Große Energieeinsparung für kleine Leute

Auf den ersten Blick hat die „Städtische Einrichtung für Kinder“ in der Herner Florastraße mit dem ursprünglichen Backsteinbau nur noch die Farbe gemeinsam. Seit Anfang 2011 erstrahlt das 1953 errichtete Gebäude in einem warmen, satten Rot. Nebenher mahnt die kräftige Farbe Nachwuchs transportierende Eltern sowie vorbeifahrende Autofahrer zu besonderer Vorsicht. Insgesamt 90 Kinder im Alter von vier Monaten bis sechs Jahren werden zur Zeit in der KiTa in vier normalen Gruppen und einer Krabbelgruppe betreut.

Sanierungsarbeiten dringend erforderlich
In den 58 Jahren seines Bestehens wurde der Kindergarten im Ortsteil Wanne baulich kaum verändert. Die Außentüren und Fenster des nicht gedämmten Backsteinbaus stammten fast alle noch aus dem Errichtungsjahr. „Um die Räume im Winter zu erwärmen und warm zu halten, mussten wir enorm viel Energie aufwenden. Außerdem zog es durch viele Fenster“, so Klaus-Jürgen Strahlendorf, der beim Gebäudemanagement der Herner Stadtverwaltung für die haustechnischen Baugewerke zuständig ist.
Aufgrund des baulichen Zustands und der hohen Energiekosten der Kindertagesstätte entschied sich die Stadt Herne 2009 daher für eine komplette energetische Sanierung des Gebäudes. Mit Konzept und Planung der Gewerke Sanitär, Heizung und Raumlufttechnik wurde die Schaffrick Ingenieure GmbH aus Herten beauftragt, mit der frühere Projekte bereits erfolgreich umgesetzt wurden. Die Aufgabe der Ingenieure: Aus der Kindertagesstätte sollte ein Niedrigenergiegebäude werden. Mit dem von Schaffrick erstellten Konzept bewarb sich die Stadt Herne um das Förderprogramm des Landes Nordrhein-Westfalen. Nachdem die Fördermittel bewilligt und das Projekt finanziell gesichert war, begannen im Sommer 2010 die Sanierungsarbeiten. Während der siebenmonatigen Bauarbeiten, lief der Betrieb der Kindertagesstätte nur wenige Meter vom betroffenen Gebäude entfernt in Haus-Containern weiter.

Planung zur Energieeinsparung
Das Konzept sah nach der völligen Entkernung eine Dämmung der Wände sowie den Einbau neuer Außentüren und Fenster vor (Gebäudehüllenplanung: Wallmeier Stummbillig Planungs GmbH, Herne). Eine Holzpellet-Heizung sollte die Wärme für die Heizkörper in den Räumen sowie für das neue Zentrallüftungssystem mit Wärmerückgewinnung produzieren. Das Ziel: Die Räume sollen energieeffizient geheizt bzw. gelüftet werden – und das möglichst geräuscharm. Hierbei galt es, eine gleichermaßen leistungsstarke wie kompakte Lüftungslösung zu finden, denn das Gerät sollte im Hinblick auf die baulichen Vorgaben im Dachgeschoss untergebracht werden.

Vorkühlen und Vorwärmen durch Luft-Erdwärmetauscher
Um die Energieeffizienz der Lüftungsanlage weiter zu erhöhen, konzipierten die Hertener Planer einen Luft-Erdwärmetauscher (L-EWT) unterhalb des KiTa-Spielplatzes. Das Prinzip des L-EWT beruht darauf, dass die Temperatur des Erdreiches von ca. 7 bis 12°C (ab etwa 1,50 m unter der Geländeoberkante) über ein erdverlegtes Rohrleitungssystem im Winter zur Vorwärmung und im Sommer zur Abkühlung der angesaugten Außenluft genutzt wird. Das 1,50 m tief auf einer Fläche von 160 m² im KiTa-Garten verborgene Rohrsys­tem soll die angesaugte Luft im Sommer um rund 2 K kühlen bzw. im Winter um 2 K vorwärmen, bevor sie in das Zentrallüftungssys­tem geleitet wird. Der Anteil der über den L-EWT angesaugten Außenluft beträgt 60%; 40% werden dem Lüftungssystem hingegen über die Ansaugung auf dem Dach zugeführt.

Dämmung erfüllt Niedrigenergiegebäude-Vorgaben
Als die Backstein-Außenwände hinter einer 20 cm dicken Dämmschicht verschwunden waren, wurden die alten Außentüren und Fenster gegen neue aus wärmeisolierendem Material ausgetauscht und Fugen abgedichtet. Über das Ergebnis des anschließend durchgeführten Differenzdruck-Messverfahrens („Blower-Door-Verfahren“), dessen Nachweis für Niedrig­energiegebäude vorgeschrieben ist, freuten sich Planer und Bauherr gleichermaßen. Ohne aufwendige Nachbesserungen wurde für die stündliche Luftwechselrate ein Mittelwert von unter 1,5 ermittelt. Damit erfüllte die KiTa die Vorgaben der Energiesparverordnung (EnEV) für Gebäude mit Lüftungsanlagen. Michaela Krings, Leiterin der KiTa Florastraße freut sich vor allem über das praktische Ergebnis der Dämmung: „Im Gegensatz zu früheren Wintern war es in den kalten Monaten zu Beginn dieses Jahres den ganzen Tag über behaglich warm.“

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Lüftungs-Know-how von nebenan
Auch im Keller und auf dem Dach herrschte während der Sanierungsmaßnahmen rege Betriebsamkeit. Während die Techniker in den Kellerräumen die erste Holzpellet-Heizung in einer öffentlichen Einrichtung der Stadt Herne installierten und für die Verrohrung sorgten, hievte ein paar Meter weiter oben ein Kran die kompakte Zentrallüftungslösung in das enge Dachgeschoss der KiTa. Da eine hohe Energieeffizienz bei der Lüftung erzielt werden sollte, war ein vorkonfiguriertes Standardgerät die erste Wahl. Auch hinsichtlich der Segmentierung des Gebäudes in verschiedene Lüftungszonen wie Büros, Betreuungszimmer oder Toiletten eignet es sich gut zur Bedarfsdeckung.
Eine lange Anreise mussten die Service-Techniker beim Anschließen des Lüftungsaggregats nicht zurücklegen, denn die Planungs-Experten entschieden sich hierbei für ein „GEA Happel COM4plus“-Gerät der in Herne ansässigen GEA Air Treatment GmbH. „Weit mehr als die räumliche Nähe sprachen die Leistungsdaten des vorkonfigurierten Kompaktgeräts für diese Wahl“, so der verantwortliche Projektleiter Stefan Terheyden der Schaffrick Ingenieure GmbH.
Das mit einem Rotationswärmetauscher zur Energierückgewinnung ausgestattete Gerät ist so ausgelegt, dass es im Teillastbetrieb innerhalb einer Stunde die gesamte Luftmenge in der KiTa austauscht und damit eine Energieeffizienzrate von 90% erreicht. „Mit einem Nenn-Volumenstrom des Geräts von bis zu 3600 m³/h für Zu- und Abluft und einem Gesamtdruck von 988 Pa bei Zuluft bzw. 926 Pa bei Abluft ginge dies sicherlich auch schneller. Aber dann wäre der Energieverbrauch höher, der Betrieb lauter und es würden leichte Zugerscheinungen auftreten,“ so der Ingenieur.
Die im Mittagsschlaf schlummernden Kinder lassen sich jedenfalls nicht stören. Die geringen Luftgeschwindigkeiten und die niedrige Geräuschentwicklung von unter 35 dB (A) sorgen für einen leisen Transport der Luft in die Räume. F7-Filter gewährleisten dabei eine hohe Qualität der auf 20°C erwärmten Luft. Allein an den eigens von den Kindern gebastelten Mobiles, die von den Erzieherinnen gleich nach dem Einzug unter einige Lüftungsdüsen an die Decke gehängt wurden, ist der Betrieb der Lüftung erfahrbar: Bei geschlossenen Fenstern und Türen kreisen sie, als würden sie wie von Geisterhand leicht bewegt.

Umgewöhnung erforderlich
Als im Januar 2011 sämtliche Umbauten termingerecht beendet waren, zogen Kinder und Erzieher wieder in die nun rundum erneuerten Räume. Da zur gleichen Zeit winterliche Temperaturen zurückkehrten, musste sich die neue Lüftungslösung in den darauf folgenden Tagen gleich bewähren. Strahlendorf: „Nach kurzen Anlaufschwierigkeiten mit der Rationierung der Holzpellets haben wir dank dieser Realbedingungen das Heizlüftungssystem optimal einstellen können. Die gesamte Anlage läuft seither einwandfrei.“
Für einige Erzieherinnen brachte das neue Lüftungssystem eine kleine Änderung der Gewohnheiten mit sich. Statt wie früher bei warmen Außentemperaturen einfach die Fenster für Frischluft zu öffnen, mussten sie sich erst daran gewöhnen, dass „frische“ Luft und angenehme Temperaturen auch bei geschlossenen Fenstern gewährleistet sind.

Die Rechnung ging auf
Insgesamt fällt das Resümee von Planer, Bauherr und Nutzer positiv aus. Das Planungsbüro Schaffrick freut sich über die punktgenaue Umsetzung des Konzepts ebenso wie das Gebäudemanagement Herne über die termingerechte Sanierung und die zu erwartenden Kosteneinsparungen. Auch die Leiterin der KiTa ist begeistert: „Von einem alten Backsteinbau ist die Kindertagesstätte Florastraße in ein völlig neues Gebäude verwandelt worden, in dem der Aufenthalt jetzt ohne Ermüdung, ohne Frieren oder Schwitzen möglich ist.“ Dabei fällt der Blick der Leiterin in den sommerlich erleuchteten Garten vor dem Fenster. Trotz Sonnenschein lässt sie das Fenster geschlossen.

Autor: Uwe Taeger, Fachjournalist, München

Bilder: Gea Air Treatment GmbH, Herne

www.gea-airtreatment.de