Zeitschrift EE

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2003-01: Solare Architektur

Photovoltaik

Kaltenegger imt3 Höchste Anforderungen des Bauherrn wurden bei diesem Plus-Energie-Bürogebäude in Passivhausqualität durch eine integrale Planung unter frühzeitiger Einbeziehung aller Sonderplaner konsequent umgesetzt.

Plus-Energie Institutsgebäude in Gutau

Von Erwin Kaltenegger*

Nachdem es im alten Firmensitz des Institutes für Marketing und Trendanalysen in Pregarten immer wieder zu Kapazitätsengpässen gekommen ist, bzw. es keine Möglichkeiten im Haus gab Seminare abhalten zu können, entschloss man sich zum Neubau eines entsprechenden Institutsgebäudes in der ca. 10 km entfernten Gemeinde Gutau.

Die Bauaufgabe als Herausforderung

Da der Institutsleiter Mag. Christian Hehenberger in seinen Vorträgen und Seminaren immer wieder von den Gebäuden der Zukunft spricht, die ihren gesamten Energiebedarf aus erneuerbaren Energien selbst produzieren, bzw. bei optimaler Konzeption sogar einen Energieüberschuss erwirtschaften können, war es selbstredend, dass das neue Institutsgebäude ein solches "Plus-Energie-Haus" sein sollte.

Folgende Anforderungen des Bauherrn mussten bei der Planung und Konzeption des Gebäudes eingehalten werden: keine Heizkosten, keine Stromkosten, keine Kosten für die Warmwasserversorgung, keine künstliche Gebäudekühlung, größtmögliche Tageslichtnutzung ohne jegliche Einschränkungen auf die Bildschirmarbeitsplatzqualität bzw. ohne Überhitzung der Arbeitsräume, ein jährlicher Gewinn von mind. 700 € durch die Einspeisung des überschüssigen PV-Stromes in das öffentliche Netz und schließlich die Erfüllung höchster Sicherheitsanforderungen.

Das Atrium als Zentrum

Der zweigeschossige beheizte Gebäudeteil über dem massiven Kellergeschoss aus vorgefertigten Wand- und Deckenelementen aus Stahlbeton, besteht aus einer hoch-wärmegedämmten vorgefertigten Holz-Rahmenkonstruktion, welche zum Teil mit einer hinterlüfteten Eternit-Fassade, sowie einem Verputz auf Dämmplatten, verkleidet wurde. Im Kellergeschoss befinden sich neben der Energiezentrale die Archiv- und Lagerräume des Institutes.

Herzstück des Erdgeschosses ist das zweigeschossige Atrium, welches nicht nur als Empfangs- und Verteilerfläche, sowie als Pausenbereich bei Seminaren, sondern auch als Veranstaltungsraum genutzt wird. Rund um das Atrium befinden sich neben den Büroräumen des Institutes auch ein Grafikbüro und das Druckzentrum für die hauseigene Werbeagentur, sowie der Seminar- und Vortragssaal mit diversen Nebenräumen (siehe Abbildung 2). Im Obergeschoss sind noch weitere Büroräumlichkeiten und ein kleiner Seminarraum angeordnet.

Aktives Energiemanagement

Bei Dämmstärken der Wände und Decken von 25,0 bis 35,0 cm ergeben sich U-Werte um 0,11 W/m²K. Die Fenster in Passivhausqualität haben einen U-Wert von 0,8 W/m²K. Die Differenz des rechnerischen Gesamtenergieverbrauches mit 22,3 kWh/m²a gegenüber der Passivhausmarke von ca. 15,0 kWh/m²a wird durch die aktive Komponente der zweischaligen Atriumsverglasung mehr als wettgemacht. Durch die über das hausinterne BUS-System vollautomatisch gesteuerten mechanisch öffenbaren Lüftungsflügel in beiden Verglasungsebenen und durch das Oberlicht-Fensterband des Atriums kann ganzjährig ein angenehmes Temperaturniveau im Atrium gewährleistet werden (siehe Abbildung 3). Jahreszeitbedingte Temperaturspitzen werden durch die vorhandene Fußbodenheizung und -kühlung auf Wasserbasis gekappt, wobei erwähnt werden sollte, dass für die sommerliche Kühlung die Temperatur des umliegenden Erdreiches ohne zusätzliche mechanische Kälteerzeugung ausreichend ist. Alle anderen Räume werden wie bei einem herkömmlichen Passivhaus durch die sogenannte Komfortlüftung mit dem notwendigen Restenergiebedarf und mit Frischluft versorgt.

Komfortable Tageslichttechnik

Die entsprechende Größe und Anordnung der Fenster- und Oberlichtflächen gewährleistet eine 80%-ige Tageslichtautonomie des Büro-, Seminar- und Atriumsbereiches während der normalen Arbeitszeit über ein Jahr gesehen. Als Überhitzungsschutz sind außenliegende Jalousien angebracht. Durch die asymmetrische Lamellenteilung wird bei Überhitzungsgefahr bzw. zu starker Blendung die Jalousie heruntergefahren und der untere Teil geschlossen. Im oberen Drittel werden die Lamellen so gedreht, dass zwar die direkte Sonnenstrahlung nicht in den Raum gelangt, durch die Umlenkfunktion das Licht aber an die Decke des Raumes gelenkt wird, und so trotzdem eine entsprechende Ausleuchtung des Raumes vorhanden ist. Auch diese Funktion ist an das BUS-System angeschlossen und wird zusammen mit der Energieverwaltung und der Kunstlichtanlage vollautomatisch gesteuert und verwaltet.

Abbildung 1
Die Gesamtfläche der PV-Anlage des Plus-Energie-Gebäudes beträgt ca. 208 m² mit einem prognostizierten jährlichen Stromertrag von ca. 16.500 kWh

Abbildung 2
Büroräume, Seminarräume, ein Vortragssaal, ein Grafikbüro und ein Druckzentrum sind rund um das zwei-geschossige Atrium angeordnet

Abbildung 3
Vollautomatisch gesteuerte mechanisch öffenbare Lüftungsflügel sorgen für angenehmes Temperaturniveau im Atrium

PV als Gestaltungselement

Da dieses Gebäude ja ein "Plus-Energie-Haus" sein sollte, wurde der Gesamtenergiebedarf (Gebäudeheizung und Stromverbrauch) berechnet und eine entsprechend große Photovoltaikanlage konzipiert, die sich an den Südwest-Fassadenflächen, sowie auf dem Dach des Gebäudes befindet. Die Gesamtfläche beträgt ca. 208 m² (22,05 kWp) mit einem prognostizierten jährlichen Stromertrag von ca. 16.500 kWh.

Teamwork von Anfang an

Der Umstetzungsphase ging eine sehr intensive Planungsphase voraus. Schon in der Zeit des Vorentwurfes wurde zusammen mit den Sonderplanern mit den Simulationen für die Energie- und Lichttechnik begonnen um in gegenseitiger konstruktiver Arbeit die hochgesteckten Ziele des Bauherrn erreichen zu können. Mit dem Gebäude des Institutes für Marketing und Trendanalysen wird nicht nur der Beweis geliefert, dass neben Wohnanlagen durchaus auch Bürogebäude als "Plus-Energie-Häuser" möglich sind, sondern dass energieeffizientes Bauen auch sehr gut mit einer zeitgemäßen Architektursprache umzusetzen ist.

Abbildung 4
Heizwärmebilanz des Plus-Energie Institutsgebäudes in Gutau

Durch diese Umschichtung der Steuerlast und den Abbau umweltschädlicher Subventionen wird einerseits die Umweltsituation verbessert, andererseits die Beschäftigung erhöht. Überall dort, wo durch die derzeitige Übernutzung der ökologischen Basis externe Effekte (z. B. Gesundheitsschäden, Naturkatastrophen) gegeben sind, stellt eine ökologische SteuerREFORM darüber hinaus einen Schritt hin zur Internalisierung externer Kosten dar und erhöht somit die Effizienz des Wirtschaftssystems. Eine ökologische SteuerREFORM ist daher deutlich zu unterscheiden von einseitigen Steuererhöhungen. Ebensowenig muss sich eine ökologische SteuerREFORM auf die Internalisierung - schwer zu berechnender - externer Kosten beschränken, sondern stellt auch ein marktwirtschaftliches Instrument zur Lenkung des Wirtschaftsgeschehens dar.

Obwohl die wissenschaftliche Diskussion dazu bereits seit Anfang der 90er Jahre weitgehend abgeschlossen ist, erfolgt ihre politische Umsetzung mehr als zögerlich. Europaweit entfallen etwa 7% des Gesamtsteueraufkommens auf ökologisch orientierte Steuern und Abgaben. Ökosteuern sind in der Praxis jedoch zumeist Verkehrs- und in geringerem Umfang Energiesteuern, wenngleich eine langfristige Ökologisierung des Steuersystems auch sonstige Umweltgüter (Wasser, Boden) und Emissionen (z. B. Lärm) einzubeziehen hat. Derzeit stammen OECD-weit nahezu 90% der ökologisch orientierten Steuern aus dem Verkehrssektor, gefolgt von Heiz- und Prozessenergie und Elektrizität mit etwa je 5%. Sonstige Steuern (z. B. Abfall) spielen im Hinblick auf ihren Beitrag zum Budget nur eine sehr untergeordnete Rolle.

Betrachtet man die Entwicklung der Ökosteuern seit Mitte der 90er Jahre, so ist ein leichtes Absinken des Anteils ökologisch orientierter Steuern am Bruttosozialprodukt (BSP) feststellbar (siehe Abbildung 2), wobei sich die einzelnen Staaten in Niveau und Dynamik jedoch deutlich unterscheiden. Während Dänemark mit 4,6% des BSP eine weltweite Spitzenstellung einnimmt, liegt ihr Anteil in den USA bei unter einem Prozent.

 

*) Dipl.-Ing. Erwin Kaltenegger ist Architekt in Passail, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. , www.dike.at [^]

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