Caritas der Diözese St. Pölten – Umgesetzt

Executive Summary

Das Gebäude der Caritas der Diozöse St. Pölten in Pöggstall wird einer thermischen Sanierung unterzogen. Dabei wird der erhöhte Platzbedarf durch eine Erweiterung der Bruttogeschossfläche von 916 m² auf 1.562 m² gedeckt. Durch einen neuen Vollwärmeschutz kann der jährliche spezifische Heizwärmebedarf von 66,11 kWh/(m³a) auf 6,63 kWh/(m³a), trotz Gebäudeerweiterung, gesenkt werden. Diese und folgend beschriebene Maßnahmen setzen einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz.

Die Sanierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle beinhalten einen Vollwärmeschutz bestehend aus 16 cm Fassaden-Wärmedämmplatten. Dadurch wir eine U-Wert-Verbesserung auf 0,10 – 0,17 W/(m²K), für die verschiedenen Außenwände, erreicht. Weiters wird die Wand zum unbeheizten Dachraum mit 14 cm Steinwolle gedämmt und ein U-Wert von 0,11 W/(m²K) erreicht. Erdberührte Wände erhalten 16 cm XPS- Platten, um den U-Wert auf 0,38 W/(m²K) zu senken. Neue PVC-Fenster mit Wärmeschutzverglasung und Außenjalousien reduzieren den Heizenergieverbrauch im Winter und den Kühlenergieverbrauch im Sommer.

Eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit einem Wärmerückgewinnungsgrad von 88 % wird zur energetischen Gebäudeoptimierung eingebaut.

Die Wärmeversorgung wird von einem Heizölkessel auf einen Pelletskessel mit einer Leistung von 98 kW umgestellt. Die Flachkollektor-Solaranlage speist in einen 1.800 Liter Pufferspeicher ein, und trägt zu 30 % zur Warmwasserbereitung und zu 70 % zur Heizungsunterstützung bei. Die neue Heizungsverteilung erfolgt über eine Niedertemperatur-Fußbodenheizung sowie Radiatoren.

Zur Steigerung der elektrischen Energieeffizienz wird das Beleuchtungssystem optimiert. Energiesparende Leuchten sollen den Gesamtstromverbrauch um 35 % senken. Eine 134,4 m² Photovoltaikanlage mit einer Peakleistung von 20 kW deckt den zukünftigen Eigenbedarf zu 100 % und speist zusätzlich jährlich 4,4 MWh Energie ins Netz ein.

Ausgangszustand

Gebäude

Eigentümer/ Betreiber:

• Caritas der Diözese St. Pölten

Ansprechpartner / Kontaktpersonen:

• Dr. Musch Barbara

Architekt und techn. Planer:

• Arch. Prof. DI Dr. Franz W. Friedreich
  • Architekt Friedreich ZT GmbH
  • Mühlweg 6, 3822 Karlstein/Thaya
  • Tel.: +43 (0) 2844 567-0
  • office@friedreich.eu
  • www.friedreich.eu

Standort:

• Braunegg 28, A-3650 Braunegg
• Gemeinde Raxendorf

Gebäudetyp:

• Bürogebäude / Tageswerkstätte

Errichtungsjahr Bestandsgebäude:

• 1958

Größe (BGF):

• Von 916 m2 auf 1.562 m2 erweitert

Zustand/ Ausstattung Bestand:

• Das Gebäude aus dem Jahr 1958 der Caritas Werkstätte Braunegg in der Gemeinde Raxendorf (NÖ) entspricht nicht mehr der Nutzungsanforderung und soll teilweise umgebaut werden. Auch eine Erweiterung ist notwendig. Das bestehende Gebäude ist in Massivbauweise errichtet worden. Zum Heizen wird eine Ölheizung verwendet.
• Das Gebäude dient als Werkstatt für Menschen mit kognitiver und Mehrfachbehinderung. Sogenannte Tagesheimstätten bieten Menschen mit Behinderung eine sinnvolle Beschäftigung tagsüber, welche so weit als möglich einer beruflichen Tätigkeit entsprechen soll. Soweit erforderlich wird in dieser Einrichtung auch die notwendige Unterstützung, Pflege und Betreuung tagsüber sichergestellt (Essen, Körperpflege). In etwa 60 Personen sollen nach Fertigstellung des Objekts in dieser Form betreut werden.

Motiv für die Sanierung

Mängel/ Schwachstellen/ Probleme im Bestand:

• Neben dem schlechten thermischen Zustand des Gebäudes, der alten Ölheizung, dem Platzmangel war vor allem die fehlende Barrierefreiheit eine Schwachstelle des alten Gebäudes. Ein Lift fehlte und es gab keine Inkontinenzversorgung. Für Mitarbeiter mit schwerer körperlicher Behinderung gab es weiters keinen Raum und es fehlte auch an Platz um eine Außengruppe zu integrieren.

Ziele

Wünsche / Ziele Bauherr Ökologie/ Energieeffizienz/ Komfort:

• Die Barrierefreiheit zu schaffen, durch die Installation eines Lifts und durch Einhaltung der notwendigen Türbreiten war ein Musskriterium für die Sanierung.
• Die Caritas arbeitet nach dem Prinzip der Schöpfungsverantwortung. Dieses sollte auch in Aspekte der Sanierung integriert werden.

Ziele Planer:

• Nachhaltigkeit, geringe Wartungsaktivitäten und ein weitestgehend autarkes Gebäude waren ebenso Ziele wie ein behagliches Raumklima.
• Barrierefreiheit und behindertengerechte Ausstattung sowie ein auf Kosten-Nutzen optimiertes Gebäude.

Kennzahlen

Erklärung der 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 Heizlastversteht man jene Wärmelast 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:

• 66,11 kWh/(m3a)
• bzw. 231 kWh/(m2a) lt. Energieausweis

Heizwärmebedarf/ nachher:

• 5,98 kWh/(m3a)
• bzw. 22 kWh/(m2a) lt. Energieausweis

Kühlbedarf/ vorher:

• 0,07 kWh/(m3a)

Kühlbedarf/ nachher:

• 0,01 kWh/(m3a)

Spezifische Heizlast Vorher:

• 101,19 kW, entspricht 110,47 W/(m2BGF) bei einer BGF von 916 m2

Nachher:

• 35,39 kW, entspricht 22,66 W/(m2BGF) bei einer BGF von 1.562 m2

Erwartete CO2- Einsparung:

• 145,39 t/a … -100%

Erwartete Kosteneinsparung im Betrieb In 3 Jahren:

• € 103.191,00

Maßnahmen

Gebäudehülle

Bauteilaufbauten:

• Ein Vollwärmeschutz für die Gebäudehülle wird durch folgende Maßnahme erreicht: Die 25cm Hohllochziegel mit Innenputz werden mit 20 cm EPS-Fassaden-Wärmedämmplatten versehen, wodurch sich ein U-Wert für die verschiedenen Außenwände von 0,10-0,17 W/(m2K) ergibt.
• Die Wand zum unbeheizten Dachraum wird mit 14 cm Steinwolle gedämmt und erreicht einen U-Wert von 0,11 W/(m2K).
• Die erdberührten Wände benötigen eine feuchtebeständige Dämmung. Diese wird durch das Material XPS gewährleistet. 16 cm ergeben einen U-Wert von 0,38 W/(m2K).
• Eine extensive Begrünung ist am Carport vorhanden. Aus Erfahrung ist die Begrünung technisch gesehen schwer dicht zu bekommen.

Baustoffe:

• EPS zur FassadendämmungSteinwolle zur Dämmung des Daches
• XPS zur Dämmung der erdberührten Flächen

Fensterqualität:

• Die bestehenden Fenster weisen einen durchschnittlichen U-Wert von 3,02 W/m2K auf. Neue PVC-Fenster mit Wärmeschutzverglasung ergeben einen durchschnittlichen U-Wert von 0,75-1,15 W/m2K. Die Fenster weisen eine 3-fach Verglasung auf.

Vermeidung von Wärmebrücken, Anschlussdetails:

• Nach dem Stand der Technik berücksichtigt/ vermieden.

Luftdichtigkeitskonzept:

• Das Luftdichtigkeitskonzept wurde im Zuge der Sanierung verbessert.
• Der Blower-Door-Test ergab ein Messergebnis von 0,59 h-1

Haustechnik

Heizung:

• Die Wärmeversorgung des Gebäudes erfolgt über eine Pelletsheizung mit einer Leistung von 98 kW. Der alte Ölkessel wurde entsorgt. Die Flachkollektor-Solaranlage (10 x 2,5 m2) speist in einen 2.000 Liter fassenden Pufferspeicher ein und wird zu 30% für die Warmwasserbereitung verwendet, sowie zu 70% für die Raumheizung.
• Die Wärmeverteilung erfolgt über eine Niedertemperaturheizung ausgeführt als Fußbodenheizung sowie als Niedrigtemperatur-Radiatorheizung in den Räumen des Altbaus. (2 Systemtemperaturen wurden für die beiden Heizkreise vorgesehen)
• Die Regelung erfolgt über Thermostatventile.

Kühlung:

• Für die Beschattung wurden Außenjalousien (Raffstore) angebracht, um eine Überhitzung der Räumlichkeiten zu vermeiden. Im Bereich der Fluchtwegstüren, wo keine Außenjalousien angebracht werden können, wurde ein Sonnenschutzglas angebracht.

Lüftung:

• Die neue Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung mittels Kreuzstromplattenwärmetauscher (Nennleistung von 4kW) weist einen Wirkungsgrad von 88% bei gegebener Nennluftmenge auf. Ein Luft-Erdreich-Wärmetauscher wurde nicht berücksichtigt.

Sanitär:

• Die Sanitäranlagen werden zentral über das Fernwärmemodul versorgt.

Elektrik:

• Der gesamte Strombedarf des Gebäudes betrug vor der Sanierung 24.000 kWh/a. Durch Effizienzmaßnahmen wie
  • Energiesparende Leuchten (T5)
  • Elektronisches Vorschaltgerät
• wird von einer Einsparung von 35 % in der Planung ausgegangen.
• Die T5 Leuchten haben zudem eine bessere Blendwirkung wie gewöhnliche Leuchtstofflampen.
• Bei der Fluchtwegbeleuchtung wurden LED-Leuchtmittel verwendet. Durch die Dauerbeleuchtung dieser Anzeigen kann mithilfe neuerster Technik der Energieeinsatz auf ein Minimum reduziert werden.
• Die 134,4 m2 große PV-Anlage (maximales Ausnutzen der zur Verfügung stehenden Dachfläche) mit einer Peakleistung von 20 kW wird Strom für den Eigenbedarf produzieren. Rechnerisch deckt sie den gesamten Eigenstrombedarf von 15.600 kWh/a und wird darüber hinaus Strom in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Insgesamt erzeugt die Anlage 20.000 kWh/a.

Regelungstechnik:

• Allgemeine Bereiche wie WC Gruppen, Waschräume sowie die Außenbeleuchtung werden Präsenz-Bewegungs- Zeit- und Helligkeitsgesteuert betrieben.
• Die Heizungsanlage ist geregelt über die Außentemperatur und die Raumtemperatur. Auch eine Wochenend- und Nachtabschaltung wurde programmiert.
• Die Regelung der Jalousien erfolgt über eine automatische Wind- und Gefahrabhängige Steuerung, kann aber auch individuell übersteuert werden.
• Die Lüftungsanlage wird CO2- geführt betrieben.

Solaranlage:

• Die Sonnenenergie wird durch eine 134,4 m2 (84 Module mit 1,6 m2 Modulgröße) große PV-Anlage in Strom umgewandelt. Durch diese 20 kWpeak Anlage kann die maximal auftretende Peak-Leistung der Gebäudes (8,6 kW) gedeckt werden.
• Eine Solarthermieanlage wird zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung installiert. Diese 25 m2 große Anlage liefert 10 MWh Energie pro Jahr.

Energieeffizienz

Maßnahmen zur Effizienzsteigerung:

• Ein Monitoring wurde installiert. Dieses dient zur optimalen Anpassung des Gebäudes an das Nutzerverhalten. Weiters kann dadurch der Energieverbrauch überwacht werden, wodurch eine Verbrauchs-Optimierung im laufen Betrieb möglich ist.
• Drehzahlgeregelte Umwälzpumpen und zeitgesteuerte Zirkulation des Warmwassers

Abwärmenutzung:

• Durch die Lüftungsanlage wird die Wärme, welche in der Abluft steckt, auf die Zuluft mittels Wärmeübertrager übertragen.

Nutzung Erneuerbarer Energiequellen:

• PV-Anlage und Solarthermie-Anlage

Besondere Lösungen:

• Das Warmwasser der Solaranlage wird auch durch die Waschmaschine und den Geschirrspüler, beide mit einem Warmwasseranschluss, genutzt. Visualisierung der erzeugten elektrischen Energie durch ein Terminal im Eingangsbereich. Neben der Erzeugung kann auch der aktuelle Verbrauch (elektrisch und thermisch) abgelesen werden.

Ergebnisse

Kosten

Investitionskosten:

• Gesamte Investitionskosten ca. € 1,2 Mio.
• Beantragte Investitionskosten: € 649.553,00
• Umweltrelevante Investitionskosten: € 549.590,00

Einsparungen im Betrieb:

• Erwartete Energiekosteneinsparungen in 3 Jahren von € 103.191,00

Förderungen:

• Beantragte Investitionskosten: € 649.553,00
• Umweltrelevante Investitionskosten: € 549.590,00
• Förderbasis: € 319.745,00
• Förderungen: € 133.731,00 (entspricht einem Fördersatz von 29,96%)

Performance

Messungen im Rahmen der Qualitätssicherung Herstellung:

• Blower-Door-Test (Luftdichtheitstest)
• Ergebnis: 0,59 h-1

Persönliche Erfahrungen

Planungs- und Bauphase

Bericht zum Planungsprozess (Zusammenarbeit der Akteure, Schwierigkeiten, best practice Beispiele):

• Es wurde bei der EVN der aktuelle Energiebedarf angefragt und dahingehend optimiert, dass das Gebäude nach der Sanierung mehr elektrische Energie erzeugt als es verbraucht.
• Der elektrische Anschlusswert wurde von 50 kW auf 8 kW reduziert.
• Die Abrechnung sowie das Ansuchen um Förderung ist ein aufwändiger, eher bürokratischer Prozess. Jedoch wurde es erst durch die Förderung möglich das Gebäude neben den Maßnahmen:
  • Pelletskessel
  • Solaranlage
  • Photovoltaikanlage
  • Fassadensanierung
• Mithilfe Folgender Maßnahmen weiter zu verbessern, die Behaglichkeit und die Energieeffizienz zu erhöhen:
  • Wohnraumlüftung
  • Größere PV Anlage mit
  • Überschusserzeugung
• Fundament und Bodenplatte auf einen höheren Qualitätsstandard sanieren

Hindernisse im Planungsprozess (Genehmigungen/ Behörden/ Anrainer/…):

• Manche Gewerke waren zum ausgemachten Zeitpunkt nicht auf der Baustelle anzutreffen. Dies drohte den Zeitplan zu verzögern.

Empfehlungen:

• Raschere, weniger bürokratische Förderung.Einplanen von eventuell auftretenden Problemen. Zeitreserven setzen. Zum Beispiel kam man bei dieser Sanierung im Zuge der Arbeiten darauf, dass die Grundmauern in einem sehr schlechten Zustand waren und das Dach ebenfalls schwieriger als ursprünglich angenommen zu sanieren war.
• Probleme mit dem Wetter bedenken.

Nutzung

Nutzungskomfort/ Erfahrungen:

• Folgende Rückmeldungen gibt es von den Benutzern:
  • Sehr komfortable, optimal funktionierende Heizung
  • Die Tellerventile der Lüftungsanlage bringen die Luft hoch komfortabel, ohne Zug und Geräusch, in den Raum ein.
  • Mehr Platz
  • Dichte Fenster sorgen für ein ausgeglichenes Raumklima
  • Die Barrierefreiheit wird sehr geschätzt.

Planung – Schema Energiekonzept & Energieausweis