Projekt 25974/01

Anwendung integraler Planungsmethoden mit der energetischen Zielsetzung des Passivhaus-Standards am Beispiel des Neubaus der Mehrzweckhalle / Sporthalle in Nordhastedt

Projektdurchführung

Gemeinde Nordhastedt Der Bürgermeister - Jürgen Hinz über Amt Heider Umland
Kirchspielsweg 6
25731 Heide

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In Nordhastedt soll eine 2 Feld Sporthalle / Mehrzweckhalle neu erstellt werden. Das Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung einer langfristig wirtschaftlichen Lösung für den Neubau der Halle mit geringster Umweltbelastung im Rahmen einer integral angelegten Planung.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Planungsprozess erfolgte von Beginn an disziplinübergreifend und koordiniert in den Fachbereichen Architektur, Haustechnik und Bauphysik. Begleitend wurden Simulationsverfahren eingesetzt, um unterschiedliche Lösungsvarianten sachlich bewerten und Planungsentscheide treffen zu können. Die Berechnungen umfassten die Optimierung von transparenten Flächen zur besseren Ausnutzung von Tageslicht, eine Passivhaus-Bilanzierung zur Optimierung der Gebäudehülle und Gebäudegeometrie in Bezug auf den Energiebedarf, eine dynamische Gebäudesimulationen zur Darstellung der komplexen physikalischen Vorgänge des Gebäudegesamtsystems und Wärmebrückenberechnungen.
Verschiedene Varianten wurden abschließend durch eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung miteinander verglichen und bewertet.


Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse des Planungsverlaufes lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Gebäudehülle
Im Verlauf der Planung wurde die ursprüngliche Konzeption eines Satteldaches mit Nebenräumen an der Nord- und Westseite zugunsten einer kompakten Lösung mit Pultdach und nördlich angelagerten Nebenräumen weiter entwickelt. Für die Bauteile gegen Erdreich wurde eine massive Bauweise und auf der Nordseite eine Tafelwand gewählt. Die Wärmebrücken konnten gleichzeitig in ihrer Anzahl und Wirkung stark minimiert werden. Im Ergebnis wird der Passivhaus-Standard erreicht.
Belichtung
Die Berechnungen der natürlichen Belichtung zeigen, dass die Wirtschaftlichkeit eines Oberlichtes zusammen mit einer Belichtung über die Seitenwände nicht gegeben ist. Bei einer Preissteigerung von 4 % für Strom ist ein Verzicht auf Fenster (Dunkelhalle !) ebenfalls nicht wirtschaftlich.
Gewählt wurden Lichtbänder auf der Nord- und Südseite (Höhe 3 m bzw. 2 m). Der Tageslichtquotient beträgt für die gewählte Variante > 3 % und führt zu einem spezifischen Strombedarf für Kunstlicht von 10,7 kWh/m²a bzw. 16,6 MWh/a.
Lüftung
Im Planungsverlauf wurden verschiedene grundsätzliche Möglichkeiten untersucht:
- weitgehend natürliche Lüftung
- mechanische Lüftung der Nebenräume, natürliche Lüftung der Halle
- mechanische Lüftung der Nebenräume und der Halle
Als Ergebnis des Planungsvorganges wurde eine mechanische Grundlüftung mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung favorisiert. Die Zuluft wird in die Halle eingebracht und in den Feuchträume abgesaugt. Dadurch konnte die Luftmenge auf 2.000 m³/h begrenzt werden. Für kurzzeitig sehr hohe Belegungen der Halle wird die natürliche Lüftung eingesetzt. Aufgrund der dann stark ansteigenden internen Lasten kann die Wärmerückgewinnung hier ohnehin nur eingeschränkt genutzt werden.
Energieversorgung
Aus Sicht der Investitionskosten ist eine einfache Gastherme die günstigste Variante. Durch die Minimierung der Transmissionswärmeverluste sinkt die notwendige Leistung des EnEV-Standards von 60 kW auf 18 kW (Passivhaus-Standard). Dadurch entstehen Kosteneinsparungen durch den kleineren Gaskessel sowie durch kleinere Heizflächen. Aus Gründen der Umweltentlastung ist für die Realisierung der etwas teuere Variante Holzpelletfeuerung mit Solarthermie Unterstützung gewählt worden.
Gesamtbewertung
Durchgeführt wurde eine dynamische Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit Sensitivitätsanalyse sowie die Berechnung des gesamten Primärenergiebedarfes und der CO2-Äquivalentemission. Nach Auswertung einer Bewertungsmatrix für 7 Varianten wird der Passivhaus-Standard mit umweltfreundlicher Rest-Wärmeversorgung favorisiert. Eine Wirtschaftlichkeit ist gegenüber einer konventionellen Bauweise nachweisbar.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Geplant sind verschiedene öffentliche Termine im Rahmen der Realisierungsphase (Grundsteinlegung, Richtfest, Einweihung). Weiterhin ist ein Flyer nach Auswertung erster Messergebnisse geplant. Die Fachtagung Gebäude energetisch optimieren in Eckernförde wird genutzt, um das Projekt dem Fachpublikum bekannt zu machen.


Fazit

Im Rahmen einer integralen Planung wurde ein Gebäudekonzept unter energetischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten entwickelt. Besonderer Schwerpunkt der Optimierung war die Senkung des Strombedarfs. Mit sinkendem Bedarf an Heizenergie steigt die Bedeutung des Strombedarfs für Beleuchtung und Belüftung aus ökologischer und aus ökonomischer Sicht.
Der Baubeginn ist voraussichtlich im Sommer 2009, so dass eine Erfolgskontrolle erst noch erfolgen muss. Es ist geplant, die wesentlichen Energieverbraucher zu erfassen und die Werte für eine Optimierung und Kontrolle des Gesamtsystems zu nutzen.