elektro Sanitär Heizung/Lüftung

35.966,07 € 16.903,14 € 6.355,81 € 27.767,42 € 10.441,06 € 18.549,09 € 37.241,43 € 5.337,69 € 1.986,46 € 18.396,68 € 6.039,00 € 9.086,08 € 69.158,87 € 1.001,42 € 12.894,60 € 54.893,72 €

50.239,96 € 29.434,52 € 7.880,49 € 33.799,54 € 6.045,80 € 18.558,78 € 37.858,43 € 5.835,53 € 2.697,13 € 36.999,95 € 6.039,00 € 10.355,49 € 92.527,45 € 2.390,66 € 13.458,05 € 54.460,00 €

366.754,20 €

443.599,38 €

Summe netto Differenz

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

76.845,18 €

Kosten F_V.7

Quelle: steg

Einzelkomponenten – Nettokosten – Tabelle 5

Kosten/qm Bauteilfläche/gesamt

Kosten/ qm WFl

EnSan-Mehrkosten/qm WFl

Dämmung KG-Decke

100,00 €

14,00 €

1,00 €

Fenster

375,00 €

74,00 €

2,00 €

WDVS

100,00 €

35,00 €

15,00 €

Balkenkopf/Stück

850,00 €

350,00 €

einschl. Instandsetzung

Innendämmung

250,00 €

135,00 €

einschl. Vorsatzschale

Innendämmung

220,00 €

105,00 €

ohne Vorsatzschale

Heizungsinstallation

21.500,00 €

15,50 €

-3,00 €

Lüftungsanlage EnSan

41,00 €

31.000,00 €

45,00 €

Lüftung Standard

2.600,00 €

4,00 €

Dämmung Heizleitungen

1.750,00 €

1,25 €

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

208 Kosten

Quelle: steg

ohne Zentrale

0,55 €

Kosten F_V.8

Abschnitt G: Schlussfolgerungen / Fazit

Vorher - nachher

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: D & R

Bautechnik F_I. 7

Bautechnik / Bauphysik -

-

-

-

-

Detaillierte maßliche und technische Bestandsaufnahmen sind für eine solide Planung unerlässlich. Dieser Punkt sollte in die Bedingungen für öffentliche Förderungen aufgenommen werden. Bauphysikalische Eigenschaften von Stoffen sind nur durch labortechnische Analysen − individuell bezogen auf das jeweilige Objekt − zu klären (Vermeidung von Baufehlern und Bauschäden). Messungen und Bauteilöffnungen im Bestand sind unerlässlich für die richtige bauphysikalische und konstruktive Ausbildung neu geplanter Baukonstruktionen. Die neu entwickelten Konstruktionen (Innendämmung und thermisch entkoppelte Balkenköpfe) und die dafür erarbeiteten Einbauabläufe sind auf Bauvorhaben mit ähnlich gelagerten Anforderungen übertragbar. Somit kann auch bei erhaltenswerten Fassaden ein vollständiger Wärmeschutz gewährleistet werden, potentielle Bauschäden werden vermieden. Kalziumsilikat eignet sich als Material für die energetische Modernisierung (Innendämmung) von schützens- und erhaltenswerten Fassaden. Durch die kapillare Saugkraft des Materials wird eventuell entstehendes Kondensat hinter der Dämmschicht verteilt und entspannt; es sind keine Dampf bremsenden Schichten erforderlich. Dieses Material tritt aus Sicht dieses Projektes an die erste Stelle aller geeigneten Innendämmmaterialien.

Eigentümer Stadterneuerungs- und Stadtentwicklungsgesellschaft Hamburg mbH (steg) Dipl.-Ing. Architektin Karin Dürr Beteiligte Alle Projektpartner

Hinweis: Eine Übersichtstabelle aller Ergebnis-Kennwerte befindet sich im Anhang dieses Berichts (CD)

Schlussfolgerungen / Fazit 209

-

-

Die DIN 4108-7 fordert für die Luftdichtheit von Gebäuden (bezüglich der Typen „Altbau“ oder „Neubau“ oder zu beiden werden keine Aussagen getroffen) einen Wert besser als 1,5 1/h bei 50 Pa Druckdifferenz zwischen innen und außen. Dieser Wert ist nur erreichbar, wenn alle Wandflächen vollständig, d. h. auch in Deckenebene, verputzt und selbst in beidseitig geputztes Außenmauerwerk eingesetzte technische Einbauten luftdicht ummantelt werden. Böden, Dachflächen und einbindende Trennwände müssen in der Konzeption und in der Planung im Detail berücksichtigt werden (vollständig geschlossene luftdichte Ebene). Es wurde ein Wärmedämmstandard erzielt, der ca. 30 % besser ist als der vergleichbarer Neubauten nach EnEV 2007.

Haustechnik / Energiebedarf -

-

-

Die Ziele bezüglich der Energieeinsparung wurden erreicht: Die gemessenen Verbräuche zeigen im Wesentlichen eine Übereinstimmung mit der berechneten Einsparung. Die erwartete Differenz zwischen „HH-Standard“- und „EnSan“-Gebäudeteil ist messtechnisch nachgewiesen – im „EnSan“-Gebäudeteil ca. 20 % weniger Heizenergieverbrauch als im „HH-Standard“-Gebäudeteil. Der primärenergetisch bewertete Endenergieverbrauch wurde um fast 80 % gesenkt (Ziel 50 %). Der Primärenergieverbrauch, bezogen auf die Wohnfläche, beträgt, gemittelt auf beide Gebäudehälften, ca. 95 kWh/m²a (Ziel: 100 kWh/m²a). Ein Minimal-Luftwechsel muss bei Lüftungsanlagen in Gebäuden anlagentechnisch gesichert sein. Eine Komplettabschaltung von Lüftungsanlagen durch den Mieter / Nutzer darf nur für einen begrenzten Zeitraum (z. B. eruchsentwicklung im Außenbereich) möglich sein (wiederkehrende Einschaltung automatisch nach z. B. 24 Stunden). Die Stromversorgung einer Wohnungslüftungsanlage kann über den Badstromkreis erfolgen, dies hat den Vorteil, dass die Lüftungsanlage zum einen nicht dauerhaft über den Sicherungsstromkreis deaktiviert wird, zum anderen die Anlage während Urlaubszeiten dennoch abgeschaltet werden kann. Der Hydraulische Abgleich bei Mehrfeld-Solaranlagen ist von wesentlicher Bedeutung für eine gleiche Auslastung der einzelnen Felder. Die Solaranlage (4 Reihen zu je 3 Kollektoren à 2,5 m2) wurde über Durchflusssteller im (kühleren) Rücklauf hydraulisch abgeglichen. Ein Abgleich nach Tichelmann (gleiche Rohrlängen) ist nicht zu empfehlen, da dies zu unnötig langen Rohrleitungen und damit zu vermehrten Wärmeverlusten führt. Mehrfeld-Solaranlagen sind nach einem aufgestellten Spülplan detailliert zu spülen, um sämtliche Lufteinschlüsse in den Kollektoren auszutreiben und Ertragsdefizite zu vermeiden. In Heizzentralen werden vermehrt Pufferspeicher zur hygienischen Trinkwarmwasserbereitung über Plattenwärmetauscher eingesetzt. Die Ladestrategie der Heizungsregelung hat die Modulationsfähigkeit der modernen Wärmeerzeuger zu nutzen. Der Pufferspeicher ist mit drehzahlvariablen Pumpen temperaturgeschichtet zu laden. In Kombination mit thermischen Solaranlagen hat die Regelung der Solaranlage adaptiv einen Vorrangbetrieb einzuräumen.

Qualitätssicherung -

-

Fachlich versierte Qualitätssicherung in der Planung und Ausführung führt zu Minimierungen von Wärmebrücken und Luftundichtheiten und in jedem Fall zu Verbesserungen, selbst, wenn die verantwortlichen Planer bereits über umfangreiche Erfahrungen verfügen (Vier-Augen-Prinzip). Qualitätssicherung muss schon in den Arbeitsgruppensitzungen erfolgen. Luftdichtheit muss geplant werden („geschlossener Linienzug“ im Gebäudeschnitt, Materialübergänge); die Qualitätssicherung muss während der Bauausführung beratend zur Verfügung stehen. Lüftungsanlagen sind vor der Inbetriebnahme einzumessen; zur Inbetriebnahme ist das Einmess-Protokoll zu übergeben. Schachtinstallationen (Rohrnetz, Wärmedämmung, Brandschutz) erfordern eine fachtechnische Begehung der Rohinstallation.

210 Schlussfolgerungen / Fazit

Messtechnik -

-

-

-

Die begleitende kontinuierliche Vor-Ort-Messung ausgewählter bauphysikalischer und energetischer Parameter, begleitet durch regelmäßige manuelle Zählerablesungen, ist wichtig, denn sie ermöglicht - die Verifizierung von Planung und Ausführung, - das frühzeitige Erkennen von Fehlern in technischen Anlagen, - die Überprüfung von Bauteilen und Systemen auf bauphysikalisch richtiges Funktionieren und - die bautechnische und energetische Beurteilung von Instandsetzungs- und Modernisierungsmaßnahmen. Die Messtechnik war in die Arbeitsgruppen Bautechnik (Wärmebrücken, Balkenköpfe) und Haustechnik / Energiebedarf immer eingebunden; zukünftig ist eine eigenständige Arbeitsgruppe Messtechnik zu empfehlen. Konzeption und Betrieb komplexer Messtechnik-Systeme, insbesondere mit vernetzten Datenloggern, sollten unter Planungsbeteiligung und Verantwortlichkeit der Herstellerfirmen der Messsysteme erfolgen, z. B. auf der Basis eines erfolgsorientierten Honorarvertrages. Messtechnische Systeme müssen so konzipiert sein, dass im Falle von Störungen die Arbeitsgruppe Messtechnik sofort informiert wird, z. B. per E-Mail; Rechner müssen gegen Netzausfall gesichert sein. Sensoren sollten, wenn immer es möglich ist, so verlegt werden, dass sie für den Fall der Störung weiter zugänglich bleiben. Alternativ sollten mehr Sensoren eingebaut werden, um einzelne Ausfälle ausgleichen zu können. Auch wird empfohlen, bei Kabelverlängerungen Reserveleitungen vorzusehen. Die Einbausituationen der Sensoren müssen detailliert beschrieben sowie mit Zeichnungen und Fotos mit Maßstabsskala dokumentiert sein. Die Ausführungsplanung für die Messtechnik sollte in die Ausführungspläne der Architekten und Haustechniker einfließen. Die Schnittstellen Elektroinstallation – Fühlerleitungsinstallationen sind zu dokumentieren. Raumtemperaturen in Wohnungen sollteb in Aufenthaltshöhe (1,10 m über FFB) gemessen werden. Wesentliche Kenndaten der Wärmebereitstellung (Laufzeiten Wärmeerzeuger, Temperaturschichtung Pufferspeicher) sind in das Messprogramm mit aufzunehmen.

Nutzer -

-

-

Raumtemperaturregelung und Lüftungsregelung müssen eindeutig beschriftet und ausgesprochen einfach handhabbar sein. Handbücher sind sicherlich sinnvoll, allerdings muss die Regelung auch ohne Handbuch auf einen Blick erkennbar und nutzbar sein. Erläuterungen müssen ausführlich sein und sollten das Einüben der Funktionen beinhalten. Nach vier Wochen sollte eine Nachschulung der Nutzer erfolgen, Fragen der Nutzer können beantwortet, Probleme erkannt und gelöst werden. Vorbehalte der Nutzer müssen ernst genommen und argumentativ nachvollziehbar und verständlich entkräftet werden. Für die Regelung sind Drehknöpfe bzw. Displays nur mit den wichtigsten Informationen und großen Buchstaben zu empfehlen. Lüftungsanlagen sollten eine nicht dauerhaft abschaltbare Grundeinstellung zur Sicherung des minimalen Luftwechsels haben. Der gewählte Aufbau der Innendämmung ist auch in der Nutzung praktikabel und führt zu keinen Einschränkungen. Eine Kontrolle durch den Vermieter / Eigentümer ist künftig nicht erforderlich.

Schlussfolgerungen / Fazit 211

Wirtschaftlichkeit -

-

-

-

-

Innendämmung ist etwa zweieinhalbfach so teuer wie ein außen aufgebrachtes Wärmedämmverbundsystem, bei halb so gutem Wärmedämmeffekt. Werden die zusätzlich thermisch entkoppelt ausgeführten Balkenköpfe bei Holzbalkendecken mit betrachtet, ist die Innendämmung etwa vier- bis fünffach so teuer wie ein außen aufgebrachtes Wärmedämmverbundsystem. Der Wohnflächenverlust bei dieser Art der gewählten Innendämmung hält sich mit ca. einem Quadratmeter je Wohnung in Grenzen. Es sollte für das jeweilige Modernisierungs- und Instandsetzungsobjekt geprüft werden, ob auch einfachere und kostengünstigere Innendämmungen realisierbar sind. (Wandaufbau, Dämmmaterial, Prüfung der sd-Werte der Bestandswand). Objektspezifisch ist der Anteil der Innendämmung an der Fläche der gesamten thermischen Gebäudehülle zu betrachten. In diesem Objekt beträgt der Anteil lediglich ca. 10 %, ist also ziemlich gering, bedingt aber andererseits relativ hohe Investitionskosten. Es ist daher zu empfehlen, jeweils projektbezogen zu prüfen, inwieweit zugunsten anderer energetischer Verbesserungsmaßnahmen auf die Innendämmung von Stuckfassaden verzichtet werden kann. Bei Fenstererneuerung ist in jedem Fall eine Leibungsdämmung zu empfehlen. Die Investitionsmehrkosten von ca. 105.000 € brutto einschließlich technischer Nebenkosten (ca. 15.5 %) im „EnSan“-Gebäudeteil „amortisieren“ sich bei Benutzung der Lüftungsanlagen innerhalb von 20 bis 25 Jahren (Grundlage: inflationsbereinigter Energiepreissteigerung von 10 %, Kapitalzins von 5,5 %, Teuerungsrate von 2,5 %, Betrachtungszeitraum der Gebäude von 25 Jahren). Den geringen Nebenkosten stehen hohen Investitionskosten gegenüber. Die Evaluation und die Fülle der Erkenntnisse sind auf andere Projekte übertragbar.

Projektstruktur und -organisation -

Die Personalunion von Zuwendungsempfänger und Bauherr gewährleistet, dass notwendige Entscheidungen schnell getroffen werden können. Exorbitant hoher Aufwand in der Abrechnung und Aufteilung der Kosten (22 Gewerke) geht zu Lasten der Zeit für inhaltliche Arbeit. Bereits zu Projektbeginn interdisziplinär zusammengesetzte Arbeitsgruppen sichern den Projekterfolg. Integrale Planung ist Voraussetzung für das Gelingen des Projektes. Angenehmes und positives Arbeitsklima sichert das Zustandekommen produktiver Ergebnisse.

Ziele und Ergebnisse -

EnSan-Pflicht Senkung des Endenergieverbrauchs um mindestens 50 % → Der Endenergiebedarf wurde um fast 80 % gesenkt.

-

EnSan-Kür Primärenergieverbrauch maximal 100 kWh/m²a, bezogen auf die Wohnfläche → Für beide Gebäudehälften gemittelt beträgt der Primärenergieverbrauch ca. 95 kWh/m²a

-

steg-Kür Auswertung der unterschiedlichen Investitionskosten im Vergleich zu den Betriebskosten → Betriebskosteneinsparungen innerhalb von 20 bis 25 Jahren, weit mehr ohne die Benutzung der Lüftungsanlagen, rechnen sich nicht für den Investor.

212 Schlussfolgerungen / Fazit

-

Nutzer Mehr Wohnqualität bei geringen Nebenkosten nach Modernisierung angenehmes Raumklima, einfach handhabbare Gebäudetechnik → mehr Wohnqualität bei geringen Nebenkosten → angenehmes Raumklima → Lüftungs- und Heizungsregelungen zu kompliziert → hoher Aufwand in der Vermittlung der Lüftungstechnik

-

Bausubstanz Vermeidung von Bauschäden und langfristiger Erhalt → Die thermische Gebäudehülle sichert die Bausubstanz. → Bisher sind keine Bauschäden, die mit der energetischen Modernisierung in Zusammenhang stehen, eingetreten.

-

Volkswirtschaft Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourcenschonung, Steigerung der Beschäftigung und Qualifizierung in der handwerklichen Tätigkeit und in der Ausbildung → Diese Zielstellungen wurden im Planungs-, Bau- und Nutzungsprozess des Gebäudes erreicht. → Kleinteilige und qualitätvolle Realisierung von Klimaschutzzielen → Steigerung der Beschäftigung und Qualifizierung in der handwerklichen Tätigkeit und in der Ausbildung sowie der beteiligten Architekten und Fachplaner.

Schlussfolgerungen / Fazit 213

Literatur- und Quellenangaben / Produkte

Vorher - nachher

Hamburg, Kleine Freiheit 46-52; steg Hamburg mbH

Quelle: D & R

Bautechnik F_I. 7

Literatur- und Quellenliste -

-

-

-

-

-

-

Ahnert, Rudolf / Krause, Karl Heinz; Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960; 6. Auflage; Berlin: Verlag für Bauwesen 2001 BINE Informationsdienst − Wissen aus der Energieforschung für die Praxis: http://www.www.bine.info/ Gertraud Hofmeister; Bauschäden an Holzbalkendecken in Feuchtraumbereichen: Bauschäden an der Altbausubstanz in den neuen Bundesländern infolge unterlassener ode mangelhafter Instandhaltung und Instandsetzung; Stuttgart: IRB-Verlag, 1995; Schriftenreihe: Bauforschung für die Praxis Institut für Energieforschung: http://www.fz-juelich.de/portal/ueber_uns/institute_einrichtungen/institute/ief Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR): http://www.bbr.bund.de/cln_005/DE/Home/homepage__ node.html?__nnn=true Leusden, Freymark: Das Behaglichkeitsfeld. Der Gesundheitsingenieur, Nr. 72, 1951 Materialdatensammlung für die energetische Altbausanierung: http://www.masea-ensan.de/masea/ Mönck, Willi und Erler. Klaus; Schäden an Holzkonstruktionen: Analyse und Behebung; 3. bearb. Auflage; Berlin: Verlag für Bauwesen, 1999 Mönck, Willi; Holzbau: Grundlagen für Bemessung und Konstruktion; 11.Ausgabe, völlig neugefasste Auflage; Berlin [u.a.]: Verlag für Bauwesen, 1993 Pistohl, „Handbuch der Gebäudetechnik“ Bd.2, S. H 9, 5. Auflage, Werner Verlag, ISBN 3-8041-2998-6

214 Literatur / Produkte / Anhang

Beteiligte: Alle Projektpartner

-

-

Pistohl, „Handbuch der Gebäudetechnik“ Bd.2, S. H 7, 5. Auflage, Werner Verlag, ISBN 3-8041-2998-6] Verein Süddeutscher Kalksandsteinwerke e.V., Vortragsreihe 1999, Kostenbewusstes Bauen, Tagungshandbuch, Prof. Dipl.-Ing. Architekt Wolf-Hagen Pohl: „Schäden an Gebäuden durch Formänderungen – Rissbildungen bei Gebäuden und ihre Folgen“, Dr.-Ing. Roland Cordes: „Qualität ist wichtig – Vermeidung von Rissen im Mauerwerk“, S.31ff. Warth, Otto ; Die Konstruktion in Holz; Leipzig 1900; Nachdruck: Hannover 1982

Produkte -

Kalziumsilikatplatten:

http://www.calsitherm.de

-

Thermisch entkoppelte Fensterbänke:

http://www.karlhengste.de

-

Mineralischer Silikatleichtschaum:

http://www.sls20.de

-

Thermisch getrennte Stahlträgeranschlüsse:

http://www.schoeck.de/ bzw. http://www.schoeck.de/de/pro duktloesungen/stahl_stahl_12

-

Sonnenkollektoren:

http://www.schueco.com/web/de/presse/presse/solar/

-

Schüttdämmung Blähperlite:

http://www.perlite.de/produkte.html

-

Dämmplattenverbund Holzwolleleichtbauplatten und Mineralwolle: http://www.heraklith.de/heraklith/de/knauf.php

Literatur / Produkte / Anhang 215

Anhang

Alle im Folgenden aufgeführen Anhänge befinden sich auf der dem Bericht beigefügten CD.

zu Abschnitt A -

-

A 1: Vergleichsübersicht Bauteile: „Hamburger Standard“: Bauteilübersicht, Bauteilflächen, U-Werte-Berechnungen, projektbezogene Materialdatenbank, Jahresprimärenergiebedarf (EnEV); „EnSan Standard“: Bauteilübersicht, Bauteilflächen, U-Werte-Berechnungen, projektbezogene Materialdatenbank, Jahresprimärenergiebedarf (EnEV) A 2: Bestands-Grundrisse

zu Abschnitt B -

-

B 1: aus Balkenkopf-AG: Diagramm zur Messung des Wärmestroms und Diagramm zur Messung der Oberflächentemperaturen am sanierten Balkenkopf B 2: Haustechnik und Energiebedarf: Maßnahmenübersicht Haustechnik, Lüftungsplanung; Grundriss 1. u. 2.OG, Konzept Heizzentrale; Planausschnitt, Messdaten-Matrix, Energiebilanzen Bestand, Hamburger- und, EnSan-Standard, jeweils mit und ohne therm. Solaranlage B 3: Energiepass der Stadt Hamburg für beide Gebäudehälften B 4: Alle Abbildungen (Folien) aus den Kapiteln zur Messtechnik B 5: Tabelle; Vergleich der energetisch wirksamen Investitionskosten

zu Abschnitt C -

C 1: Haustechnik; Detail Messwohnungen; Einbau Volumenstrom-Messkreuze C 2: Simulation des Solarenergieertrags (Schüco) C 3: Nutzerhandbuch für die Mieter C 4: Bedienungsanleitung Wohnungslüftung und Heizung für die Mieter

zu Abschnitt D -

D 1: Übersichtstabelle Messwerterfassung

zu Abschnitt F -

F 1: Diagramme 1.1−1.2_DB1 zu Bautechnik / Balkenköpfe F 2: Diagramme 1.3−1.4_DB2 zu Bautechnik / Balkenköpfe F 3: Diagramm 2.2 Fensterlaibungen zu Bautechnik / Balkenköpfe F 4: Diagramme 3.1−3.10 Wärmestrom zu Bautechnik / Balkenköpfe F 5: Diagramm 4.1 Klimavergleich verschoben zu Bautechnik / Balkenköpfe F 6: Diagramme 4.1−4.12 Klimavergleich zu Bautechnik / Balkenköpfe F 7: Diagramme 5.1−5.9 Ganglinien Innenklima zu Bautechnik / Balkenköpfe F 8: Skizzen zu Bautechnik / Balkenköpfe F 9: Diagramme zu Haustechnik / Energiebedarf F 10: Kosten, Tabelle 1 F 11: Kosten, Tabelle 2 F 12: Kosten, Tabelle 3

zu Abschnitt G -

G 1: tabellarische Übersicht über alle Projektkennwerte

216 Literatur / Produkte / Anhang