GRIEßBACH + GRIEßBACH ARCHITEKTEN
Sanierung eines Wohn- und Geschäftshauses mit passivhaustauglichen Komponenten in Freiburg im Breisgau

Grießbach+Grießbach Architekten

Lorettostrasse 30, 79100 Freiburg, Tel. 0761-70740-22, Fax 70740-37

www.info@griessbach.net

1. Einleitung

1.1 Geschichtliche Entwicklung:

Ende des 19. Jahrhunderts wurde das Gebäude als einfaches Wohngebäude mit zwei Geschossen und Dach errichtet. Das Erdgeschoss diente als Werkstatt, darüber befand sich eine Wohnung. Später wurde das Gebäude aufgestockt, die Werkstatt in einen Laden umgewandelt und die rückwärtige Tabakfabrik angebaut. Vom Gebäude wurden im Laufe der Jahre viele charakteristische Details verändert oder entfernt. In den achtziger Jahren riss man die an die Giebelwand grenzende Nachbarbebauung ab, an deren Stelle wurde ein zeittypischer Wohnblock errichtet.

1.2 Idee:

Durch unsere Erfahrung auf dem Gebiet der Realisierung von Mehrfamilienpassivhäusern und erfolgreicher Altbausanierungen entwickelte sich die Idee, das vorhandene Gebäude mit passivhaustauglichen Komponenten zu sanieren und zu erweitern.

1.3 Ziel:

Unser Ziel war die Entwicklung eines beispielhaften Gebäudes mit Signalwirkung. Genauso wichtig aber war für uns als Familie, Architekturbüro und Wohnen voneinander getrennt, jedoch unter einem Dach zu vereinbaren.

So sollte die vorhandene Struktur erhalten bleiben: der Laden im Vorderhaus blieb selbst während der Bauphase geöffnet, die beiden Wohnungen im 1. und 2. Obergeschoss wurden modernisiert, die Dachgeschosswohnung wurde um ein Geschoss zur Maisonettewohnung erweitert. Im Rückgebäude wurden die ursprünglich als Tabakfabrik genutzten loftartigen Geschosse im UG und EG zu unserem Architekturbüro umgenutzt. Die ehemalige Fabriketage im 1. OG darüber, wurde wieder in eine Loftwohnung rückgebaut.

2. Planungsphase:

2.1 Umgebungsanalyse

Das Gebäude liegt im zentrumsnahen Freiburger Stadtteil Wiehre, der sich durch seine 100 Jahre alte Gebäudestruktur auszeichnet. Es liegt direkt an einer belebten Quartiersstrasse. Der Laden dient in unmittelbarer Nachbarschaft anderer Geschäfte zur täglichen Versorgung der Bewohner der näheren Umgebung. Die gewerbliche Nutzung des Hinterhauses führt die stadtteiltypische Struktur der traditionellen Durchmischung von Wohnen und Arbeiten fort.

2.2 Bestandsanalyse

Zwei Außenwände des Hinterhaus sind gemeinsame Grenzwände mit benachbarten Grundstücken. Nach Abriss des Rückgebäudes wäre ein Wiederaufbau nicht genehmigungsfähig gewesen. Das Treppenhaus war in das Vorderhaus eingeschoben. Zwischen Vorder- und Hinterhaus befand sich ein Licht- und Luftschacht, dessen Zustand aus dem 19. Jahrhundert stammen könnte. Aus dem Bereich Brand-, Wärme- und Schallschutz gab es nichts Positives zu erwähnen. Die giebelseitig angrenzende Nachbarbebauung aus den frühen achtziger Jahren überragte unser Gebäude um zwei Stockwerke.

2.3 Entwurf

Die hohe Nachbarbebauung, die mangelhafte Zugangssituation zu den Wohnungen, die ungenügende Gebäudeinfrastruktur, das vorhandene Sanierungsflickwerk und die verunstaltete Fassade führten uns zu dem Entschluss, das Gebäude komplett zu modernisieren und dies in der äußeren Gestalt zu betonen. Das Dachgeschoß wurde abgetragen und durch eine vorelementierte Holzkonstruktion über zwei Geschosse ersetzt. Das Treppenhaus wurde anstelle des Licht- und Luftschachtes in Massivbauweise mit schwarz durchgefärbten Sichtbetontreppenläufen errichtet. Die Wohnungen erhielten vor dem Treppenhaus neue Küchen mit Balkonen zum Hof hin. Die Fassade ist bewusst kubisch gehalten. Die Holzkonstruktion wird als solche zum Teil durch Ihre horizontale Trapezleistenschalung hervorgehoben. Erforderliche Gebäuderücksprünge zur Einhaltung der notwendigen Abstandsflächen zur Nachbargrenze im Hofdurchgang ergaben ein Spiel mit Balkonen und fassadenbündigen, sogenannten untergeordneten Gebäudeteilen. Vorgesetzte Schiebeläden gliedern das Gebäude und zeigen dem Betrachter eine sich ständig verändernde Fassade. Die Farbe erzeugt Emotionen.

2.4 Energieberechnung

Unzählige Aufbauten der bestehenden Hüllflächen mussten berechnet werden. Sinnvolle Konstruktionen für die Wärmeschutzvorgaben waren zu wählen. Die Transmissionswärmeverluste der neuen raumabschließenden Bauteile wie auch der 52 unterschiedlichen Fensterformate wurden ermittelt. Wärmebrücken konnten nur geschätzt werden. Im Vergleich zu den erarbeiteten Berechnungen nach PHPP bei den realisierten Passivhausneubauten war hier der Arbeitsaufwand durch die Fülle unterschiedlicher Konstruktionen und Aufbauten ca. 6 mal so hoch.

2.5 Brandschutzkonzept

In Anlehnung an die Musterbauordnung wurde ein umfassendes Brandschutzkonzept erarbeitet. Somit erreichten wir die behördliche Zustimmung zur Ausführung der wesentlichen Konstruktionen in F 60.

3. Ausführung:

3.1 Vorderhaus

Die Holztreppen wurden abgerissen. Die Treppenlöcher wurden deckengleich durch eine Holzbalkendecke geschlossen. Die vorhandene Dachkonstruktion wurde abgetragen. Der Giebel zum Nachbarhaus wurde bis auf Oberkante geplante Höhe des neuen Flachdachs aus Brandschutzgründen in 30 cm starken Porenbetonsteinen aufgemauert. Das 3. OG und das neue DG wurden in vorelementierter Holzrahmenbauweise montiert. Die Dachkonstruktion wurde als hinterlüftetes Flachdach aufgerichtet und begrünt. Die vorhandenen tragenden Wände erfuhren keinerlei statische Änderung. In den Außenwänden wurden die bestehenden Öffnungen belassen. Einzelne brüstungshohe Fenster wurden zu Fenstertüren mit vorgesetzten Balkonen vergrößert. Der Einbau weiterer Fensteröffnungen, auch südseitig, erfolgte nicht. Die bestehende ungedämmte Außenwand wurde mit einem Wärmedämmverbundsystem der WLG 035 von ca. 24 bis 28 cm gedämmt. Schiebeläden dienen als Verschattungs- und Sichtschutzelemente.

Laden:

Im bestehenden Laden wurde die HLSE-Installation erneuert. Es erfolgte der Einbau einer kontrollierten Abluftanlage mit Zuluftklappen an den neu eingebauten Fensterelementen. Der Rohfußboden wurde nach umfangreichen Bagger- und Unterfangungsarbeiten tiefer gelegt. Eine bis zu 12 cm starke Perimeterdämmung wurde auf eine neu gegossene Stahl-betonbodenplatte aufgebracht.

Wohnungen im 1. und 2. OG:

Der Zugang erfolgt vom neu errichteten Treppenhaus im Zwischenbau. Eingebaut wurden jeweils eine Küche, ein Balkon zum Innenhof, ein Bad, ein separates WC und ein innenliegender Abstellraum. Weiter erfolgte der Anbau eines zusätzlichen Balkons vor dem Wohnraum zur Südseite. Die Wohnungen wurden mit einer kontrollierten Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ausgestattet. Die alten Holzdielenböden wurden oberseitig mit einer 15 mm starken OSB-Platte belegt. Die Plattenstöße wurden abgeklebt und zu den aufgehenden Wänden hin mit dem Innenputz abgedichtet.

Diese Ebene dient dem Ziel der Luftdichtung gegenüber dem darbunterliegenden Geschoss. Darauf wurde eine 30 mm starke Pappwabe mit Kalksplittschüttung zur Verbesserung der Luftschalldämmung verlegt. Untergrund für den Fertigfußboden, wie Parkett, oder Fliesenbelag, bildet dann ein Trockenestrich-Element mit einer Trittschallschutzplatte aus Holzweichfaser. Im Deckenbereich erfolgt die Luftdichtung durch das Aufbringen einer Lage luftdichter und dampfdiffusionsoffener Dachunterspannbahn unter der bestehenden Deckenverkleidung. Aus Brandschutzgründen musste diese mit zwei Lagen Gipsfaserplatten verkleidet werden. Positive Nebeneffekte der deckenunterseitigen Beplankung sind eine verbesserte Luftschalldämmung, sowie eine ebene Deckenuntersicht. Der Innenputz an den Wänden wurde teilweise komplett und dort wo nötig nur partiell aufgebracht. Alle Fenster wurden luftdicht eingebaut. Die Anschlussbänder wurden in den Leibungen überputzt.

Maisonettewohnung im 3.OG und DG:

Die ehemals ungedämmte Dachgeschosswohnung wurde über zwei Ebenen neu in Holzrahmenbauweise errichtet. Die vormontierten Bauteile wurden in nur zwei Tagen einschließlich Dachkonstruktion montiert. Dadurch war die Gefahr von eindringendem Niederschlagswasser während der Bauzeit in die darrunterliegenden Wohnungen minimiert. Die wohnungsinterne Zwischendecke wurde als sichtbare Holzbalkendecke ausgeführt. Die Wohnung erhielt ebenfalls eine kontrollierte Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Schallschutz- und Luftdichtungsmaßnahmen der Wohnungstrenndecke erfolgten wie bei den vorgenannten Wohnungen.

3.2 Treppenhaus

Im Bereich des ehemaligen Zwischenbaus erfolgte der Einbau eines neuen, innenliegenden Haupttreppenhauses nach den Anforderungen der gültigen LBO. Die Entlüftung erfolgte über eine RWA-Öffnung im obersten Geschoss.

3.3 Hinterhaus

Die vorhandenen tragenden Wände erfuhren keinerlei statische Änderung. Das innere Tragwerk mit zwei Stützen, den Unterzügen und Punktfundamenten musste aus statischen Gründen komplett erneuert werden. In den Außenwänden wurden die bestehenden Öffnungen belassen. Ein brüstungshohes Fenster im EG wurde zur neuen Büroeingangstüre abgeändert, hierdurch entstand für das Gewerbe eine neue Eingangssituation. Im UG wurden die Fensteröffnungen vergrößert, um das Untergeschoss ausreichend natürlich belichten zu können. Ebenso wurde der bestehende Hausanschlussraum zum Technikraum erweitert.

Das Außenmauerwerk im UG war nahezu trocken. Es zeigten sich kaum Spuren kapillar aufsteigender Feuchtigkeit. Der tragende Untergrund besteht aus Kies. Eine Dämmung der Kelleraußenwand war wegen der bestehenden Tiefgarage auf einem Nachbargrundstück nur von zwei Seiten aus möglich. Wir haben uns vorsichtshalber dazu entschlossen, die Kelleraußenwände nicht von innen zu dämmen, um eventuell doch aufsteigende Feuchtigkeit in der Wand über die Raumluft und die Lüftungsanlage abführen zu können. Da die dort untergebrachten Räume einer untergeordneten Nutzung dienen, kann die erforderliche Raumtemperatur reduziert und somit der Transmissionswärmeverlust durch die Kelleraußenwand gering gehalten werden. Die bestehende ungedämmte Außenwand wurde mit einem Wärmedämmverbundsystem WLG 035 von ca. 20 bis 30 cm gedämmt. Der grenzüberschreitenden Wärmedämmung wurde von Seiten der Besitzer der Nachbargrundstücke zugestimmt. Ein Grundstück ist im Besitz einer Wohnungseigentümergemeinschaft mit über 30 Wohneinheiten. Alle Besitzer haben einstimmig der privatrechtlichen Vereinbarung zugestimmt. Die gesamte Dachtragkonstruktion wurde aus statischen Gründen ausgetauscht und der Sparrenzwischenraum mit Zellulosedämmung ausgefüllt. Die bestehende Dachterrasse konnte somit erhalten bleiben.

Gewerbeeinheit im UG und EG:

Die Gewerbeeinheit im UG und EG wird nach den Umbaumaßnahmen durch das Architekturbüro genutzt. Eine innere Erschließungstreppe verbindet die Büroräume im EG mit den darrunterliegenden Archivräumen. Das Büro erhielt ebenfalls eine kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.

Loftwohnung im 1. OG:

Der Zugang erfolgt vom neu errichteten Haupttreppenhaus im Mitteltrakt. Die Wohnung wurde ebenfalls mit einer kontrollierten Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ausgestattet.

Schallschutz- Luftdichtigkeits- und Wärmeschutzmaßnahmen erfolgten wie bei den Wohnungen im Vorderhaus.

4. Haustechnik:

4.1 Solaranlage:

Auf dem Dach des Vorderhauses ist eine südorientierte Flachkollektoranlage, Fabrikat Solvis, mit 12,3 qm Absorberfläche, aufgestellt. Bei einer Kollektorneigung von 45 Grad (Süden) und einem Solarschichtenspeicherinhalt von 950 l, (SolvisMax), wird hier (die Verluste im Brauchwassersystem mit ca.10 % beinhaltet) eine Deckungsrate von ca. 64 % (Wir-kungsgrad von 34 % aus 15614 kWh Einstrahlung = 5330 kWh

Sonnenenergie) ermittelt. Hierbei wird von 4 Wohneinheiten mit 3 Nutzern, entspricht 12 Personen, Warmwasserbedarf ausgegangen. Die Technikzentrale ist im UG des Rückgebäudes. Aus diesem Solarschichten- bzw. Pufferspeicher wird die gewonnene Sonnenenergie für die Brauchwarmwasserbereitung oder auch als Heizenergie (PWW) entnommen.

4.2 Heizungsanlage:

Zum Zweck der Restwärmedeckung und Brauchwarmwasserbereitung in sonnenarmen Witterungsperioden, wurde ein Gasbrennwertkessel angeschafft. Diese Therme ist direkt in den Pufferspeicher integriert, sodass Strahlungs- und Wärmeübergangsverluste minimiert werden können. Die erzeugte thermische Energie wird direkt, ohne zusätzliche Pumpen und Rohrleitungen dem Schichtenspeicher zugeführt. Aus diesem Schichtenspeicher wird im oberen, wärmsten Bereich, Wärme zur Brauchwarmwasserbereitung und im mittleren Bereich, Wärme für das PWW-System entnommen. Über einen Schichtenlader werden Rücklaufströme, entsprechend ihrer Temperaturbereiche, wieder dem Speicher zugeführt.

Als Energieträger steht in der Lorettostraße Erdgas H zur Verfügung. Der bestehende Hausanschluss mit Erdgas kann direkt verwendet werden.

Bei drei Wohneinheiten handelt es sich um Mietswohnungen, die vierte Wohnung wird von uns selbst genutzt. Da das Wärmeempfinden der Mieter nicht voraussehbar ist und um einer eventuell gerichtlichen Auseinandersetzung vorzubeugen, werden in jeder Wohnung alle Aufenthaltsräume, Küchen und Bäder mit Heizkörpern, welche über das PWW-System verbunden sind, ausgestattet. Das Rohrverteilsystem ist aus Kunststoff (VPE) im Zweistrangsystem mit einer Wärmedämmung der beiden Steigstränge in den beiden Schächten über den Forderungen der HeizAnlV hinaus (alle Rohrleitungen innerhalb der thermischen Hülle) verlegt.

4.3 Sanitäranlage:

Die Brauchwarmwasserbereitung wird über die Solaranlage und über die zusätzliche Brennwerttherme sichergestellt. Hier wird geladene Wärme aus dem Schichtenspeicher (Heißzone oben) entnommen und über einen externen Plattentauscher im Durchlaufprinzip auf die gewünschte Versorgungstemperatur erwärmt. Als geplante Versorgungstemperatur ist hier 45 °C angedacht, um Verluste zu verringern. Zusätzlich soll eine Zirkulationspumpe mit Zeitschaltuhr den Komfortanspruch der Nutzer nach kurzen Warmwasserzapfzeiten gerecht werden. Alle Wasserleitungen werden aus VPEx-Rohren hergestellt, die Wärmedämmstärken sind über die Forderungen der HeizAnlV hinaus vorgesehen.

4.4 Raumlufttechnik:

Alle vier Wohnungen und die Gewerbeeinheit im Hinterhaus erhalten separate, eigene Zentralgeräte mit Kreuzstromtauschern (AEREX GmbH, Reco-BOXX Comfort, Wärme-bereitstellungsgrad 0,85 neff, eböck). Die Geräte sind mit Sommer-Bypassklappen ausgestattet. Ein zusätzlicher Pollenfilter ist bereits eingebaut. Die Auslegungsluftmengen liegen zwischen 110 m3/h und 140 m3/h bei der Grundlaststufe und entsprechen damit einer Luftwechselrate 0,40-0,47 fach/h, wobei die eingestellte Auslegungsluftmenge per automatischer Drehzahlregelung sich selbst einstellt. Für die Versorgung wird eine gemeinsame Außenluftansaugung über Dach realisiert. Da eine Vorwärmung über Erdwärmetauscher im Bereich des Hofes mit erheblichen Kosten und Unsicherheiten verbunden wäre, wird hier eine dezentrale Vorwärmung auf ca. -4 °C über ein Luftheizregister und eine Mischklappenregelung im Gerät hergestellt. Alle Fortluft und Außenluftleitungen innerhalb der Hülle wurden diffusionsdicht mit 19 mm Armaflex und zusätzlichen 30 mm Mineralfasermatten gedämmt. Es wurden direkt nach den Geräten mineralfaserfreie Schalldämpfer (1 m Länge 13 dB (250 hz)) und Luftauslässe mit hoher Einfügungsdämpfung verwendet. Hiermit kann auch die Telephonieschallübertragung zwischen den Wohnungen unterbunden werden.

Die Luftverteilung erfolgt innerhalb der Wohnungen und der Gewerbeeinheit im Hinterhaus mittels Metallrohren mit 1,5 - 2,0 m/s aus verzinktem Stahl. Somit können alle Aufenthaltsräume mit frischer Atemluft versorgt werden. Die Luft wird über Deckenauslässe eingeblasen, bzw. abgesaugt. Alle Küchenabluftstellen erhielten zusätzliche Filtereinrichtungen zum Schutz der Rohre gegen Verschmutzung. Alle Strömungsgeschwindigkeiten liegen unterhalb der geforderten 3 m/s; Rohrleitungen wurden möglichst kurz ausgeführt. Das Ladengeschäft erhielt eine reine Abluftanlage. Die Luftzufuhr erfolgt über schallgedämmte Lufteinlässe im Bereich der neu eingebauten Fenster. Die Abluft wird gemeinsam mit der Fortluft aus den Wohnungen im Vorderhaus in der Abluftleitung bis über Dach geführt.

5. Luftdichtigkeit und Energieverbrauch:

Entsprechend der beengten Baustellensituation, dem straffen Bauablauf, der Mischkonstruktion und der daraus resultierenden aufwändigen Koordination der einzelnen Gewerke, war eine Blower-Door-Messung vor Fertigstellung nahezu unmöglich. Alle relevanten Durchdringungen und Anschlüsse wurden durch Einzelabnahmen dokumentiert. Bisher wurde bei drei Wohnungen eine Luftdichtigkeitsmessung nachträglich durchgeführt. Das Ergebnis war hervorragend. Zwei Wohneinheiten erreichten den nach PHI geforderten Wert von unter 0,6 h-1,die dritte erreichte den Wert von 0,9 h-1. Da das Gebäude gerade seine erste Heizperiode durchläuft, kann über den tatsächlichen Heizenergieverbrauch noch keine konkrete Aussage getroffen werden. Erste Zwischenablesungen belegen jedoch tendenziell die Einhaltung der errechneten Verbrauchswerte. Der nach PHPP berechnete Energiekennwert Heizwärme von 22 kWh/(m²a) wird lediglich um ca. 5 kWh/(m²a) überschritten. Begründet wird dies mit einer von Außen nicht zu dämmenden Kellerwand im UG Hinterhaus, dem reduzierten Dämmstandart im Laden und den Wärmebrücken im erd-berührten Bereich.

6. Fazit:

Inhaber führender Freiburger Wohnbauunternehmen waren nach Hausführungen sichtlich beeindruckt von der realisierten Haustechnik und Konstruktion und bekundeten deutlich ihre Zustimmung zu dieser zukunftsweisenden Bauweise, sehen derzeit jedoch kaum eine kommerzielle Vermarktungschance. Reelle Chancen für die Realisierung derartiger Häuser sehen wir momentan eigentlich nur im Bereich der Eigennutzung, eventuell einhergehend mit der Aufteilung bestehender Häuser in Wohnungseigentum reelle Chancen. Eine weitere Möglichkeit besteht für eine derartige Sanierung mit öffentlich, karitativ oder genossenschaftlich getragenen Wohnbauunternehmen.

Es war nicht immer einfach, diese komplexe Aufgabenstellung in die Tat umzusetzen. Zu den üblichen nachbarschaftlichen, verkehrstechnischen und baukonstruktiven Problemen bei einer Sanierung im innerstädtischen Bereich kamen darüber hinaus die zusätzlichen Anforderungen an die passivhaus-taugliche Konstruktionen und Haustechnik.

Als Nutzer genießen wir jedoch den gebotenen Wohnkomfort und würden uns trotzdem jederzeit wieder dazu entschließen eine derartige Sanierung durchzuführen.

Bedanken wollen wir uns für kreative und fachliche Unterstützung vieler Helfer, Bauausführender, Fachplaner, Hersteller und Behörden, ohne die eine Umsetzung in dieser Form weniger reibungslos durchzuführen gewesen wäre.

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