Energieeffizienz von Hallenbädern

Effizienter baden gehen

Wer heute ein Hallenbad baut oder saniert, sieht sich nicht nur mit besonderen raumklimatischen und baulichen Anforderungen konfrontiert, sondern stellt sich auch die Frage, welches Energiekonzept sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoll ist. Drei Projektbeispiele aus Bad Saulgau, Lünen und Bamberg zeigen die energetischen Potenziale beim Bäderbau und den Trend Richtung Passivhausstandard.

Text: Roland Pawlitschko
Fotos: Hans Jürgen Landes, Klemens Ortmeyer, Alexander von Salmuth, Ekkehard Reinsch

Egal, ob es um die Sanierung in die Jahre gekommener Hallenbäder der 70er Jahre geht, um konventionelle Bäder für Schulsport- oder Vereinsnutzungen, oder um neue Freizeitbäder – neben Nutzerfreundlichkeit, Barrierefreiheit und gestalterischer Attraktivität stehen beim Bäderbau v. a. niedrige Betriebs- und Unterhaltskosten im Mittelpunkt. »Während im Durchschnitt die Lebenszykluskosten unterschiedlicher Gebäudearten zu 20 % über die Investition und zu 80 % über die Betriebskosten bestimmt werden, liegen die Anteile für Hallenbäder bei rund 10 % Investition und 90 % Betriebskosten.« Für diese Zahlen des u. a. vom Darmstädter Passivhausinstitut verfassten Endberichts über den Bau des Lippe-Bads in Lünen (rechnerischer Primärenergiebedarf 409 kWh/m²a) gibt es insbesondere einen Grund: In Hallenbädern herrschen ganzjährig Tag und Nacht hohe Raum- und Wassertemperaturen, was energieintensive haustechnische Anlagen zur Konditionierung von Luft und Wasser erfordert.
»Ein energetisch optimal geplantes Schwimmbad benötigt im Vergleich zu einem älteren Bestandsgebäude jedoch nur rund ein Drittel des Wärmebedarfs«, weiß Martin Reimer von 4a Architekten, die sich seit Jahren mit dem Bau und der Sanierung von Hallenbädern einen Namen gemacht haben. Reimer war als Projektleiter für die Planung des erst kürzlich kernsanierten und modernisierten 70er-Jahre-Hallenbads in Bad Saulgau verantwortlich, bei dem sich laut den dortigen Stadtwerken der Wärmeverbrauch von 2010 bis 2012 durch die Baumaßnahme sogar fast halbieren ließ (s. Grafik).
Dichte Gebäudehülle, hohe Luftfeuchte
Sollen Bäder fit für die Zukunft sein, sind Maßnahmen unumgänglich, die fast zwangsläufig im Passivhausstandard münden. Denn die wichtigste Voraussetzung für einen energieeffizienten Bäderbetrieb ist eine vollkommen luftdichte, hochwärmegedämmte und kältebrückenfreie Gebäudehülle. Eine derartige Hülle gilt gleichsam als Eintrittskarte zur Erschließung vieler weiterer Einsparungen. So ermöglichen reduzierte Transmissionswärmeverluste und Außenbauteile mit höheren inneren Oberflächentemperaturen auch höhere, für Badegäste angenehme Raumluftfeuchten (ca. 65 statt bislang 55 %), die sich nicht in Form von bauphysikalisch und hygienisch bedenklichem Kondenswasser an der Fassade niederschlagen. Durch höhere Raumluftfeuchten verringert sich zudem die Verdunstungsleistung des Beckenwassers, sodass die Raumluft weniger stark mechanisch entfeuchtet werden muss. Das reduziert wiederum den erforderlichen Luftwechsel sowie Lüftungswärmeverluste und senkt überdies den Heizwärmebedarf der Halle wie auch den des Wasserbeckens erheblich. Die Folge sind kleiner dimensionierte haustechnische Anlagen und große Energieeinsparungen. Der Energiebedarf lässt sich aber auch verringern, »wenn die Hallenfeuchte außerhalb der Betriebszeiten erhöht und eine Wärmerückgewinnung mit möglichst hohem Wirkungsgrad eingesetzt wird«, so Martin Reimer.
Die enorme Materialbeanspruchung durch chlor- bzw. salzhaltiges Wasser und die hohe Luftdichtigkeit verlangen beim Bäderbau von allen Beteiligten eine sehr hohe Ausführungsqualität. Andernfalls führen bereits kleinste Schwachstellen z. B. bei Durchdringungen der Gebäudehülle unweigerlich zu verheerenden Bauschäden. Nicht empfehlenswert sind in diesem Zusammenhang ungedämmte Wasserrutsch-Anlagen, die die Gebäudehülle gleich an mehreren Stellen durchstoßen und dadurch wie Kühlschlangen wirken.
Lassen sich Kältebrücken bei Neubauten aber relativ einfach vermeiden, erfordern diese bei Altbauten mitunter besondere planerische Lösungen. Beim Schwimmbad in Bad Saulgau konnten Außenwände und Dach relativ einfach neu bekleidet und in dicke Dämmschichten eingepackt werden. Und um die Kühlrippenwirkung der auskragenden Holz-Dachträger zu reduzieren, aber auch um sie vor Witterungseinflüssen zu schützen und mehr Platz im Innenraum zu erhalten, verschoben die Architekten die Fassadenebene 2 m nach außen. Als wirtschaftlich nicht sinnvoll erwies sich allerdings die nachträgliche unterseitige Dämmung der Bodenplatte unter dem Schwimmbecken bzw. den Umkleidebereichen. Beim Lippe-Bad in Lünen (Architekturbüro nps tchoban voss), das teils in einer ehemaligen Kraftwerkshalle und teils als Neubau errichtet wurde, entschieden sich die Architekten im Bereich des Bestandsgebäudes für eine 30 cm dicke Dämmung unmittelbar unter dem Schwimmbecken – was sich in diesem Fall als verhältnismäßig einfach erwies, weil das Becken neu auf der alten Bodenplatte zu errichten war.
Gebäudetechnik
Die Raumtemperierung erfolgt bei Bädern – ob mit oder ohne Passivhausstandard – in der Regel über die Abwärme des Beckenwassers und die ohnehin notwendige Lüftung mit vorkonditionierter Luft – Heizkörper oder Fußbodenheizungen werden, außer evtl. in Umkleidebereichen, meistens nicht benötigt. Eine effektive Lüftungsanlage ist jedoch schon allein wegen der Eliminierung jener Schadgase nötig, die aus der Reaktion des im Wasser gelösten Chlors mit Schmutzpartikeln entstehen. Bei Sanierungen ist zu berücksichtigen, dass neue technische Geräte trotz technologischer Weiterentwicklungen keineswegs immer kleiner ausfallen als die alten. Vielmehr müssen häufig zusätzliche Komponenten und teilweise auch größere Lüftungsquerschnitte eingebaut werden. Hinzu kommt, dass die Anforderungen an die Wasserqualität stetig steigen.
Eine Rolle spielen aber auch viele zunächst kaum relevant erscheinende Details: So können beispielsweise zur Verringerung von Rohrreibungsverlusten strömungsgünstige Rohre eingesetzt werden, während sich Pumpenleistungen auch verringern lassen, wenn strömungsungünstige Formteile (wie z. B. 90 °-Winkel oder T-Stücke) durch Bögen mit großen Radien oder Y-Stücke ersetzt werden. Weitere Einsparpotenziale bieten qualifizierte Beleuchtungskonzepte mit Energiesparlampen oder LEDs sowie mit optimal positionierten, nutzer- und tageslichtorientierten Leuchten.
Auf (bauliche oder mechanische) Verschattungsmaßnahmen kann bei Hallenbädern oft verzichtet werden, weil es aufgrund der hohen Raumtemperaturen grundsätzlich auch ohne Sonnenschutz kaum zu Überhitzungen kommt. Im Winter lassen sich die solaren Gewinne nutzen, im Sommer erfolgt die Kühlung einfach über eine Erhöhung des Außenluftwechsels. Solarthermische Anlagen sind in der Regel nicht wirtschaftlich, da ohnehin genügend Wärmequellen im Gebäudeinneren vorhanden sind. Daher wurden beim Bambados in Bamberg (pbr Planungsbüro Rohling), dem europaweit ersten zertifizierten Hallen-Freizeitbad in Passivhausbauweise, auch keine Kollektoren, sondern eine großflächige PV-Anlage installiert.
Integrale Planungsprozesse
Wie unterschiedliche Aspekte der Planung ineinandergreifen können, zeigt das Beispiel der Überlaufrinnen im Bambados: Ein eigens konzipierter neuartiger Beckenrand mit hochstehendem Beckenkopf sorgt dafür, dass – im Gegensatz zu herkömmlichen offenen Rinnen – nur halb so viel Wasser verdunstet. So gibt es zum einen geringere Spritzwassermengen und weniger Verwirbelungen, zum anderen kondensiert ein Teil des Wasserdampfs gleich an der geschwungenen Rinne anstatt in die Raumluft überzugehen. Gleichzeitig kommt es durch die geringere Breite zu Flächeneinsparungen am Beckenrand und zum Wegfall aufwendiger Reinigungsarbeiten an und unter den ansonsten notwendigen horizontalen Abdeckrosten – ein nicht zu vernachlässigender Aspekt, schließlich verursacht auch die Reinigung der Bäder nicht unerhebliche Energie-, Personal- und Sachkosten.
Das in seiner Außenform kompakte Bambados wurde in enger Abstimmung mit dem Passivhausinstitut geplant und war zugleich Pilotprojekt für experimentelle Baukonstruktionen unter den Extrembedingungen eines Hallenbads. Beispielsweise wurde der Glaszwischenraum bei einem Teil der Scheiben mit einem lichtdurchlässigen und hochwärmedämmenden Aerogel mit Porenstruktur im Nanobereich gefüllt, während in einem anderen Bereich die 3-Kammerverglasung »Heat Mirror« zum Einsatz kam. Diese verfügt innenliegend über zwei Folien, die im Vergleich zu herkömmlichen 3-Scheiben-Isolierverglasungen weitaus besser dämmen und außerdem leichter sind. Gefördert würde das Bad auch mit Geldmitteln der Forschungsinitiative für energieoptimiertes Bauen (EnOB).
In allen drei erwähnten Bädern waren nach Fertigstellung deutlich höhere Besucherzahlen zu verzeichnen als ursprünglich prognostiziert, was nicht zuletzt auch auf der architektonischen Qualität der Gebäude beruht. Zusammen mit den relativ geringen Betriebskosten ergeben sich dadurch beste Voraussetzungen für einen langfristig rentablen Bäderbetrieb. Stellschrauben für zukünftige Optimierungen liegen v. a. im Bereich effizienterer und noch sparsamerer Technologien. Dagegen sind noch besser gedämmte Fassaden, höhere Luftfeuchtigkeiten und damit noch höhere Energieeinsparungen zwar im Prinzip möglich, allerdings führen Luftfeuchten von über 70 % zu unbehaglichen Zuständen für Besucher und Personal – sowie potenziell zu mehr Bauschäden etwa an Holzoberflächen. Letztlich liegt die Kunst darin, in jedem Bad das jeweils richtige Verhältnis zwischen Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit und Wohlbefinden zu realisieren. •
    • Architekten: Bad Saulgau: 4a Architekten, Stuttgart (Matthias Burkart, Alexander von Salmuth, Ernst Ulrich Tillmanns), Projektleitung: Martin Reimer Lippe: nps tchoban voss, Hamburg, Projektleitung: Andreas Hitz Bamberg: pbr Planungsbüro Rohling, Osnabrück; Projektleitung: Boris Schlörb
    • Beteiligte Firmen: Bad Saulgau: Fassadenbekleidung: Alucobond, 3A Composites, Singen/Hohentwiel, www.alucobond.com Pfosten-Riegel-/ Elementfassade, Glas-Aluminum-Außentüren: Schüco international, Bielefeld, www.alucobond.com Stahltüren: Teckentrup , Gütersloh, www.alucobond.com Dämmung: DEUTSCHE ROCKWOOL, Gladbek, www.alucobond.com Abgehängte Decke : Heradesign , Ferndorf, www.alucobond.com Boden- und weiße Wandfliesen: Villeroy &Boch, Mettlach, www.alucobond.com; Blaues Wandmosaik: AGROB BUCHTAL, Deutsche Steinzeug, Alfter-Witterschlick, www.alucobond.com Türbeschläge: FSB, Franz Schneider Brakel, Brakel, www.alucobond.com Ausstattung Sanitärbereich: HEWI Heinrich Wilke, Bad Arolsen, www.alucobond.com Beleuchtung Downlights: LTS – Licht & Leuchten, Tettnang, www.alucobond.com Lüftungsgeräte: Menerga , Mülheim an der Ruhr, www.alucobond.com Lippe: Holz-Aluminium-Fassade: RAICO Bautechnik, Pfaffenhausen, www.alucobond.com; Glas Trösch, Ulm-Donautal, www.alucobond.com Akustik-Holzdeckensystem: LIGNOTREND, Weilheim-Bannholz, www.alucobond.com Wärmedämmverbundsystem: Sto, Stühlingen; www.alucobond.com Keramische Beläge: Deutsche Steinzeug, Alfter-Witterschlick, www.alucobond.com Beleuchtung: we-ef, www.alucobond.com Lüftungsgerät mit Wärmepumpe: Menerga, Mülheim an der Ruhr, www.alucobond.com Brennwert-Wärmetauscher: SCHMITT ENERTEC, Mendig, www.alucobond.com Umwälzpumpen mit Permanentmagnetmotor/ Frequenzumformer: Herborner Pumpenfabrik,. Herborn, www.alucobond.com Bamberg: Verglasung: mit Aerogel: Okalux, Marktheidenfeld, www.alucobond.com; mit »Heat Mirror«: minusdrei, Oberasbach; www.alucobond.com Sonderentwicklung Rinne Sportbecken: Lausitzer Edelstahl, Doberlug-Kirchhain, www.alucobond.com; AWT Umwelttechnik Eisleben, www.alucobond.com Rinnenabdeckung Sportbecken: emco, Erwin Müller, Lingen (Ems), www.alucobond.com Keramikrinne kleines Becken: Deutsche Steinzeug, Alfter-Witterschlick, www.alucobond.comüftungsanlage: Menerga, Mülheim an der Ruhr, www.alucobond.com Wasseraufbereitung mit Ultrafiltrationsanlage: Powatec, Coburg, www.alucobond.com

Energie (S. 68)
Roland Pawlitschko
1969 in Stuttgart geboren. Architekturstudium in Karlsruhe und Wien. Architekturtheoretische Arbeiten, Ausstellungen und Architekturführungen. Seit 1999 Architekt und freier Autor in München.