Passivhäuser sind stets so konzipiert, dass die einfallende Sonnenstrahlung und die im Inneren vorhandenen Wärmequellen (Personen, Abwärme von technischen Geräten, …)  maßgeblich zur Bereitstellung von Raumwärme beitragen. Ein Gebäude, das nach dem Baukonzept Passivhaus errichtet wurde, wird also „passiv“ beheizt. Dies wird vor allem durch die Gebäudeausrichtung, eine kompakte Bauform, eine hochwärmegedämmte und möglichst dichte Außenfassade sowie durch eine besonders effiziente Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung ermöglicht. Zur Abdeckung des Spitzenwärmebedarfs  können mit fossilen Energieträgern betriebene Heizungsanlagen mit relativ kleiner Leistung ergänzt werden. Gemäß dem Passivhausstandard des Passivhaus Institutes in Darmstadt darf der Jahresbedarf an Wärmeenergie aus fossilen Quellen den Wert von 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter nicht überschreiten. Das entspricht ungefähr  der Wärmemenge, die beim Verbrennen von 1,5 Liter Heizöl freigesetzt wird.

Gebäude, die nach dem Baukonzept „Passivhaus“ erbaut oder saniert werden, ermöglichen einen Gebäudebetrieb ohne oder mit einem nur sehr geringen Bedarf an Wärmeenergie aus fossilen Energieträgern. Die tatsächlich erforderliche Menge an Wärmeenergie aus fossilen Quellen des Gebäudebetriebs hängt aber neben der Gebäudekonstruktion auch maßgeblich vom Nutzerverhalten ab. Wichtige Einflussfaktoren in diesem Zusammenhang sind z. B. die gewünschte Raumtemperatur und das Lüftungsverhalten.

Durch die Anwendung des Passivhaus – Konzeptes lassen sich zukünftig nicht nur erhebliche Mengen an Treibhausgas – Emissionen einsparen. Wer ein besonders energieeffizientes Gebäude errichtet, ist später auch weniger von Energiepreissteigerungen betroffen. Neben dem geringen Energiebedarf weist das Konzept Passivhaus noch weitere Vorteile auf: So sorgt die hochwärmegedämmte Außenfassade für ein behagliches Klima und für eine annähernd gleichbleibende Raumtemperatur im gesamten Jahresverlauf. Da die Außenwände auch im Winter nicht auskühlen, ist die Bildung von Schimmel im Innenraum unwahrscheinlich. Sofern die Lüftungsanlage ordnungsgemäß gewartet wird, ist die Luftqualität nachweislich höher als im Fall des manuellen Lüftens durch das Öffnen der Fenster.

Am 19. Mai fand bei regnerischem und kühlem Wetter der Spatenstich für den ersten Bauabschnitt statt. Trotz des Wetters waren zahlreiche Personen anwesend, als offiziell mit den Bauarbeiten für die neue Klimaschutzsiedlung begonnen wurde.

Aktuell befindet sich dort, wo einmal der erste Bauabschnitt fertiggestellt werden soll, eine Baugrube.  Diese wird später einmal den Keller des Gebäudekomplexes bilden. Große Teile des Gebäudekomplexes werden jedoch nicht unterkellert (vgl. Kapitel "Modell des ersten Bauabschnitts").

Bild 1 wurde vor der Betonierung der Kellerdecke aufgenommen. Zu erkennen sind die Dämmung aus extrudiertem Polystyrolschaum an den Außenseiten der Kellerwände sowie die horizontal liegenden Bewährungseisen, die inzwischen in den Beton eingegossen sind und gemeinsam mit diesem die Kellerdecke ausbilden.

Der Bereich außerhalb der wärmegedämmten Kellerwand wurde inzwischen mit Erdreich aufgefüllt.

Im westlichen Teil der Baustelle sind die Rohbauarbeiten inzwischen so weit fortgeschritten, dass die Decke vom ersten Obergeschoss betoniert werden kann (vgl. Bild 1).

Die Wände, die später besonders hohe Kräfte aufnehmen müssen, werden aus Stahlbeton gefertigt. Statisch weniger beanspruchte Wände werden aus Kalksandstein gemauert. Wände ohne statische Funktion werden im Rahmen des zu einem späteren Zeitpunkt erfolgenden Innenausbaus in sogenannter Trockenbauweise erstellt.

Auf Bild 3 erkennt man die fast vollständig eingebrachten Bewehrungseisen (roter Pfeil) der Bodenplatte  und die graue Schutzfolie auf der Wärmedämmung (blauer Pfeil). Zu sehen ist außerdem ganz links die Oberkante der vertikalen Außendämmung der Bodenplatte (vgl. gelber Pfeil).

Ungefähr in der Mitte von Bild 1 ist die fertig betonierte Bodenplatte des östlichen Baustellenbereichs zu erkennen (siehe roter Pfeil). Das streifenförmige Fundament vor der Bodenplatte (siehe blauer Pfeil) wird später einmal die Laubengänge tragen. Die Laubengänge dienen der Erschließung der oberen Geschosse.

Auf der Westseite wird demnächst die Decke des ersten Obergeschosses erstellt. Wie anhand des Gerüstes zu erkennen ist (siehe gelber Pfeil), wurde mit der Errichtung des ersten Querriegels begonnen (vgl. Kapitel „Modell des ersten Bauabschnitts“).

Wie auf Bild 1 zu erkennen ist, wurden am westlichen Abschnitt des Ost-West Riegels entlang der Straße „Im Gang“ die Rohbauarbeiten abgeschlossen und der Dachstuhl errichtet.

Auch die Rohbauarbeiten am westlichen Querriegel wurden inzwischen fertiggestellt.

Der Dachstuhl auf dem westlichen Querriegel steht inzwischen ebenfalls.

Auch am östlichen Querriegel sind die Bauarbeiten inzwischen vorangeschritten. Aufgrund der kühlen Witterung ruhen die Rohbauarbeiten aber zurzeit. Wenn es deutlich kühler als 5 Grad Celsius ist, erfolgt der Erhärtungsprozess des Betons nur sehr stark verlangsamt oder kommt sogar ganz zum Erliegen. Bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes kann es außerdem zu Schäden am Beton kommen, solange dieser noch nicht ausgehärtet ist.

Mit dem Einbau der Fenster im Bereich der Tagespflege wurde inzwischen begonnen.

Bild 7 zeigt den Anschluss eines außenliegenden Laubengangs an die Zwischendecke.

Früher wären Laubengang und Zwischendecke vermutlich als eine durchgehende Ebene hergestellt/ betoniert worden. Diese Konstruktionsweise weist aber folgendes Problem auf: Da sich die Zwischendecke im beheizten Innenraum der Laubengang aber im Außenraum befindet, wird viel Wärme aus dem Gebäude ungewollt „herausgeleitet“ (Wärmebrücke).

Daher konstruiert man Laubengänge, Balkone etc. heute anders. Im Fall der Klimaschutzsiedlung befinden sich beispielsweise zwischen den Laubengängen und den Zwischendecken sogenannte Isokörbe. Diese stellen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Laubengängen und den Zwischendecken her, minimieren aber dennoch die Wärmeleitung von innen nach außen.

Der Isokorb ist auf Bild 7 im Bereich des „blauen Bandes“ entlang der  linken Seite des Laubenganges zu erkennen.

Alternativ zu einem Isokorb wäre es auch möglich gewesen, den Laubengang rundum mit Wärmedämmung „einzupacken“. Der Aufwand hierfür wäre jedoch deutlich höher gewesen.

Die Rohbauarbeiten sind weiter vorangeschritten. Auf der Westseite kann bald mit der Errichtung des zweiten (und letzten) Obergeschosses begonnen werden.

Auf der Ostseite der Baustelle arbeitet man derzeit noch am Erdgeschoss. Vom Querriegel auf der Ostseite ist noch nichts zu erkennen. Dieser zeitliche Verzug zur Westseite ist übrigens beabsichtigt und hat logistische Gründe: Der Kran muss nach Abschluss der Arbeiten noch vom Grundstück gebracht werden können. Dies wäre jedoch schwierig, würde der gesamte Rohbau gleichzeitig fertiggestellt werden.

Im Vergleich zum Vormonat ist der östliche Teil des Riegels entlang der Straße im Gang deutlich „nachgewachsen“. Die Rohbauarbeiten wurden abgeschlossen und bereits in Kürze wird auch hier der Dachstuhl errichtet werden können.

Auf dem Dachstuhl des Querriegels an der Westseite wurde die Dachdeckung aus Ziegeln aufgebracht.  Auf Bild 2 ist der obere Dachaufbau gut zu erkennen:
- Dachabdeckung (Ziegel)
- Traglattung (zur Aufnahme der Ziegel)
- Dachabdichtung (rote Folie)
Die Wärmedämmung aus Mineralfaser wird zu einem späteren Zeitpunkt unterhalb der Dachabdichtung in die Dachkonstruktion als sogenannte Zwischensparrendämmung eingebracht.

Fenster und Türen wurden teilweise eingebaut. Das weite Vorstehen der Fensterbänke hat folgenden Grund: An der Außenseite muss noch die Wärmedämmung aufgebracht und abschließend verputzt werden. Die Tiefe der Fensterbank entspricht in etwa der Stärke der Wärmedämmung.

Oberhalb der Fenster sind die Rollladenkästen zu erkennen.

Mit der Aufbringung der Wärmedämmung wird in etwa 2 Wochen begonnen werden können.

Damit sich der Lärm der der auf die Fensterbank prasselnden Regentropfen nicht in das Gebäude überträgt, befindet sich zwischen der Fensterbank und der Auflagerfläche eine sogenannte Antidröhn – Matte.

Der zu erkennende gelbe Schaum dient der Eindichtung des Fensters, damit seitlich der Fenster keine kalte Außenluft unkontrolliert in das Gebäude gelangen kann.

Auch eine Form der Dämmung: Die blaue Schicht zischen Wand und Stufen dient dazu, dass der Schall, der beim Betreten der Stufen (Trittschall) entsteht, nicht auf die umliegenden Wände übertragen werden kann. Sonst würde man es später in den Wohnungen immer hören können, wenn die Treppe betreten wird.

Im Erdgeschoss konnte inzwischen mit dem Innenausbau begonnen werden. Auf Bild 6 zu erkennen ist die Errichtung einer sogenannten Trockenbauwand. Diese dient der optischen und akustischen Raumtrennung, übernimmt aber keine statische Funktion. Sie besteht im Wesentlichen aus einer Rahmenkonstruktion  (auf dem Bild zu erkennen) die beidseitig mit Gipskartonplatten beplankt wird. In den Holhreum zwischen den Gipskartinplatten wird eine schalldämmende Schicht eingebracht.

Inzwischen wurde mit dem Aufbringen der Wärmedämmung auf der Außenfassade begonnen.
Als Dämm-Material wird EPS (Styropor) eingesetzt. Dort wo es brandschutztechnisch erforderlich ist, wird mineralisches , also nicht brennbares Dämm-Material (Steinwolle) verwendet.

Auf der Wärmedämmung wird anschließend ein Armierungsputz mit einem Armierungsgewebe angebracht bevor abschließend der Oberputz aufgebracht werden kann. Diese Wärmedämmkonstruktion, bei der Putz und Wärmedämmung eine Einheit bilden und auf der Fassadenaußenseite aufgebracht werden, wird als Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS) bezeichnet.

Die Wohnungen werden, wie im Passivhausbereich üblich, mit Lüftungsanlagen mit integriertem Wärmetauscher ausgestattet. Auf Bild 3 ist ein solches Lüftungsgerät an der Rohbaudecke zu erkennen. Über ein Rohr wird Frischluft von außen angesogen, über das andere Rohr wird die verbrauchte Luft nach außen abgeführt. Im Wärmetauscher kommt es während der Heizperiode zu einem Übertrag der Wärmeenergie aus der Fortluft auf den Zuluftstrom. Die Frischluft wird also durch die Fortluft aufgewärmt. Dadurch kommt es während des Lüftens nur zu sehr geringen Wärmeverlusten. Das Lüftungsgerät ist nach Fertigstellung der Wohnungen übrigens nicht mehr sichtbar: Es verschwindet in der Deckenkonstruktion.

An der Fassade sind die Zu- und Abluftöffnungen sichtbar. Luftansaugung und -ausblasung sind so konstruiert, dass die „verbrauchte“ Luft nicht direkt wieder angesaugt werden kann

Das Aufbringen der außenliegenden Dämmschichten ist inzwischen nahezu abgeschlossen. Auch der Putz wurde bereits an vielen Stellen aufgetragen.

Auf der Gebäudesüdseite fehlt an einigen Stellen noch die Wärmedämmung, wie beispielsweise hier im Eingangsbereich. Auf Bild 2 erkennt man außerdem, dass im Boden und im bodennahen Bereich eine andere Wärmedämmung verwendet wird als darüber. Diese bodennahe Spezialdämmung wird auch als Perimeterdämmung bezeichnet (vgl. Bericht vom 31.08.2017).

Von der Straße aus kaum zu erkennen ist, dass auf der Südseite des Daches inzwischen die Photovoltaik – Anlage  zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenlicht aufgebracht wurde. Die über die PV-Anlage erzeugte elektrische Energie soll nach Inbetriebnahme des Gebäudes soweit wie möglich von den Gebäudenutzern selbst genutzt werden. Denn der über eine PV - Anlage erzeugte Strom ist deutlich günstiger als der, den man bei einem Energieversorgungsunternehmen einkauft.

Während der Heizperiode wird der Strom aus Sonnenenergie in der Klimaschutz – Siedlung überwiegend dafür genutzt, die elektrisch betriebene Wärmepumpe zu betreiben, die für die Beheizung des Gebäudes sorgt. Da für die Wärmebereitstellung häufig mehr Strom erforderlich ist, als die PV – Anlage erzeugt, wird aber auch noch Strom von zugekauft werden müssen. Dies wird insbesondere an dunklen und kalten Tagen der Fall sein, wenn also viel Wärmeenergie benötigt wird, aber nur wenig Solarstrom erzeugt werden kann.
(Weitere  Informationen zur Wärmepumpe finden sich im Baustellenbericht vom Oktober 2018.)

Die Rohbauarten sind vollständig abgeschlossen, die Fassade wurde inzwischen in großen Teilen verputzt. Von der Straße zeigt sich das Gebäude nun ganz in Weiß.

Während sich das Gebäude zur Straße hin in weiß präsentiert, zeigt sich die Fassade zum Innenhof in Teilen verklinkert. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um eine Vollziegelwand, sondern um eine Verblendung der Wärmedämmung mit Ziegeloptik

Im Gebäudeinneren schreitet der technische Innenausbau voran. Auf den Bildern 2 und 3 ist die Verlegung der Fußbodenheizung im Erdgeschoss zu sehen:

Die hellgelben Schläuche, die schleifenförmig verlegt wurden, werden nach Fertigstellung des Fußbodens vom warmen Heizungswasser durchströmt und wärmen so den Fußboden auf.  Sobald die Verlegung dieser Heizschleifen abgeschlossen ist, werden diese in Estrich, also in eine betonähnliche Schicht, eingegossen. Auf dem ausgehärteten Estrich wird dann der gewünschte Bodenbelag aufgebracht. Damit die Heizungswärme nicht „nach unten verlorengeht“, befindet sich zwischen den Heizschleifen und der Bodenplatte eine Wärmedämmung.

Eine Fußbodenheizung weist im Vergleich zu einer Heizungsanlage mit Heizkörpern eine deutliche größere Fläche zur Wärmeabgabe auf. Daher kann eine Fußbodenheizung mit einer deutlich geringeren Temperatur betrieben werden als eine „Heizkörper – Heizung“.  Somit bilden Wärmepumpe und Fußbodenheizung eine sinnvolle Kombination, denn die Wärmepumpe arbeitet umso wirtschaftlicher und klimafreundlicher, je geringer die Zieltemperatur ist (vgl. Bericht Oktober 2018).

Die Erwärmung des Trink - Warmwassers erfolgt folgendermaßen:

Die erforderliche Wärmeenergie wird von der Wärmepumpe erzeugt, die auch die Heizungswärme bereitstellt. Die Wärme wird auf einen geschlossenen „Trinkwasser – Primärkreislauf“ übertragen, der diese bis in die einzelnen Wohnungen überträgt. In den einzelnen Wohnungen befinden sich sogenannte Wärmeübergabestationen (siehe Bild 5): Erst hier wird die Wärme des Primärkreislaufes auf das Trinkwasser übertragen. Grund für die Wahl dieser technischen Lösung sind Energiesparziele und Hygienevorschriften: Würde man das Trinkwarmwasser zentral bereitstellen, müsste es auf eine deutlich höhere Temperatur gebracht werden, um die Anreicherung mit Bakterien etc. in der Trinkwasserleitung zu verhindern. Ein solch hohes Temperaturniveau kann mit einer Wärmepumpe zwar erreicht werden. Allerdings würde dies zu einem deutlich erhöhten Bedarf an elektrischer Energie führen und wäre somit ökologisch nicht sinnvoll.

Die Erdwärmesonden der Klimaschutzsiedlung in Geilenkirchen reichen 90m tief in das Erdreich hinein. Zur Herstellung der Sonden wurden zunächst acht 90m tiefe Löcher gebohrt, in die anschließend die Erdwärmesonden eingelassen wurden. Eine einzelne Bohrung dauerte, je nach Beschaffenheit des Erdreiches, ein bis drei Stunden.

Nach getaner Arbeit ist von den Erdwärmesonden nicht mehr viel zu sehen. Auf Bild 3 ist der obere Abschluss einer von insgesamt 8 Erdwärmesonden zu erkennen. Die auf dem Bild gezeigten Rohre reichen 90m tief in die Erde hinein.

Der Warmwasserspeicher ermöglicht es, die Sonnenstrahlung besser für den Betrieb der Wärmepumpe nutzen zu können: Wird tagsüber mehr Strom aus Sonnenenergie gewonnen als die Wärmepumpe zur Bereitstellung von Wärme benötigt, wird der Warmwasserspeicher „aufgeladen“. Die Wärme kann dann zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise nachts, abgerufen werden.

Bild 5: Durchführung des „Blower Door Tests“ in einer Wohnung der Klimaschutzsiedlung. Der Ventilator zum Aufbau einer Druckdifferenz wurde hier in ein Fenster eingesetzt („Blower Window Test“).