Das Gebäude im Areal der denkmalgeschützten Thiepvalkaserne bietet eine attraktive Innenstadtlage. Ziel der Modernisierung war es, ein gutes thermisches Raumklima und einen geringen Energieverbrauch zu erreichen (Primärenergiebedarf nach Passivhausprojektierungspaket (PHPP) 43 kWh/m²a). Der Ausbau des Dachgeschosses war nur in Leichtbauweise möglich. Die Klimatisierung und Belüftung erfolgt ausschließlich über eine mechanische Zu- und Abluftanlage und zusätzlich bei Bedarf über Fenster. Ein Sole-Luft-Wärmeübertrager kühlt die Luft bei Bedarf im Sommer vor und sichert im Winter den Frostschutz (Abb 2, 3).

Perimeterdämmung

Die wärmebrückenfreie Dämmung der Wände und des Daches ist in den meisten Fällen einfach durchführbar. Der untere Gebäudeabschluss hingegen bietet bei vielen Altbauten eine Problemzone. Stärkere Dämmstoffdicken auf der Bodenplatte vermindern zum einen die Raumhöhe und zum anderen müssen z. B. Türstürze verändert werden. Die Dämmung der Flanken bewirkt im Laufe der Jahre, dass sich die Temperatur des eingeschlossenen Erdreichs erhöht. Es bildet sich ein „Wärmesee“, der die Wärmeverluste der Bodenplatte verringert. Berechnungen ergeben, dass die Dämmung der Flanken in Verbindung mit einer geringen Fußbodendämmung eine dem Passivhausstandard vergleichbare Qualität erreicht. Erste Ergebnisse werden in 2006 erwartet.

Sommerliches Raumklima

Der erforderliche Luftaustausch erfolgt in Tübingen über eine Lüftungsanlage mit mechanischer Nachtlüftung. Damit die während der Nachtstunden niedrigere Außentemperatur auch über den Tag im Gebäude genutzt werden kann, ist eine ausreichend hohe Wärmekapazität des Gebäudes notwendig. Aus statischen Gründen war in Tübingen der Dachausbau nur in Leichtbauweise durchführbar, daher wurden die Decken des Dachgeschosses mit Gipsplatten und darin eingebetteten mikroverkapselten Paraffinen (PCM) verkleidet. Die Phasenübergangstemperatur liegt zwischen 26 und 28°C. Diese Platten weisen im Bereich sommerlicher Oberflächentemperaturen Wärmekapazitäten wie ca. 5 cm Beton auf.

Momentaufnahme: Sommerliches Raumklimaverhalten

Wichtigster Wärmespeicher eines Gebäudes ist die Decke. Darunter bildet sich ein stabiles Warmluftpolster, so dass der Wärmeumsatz der Wände normalerweise höher als der der Decke ist. Soll die thermische Entladung der Decke gesteigert werden, ist es notwendig unter der Decke eine Luftströmung zu erzeugen, um den Wärmeübergang zu erhöhen. Aus diesem Grund befindet sich das Zuluftventil unterhalb der Decke, der Luftstrahl liegt an der Decke an.

Die Thermographieaufnahmen zeigen, dass die PCMFläche einen geringeren Temperaturgang im Vergleich zur konventionellen Gipskartonplatte (Referenz) aufweist (Abb 4). Setzt man den flächenspezifischen Wärmeumsatz der Referenzplatte an der Decke zu 100%, so hat die PCM-Decke einen auf 125% erhöhten Wärmeumsatz. Weitere Ergebnisse können nach der Messphase dargestellt werden.

Durchschnittliche Kosten einer Sanierung mit Passivhauskomponenten

Die Mehrkosten (brutto) pro m² Wohnfläche für eine Modernisierung mit Passivhauskomponenten gegenüber dem EnEV-Standard betragen ca. 120,- bis 150,- EUR/m². Bei einer optimierten Kostenplanung können diese auf rund 100,- EUR/m² gesenkt werden. Mit Passivhauskomponenten ist gemeint, dass neben einer sehr guten Dämmung (20-30 cm Dicke) und Fenstern mit Dreifach-Wärmeschutzverglasung und gedämmten Rahmen eine Lüftungsanlage mit Zu- und Abluft und WRG realisiert wird. Anteile für Forschungskomponenten sind hier nicht berücksichtigt und können die Kosten ganz erheblich beeinflussen. Der Heizwärmebedarf liegt anschließend bei ca. 25 – 30 kWh/m²a (PHPP).

Im Vergleich: Passivhäuser haben einen Heizwärmeverbrauch von 15 kWh/m²a. Das Erreichen des Passivhaus-Neubaustandards kann mit erheblichen Mehrkosten verbunden sein, da bei der Sanierung von Altbauen Randbedingungen vorliegen, die wesentlich die Gestaltung und Ausführung mitbestimmen. Die Zusatzkosten für die Sanierung des Bürogebäudes in Tübingen auf Passivhausniveau lagen mit 81,- EUR/m² (NGF) sehr günstig.