Umweltbezogene Maßnahmen bei der Sanierung der Wolfratshauser Hütte

1. Ausgangssituation

Die Wolfratshauser Hütte liegt in einer Höhe von 1751 m auf einer Sonnenterrasse oberhalb Lermoos/Tirol. In der Umgebung liegen der Grubigstein, die Zugspitze, die Mieminger und die Lechtaler Alpen. 
Die erste Unterkunftshütte wurde 1921 errichtet und mehrfach saniert und erweitert, das letzte Mal 1973. Diese Arbeiten wurden weitgehend in Eigenleistung und meist mit recht einfachen Mitteln ausgeführt. 
1997 erfolgte mit einem Kanal der Anschluß der Hütte an die Abwasserentsorgung der Gemeinde Lermoos. Dabei wurde auch ein Elektrokabel verlegt; der bis dahin für die Stromerzeugung eingesetzte Dieselgenerator wurde stillgelegt. Ab diesem Zeitpunkt erfolgte die Warmwasser-Bereitung mit elektrischem Strom. 
Als Heizmöglichkeit gab es bisher nur einen Kachelofen in der Gaststube mit Schiebern in der Decke, die ein Anwärmen der Schlaflager ermöglichen sollten; allerdings konnten nicht alle Räume mit diesen Öffnungen erreicht werden.
In den letzten Jahren sind verstärkt Schäden an verschiedenen Stellen der Hütte aufgetreten: 
das Dach war undicht, im Vorratsraum gab es feuchte Wandbereiche und in der Gaststube trat Schimmel an verschiedenen Stellen der Außenwände, direkt über dem Boden auf. Inzwischen gab es auch neue Anforderungen der Behörden bezüglich Brandschutz, Hygiene in der Küche und bei der Vorratshaltung und im Sanitärbereich. Die Schwachstellen der Hütte und sicher auch die Erwartungen, die Gäste heute an einen Aufenthalt in einer Berghütte haben, führten zu rückläufigen Übernachtungszahlen in den vorangegangenen Jahren. 
Nach einigen Gesprächen mit Experten des Referats "Hütten, Wege und Kletteranlagen" im Deutschen Alpenverein war klar, dass die angesprochenen Probleme nur über eine Generalsanierung der Wolfratshauser Hütte behoben werden konnten.

2. Zielsetzung für umweltbezogene Maßnahmen

Beim Deutsche Alpenverein (D.A.V.) lief zum Beginn unserer Planungen zur Hüttensanierung ein Programm für den Einsatz neuer Methoden zur umweltgerechten Bereitstellung elektrischer Energie, dem Gewinnen von einwandfreiem Trinkwasser und der Abfallentsorgung auf Berghütten. 

Parallel gab es ein ähnlich gelagertes Programm bei der Deutschen Stiftung Umwelt (dbu), speziell zum Einsatz innovativer Lösungen. Die umweltbezogenen Maßnahmen bei der Gebäudedämmung und bei der Installation der Heizung und Warmwasserbereitung 
auf Basis eines regenerativen Heizmaterials (Pellets) wurden von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (dbu) und dem Österreichischen Lebensministerium gefördert. 

Die Versorgung mit elektrischem Strom war durch die Maßnahme in 1997 gelöst. Die Entsorgung des "flüssigen Abfalls" erfolgt über den vor etwa acht Jahren gebauten Kanal; beim "festen Abfall" sorgt der Hüttenpächter für einen verpackungsarmen Einkauf und bringt den trotzdem noch anfallenden Müll zu den Sammelstellen des Abfallentsorgungssystems der Talgemeinde Lermoos.
Im Rahmen der Sanierung blieb für Umweltrelevante Maßnahmen deshalb nur noch der große Bereich der Wärmeversorgung und Warmwasser-Erzeugung, in der Küche die Verwendung energiesparender Geräte und bei den Sanitäranlagen die Verringerung des Wasserbedarfs und damit auch der Abwassermengen.

Wasserversorgung und Warmwasser-Erzeugung

Für die Wärmeversorgung der sanierten Hütte und die Warmwasser-Erzeugung sollte eine umweltschonende und, soweit machbar, mit regenerativem Material betriebene Heizungsanlage eingesetzt werden. Um jedoch den Energiebedarf, speziell auf dieser Höhe, so gering wie möglich zu halten, sollte Wänden, Decken und Böden stark gedämmt werden; die Auswahl geeigneter Fenster und Außentüren sollte ebenfalls zu diesem Ziel beitragen.

Energiesparende Geräte in der Küche

Im Rahmen der Neugestaltung der Küche sollten, soweit es der finanzielle Rahmen zuließ, alte noch nicht auf Energiesparen ausgelegte Geräte durch neue Geräte mit günstigen Verbrauchswerten ersetzt werden.

Wasserbedarf im Sanitärbereich

Die Hütte wird zwar über eine langjährig gepachtete Quelle mit Frischwasser versorgt. Es gibt aber Zeiten, in der die Quelle gerade ausreichend Wasser liefert. Außerdem muß jeder Liter verbrauchtes Wasser über die Kanalisation entsorgt werden. Daher sollte zur Schonung der Umwelt der Wasserverbrauch in den Toiletten so gering wie möglich gehalten werden.

3. Planung und Realisierung

Bezüglich des Themas Umwelt spielte bei der Sanierung der Bereich der Wärmeversorgung und der Warmwasser-Bereitung einschließlich der Dämmung die größte Rolle. Deswegen wird im Folgenden schwerpunktmäßig auf diesen Bereich eingegangen.

3.1 Energiekonzept

Um Klarheit darüber zu bekommen, mit welcher Heizanlage unsere umeltbezogenen Ziele erfüllt werden können, wurde bei dem Ingenieurbüro EST in Miesbach ein Energiekonzept in Auftrag gegeben. Zwei Heizsysteme wurden untersucht: Befeuerung der Anlage mit Gas oder Holzpellets. 

Die Fragestellung, ob die Sonnenenergie einen Beitrag, z.B. zur Warmwasser-Bereitung leisten könnte, war auch Bestandteil der Energiestudie. Die Studie brachte folgende Ergebnisse:

Geforderte Wärmedurchlässigkeitswerte (U-Wert in W/m2K) in Anlehnung an EnEv1)
(Basis für die Energiebedarfsrechnung und den Heizungsvergleich)

Außenwände:0,35-0,45 

Decken und Wände gg.unbeheizt:0,40-0,50

Dach:0,30

Verglasungen:1,70

1) In Deutschland seit 01.02.2002 geltende EnEv (Energieeinsparverordnung) und zusätzliche Berücksichtigung der Lage der Hütte in 1751 m über Normal Null.

Energiebedarf pro Betriebstag vor und nach (Planung) Sanierung

  vor Sanierung nach Sanierung Bemerkung
Elektrische Energie 55 kWh/Tag 33 kWh/Tag Wegfall Warmwasser-Bereitung nach Sanierung.
Thermische Energie 126 kWh/Jahr 270 kWh/Jahr Warmwasser-Bereitung zusätzlich, größeres beheiztes Volumen nach der Sanierung.

Wärmeversorgung incl. Warmwasser-Bereitung

  CO2-Emissionen Kosten
Flüssiggas-Heizung 11 630 kg/Jahr 0,134 Euro/kWh
Pellet-Heizung 0 kg/Jahr 2) 0,09 Euro/kWh

 2) Die CO2-Belastung wurde als "neutral" eingestuft, da die von der Heizung abgegebene CO2-Menge wieder vom nachwachsenden Holz aufgenommen wird.

Bemerkungen:

  1. Die Kosten sind auf die benötigte Energiemenge bezogen und enthalten folgende Anteile: Investitionskosten, betriebsgebundene Kosten, auch Wartung und Rücklagen für Instandhaltung und verbrauchsgebundene Kosten.
  2. Einschließlich Gas für Küche und Strom ergibt sich damit eine CO2-Einsparung von 55 % beim Einsatz einer Pelletheizung.

Thermische Solaranlage

Eine Ergänzung der zentralen Warmwasserversorgung durch eine Solaranlage wäre möglich und würde auch zu einer gewissen Reduzierung der CO2-Emmissionen führen.

Die Wirtschaftlichkeit konnte auf Basis der vorliegenden Daten nicht nachgewiesen werden.

Photovoltaikanlage

Zum Zeitpunkt der Planung befand sich das Einspeisetarifsystem in Österreich in einem vollständigen Änderungsprozeß. Doch selbst unter der Annahme der sehr günstigen Abnahmepreise für elektrische Energie in Deutschland konnte die Wirtschaftlichkeit nicht belegt werden.

3.2 Lastenheft für die umweltrelevanten Sanierungsmaßnahmen

Als Basis für die einzuholenden Angebote wurden bezüglich der Dämmung von Wänden, Böden, Decken, Dach Fenstern und Türen die im Energiekonzept festgelegten Wärmedurchlasswerte vorgeschrieben. 
Die Auswahl des Typs der Heizungsanlage war von bestimmten Voraussetzungen abhängig. Die von der Sektion bevorzugte Pelletheizung konnte nur installiert werden, wenn eine (bei Planungsbeginn noch nicht vorhandene) Zufahrtsmöglichkeit für Lastwagen vorhanden war. Die Wahl der Heizungsanlage wurde zunächst in der Angebotsphase zurückgestellt. 
Im Angebotsumfang sollte auch eine Solaranlage für die Warmwasserbereitung enthalten sein. 
Die Photovoltaik-Anlage wurde wegen des vorhandenen Stromanschlusses, um die Technik auf der Hütte für den Pächter beherrschbar zu halten und der nicht erzielbaren Wirtschaftlichkeit nicht ins Lastenheft aufgenommen. Die Baufirmen wurden darauf hingewiesen, dass bei den Bauarbeiten in der ökologisch exponierten Lage der Hütte auf besondere Schonung der Umwelt geachtet werden muß. 

Nach der Bewertung der Angebote fiel die Wahl auf die Firma Holzbau Saurer aus dem nahen Reutte/Tirol als Generalunternehmer. Der Bau sollte ab dem Erdgeschoß aus im Werk der Fa. Saurer vorgefertigten Wand, Decken- und Dachelementen in Holzriegelkonstruktion aufführt werden. Dies ist für Berghütten eine bis heute kaum angewendete Technik; sie garantiert aber auch die Einhaltung der vorgeschriebenen Dämmwerte. Neben dem wesentlichen Punkt der Gesamtkosten für die Sanierung waren folgende Gründe für die Auswahl dieser Firma ausschlaggebend:

Die Firma hat Erfahrung mit dem Bau von Hütten im Alpenraum; einer der größeren Projekte in dieser Region war der Bau der Bergstation der Kreuzeckbahn in Garmisch vor wenigen Jahren.

Die Firma arbeitet mit örtlichen Subunternehmern, die ebenfalls Erfahrung mit dem Bauen im alpinen Raum haben, zusammen. Dies bringt nicht nur Vorteile während der Bau- sondern auch während der Betriebsphase; durch die geringeren Anfahrwege für Wartung und Reparaturen ergibt sich eine weitere Schonung der Umwelt durch ein geringeres Emissionsvolumen.

3.3 Detailplanung

Während der Detailplanung zusammen mit dem Generalunternehmer hat sich eine günstige Lösung für die Zufahrt zur Hütte gefunden. Im Nordosten der Hütte befindet sich ein Aufforstungsgebiet des Grundeigentümers der um die Wolfratshauser Hütte liegenden Flächen. Für das Einschlagen und den Abtransport der Bäume in etwa 20 Jahren ist ein befahrbarer Forstweg, der an der Wolfratshauser Hütte vorbeiführt, erforderlich. Nach Klärung mit der Bezirksforstverwaltung in Reutte beschloß der Grundeigentümer das Teilstück bis zur Hütte schon jetzt zu errichten. Damit konnte die von der Sektion favorisierte Pelletheizung eingebaut werden. Pelletheizungen in Berghütten sind heutzutage nur in wenigen Fällen eingesetzt. Wegen der schwierigeren Zugänglichkeit für Reparatur- und Wartungsarbeiten ist eine hohe Zuverlässigkeit erforderlich, die nach Aussagen des installierenden Fachbetriebes auf jeden Fall gegeben sei.
Vor der Sanierung wurden folgende Geräte mit Gas aus 33 kg-Flaschen betrieben: 4-flammiger Gasherd, Backrohr, Friteuse, Grill und Warmwasserbad. Nachdem ein befahrbarer Weg vorhanden war, wurde für die Versorgung der Küche auch der Einbau eines Flüssiggastanks neben der Hütte geprüft. Mit diesen Tank würden die mehrfachen Fahrten mit dem LKW bis zu einem ca. 1,5 km entfernten Parkplatz und anschließendem Transport der ca. 55 Gasflaschen pro Jahr mit einem motorisierten Kleinfahrzeug durch eine jährlich einmalige Fahrt mit einem Gastank-LKW ersetzt; außerdem werden die Abläufe in der Küche bei einem Flüssiggastank mit 4800 l (2100 kg) Fassungsvermögen vereinfacht. Die Verringerung der Emissionen beim Gastransport und günstigere Gaspreise bei der Befüllung eines größeren Tanks bewogen die Sektion, einen Flüssiggastank zu installieren.  
Bei den Detaillierungsgesprächen wurden von der Sektion Trockenurinale für die Herrentoiletten zur Diskussion gebracht. Nachdem positive Erfahrungen, speziell von Raststätten vorlagen und ihr Einsatz eine Reduzierung des Wasserverbrauchs und der Abwassermengen erwarten ließ, hat sich die Sektion entschlossen, statt der üblichen, mit Wasser betriebenen Urinale in der neuen Hütte Trockenurinale zu einzubauen.  
Die genaue Kalkulation der Solaranlage zusammen mit dem notwendigen zusätzlichen Leitungsnetz und einer Steuerung ergab einen fünfstelligen Euro-Betrag. Die Sektion entschloß sich deshalb, auch wegen der ungünstigen wirtschaftlichen Prognose aus der Energiestudie, jetzt keine Solaranlage zu installieren.

3.4 Bauausführung

Das Untergeschoß wurde, soweit nicht vorhandene Mauern verwendet wurden, in Beton- oder Ziegelbauweise erstellt; dies gilt auch für den Vorratsraum. Auf dem Mauerwerk wurde entsprechendes Dämmmaterial (80 mm) angebracht.

Die Wandelemente für das Erd- und Obergeschoß wurde in Holzriegelkonstruktion mit zwischenliegender Wärmedämmung 
(160 mm), Luftdichtung, beidseitige Beplankung mit Gipsfaserplatte, 
äußerer Pavathermplatte (60 mm) und Holzschalung in Lärche ausgeführt.

Die Dachkonstruktion besteht aus tragenden Rippen in Leimholz, dazwischen liegendes Dämmaterial (240 mm), Oberseite mit dampfoffener Holzfaserplatte beplankt und Unterseite 3-Schichtplatte Fichte. Wand-, Deckenelemente und Dachkomponenten wurden im Betrieb des Generalunternehmers in Reutte vorgefertigt. Fenster 3-Schicht-verleimtes Lärchenholz mit Doppeldichtung und Stock- und Flügelabdeckprofilen.

Mit der oben beschriebenen Ausführung für Wände, Dach und Fenster wurden folgende Wärmedurchlasswerte (W/m2K), jeweils gegen den Außenbereich, erreicht (zum Vergleich die Vorgaben aus dem Energiekonzept (VE) und die von der Tiroler Bauordnung (TO) vorgeschriebenen Werte):

  VE TO IST
Außenwände (Beton oder Ziegel) 0,35-0,45 0,19 0,19
Außenwände (Holz) 0,40-0,50 0,19 0,19
Dach 0,30 0,20 0,18
Verglasungen 1,70 1,70 1,20

Die in Reutte vorgefertigten Wand- und Dachelemente wurden nach Fertigstellung des Untergeschosses mit einem Tieflader, von Lermoos aus auf den vorhandenen Forstwegen, zur Hütte transportiert und dort montiert. Die Montagezeit betrug knapp 3 Wochen einschließlich der Aufbringung des Blechdaches.

Im Oktober 2004 wurde die Pelletheizung installiert und in Betrieb genommen:

Typ, Bezeichnung ÖkoFen-Pellematic-PBV2000, PE32
Nennleistung 31 kW
Kesselwirkungsgrad, Nennlast 92,3%
Wasserinhalt 104 l
Abgasvolumen, Nennleistung 51 m3/h
Brennstoff Pellets aus reinem Holz nach ÖNorm M7135
Heizwert 17,6 MJ/kg
Ascheanteil < 0,5

Die Pellets werden über ein Schneckenfördersystem 
in den Brennraum gefördert.

Die Heizung läuft seit Beginn ohne Störung, 
wobei der Pächter nach dem Winter 2004/05 etwa 
3 Monate nicht auf der Hütte war.

4. Erste Ergebnisse

Nach Aussagen von Übernachtungsgästen ist die Hütte sehr warm. Ende November 2004 war schon Schnee gefallen. Trotzdem konnte man ohne Heizung in den Lagern und Zimmern schlafen. 
Nach den Berechnungen des Heizungs-Installateurs war in Abänderung des Energiekonzeptes von EST für die Pellets ein Raum mit ca. 30 m3 gebaut worden. Im Herbst 2004 sind 25 t Pellets eingelagert worden, wobei die Befürchtung bestand, dass im Winter noch mal Heizmaterial bestellt werden muß. Tatsächlich wurden während der Wintermonate nur etwa 1/3 der Pellets verbraucht. 
Im Juli 2005 wurde der Lagerraum wegen der günstigen Preise während des Sommers mit 10 t Pellets aufgefüllt. Wenn man die Planzahlen des Energiekonzeptes für den Pellet-Verbrauch (12 t Pellets/Jahr ) mit dem tatsächlichen Verbrauch im ersten Betriebsjahr (8 t) vergleicht, kommt man auf einen um 33 % geringeren Bedarf; dies bedeutet auch einen um 33 % reduzierten Verbrauch an thermischer Energie. Auch die Trockenurinale haben sich nach Aussagen des Pächters bewährt; der Reinigungs- und Wartungsaufwand ist nicht größer als bei herkömmlichen Urinalen. Die Bilanz bei den Küchengeräten bezüglich des Gasverbrauchs ist ebenfalls positiv.

In der sanierten Hütte benötigen folgende Geräte Gas: 

  • 4-flammiger Gasherd, 
  • Backrohr, 
  • Friteuse, 
  • Grill, 
  • Wärmeplatte. 

Neben den in Punkt 3.3 angeführten Vorteilen durch einen umweltfreundlicheren Gastransport hat sich gezeigt, dass trotz höherer Gästezahlen im ersten Betriebsjahr der Gasverbrauch in der Küche um 10 % gesunken ist. 
Damit konnte auch diese Vorgabe des Energiekonzepts trotz gestiegener Gästezahlen erfüllt werden.

Fazit: 

  • Die Beobachtungen des ersten Betriebsjahres zeigen, dass die in der Zielsetzung der Hüttensanierung bezüglich der Umwelt formulierten Maßnahmen nahezu vollständig umgesetzt werden konnten. 
  • Dies gilt insbesondere für die Dämmmaßnahmen. Sie haben mehr als die erwartete Wirkung gezeigt. 
  • Auf Grund der bisherigen Einsatzerfahrung scheint eine Pelletheizung auch auf einer nicht so gut zugänglichen Berghütte einsetzbar zu sein.