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beispiele:nichtwohngebaeude:passivhaus-schulen

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beispiele:nichtwohngebaeude:passivhaus-schulen [2021/11/23 15:32] – [Passivhaus-Schulen – Anforderungen] yaling.hsiao@passiv.debeispiele:nichtwohngebaeude:passivhaus-schulen [2021/11/23 15:34] (aktuell) yaling.hsiao@passiv.de
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 Erfahrungsgemäß muss darauf geachtet werden, dass die eingesetzte Technik robust und einfach ist sowie gegebenenfalls manuell zu bedienen (keine „technological christmas trees“). Entscheidend bei intermittierendem Betrieb von Lüftungsanlagen ist aber, dass alle Anlagenteile, vor allem die Filter, vor dem Abschalten der Luftströme „trockengefahren“ werden – das ist am einfachsten durch einen **Umluftbetrieb nach dem Ende der Nutzungszeit** erreichbar.\\ Erfahrungsgemäß muss darauf geachtet werden, dass die eingesetzte Technik robust und einfach ist sowie gegebenenfalls manuell zu bedienen (keine „technological christmas trees“). Entscheidend bei intermittierendem Betrieb von Lüftungsanlagen ist aber, dass alle Anlagenteile, vor allem die Filter, vor dem Abschalten der Luftströme „trockengefahren“ werden – das ist am einfachsten durch einen **Umluftbetrieb nach dem Ende der Nutzungszeit** erreichbar.\\
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-> **4. Passivhausschulen müssen so projektiert werden, dass neben der generellen Beheizbarkeit durch die Zuluft __im Rahmen der morgendlichen Zuluft-Vorspülung auch ein Anheizen auf eine gute thermische Behaglichkeit__ möglich ist.**\\+> **4. Passivhaus-Schulen müssen so projektiert werden, dass neben der generellen Beheizbarkeit durch die Zuluft __im Rahmen der morgendlichen Zuluft-Vorspülung auch ein Anheizen auf eine gute thermische Behaglichkeit__ möglich ist.**\\
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 Oliver Kah hat in [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[AkkP 33]]] herausgearbeitet, dass es bei Schulen kein Problem darstellt, die Klassenräume mit der Zuluft zu beheizen, da der Zuluftvolumenstrom bezogen auf die Nutzfläche sehr groß ist. Jedoch ist nach der Absenkphase ein Wiederanheizen auf gute Behaglichkeitsbedingungen (insbesondere bzgl. der Strahlungstemperatur-Asymmetrie) nur möglich, wenn **die Gebäudehüllflächen einen sehr guten Wärmeschutz aufweisen**. Dies wird bei Schulgebäuden zum entscheidenden Kriterium.\\ Oliver Kah hat in [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[AkkP 33]]] herausgearbeitet, dass es bei Schulen kein Problem darstellt, die Klassenräume mit der Zuluft zu beheizen, da der Zuluftvolumenstrom bezogen auf die Nutzfläche sehr groß ist. Jedoch ist nach der Absenkphase ein Wiederanheizen auf gute Behaglichkeitsbedingungen (insbesondere bzgl. der Strahlungstemperatur-Asymmetrie) nur möglich, wenn **die Gebäudehüllflächen einen sehr guten Wärmeschutz aufweisen**. Dies wird bei Schulgebäuden zum entscheidenden Kriterium.\\
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 > **5. Oben aufgeführte Kriterien sind erfüllbar, wenn unter den Randbedingungen der Schulnutzung die Gebäudehülle und die Wärmerückgewinnung so ausgelegt werden, dass der __Jahresheizwärmebedarf nach PHPP kleiner gleich 15 kWh/(m²a)__ (bezogen auf die gesamte Nettonutzfläche) wird.**\\ > **5. Oben aufgeführte Kriterien sind erfüllbar, wenn unter den Randbedingungen der Schulnutzung die Gebäudehülle und die Wärmerückgewinnung so ausgelegt werden, dass der __Jahresheizwärmebedarf nach PHPP kleiner gleich 15 kWh/(m²a)__ (bezogen auf die gesamte Nettonutzfläche) wird.**\\
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-Die eingehende Analyse hat damit die Projektierungsleitlinien, nach denen in der Vergangenheit bereits einige Passivhausschulen geplant und gebaut worden sind, bestätigt. Dies war keinesfalls selbstverständlich, da sich das Kriterium durch die gänzlich veränderte Nutzung auf ganz anderem Weg ergibt als bei Wohngebäuden.\\+Die eingehende Analyse hat damit die Projektierungsleitlinien, nach denen in der Vergangenheit bereits einige Passivhaus-Schulen geplant und gebaut worden sind, bestätigt. Dies war keinesfalls selbstverständlich, da sich das Kriterium durch die gänzlich veränderte Nutzung auf ganz anderem Weg ergibt als bei Wohngebäuden.\\
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 Dennoch ist es nicht zufällig, dass dieses Ergebnis quantitativ vergleichbar zum Passivhaus-Wohngebäude liegt: Die Ursache dafür ist, dass die zeitlichen Mittelwerte der Randbedingungen (Luftmengen, interne Wärmequellen, Heizlast) denen der Wohnnutzung wieder sehr ähnlich sind.\\ Dennoch ist es nicht zufällig, dass dieses Ergebnis quantitativ vergleichbar zum Passivhaus-Wohngebäude liegt: Die Ursache dafür ist, dass die zeitlichen Mittelwerte der Randbedingungen (Luftmengen, interne Wärmequellen, Heizlast) denen der Wohnnutzung wieder sehr ähnlich sind.\\
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-|{{ :picopen:passivhaus_schulen_heizenergie.png?400 }}|//**Der Heizenergieverbrauch in der Statistik von 177\\ bestehenden Schulen streut ziemlich stark (links)\\ mit einem Mittelwert von über 200 kWh/(m²a).\\ \\ Im Vergleich dazu liegt der gemessene\\ Heizenergieverbrauch der Passivhausschule auf\\ dem Riedberg/Frankfurt unter 23 kWh/(m²a) -\\ eine gewaltige Einsparung von über 90% beim\\ Energieverbrauch, bei den Heizkosten und bei\\ der Umweltbelastung. Auch in Bezug auf den\\ gesamten Primärenergieverbrauch wird eine\\ hohe Einsparung von mehr als 2/3 erreicht -\\ und zwar selbst gegenüber Schul-Neubauten,\\ welche die Energieeinsparverordnung\\ (EnEV) erfüllen. [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[Peper 2007]]]\\ \\ Siehe: [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen:Passivhaus-Schule am Riedberg in Frankfurt am Main|Passivhaus-Schule Riedberg (Frankfurt/M)]]**//|\\+|{{ :picopen:passivhaus_schulen_heizenergie.png?400 }}|//**Der Heizenergieverbrauch in der Statistik von 177\\ bestehenden Schulen streut ziemlich stark (links)\\ mit einem Mittelwert von über 200 kWh/(m²a).\\ \\ Im Vergleich dazu liegt der gemessene\\ Heizenergieverbrauch der Passivhaus-Schulen auf\\ dem Riedberg/Frankfurt unter 23 kWh/(m²a) -\\ eine gewaltige Einsparung von über 90% beim\\ Energieverbrauch, bei den Heizkosten und bei\\ der Umweltbelastung. Auch in Bezug auf den\\ gesamten Primärenergieverbrauch wird eine\\ hohe Einsparung von mehr als 2/3 erreicht -\\ und zwar selbst gegenüber Schul-Neubauten,\\ welche die Energieeinsparverordnung\\ (EnEV) erfüllen. [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[Peper 2007]]]\\ \\ Siehe: [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen:Passivhaus-Schule am Riedberg in Frankfurt am Main|Passivhaus-Schule Riedberg (Frankfurt/M)]]**//|\\
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 > **6. Nebenbedingungen:\\ a) Aus Gründen der Vermeidung von Temperatur-Asymmetrie wird als Nebenbedingung auch für Passivhaus-Schulen für die Fenster ein __Fenster-Uw kleiner gleich 0,85 W/(m²K)__ inkl. Einbauwärmebrücken empfohlen.\\ b) Die Gebäudehülle muss sehr luftdicht sein. Es wird __n<sub>50</sub> < 0,6 h<sup>-1</sup> gefordert und < 0,3 empfohlen__.**\\ > **6. Nebenbedingungen:\\ a) Aus Gründen der Vermeidung von Temperatur-Asymmetrie wird als Nebenbedingung auch für Passivhaus-Schulen für die Fenster ein __Fenster-Uw kleiner gleich 0,85 W/(m²K)__ inkl. Einbauwärmebrücken empfohlen.\\ b) Die Gebäudehülle muss sehr luftdicht sein. Es wird __n<sub>50</sub> < 0,6 h<sup>-1</sup> gefordert und < 0,3 empfohlen__.**\\
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 |//**Da macht Schule wieder Spaß!\\ Zum Passivhaus saniertes Schul-\\ gebäude in Schwanenstadt\\ (Foto: PAUAT-Architekten\\ [11. IPHT 2007]).**//| |//**Da macht Schule wieder Spaß!\\ Zum Passivhaus saniertes Schul-\\ gebäude in Schwanenstadt\\ (Foto: PAUAT-Architekten\\ [11. IPHT 2007]).**//|
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-> **8. Um die sommerliche Behaglichkeit in einer Passivhausschule zu gewährleisten, sollten __Temperaturen von über 25°C auf weniger als 10% der Nutzungsstunden__ begrenzt werden.**\\+> **8. Um die sommerliche Behaglichkeit in einer Passivhaus-Schulen zu gewährleisten, sollten __Temperaturen von über 25°C auf weniger als 10% der Nutzungsstunden__ begrenzt werden.**\\
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 Durch die extrem hohen temporären inneren Lasten bei Schulgebäuden muss ein besonderes Augenmerk auf die sommerliche Behaglichkeit gelegt werden. Eine ausreichende Nachtlüftung in Hitzeperioden (die Lüftungsanlage mit wirksamen Sommerbypass ist dafür geeignet, aber auch freie Lüftung ist möglich) und eine wirksame Verschattung der Verglasungen sind unverzichtbar. Durch die extrem hohen temporären inneren Lasten bei Schulgebäuden muss ein besonderes Augenmerk auf die sommerliche Behaglichkeit gelegt werden. Eine ausreichende Nachtlüftung in Hitzeperioden (die Lüftungsanlage mit wirksamen Sommerbypass ist dafür geeignet, aber auch freie Lüftung ist möglich) und eine wirksame Verschattung der Verglasungen sind unverzichtbar.
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 |{{ :picopen:passivhausschule_baddeckenstadt.jpg?400 }}| |{{ :picopen:passivhausschule_baddeckenstadt.jpg?400 }}|
-|//**Erweiterungsbau der Schule im Innerstetal - auch kleine\\ Baukörper sind als Passivhausschule realisierbar\\ (Quelle: Architekturbüro Henning Wein).**//|\\+|//**Erweiterungsbau der Schule im Innerstetal - auch kleine\\ Baukörper sind als Passivhaus-Schulen realisierbar\\ (Quelle: Architekturbüro Henning Wein).**//|\\
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 > **9. Die gesamte wirksame flächenspezifische Wärmespeicherfähigkeit der Raumumfassungsbauteile sollte\\ __c<sub>wirk</sub> >150 Wh/(m²K) { 540 kJ/(m²K) }__ (bezogen auf die Klassenraumgrundfläche) sein. Alternativ müssen zusätzliche Kühlpotentiale (über Nachtlüftung und Verschattung hinaus) erschlossen werden.**\\ > **9. Die gesamte wirksame flächenspezifische Wärmespeicherfähigkeit der Raumumfassungsbauteile sollte\\ __c<sub>wirk</sub> >150 Wh/(m²K) { 540 kJ/(m²K) }__ (bezogen auf die Klassenraumgrundfläche) sein. Alternativ müssen zusätzliche Kühlpotentiale (über Nachtlüftung und Verschattung hinaus) erschlossen werden.**\\
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-===== Passivhausschulen – wie geht das? =====+===== Passivhaus-Schulen – wie geht das? =====
  
 Im Folgenden stellen wir Empfehlungen zusammen, auf deren Basis die oben genannten Kriterien 1 bis 9 mit vertretbarem Aufwand erfüllt werden können. Diese Empfehlungen sind keine Anforderungen – von den Empfehlungen kann abgewichen werden, dann muss aber in aller Regel an anderer Stelle eine kompensierende Maßnahme erfolgen. Ausschlaggebend für das Erreichen des Passivhaus-Standards ist letztendlich die Rechnung mit dem PHPP zur Überprüfung der Kriterien 1 bis 9 [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[PHPP 2007]]].\\ Im Folgenden stellen wir Empfehlungen zusammen, auf deren Basis die oben genannten Kriterien 1 bis 9 mit vertretbarem Aufwand erfüllt werden können. Diese Empfehlungen sind keine Anforderungen – von den Empfehlungen kann abgewichen werden, dann muss aber in aller Regel an anderer Stelle eine kompensierende Maßnahme erfolgen. Ausschlaggebend für das Erreichen des Passivhaus-Standards ist letztendlich die Rechnung mit dem PHPP zur Überprüfung der Kriterien 1 bis 9 [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[PHPP 2007]]].\\
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 ==== Wärmerückgewinnung ==== ==== Wärmerückgewinnung ====
  
-Eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung aus der Abluft ist gerade bei Passivhaus-Schulgebäuden unverzichtbar (**Wärmebereitstellungsgrade um 80%** und spezifischer **Strombedarf für Luftförderung bei Auslegungsbedingungen um 0,4 Wh/m³ geförderter Luft**). Der Frischluftvolumenstrom ist so hoch, dass er sonst zu bedeutenden Wärmeverlusten in der Heizperiode führt. Mit hygienisch ausreichender Fensterlüftung ist unter mitteleuropäischen Klimabedingungen keine Passivhausschule realisierbar. Auch die thermische Behaglichkeit lässt sich mit Wärmerückgewinnung leichter einhalten. Die Wärmeübertrager der Wärmerückgewinnung müssen über einen Bypass verfügen (für den Sommerbetrieb).\\+Eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung aus der Abluft ist gerade bei Passivhaus-Schulgebäuden unverzichtbar (**Wärmebereitstellungsgrade um 80%** und spezifischer **Strombedarf für Luftförderung bei Auslegungsbedingungen um 0,4 Wh/m³ geförderter Luft**). Der Frischluftvolumenstrom ist so hoch, dass er sonst zu bedeutenden Wärmeverlusten in der Heizperiode führt. Mit hygienisch ausreichender Fensterlüftung ist unter mitteleuropäischen Klimabedingungen keine Passivhaus-Schulen realisierbar. Auch die thermische Behaglichkeit lässt sich mit Wärmerückgewinnung leichter einhalten. Die Wärmeübertrager der Wärmerückgewinnung müssen über einen Bypass verfügen (für den Sommerbetrieb).\\
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 ==== Zeitsteuerung der Lüftung ==== ==== Zeitsteuerung der Lüftung ====
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 Eine Beheizung der Klassenräume über die Zuluft kann gruppenweise – z.B. für eine Fassadenseite – erfolgen. Damit wird auch zugleich eine zentral gesteuerte **morgendliche Anheizung während der Vorspülphase** möglich. Für Abschätzungen bei Extremlagen in einer Raumgruppe steht im [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[PHPP 2007]]] der „Risiko-Abschätzungsteil“ im Blatt „Heizlast“ zur Verfügung (vgl. dazu [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[AkkP 25]]]). Diese Systemtechnik setzt einen rundum sehr guten Wärmeschutz voraus (keine Kompromisse gegenüber Passivhaus-Niveau). Eine Beheizung der Klassenräume über die Zuluft kann gruppenweise – z.B. für eine Fassadenseite – erfolgen. Damit wird auch zugleich eine zentral gesteuerte **morgendliche Anheizung während der Vorspülphase** möglich. Für Abschätzungen bei Extremlagen in einer Raumgruppe steht im [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[PHPP 2007]]] der „Risiko-Abschätzungsteil“ im Blatt „Heizlast“ zur Verfügung (vgl. dazu [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[AkkP 25]]]). Diese Systemtechnik setzt einen rundum sehr guten Wärmeschutz voraus (keine Kompromisse gegenüber Passivhaus-Niveau).
  
-Die Beheizung über die Zuluft ist jedoch nicht zwingend für Passivhäuser: Selbstverständlich können auch Heizkörper und Flächenheizungen  eingesetzt werden. Alle Systeme sind bereits erfolgreich in Passivhausschulen eingesetzt worden, wie die Beispiele in [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[AkkP 33]]] zeigen.\\+Die Beheizung über die Zuluft ist jedoch nicht zwingend für Passivhäuser: Selbstverständlich können auch Heizkörper und Flächenheizungen  eingesetzt werden. Alle Systeme sind bereits erfolgreich in Passivhaus-Schulen eingesetzt worden, wie die Beispiele in [[Beispiele:Nichtwohngebäude:Passivhaus-Schulen#Literatur|[AkkP 33]]] zeigen.\\
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-===== Passivhausschulen – Vorgehen für den Erfolg =====+===== Passivhaus-Schulen – Vorgehen für den Erfolg =====
  
 Im Zuge des Arbeitskreises stellte sich heraus, dass Passivhaus-Schulgebäude mit Hilfe des PHPP projektiert werden können und dass dabei – bis auf klar umrissene Besonderheiten – die **gleichen Schwerpunkte** beachtet werden müssen wie bei Wohn- oder Verwaltungsbauten mit Passivhaus-Standard. Im Zuge des Arbeitskreises stellte sich heraus, dass Passivhaus-Schulgebäude mit Hilfe des PHPP projektiert werden können und dass dabei – bis auf klar umrissene Besonderheiten – die **gleichen Schwerpunkte** beachtet werden müssen wie bei Wohn- oder Verwaltungsbauten mit Passivhaus-Standard.
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 **[Bretzke 2005]** Bretzke, A.: Planung und Bau der Passivhaus Grundschule Kalbacher Höhe 15, Frankfurt am Main, 2005: {{:picopen:fachaufsatz-riedberg.pdf|PDF}}.  **[Bretzke 2005]** Bretzke, A.: Planung und Bau der Passivhaus Grundschule Kalbacher Höhe 15, Frankfurt am Main, 2005: {{:picopen:fachaufsatz-riedberg.pdf|PDF}}. 
  
-**[Peper 2007]** Søren Peper, Oliver Kah, Rainer Pfluger, Jürgen Schnieders: Passivhausschule Frankfurt Riedberg Messtechnische Untersuchung und Analyse, 1. Auflage, Passivhaus Institut, 2007. \\ [[http://www.passiv.de/04_pub/Literatur/Riedberg/PH-Schule_Monitoring.pdf|PDF]] zum kostenfreien Herunterladen.+**[Peper 2007]** Søren Peper, Oliver Kah, Rainer Pfluger, Jürgen Schnieders: Passivhaus-Schulen Frankfurt Riedberg Messtechnische Untersuchung und Analyse, 1. Auflage, Passivhaus Institut, 2007. \\ [[http://www.passiv.de/04_pub/Literatur/Riedberg/PH-Schule_Monitoring.pdf|PDF]] zum kostenfreien Herunterladen.
  
 **[PHPP 2007]** Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah, O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 2007. \\ (siehe auch [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Energiebilanzen mit dem PHPP]]) \\ **[PHPP 2007]** Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah, O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 2007. \\ (siehe auch [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Energiebilanzen mit dem PHPP]]) \\
  
  
beispiele/nichtwohngebaeude/passivhaus-schulen.txt · Zuletzt geändert: 2021/11/23 15:34 von yaling.hsiao@passiv.de