Projekt-137: Entwicklung und Begleitforschung Niedrigenergiehäuser Dunkelsteiner Wald

Im niederösterreichischen Ort Neustift, ca. 12 km nordwestlich der Landeshauptstadt St. Pölten, entstand unter der Bauherrenschaft von sechs engagierten Familien ein partizipatives Wohnprojekt mit hohen ökologischen und sozialen Ambitionen. Forschungsbereich Wasser: Dem Bereich des verantwortungsvollen Umgangs mit der Ressource Wasser wurde von Planungsbeginn an hohe Aufmerksamkeit geschenkt. Auch das Ziel einer autonomen Wasserver- und –entsorgung wurde angestrebt. Während der Planungs- und auch während der Bauphase wurden zahlreiche Konzeptvarianten geprüft und auch wieder verworfen (insbesondere die Idee eines eigenen Brunnens und von Trockentoiletten; letzteres stellte sich als Fehlentscheidung heraus, da die Trockentoiletten geholfen hätten, die Notwendigkeit der Reinigung von Fäkalabwässern in der Pflanzenkläranlage zu vermeiden). Das Anlagenkonzept besteht aus einer Regenwassersammelanlage in Verbindung mit drei Zisternen von einem Gesamtfassungsvermögen von 29m³. Der Regenwasserspeicher bedient die Waschmaschinen und die Bewässerung des Gemüsegartens, wird gegebenenfalls mit Trinkwasser nachdotiert und ist mit einem Überlauf in den Schönungsteich ausgestattet. Die Besonderheit an der Regenwassersammlung ist die Tatsache, dass neben Abwässern klassischer, unbegrünter Dächer (insgesamt ca. 330m²) auch die Abwässer von bewachsenen Flächen genutzt werden (Gründächer und Drainageflächen oberhalb der Dämmschirme des Erdspeichers, insgesamt ca. 1.330m²). Die Begleitforschung hat gezeigt, dass die Regenwassersammlung von glatten Flächen unproblematisch, jene von Drainageanlagen aber qualitativ wie quantitativ problematisch ist. Betreffend die Wasserquantität ergab die Messung drastisch niedrigere Abflussbeiwerte, als sie in der Fachliteratur angegeben werden. Pflanzenkläranlage: Zur Reinigung der gesamten, auch der Toilettenabwässer, wird eine Pflanzenkläranlage eingesetzt. Die in der Pflanzenkläranlage gereinigten Abwässer werden in den Schönungsteich von insgesamt 325m² eingeleitet. Dieser kann auch als Schwimmteich genutzt werden. Forschungsbereich Energie: Ursprünglich war die Ausführung der Gebäude nach dem Konzept des PAHS (Passive Annual Heat Storage)-Systems geplant. Dieses Konzept sieht für Erdhäuser eine thermische Kopplung der erdberührten Bauteile an das umgebende Erdreich vor, um passiv solare Wärmegewinne während der Sommerperiode darin einzuspeichern. Der solcherart erwärmte Erdspeicher soll während der Winterperiode zur Temperierung des Innenraums beitragen. Eine unerwünschte Wärmeabgabe des Erdspeichers an die Erdoberfläche soll bei diesem System durch einen Wärmedämmschirm weitgehend verhindert werden. Das schlussendlich ausgeführte Haustechnikkonzept stützt sich auf folgende Elemente: 2 Stk. Sole-Wasser-Wärmepumpen (elektrisch, je 12kW) 120m² thermische Sonnenkollektoren, die im Sommer Wärme in den Erdspeicher speisen 3 Stk. Pufferspeicher für Heizungswasser mit je 7m³ Inhalt 2 Brauchwasserboiler mit je 400l Inhalt Jahreszeit-Erdspeicher unter der Bodenplatte mit aktiver Beladung durch die Solaranlage und aktiver Entladung mit der Wärmepumpe Kontrollierte Wohnraumlüftung, mit Wärmetauscher, ohne Zuluftnachheizung Die Messungen ergaben eine Energiekennzahl für Raumwärme (Heizwärmebedarf) von 23,7kWh/m². Die Häuser liegen damit im guten Niedrigenergiehausbereich, erreichen aber die Obergrenze der Spanne aller prognostizierten Werte. Die Ursache dafür liegt in Ausführungsmängeln und im Speziellen an einer ungenügenden Dämmung der Bodenplatte: mit einem U-Wert von 0,4W/m²K reagiert der Wärmeabfluss durch die Bodenplatte sehr empfindlich auf das darunter liegende Temperaturniveau, welches seinerseits durch die Wärmepumpen markant abgesenkt wird. Die Wintergärten, mit denen fast alle Wohnungen ausgestattet sind, sind ein integrativer Bestandteil des gesamten Energiekonzepts. Die Messergebnisse bestätigen, dass diese positive Beiträge zur Wärmebewahrung und Wärmebereitstellung liefern. Schlussfolgerungen: Das System PAHS in seiner ursprünglichen, von John Hait publizierten Form, kann nicht zur Nachahmung empfohlen werden und wurde deshalb in der Ökosiedlung Dunkelsteiner Wald adaptiert. Zusammenfassend kann folgendes festgehalten werden: Die Simulationen haben die Erfahrung bestätigt, wonach das 'Versenken' eines oberirdischen Gebäudes in das Erdreich ('konventionelles' Erdhaus) den Heizwärmebedarf um ca. 30% reduziert. Eine weiter gehende Senkung des Heizwärmeverbrauchs lässt sich mit einer Kombination beider Prinzipien prognostizieren: Wird der umgebende Erdspeicher sehr wohl durch Dämmung eingeschlossen, diese aber im Abstand mehrerer Meter vom Gebäude entfernt platziert, so ist eine weitere Verringerung des Heizwärmebedarfs um ca. 36% zu erwarten. Bautechnisch wäre letzteres Konzept aber schwierig umzusetzen, muss doch z.B. 4m unter der Bodenplatte eine belastbare Dämmschicht verlegt werden. Das Projekt wurde von der Abteilung V 10 des BMLFUW beauftragt.