Freie Montessori Schule, Berlin

cuprotherm®-Objektbericht: Freie Montessori Schule, Berlin Systemvarianten: Fußbodenheizung, cuprotherm MINI __________________________________________________________________________

Kinder erleben Nachhaltigkeit hautnah: Energetische Modernisierung der Freien Montessori Schule Berlin Dämmung, regenerative Erdwärme und Einbau einer cuprotherm-Fußbodenheizung als Kernmaßnahmen

Lernen am "lebenden" Objekt: die Modernisierung eines Schulhauses ist für die Beteiligten auch eine Chance, das Projekt bewusst in den Unterricht mit einzubeziehen. So erleben Kinder und Jugendliche hautnah, was Begriffe wie Nachhaltigkeit oder Energiewende im Alltag bedeuten. Die Freie Montessori Schule Berlin nutzte bei der energetischen Sanierung ihrer Gebäude diese einmalige Gelegenheit. Deshalb gilt die energetische Sanierung des Schulgebäudes auch in der Fachwelt als Bauvorhaben mit Vorbildcharakter. Es wurde vom Bundesarbeitskreis Altbauerneuerung e. V. (BAKA) wissenschaftlich begleitet und aus Mitteln des Umweltentlastungsprogramms UEP II aus dem EU-Fonds für regionale Entwicklung gefördert. Die Zielvorgaben waren anspruchsvoll: Der Energiebedarf der fünf Altbauten sollte durch die Sanierungsmaßnahmen um insgesamt 80 % gesenkt werden, auf einen Endenergiebedarf von rund 30 kWh (m²a). Hierfür wurde schrittweise ein Bündel an Einzelmaßnahmen umgesetzt – von der Modernisierung der Gebäudehülle und des Innenraumes bis hin zur Umstellung auf erneuerbare Energiequellen. Kernstück waren die umfangreichen Wärmedämmmaßnahmen sowie die Installation einer Erdwärmepumpe in Verbindung mit einer cuprotherm-Flächenheizung der Wieland-Werke. Das Besondere an der Kupferrohr-Fußbodenheizung: Sie wird mit Hilfe einer speziellen Frästechnik in den bestehenden Estrich integriert. Dieses innovative Verfahren steht beispielhaft für die technischen Fortschritte in der Altbausanierung. Es ermöglicht beim Bauen im Bestand erstmals den großflächigen Einsatz der Fußbodenheizung als energieeffizientem Niedertemperatur-System. Die Montessori Schule ist als Ganztagsschule für alle Altersstufen ausgelegt – "Kinderhaus" für Kinder im Vorschulalter über die Grundschule bis zur Oberstufe mit Abiturabschluss. Das mehrjährige Bauvorhaben, das bei laufendem Schulbetrieb umgesetzt wurde, sollte die Schüler, Pädagogen und Eltern darin bestärken, "aktiv darüber nachzudenken, wie wir mit Energie umgehen", wie es der Schulleiter Uwe Reyher ausdrückte. Dieses Lernen durch "die Erfahrung der Dinge" entspricht auch dem pädagogischen Konzept von Montessori.

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Die Erfahrungswerte, die das Projekt lieferte, stellte die Schule über den BAKA e. V. auch der Fachwelt zur Verfügung. Das Bauvorhaben bezog sich auf die fünf Altbauten des insgesamt acht Gebäude umfassenden Ensembles. Ausgehend von einer energetischen Gebäudediagnose des Architekten Ulrich Zink wurde folgendes Maßnahmen-Paket schrittweise umgesetzt: Trockenlegung und Bauwerksabdichtung, Dämmung der Sohle und der Kellerbereiche, Einbau neuer Holzfenster neuester Generation (IV 92) sowie neuer Außentüren, Dämmung der Fassade, Dachdämmung, neues Heizsystem mit Erdwärme und Fußbodenheizung, neue Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sowie Optimierung der Beleuchtung. Wärmepumpe mit angeschlossener Flächenheizung Neben der umfassenden Dämmung beeinflusst insbesondere das Heizsystem den künftigen Energiebedarf maßgeblich. Ausgehend von Werten von weit über 500 kWh (m²a) für den Energiebedarf waren die alten, unsanierten und mit Fernwärme temperierten Gebäude wahre "Energiefresser". Durch die umfassenden Wärmedämmmaßnahmen sind die modernisierten Bauwerke wärmetechnisch nun so gut "verpackt", dass der Restbedarf an Heizenergie von einem NiedertemperaturSystem abgedeckt werden kann. Hierfür wurde bereits vor zwei Jahren im Schulgarten ein WasserSole-Wärmepumpensystem mit Erdsonden installiert. Dort wo bautechnisch möglich, setzte der zuständige TGA-Fachplaner Sebastian Züchner von der KPI Ingenieurgesellschaft auf die energieeffiziente cuprotherm-Flächenheizung der Wieland-Werke mit flexiblen, langlebigen Kupferrohren. Die Flächentemperierung hat damit einen dominierenden Anteil von rund 65 % in einem Mischsystem mit Fußbodenheizung/Radiatoren und ergänzt als Niedertemperatur-System die Wärmepumpe ideal. Durch die niedrige Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung von rund 30 °C reichen die 60 kW Wärmeleistung der Erdwärmepumpe aus, um das gesamte Gebäude-Ensemble mit über 4.600 m² Nutzfläche zu beheizen. Im Sommer kann die Wärmepumpe ebenfalls zur Temperierung genutzt werden – sie ermöglicht eine passive Kühlung im natural cooling Verfahren. Unterstützt wird die Flächentemperierung ganzjährig von der neuen Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Fußbodenheizung in den vorhandenen Estrich integriert Die Installation einer Fußbodenheizung – bei Altbauten aufgrund der Aufbauhöhen oft nicht umsetzbar – wurde durch die innovative Lösung cuprotherm MINI der Wieland-Werke ermöglicht. Speziell für den nachträglichen Einbau entwickelt, kommt diese auf dem bewährten cuprotherm-Flächenheizsystem basierende Lösung ohne zusätzliche Aufbauhöhe aus. Durch das Fräsen von Rillen in den bestehenden Estrich und das anschließende Einlegen der flexiblen Kupferrohre vom Typ CTX in die Rillen bleibt die Gesamthöhe der Bodenkonstruktion unverändert. Da der vorhandene Estrich genutzt werden kann, wird auch der bauliche Aufwand erheblich reduziert. Zum Fräsen wird nur der alte Oberbelag entfernt, sodass der nachträgliche Einbau der Fußbodenheizung innerhalb von nur wenigen Tagen realisiert werden kann – einschließlich der Verlegung eines neuen Bodenbelages. Estrichtrockenzeiten entfallen somit komplett. Die neue Lösung eignet sich für Böden mit einer Estrichmindestdicke von 30 mm und ist auf die flexiblen cuprotherm CTX-Rohre mit der Abmessung 14 x 2 mm ausgelegt. Der zuständige Bauleiter Ralf Bednarz hatte in der Fachpresse von der Frästechnik gelesen und sprach sich dafür aus, das System im ältesten Gebäude (Baujahr 1937) zunächst auf einer Testfläche auszuprobieren. "Dadurch, dass wir das ursprüngliche Höhenniveau des Fußbodens beibehalten wollten, kamen herkömmliche Nassestrich-Systeme technisch nicht in Frage", beschreibt Bednarz die Ausgangssituation. "Das Wieland-Flächenheizsystem mit dem cuprotherm MINI-Aufbau eignete sich hingegen perfekt für unser Bauvorhaben – auch was Kosten und Bauzeiten betrifft". Nach dem erfolgreichen Testlauf auf der Musterfläche entschieden sich der Architekt und der TGA-Planer in Abstimmung mit der Bauleitung für den großflächigen Einsatz der Flächenheizung mit "Null Aufbauhöhe". Dem Baufortschritt folgend werden alle in Frage kommenden Flächen mit Fräsmaschinen für die Verlegung der Rohre vorbereitet. Das staubfreie Ausfräsen übernimmt ein auf diese Aufgabe spezialisiertes Unternehmen im Auftrag des Heizungsbaubetriebes, denn das Fräsen selbst erfordert Erfahrung und ausgetüftelte Technik.

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Bei der Sanierung wurde die cuprotherm MINI-Lösung auf einer Fläche von insgesamt rund 1.850 m² eingesetzt, rund 10.300 m Kupferrohr wurden installiert. Der zuständige Installateur Detlef Maaß von der Sanartec GmbH erläuterte den Ablauf des Verfahrens: "Das Fräs-Team erledigte die Fräsarbeiten in unserem Auftrag, verlegte auf unseren Wunsch die Rohre in die Mäander, führte eine Druckprobe durch und spülte die Leitungen. Wir installierten die Verteiler und Schränke, kümmerten uns im Anschluss um den hydraulischen Abgleich und nahmen die Anlage ab." Anschließend wurde abweichend von der ansonsten bei der Frästechnik üblichen, direkten Fliesenverlegung in diesem Bauvorhaben ein Verbundestrich zur Aufnahme des Oberbelages Linoleum eingebracht. Der ausführende Installationsbetrieb hat mit der neuartigen Technik gute Erfahrungen gemacht und ist mit der Umsetzung in der Montessori Schule zufrieden: "Die Heizkreise sind gleichmäßig gezogen und nicht zu lang, sodass die Anlage sehr gut angesteuert werden kann. Und auch der hier zusätzlich aufgetragene Estrich ist fest, nach einem Tag sogar leiterfest, sodass die nachfolgenden Bauarbeiten zügig fortgeführt werden können."

Fräsarbeiten

In die eingefrästen Rillen wurden die CTX-Rohre verlegt.

Fußboden mit neuem Estrich.

Fazit Die energetische Sanierung der Freien Montessori Schule Berlin ist als BAKA-"Modellprojekt für Klimaschutz" ein vorbildliches Bauvorhaben für das Bauen im Bestand. Die Bedeutung als Leuchtturmprojekt wird durch die umfangreiche Förderung im Rahmen des EU-Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) mit ingesamt mehr als drei Millionen Euro unterstrichen.

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Mustergültig ist auch die Umsetzung der umfassenden Sanierung auf Basis einer ausführlichen Gebäudediagnose mit Thermografie sowie die langfristige wissenschaftliche Begleitung durch den BAKA e. V. Im Rahmen des Projektes wurde die Möglichkeit aktiv genutzt, moderne Verfahren wie die cuprotherm-Fußbodenheizung in der Variante MINI einzusetzen. Auch die Einbeziehung des Bauvorhabens selbst in die pädagogische Arbeit und die mediale Aufbereitung inklusive eigener Homepage sind beispielgebend. Homepage zum Bauvorhaben: www.koepenzeile.bakaberlin.de Homepage Montessori Schule: www.montessori-schule-berlin.de

cuprotherm-Flächenheizsystem mit neuen Bodenaufbauten Als Ergänzung zum klassischen cuprotherm-System für Trocken- und Nassbau sowie Gussasphalt bietet die Wieland-Werke AG mit cuprotherm CTX ein besonders flexibles Markenkupferrohr, das dem Anwender einen hohen Montagekomfort und wirtschaftliche Vorteile bietet. Ermöglicht wird dies durch ein leichtes, gewichtsreduziertes Kupferrohr, das mit einer fest haftenden Kunststoffummantelung versehen ist. cuprotherm CTX verfügt über eine für Metallrohre bisher nicht gekannte Flexibilität und lässt sich damit besonders einfach und leicht installieren. Neu im Programm für das cuprotherm-System sind die Modelle "cuprotherm MINI" ohne zusätzliche Aufbauhöhe sowie "cuprotherm ekoBoden" mit minimaler Estrichdicke bei hoher Tragfähigkeit. Beide Modelle sind prädestiniert für Bauvorhaben in der Bestandsrenovierung mit dem Schwerpunkt energetische Sanierung.

cuprotherm-eko.Boden

Objekt: Bauherr: TGA-Planung: Heizungsbau: Architektur: Bauleitung:

cuprotherm-MINI

Freie Montessori Schule Berlin, Köpenzeile 125, 12557 Berlin Montessori Stiftung Berlin KPI Ingenieurgesellschaft GbR, Dipl.-Ing. Sebastian Züchner, Berlin Sanartec GmbH, Oranienburg Architekt Ulrich Zink, Integra Planen und Gestalten GmbH, Berlin Büro für Bauplanung Ralf Bednarz, Berlin

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