Vision

Wünsche / Ziele Bauherr Ökologie/ Energieeffizienz/ Komfort:

• Errichtung einer kommunikativen Zone für Pausenzeiten, Veranstaltungen uvm. im Innenhof der beiden Schulgebäude (zwischen Volksschule und neuer Mittelschule).Ein Vorzeigeobjekt zu schaffen, welches für die nächsten Jahre einem modernen Schulbetrieb gerecht wird.
• Die Erhaltung der Bausubstanz durch Entkernung des Gebäudes soll einerseits graue Energie im Gebäude speichern und es andererseits ermöglichen, dass die Sanierung in den Sommerferien durchgeführt wird. Eine kurze Sanierungszeit soll durch die Vorfertigung der Fassadenelemente aus Holz, idealerweise durch einen Holzbauer aus der Region, zu Kostenersparnissen führen. Containerklassen werden dadurch nicht notwendig und der Schulbetrieb kann im Herbst in den neuen Räumlichkeiten fortgesetzt werden.
• Verwendung von Materialien aus der Region, wie das Holz für den Holzriegelbau waren den Bauherrn ebenso wichtig wie das Heizmaterial aus der Region. ( Dämmung aus Zellulose musste aus Brandschutzgründen ausgeschieden werden.)
• Wegen des erhöhten Platzbedarfs sollte das Obergeschoss teilweise ausgebaut und der Innenhof überdacht werden. Diese Maßnahmen führen zu einer Erweiterung der Bruttogeschossfläche von ca 5.200 m² auf 6.375 m²
• Nachhaltige, klimafreundliche und ressourcenschonende Umsetzung der Sanierung mit Fokus auf Energieeffizienz, NutzerInnenzufriedenheit und Raumluftqualität.

Ziele Planer:

• Das große Ziel war die Einhaltung der 10-wöchigen Bauzeit. Die Volksschule soll während der Sommerferien 2014 und die Neue Mittelschule während der Sommerferien 2013 saniert werden. Durch die gewählte Fassadenart (Holzriegelbauweise) wird ein hoher Vorfertigungsgrad erreicht, was zu einer kurzen Sanierungsdauer führen soll.Ein weiteres Ziel war die Komfortsteigerung in allen Belangen, was dichte Fenster, die Raumluftqualität und die Innenraumtemperatur in der Winterzeit betrifft.
• Alle 3 Einheiten sollen den Passivhausstandard erreichen um den zukünftigen Energiebedarf auf ein Minimum zu senken und um den Passivhaus-Komfort zu bieten. Als Referenzobjekt wurde das Schulzentrum Neumarkt in der Steiermark besichtigt, welches ebenfalls in Passivhausbauweise saniert wurde und die Erfahrungen mit der kontrollierten Be- und Entlüftungsanlage bislang sehr zufriedenstellend sind.

Gebäudehülle

Bauteilaufbauten:

• Die Außenwände werden an allen drei Gebäuden mit vorgesetzten Holzelementen (inkl. Integrierter Fenster) versehen. Diese ca. 40cm dicke neue Fassade übernimmt die Funktion der thermischen Hülle mit einem 30 cm dicken ROCKWOOL Mineralwolle-Dämmstoff. Die im Zwischenraum, zwischen alter Wand und neuer Fassade, eingebrachte 10 cm Steinwoll-Dämmung verbessert den U-Wert zusätzlich auf 0,06 W/(m²K).
• Die erdanliegenden Wände erhalten eine 30 cm feuchtebeständige XPS-Dämmung (U-Wert: 0,12 W/(m²K)).
• Zur Dämmung der obersten Geschossdecke wurden Mineralwolledämmplatten eingesetzt. 40 cm dieser Dämmung verbessern den U-Wert auf 0,09 W/(m²K).
• Das Flachdach des Zubaus der Neuen Mittelschule wird mit 30 cm Mineralwolle gedämmt  U-Wert 0,1 W/(m²K)
• Vom erdberührten Fußboden wurde der Unterbeton größtenteils entfernt. Die neu eingebrachten Dämmplatten reduzieren den U-Wert auf 0,17 W/(m²K). Im Turnsaal wird der erdanliegende Fußboden mit 8 cm PUR-Dämmplatten und 7 cm Polystyrol-Granulat gedämmt was zu einer U-Wert-Verbesserung auf 0,19 W/(m²K) führt.

Baustoffe:

• Soweit wie möglich werden umweltfreundliche Baustoffe zur Dämmung der thermischen Hülle verwendet:
• Holz als regionaler und umweltfreundlicher Baustoff als Grundmaterial der Holzriegelwände. Auch das Flachdach und je nach Bereich wird die oberste Geschossdecke ebenfalls mit Steinwolle und Mineralwolle gedämmt.

Fensterqualität:

• 3 Scheiben-Isolierverglasung: U-Wert 0,79 W/(m²K)
  Vermeidung von Wärmebrücken, Anschlussdetails
  Optimierte Wärmebrücken um Passivhausqualität zu erreichen.

Luftdichtigkeitskonzept:

• Ein Luftdichtheitstest ist für ein zertifiziertes Passivhaus vorgeschrieben. Lt. PHPP wird mit einem Drucktest- Ergebnis von 0,6 h-1 gerechnet. Der Blower-Door-Test brachte ein Ergebnis von n50= 1,2 h-1. Daher wurden weitere Untersuchungen beschlossen, um die Leckagen zu orten und den angestrebten Wert lt. PHPP zu erreichen.

Haustechnik

Heizung:

• Die zur Heizung ursprünglich verwendeten beiden Gasthermen mit einer thermischen Leistung von 210 kW werden durch eine neue Hackschnitzelanlage ersetzt. Ein 150 kW Kessel sorgt dabei für die Grundlastabdeckung, zur Erzeugung von Warmwasser für Duschen und WCs und zur Vorwärmung der Luft in einem Heizregister. Als Spitzenlast- und Reservekessel dient ein Gas-Brennwertgerät, welches mit Biogas befeuert wird.
• Der Hackschnitzellagerraum wurde extern vom Gebäude errichtet. Der alte Heizraum dient nun als Lager. Der Hackschnitzelkessel wird über eine Förderschnecke befüllt. Durch die externe Situierung des Hackschnitzellagers können umliegende Bauern diesen ohne viel Aufwand befüllen. Durch den regionalen Brennstoff wurde weitestgehend eine Energieunabhängigkeit erreicht.
• Der Heizkörperbestand und die Heizungsverteilung wurden auf dem alten Bestand belassen und nur wo es notwendig war erneuert. In neuen Bereichen wurde eine Fußbodenheizung installiert, z.B. in der neu geschaffenen Mehrzweckhalle die durch die Überdachung des Innenhofs entstanden ist.

Kühlung:

• Die Kühlung der Räume im Sommer erfolgt über Nachtlüftung. Umgehung des Wärmetauschers und automatische Öffnung der Lüftungsklappen in der Aula.

Lüftung:

• Einbau einer kontrollierten Be- und Entlüftungsanlage mit einem Wärmerückgewinnungsgrad von 90 %.

Sanitär:

• Eine Solaranlage, bestehend aus 16 m² Flachkollektoren, dient der Trinkwassererwärmung.

Elektrik:

• Im Zuge des Umbaus wird das Turnsaaldach erneuert. Auf diesem neuen, nach Süden gerichteten Dach wird eine Photovoltaikanlage mit einer Spitzenleistung von 42 kWp errichtet. Diese Anlage soll Energie für den Eigenbedarf produzieren und speist überschüssigen Strom in das Stromnetz ein.
• Die Optimierung der Beleuchtung erfolgt durch den Einsatz von LED-Technik, T16 Leuchtstoffröhren und einer Lichtsteuerung. Die Lichtsteuerung arbeitet mit Anwesenheitssensoren aber auch außenlichtabhängigen Sensoren. Der Energiebedarf für die Beleuchtung wird durch die getroffenen Maßnahmen minimiert.
• Der Eigenbedarf berechnet sich auf insgesamt 38 MWh/a. Die Photovoltaikanlage wird in etwa 42 MWh/a produzieren, womit die Schule energieautonom betrieben werden kann. Die Schule wird dadurch zu einem Plusenergiegebäude.

Regelungstechnik:

• CO2-abhängige Belüftung der Räume
• Nachtlüftung zur Auskühlung der Räume in den heißen Sommermonaten.
• Ausgefeilte Lichtsteuerung
• Außen- und Raumtemperaturgesteuerte Heizung

Solaranlage:

• Die Sonnenenergie wird durch eine PV-Anlage in Strom und durch eine solarthermische Anlage in Wärme umgewandelt.

Energieeffizienz

Maßnahmen zur Effizienzsteigerung:

• Zur Reduzierung der Kühllast wird ein außenliegender Sonnenschutz installiert, der raumweise aber auch zentral gesteuert werden kann. Lichtsensoren dienen der weiteren Effizienzsteigerung, da die Betriebsstunden der Beleuchtung um rund 60 % gesenkt werden können.

Abwärmenutzung:

• Die Wärme der Abluft wird mit einem Wärmetauscher im Lüftungsgerät zurückgewonnen und der Zuluft zugeführt.

Nutzung Erneuerbarer Energiequellen:

• Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen ist gegeben durch eine Photovoltaik- sowie Solarthermieanlage am Dach und zukünftig durch einen Hackschnitzelkessel zur Wärmeversorgung.

Besondere Lösungen:

• Die Belüftung der Räume ist CO2-geregelt.
• Das tiefe Fensterparapet, welches sich durch die Sanierung und der vorgesetzten Holzriegelwand ergeben hat, wird gestalterisch genutzt und gut angenommen.
• Die Akustikdecke am Gang der Volksschule wird als sehr angenehm empfunden.
• Die neu geschaffene Mehrzweckhalle zwischen Volks- und Neuer Mittelschule bildet einen tollen Platz zum Ausspannen, Kommunizieren für Veranstaltungen uvm.

Kennzahlen

Der spezifische Heizwärmebedarf beschreibt die erforderliche Wärmemenge pro Quadratmeter beheizte Bruttogeschossfläche, die ein Gebäude an einem bestimmten Ort (Klima) oder bei einem Referenzklima pro Jahr benötigt, um die Innenraumtemperatur auf 20 Grad Celsius zu halten.

Der Kühlbedarf ist diejenige Nutzenergie, die nötig ist, um die Räume eines Gebäudes beim Auftreten von Überwärmung auf die gewünschte Soll-Temperatur zu kühlen.

Als Heizlast versteht man jene Wärmemenge die notwendig ist, um den Wärmeverlust von Räumen auszugleichen.

Die Kühllast ist eine aus einem Raum abzuführende Wärmelast, die notwendig ist, um einen vorgegebenen Raumluftzustand zu erreichen oder zu erhalten.

Heizwärmebedarf/ vorher:

• Turnsaal
  • 26,83 kWh/(m³a)
  • bzw. 119,5 kWh/(m²a) lt. Energieausweis
• Hauptschule/Neue Mittelschule
  • 28,35 kWh/(m³a)
  • bzw. 102,9 kWh/(m²a) lt. Energieausweis
• Volksschule
  • 31,93 kWh/(m³a)
  • bzw. 111,4 kWh/(m²a) lt. Energieausweis

Heizwärmebedarf/ nachher:

• Turnsaal
  • 3,13 kWh/(m³a)
  • bzw. 16,3 kWh/(m²a) lt. Energieausweis
• Hauptschule/Neue Mittelschule
  • 3,11 kWh/(m³a)
  • bzw. 11,6 kWh/(m²a) lt. Energieausweis und 12.7 kWh/(m²a) lt. PHPP
• Volksschule
  • 3.27 kWh/(m³a)
  • bzw. 11.8 kWh/(m²a) lt. Energieausweis (Referenzklima)
• Unterschreitung der Anforderungen der OIB-Richtlinie für den Heizwärmebedarf um insgesamt 87,64%.

Kühlbedarf/ vorher:

• Turnsaal:
  • 0,49 kWh/(m³a)
• Hauptschule/Neue Mittelschule:
  • 1,09 kWh/(m³a)
• Volksschule:
  • 0,04 kWh/(m³a)

Kühlbedarf/ nachher:

• Turnsaal:
  • 0,27 kWh/(m³a)
• Hauptschule/Neue Mittelschule:
  • 0,16 kWh/(m³a)
• Volksschule:
  • 0,00 kWh/(m³a)
• Unterschreitung der Anforderungen der OIB-Richtlinie für den Kühlbedarf um insgesamt 93,22 %.

Spezifische Heizlast:

• Turnsaal:
  • Vorher: 67,3 W/(m²BGF) bei BGF von 814 m ²
  • Nachher: 16,2 W/(m²BGF) bei BGF von 1.039 m²
• Hauptschule/Neue Mittelschule:
  • Vorher: 60,8 W/(m²BGF) bei BGF von 2.391 m ²
  • Nachher: 13,2 W/(m²BGF) bei BGF von 3.176 m²
• Volksschule:
  • Vorher: 59,2 W/(m²BGF) bei BGF von 1.962 m ²
  • Nachher: 12,1 W/(m²BGF) bei BGF von 2.161 m²

Erwartete CO2- Einsparung:

• 354,65 t/a … -100%

Erwartete Kosteneinsparung im Betrieb:

• Gesamte kalkulierte Energiekosteneinsparungen in 4 Jahren: € 297.017,00

Amortisationszeit:

• Es wurde mit einer Amortisationszeit von 30 Jahren kalkuliert, wobei anzumerken ist, dass eine Sanierung unumgänglich war.

Kosten

Investitionskosten:

• Beantragte Investitionskosten: € 4.136.540,00

Einsparungen im Betrieb:

• Erwartete Einsparung an Brennstoff
  • durch die thermische Hülle des Gebäudes in Passivhausqualität,
  • die Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage und
  • die Solaranlage am Dach.
• Stromeinsparungen
  • Beleuchtungsoptimierung
  • PV-Anlage
• Durch die getroffenen Maßnahmen wird der Gebäudekomplex zukünftig zu einem Plusenergiegebäude. Das bedeutet, dass im Jahr mehr Energie erzeugt als verbraucht wird.
• Gesamte kalkulierte Energiekosteneinsparungen in 4 Jahren: € 297.017,00

Förderungen:

• Beantragte Investitionskosten: € 4.136.540,00
• Umweltrelevante Investitionskosten: € 3.672.641,00
• Förderbasis: € 3.375.624,00
• Förderungen: € 600.000,00 (bei Fördersatz von 17,77%), wobei diese Summe der maximalen Förderhöhe entspricht.

Performance

Messungen im Rahmen der Qualitätssicherung Herstellung:

• Blower-Door-Test (Luftdichtheitstest) n50 = 1,2 h-1Durch das Ziel der Zertifizierung als Passivhaus werden Maßnahmen getroffen um die Luftdichtigkeit zu verbessern.

Planungs- und Bauphase

Bericht zum Planungsprozess (Zusammenarbeit der Akteure, Schwierigkeiten, best practice Beispiele):

• Um die Genehmigung vom Land OÖ für die umfassende Sanierung zu bekommen mussten Hürden überwunden werden.Ein guter Zeitplan war notwendig um die Straffheit desselben auf der Baustelle auch wirklich einhalten zu können. Seitens der Bauleitung und seitens der Architekten war Controlling auf der Baustelle vorteilhaft.
• Die Akteure wurden bereits in Vorbesprechungen zum Bauvorhaben themenbezogen eingebunden. Gezielte Interventionen wurden gesetzt, wenn erste Anzeichen einer Zeitverzögerung auftraten.
• Eine rasche Reaktion auf unerwartete Ereignisse ist bei Sanierungsvorhaben mit kurzer Bauzeit notwendig.
• Das Vorliegen der abgestimmten fertigen Pläne zu Beginn der Bauzeit war notwendig um die Terminschiene nicht zu gefährden.
• Durch ein gutes Planungsteam angefangen vom Architekten bis hin zu den Bauherrn konnte nun ein ökologisches, energiebewusstes Gebäude errichtet werden, welches nun im Land Oberösterreich als Musterschule gilt.

Hindernisse im Planungsprozess (Genehmigungen/ Behörden/ Anrainer/…):

• Probleme traten wegen der erhöhten Kosten durch die umfassende Sanierung auf. Dem Bauherrn liegt Umweltschutz und Nachhaltigkeit sowie Nutzerfreundlichkeit am Herzen. Diese Thematik mit all ihren Vorteilen galt es in vielen Gesprächen der Variante „möglichst billig zu sanieren“ gegenüberzustellen und zu vertreten. Eine Sanierung, welche nicht „Standard“ ist kostet mehr Geld. Durch die Förderzusage des Klima- und Energiefonds konnten Sachverständige überzeugt werden, das Sanierungsvorhaben mitsamt den Mehrkosten zu genehmigen.

Empfehlungen:

• Eine genaue zeitliche Planung des Bauvorhabens war wegen des Schulbetriebs unbedingt erforderlich.
• Das oberösterreichische Landesrecht für Oö-Schulbau und –einrichtungsverordnung sieht für die Belüftung von Schulräumen die Fensterlüftung oder eine wirksame Be- und Entlüftungsanlage vor. Für den Bauherrn war, aufgrund von bekannten Studien, wegen des Passivhauskonzepts und um einen möglichst hohen Komfort in der sanierten Schule zu gewährleisten, die Installation einer Lüftungsanlage unumgänglich. Angesprochen wurde dabei die Studie aus dem Jahr 2003 mit dem Titel „Innenraumsituation in OÖ. Pflichtschulen,Berufsschulen und Landwirtschaftlichen Fachschulen“ welche eine kontrollierte BE- und Entlüftungsanlage empfiehlt:
• Manuelles Lüften stellt eine wirkungsvolle und notwendige, jedoch nicht in allen Fällen hinreichende Maßnahme dar. Auch konsequentes Lüften in den Pausen reicht vor allem bei mittel bis stark belegten Klassen und dichten Fenstern nicht aus, die erforderliche Frischluftmenge sicherzustellen.
• In diesen Fällen ist zur Gewährleistung ausreichender Frischluftzufuhr bzw. zur Vermeidung maßgeblicher Überschreitungen des hygienisch erforderlichen CO2-Zielbereichs ein zusätzliches Lüften während der Unterrichtszeiten oder der Einbau von kontrollierten Raumlüftungsanlagen erforderlich.

Nutzung

Nutzungskomfort/ Erfahrungen:

• Die Neue Mittelschule Rainbach im Mühlkreis erhielt 2014 den oberösterreichischen Landesenergiepreis, den Energie Star. Bauherr und Mitarbeiter wurden durch das Ergebnis sehr zufriedengestellt. Einige Kleinigkeiten die seit dem Einzug aufgetreten sind, sind teilweise noch in den Griff zu bekommen:
• Die Küche der Neuen Mittelschule verursacht eine Geruchsübertragung in andere Bereiche der Schule. Durch die Umstellung der Zonierung der Lüftungsgeräte konnte eine Verbesserung bereits erreicht werden.
• Die neue Beleuchtung mitsamt der Lichtsteuerung ist toll.
• Der neu installierte Schallschutz in den Gängen der Volksschule wird als sehr angenehm empfunden und findet gute Resonanz. Es wird überlegt diese Schallschutzelemente an den Decken der Gänge auch in der Neuen Mittelschule zu installieren.