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Syspro-News 2015 - 10
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Bürobau im Passivhausstandard Thermowände: Innovatives Heizen und Kühlen mit Beton Monitoring bestätigt Nachhaltigkeitskonzept Hoher Komfort für die Beschäftigten und geringer Energieverbrauch: Das Vorzeigeprojekt des süddeutschen Betonbauteileherstellers Elsäßer schafft durch kluge Planung mit vorgefertigten Thermowand-Elementen ansprechende Architektur und überzeugt mit hervorragenden Energiewerten, die nur ein Jahr nach Inbetriebnahme in einem Monitoring bestätigt wurden. In Geisingen bietet ein moderner Bürobau mit hoher Aufenthaltsqualität auf 2.450 Quadratmetern Arbeitsräume für bis zu 100 Beschäftigte. Als zertifizierter Passivhausplaner hat Architekt Günter Limberger diesen Betonbau als Nullemissionsgebäude konzipiert. Die markant auskragende Baukörperform mit rechteckigem Grundriss und die skulpturalen Brücken und Treppenanlagen sind nicht nur der Optik, sondern auch dem nötigen Hochwasserschutz geschuldet. Der Bauherr, ein Produzent von Betonfertigteilen, realisierte mit der eigenen Verwaltung ein beispielhaftes Vorzeigeprojekt, das die Vorteile und Möglichkeiten der Systembauweise mit vorgefertigten Betonelementen für Architektur, Klimaschutz und Behaglichkeit exemplarisch aufzeigt. Zum Einsatz kamen neben den bekannten Elementdecken auch tragende, doppelschalige Außenwände, sogenannte Thermowände, die mit integrierter Dämmung oberflächenfertige Ansichten in hoher Sichtbetonqualität bieten. Alle Elemente wurden mit Ortbeton ausgegossen und ergaben ein homogenes, absolut luftdichtes Gebäude, das auf einfache Weise die Vorgaben und den hohen Komfort eines Passivhauses erfüllt. Beispielhafte Systembauweise Bauen mit Elementdecken ist ein seit Jahren gängiges Prinzip. Dass die Systembauweise auch an den aufgehenden Wänden – sowohl im Industrie- und Verwaltungsbau, aber auch beim Wohnungsbau – Vorteile bietet, wird Planern und Bauherren immer stärker bewusst. In Geisingen wurden die doppelschaligen Betonelemente mit integrierter Dämmung in einer Größe von 2,50 Länge und 3,50 Meter Höhe für alle Außenwände aneinandergefügt und mit Beton verfüllt. Die Elemente, die von mehreren Fertigteilherstellern unter dem Systemnamen SySpro-Thermowände produziert werden, wurden für das beispielhafte Projekt mit einer sieben Zentimeter dicken Außenschale, sechzehn Zentimetern Hartschaumdämmung und einer fünf Zentimeter dicken Innenschale produziert. Außen wie innen zeigen die Wände perfekte Oberflächen in Sichtbetonqualität, die außen lasiert, innen tapeziert oder als Sichtbeton mit dekorativem Relief ausgeführt wurden. „Ein Bau mit Thermowänden unterscheidet sich optisch schon von einem herkömmlichen Massivbau mit Betonfassade“, meint Architekt Limberger, der die Fugen- und Rasterplanung gestalterisch nutzte. Außen wurden die etwa zwei Zentimeter starken Fugen dauerelastisch verschlossen, im Innern verspachtelt. „Beim Bauen mit Thermowänden überzeugt mich die enorme Passgenauigkeit, die perfekte Betonoberfläche und der schnelle, witterungsunabhängige Bauablauf“, resümiert Günter Limberger seine Erfahrung in Geisingen. „Wir haben hervorragende Blower-Door-Werte, der massive Baukörper ist absolut luftdicht“, stellt der Passivhausbauer fest. Für Planer von Thermowänden steht seitens der Hersteller ein spezieller Wärmebrücken-Atlas zur Verfügung. Mit ihm können auf einfache Weise
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die U-Werte von Thermoelementen als homogen geschichtete Bauteile berechnet und der Einfluss von Befestigungsmitteln und Fugen gesondert erfasst werden. Durch die schlanke Konstruktion lassen sich die Anforderungen der Energieeinsparverordnung meist mit geringeren Wandstärken erreichen. Verwaltungsbau setzt auf Nachhaltigkeit „Weil sich mit der neusten Entwicklung der Thermowandelemente eine energieeffiziente Gebäudehülle hervorragend realisieren lässt, war für uns klar, dass unser neues Büro im Passivhausstandard gebaut wird“, erklärte die Bauherrin und Geschäftsführerin, Marlies Elsäßer-Heitz. In den Thermowänden der jüngsten Generation werden anstatt der Edelstahlgitterträger sogenannte Pins aus Kunststoff eingebaut, die weniger Wärme transportieren und einen noch besseren U-Wert bewirken. Im Zusammenspiel mit einem durchdachten Energiekonzept konnte Architekt Limberger das Verwaltungsgebäude mit der doppelschaligen Betonbauweise sowie integrierter und dadurch dauerhaft geschützter Kerndämmung auf einfache Weise als Passivhaus planen. Die erforderliche Restenergie wurde durch einen Nahwärmeanschluss an das Produktionsgebäude gewonnen. Bemerkenswert ist auch die Ausführung der vorfabrizierten Deckenelemente, die schon werkseitig mit Heiz- und Kühlleitungen versehen wurden. Mit diesem Deckensystem wurde eine hochleistungsfähige oberflächennahe Betonkernaktivierung realisiert, welche gegenüber herkömmlichen Bauweisen eine deutlich höhere Leistung und wesentlich kürzere Reaktionszeiten erreicht, was wiederum eine merklich verbesserte Regelmöglichkeit für die Innenräume bietet. Somit gelang es auf zusätzliche Heizflächen in den Räumen zu verzichten und trotzdem optimale und individuelle Raumtemperaturen zu ermöglichen. Die eingebaute kontrollierte Lüftungsanlage erzielt mit effizienter Wärmerückgewinnung von bis zu 85 % hervorragende Werte. Über den hauseigenen Grundwasserbrunnen besteht auch bei der Zuluft die Möglichkeit der sommerlichen Kühlung. Insgesamt sorgen diese baulichen Maßnahmen für ein dauerhaft angenehmes und sauerstoffreiches Innenraumklima, das der Produktivität der Mitarbeiter und ihrem Wohlbefinden zu Gute kommt. Entgegen immer noch verbreiteten Vorurteilen können im Passiv-Bürohaus die Fenster geöffnet werden, was jedoch nicht erforderlich ist. Zur Kompensation der geringen Energiemengen, die verbraucht werden, wurden auf dem Flachdach Photovoltaikanlagen installiert. Laut Architekt Limberger empfiehlt sich bei Gebäuden dieser Größenordnung ein Monitoring bezüglich Wärmeverbrauch, Raum-Luft-Qualität und Energieverbrauch. Es hilft das System während des Betriebsablaufs zu optimieren. Nur so lassen sich die errechneten Werte auch tatsächlich erreichen und die geplant niedrigen Energiekosten realisieren. Mit seinem Null-Energie-Bürohaus in Geisingen liegt der Bauherr im Trend. „Wir erfahren eine stetig wachsende Bereitschaft für eine äußerst energiearme Bauweise“, meint Architekt Limberger. „Immer mehr Unternehmen nutzen ihren Geschäftssitz werbetechnisch auch zur Darstellung ihrer auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Firmenphilosophie.“ Autorin des Fachbeitrags: Susanne Ehrlinger
Bautafel
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Bauherr Egon Elsäßer Bauindustrie GmbH & Co.KG, Geisingen Architekturbüro Dipl.-Ing. Günter Limberger, Freier Architekt, Zertifizierter Passivhausplaner, Donaueschingen Aufbau Bauunternehmung Hermann GmbH, Furtwangen
Daten zum Gebäude: Überbaute Grundfläche 1.181 m2 Außenmaße 25,22 m x 46,86 m Umbauter Raum 10.345 m3 Nutzfläche beheizt 2.414 m2 Geschosse 3 Heizenergieverbrauch geplant (15 kWh/m2*a) 36.210 kWh/a Heizenergieeinsparung zu Standardbauweise ca. 125.000 kWh/a Bauzeit 12 Monate
www.elsaesser-beton.de www.syspro.de www.limberger-architektur.de
SySpro Gruppe Betonbauteile e. V. Hanauer Straße 31 63526 Erlensee
[email protected] www.syspro.de
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Fotoauswahl Copyright Fotos und Grafiken: Architekturbüro Limberger Angenehme Arbeitsatmosphäre und hohe Energieeffizienz zeichnen den neuen Firmensitz der Elsäßer Betonbauteile GmbH + Co.KG in Geisingen aus. An den Außenflächen wurde der Beton lasiert.
Die Gebäudekonzeption folgte Vorgaben des Hochwasserschutzes. Die Auskragung der Geschosse erforderte eine besondere Statik mit deutlich höherer Bewehrung. Bild links: Bei Bauten mit vorgefertigten Betonelementen ist der Fugenverlauf Bestandteil der architektonischen Gestaltung.
Bild unten rechts: Bei Hochwasser ist nur die Erschließung über Rampen oder Treppenaufgänge möglich.
Bild unten links: Das zurückgesetzte Sockelgeschoss hat bei Hochwasser ein geringeres Verdrängungsvolumen und wurde daher mit wasserundurchlässigem WU-Beton erbaut, die Türen im EG können mit Schotten fest geschlossen werden.
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Innenausbau
Über breite Stege und Fertigteiltreppen erfolgt die Wegeführung im Innern. Sie sorgt in den Fluren bei großer Bautiefe über helle Durchblicke von Shedfenstern – neben den Aufzügen – vom Flachdach bis in die Geschossebenen.
Die Büro- und Konferenzräume für 60 Mitarbeiter sind auf drei Geschossflächen angeordnet.
Auch die Innenwände bestehen aus vorgefertigten Doppelwänden. Teilweise erhielten die Sichtbetonflächen ein reliefartiges Wanddekor, das beim Produktionsprozess der Betonelemente entstand.
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Lageplan
Gebäudeschnitt
Wiesengrund 2 D-78166 Donaueschingen
Fon 0771-27 60 Fax 0771-148 20
Fa. Elsäßer Bauindustrie GmbH Kirchen- Hausen Lageplan M = 1:500
Wandaufbau Schnitt
Wiesengrund 2 D-78166 Donaueschingen
Fon 0771-27 60 Fax 0771-148 20
Elsäßer Bauindustrie GmbH Kirchen-Hausen Gebäudeschnitt M.1:20
Bei einer Thermowand mit integrierter Dämmung bilden Innenschale plus Ortbetonergänzung, dem sogenannten Vergussbeton, die Tragschale.
Rohbau Aufbau Wiesengrund 2 D-78166 Donaueschingen
Fon 0771-27 60 Fax 0771-148 20
Fa. Elsäßer Bauindustrie GmbH Kirchen-Hausen Detail Wandaufbau M= 1:10
Die Elementdecken wurden durch die Integration der Verrohrung zur Betonkernaktvierung, für Heizung, Kühlung und kontrollierte Lüftung, genutzt.
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Rohbau Aufbau
Beim Wandaufbau sind die Öffnungen bereits vorgesehen.
SySpro Gruppe Betonbauteile e. V. Hanauer Straße 31 63526 Erlensee
[email protected] www.syspro.de
