Volksschule Kirchdorf

10.03.2021
Titelbild

Executive Summary

Die Gemeinde Höchst in Vorarlberg hat eine thermische Gesamtsanierung der Volksschule in Kirchdorf vorgenommen. Das gegenständige Gebäude wurde 1989 errichtet. Die Volksschule teilt sich in drei verschiedene Gebäudetrakte auf, den Trakt A aus dem Jahr 1966, der 1989 saniert wurde, den Trakt B sowie die Turnhalle und das Musikprobelokal (Trakt C) welche 1989 errichtet wurden. Die umfassende Sanierung betraf die 1989 errichteten Trakte B und C, der 1989 sanierte Trakt A wurde nicht thermisch saniert. Im Aula-Bereich wurde durch eine Umgestaltung die Grundfläche des Gebäudes erhöht.

Die Brutto-Grundfläche des konditionierten Bestandsgebäudes belief sich vor der Sanierung auf 2.264 m² und hat sich auf 2.738 m² erhöht.
Die Gesamtsanierung umfasste neben der umfassenden thermischen Sanierung inklusive Verschattung und Lüftung mit Wärmerückgewinnung auch eine Umstellung des Heizsystems sowie eine Optimierung des Beleuchtungssystems. Darüber hinaus wurde eine Photovoltaikanlage installiert.

Ausgangszustand

Gebäude

Eigentümer/ Betreiber:

  • Gemeinde Höchst

Ansprechpartner / Kontaktpersonen:

  • Alfons Rädler Alfons Rädler
    Gebäudeverwaltung & e5 Koordinator
    Gemeindeamt Höchst
    Hauptstraße 15, A-6973 Höchst
    alfons.raedler@hoechst.at
    www.hoechst.at

Architekt/Technischer Planer:

  • Dorner/Matt Architekten
  • Thalbachgasse 2 a, 6900 Bregenz

Standort:

  • Franz-Reiter-Straße 10, 6973 Höchst

Gebäudetyp:

  • Pflichtschule

Errichtungsjahr Bestandsgebäude:

  • 1989

Größe (BGF):

  • Trakt B und C inkl. Probelokal: von 2.264 m² auf 2.738 m²

Zustand/ Ausstattung Bestand:

  • Die Volksschule teilt sich in drei verschiedene Gebäudetrakte auf, den Trakt A aus dem Jahr 1966, der 1989 saniert wurde, den Trakt B sowie die Turnhalle und das Musikprobelokal (Trakt C) welche 1989 errichtet wurden. Die vorgenommene umfassende Sanierung betraf die 1989 errichteten Trakte B und C, der 1989 sanierte Trakt A wurde nicht thermisch saniert. Im Aula-Bereich wurde durch eine Umgestaltung die Grundfläche des Gebäudes erhöht. Das sanierte Gebäude umfasst darüber hinaus ein Musikprobelokal.

Motiv der Sanierung

Mängel/ Schwachstellen/ Probleme im Bestand:

  • Die Schule wurde bis zur Sanierung mit einer Gasheizung betrieben. Die Ertüchtigung der Gastherme hätte 63.500 € gekostet. Der Umstieg auf erneuerbare Energie wurde im Gemeinderat diskutiert und durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung unterlegt. Trotz hoher Einsparungen war der Umstieg zur Wärmepumpe auf den Kalkulationszeitraum von 30 Jahren nicht wirtschaftlich, da durch die Wärmepumpe über 700.000 € investiert werden mussten. Der mutige Entschluss des Gemeinderates auf Risiko zu setzen und die Zusage der Mustersanierung machten den Ausstieg aus Gas möglich.

Ziele

Vision

Wünsche / Ziele Bauherr Ökologie/ Energieeffizienz/ Komfort:

  • Die Schule hatte vor allem Überhitzungsprobleme wegen einem verglasten Innenhof. Insgesamt sollte mit einer Sanierung nahe am Passivhausstandard der Komfort sowohl im Sommer als auch im Winter deutlich erhöht werden. Die Planung sollte mit dem Kommunalgebäudeausweis qualitätsgesichert werden und mindestens 850 Punkte erreichen. Nach Fertigstellung wurde die erziele KGA – Bewertung mit 973 Punkte errechnet. Um eine hohe Energieeffizienz erreichen zu können, wurden Passivhauskomponenten mit hohen Dämmeigenschaften verwendet. Die Wärmebereitstellung für Raumheizung und Warmwasser erfolgt zentral über eine Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Tiefensonde. Bei Bedarf ist mit der Wärmepumpe auch eine Kühlung im Sommer möglich. Der Heizwärmebedarf des Sanierungsteils beträgt 38 kW/m²a nach dem PHPP.Das effiziente Lüftungssystem mit Wärmerückgewinnung sorgt für hohe Raumluftqualität. Zusätzlich ist mittels Free Cooling-System eine Nachtlüftung ohne Energieaufwand möglich. Auf dem Satteldach von Trakt A wurde eine PV – Anlage mit Ausrichtung OST / WEST installiert, mit einer Gesamtleistung von 25 kWp realisiert. LED-Beleuchtung im Gebäude und im Außenbereich reduziert den Energieverbrauch.

Maßnahmen

Gebäudehülle

Bauteilaufbauten:

  • Erdanliegende Fußböden, die Außenwände und das Dach bzw. die oberste Geschossdecke wurden gedämmt und die Fenster wurden erneuert. Ausnahme bilden hier nur die Fußböden im Musikprobelokal. Der Aula-Bereich wurde durch den Abbruch der Glasfassade neu gestaltet, es wurden neue Zwischendecken und Flachdächer ausgeführt.
    Die Außenwände wurden mit 20 cm EPS-Dämmplatten und die Decken zum Dachraum mit 25 cm Holzfaser-Dämmplatten gedämmt. Die Wärmedämmung der erdanliegenden Fußböden wurde mit EPS verbessert.
  • Durch die Sanierungsmaßnahmen sinkt der mittlere U-Wert des Gebäudes von 0,58 auf 0,27 W/m²K.

Baustoffe:

  • 20 cm RÖFIX EPS-Fassadendämmp. „TAKE-IT AlPIN RELAX“ für 2-schalige Außenwände Außenwände
  • 25 cm Troldtekt Holzwolleleichtbauplatte zementgebunden für Dächer
  • ISOVER TRITTSCHALL-DÄMMPLATTE für erdanliegende Fußböden

Fensterqualität:

  • Die Fenster und außenliegenden Türen wurden gegen Dreifach-Isolierverglasungen ausgetauscht und weisen einen U-Wert von durchschnittlich 1,2 W/m²K auf.

Haustechnik

Heizung:

  • Im Bestand erfolgte die Heizung über Gasbrennwert-Geräte (120 kW und 175 kW Leistung). Das Musikprobelokal wurde über ein eigenes Gasbrennwert-Gerät mit 90 kW Leistung versorgt. Die Wärmeabgabe erfolgte über Heizkörper.
  • Im Rahmen der Sanierung erfolgte ein Austausch der Gaskessel für die Heizung und Warmwasser-Versorgung von Trakt B, Trakt C und Probelokal Trakt D durch drei Erdreich-Sole-Wärmepumpen (insgesamt 98,1 kWtherm). Die Wärmeabgabe erfolgt nun über eine Fußbodenheizung. Im Probelokal wurden großflächige Heizkörper eingebaut.

Kühlung:

  • Als Verschattungssystem und zur Reduktion des Kühlbedarfes wurden generell Raffstoren eingesetzt. Im Bereich der Aula kommen außerdem außenliegende Screens zum Einsatz.
  • Im Bestand war zuvor keine aktive Kühlung vorhanden. Durch die Sanierung wird das Erdkollektorfeld der Wärmepumpen nun als Free-Cooling-System verwendet. Damit wird die Zuluft der Lüftungsanlagen moderat vorgekühlt, ebenso ist eine Kühlung über das Fußbodenheizungssystem möglich (ca. 10 W/m²). Für den Serverraum wird ein 5 kW Split-Kühlgerät verwendet (nicht Teil der Förderung).

Lüftung:

  • Im Bestand gab es zuvor in der Turnhalle, der Aula und im Gangbereich je ein Lüftungsgerät. Diese Lüftungsgeräte wurden durch vier effiziente Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ersetzt, welche die Klassen, den Turnsaal und die Aula mit vortemperierter Frischluft versorgen.

Sanitär:

  • Die Vorerwärmung des Brauchwassers erfolgte zuvor im Bestand zentral über die Gasheizung, zur Brauchwassererwärmung für die Nassräume in der Turnhalle wurde eine Wärmepumpenanlage eingesetzt. Die Warmwasserbereitung im Musikprobelokal erfolgte im Bestand ausschließlich über Elektroboiler.
    Durch die Sanierung erfolgte ein Austausch der Gaskessel für die Heizung und Warmwasser-Versorgung von Trakt B und C durch drei Erdreich-Sole-Wärmepumpen (insgesamt 98,1 kWtherm).

Elektrik:

  • Es erfolgte eine komplette Erneuerung der Beleuchtung in allen Trakten A, B, C, D, eingebaut wurde eine effiziente LED-Beleuchtung.

Regelungstechnik:

Energieeffizienz

Maßnahmen zur Effizienzsteigerung:

  • Fensteraustausch
  • Fassadendämmung
  • Dämmung der obersten Geschossdecke (Tonnengewölbe)
  • PV-Anlage
  • LED-Beleuchtung

Abwärmenutzung:

  • Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung

Nutzung Erneuerbarer Energiequellen:

  • Eine PV-Anlage mit 25,62 kWp wurde auf dem Schrägdach von Trakt A aufgestellt. Eine jährliche Stromproduktion von etwa 25 MWh wird erwartet. Die Photovoltaikanlage erhielt von der OeMAG bereits eine Förderung, daher wurden die Kosten bei der Förderung der Mustersanierung nicht mit berücksichtigt.

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:

  • 70,2 kWh/(m²a) = HWBref,RK

Heizwärmebedarf/ nachher:

  • 32,4 kWh/(m²a) = HWBref,RK

Kühlbedarf/ vorher:

  • 55,7 kWh/(m²a) = KB*SK

Kühlbedarf/ nachher:

  • 27,8 kWh/(m²a) = KB*SK

Spezifische Heizlast:

  • Vorher: 134,6 kW, entspricht 59,45 W/(m²BGF)
  • Nachher: 107,6 kW, entspricht 39,29 W/(m²BGF)

Erwartete CO2- Einsparung:

  • In Summe kann eine Reduktion der CO2-Emissionen von etwa 65 Tonnen pro Jahr erzielt werden.

Kosten

Investitionskosten:

  • Gesamte Investitionskosten:
    • Beantragte Investitionskosten: EUR  2.087.586,00
    • Umweltrelevante Kosten: EUR 1.727.959,00

Einsparungen im Betrieb:

  • Erwartete Einsparung an Brennstoff:
    durch die thermische Hülle des Gebäudes, die Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage und die Photovoltaikanlage am Dach.
    HWBref,RK sinkt von 70,2 kWh/(m²a) auf 32,4 kWh/(m²a)
  • Stromeinsparungen:
    Beleuchtungsoptimierung
    PV-Anlage
    Netz-Strombezug um ca. 100 MWh/a verringert
  • Gesamte kalkulierte Energiekosteneinsparungen in 3 Jahren: € 127.695,00

Förderungen:

  • Förderbasis: EUR 1.555.163,00
  • Voraussichtliche Förderhöhe : EUR  641.711,00

Persönliche Erfahrungen

Planungs- und Bauphase

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

  • Im Rahmen einer Projektgruppe, bestehend aus politischen Vertretern, der Gemeindeimmobilienabteilung und den zukünftigen Nutzern, wurden alle Anforderungen an das Projekt, das Raumprogramm und detaillierte Funktionsbeschreibungen erarbeitet.
    fachliche Leitung der Projektgruppe durch Alfons Rädler, Gemeinde Höchst.
    Die frühe Einbindung der Nutzer war positiv, da dadurch optimale Planungsergebnisse erzielt werden können.
    Aufgrund der Projektgröße musste ein zweistufiger Wettbewerb (Bewerbungsverfahren) durchgeführt werden. Dieses Verfahren ist sehr kosten- und zeitintensiv. Der Vorteil eines Architektenwettbewerbes ist aber, dass das beste Projekt ausgewählt werden konnte.
    Während der Wettbewerbsvorbereitung und bei der Vorprüfung der Projekte wurde großen Wert auf die Festlegung der ökologischen Ziele und der Überprüfbarkeit bereits in der Wettbewerbsphase gelegt.
    Während der Wettbewerbsvorbereitung gab es schon eine enge und wichtige Zusammenarbeit mit dem Servicepaket nachhaltig bauen. Gemeinsam wurden die ökologischen Standards fixiert – als Messinstrument wurde hier bereits der kommunale Gebäudeausweis herangezogen.
    Im Planungsprozess gibt es ebenfalls eine sehr enge Zusammenarbeit mit den Fachplanern und dem Energieinstitut. Die Einhaltung der ökologischen Planungsziele werden mit Hilfe des kommunalen Gebäudeausweises laufend überprüft um bei Bedarf schnell reagieren und korrigieren zu können. Durch die hohe Investitionssumme war eine EU-weite Ausschreibung notwendig. 95% der beteiligten Firmen waren aus Vorarlberg, was die Zusammenarbeit erleichterte, da man die Firmen kennt und in Garantiefällen die Kontakte bzw. Ansprechpartner einfacher erreichen kann.

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

  • Die ökologische Ausführung der Materialien auf der Baustelle wurde regelmäßig überprüft. Zum Teil entstanden dadurch Verzögerungen im Bauablauf.

Empfehlungen:

  • Durch die rechtzeitige Einbindung der folgenden Interessensvertreter
    Gemeindevertreter
    Schule (Direktor und Lehrer) und Elternverein
    konnte eine Umsetzung erreicht werden, welche die Wünsche aller Beteiligter zufriedenstellte.
    Das frühe festlegen des Raumprogramms und eine klare Formulierung der Wünsche und Ziele der Bauherrschaft war ebenfalls ein Erfolgsfaktor.
    Eine gute Arbeitsstruktur mit regelmäßigen Jourfix und ein gut durchdachter und detaillierterer Zeitplan, der in der Umsetzung eingehalten wird.

Chronologie/Bautagebuch:

  • Baustart: Sommer 2017
    Bezug Trakt B, C und Probelokal im Herbst 2019
    Bezug Trakt A : am 15. Mai 2020
    Rückbau der Containerschule mit 8 Unterrichtsklassen Mitte Mai 2020 bis Ende Juni 2020

Nutzung:

Nutzungskomfort:

  • „Die Volksschule Kirchdorf ist ein Platz zum wohlfühlen mit hoher Aufenthaltsqualität geworden. Dank der ausgezeichneten Planung wurde ein helles, freundliches Gebäude mit differnzierten Lern- und Begegnungszonen geschaffen.
    Die ökologische, nachhaltige und schadstofffreie Bauweise sieht und riecht man schon beim Betreten der Schule. Die Bauherrschaft und auch die Nutzer sind stolz auf das Gebäude und bedanken sich bei der Förderstelle für die Gewährung der Fördergelder aus dem „Klima Energie Fonds“.“

Erfahrungen:

  • Eine ist eine riesige Herausforderung für alle Beteiligten sowohl die Vorgaben der Bauherrschaft, die hohen Standards des Kommunalgebäudeausweises als auch die Auflagen der Förderstelle und die klimaaktiv GOLD-Kriterien umzusetzen.

Energieausweise & Planung

Ihre Ansprechpartner

Kontakt Gebäudeverwaltung & e5 Koordinator http://www.hoechst.at Alfons Rädler alfons.raedler@hoechst.at