Klimafreundlich bauen mit Modulbauweise

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Energie
Deutschlandweit erste Modulbau-Kita wurde als EnergiePlus-Gebäude von ALHO realisiert

Insgesamt acht Kitas hat das Dortmunder Wohnungsbauunternehmen DOGEWO21 inzwischen mit ALHO gebaut. Eines ist die Kita Montessori-Haus am Dortmunder Phoenixsee. Das in ALHO Modulbauweise erstellte Gebäude macht mit seinem innovativen Energie-Konzept von sich reden, das vom Bochumer Ingenieurbüro Wortmann-Scheerer zusammen mit ALHO entwickelt wurde.

Ein Energiekonzept, das aufgeht

„Es galt zunächst eine Energiebilanz für das Kita-Gebäude aufzustellen, um dann errechnen zu können, wie viel Energie wir produzieren müssen, um die Vorgaben zu erreichen“, erläutert Klaus Wember, Geschäftsführer bei Wortmann & Scheerer und für das Energiekonzept verantwortlich. „Dabei gingen wir davon aus, dass die Kita von insgesamt 100 Personen – Kindern, Betreuern und Hilfskräften – an fünf Tagen die Woche jeweils 11 Stunden lang genutzt wird.“

Insgesamt hat das zukunftsweisende Haus eine Bruttogrundfläche von 1089 qm. Die ALHO Modulbauweise erreicht mit ihrer hocheffizienten Dämmung aller Bauteile in fast allen Bereichen per se passivhaustaugliche Werte, was sich bereits grundlegend positiv auf den Energiebedarf im Gebäude auswirkt. Die wesentlichen Einflussfaktoren für eine gute Energiebilanz sind neben der guten Wärmedämmung aber der Lüftungswärme-, der Warmwasser- sowie der Energiebedarf der ausgewählten Pumpen und Lüftungsgeräte.

Laut einem Bericht der EnergieAgentur.NRW aus dem Jahr 2016 liegt der tatsächliche Heizwärmebedarf des Hauses bei rund 13 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Die nötige Heizwärme wird von einer Sole-Wasser-Wärmepumpe (Leistungszahl: 4,8) bereitgestellt. Dazu führen fünf Tiefenbohrungen 122 Meter hinab ins Erdreich. Beim Verteilnetz mit 45 Grad Vorlauftemperatur wurde auf die Zirkulationsleitung verzichtet, so dass die Verteilverluste gering bleiben.

Zudem verfügt das zweigeschossige Gebäude über eine zentral und CO2-abhängig gesteuerte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. „Beim Lüftungskonzept gingen wir in den Gruppenräumen und Gruppennebenräumen von einem möglichst geringen Luftwechsel bei ausreichender Luftqualität aus und legten die Luftmenge pro Person auf mindestens 15 m³/h fest“, so Wember weiter. „Höhere Luftmengen hätten einen höheren Energiebedarf der Anlage bedeutet, und führen zudem zu trockener Luft im Winter. Eine weitere Energieeinsparung für die Lüftung wird durch CO2-gesteuerte Luftmengen erreicht, die bei nicht belegten Räumen die Luftmenge reduzieren. Die Fenster des Gebäudes sind trotz der mechanischen Lüftung zu öffnen. Es ist also eine zusätzliche natürliche Belüftung durch die Fenster im Sommer jederzeit möglich.“

Für regenerativ erzeugten Strom sorgen die160 Photovoltaik-Module auf dem Kita-Dach. Sie bedecken eine Fläche von 228 qm und haben eine Leistung von 36,4 kWp. Ihr Jahresertrag liegt bei rund 31.000 kWh.

Warum modular bauen?

Dass Modulbauweise mit dem richtigen Partner individuelles, nachhaltiges Bauen bedeutet, erkennen immer mehr öffentliche, private und auch privatgewerbliche Bauherren. Wann immer Gebäude mit vielen identischen Nutzungseinheiten erstellt werden, macht der Einsatz von seriell reproduzierbaren Moduleinheiten Sinn. Auch Objekte mit speziellen Anforderungen an Gebäude- und Ausbautechnik lassen sich mit den präzise vorgefertigten und ausgestatteten Raummodulen optimal umsetzen. Zahlreiche expandierende Unternehmen setzen darum auf die qualitativ hochwertige Bauweise des Modulbauunternehmens ALHO: So realisierte beispielsweise der mittelständische Kaffeeröster Darboven in Hamburg seine Hauptzentrale als Modulgebäude, ebenso das aufstrebende Technologieunternehmen Phoenix Contact in Blomberg. Und auch Großkonzerne wie Volvo, Audi, Siemens, Merck und F. Hoffman La Roche vertrauen auf die präzise geplanten und schnell errichteten Bauten.

Modulgebäude sind konventionell errichteten Gebäuden absolut ebenbürtig und bieten darüber hinaus eine ganze Reihe von Vorteilen. Planungssicherheit dank Termin- und Festpreisgarantie, Flexibilität durch freitragende Rahmenkonstruktionen, hohe Qualität durch die kontrollierte, industrielle Vorfertigung, rasant kurze Bauzeit dank paralleler Abläufe im Werk und auf der Baustelle, leise und saubere Abläufe bei Montage und Ausbau, bewährte Detaillösungen und Standards, sowie das „Planen und Bauen aus einer Hand“ – mit dem Modulhersteller als Generalunternehmer. Er liefert ein „Komplettpaket“ aus Beratung, Kalkulation, Planung und Ausführung, Technische Gebäudeausstattung, Projekt- und Bauleitung.

Modulbau: Fit für EnergiePlus

Bereits 2012 realisierte ALHO ein Modulgebäude auf Passivhausniveau für die LVR-Klinik in Düren. Mit der Kita in Dortmund setzte der Modulbauspezialist ein weiteres Zeichen für nachhaltige und energieeffiziente Architektur. 2015 war das Kita-Gebäude am Phönixsee ein Novum mit Pilotcharakter - für die Modulbaubranche, in Dortmund und über die Stadtgrenzen hinaus. Auch für Andreas Haus, der mit dem Bau von Kindertagesstätten bereits einige Erfahrung mitbrachte, war die Planung des EnergiePlus-Gebäudes etwas Besonderes. „Die Kita in der Weingartenstraße ist wegweisend für ganz Deutschland, weil sie als bundesweit erste Modulbau-Kita EnergiePlus-Standard erreicht hat“, sagt der Architekt nicht ohne Stolz.

27 Raummodule aus Stahl wurden in der Raumfabrik individuell vorgefertigt und in nur vier Tagen vor Ort zu einem Neubau montiert. Vereinzelte holzverschalte Flächen stehen zu hellen Putzflächen im reizvollen Kontrast. Während die Nordseite – energetisch sinnvoll – eher geschlossen gestaltet ist und nur kleine Fensteröffnungen aufweist, wendet sich die Südseite mit großen Glasflächen der Sonne zu. Bei flachem Sonnenstand im Winter sind effektive solare Energiegewinne möglich, im Sommer sorgen große Dachüberstände für baulichen Sonnenschutz und angenehme Verschattung, Dachbegrünung für ein angenehmes Mikroklima.

Stahlmodulbau steht für Nachhaltigkeit

Energetisch kommen beim Modulbau die positiven Eigenschaften der eingesetzten Leichtbaukonstruktionen zum Tragen, die bei schlanken Bauteilquerschnitten hoch wärmedämmende Konstruktionen ermöglichen. Die Kindertagesstätte weist Dämmstärken mit bis zu 28 Zentimetern auf. Der U-Wert der dreifach-verglasten Fenster beträgt 0,60 W/(m2K) für die Scheiben und 1,30 W/(m2K) für die Rahmen. Selbstverständlich werden im Modulbau alle Anforderungen der jeweils gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV) erfüllt, die Kopplung mit regenerativen Systemen wie Photovoltaik oder Erdwärme kann dann zu einem Jahresprimärenergiebedarf deutlich unterhalb des Passivhausniveaus bis hin zum EnergiePlus-Haus führen. Das gelegentlich angeführte Problem der hohen Wärmeleitfähigkeit der tragenden Stahlkonstruktion wird durch Überdämmung des Stahlrahmens soweit minimiert, dass der im Außenwandquerschnitt liegende Stahl keine relevante Wärmebrücke mehr darstellt. Die Stahlmodule, die in Werkhallen mit modernen Fertigungsstraßen witterungsunabhängig vorgefertigt und präzise konfiguriert werden, haben rundum eine gute Ökobilanz. Bereits die neuen Module werden zu einem bestimmten Prozentsatz aus Recycle-Stahl hergestellt. Außerdem können die Raummodule am Ende ihrer langen Nutzungszeit leicht demontiert, umgesetzt oder ohne Qualitätsverlust zu 100 % recycelt werden. Der geringe Bedarf an primären Rohstoffen und die energiesparende Herstellung von Bauprodukten aus Stahl schonen die natürlichen Ressourcen unserer Erde und entlasten so die Umwelt.

Hintergrund

Kommunen haben aufgrund ihres großen Gebäudebestands einen hohen Energiebedarf und zählen damit zu den wichtigsten Akteuren in Sachen Klimaschutz. Bundesweit haben Städte und Gemeinden darum EnergiePlus-Häuser als Möglichkeit entdeckt, gezielten Klimaschutz effektiv zu betreiben. Auch die Stadt Dortmund ging bereits 2011 mit ihrem Programm „100 EnergiePlus-Häuser“ an den Start: Bis 2021 sollen im Stadtgebiet 100 Häuser entstehen, die mehr Energie erzeugen, als für die Nutzung aufgewendet werden muss. EnergiePlus-Gebäude übertreffen jeden bisherigen Energie-Standard, denn auch Niedrigenergiehäuser verbrauchen, wie Experten betonen, noch zu viel Energie und selbst Passivhäuser emittieren weiterhin schädliches CO2 in die Atmosphäre. Ursprünglich zielte die Dortmunder Kampagne speziell auf Einfamilienhäuser ab, doch in der Zwischenzeit wurden auch Energie-Plus-Gebäude im Bereich des Geschosswohnungsbaus sowie die EnergiePlus-Kita „Montessori-Haus“ an der Weingartenstraße gebaut. Letztere ist ein Projekt des Wohnungsbauunternehmens DOGEWO21 und wurde vom Architekten Andreas Haus aus Herborn zusammen mit dem Modulbauunternehmen ALHO aus Friesenhagen im Jahr 2015 umgesetzt. Seither liefert es zuverlässig Energie.

Weitere Informationen zum Hersteller

erhalten Sie online unter www.alho.com

Text: © Iris Darstein-Ebner