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INHALTE DES BEITRAGS

Zweite Sanierungswelle mit Vielfachpotenzial
Dezentrale Lüftung mit Außenluftdurchlässen
Querlüftung mit „Hirn“
Vorbild für serielle Sanierungen

Das Ziel eines klimaneutralen Gebäudebestands ließ sich bisher nur schwer mit einem alten DDR-Plattenbau vereinen. Ein Pilotprojekt in Stadtroda, Thüringen, hat nun jedoch das Gegenteil belegt: 144 Wohneinheiten wurden unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten – nach einer Erstsanierung in 2001/2002 – erneut energetisch aufgewertet. Bei der ersten Sanierung waren die Fassadendämmung (WDVS-System mit 60 mm Mineralwolle WL 6035) sowie die Fenster erneuert worden (Um = 1,5 W(m²K). Die Kellerdecke wurde gedämmt (80 mm Polystyrol), die Versorgungsstränge der Lüftung saniert und die Heizkörper erneuert. Das Ergebnis waren erhebliche Energieeinsparungen und eine Minimierung des CO₂-Ausstoßes. Obwohl mit heutigen, bereits wieder moderneren Baustoffen noch größere Einsparungen möglich wären, blieben diese Bauteile bei der zweiten Sanierungswelle erhalten. Grund hierfür waren die Vermeidung unnötiger Umweltbelastungen (durch Demontage, Entsorgung, Neuproduktion und Montage) sowie eine bessere Nachhaltigkeit durch das Erhalten des Bestands, bis am Ende der Lebensdauer wirklich ein Austausch nötig ist.

Zweite Sanierungswelle mit Vielfachpotenzial

Um den energetischen Gebäudebestand dennoch auf einen heutigen Standard zu bringen, beauftragte die Stadtrodaer Wohnungsbaugesellschaft m.b.H. bei der IBA GmbH – Ingenieure Architekten 2021 eine Machbarkeitsstudie. Diese sollte relevante Punkte für eine zweite Sanierungswelle identifizieren und als Blaupause mit Handlungsempfehlungen dienen. Die Blaupause sollte für eine flächendeckende energetische Sanierung von Plattenbauten in Thüringen sowie weiteren Standorten nutzbar sein und eine moderne energieeffiziente Haustechnik beinhalten. Das Ergebnis, das z. T. bereits umgesetzt ist, umfasst u. a. Folgendes:

• Einblasdämmung aus Holzfasern (für den Drempel-/Kniestockbereich) zur Verbesserung der Wärmedämmung der obersten Geschossdecke (als Hitze- und Kälteschutz)
• Revincus-Grauwasser-Wärmerückgewinnungsanlage (potenzielle jährlich zurückgewonnene Energiemenge: knapp 160.000 kWh)
• vertikale Klimakläranlage (VertiKKA-Sysstem¹, bestehend aus modularen Grünfassadenelementen mit semitransparenten, steuerbaren und drehbar gelagerten PV-Modulen)
• Grauwassertank mit ca. 20.000 Liter Fassungsvermögen als Zwischenpuffer zur Reinigung des Wassers über die vertikale Klimakläranlage
• Fassadenbegrünung mit gleichzeitiger Reinigung des Grauwassers (über das VertiKKA-System) zur Minimierung des Abwasseranfalls
• Loggia-Verglasung mit an der Brüstung montierten PV-Anlagen (Balkonkraftwerke; südliche Ausrichtung und vertikale Anordnung; prognostizierter Jahresertrag: 364 kWh/a, geschätzte Rückspeisung: 18 kWh/a; Nutzung des Solarstroms in der jeweiligen Wohnung; 95 Prozent geschätzter erzielbarer Eigenverbrauch)
• Überarbeitung der vorhandenen PV-Anlage auf dem Dach (ohne aufwendige konstruktive Maßnahmen zur Verstärkung des Dachs; Leistung 72 kWp, prognostizierter Jahresertrag: 63.100 kWh, erreichbarer Eigenverbrauch: 37.200 kWh/a, Rückspeisung: 25.900 kWh/a, d. h. rund 59 Prozent erzielbarer Eigenverbrauch)
• (mittelfristiger) Einsatz von Elektrotankstellen im Bereich der Parkplätze vor dem Haus
• intensive Begrünung der Freianlagen mit trockenheitstoleranten Pflanzen
• Einsatz einer geregelten dezentralen Wohnraumbelüftung mit Wärmerückgewinnung (WRG) zur Verbesserung des Raumklimas und zur Minimierung von Heizkosten.

Dezentrale Lüftung mit Außenluftdurchlässen

Basis der Wohnraumlüftung ist ein Lüftungskonzept (gemäß DIN 1946-6) zur kontrollierten Wohnungslüftung mit WRG und Nachströmung durch Außenwandluftdurchlässe. Der berechnete, normativ notwendige Luftvolumenstrom zum Feuchteschutz beträgt in Stadtroda ca. 17 m³/h, der berechnete Luftvolumenstrom durch Undichtigkeiten nur etwa 6 m³/h. Da die Anforderungen zum Feuchteschutz damit deutlich größer sind als der Luftvolumenstrom durch Undichtigkeiten, war und ist der Einsatz einer mechanischen Lüftung unumgänglich. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie erwiesen sich eine entsprechende dezentrale Wohnraumlüftung (mit WRG) in Kombination mit Außenwandluftdurchlässen (basierend auf den bestehenden zentralen Strangentlüftungen der innen liegenden Bäder und Küchen) als beste Lösung (gemäß DIN 1946-6 und DIN 18017-3).

Zum Einsatz kamen bei diesem Projekt dezentrale Lüftungssysteme mit WRG von Inventer. Jede Einheit besteht aus paarweise angeordneten Lüftungsgeräten. Diese arbeiten im Gegentakt und wechseln automatisch zwischen Abluft- und Zuluftmodus, um ausgeglichene Luftvolumenströme sicherzustellen. Bei Inventer wechselt die Drehrichtung des Ventilators hierbei im 70-Sekunden-Takt. Strömt warme Innenluft nach außen, wird deren Wärme in einem innen liegenden Keramikkern gespeichert. Wird dieser anschließend von frischer Außenluft überströmt, gibt der Keramikspeicher Wärme ab und die frische Luft wird dem Innenraum erwärmt zugeführt. Wertvolle Heizenergie wird damit effizient genutzt statt vergeudet. Im Sommer gilt das Gleiche für die Kälteenergie. Dementsprechend speichert der Keramikkern Kälte (beim Abströmen der i. Vgl. zur Außenluft kälteren Innenluft) und kühlt die von außen nachgeführte Luft beim Überströmen vor.

Bei innen liegenden Räumen mit Feuchteeintrag – wie etwa Bad und Küche – und (bestehender) Abluftanlage empfiehlt sich die Kombination der dezentralen Lüftungssysteme mit Abluftgeräten. Letztere arbeiten ohne WRG und können entweder permanent oder bedarfsgeführt ausgelegt werden. Ziel ist es, feuchte Raumluft und Gerüche über das Lüftungsgerät nach außen abzuführen. Die Nachströmung der zusätzlichen Abluftvolumenströme erfolgt über die dezentralen Einheiten (mit WRG). Alternativ ist auch eine Abluftanlage ohne WRG mit Außenluftdurchlässen möglich. Die Außenluftdurchlässe werden dann im Zuluftraum, der mit dem Abluftgerät einen Raumverbund bildet, angebracht. Durch den so entstehenden Unterdruck strömt die Außenluft selbstständig nach. Zur Sicherstellung der hygienischen Mindestanforderungen verfügen die Außenluftdurchlässe über ein Filtersystem. Zudem sind sie standardmäßig mit einer Windsicherung ausgestattet.

Die dezentrale Gestaltung bietet den Vorteil, dass die Lüftungsgeräte in einzelnen Räumen oder Bereichen installiert werden können, individuelle Belüftungslösungen möglich sind und der Wartungsaufwand gering ist. Im Vergleich zu zentralen Lösungen erfordern dezentrale Systeme zudem viel weniger Installationsaufwand. Bei vorbereiteter Wandöffnung dauert die Montage pro Lüftungsgerät laut Inventer i. d. R. weniger als zwei Stunden. In Stadtroda wurden in den „normalen“ Vier-Zimmer-Wohnungen per Kernlochbohrung – die Lüfter werden paarweise in die Außenwände eingebaut – und dem Wandeinbausystem Simplex – d. h. einem Wandeinbaublock inkl. vorinstalliertem Rohr mit Gefälle – je vier Inventer iV14-Zero Connect Schalldämmlüfter² mit rund 87 Prozent WRG und Connect Steuerung sowie zwei Aventus Ablüfter – je einer in Küche und Bad – verbaut. Die Ablüfter wurden nicht an die Connect Steuerung angebunden, weil die Bäder und Küchen in dem Gebäude so klein sind, dass kein „eigentlicher Aufenthalt“ in den Räumen erfolgt. Dementsprechend ist keine permanente Lüftung nötig, sondern eine bedarfsgerechte Lüftung geeigneter. Um diese zu realisieren, wurde für die mit einem normalen Staubfilter ausgestatteten Ablüfter je ein separater Schalter in Küche und Bad installiert. Die Betriebsweise erfolgt gemäß DIN 18017-3 als 60/0, d. h. mit einem Leistungsvermögen von 0 bis 60 m³/h werden bei Nutzung des Raums 60 m³/h entlüftet; bei Nichtnutzung wird nichts gefördert. Derart werden sowohl Bad als auch Küche bei Nutzung innerhalb so kurzer Zeit entlüftet, dass keine Gerüche oder Feuchtigkeit in die restliche Wohnung gelangen.

Querlüftung mit „Hirn“

Die Betriebsdauer ist mit drei Stunden pro Tag und Gerät angesetzt, wobei die Abluft in den bereits vorhanden Abluftkanal abgeführt wird. Die auf dem Dach installierten zentralen Ablüfter wurden im Zuge der Sanierung abgeschaltet, da die Nachströmung von Frischluft über die Inventer iV14-Zero mit WRG erfolgt. Hierfür wurden die Komponenten (wie in Abb. 3 dargestellt) so angeordnet, dass innerhalb jeder Wohnung eine Querlüftung entsteht. Diese sorgt dafür, dass die Luft durch die gesamte Wohneinheit zirkuliert und auch die innen liegenden Wohnräume (Küche, Bad) ausreichend be- und entlüftet werden. Per Connect Steuerung lassen sich die iV14-Zero-Lüftungsgeräte durch einen zentral in der Wohnung platzierten Regler steuern. In Stadtroda sitzt dieser Regler meist im Flur. Es mussten – was bei Sanierungen ideal ist – nicht extra Steuerleitungen durch die Wohnung gelegt werden. Gleiches gilt für die in der Außenwand verbauten Lüfter, die einfach an der jeweils nächstgelegenen Steckdose angeschlossen wurden. Dank der sehr einfachen, unkomplizierten Installation konnte der Einbau der automatischen Lüftungsanlage im bewohnten Zustand und innerhalb kurzer Zeit erfolgen.

Vorbild für serielle Sanierungen

Die derart realisierte Lüftungsanlage ermöglicht eine bedarfsgerechte kontrollierte Wohnraumlüftung (24/7), verfügt über einen integrierten Wärmespeicher, entfernt kontinuierlich überschüssige Luftfeuchtigkeit (Schutz vor Feuchtigkeitsschäden und Schimmel), minimiert in Wohnräumen das CO₂, weist einen sehr niedrigen Stromverbrauch auf und stellt zudem ein lautloses, permanentes Lüften bei gleichzeitigem Erhalt der Wärme bzw. Kälte in den Räumlichkeiten sicher (dank WRG). Zusammen mit den eingangs erwähnten anderen Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz sollen nach der für 2024 geplanten Fertigstellung der Sanierung rund 160 MWh Energie rückgewonnen sowie 20.000 Euro und knapp 30 Tonnen CO₂ pro Jahr gespart werden. Die auf den Balkonen montierten PV-Anlagen sollen die Mieter um jährlich rund 150 Euro Stromkosten entlasten.

So wird aus einem alten, ineffizienten Gebäude im Zuge von zwei Sanierungen eine energieeffiziente Bestandsimmobilie mit Vorbildcharakter – Vorbild im Sinne einer energetischen Sanierung von Plattenbauten, von denen in der ehemaligen DDR bis 1990 mehr als 1,4 Mio. Wohnungen entstanden sind (allein 75.000 davon in Thüringen). Das mit über 2,4 Mio. Euro vom Land Thüringen geförderte Großprojekt in Stadtroda gilt schon heute als Meilenstein in der flächendeckenden energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden. Dabei kann die Maßnahme dank Förderung durch das Umweltministerium mietneutral erfolgen, d. h. die Investitionskosten werden nicht auf die Miete umgelegt, was – gepaart mit den künftig erzielbaren Energie- und Kosteneinsparungen – zu einer hohen Akzeptanz vonseiten der Bewohner beiträgt. „Ein so großes Wohngebäude mit 144 Wohnungen hat bislang in Thüringen noch niemand klimaneutral hinbekommen. Wir zeigen, was technisch machbar und v. a. auch bezahlbar ist. Ich hoffe auf Signalwirkung auch für andere Wohnungsunternehmen in Thüringen, die das Konzept auf baugleiche Gebäude übertragen können“, betonte Energieminister Bernhard Stengele (Grüne) bei einem Besuch vor Ort und fügte hinzu, dass das Projekt in Stadtroda für Tausende Wohnungen gleichen Typs nutzbar sei. Das Land werde die Wohnungswirtschaft bei solchen Projekten unterstützen.