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.

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 Niedertemperatur-

System abgedeckt werden kann. Hierfür wurde bereits vor zwei Jahren im Schulgarten ein Wasser-

Sole-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.

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."

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.

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.

Objekt: Freie Montessori Schule Berlin, Köpenzeile 125, 12557 Berlin

Bauherr: Montessori Stiftung Berlin

TGA-Planung: KPI Ingenieurgesellschaft GbR, Dipl.-Ing. Sebastian Züchner, Berlin

Heizungsbau: Sanartec GmbH, Oranienburg

Architektur: Architekt Ulrich Zink, Integra Planen und Gestalten GmbH, Berlin

Bauleitung: Büro für Bauplanung Ralf Bednarz, Berlin