Einfamilien-Passivhaus in Ulm



Daten und Fakten

Standort: Cäcilie-Auer-Weg 1, 89075 Ulm
Bauherr: Charlotte und Horst-Georg Kranz
Architekt: Architekturbüro Wamsler, Markdorf

Bauzeit: 2005
Grundstücksfläche: 675 qm
Wohnfläche: 233 qmBRI: 971 cbm

Architekten

Architekturbüro Wamsler
Weinsteige 2
88677 Markdorf
Tel. 07544-8104
Mobil 0179-9498410
Fax 07544-72434
www.architekt-wamsler.de
www.architos.de

Beteiligte Mitarbeiter
Martin Wamsler, Frank Hilbert

Fachplaner

Tragwerk
Dipl.-Ing. (FH) Paul Speh
Büro für Bauwesen
Beratender Ingenieur
Laizer Öschle 39
72517 Sigmaringendorf
Tel. 07571-64550
Fax 07571-3015
www.paul-speh.de

Haustechnik
Ingenieurbuero ebök
Ulrich Rochard
Schellingstr. 4/2
72072 Tübingen
Tel. 07071-93940
Fax 07071-939499
www.eboek.de


Entwurfsaufgabe

Der Architekt Martin Wamsler aus Markdorf hat auf dem Ulmer Safranberg ein Haus errichtet, in dem es sich noch in vielen Jahren gut wohnen lässt. Die Aufteilung kann flexibel an die unterschiedlichsten Bewohnerkonstellationen angepasst werden. Bei der Ausrichtung und beim Energiekonzept des Hauses wurden nicht nur passive Solargewinne einbezogen, sondern auch die gegenwärtige und künftige Nachbar-Bebauung berücksichtigt. Das Haus kann auch vollkommen autark mit Energie versorgt werden.

Die Bauherren wünschten sich ein Passivhaus in Holzständerbauweise, das für die dreiköpfige Familie viel Platz bietet und außerdem eine Einliegerwohnung für eine Person umfasst. Das Gebäude sollte so weit wie möglich an der nördlichen Grundstücksgrenze stehen, damit im Süden ein großer Freibereich plus Garten entstehen konnte.

Der Bebauungsplan sah eine ins Haus integrierte Garage vor. Dadurch entstand eine für ein Passivhaus ungewöhnlich unkompakte Form. Die Wärmeverluste, die die Auskragung durch ihre fünf Außenwände mit sich bringt, wurden durch besonders hochwertige Dämmungen kompensiert.



Projektbeschreibung

Die Ausrichtung des Grundstücks ist ideal für ein Passivhaus: der Hang ist nach Süden orientiert und gibt einen großartigen Blick auf Ulm frei. Damit konnte der Wunsch der Baufamilie nach dem großen Garten auf der Südseite erfüllt werden. Sämtliche Aufenthaltsräume sind nach Süden orientiert und großzügig verglast. Im Norden befinden sich die Erschließung, Garderobe, WC und Arbeitsräume.

Untypisch für ein Passivhaus, das sich eigentlich durch eine möglichst kompakte Bauweise auszeichnen sollte, ragen zwei Vorbauten aus dem Baukörper heraus. Das nach Westen auskragende Obergeschoss überdeckt zwei Stellplätze und den ebenerdigen Hauseingang. Die Fläche, die damit im Eingangsgeschoss für das Wohnen verloren geht, wird wieder ergänzt, indem sich das Esszimmer wie eine Schublade aus der Fassade schiebt. Dieser Vorbau ist nach Süden geschlossen und seitlich verglast, um bei einer Bebauung des Grundstücks im Süden dennoch eine weite Aussicht zu haben. Durch das rechte Schiebefenster sieht man das Ulmer Münster. Die Seitenfenster führen auf den Balkon. Auf der Dachfläche des Esszimmer-Erkers wurde ein Freisitz für Eltern- und Kinderzimmer eingerichtet. Auch wenn das südliche Grundstück bebaut wird, bleibt der Blick auf Ulm von hier oben in jedem Fall erhalten.

Das Sockelgeschoss umfasst eine Einliegerwohnung, sowie Technik- und Abstellräume. Die Einliegerwohnung ist nach Südosten orientiert und hat einen eigenen Freibereich. Bei der Ausführung des Hauses wurde auf umweltverträgliche Materialien geachtet. Daher wurde die Tragkonstruktion von Dach und Wänden in Holz ausgeführt und mit Zellulose- bzw. Flachsdämmung gefüllt.


Baukonstruktion

Die Bodenplatte ist elastisch auf einer 500 mm hohen Glasschaumschotterschicht gelagert. Dadurch ist eine gute thermische Trennung gewährleistet. Die Wände und die 250 mm starke Kellerdecke bestehen aus Stahlbetonfertigteilen und sind vollwärmegedämmt. Isokörbe verbinden den Kaltkeller- mit dem Passivhausbereich.

Für die Obergeschosse wurden vom Holzbauer vorgefertigte Dübelholz-Dämmständer eingesetzt, die mit Holzwerkstoff-Platten ausgesteift sind. Die Ständer der Außenwand sind 360 mm breit und mit Zellulosedämmung 040 gefüllt. Innen sind sie mit 15 mm OSB-Platten beplankt und mit 12,5 mm Fermacell-Streichputz belegt, außen ist eine dampfdiffusionsoffene und luftdichte, 16 mm starke DWD-Platte aufgebracht, darüber hinterlüftete Holzfaser-Fassadenplatten. Der U-Wert liegt bei 0,11 W/m²K.

Für die Decken über dem Erdgeschoss und im Dach wurden 406 mm hohe Doppel-T-Holzträger verwendet, deren Zwischenraum ebenfalls mit Zellulosedämmung gefüllt ist. Die Unterzüge wurden deckengleich ausgeführt. Auf der Dachkonstruktion liegt ein Dämmkeil mit einer mittleren Stärke von 100 mm, bedeckt mit einer bitumenabgeklebten, 24 mm starken Rauspundschalung und einer Kieslage. Innen ist die 30 mm starke Lattung ebenfalls mit 12,5 mm Fermacell-Streichputz belegt. Der U-Wert des Daches beträgt 0,08 W/m²K.


Interview

Interview mit Martin Wamsler, Architekturbüro Wamsler


Sie haben sich als einer der ersten Architekten auf Passivhäuser spezialisiert. Warum?
Ja, seit über zehn Jahren baue ich Passivhäuser. Derzeit wohnen über zweihundert Personen in solchen Häusern und wir haben gerade das fünfzigste im Bau. Wir bauen nur noch im Passivhausstandard – was „Schlechteres“ gibt´s bei uns nicht mehr! Das aus Überzeugung – schon immer. Was mich bewegt, ist der Wunsch, das möglichst energieeffiziente Haus unter ökologischen Gesichtspunkten zu bauen – auch für den kleineren Geldbeutel. Einige Häuser wurden sogar durch große PV-Anlagen als Nullenergie-Häuser realisiert. Dahin geht der Weg!

Viele meinen, man müsse jetzt auf das Energie-Plus-Haus zusteuern. Wie ist Ihre Meinung dazu?
Naja, um ein „Energieerzeugungshaus“ zu machen, braucht es einige Euro mehr. Ich denke, das macht für einige Sinn, aber wir sollten die wenigen Häuser, die neu dazu kommen eben zumindest im Passivhaus-Standard bauen. Wichtiger: der Bestand! Hier sollte eiligst mit Passivhaus-Komponenten nachgerüstet werden.

Viele meinen aber auch, es würde reichen, sich auf Niedrigenergiehäuser konzentrieren. Erleben Sie das auch, und wenn ja, woran liegt das Ihrer Meinung nach?
Diejenigen, die auf dem Niedrigenergiehaus-Niveau bleiben wollen, sind nicht fähig, den Passivhausstandard zu planen oder zu bauen. Er „rechnet“ sich aber von Anfang an!

Welches ist Ihre Lieblingsstelle in dem Haus? Warum?
Das Esszimmer, da hier der Blick über die Dächer von Ulm möglich ist. Natürlich auch der Balkon!


Technischer Ausbau

Energiekonzept

Das Einfamilienhaus ist durch das Passivhaus-Institut, Darmstadt, zertifiziert. Die wesentlichen Bestandteile des Energiekonzepts beruhen auf der Passivhaustechnologie: Begrenzung des Jahres-Heizwärmebedarfs auf max. 15 kWh/m²a durch sehr gute Wärmedämmung der Außenbauteile, 3-Scheiben-Wärmeschutzverglasung, Minimierung der Wärmebrücken, Optimierung der Orientierung und der Anordnung der Fensterflächen sowie kontrollierte Wohnungslüftung mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung.

Fassade

Die hoch gedämmte Fassade ist mit Platten verkleidet, die zu 70% aus Weichholz bestehen und mit metallfreien Färbemitteln hergestellt werden. Die DWD-Holzwerkstoffplatten zur Aussteifung sind dampfdiffusionsoffen und winddicht, baubiologisch empfohlen und stellen durch ihren Paraffingehalt eine zweite ableitende Schicht im Wandaufbau dar. Beim Luftdichtheitstest erreichte das Haus einen Wert von n50 = 0,42/h und liegt damit deutlich unter dem für Passivhäuser geforderten Grenzwert von 0,6. Im Bereich der Auskragung wurde der 40 cm starken Wärmedämmung noch eine zweite Lage mit 10 cm Stärke hinzugefügt.

Sämtliche Fenster und Schiebe-Fenstertüren sind für Passivhäuser zertifiziert. Sie haben einen wärmegedämmten Holzrahmen mit Alu-Verblendung, drei Scheiben und sind zudem mit Kryptongas gefüllt. Damit erreichen sie einen Uw-Wert von 0,67 W/m²K. Auch die Haustür hat eine Zertifizierung durch das Passivhaus-Institut und weist einen Ud-Wert von 0,9 W/m²K auf.

Sonnenschutz

Der Sonnenschutz wird zum einen durch Fenster mit einem Durchlasswert von g = 55% erreicht. Zum zweiten lassen sich die Fenster auf der Ost-, Süd- und Westseite mit außen liegenden Jalousien verschatten.

Heizung

Die Kombination von kontrollierter Lüftung, Erdwärme und Wärmepumpe führt dazu, dass Heizung, Lüftung und Kühlung nur mit einem einzigen Energieträger betrieben werden können: mit Strom. Dieser könnte theoretisch aus der vorhandenen Photovoltaik-Anlage mit 6,15 kWp stammen, tatsächlich wird der Ertrag der Anlage aber gewinnbringend ins öffentliche Netz eingespeist und von dort wiederum nur der benötigte Strom bezogen.

Die gesamte Versorgung des Passivhauses mit Heizwärme, Warmwasser, Frischluft und Kühlung erfolgt über zwei Abluft-Außenluft-Wärmepumpen Viessmann Vitotres 343. Je ein Gerät steht für die Haupt- und die Einliegerwohnung zur Verfügung. Damit lässt sich das Klima in den beiden Wohnungen unabhängig regeln und auch der Energieverbrauch genau der jeweiligen Wohneinheit zurechnen.

An jeden Vitotres 343 sind zwei Zuluftleitungen angeschlossen: eine führt direkt Außenluft zu, die andere versorgt das Gerät mit vorgewärmter bzw. vorgekühlter Luft aus einem 25 Meter langen Erdwärmekanal. Diese Extrazufuhr dient in erster Linie als Frostschutz für das Lüftungsgerät bei sehr kalter Außenluft. Die Abluft gelangt durch eine weitere Leitung nach draußen. Je nach Bedarf wird sie mit der Luft aus dem Erdwärmekanal gemischt und über den Verdampfer der Wärmepumpe geführt. Dort wird dem Gemisch Wärme entzogen und über die Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht.

Die produzierte Wärme dient sowohl der Nacherhitzung der Zuluft für die Lüftungsanlage als auch der Erwärmung des Trinkwassers. Unterstützt wird die Trinkwassererwärmung durch zwei thermische Solaranlagen Viessmann Vitosol 200. Es wurden Röhrenkollektoren gewählt, weil sie mit einer geringeren Neigung als Flachkollektoren aufgestellt werden können. Dies geschah mit Rücksicht auf die nördlichen Nachbarn, deren Blick auf Ulm sonst stark eingeschränkt gewesen wäre. Der Hauptwohnung ist ein Kollektor mit drei Quadratmetern zugeordnet, der Einliegerwohnung zwei Quadratmeter. Damit wird das Wasser im 250-Liter-Speicher des Kompaktaggregats/Vitotres 343 erwärmt. Überschüssige Wärme fließt aufgrund der intelligenten Verschaltung in die Heizkreise für die Raumlufterwärmung. Anders herum kann das Wasser bei zu niedrigen Temperaturen durch einen elektrischen Heizstab dreistufig nacherwärmt werden.

Der Nennluftvolumenstrom des Vitotres 343 beträgt im Normalbetrieb 120 m³/h für die Hauptwohnung, entsprechend einem Luftwechsel von 0,3/h. Für die Einliegerwohnung werden 60 m³/h Luft gefördert, das entspricht einem Luftwechsel von 0,5/h. Theoretisch könnte der Vitotres 343 im Sommer durch umgekehrten Wärmepumpenbetrieb auch für die Kühlung der Räume eingesetzt werden, unterstützt durch die vorgekühlte Luft aus dem Erdkanal. Jedoch gilt es als weitaus effektiver, statt dessen tagsüber die Räume konsequent zu verschatten und nachts die Fenster zur Luftspülung zu öffnen.

Das Komplettgerät Vitotres 343 ist auf die Besonderheiten eines Passivhauses durch seine wärmegedämmten Außenanschlüsse abgestimmt. Damit wird die Dämmhülle nicht unterbrochen. Es wurde für dieses Projekt gewählt, weil es die günstigste Kombination von Platzbedarf, Leistung, Energieeffizienz und Anschaffungskosten bot. Mit den kompakten Abmessungen von 60 mal 67 Zentimetern ist eine Platz sparende Aufstellung, egal ob im Technikraum oder gar in Küche oder Bad, gewährleistet.

Autor: Dagmar Ruhnau

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