Hauptschule, Bad Eisenkappel – Umgesetzt

Executive Summary

Die „Immobilienverwaltung Schulgemeindeverband Völkermarkt KG“ führt eine thermische Sanierung der Hauptschule Bad Eisenkappel durch. Aufgrund der demografischen Entwicklung gingen in den letzten Jahren die SchülerInnenzahlen stark zurück. Um die regionale Infrastruktur zu erhalten, entschloss man sich zu einer Generalsanierung. Das zukünftige Nutzungskonzept sieht die Unterbringung der Neuen Mittelschule sowie der Volksschule Bad Eisenkappel vor. Ebenfalls werden die Musikschule, die örtliche Nachmittagsbetreuung und eine Bibliothek integriert.

Die Gebäudehülle wird thermisch durch 18 cm Mineralwolle-Putzträgerplatten verbessert (U-Wert von 0,78 W/(m²K) auf 0,16 W/(m²K)). Auch der erdanliegende Boden wird mit 13 cm XPS bzw. EPS (U-Wert von 2,82 W/(m²K) auf 0,25 W/(m²K)) gedämmt. Die bestehenden Fenster, mit einem durchschnittlichen U-Wert von 2,56 W/(m²K), werden durch neue Alu-Fenster, mit einem U-Wert von 1,21 W/(m²K), ersetzt. Die Beschattung ist durch zentral gesteuerte Außenraffstore gegeben.

Die Beheizung erfolgt auch zukünftig über das örtliche Nahwärmenetz. Lediglich die Konfiguration muss aufgrund der Maßnahmen (mechanische Be- und Entlüftungsanlage für die Aufenthaltsräume mit 85% Wärmerückgewinnung; Verringerung der Gebäudeheizlast) auf neun Heizgruppen mit einer bedarfsgerechten Steuerung geändert werden. Warmwasser wird dezentral erzeugt.

Durch den neuen Vollwärmeschutz und die Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, sowie die zonenbezogene Heizungsregulierung sinkt der spezifische Heizwärmebedarf (HWB*) von 31,57 kWh/(m³a) auf 5,95 kWh/(m³a).

Zur Steigerung der elektrischen Energieeffizienz wird das Beleuchtungssystem optimiert, indem LEDs und effiziente Leuchtstofflampen verwendet werden. Durch die Beleuchtungsumstellung können jährlich 5 MWh Energie eingespart werden. Aufgrund der Installation der kontrollierten Be- und Entlüftungsanlage verändert sich der Energiebedarf allerdings kaum.

Ausgangszustand

Gebäude

Eigentümer/ Betreiber:

• Immobilienverwaltung Schulzentrum Völkermarkt KGRitzingstraße 33, 9100 Völkermarkt

Ansprechpartner / Kontaktpersonen:

• Mag. Daniela Leiter-Kuschnig

Architekt:

• halm.kaschnig.wührer
  architekten
• Kaiser-Josef-Platz 5, 8010 Graz

Techn. Planer:

• Heizungs-/Sanitär-/Lüftungsplanung:
  • HONESTA e.U.
  • Ingenieurbüro für Gebäudetechnik
  • Auenfischerstraße 42, 9400 Wolfsberg

Standort:

• Bad Eisenkappel Nr. 313, Kärnten

Gebäudetyp:

• Schulzentrum (Haupt, -Volks- und Musikschule)

Errichtungsjahr Bestandsgebäude:

• 1965

Größe (BGF):

• 4.828m²

Zustand/ Ausstattung Bestand:

• Die Heizungsversorgung des Gebäudes erfolgt im Bestand durch drei Heizgruppen und die Warmwasserbereitung ist zentral.

Motiv der Sanierung

Mängel/ Schwachstellen/ Probleme im Bestand:

• Außenwände sind nicht gedämmt. Es herrschte ein Überangebot an Flächen in 4 Gebäuden, die teilweise verbunden waren.

Ziele

Vision

Wünsche / Ziele Bauherr Ökologie/ Energieeffizienz/ Komfort:

• Aufgrund der demografischen Entwicklung gingen in den letzten Jahren die SchülerInnenzahlen stark zurück. Um die regionale Infrastruktur zu erhalten, entschloss man sich zu einer Generalsanierung.
• Da die Schülerzahl aktuell unter 90 gesunken ist, war die Nutzung von Synergien eine Voraussetzung um den Standort als Schulstandort zu behalten.
• Das aktuelle Nutzungskonzept sieht die Unterbringung der Neuen Mittelschule sowie der Volksschule Bad Eisenkappel vor.
• Ebenfalls wurde die Musikschule, die örtliche Nachmittagsbetreuung und eine Schulbibliothek integriert.
• Energiekostensenkung und Barrierefreiheit waren ebenfalls Anforderungen an die Planung. Wunsch des Bauherrn war es, nach der Mustersanierung für die nächsten 30-40 Jahren keine wesentlichen Änderungen vornehmen zu müssen.
• Mechanische Belüftung war in der Zieldefinition ein großes Thema ob zentral oder dezentral. Die negativen Erfahrungen einer zu der Zeit gerade umgesetzten Lüftungsanlage in einer Schule hat diese Diskussion stark beeinflusst.

Maßnahmen

Gebäudehülle

Bauteilaufbauten:

• Das Außenmauerwerk bestehend aus 35 cm Vollziegel wurde thermisch durch 18 cm Mineralwolle-Putzträgerplatten verbessert (U-Wert von 0,78 W/(m²K) auf 0,16 W/(m²K)). Auch der erdanliegende Boden wird mit 13 cm XPS bzw. EPS (U-Wert von 2,82 W/(m²K) auf 0,25 W/(m²K)) gedämmt.

Baustoffe:

• Mineralwolle-Putzträgerplatten zur Fassadendämmung
• EPS für Decke zum Dachraum
• XPS bzw. EPS für neu errichteten erdanliegenden Boden

Fensterqualität:

• Die bestehenden Fenster, mit einem durchschnittlichen U-Wert von 2,56 W/(m²K), wurden durch neue Alu-Fenster, mit einem U-Wert von 1,21 W/(m²K), ersetzt.

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 1,38 h-1

Haustechnik

Heizung:

• Die Raumheizung und Warmwasserbereitung über Fernwärme mit biogener Heizungsenergie wurde beibehalten.

Kühlung:

• Die Beschattung ist durch händisch gesteuerte Außenraffstore gegeben.

Lüftung:

• Im Zuge der Sanierung wurde in das Schulgebäude eine mechanische Be- und Entlüftungsanlage für die Versorgung der Hauptaufenthaltsräume eingebaut. Der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung beträgt ca. 85%.

Sanitär:

• Die Warmwasserbereitung erfolgt dezentral über Frischwassermodule.

Elektrik:

• Einsatz energiesparendes Beleuchtungssystem.
• Der Gesamtstromverbrauch des Gebäudes betrug im Bestand rund 26,5 MWh/a, wovon rund 17 MWh/a auf die Beleuchtung entfielen. Die bestehende Beleuchtungsanlage entspricht in Bezug auf die Lichtmenge dem heutigen Stand der Normung, allerdings sind noch konventionelle Betriebsgeräte mit PCB-haltigen Kondensatoren im Einsatz, welche sehr ineffizient sind. Die ineffiziente Bestands-beleuchtung wurde nun auf effiziente Leuchten und Leuchtmittel (LED bzw. effiziente Leuchtstofflampen) umgestellt.
• Mit der Beleuchtungsumstellung können jährlich etwa 5 MWh Strom eingespart werden. Der Gesamtstrombedarf verändert sich aufgrund des zusätzlichen Strombedarfs der Lüftungsanlage allerdings nicht.

Regelungstechnik:

• Das gesamte Gebäude wird neu über neun Heizgruppen mit einer bedarfsgerechten Steuerung bzw. Betriebsweise versorgt.

Energieeffizienz

Maßnahmen zur Effizienzsteigerung:

• Ein Monitoring wurde installiert. Dieses dient zur optimalen Anpassung des Gebäudes an das Nutzerverhalten. Des Weiteren sind Parameter vorgesehen die für eine Energieoptimierung mittels „Fernwartung“ verstell- bzw. regelbar sein sind.

Abwärmenutzung:

• Wärmerückgewinnung ca. 85% in Lüftungsanlage

Nutzung Erneuerbarer Energiequellen:

• Fernwärme mit biogenem Energieträger.

Besondere Lösungen:

• Viele Räume haben mehrere Nutzungen.

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 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:

• 31,57 kWh/(m³a)
• Bzw. 125,1 kWh/(m²a) lt. Energieausweis für Standortklima

Heizwärmebedarf/ nachher:

• 5,95 kWh/(m³a)
• Bzw. 23,4 kWh/(m²a) lt. Energieausweis für Standortklima

Kühlbedarf/ vorher:

• 0,02 kWh/(m³a)

Kühlbedarf/ nachher:

• 0,65 kWh/(m³a)

Spezifische Heizlast:

• Vorher: 283 kW, entspricht 56,8 W/(m²BGF) bei einer BGF von 4.995 m
• Nachher: 109 kW, entspricht 22,5 W/(m²BGF) bei einer BGF von 4.828 m²

Erwartete CO2- Einsparung:

• 117 t/a … -95%

Kosten

Investitionskosten:

• Gesamte Investitionskosten ca. € 5,3 Millionen (Netto)

Einsparungen im Betrieb:

• Monitoring Ergebnisse 2014:
  • 80% Einsparung der Heizkosten
  • ± 0% Einsparung Stromkosten (trotz erhöhten Stromaufwand durch Integration einer mechanischen Lüftungsanlage)
• Für Gemeinde und Schulgemeindeverband ergibt das sogar eine Reduzierung der Heizkosten für Neue Mittelschule, Volksschule und Musikschule auf 10% im Vergleich zu vorher, da die zuvor für Volksschule und Musikschule genutzten Gebäude anderwärtig vermietet sind und daher aus der Heizkostenrechnung herausfallen.

Förderungen:

• Anerkennbare Investitionskosten: € 2.158.188,00

Kosten je m2 BGF:

• 1.098 EUR

Performance

Messungen im Rahmen der Qualitätssicherung Herstellung:

• Blower-Door-Test (Luftdichtheitstest) Ergebnis: 1,38 h-1

Messungen Energieverbrauch im Betrieb:

• Es werden für folgende Bereiche die wesentlichen Kenndaten (Stormverbrauch, Energiemengen, Temperaturen, re. Luftfeuchten, CO2-Gehalt usw. erfasst):
  • Außenklimadaten
  • Raumklimadaten
  • Lüftungsanlage
  • Heizungsanlag
• Monitoringauswertung wird aktuell von energie:bewusst Kärnten durchgeführt, zukünftig will die Gemeinde Bad Eisenkappel dies selber übernehmen.

Persönliche Erfahrungen

Planungs- und Bauphase

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

• Die Reduzierung der Bodenversiegelung und der Parkplätze zu Gunsten von Grünflächen wurde von den Schülern begrüßt, führte jedoch zu Diskussionen ob nach der Sanierung ausreichend Parkplätze vorhanden sind.
• Die gestalterischen Vorstellungen (z.B. dunkle Deckenfarbe) von Seiten der Architektur und die Lüftungskonzepte führten in der Anfangsphase zu vielen Diskussionen. Eine Ausgewogenheit zwischen Erhaltung des alten Erscheinungsbildes (z.B. Böden und Inventar in ausgewählten Bereiche) war ein Anliegen von Seiten der Bauherren.

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

• Während des Planungsprozesses sind keine wesentlichen Hindernisse aufgetreten. Die Anrainer standen sehr stark hinter der Mustersanierung.
• Direktor für Neue Mittelschule und Volksschule sowie der Direktor der Musikschule waren in Planung mit eingebunden (Informationsaustausch).
• Förderansuchen für Mustersanierung wurde von Architekturbüro abgewickelt.

Empfehlungen:

• Beispiele vor Sanierung ansehen. Handhabung der geplanten Maßnahmen im Betrieb frühzeitig überlegen, ob diese praktikabel sind.

Nutzung

Nutzungskomfort/ Erfahrungen:

• Folgende Rückmeldungen gibt es von den Benutzern:
  • Schüler sind begeistert: offen und frei gestaltet; Licht durchflutet;
  • Für die Lehrer hat sich eine neue Situation ergeben, da Bereiche zusammengefasst wurden.
• Bewegungsmelder für Kunstlichtsteuerung müssen noch nachjustiert werden, ist noch nicht optimal.
• Die Handhabung der händisch bedienbaren Sonnenschutzeinrichtungen wird auch noch optimiert.

Planung – Schema Energiekonzept

Energieausweise