Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape

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Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Integrale Planung von Passivhäusern

               Dr.-Ing. Heinz Pape

            bauart konstruktions GmbH & Co.KG

 Präambel

 Gemäß dem Vorbild der alten Baumeister streben wir
 eine integrale Planung mit Architekten und Fachplanern
 an, um gemeinsam ökonomische, ökologische und
 technisch optimierte Lösungen zu realisieren.

 Durch die enge Zusammenarbeit mit Hochschulen und
 Materialforschungs- und -prüfungsanstalten und die
 ständige Präsenz in Fach- und Normenausschüssen sind
 wir in der Lage, in kürzester Zeit neueste Erkenntnisse und
 systemspezifische Sonderlösungen bei der Planung zu
 berücksichtigen.

 bauart stellt sich der gesellschaftlichen Verantwortung
 umweltgerecht, ressourcenschonend und wirtschaftlich zu
 konstruieren.

                                                               1
Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Baumeister

                      Filippo
                    Brunelleschi
                       *1377; 1446

Architekt und Baumeister
Erfinder und Ingenieur

                                      2
Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Kuppel Santa Maria del Fiore
Architektur: Ghiberti und Brunelleschi
Bauleitung: Brunelleschi

Erste doppelschalige Kuppel der
Renaissance;
Durchmesser: 45 m

                   Konrad Wachsmann
                      * 1901 (Frankfurt/Oder); 1980 Los Angeles

                                                  Architekt
                                                     und
                                                 Pionier des
                                                industriellen
                                                   Bauens

                                                                   3
Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
HOLZHAUSBAU
                                Technik und Gestaltung

Schematische Darstellung der modernen            Schematische Darstellung der Tafel-
   deutschen Fachwerkkonstruktion                      und Plattenbauweise

 Großsiedlung
 Leipnitz-Neuostra bei
 Dresden

 Architekt:
 Eugen Schwemmle

                                                                                       4
Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Landhaus in Caputh

Wolfgang Feist
Erfinder des Passivhauses

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Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
„Pionier“ des mehrgeschossigen
   Wohnungsbaus in Passivhausbauweise

Volkmar Rasch,
Faktor 10, Darmstadt

Warmmietmodell, Darmstadt                        „Wohnen bei St Jacob“

Präambel

Gemäß dem Vorbild der alten Baumeister streben wir
eine integrale Planung mit Architekten und Fachplanern
an, um gemeinsam ökonomische, ökologische und
technisch optimierte Lösungen zu realisieren.

Durch die enge Zusammenarbeit mit Hochschulen und
Materialforschungs- und -prüfungsanstalten und die
ständige Präsenz in Fach- und Normenausschüssen sind
wir in der Lage, in kürzester Zeit neueste Erkenntnisse und
systemspezifische Sonderlösungen bei der Planung zu
berücksichtigen.

bauart stellt sich der gesellschaftlichen Verantwortung
umweltgerecht, ressourcenschonend und wirtschaftlich zu
konstruieren.

                                                                         6
Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Integrale Planung

Integrale Planung

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                                     7
Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Integrale Planung

   „…. das simultane und interdisziplinäre
  Zusammenspiel kreativer Leistungen aller
      am Planungsprozess Beteiligten.“

Integrale Planung

                                      Quelle: ENECO.DE

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Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Vielen Dank für
            Ihre
            Aufmerksamkeit

WARUM nicht mehr die „alten“
      Baumeister ?

• ständig wachsende Anforderungen

• komplexere Bauweisen

• mehr Expertenwissen erforderlich

• kürzere Planungszeiten

• schwierigere Baustellenverhältnisse

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Integrale Planung von Passivhäusern - Dr.-Ing. Heinz Pape
Beispiele

Normen – Regeln- Richtlinien

 Stahlbetonbau       Mauerwerksbau      Holzbau        Stahlbau

 DIN 1045:1988
   84 Seiten         DIN 1053:1996   DIN 1052:1988   DIN 1880:1990
   (inkl. DIN 4227     45 Seiten       67 Seiten       132 Seiten
   mit 132 Seiten)

  Eurocode 2          Eurocode 6      Eurocode 5      Eurocode 3
  464 Seiten          242 Seiten      320 Seiten      974 Seiten

   Faktor 5,5          Faktor 5,3      Faktor 4,7      Faktor 7,4

                                                                     10
Normen – Regeln- Richtlinien

            Schallschutz                    Energieeinsparverordnung

                                             Wärmeschutzverordnung
           DIN 4109:1989                        Erstmals erschienen: 1977
             28 Seiten                           letztmalig novelliert 1995
                                                       25 Seiten

            DIN 4109
  seit mehr als 10 Jahren in der                     EnEV 2009
                                                     (seit Okt.2009)
         Überarbeitung                                75 Seiten

    VDI-Richtlinie 4100:2012
   (erhöhter Schallschutz im Wohnungsbau)
               33 Seiten

Teamgeist

                                                                              11
Planungsteams
                                     Tragwerks-
                                       planung

                                    Wärmeschutz
              Architekten

                                    Feuchteschutz

 Technische
  Gebäude-             Ingenieure
 ausrüstung                         Schallschutz

                                    Brandschutz

          Planungsaufgabe

                  Gebäudehülle

                                                    12
Wohnquartier

Variante 1: Dämmung unter Kellerdecke mit Verzahnung
            der Kellerwände oben

                                                       13
Variante 2: Dämmung der Kellerdecke mit Verzahnung der
            Erdgeschosswände unten

Variante 3: Dämmung unter Kellerdecke, Keller wird mit
            gedämmt, keine Verzahnung der Wände

                                                         14
Variante 4: Dämmung in der Kellerdecke, Sandwichprinzip

Alexander von Humboldtschule –
Passivhausschule in Lauterbach

                              Bauherr: Vogelsbergkreis

                                                          15
Varianten der Dämmung -
in Abhängigkeit der Gründung und der
Außenwandkonstruktionen

    Entwurf der Gebäudehülle

                                       16
• Kaum ein Schlagwort wird so häufig genutzt und so selten
  gelebt wie die Integrale Planung. Das hat einen Grund.
  Integrale Planung ist eine Haltung. Es geht hierbei nicht um
  eine DIN-Norm, einen Handlungsleitfaden oder eine Software,
  es geht um eine Teamfähigkeit. Architektur und Technik,
  Statiker und späteres Bauteam alle lassen sich auf ein
  gemeinsames Ziel ein. Das ist normal denken Sie? Dann
  haben Sie noch nicht gebaut.

                                                                 17
Planungsaufgabe

     • Keller

     • Gründung

     • Baugrube

                                  Gründungskonzept:

                                  •   wandartige Träger im EG

                                  •   Realisierung
                                      Gründungskonzept mit
                                      geböschter Baugrube

                                  •   Entfall eines durchgängigen
                                      Baugrubenverbaus
                                      (Ausnahme: Treppenhäuser)

Bodenpressung

           Baugrundverbesserung

                                                                    18
Darstellung des Arbeitsablaufs

Planung der Installation
im Konsens mit der Statik

                                      19
Wie trägt die Decke?

  Grundlage der
 Leitungsführung:

     Ein Plan!

                       20
Kragplattenbalkone
im Passivhaus?

                     AS&P, Frankfurt

                                       21
Kragplattenanschluss für Balkone
                – auch im Passivhaus ?

                                                   Warmmietenmodell Darmstadt

                          Warmmietmodell – Faktor 10, Darmstadt

Vorstellung Grundrisse                                     44/42          22.Februar 2012

                                                                                            22
Kragplatte über Eck

                                  • es gibt Standardlösungen

                                  • aber nicht für die
AS&P, Frankfurt
                                     gewünschte Balkontiefe

                                  • passivhaustauglich?

            Grundriss der Balkonplatte

                                                               23
Kragplattenanschluss für Balkone: Eckelement – nach Statik

Vorstellung Grundrisse                                 47/42                22.Februar 2012

   Ergebnisse der Wärmebrückenberechnungen

                             Längenbezogener
                         Wärmebrückendurchgangs-          minimale
                                koeffizient        Oberflächentemperatur
                                Psi – Wert                  [°C]
                                 [W/mK]

   Regelelement                   0,253                  17,91 > 12,60

                                                         12,26 < 12,60
   Eckelement                     0,285            (DIN 4108 –Tauwasserfreiheit (20°C,
                                                               50% rel.F)

Vorstellung Grundrisse                                 48/42                22.Februar 2012

                                                                                              24
Maßnahmen zur Erhöhung der Oberflächentemperatur –
           eine neue Planungsaufgabe !

                                                Ziel:
                                     Min Oberflächentemperatur
                                              > 14° C

                                         Maßnahmen:
                               • Gewichtsreduktion der Balkonplatte
                                 (Leichtbeton, Styroporeinsätze,
                                 Bubble Deck)

                               • Verkürzung der Kraglänge

                               • Erhöhung der Dämmkörperdicke

                               • Maßnahmen im Wohnungsinneren,
                                 z. B. lokale Bereiche mit
                                 Wärmedämmputz e

                               • Entkoppelte Eckbereiche
                                 (Reduktion der Bewehrungskonzentration)
                                                 49/42         22.Februar 2012

Das Ergebnis

                                                                                 25
Die Lösung

Fensteranschluss
im Bereich der Kragplattendämmfuge (14 cm) !

                               Das Planungsteam
                               ist „alarmiert“

Vorstellung Grundrisse                   52/42   22.Februar 2012

                                                                   26
Fenster -
 immer wieder ein
 Planungsthema
   •   Zertifizierte Passivhausrahmen

   •   Einbausituation

   •   U-Wert der Verglasung

   •   .......

Fenstereinbau

                 Alternativlos
                      !?

                                        27
Rahmenüber-
 dämmung

     und
    jetzt?

    Position des
Fensters - elementar

                       Quelle: die neue quadriga (2002)

                                                          28
6 cm Rahmenüberdämmung             3 cm Rahmenüberdämmung

 Variante 1                          Variante 2

 Variante 3                         Variante 4

  6 cm Rahmenüberdämmung             3 cm Rahmenüberdämmung
         1,2            1                   1,2          1

Variante 1                         Variante 2
               psi = -0,014 W/mK                  psi = -0,011 W/mK

         1,2         1,01                   1,2         1,01

                Psi = 0,005 W/mK   Variante 4     psi = 0,049 W/mK

     Einfluss auf Gebäudehülle:
     Unterschied Heizwärmekennwert: +1,5 kWh/m²a von V2 zu V4;
     entspricht ungefähr 10 cm Mehrdämmung auf den Außenwänden

                                                                      29
„Die Neugier steht immer
  an erster Stelle eines Problems,
      das gelöst werden will“

                                Galileo Galilei

    Planungsaufgabe

Vorelementierte, großformatige
      Fassadenelemente
        in Holzbauweise

                                                  30
TES EnergyFacade –
Holzbausysteme für die Bestandsmodernisierung

                                                31
Qualität Putzfassade mit
  WDVS – 30 cm (Passivhausneubau)

Die Bauaufgabe

Frankfurt - Rotlintstraße

                            Bauherr:
                            ABG Frankfurt Holding
                            Architekt:
                            Faktor 10, Darmstadt
                            Tragwerksplanung /
                            Brandschutz:

                                                    32
Maßanzug zum Preis eines Konfektionsanzuges:
         Bodyscanner von Windsor

                                               33
Kleinteiligere Lösungen – Variante 1

Kleinteiligere Lösungen –Variante 1

                                       34
Kleinteiligere Lösungen – Variante 2
 System lambdaplus - Altbauzentrum

Kleinteiligere Lösungen – Variante 2
System lambdaplus - Altbauzenztrum

                                        35
Nach der Sanierung

                     Architekt: faktor 10, Darmstadt

                                                       36
Modernisierung von 60 WE der WBG
      Grüntenstraße, Augsburg

        Modellvorhaben Obersten Baubehörde Bayern:   e% - Energieeffizienter Wohnungsbau
        Architekt:                                   lattkearchitekten, Augsburg
        Tragwerksplanung/Bauphysik:                  bauart, Lauterbach / München
        Holzbaubetrieb:                              Gumpp & Maier, Binswangen

Grüntenstrasse 30-32 (12 WE)                                   34-36 (48 WE)

• Badmodernisierung und Heizung fortlaufend

                                                                                           37
38
Werkseitige Vorfertigung

Montage der Elemente

                           39
Montage der Elemente

Nach der Sanierung

                            40
Sanierung Schule Ziegenhain und
 Neukirchen mit TES-Energy Facade

      Architekt: Kirschner + König, Heringen

Sanierung Georg-Lichtenberg Gymnasium
DENA Modellvorhaben

      Architekt: werk.um, Darmstadt

                                               41
Planen und Bauen
– ein Drahtseilakt ?

                „Andere“
           können es scheinbar
                 besser

                                 42
Celebrity Equinox

                    43
Planen und Bauen

    Forschung und                       Bauen und
     Entwicklung                       Überwachen

                       Betreiben/
                     Instand halten

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

                                                    44
bauartisten

Die Einen redeten so,
die Anderen redeten so,
die gesamte Versammlung war in
Verwirrung
und keiner wusste, warum er
gekommen war.

                                 45
Planen ist die geistige

Vorwegnahme zukünftigen

        Handelns

                            46
Oktober 2002

               47
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