Yes, we can

®ISOMAX-TERRASOL Casa "Zero Energia" - Proyectos

Wohnhaus Typ A
Perspektive Haus
Dachgeschoss/Untergeschoss

PLANUNGSRICHTLINIEN zur ®ISOMAX-Bautechnologie

Systemmodifizierbare Bau- und Klimatechnologie für Minergie - Gebäude

1. Allgemein
Die hier beschriebene Gebäudetechnologie sichert den Bewohnern dauerhaft ein gesundheitsförderliches und physiologisch begründetes Komfortempfinden. Das ®ISOMAX-Energiedämmsystem stellt durch die intelligente Zusammenführung der Komponenten Baukonstruktion und haustechnische Ausrüstungen eine zukunftsorientierte, resourcenschonende und damit dauerhaft umweltfreundliche Systembauweise dar.
Klimazonenunabhängig wird die Möglichkeit eröffnet, die differenziert angestrebten Klimatisierungsparameter und nutzungsabhängigen Leistungsanforderungen an das Gebäude bei wirtschaftlich geringem Betriebskostenfaktor variabel zu gestalten. Hervorzuheben ist seine Einsatzflexibilität und damit verbundene Anwendbarkeit sowohl bei der gestaltungsfreien Erstellung von Neubauten, wie auch bei der Generalmodernisierung von Altbauten. Damit in den Phasen der Projektierung und der Bauausführung keine offenen, den Funktions- und Arbeitsablauf störende Schnittstelle entstehen, ist es wichtig, bereits in der Planungsphase die Gründungs- und Umgebungsverhältnisse für das geplante Gebäude und die Zielsetzung des gewünschten Gebäudekomforts eindeutig zu bestimmen.

 

2. Grundlagen des ®ISOMAX-Systems
Das ®ISOMAX-System begünstigt und ermöglicht jede individuelle Gebäudegestaltung, sowohl im architektonischen als auch im konstruktiven Planungsvorgehen, nach jeweiligem Stand der Technik. An der Gebäudeprojektierung orientierte stationäre Bauelementvorfertigung und projektbezogene Ausführungsplanung der gesamten ®ISOMAX-System-Haustechnik sichern den optimierten und zukunftsorientierten Gebäudewert bei minimierten Standardbaukosten. Die Gebäudeaußenhaut besteht im Regelfall aus den Komponenten:

Innendämmung:                75 mm Styropor
Betonkern, konstruktiv (Leichtbeton):

150 mm, Dichte < 1200 kg/m³
Wärmeleitwert 0,26 W/mK
mittig angeordnete PP-Rohre

Außendämmung:75 mm Styropor

Unter Beachtung der örtlichen klimatischen Verhältnisse und bei Generalinstandsetzung bestehender Gebäude kann der Basisaufbau modifiziert werden. Der Dachaufbau ist ebenfalls mit PP-Rohren unterhalb der Dachhaut ausgerüstet und wird zur Erreichung des gewünschten U-Wertes von 0,08 W/m²/K mit Styropor gedämmt. Die Gebäudeunterseite wird ebenfalls mit Styropordämmung, in Abhängigkeit der Gebäudekonstruktion und Funktionalität, auf den erforderlichen U-Wert angehoben. Im Regelfall können Gebäude ohne Keller oder mit eng begrenzter Unterkellerung erstellt werden, da ein Technologie-Platzbedarf entfällt. Der im Regelfall unterhalb des Gebäudes liegende Erdspeicher zur Nutzung der Geothermie ist ein wichtiges Element zur Minimierung des Primärenergiebedarfs. Die Absorption und Einspeisung von Umweltenergie in den Speicher erfolgt über PP-Rohrregister der Wand- und Dachflächen, mittels eines gesteuerten, kreislaufbewegten flüssigen Mediums. Der Wärmegewinn aus dem unterhalb der Dachhaut platzierten Sonnenabsorber wird, über Thermostatventile gesteuert, den Wärmekreisläufen des Erdspeichers zugeführt. Selbst winterliche Sonnenenergie wird messbar und erdspeicherwirksam und damit systemwirksam genutzt.

3. Energetische Einordnung des ®ISOMAX-Systems
Das ®ISOMAX-Energiedämmsystem vermindert den Einsatz von Primärenergie zur Gebäudeklimatisierung so weit, dass die heute für Passivhäuser geltenden Verbrauchsdaten erheblich unterschritten werden. Die Forderungen an die Nullenergiehaus-Technologie und deren Primärenergie-Verbrauchswerte werden erfüllt. Die Verbrauchswerte können im Zusammenhang mit der ®ISOMAX-Technologie-Weiterentwicklung noch reduziert werden. Gegenwärtig liegt der Jahresheizenergieverbrauch der Altbauten in Deutschland bei 200 kWh/m²/a.
Die Gebäude nach der Wärmeschutzverordnung (WSVO) 95 erreichen Werte von 100 kWh/m²/a. Das Passivhaus liegt bei 15 kWh/m²/a. Gebäude, die nach dem ®ISOMAX-System erbaut sind, erreichen, je nach Dimensionierung der Konstruktionsparameter, Verbrauchswerte von 8 -12 > Q > 5 W/m²/a (siehe Anlage). Die graphischen Darstellungen und Tabellenwerte im Anhang zeigen deutlich den besonderen und systemeigenen segmentiert gesteuerten Energiefluss im ®ISOMAX-Haus. Die heute praktizierte ®ISOMAX-Technologie sichert zuverlässig die Deckung der Gebäude- Klimalastanforderungen. Zur Deckung höchster Kühl- oder Heizlastanforderungen, wie sie in Ausnahmefällen bei einer Sondernutzung von Gebäudeteilen oder besonderen Zweckbauten anfallen können, ist eine ergänzende Anordnung von Wärmepumpen und Plattenwärmetauschern eine ökologisch wie ökonomisch zu empfehlende Anlagenerweiterung. Die Systemschaltung der ®ISOMAX-Standardtechnologie ermöglicht es, die Brauchwarmwasserbereitung systemunterstützt und damit effektiv zu gestalten. Entwicklungen für den Einsatz von ökologisch wie ökonomisch sinnvoll nutzbaren Solar- und Fotovoltaik-Anlagen sind augenblicklich im Forschungs- und Erprobungsstadium und werden das Nutzungsspektrum der ®ISOMAX-Technologie in naher Zukunft noch erheblich erweitern.

4. Erdspeichergestaltung
Der Erdspeicher selbst und der diesem zugeführte Wärmegewinn aus der Gebäudehülle wird in die folgenden Ebenen unterteilt:

  • Kreis 1 bis + 25 °C
  • Kreis 2 bis + 20 °C
  • Kreis 3 bis + 15 °C
  • Kreis 4 bis + 10 °C

Die Ent- und Belüftung wird ebenfalls über den Erdspeicher betrieben. Der Erdspeicher bedient bedarfsabhängig sowohl Heizlast- wie Kühllastbedarf. Es wird empfohlen, das erd- und gebäudeüberdeckte Doppelrohrsystem der Gegenstrom-Ent- und Belüftungsanlage mit einem geringem Gefälle zum Haus zu montieren. Die besondere, ventilgesteuerte Doppelrohr-Systemkomponente des ®ISOMAX-Systems ermöglicht die konstante und bedarfsangepasste Optimierung der Lastfälle Winter- oder Sommerbetrieb. Die Strömungsgeschwindigkeit sollte bei max. 2 m/s liegen.
Die Rohrnennweite der Luftleitung im Erdreich kann mit einem NW-Sprung über der im Haus installierten NW-Leitungsführung bemessen und ausgeführt werden.
Die Montagetiefe der Rohrleitung beträgt im Regelfall > 0,5 m. Der Lüftungskreislauf sollte bedarfsangepasst dauerhaft betrieben werden. Sofern besondere Betriebzustände in der Anlagenplanung zu beachten und zu berücksichtigen sein sollten, können zeitweilig nicht genutzte Teilbereiche der Anlage alternativ über eine Bypass-Rohrführung reduziert betrieben und die betriebsüblichen Eigenschaften gesichert werden.

5. Kollektorgestaltung
Die Länge der PP-Rohrleitungen ( Dimension 20 x 2 mm ) jedes einzelnen, jeweils nach Aufnahmetemperatur gesteuerten Kollektorkreises, ist auf eine Länge von etwa 100 m zu begrenzen. Es werden also nach Bedarfsermittlung Teilkreise angeordnet und gekoppelt.
Der hydraulische Abgleich, in Verbindung mit den gewählten Pumpenleistungen und Regelventilen, ist stets bei Beachtung des zulässigen Schallpegels zu gewährleisten.
Der Schalldruckpegel sollte bei < 25 dB(A) liegen. Daher wird auch die Begrenzung der Rohrleitungslänge empfohlen. Die Anbindung von zusätzlichen bedarfsdeckenden Teilkollektoren auf großen Wandflächen ist möglich.
Jedoch sollte das Temperaturniveau nicht durch nachhaltige Mischprozesse erheblich reduziert werden. Die Registeraufteilung in Temperaturebenen ist, analog der Erdspeichergestaltung, zur betriebsoptimierenden Nutzung des Maximums der differenziert verfügbaren Speicherenergie des jeweiligen Temperaturbereiches, einzuhalten.

6. Bestimmung der Heizlast
Die Bestimmung der Heizlast erfolgt auf der Basis der DIN 4701, unter Beachtung der ®ISOMAX spezifischen Systeme. Bei der Berechnung der jeweiligen Systemkomponenten ist anzunehmen, dass einzelne oder mehrere Kollektoren noch nicht aktiv sind. Diese Situation ist nur nach der Fertigstellung oder bei Nichtbenutzung des Gebäudes zu erwarten. In diesem Fall ist aber auch die Normaußentemperatur nicht gefordert. Entscheidend für die Auslegung der Heizflächen bzw. des Wärmeeintrages ist der Energieverlust bis zur Rohrebene der Außenwand.' Diese Temperaturebene wird mit + 10 °C definiert. Der Wärmeverlust - über die Dachhaut und den Fußboden - ist ohne variable Größe zu berechnen. Der Luftwechsel zur Außenluftrate sollte mind. 1 betragen, bedarfsgerecht einstellbar sein und damit die Mindestforderungen überschreiten. Eine solche Systemsteuerung stellt sicher, dass es zu keinem Feuchtigkeitsniederschlag sowohl in der Wohnung als auch im Rohrsystem kommen wird. Auch eine erforderliche Anpassung der Luftwechselrate ist bei Veränderungen der Nutzungsart bestehender Raumgruppen somit leicht gegeben und über einen großen Regelbereich möglich. Die Kompensation der Wärmeverluste, die aus geothermiegespeisten und temperaturgesteuerten Wandkollektoren gedeckt werden, ist ein unmittelbarer Senkungsbeitrag des Primärenergiebedarfs und sichert die Energiebilanzwerte eines "Null-Energiehauses" mit zusätzlichem Energiezugewinn. Aus dem Erdspeicher steht dieser Teilwärmestrom im Temperaturbereich von + 10 °C unbegrenzt zur Verfügung.

7. Wärmebilanz
Das in den Anlagen als Beispiel betrachtete Wohnhaus zeigt die Betriebsstabilität des ®ISOMAX-Systems und dokumentiert exemplarisch den Anstieg der Werte der Temperaturebenen bei mehrjähriger Betriebszeit des Erdspeichers. Der Heizwärmebedarf wird in einer Bilanz der Wärmeverluste und -gewinne des Gebäudes über die Heizperiode ermittelt. Dabei werden realistische Ansätze für die Wärmeverluste einerseits und die Wärmegewinne durch Personen, Elektrogeräte und Solarstrahlung andererseits angenommen. Aufgrund der Ergebnisse langjähriger Forschung sind hierfür Rechenverfahren und damit verbindliche Vorgaben entwickelt worden. Das Ergebnis der Rechnung besteht im Energiekennwert Heizwärme, der angibt, wieviel Wärme dem Gebäude durch ein Heizsystem pro Quadratmeter Wohnfläche und Jahr zugeführt werden muss. Mit der Dateneingabe in die Passivhaus-Vorprojektierung ist gleichzeitig der wesentliche Teil der Arbeit getan, die für die Erstellung eines Wärmebedarfsausweises nach Wärmeschutzverordnung 1995 zu erledigen ist. Nach Eingabe der zusätzlichen Informationen werden die Daten in einen vorbereiteten Wärmebedarfsausweis übernommen.

Die Verwendung der vom > Passivhaus Institut < erstellten Software erleichtert die Planung. Die Benutzung dieser Passivhaus-Vorprojektierung erfolgt in Verantwortung des Planers.
Zu beachten ist, dass alle Flächen mit den Außenmaßen zu berechnen sind. Für die Fenster gelten die Rohbaumaße (das Einbaumaß).
Die Energiebezugsfläche, auf die sich das Endergebnis bezieht, ist die Wohn- bzw. Nutzfläche nach DIN innerhalb der thermischen Hülle.
Die internen Gewinne eines mit vier Personen genutzten Wohngebäudes können mit etwa 2500 kWh/a angesetzt werden.
Voraussetzungen für eine erfolgreiche Projektierung und Gebäudeerstellung sind die integrale Planung aller Systemkomponenten, ein schlüssiges Luftdichtungskonzept, sorgfältige Detailplanung und -ausführung sowie das Bemühen um einen geringen Strom- und Wasserverbrauch.

8. Projektierung
Komponenten:

  • Bei der Dämmung: U-Werte (früher: "k-Werte") unter 0,15 W/m²/K .Bei Neubau mit ® ISOMAX < 0,11 W/m²/K absolut.
  • Bei Bezug auf das Außenmaß, wärmebrückenfreie Ausführung.
  • Durch Drucktest nachgewiesene, ausgezeichnete Luftdichtheit. Der Drucktestkennwert n50 bei 50 Pa Über- bzw. Unterdruck darf 0,6 h -1 nicht überschreiten.
  • Verglasungen mit Ug-Werten unter 0,8 W/m²/K bei hohem Energiedurchlassgrad (<INS>></INS> 50 %), so dass auch im Winter Netto-Wärmegewinne möglich sind.
  • Fenster mit Uw-Werten unter 0,8 W/m²/K (nach der Europäischen Fensternorm EN 10077).
  • Höchsteffiziente Lüftungswärmerückgewinnung (<INS>></INS> 75 %) bei niedrigem Stromverbrauch ( Neubau - ® ISOMAX > 96% - 98% ).
  • Niedrige Wärmeverluste bei der Brauchwasserbereitung und -verteilung.
  • Hocheffiziente Nutzung von elektrischem Haushaltsstrom.

Die bloße Zusammenstellung geeigneter Einzelkomponenten reicht allerdings nicht aus, ein Plusheizenergiehaus/Nullenergiehaus zu erstellen. Die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten erfordern fundierte Kenntnisse und Beachtung der jeweiligen Einflussgrößen, um die angestrebte und störungsfreie Gebäude- und Systemfunktion zu erzielen.
Die besonderen Eigenschaften eines  ®ISOMAX-Hauses:
Energiekennwert Heizwärme < 15 kWh/m²/a und Primärenergie-Kennwert für die Summe aller Anwendungen (Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom) < 120 kWh/m²/a.
Das benannte Rechenverfahren basiert auf einer MS-Excel Arbeitsmappe und enthält folgende Rechenblätter:

Rechenblatt Flächen:

Überschlägige Flächenzusammenstellung

Rechenblatt U-Werte:

Berechnung der Bauteil-U-Werte

Rechenblatt mittel U:

Mittelung von Bauteil-U-Werten

Rechenblatt Heizwärme:

Heizwärmebilanz

Rechenblatt WSVO: 

Berechnung nach Wärmeschutzverordnung (WSVO 1995)

Rechenblatt WB :

Wärmebedarfsausweis

Rechenblatt Flächen: Ermittlung der Außenmaße alter Hüllflächen. Falls bereits eine CAD-Zeichnung existiert, können die Flächen evtl. mit Hilfe der CAD - Datei ermittelt werden.
Rechenblatt U Werte: Ansätze für Aufbau and U-Werte der Außenbauteile bestimmen.
Typische U-Werte für Wände, Dächer und Böden von Passivhäusem liegen zwischen 0,1 und 0,15 W/m²/K, bei Einfamilienhäusern teilweise auch darunter.

 

Planungsgrundlagen für IX Passivgebäude in Polen

Koncepcja budynku Przychodni Miejskiej 07.pdf

149 K

streszczenie 07.pdf

337 K