Messdaten
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Energetische Sanierung im Denkmal - Montessori Schule in Berlin-Pankow
demo-best_berlin-pankow Adresse: Hadlichstraße 2, 13187 Berlin
Bauherr: KARUNA ‚Äď
Zukunft f√ľr Kinder und Jugendliche in Not e. V., Berlin
Antragsteller: KARUNA ‚Äď
Zukunft f√ľr Kinder und Jugendliche in Not e. V., Berlin
Ansprechpartner: J√∂rg Richert und Gabriela Sch√ľtzler,
Gesch√§ftsf√ľhrung KARUNA e. V.

 

 

Projektbeschreibung

 

Allgemeine Daten [1]
Projektadresse

Freie Integrative
Montessori Schule Pankow
Hadlichstraße 2
13187 Berlin
Deutschland

Baujahr 1899 - 1901
Sanierung 2009 - 2011
Anzahl der Sch√ľler 67 (2008) / 112 (2012)


Nutzfläche 964 m²
Energiebezugsfläche EBF 816 m²
Beheiztes Gebäudevolumen 3.012 m³
A/V 0,51 1/m
Transmissionswärme-
verlust
1,31 W/m²K (vor d. San.) /
0,30 W/m²K (nach d. San.)
b01_ansicht-nord-west
Nordwest-Ansicht des Schulgebäudes

 


Projekt√ľbersicht

Im Rahmen des Modellprojektes "Klimaschutz pur" des Bundesarbeitskreis Altbauerneuerung ‚Äď BAKA e. V. wurden die Ma√ünahmen zur energetischen Sanierung eines denkmalgesch√ľtzten Schulgeb√§udes entwickelt.
Unter dem Motto "Lernen in alten Mauern" soll es mit seinem umfangreichen Ma√ünahmenpaket als beispielhaftes Lernobjekt f√ľr die energetische Sanierung im denkmalgesch√ľtzten Altbau dienen und alle Generationen nachhaltig f√ľr den Klimaschutz sensibilisieren.
Im Jahr 2007 wurden die ersten einzelnen Bauarbeiten wie z. B. die Nachbesserungen am Dach umgesetzt, maßgeblich finanziert durch Spendengelder.
Mit der Unterst√ľtzung des Umweltentlastungsprogramms Berlin (UEP II) k√∂nnen nun die weiteren Arbeiten realisiert und ein m√∂glichst hochwertiger energetischer Standard erreicht werden.
Neben der hochwertigen W√§rmed√§mmung der gesamten Geb√§udeh√ľlle unter Ber√ľcksichtigung von Denkmalschutzaspekten und dem Austausch der Fenster sind vor allem die Erneuerung des Heizungssystems und die Installation einer Erdw√§rmepumpe und einer L√ľftungsanlage mit W√§rmer√ľckgewinnung geplant.
Dabei √ľbernimmt der BAKA e. V. die baufachliche Gesamtbetreuung der Sanierung. Weiterhin sind die Technische Universit√§t Dresden - Institut f√ľr Bauklimatik, die GFF ‚Äď Gewerbliche Akademie f√ľr Glas-, Fenster- und Fassadentechnik Karlsruhe, die Bundesanstalt f√ľr Materialforschung und ‚Äďpr√ľfung (BAM), das Institut f√ľr Bauforschung Hannover (IfB) sowie die Hochschule Augsburg mit ihren Forschungsvorhaben in das Projekt involviert.
In das Sanierungsvorhaben sind folgende Forschungsprojekte integriert:

- Zerstörungsfreie Untersuchungsmethoden mit Ultraschallmessung (BAM / BAKA)
- Neue Innendämmsysteme aus Vakuum-Isolations-Paneel (VIP) Elementen (TU Dresden)
- Holzwende 2020: Verwendung nachwachsender Rohstoffe.

Die Sanierung erfolgt bei laufendem Schulbetreib, was bedeutet, dass alle Ma√ünahmen eng mit der Schulleitung abgestimmt werden m√ľssen.

 

Lage

b02_lage-berlin
Standort der Schule in Deutschland
Breitengrad 50,52 ¬įN
L√§ngengrad 13,4 ¬įO
H√∂henlage 37 m √ľber NN
Mittlere Jahrestemperatur 9,8 ¬įC
Mittlere Wintertemperatur (Oktober - April) 4,7 ¬įC
Klimabeschreibung / Referenzstation Klimazone TRY:
4 Potsdam

 

Gebäudetyp / Baujahr
Gebäudetyp Baujahr
vor 1910 1910-1930 1930-1950 1950-1970 1970-1990 nach 1990
Dorfschule
Mehrgeschossige
Schule
Mittelflur-Schule
Seitenflur-Schule
Pavillon-Schule
Hallen-Schule
Zentral-Schule
Kammform-Schule
Offenes-Konzept-Schule
Cluster-Schule
Sonstige X

 

Gebäude

b03_grundriss
Erdgeschossgrundriss des Schulgebäudes

Die Montessori Schule liegt im Berliner Ortsteil Pankow. Das Geb√§ude steht frei auf einem Grundst√ľck nahe den S-Bahngleisen, die durch eine Baumreihe abgeschirmt werden. Die Schule ist verkehrsg√ľnstig gut angebunden; die S- und U-Bahnh√∂fe Pankow liegen wenige Gehminuten entfernt.

 

b04_plan-ansicht-NW b05_schnitt
Nordwest-Ansicht und ... ... Schnitt des Gebäudes

Als Gemeindehaus der evangelische Kirchengemeinde wurde das dreist√∂ckige Backsteingeb√§ude von einem in Pankow bekannten Maurermeister mit neugotischen Verzierungen um 1899 erbaut und ist wegen seiner Bedeutung f√ľr das Stadtbild in Pankow sowie aus ortsgeschichtlichen Gr√ľnden denkmalgesch√ľtzt.
Das Gebäude wurde in Massivbauweise mit Klinkerschichtmauerwerk mit Zierelementen errichtet.

 

b06_thermographie
Thermographie-Ausschnitt des Gebäudes

Etwa 60 % der vorhanden Fenster hatten Kunststoffrahmen und zu jeweils 20 % waren noch Holzkasten- und Einfachfenster mit Uw-Werten gr√∂√üer 5 W/m¬≤K vorhanden. Teilweise hatten Fenster wie auch die T√ľren keine Dichtungen.

Das Dach, die obersten Gescho√üdecken und die Fassaden waren unzureichend ged√§mmt und wiesen erhebliche W√§rmebr√ľcken auf.

Zusammenstellung der U-Werte der Geb√§udeh√ľllfl√§chen vor der Sanierung [1]
Bauteil U-Wert
[W/m²K]
Beschreibung
Außenwand 2,20 Massivbauweise mit Klinkerschichtmauerwerk
Fenster 2,20 Fenster mit Kunststoffrahmen
5,00 Holzkastenfenster, Einfachverglasungen
Steildach (Hauptgebäude) 5,88 Nicht gedämmter Bereich
0,18 Teilsanierter Bereich
Flachdach (Anbau) 1,00 60 bis 80 mm minearalische Dämmung
Boden 2,90 Zum Teil mit Holzwolle-Leichtbauplatten gedämmte Bereiche
0,17 Teilsanierter Bereich

Seit der fr√ľheren Sanierungsma√ünahme 2007 wurde die W√§rmeenergie durch zwei Gasbrennwertthermen erzeugt. Der fehlende hydraulische Abgleich und unged√§mmte Leitungen verhinderten eine effiziente W√§rmenutzung der Heizanlage.
Aufgrund des geringen Bedarfs wurde die Warmwasserbereitung √ľber dezentrale Boiler direkt an den Handwaschbecken vorgenommen.
Die Versorgung mit Frischluft wurde √ľber das manuelle √Ėffnen der Fenster geregelt. Diese Art zu L√ľften sowie die entstehende Zugluft erlaubte keine konstante Temperierung der R√§ume.
Bedingt durch diese Mängel wies das Gebäude einen sehr hohen Endenergiebedarf von 341,4 kWh/m²a auf und musste somit dringend saniert werden.

 

Energieeinsparung

Konzept

Die Reduzierung des Jahresprim√§renergiebedarfs um √ľber 85 % ist das Ziel der Sanierung und soll haupts√§chlich √ľber eine energetisch optimierte Geb√§udeh√ľlle und eine verbesserte Heizungstechnik erzielt werden.
Besondere Anforderungen an die Bauma√ünahmen werden durch den Denkmalschutz gestellt: da die Optik der Fassade zu erhalten ist, kann eine Au√üenwandd√§mmung nicht durchgef√ľhrt werden. Deshalb m√ľssen besonders hochwertige D√§mmmaterialien bei der Innend√§mmung verwendet werden, um einen guten W√§rmeschutz zu erzielen. Ebenso unterliegen die Fenster dem Denkmalschutz, da ihr Erscheinungsbild gem√§√ü historischer Vorlagen zu bewahren ist.
Eine Erdw√§rmepumpe und eine L√ľftungsanlage mit W√§rmer√ľckgewinnung werden zur weiteren Senkung des Prim√§renergiebedarfs installiert. Auch die Beleuchtung wird energetisch optimiert.
Die Kombination aller Ma√ünahmen soll zu einer Unterschreitung des Prim√§renergiebedarfs gegen√ľber einem Neubau nach EnEV 2007 um mehr als 40 % f√ľhren, weshalb dieses Projekt im Umweltentlastungsprogramm UEP II des Landes Berlin als ein besonderes Modellvorhabenmit beispielhafter energetischer Sanierung im denkmalgesch√ľtzten Altbau hervorgehoben wird.
Die einzelnen Schritte der Sanierung werden in Unterrichtseinheiten und Baubesprechungen thematisiert, so dass die Sch√ľler Themen zu Denkmal- und Klimaschutz praxisnah vermittelt bekommen.
Das Projekt wird vom BAKA mit der in Zusammenarbeit mit dem vom Bundesministerium f√ľr Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) entwickeltem Geb√§udediagnose-Softwareprogramm idi.al in allen Phasen begleitet.

 

Geb√§udeh√ľllfl√§chen

Da durch den Denkmalschutz die Veränderung der Außenfassade untersagt ist, sind die Sanierungsmaßnahmen der Außenwände auf die Innendämmung beschränkt.

b07a_fassadenschutz
Abschließende Oberflächenbehandlung des Sichtmauerwerks

Voraussetzung f√ľr den Einbau der innenliegenden D√§mmung ist die konstruktive Sanierung des Sichtmauerwerks von au√üen, das hei√üt die Reinigung der Klinkerfassade, Ausbesserung und Erg√§nzung der Fehlstellen der Klinkersteine und der Fugen sowie die Restaurierung der Fenstergew√§nde und Stuckgesimse.
Abschlie√üend erfolgt die Sicherung der Au√üenwand gegen√ľber Feuchtigkeitseintritt "Schlagregenschutz" mit dem "KROS-Verfahren (Kapillar-Regulierender-Oberfl√§chen-Schutz ‚Äď diffusionsoffen)" einem feuchteregulierenden System zur Oberfl√§chenbehandlung.


b07b_fenstergewaende
Restaurierungsarbeiten an den Fenstergewänden


Unter Ber√ľcksichtigung der vollst√§ndigen Fassadensanierung kann das Innend√§mmsystem mit 30 bis 35 mm starken Vakuum-Isolations-Paneelen eingebaut werden, kombiniert mit einem System aus mineralischen D√§mmplatten. Die dabei zugrunde liegende D√§mmwirkung ist 8 bis 10-fach h√∂her als bei konventionellen Systemen. So kann eine Wandd√§mmung mit einem U-Wert von 0,18 W/m¬≤K erreicht werden. Die Anschl√ľsse der Fensterleibungen werden umschlie√üend mit iQ-Term ged√§mmt und an der Au√üenwand einbindende Innenw√§nde erhalten einen in den Putz eingearbeiteten D√§mmkeil.

 

b07c_vip-und-mineraldaemmung
Kombination der Innenwanddämmung aus mineralischer Dämmung (links) und Vakuum-Isolations-Paneelen (rechts)
b07d_innendaemmsysteme
Aufeinandertreffen verschiedener Dämmsysteme:
iQ-Therm in der Fensterleibung, Vakuum-Isolations-Paneele auf der Außenwand und der Dämmkeil einer einbindenden Innenwand.
b08_doppelkastenfenster

Die Kunststofffenster des Bestands werden vollst√§ndig ersetzt durch einen neuen Holzfenstertyp mit einem U-Wert von 0,68 W/m¬≤K. Die Konstruktion des Fensters √§hnelt dem Prinzip eines Verbund- oder Doppelkastenfensters in einer 2-fl√ľgeligen Ausf√ľhrung nach dem historischen Vorbild, ausgestattet mit Isolierverglasung (Ug = 0,5 W/m¬≤K) in jeder Scheibenebene, wodurch ein hoher W√§rmed√§mmwert und ein erh√∂hter Schallschutz entsteht.
Die alten vorhandenen Holzfenster werden gem√§√ü der neuen Fensterkonstruktion aufger√ľstet oder gegebenenfalls ausgetauscht.


Die Dachkonstruktion muss im gesamten Aufbau einschlie√ülich aller Abdeckungen und Anschl√ľsse an die Au√üenw√§nde sowie den Ziergiebel erneuert werden. Dabei wird die bereits teilweise eingebaute D√§mmung erg√§nzt, so dass ein U-Wert von 0,17 W/m¬≤K erreicht werden kann. Zum Einsatz kommt ein Mineralwolle-D√§mmsystem.

 

b09_detail-daemmung-dach_bearb
Detailschnitt der Dachkonstruktion

Zusammenstellung der U-Werte der Geb√§udeh√ľllfl√§chen vor und nach der Sanierung [1]
Bauteil U-Wert [W/m²K]
Vor der Sanierung Nach der Sanierung
Außenwand 2,20 0,17
Fenster 2,20 0,69
5,00 0,69
Steildach (Hauptgebäude) 5,88 0,18
0,18 0,18
Flachdach (Anbau) 1,00 0,16
Boden 2,90 0,17
0,17 0,17

Heizung / L√ľftung / Beleuchtung

 


Der hochwertige W√§rmeschutz der Geb√§udeh√ľlle f√ľhrt zu einem geringen Heizw√§rmebedarf, weshalb die Heizungsanlage als Niedertemperatursystem ausgebildet werden kann. Als komplett neues Heizungssystem wird eine Sole-Wasser-W√§rmepumpe eingebaut. Die Abgabe der W√§rme in den R√§umen erfolgt zum Teil als Wandheizungssystem bzw. mittels eines Fu√übodenheizungssystems, das die Erneuerung des Fu√übodens einschlie√ülich dessen Abdichtung und W√§rmed√§mmung zur Folge hat.

 

b10a_heizungsverlegung-wand b10b_heizungsverlegung-boden
Verlegung der Heizverteilsysteme an der Wand und auf dem Boden

Der Einsatz der Sole-Wasser-W√§rmepumpe erm√∂glicht die sommerliche K√ľhlung des Dachgeschosses und eine aktive Regenerierung des Erdreichs in den Sommermonaten.
In den F√∂rderrichtlinien des Berliner Umweltentlastungsprogramms ist f√ľr die Auswahl der W√§rmepumpen vorgesehen, dass √ľber die geforderte Mindestenergieeffizienz hinaus, die gesamten klimatischen Effekte der W√§rmepumpe (TEWI-Wert = Total Equivalent Warming Impact) betrachtet werden m√ľssen.

Die Installation einer Be- und Entl√ľftungsanlage mit W√§rmer√ľckgewinnung vermeidet L√ľftungsw√§rmeverluste und sorgt gleichzeitig f√ľr eine gute Raumluftqualit√§t mit einer maximalen CO2-Konzentration von 1.500 ppm, was √ľber eine CO2-Steuerung sichergestellt werden soll.

Die geplante Optimierung der Beleuchtung mit dem Einsatz elektronischer Vorschaltger√§te und der Ersatz ineffizienter Leuchtmittel f√ľhren zur weiteren Reduzierung des Energieverbrauchs.

 

Energiebedarf
b11_energiebedarf
Energiebedarf vor und nach der Sanierung im Vergleich

 

Eine Prim√§renergieeinsparung von 202,3 MWh/a (Berechnung nach EnEV / DIN V 18599) soll durch das Zusammenspiel aller Sanierungsma√ünahmen erzielt werden, was zur Reduktion energiebedingter CO2-Emissionen von 46 t/a bei Fernw√§rme aus Kraft-W√§rme-Kopplung und Strommix f√ľhrt. Gegen√ľber dem Ausgangszustand sinkt der Prim√§renergiebedarf um 68 %. Der Nutz- und Endenergiebedarf wird im Vergleich zum Ausgangszustand um etwa 85 % reduziert. Die Energieeinsparung beim Heizw√§rmebedarf von 26,3 auf 3,9 Liter Heiz√∂l pro Quadratmeter wird als Ziel der Sanierung angestrebt.

 

Aufteilung der spezifischen Verbrauchswerte bezogen auf die beheizte Energiebezugsfläche [1]
Endenergie
[kWh/m²a]
Primärenergie [kWh/m²a]
Vor der
Sanierung
Nach der
Sanierung
Vor der
Sanierung
Nach der
Sanierung
Heizwärme 330,5 18,3 336,4 36,0
Trinkwarmwasser 2,0 2,5 5,3 6,7
Bel√ľftung 0,4 23,6 1,1 63,8
Beleuchtung 8,5 4,2 22,9 11,3
Gesamt 341,4 48,6 365,7 117,8

 

Kosten

Im Vergleich zu der zu Beginn der Ma√ünahmenumsetzung vorgenommenen groben Kosteneinsch√§tzung von 1.113.700 ‚ā¨ Gesamtkosten (siehe Tabelle) liegen derzeit die kalkulierten Kosten der Gesamtsanierung mit 1.010.390 ‚ā¨ noch darunter. Allerdings ist das Projekt noch nicht abgeschlossen und es kann noch zu √Ąnderungen kommen.

Sanierungskosten gemäß der ersten Kostenschätzung [1]

Position Kosten [EUR]
Dach 75.000
Fenster 106.000
Fassade und Dämmung 406.600
Fußböden und Dämmung 100.100
Technische Anlagen 226.100
Außenanlagen (nicht UEP) 92.800
Nebenkosten 107.100
Gesamt 1.113.700

Als besonderes Modellvorhaben erh√§lt das Projekt eine 90 %ige F√∂rderung aus dem Umweltentlastungsprogramm (UEP II) des Landes Berlin, das durch Mittel aus dem Europ√§ischen Fonds f√ľr regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert wird.

 

Zusammenfassung

Das voraussichtlich im Jahr 2011 realisierte europ√§ische Modellprojekt "Energetische Sanierung der Montessori Grundschule Berlin Pankow" soll aufzeigen, dass trotz Denkmalschutzauflagen f√ľr Bestandsgeb√§ude im Nichtwohnungsbereich ein sehr guter energetischer Standard erreicht werden kann.
Die dabei zur Innend√§mmung eingesetzten Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) sind bislang eine noch kaum erprobte Technologie und sto√üen bereits jetzt auf gro√ües Interesse in der Fachwelt. Die F√∂rderung durch das Land Berlin wie auch der EU erm√∂glichen so die forschungstechnische Projektbegleitung durch den Bundesarbeitskreis Altbauerneuerung ‚Äď BAKA e. V. und den darin involvierten Forschungseinrichtungen. Ein weiteres Ziel ist, das Modellprojekt selbst sowie alle Ergebnisse und Ver√§nderungen in den Bauteilen dauerhaft dokumentieren, evaluieren und einer breiten √Ėffentlichkeit vorstellen zu k√∂nnen. Hierzu werden in den Bauteilen entsprechende Messsonden eingebaut, die es erm√∂glichen, den Zustand der Bauteile √ľber Jahre hinweg zu beobachten. F√ľr Interessenten ist das Geb√§ude im Rahmen von F√ľhrungen zug√§nglich.
Auch zur gezielten Weiterbildung von Handwerkern im Rahmen der Projekte "Holzwende 2020: Verwendung nachwachsender Rohstoffe" und "Handwerkerprofil-Plus" soll das Projekt dienen. Handhabung, Verfahren und Methoden zur Bearbeitung der Dämmmaterialien, insbesondere der Vakuum-Isolations-Paneele, sollen den Handwerkern dabei vermittelt werden.

 

Zusätzliche Informationen

Literatur, Quellenangaben
[1] Angaben des Projekträgers
[2] Klimadaten des Deutschen Wetterdienstes; Monatserte der Station Berlin-Alexanderplatz
[3] BAKA ‚Äď Bundesarbeitskreis Altbau e. V. Berlin:
Brosch√ľre ‚Äď Montessori Schule, Energetische Sanierung im Denkmal,
PDF aus dem Download-Portal der VARIOTEC GmbH & Co. KG, Neumarkt,
http://variotec-innovation.de/download/C20a024a7X11f221d96dbXY2d80/ BAKA_Broschuere_Montessori.pdf
[4] Internetpräsenz des BAKA e. V. Berlin "Bautagebuch Montessori Schule"
‚Äď http://www.montessori.bakaberlin.de/index.php#ctext1265
‚Äď http://www.montessori.bakaberlin.de/schulprojekt/massnahmen.php
‚Äď http://www.bakaberlin.de/altbauerneuerung/modellprojekte_1.php

 

Projektpartner

Programmträger Beratungs- und Service- Gesellschaft Umwelt (B. & S.U.) mbH; Berlin
Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Baufachliche Gesamtbetreuung BAKA-Bundesarbeitskreis Altbauerneuerung e.V. Berlin;
Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Projektsteuerung: integra berlin architekten & ingenieure
F√∂rderung Umweltentlastungsprogramm (UEP II) des Landes Berlin, kofinanziert durch Mittel aus dem Europ√§ischen Fonds f√ľr regionale Entwicklung (EFRE)
F√∂rdermittelgeber: Senatsverwaltung f√ľr Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz, Berlin

 

Links

Förderprogramm des Landes Berlin: pfeil-rechts_blau www.uep-berlin.de

Homepage des Bauherren KARUNA e. V.: pfeil-rechts_blau http://home.snafu.de/karuna/index.html

Homepage der Schule: pfeil-rechts_blau www.montessori-schule-pankow.de/

 

Abbildungsnachweis

Fotos ‚Äď Datenkopf, Nordwest-Ansicht, Oberfl√§chenbehandlung, Fassadenrestaurierung, Innenwandd√§mmung 1 und 2,
Doppelkastenfenster und Energiebedarfs-Grafik ‚Äď aus [4]; BAKA-Bundesarbeitskreis Altbau e. V. Berlin


Pl√§ne ‚Äď EG-Grundriss, Schnitt, NW-Ansicht, Detailschnitt Dach sowie
Fotos ‚Äď Thermographie, Heizungsverlegung Wand und Boden ‚Äď aus [3]; BAKA-Bundesarbeitskreis Altbau e. V. Berlin

 

 

 

 
© 2013
Fraunhofer-Institut für Bauphysik