Institut für Baubiologie + Ökologie Neubeuern IBN

I Glossar I RSS-Feeds I Kontakt I Impressum

IBN-Webcode

Bitte geben Sie hier den fünfstelligen IBN-Webcode ein, um weitere Informationen aufzurufen:

W+G Artikel

Nano? Nanu, was ist denn das? (Manfred Mierau)Unser Planet Erde (Matthias Braun)Naturnaher Spielplatz in Burrweiler (Regina Schenck) Weitere Artikel...

Aus: Wohnung + Gesundheit 135, Sommer 2010, S. 12-14

Spielen im Passivhaus (Olaf Reiter) - Volltextversion

Ein Holz-Lehm-Bau für Kinder

Im sächsischen Döbeln ist ein ökologischer Kindergarten entstanden (siehe Titelbild W+G 134). Die Kombination aus gesunden Materialien und energiesparendem Bauen brachte dem Haus das Zertifikat „Gesunder Kindergarten“. Das Gebäude wurde als Passivhaus errichtet und benötigt nur ca. ein Zehntel des durchschnittlichen Energieverbrauchs eines Bestandsgebäudes.

Der Kindergarten am Kreuzgang

Direkt neben der Jakobikirche in Döbeln baute die ev.-luth. Kirchgemeinde einen neuen Kindergarten. Ähnlich einem Kloster bildet der Kindergarten St. Florian eine bauliche Einheit mit der Kirche, ein „Kreuzgang“ mit Innenhof verbindet beide Gebäude miteinander. Nach dem Mulde-Hochwasser 2002 war der Ersatzneubau notwendig geworden und wir (Arch. Reiter und Rentsch, Dresden) gewannen mit dieser Idee den Architektenwettbewerb. Selbstbewusst soll der moderne farbige Holzbau neben der Kirche aus dem 19. Jahrhundert stehen, beide sollen sich gegenseitig in ihrer Wirkung stärken. Betritt man den eingeschossigen Kindergarten von der Straße aus, dann schweift der Blick vom Foyer immer wieder durch die große Glasfassade zur nördlich gelegenen Kirche hinüber. Die karminrot lasierte geschwungene Lehmwand mit eingebauten Garderoben trennt den Flur von den südlich gelegenen Gruppenräumen. Über große Türen mit Glasseitenteilen betreten die Kinder ihre Spielräume mit eigenen Holzgalerien und Bädern. Die 68 Krippen- und Kindergartenkinder können direkt aus ihren 4 Gruppen in den Garten gehen. Es riecht überall sehr gut nach Holz und Lehm, dies ist der Bauweise mit gesunden Baustoffen und der kontrollierten Lüftung zu verdanken. Diese Anlage befindet sich sichtbar hinter einer Glaswand über den nördlich gelegenen Nebenräumen. Das Konzept des ökologischen Passivhauses wird von den Bauherrn und den Kindern sehr gut angenommen.

Holzrahmenbau mit Schalungsträgern

Alle Außenwände und das Dach wurden als Holzrahmenbau mit 36er Holz-Doppel-T-Trägern (Doka- Schalungsträger, Achsabstand 1,25 m) mit aussteifenden OSB-Platten errichtet. Eine 4 cm Holzweichfaserplatte umschließt alles und sorgt für Wärmebrückenfreiheit und gemeinsam mit der Zellulose-Dämmung für einen U-Wert von 0,11. Bzgl. Brandschutz entspricht diese Konstruktion der Feuerwiderstandsklasse F30-B mit Zustimmung im Einzelfall. Da Holz im Passivhausbau eine Wärmebrücke darstellt, wurde in den Gebäudeecken der Einsatz von Holz minimiert (s. Abb. 3). Die Bodenplatte wurde unterseitig gedämmt. Diese wird somit zum warmen Bauteil (U = 0,13). Zusätzlich steht der gesamte Holzbau auf Wärmedämmung aus Schaumglassteifen (s. Abb. 4), um die Schwelle vor Tauwasser zu schützen und sie kontrollierbar über den Fußbodenaufbau zu heben.

Die Innenwände in den Gruppenräumen sind Holzrahmenbauwände mit Vollholzprofilen, die von den Eltern und Kindern in Eigenleistung mit Lehmsteinen ausgemauert wurden. Auf diesen wurden Schilfrohrmatten, Wandflächenheizung und Lehmputz mit diffusionsoffener Kaseinfarbe aufgebracht. Der Lehm bringt eine hohe Speichermasse in den Bau und sorgt für ausgeglichene Luftfeuchte im Raum.

Die Galerie- und Nebenraumdecken sind Vollholzdecken aus flachgelegten Leimholzbindern. Auf die tragende Holzkonstruktion wurde ein 3-Scheiben-Passivhaus-Verglasungssystem aufgeschraubt (U = 0,85, g = 55 %). Farbig lasierte Lärchenholzverschalung an den Wänden, ein hinterlüftetes Gründach und die Holzfenster mit Verschattungsmöglichkeit aus Stoffbahnen bilden die Wetterschale des Hauses. Aufgrund der OSB-Platten konnte auf den Einsatz von Dampfbremsen bzw. -sperren verzichtet werden. Die Bauteile der Wände und des Daches werden daher von innen nach außen immer diffusionsoffener. Die Luftdichtigkeit n50 wurde mit einem blower-door-Test nachgewiesen und erreichte schon bei der ersten Messung einen Wert von 0,5 1/h (bezogen auf das Innenraumvolumen). Der Holzbau wurde komplett mit Fenstern im Werk vorgefertigt und in 2 Wochen montiert. Die hohe Exaktheit der Vorfertigung und Ausführungsqualität überzeugte den Bauherren. Die Erstellung des Holzbaus im Winter war daher kein Problem.

60% Glasfassade nach Norden Ist das möglich?

Im Passivhaus sollte die größte Verglasung möglichst nach Süden zeigen, da hier die meisten solaren Wärmegewinne erzielt werden. Aufgrund der wichtigen Blickbeziehung zur Kirche entschieden sich aber die Architekten zusätzlich für eine große Glasfassade nach Norden. Bei den ersten Berechnungen lagen die Werte etwas über dem für ein Passivhaus „erlaubtem“ Heizwärmebedarf von 15 kWh/m²a.

Durch Einbau einer geschlossen Brüstung, Verkleinerung der Glasfläche und Verbesserung der Dämmung aller Außenwände konnten die strengen Passivhaus-Bedingungen letztendlich dennoch erfüllt werden. Es hat sich nach einem Jahr Nutzung gezeigt, dass ein Passivhaus auch bei diesen städtebaulich bedingten Rahmenbedingungen gut funktioniert.

Innenraumbepflanzung gegen zu trockene Luft

Ein Kind benötigt ca. 15 m³/h Frischluft. Bei einer sehr hohen Kinderdichte von 2,5 m² je Kind benötigt man bei 18 Kindern + 1 Erwachsenen also 300 m³/h Frischluft im Gruppenraum. Dies ergibt bei einem Raumvolumen von 185 m³ eine Luftwechselrate von 1,6. Dies kann im Winter zu sehr geringer Luftfeuchtigkeit in den Räumen führen. In Zusammenarbeit mit Herr Frantz vom Botanischen Garten Tübingen entstand eine Innenraum-Bepflanzung, die diesem entgegenwirkt, denn Pflanzen sind ideale Luftbefeuchter. Eine 2 m hohe Pflanze (Ficus alii) kann in 24 Stunden 1,5 l Wasser an die Raumluft abgeben. Es wurden 2 große Pflanzbeete direkt in Aussparungen in der Bodenplatte eingebaut (s. Abb. 7). Für die Winddichtigkeit zum Erdreich hin wurde eine 20 cm starke Tonschicht eingebracht. Das Substrat ist eine Spezialmischung aus Blähton, Torf und Tongranulat. Die Heimat der Pflanzen ist der tropische Regenwald, ein Pflanzbeet hat den afrikanischen, das andere den asiatischen Regenwald zum Vorbild. Die Kinder gießen die Pflanzen selbst und sind begeistert, wie schnell diese wachsen.

Haustechnik

Die Grundversorgung des Passivhauses mit Wärme erfolgt vordringlich durch interne Wärmegewinne (Personen, Beleuchtung, Elektrogeräte etc.) sowie durch die solaren Energieeinträge über die nach Süden ausgerichteten Fenster. Da es durch das “Fehlen“ der internen Wärmequellen im Nachgang von Wochenenden und nach Feiertagen etc. zu einer Raumtemperaturabsenkung kommen würde, ist eine zusätzliche Wärmeversorgung des Kindergartens erforderlich. Um den zukunftsorientierten energetischen Anforderungen für das Gebäude gerecht zu werden, wurde für die Bereitstellung der Wärmeversorgung des Kindergartens auf die solare Wärmeenergie von Sonnenkollektoren und auf die Nahwärme aus der vorhandenen Niedertemperatur-Gaskesselanlage in der Jacobikirche zurückgegriffen. Die Verteilung der Wärme erfolgt in den Gruppenräumen mit Wandheizflächen aus diffusionsdichten Metallverbundrohren, die in Lehmputz verlegt wurden. Dadurch kommt es zu einer angenehm “großflächigen“ Strahlungswärme und auf die Stellfläche für Heizkörper kann verzichtet werden.

Die lüftungstechnische Anlage ist so konzipiert, dass sie mit einem Minimum an Energie betrieben wird. Dies wird durch Wärmerückgewinnung aus der Abluft mittels eines Rotationswärmeübertragers zur Erwärmung der Außenluft sowie über die Begrenzung des Luftwechsels auf die Mindestaußenluftrate pro Person erreicht. Zusätzlich zur Wärmerückgewinnung ermöglicht eine hygroskopische Beschichtung auf dem Wärmeüberträger auch die Rückgewinnung der Luftfeuchte. Dadurch kann selbst an sehr kalten Wintertagen mit äußerst geringem Wassergehalt in der Außenluft gemeinsam mit den Pflanzen eine ausreichend hohe Luftfeuchte im Raum gehalten werden. Weiterhin kann durch den Einsatz von Feinfiltern die Außenluftqualität verbessert werden (Unterbindung von Polleneintrag). Die Luftverteilung erfolgt über ein Kanalsystem und wird über Düsenauslässe in die Gruppenräume sowie in den Mehrzweckraum eingebracht. Mittels Überströmelementen in den Galerien wird die Luft über das Foyer und den angrenzenden Personal- und Nebenraumbereichen sowie über die Sanitärbereiche abgesaugt.

In der sächsischen Schulbaurichtlinie wird eine natürliche Lüftung gefordert. Daran drohte das Passivhaus zu scheitern. Der Nachweis, dass die natürlich Lüftung über die Fenster jederzeit gewährleistet ist und durch die kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung nur unterstützt wird, rettete die Idee.