Im Rahmen der „InnovationCity Ruhr – Modellstadt Bottrop“ wurde ein Geschäftshaus aus den 60er Jahren in der Bottropper Innenstadt zum Plusenergiehaus umgebaut. Dabei erhielt die Fassade ein völlig neues Gesicht.
Bis zum Jahr 2020 wird im Rahmen des Modellprojekts „InnovationCity Ruhr – Modellstadt Bottrop“ ein komplettes Stadtviertel zum Musterquartier für Energieeffizienz umgewandelt. Angestrebt ist die Halbierung der CO 2 -Emissionen durch eine „Energiewende von unten“. Das bedeutet unter anderem, dass Gebäude, die bislang ausschließlich Energie verbrauchten, in Zukunft einen Energieüberschuss erzeugen sollen – und das mit Technologien wie Kraft-Wärme-Kopplung, Stromspeichern und erneuerbaren Energien. Damit das gelingt, müssen entsprechende Dämmstoffe an den Fassaden zum Einsatz kommen.
Das heutige „Zukunftshaus“ mit einem Jahres-Heizenergiebedarf von 15 kWh/m² geht auf einen 2012 ausgelobten Wettbewerb zurück. In dieser Ausschreibung wurden drei für die Ruhrregion typische, in die Jahre gekommene Immobilien aus den Kategorien Einfamilienhaus, Mehrfamilienhaus und Geschäftshaus gesucht, die nach ihrer Metamorphose zum Plusenergiegebäude den aktuellen Stand der Technologie- und Produktentwicklung im Bausektor widerspiegeln. „Da es das einzige, uns bekannte Geschäftshaus weltweit ist, das sich durch eine Komplettsanierung zum Energieplushaus gewandelt hat, messen wir dem Gebäude eine globale Vorbildfunktion in Sachen Nachhaltigkeit bei“, unterstreicht Bauherr und Projektentwickler Oliver Helmke die Bedeutung des Projekts. Für die Ausführungsplanung und Bauleitung war Architektin Anna Vering verantwortlich, die ebenfalls zum Team von Oliver Helmke aus Bottrop gehört.
Energieeffiziente und nachhaltige Einzelmaßnahmen greifen intelligent ineinander
Der fünfgeschossige Stahl-Beton-Skelett-Bau aus dem Jahr 1964 stellte die Planer neben seiner energetisch nachteiligen Konstruktion durch die beengte innerstädtische Lage vor zusätzliche Herausforderungen: So ist nicht nur der Tageslichteinfall durch die unmittelbar angrenzende Nachbarbebauung auf der Nord-, West- und teilweise Ostseite deutlich reduziert, auch bot das Flachdach relativ wenig Installationsfläche für Solartechnik. Darüber hinaus galt es die Innenstadt mit einer neuen straßenseitigen Fassade architektonisch aufzuwerten. Für die Senkung des Energieverbrauchs um fast 75 Prozent setzte das Planungsteam auf eine wärmebrückenfreie Dämmung der Gebäudehülle mit U-Werten der Außenwände von 0,13 W/m²K (Passivhaus-Niveau) sowie auf Fenster mit Dreifachverglasung und integriertem Sonnenschutz, Photovoltaik, Geothermie und intelligente Licht- und Gebäudetechnik. Als Dämmmaterial für die vorgehängte hinterlüftete Metallfassade, das Wärmedämmverbundsystem, die Isolierung der Kellerdecke sowie des Flachdaches kamen PU-Hartschaumplatten mit Rohstoffen von Covestro zur Anwendung. Die Mindestanforderung an den Primärenergiebedarf nach EnEV 2014 ist – gemäß DIN V 18599 zur Bewertung des Energiestandards – um 78 Prozent unterschritten, bei den U-Werten liegt die Unterschreitung bei 53 Prozent. Die Berechnung des Energiebedarfs stellte das IJP Ingenieurbüro P. Jung aus Köln vor einige rechnerische Herausforderungen. „Um die gewünschten Werte eines Energieplushauses zu erzielen, haben wir sehr viele Einzelmaßnahmen intelligent kombiniert.“, sagt Projektleiter Patrick Jung.
Variable Dämmstoffdicken passen sich der geschwungenen Metallfassade an
PU-Hartschaumplatten zur Dämmung der Gebäudehülle verfügen über Wärmeleitfähigkeitsstufen (WLS) von 023 bis 026. Dadurch können – im Vergleich zu konventionellen Dämmstoffen – die Dämmschichten um bis zu 40 Prozent dünner ausfallen. So können in dicht bebauten Innenstädten
notwendige Gebäudeabstandsflächen im Außenbereich erhalten werden.
Die Ost- und Südseite des Zukunftshauses erhielten im Zuge der Sanierung eine hinterlüftete Metallfassade mit „Eisblumen-Optik“ von ThyssenKrupp Steel Europe, die sich als Sonderkonstruktion in sanften Wellen um das Geschäftshaus schmiegt. Die Herausforderung bestand darin, die 1,25 Millimeter dicken Stahlblech-Elemente als geschwungene Linien unsichtbar an der Unterkonstruktion zu befestigen. Als Dämmmaterial kamen bauseits PU-Hartschaumplatten zum Einsatz, die sich durch unterschiedliche, teilweise nur zehn Zentimeter dicke Platten der geschwungenen Fassadengeometrie anpassen.
Photovoltaikanlage brauchte druckstabilen Untergrund
Auf dem Zukunftshaus kamen rund 180 Quadratmeter PU-Hartschaumplatten „Linitherm PAL Universal“ von Linzmeier Bauelemente aus Riedlingen zur Anwendung. Wie das gesamte Gebäude, musste auch das Dach bis auf die tragenden Bauteile komplett erneuert werden. Eine Dampfsperre, die Flachdachdämmung und eine Abdichtung unter der aufgeständerten Photovoltaikanlage ersetzen heute den alten Aufbau. In Summe ergibt sich daraus ein U-Wert des Dachs von 0,11 W/m²·K. Die eingesetzten Dämmpakete in dem Maßen 1600 x 1200 Millimeter verfügen über eine Wärmeleitfähigkeit von 023 und eine Druckfestigkeit von 120 kN/m². Damit ist der Untergrund druckstabil genug, um die Solaranlage zu tragen.
Nordseite brauchte höhere Dämmleistung
Auf der Gebäude-Nordseite verbaute man ab dem 3. Obergeschoss ein Wärmedämmverbundsystem mit „purenotherm“ als Systemkomponente. „Purenotherm“ weist ab einer Dicke von 120 Millimetern einen U-Wert von 0,209 W/m²·K auf.
Im Herbst 2014 erhielt das Produkt die „Allgemeine Dämmstoffzulassung für Wärmedämmverbundsysteme“ durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DiBt). Bereits vor einiger Zeit bestätigte das DiBt die Zulassung von purenotherm als Brandschutzriegel für diverse Vollwärmeschutz-Fassadensysteme.
Der Einsatz als Brandschutzriegel ist möglich, weil PU-Hartschaumplatten generell eine deutlich verringerte Brennbarkeit gegenüber anderen Dämmmaterialien aufweisen und somit einen effizienten Brandschutz gewährleisten. In Abhängigkeit von Rohdichte und Deckschicht können sie dauerhaft Temperaturen zwischen -30 und 110 Grad Celsius vertragen, kurzzeitig halten sie sogar Temperaturbelastungen von bis zu 250 Grad Celsius stand. PUR/PIR-Hartschaum wird in der Baustoffklasse B2 angeboten. Er neigt nicht zum Glimmen, schmilzt im Brandfall nicht und tropft auch nicht brennend ab, so dass sich ein Brand nicht unbemerkt in der Dämmschicht ausbreiten kann.
Hier finden Sie weitere Informationen zum Zukunftshaus
Autor: Frank Mörke, Industrial Marketing, Covestro
Bautafel: