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Atrium Bauträger GmbH

BM Reinhard Warger, MSc

A-6923 Lauterach, Montfortplatz 2

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Planung - Schema Energiekonzept

Energieausweis

Atrium Bauträger GmbH, Lauterach

Executive Summary

Die Atrium Bauträger GmbH erhielt den Zuschlag zum Erwerb des alten Rathauses im Zentrum von Lauterach (Vorarlberg). Die Vergabeentscheidung wurde nicht zuletzt wegen des vorgelegten Entwicklungskonzeptes unter Erhalt der vorhandenen Bausubstanz von 1970 begründet. Bisher nutzte die Gemeindeverwaltung das Gebäude als Rathaus. Aufgrund des dringenden Sanierungsbedarfs sowie aus Platzmangel errichtete die Gemeinde für die bestehende Nutzung einen Neubau, in welchem auch das neue Sozialzentrum untergebracht ist (Haus der Generationen) und veräußerte die Liegenschaft. Zukünftig sollen nach den Plänen der Atrium Bauträger GmbH Flächen für Handel und Gewerbe, Büroarbeitsplätze sowie Wohnungen im generalsanierten und von ca. 800 m² auf 1.800 m² Bruttogeschossfläche aufgestockten Gebäude angeboten werden.

Im Zuge der thermischen Gebäudesanierung werden überwiegend Dämmmaterialien verwendet, die mit dem Österreichischen Umweltschutzzeichen ausgezeichnet sind. Die Dämmstärken betragen an den Außenwänden 32 cm, am Dach 40 cm sowie an der Kellerdecke bis zu 27 cm.In Verbindung mit dem Tausch der Aluminiumfenster gegen neue 3-scheibenverglaste Holzfenster und dem Einbau einer Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung wird Passivhausstandard erreicht.

Zur Reduzierung des Kühlbedarfs des Gebäudes wird ein außen liegendes Verschattungssystem mit zweiteilig verstellbarem Behang zur Tageslichteinbringung bei gleichzeitiger Verschattung eingesetzt.

Die Wärmeversorgung wird von Gas auf eine Grundwasserwärmepumpe umgestellt.. Die Brunnenanlage wird auch als Freecooling-System für die Gebäudekühlung eingesetzt. Die Kälteverteilung im Gebäude erfolgt über die Fußbodenfläche , die Lüftungsanlage, sowie optional auch über Kältesegel an der Decke.

Zur Steigerung der Energieeffizienz im Bereich Beleuchtung werden die bestehenden ineffizienten Leuchten (Glühlampen und Leuchtstoffröhren) in den Büros gegen dimmbare Stehleuchten mit Anwesenheitssensoren ausgetauscht, welche tageslichtabhängig gesteuert werden.

Zusätzlich ist die Errichtung einer 360 m2 - Photovoltaik-Anlage mit einer Peakleistung von ca. 50kW auf dem Dach vorgesehen. Die am Gebäudestandort produzierte erneuerbare Energie (Grundwasser und Sonnenenergie) ist zumindest 1,5 mal größer wie die verbrauchte Primärenergie, welche für die Konditionierung des gesamten Gebäudes aufgewendet werden muss. Der verbleibende Strombedarf für den Haushalts- und Betriebsstrom soll über Ökostrom aus dem Netz gedeckt werden.

Ausgangszustand

Gebäude

Eigentümer/ Betreiber ATRIUM® - Raum für Ideen
Ansprechpartner / Kontaktpersonen  BM Reinhard Warger, MSc
Standort A-6923 Lauterach, Montfortplatz 2
Gebäudetyp Bürogebäude
Errichtungsjahr Bestandsgebäude 1968
Größe (BGF) Von 797 m² auf 1833 m² erweitert (wegen Nachverdichtung)
Zustand/ Ausstattung Bestand Die 3-geschossige, erhaltenswerte Stahlbeton-Skelettbauweise war nur gering gedämmt. Diese schlechte thermische Hülle des Gebäudes verursachte hohe Betriebskosten. Neben den Kosten entsprach das Gebäude nicht den energetischen Mindestanforderungen. Unzureichende Innenraumklimaverhältnisse, Platzmangel und die fehlende Barrierefreiheit des Gebäudes waren ausschlaggebend für eine umfassende Sanierung und Erweiterung.

 

Motiv der Sanierung

Mängel/ Schwachstellen/ Probleme im Bestand Die innere Gebäudestruktur lies ein Weiterführen des täglichen Betriebs nicht zu. Der schlechte thermische Komfort war, neben den bereits erwähnten Mängeln, ein weiterer Faktor für die Revitalisierung des Gebäudes.

 

Ziele

Vision

Wünsche / Ziele Bauherr Ökologie/ Energieeffizienz/ Komfort
  • Nachhaltige und zukunftsweisende Bestandsnachverdichtung im Zentrum von Lauterach
  • Erweiterung des Gebäudes um 2 vollwertige Geschosse
  • Der zentrale Dorfplatz, der Montfortplatz, soll wiederbelebt werden und das Gebäude zu einer langfristigen Stärkung des Zentrums beitragen. Arbeiten, wohnen und einkaufen an einem Platz soll zu einer Zentrumsaufwertung führen
  • Graue Energie in der Primärstruktur des Gebäudes speichern
  • Regionale Produkte verwenden
  • Redevelopment-Prozess eines energetisch schlechten Gebäudes um dessen Lebenszyklus zu verlängern, Ressourcen weiter zu verwenden und die Primärkonstruktion zu erhalten
  • Als Vorzeigeobjekt soll das Alte Rathaus die Kompetenzen des Bauträgers für die Gebäudeneugestaltung dienen
  • Die bestehende Infrastruktur, wie die Busverbindung zum Bahnhof, soll neue Gewerbeflächen attraktiv machen
Ziele Planer
  • Deutliche Reduzierung des Energie- und Stoffeinsatzes durch die Bestandserhaltung, Sanierung und Erweiterung
  • Vorzeigeobjekt hinsichtlich attraktiver Geschäfts- und Büroflächen sowie der Erhaltung einer wertvollen Bausubstanz
  • Nachhaltig in natürliche und ökologische Baustoffe investieren
  • Nutzung von Erneuerbaren Energien in einer e5-Gemeinde
  • Belebung für das gesamte Quartier Montfortplatz
  • Energieeffiziente „Low Tech“ Haustechnik
  • Erhöhung der Nutzerqualität und der Behaglichkeit
  • Erhöhung der Flächeneffizienz

 

Maßnahmen

Gebäudehülle

Bauteilaufbauten

Die Stahlbeton-Skelettbauweise wird weitestgehend erhalten. Die ursprünglich aus 15 cm Sichtbeton bestehenden Außenwände werden im Zuge der Sanierung durch Leichtbauwände mit 20 cm Zellulosefaserflockendämmung, 12 cm Glaswolldämmung und 8 cm DHD-Platten ersetzt. Der U-Wert verbessert sich dabei von 0,68 auf 0,14 W/(m2K). Die Verwendung der Vorarlberger DHD-Holzbauplatten an den Außenwänden schafft lokale Wertschöpfung.

Das Dach wird mit 40 cm Polystyrol-Dämmplatten (FLAPORplus EPS-W20) mit einem λ-Wert von 0,029 W/(m2K) isoliert. Diese Dämmplatten erfüllen nicht die Fördervoraussetzungen, daher konnten diese nicht mit dem Förderzuschlag abgerechnet werden. Durch diese Dämmplatten verbessert sich der U-Wert des Daches von 0,44 auf 0,07 W/(m2K).

Die Kellerdecke wird durch die Verwendung von 2 cm Steinwolle und 25cm Polystyrol von 0,57 auf 0,11 W/(m2K) verbessert.

Baustoffe

Zellulosefaserflockendämmung, DHD-Holzbauplatten, Polystyrol und Steinwolle werden zur Dämmung der Gebäudehülle verwendet.

Fensterqualität

Holz-Alufenster mit 3- Scheibenverglasung und Argonfüllung ersetzen die Aluminiumfenster und führen zu einer U-Wert-Verbesserung von 4,29 auf 0,89 W/(m²K)

Luftdichtigkeitskonzept Durch die Verbesserung des Luftdichtigkeitskonzepts im Zuge der Sanierung konnte mit dem 1. Blower-Door-Test während der Bauphase bereits ein Wert von 0,26 h-1 erreicht werden. Die Abschlussmessung ergab einen Wert von 0,19 h-1.

 

 Haustechnik

Heizung

Das Heizsystem wurde von einem Gaskessel auf eine Grundwasser-Wärmepumpe mit einer thermischen Leistung von 30 kW umgestellt.

Die Heizungsverteilung erfolgt über eine Niedertemperaturheizung ausgeführt als Fußbodenheizung.

Kühlung

Die Wärmepumpe wird ausschließlich zur Beheizung des Gebäudes verwendet. Die Kühlung erfolgt über ein Free-Cooling-System, welches als Quelle die Brunnenanlage nutzt.

Die Kältebereitstellung passiert über den Fußboden, Kühlsegel und die Lüftungsanlage, wobei letzteres ca. 1/3 der Kälteleistung abdeckt.

Lüftung Eine semizentrale Komfortlüftungsanlage bestehend aus einer zentralen effizienten Wärmerückgewinnung des Lüftungsgeräts, sowie dezentral geregelte variable Volumenströme sorgt für bedarfsgerechte Lüftung. Durch kaskadische Nutzung der Luft wird das Büro- und Wohngebäude auf eine Luftmenge von 2.700 m³/h dimensioniert.
Sanitär Elektrische Untertischboiler liefern punktgenau Warmwasser und ersparen Verteilverluste bei geringem Verbrauch.
Elektrik

Die 360 m² große PV-Anlage mit einer Leistung von 55 kWp erzeugt Strom für den Eigenbedarf. Es wurde dabei eine O-W-Ausrichtung gewählt.

Hocheffiziente dimmbare Stehleuchten mit Helligkeitssensoren versorgen die Büros mit Kunstlicht. Ein über das Handy bedienbares M-BUS-System ermöglicht unter anderem die Steuerung der Jalousien und sorgt selbsttätig für optimale Tageslichtversorgung in den Büroräumen. Die ursprünglich verwendeten Glühlampen und Leuchtstoffröhren gehören der Vergangenheit an und wurden durch eine LED Beleuchtung, welche ebenfalsl im Leichtmanagementsystem integriet ist, ersetzt.

Der restliche Strombedarf wird durch einen Ökostromanbieter gedeckt.

Regelungstechnik

Zentrale Bus-Steuerung, welche in Kombination mit einer außenliegenden Verschattung mit zweiteilig verstellbarem Behang, für die Tageslichtoptimierung in den Büroräumlichkeiten sorgt.

Durch die Umsetzung der Beleuchtungsoptimierung können jährlich in etwa 8,6 MWh Strom eingespart werden.

Alle anderen Haustechnikfunktionen werden ebenfalls über dieses Regelsystem gesteuert.

Solaranlage

Die Sonnenenergie wird durch eine PV-Anlage in Strom umgewandelt.

Eine Solarthermieanlage versorgt die in den oberen Geschossen befindlichen Wohneinheiten (nicht Teil der Mustersanierung) mit Warmwasser.

 

Energieeffizienz

Maßnahmen zur Effizienzsteigerung
  • Drehzahlgeregelte Heizungspumpen
  • Variable Volumenstromregelung der Lüftungsanlage
  • Beleuchtungssystem: Tageslichtgesteuert
  • Beleuchtungssimulation in der Planungsphase zur Optimierung der Tageslichtausbeute in den Büros und zur Reduzierung des Energiebedarfs der Beleuchtung.
Abwärmenutzung Die Wärme der Abluft wird mit einem Wärmetauscher im Lüftungsgerät zurückgewonnen und der Zuluft zugeführt.
Nutzung Erneuerbarer Energiequellen Eine förderungswürdige Photovoltaikanlage und eine nicht förderungswürdige Solarthermieanlage am Dach erzeugen Strom bzw. Warmwasser für den Eigenbedarf.

Beheizung mittels Sole-Wasser-Wärmepumpe über eine Brunnenanlage. Diese Brunnenanlage wird zum Free-Cooling verwendet, was bedeutet, dass nur Pumpenström benötigt wird um das Gebäude im Sommer zu temperieren.

Besondere Lösungen Das Gebäude ist sehr offen gestaltet. Durch die erhaltene Skelettbauweise werden wenig tragende Wände benötigt und es wird erreicht, dass das Tageslicht die Räumlichkeiten optimal belichtet. Dies ergibt vor allem eine Reduktion der Energiekosten für Strom.

 

Ergebnisse

Kennzahlen

Der spezifische Heizwärmebedarf beschreibt die erforderliche Wärmemenge pro Quadratmeter beheizte Bruttogeschossfläche, die ein Gebäude an einem bestimmten Ort (Klima) oder bei einem Referenzklima pro Jahr benötigt, um die Innenraumtemperatur auf 20 Grad Celsius zu halten.

Der Kühlbedarf ist diejenige Nutzenergie, die nötig ist, um die Räume eines Gebäudes beim Auftreten von Überwärmung auf die gewünschte Soll-Temperatur zu kühlen.

Als Heizlast versteht man jene Wärmemenge die notwendig ist, um den Wärmeverlust von Räumen auszugleichen.

Die Kühllast ist eine aus einem Raum abzuführende Wärmelast, die notwendig ist, um einen vorgegebenen Raumluftzustand zu erreichen oder zu erhalten.

Heizwärmebedarf/ vorher 216,9 kWh/(m².a) lt. Energieausweis

49,64 kWh/(m³.a)

Der gemessene Verbrauch betrug 458 kWh/(m².a) für das Jahr 2010; berechnet auf die Hauptnutzfläche ohne interne Erschließungsflächen.

Die Abweichung des gemessenen im Vergleich zum berechneten Wert lässt sich durch die unterschiedliche Referenzfläche aber auch durch die schlechte thermische Qualität und dem daraus resultierenden Nutzverhalten begründen. Auch die veraltete Haustechnik und die hohen Verteilverluste schlugen sich negativ in den Betriebskosten nieder.

Heizwärmebedarf/ nachher 13 kWh/(m².a) für das sanierte EG-OG2

3,49 kWh/(m³.a) für das sanierte EG-OG2

10 kWh/(m².a) für das aufgestockte DG (nicht Teil der Mustersanierung)

Kühlbedarf/ vorher 1,68 kWh/(m³a) Referenzklimabezogen EG-OG2
Kühlbedarf/ nachher 0,30 kWh/(m³a) Referenzklimabezogen EG-OG2
Spezifische Heizlast Vorher: 79,6 W/(m²BGF) bei BGF von 797 m², Nachher: … Keine detaillierten Informationen vorhanden bei BGF von 1.363 m²
Erwartete CO2- Einsparung

96,71 t/a … -100 %

Nach der Sanierung und anhand von Verbrauchsdaten können 67,75 t/a an CO2 eingespart werden.

Erwartete Kosteneinsparung im Betrieb Durch die thermisch-energetische Gebäudesanierung, die Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage, eine automatische Fensterlüftung, die Gebäudeautomatisierung, die verwendete Wärmepumpe zur Heizung, das verwendete Free-Cooling-System mittels Brunnenanlage zur Kühlung, durch die Beleuchtungsoptimierung und der Installation einer PV-Anlage liegen die gemessenen Energiekosteneinsparungen in 3 Jahren bei € 50.200,00.

 

Kosten

Investitionskosten Beantragte Investitionskosten: € 1,125.494,00

Umweltrelevante Investitionskosten: € 1.070.884,00

Einsparungen im Betrieb Gesamte kalkulierte Energiekosteneinsparungen in 3 Jahren: € 85.560,00
Förderungen

Förderbasis: € 985.324,00

Förderungen: € 310.952,00 (Fördersatz von 31,56 %)

 

Performance

Messungen im Rahmen der

Qualitätssicherung Herstellung

Blower-Door-Test (Luftdichtheitstest)

Messung in der Bauphase: n50 = 0,26 h-1

Abschlussmessung: 0,19 h-1

 

Persönliche Erfahrungen

Planungs- und Bauphase

Bericht zum Planungsprozess (Zusammenarbeit der Akteure, Schwierigkeiten, best practice Beispiele) Die Abklärung von Nachbarschaftsrechten und Rückwidmungen verzögerte den Bauprozess um 1 Jahr.

Durch die angestrebte Nachverdichtung, sowie über sozial wirksame Maßnahmen, wie die Schaffung von Tiefgaragenplätzen für benachbarte Anrainer, konnte ein Mehrwert für das Quartier Montfortplatz erreicht werden.

Das Gesamtkonzept wurde gemeinsam mit der Gemeinde entwickelt. Folgende Vorteile für den Standort generieren sich daraus:

- Attraktiv revitalisierter Montfortplatz mit Geschäften

- Erweiterung des Radwegnetzes

- Flexible Gebäudenutzung

- Uvm.

Hindernisse im Planungsprozess (Genehmigungen/ Behörden/ Anrainer/…) Die Wohnbauförderung sieht den Anschluss an das Fernwärmenetz vor.

Durch die Wärmepumpennutzung und den sich dadurch ergebenden Wärmefahnen war eine Umsituierung des Pump- und Sickerschachts notwendig.

Empfehlungen Stakeholder-Management um Ziele zu erreichen

Integrale Planung

 

 

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  • Innenraumvisualisierung 2 B++ro 1.OG
  • Innenraumvisualisierung 1 B++ro 1. OG
  • 19ATRIUMhaus Montage PV Anlage
  • 20BauphaseR++ckbau bis auf Tragstruktur
  • 21BauphaseInnenaufnahme 1
 
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