Sommerliches Innenklima im Passivhaus-Geschoßwohnungsbau

CEPHEUS1)- Projektinformation Nr. 42: 28 Seiten, 23 Abbildungen, 3 Tabellen
Autoren: Rainer Pfluger, Dr. Wolfgang Feist; Passivhaus Institut; Oktober 2001

Der Bericht dokumentiert die wissenschaftliche Auswertung des sommerlichen Temperaturverhaltens dieses Gebäudes, welches im Zeitraum von Mai bis September 2001 meßtechnisch untersucht wurde. Aufgrund der ungünstigen Ost-/Westorientierung der Hauptfassaden hat man sich beim westlichen Gebäudetrakt (Baulos 1) für Schiebeläden entschieden, die je nach Bedarf als Verschattungseinrichtung genutzt werden können. Der östliche Gebäudetrakt kann aufgrund der geringeren Fensterfläche ohne variable Verschattungseinrichtung auskommen. Zu berücksichtigen ist jedoch, daß es sich bei beiden Gebäuden um Massivbauten (Kalksandsteinmauerwerk mit Wärmedämmverbundsystem sowie Betondecken und Estrich-Fußbodenaufbauten) handelt und Verglasungen mit relativ geringem g-Wert (42 %) eingebaut wurden.

Nach den günstigen Erfahrungen mit dem Sommerklima in südorientierten Passivhäusern der ersten und zweiten Generation stellten potentielle Bauherren immer häufiger die Frage nach dem Sommerverhalten von Passivhäusern in anderer Bauweise und mit abweichenden Orientierungen in Abhängigkeit von Verschattung und Lüftung im Sommer. Im Rahmen der Sommerfallstudie wurden Untersuchungen zur Beantwortung dieser Fragestellungen mittels umfangreicher computergestützter Parameterstudien durchgeführt. Über diese theoretischen Untersuchungen hinaus dokumentieren die vorliegenden Meßergebnisse Praxiserfahrungen und sind daher geeignet, die theoretischen Ansätze zu prüfen.

In der Untersuchung wurden die im Zeitraum von Mai bis September aufgezeichneten Meßdaten des Passivhaus-Geschoßwohnungsbaus Kassel-Marbachshöhe dokumentiert und ausgewertet. Um vergleichende Betrachtungen anstellen zu können, wurden sowohl die wichtigsten Gebäudekenndaten als auch die meteorologischen Kenndaten im Vergleich zum Testreferenzjahr zusammengestellt. Es zeigte sich, daß in der Meßperiode im Sommer 2001 gerade in den kritischen Monaten Juli und August sowohl überdurchschnittliche Solarstrahlungssummen als auch Außenluftmitteltemperaturen auftraten. Die Meßdaten können demnach als Härtetest für den sommerlichen Wärmeschutz betrachtet werden.

Die Dokumentation zeigt, daß die gemessenen Raumlufttemperaturen auch in den Hitzeperioden noch im behaglichen Bereich gehalten werden konnten. Damit ist auch für den sozialen Geschoßwohnungsbau geklärt, daß das Passivhauskonzept komfortable Sommerbedingungen gewährleisten kann.

Die einzelnen Wohneinheiten wiesen untereinander Temperaturunterschiede bis zu ca. 5 K auf. Diese Unterschiede werden auf ihre Ursachen hin überprüft. Es zeigte sich, daß die Südwohnungen im Mittel um 3,1 % höhere Überschreitungshäufigkeiten aufweisen.
Die Abhängigkeit der Überschreitungshäufigkeit vom Geschoß ist zwar erkennbar, aber nicht stark ausgeprägt. Gleiches gilt für die Abhängigkeit vom Haushaltsstromverbrauch, welcher die Höhe der inneren Wärmequellen bestimmt. Die inneren Wärmequellen wirken sich zwar auf die Raumtemperaturen aus, der Effekt wird aber vom Lüftungsverhalten und der thermischen Kopplung der Wohneinheiten untereinander überlagert.


Typischer Verlauf in einer Wohneinheit
 

Inhaltsverzeichnis CEPHEUS-Projektinformation Nr. 42, Sommerfall Kassel
 
1
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3
4
4.1
4.2
4.3 
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9

7
Vorwort 
Zusammenfassung 
Zusammenstellung der wichtigsten Gebäudekenndaten für das Sommerverhalten 
Das Meßkonzept 
Raumlufttemperaturen 
Wetterstation 
Zusätzliche Messungen über Datalogger 
Dokumentation und Auswertung der Meßergebnisse 
Klimadaten 
Verlauf der Raumlufttemperaturen 
Thermische Behaglichkeit 
Korrelation zwischen Außentemperatur und Raumlufttemperaturen 
Einfluß von Verschattung und Ausrichtung 
Innere Wärmequellen 
Transmissionswärmeströme 
Lüftungsverhalten 
Statistische Auswertung der Raumlufttemperaturen 
Fazit: Sommerkomfort im Passivhaus-Geschoßwohnungsbau 
Literatur

1) CEPHEUS: Cost Efficient Passive Houses as European Standards; die wissenschaftliche Begleitung und Auswertung der Sommersituation wurde gefördert durch das Hessische Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Forsten (AZ VI 3.1-78a78/49 07).