Solarthermie im Megawattsektor

Nachhaltige Gebäude

Abbildung 1: Schnittstelle neue neben alter Gebäudehülle, Dieselweg Graz (Quelle: Sonja Geier)

Innovative Pilotprojekte zeigen neue Wege in der Sanierung auf: Die Vorfertigung von Fassaden – und Dachsystemen. Das Konzept klingt einfach und sehr verlockend: über das bestehende Gebäude wird eine neue Hülle gestülpt – bei höchster thermische Qualität, viel Spielraum in der architektonischen Gestaltung, dem Verbleib von Bewohner/innen während der Sanierung in der Wohnung! Sieht so die Zukunft der Sanierung aller Gebäude aus?

Neuer Leitfaden zur Sanierung der thermischen Gebäudehülle

Von Sonja Geier *

Im Rahmen eines Forschungsprojektes der internationalen Energieagentur (IEA) nahmen 10 europäische Länder an der Entwicklung nachhaltiger Sanierungskonzepte des Wohngebäudebestandes mit vorgefertigten Elementen teil. Das Ziel war die Systementwicklung von Fassaden– und Dachmodulen, die sich durch einen hohen Vorfertigungsgrad und eine gute Integrationsmöglichkeit von „aktiven Komponenten“ (wie solarthermischen Kollektoren oder Photovoltaikmodulen) auszeichnen.

Eine Bandbreite an „richtigen“ Lösungen?

Ein Großteil der Wohngebäude, die zwischen 1945-1980 errichtet wurden, ist aus einfachen Kubaturen aufgebaut und die Fassaden weisen eine sehr regelmäßige Anordnung von Fenstern, Balkonen, etc. auf. Die Vorteile des Einsatzes von vorfabrizierten Modulen für die Sanierung liegen somit auf der Hand: schnelle, passgenaue Montage mit wenigen Nacharbeiten auf der Baustelle. Weitgehende Unabhängigkeit von der Witterung, kontrollierbare Ausführungsqualität in der Produktionshalle und Wärmebrücken im Konstruktionsaufbau können im Vorfeld durch sorgfältige Planung minimiert werden. Die Serienfertigung solcher Module verspricht wirtschaftlich umsetzbare Lösungen für die Zukunft. Allerdings bedeutet jede Sanierung die Berücksichtigung der bestehenden Gebäudehülle, die trotz aller Ähnlichkeiten unterschiedlicher ist als es der erste Blick vermuten lässt: Wir finden unterschiedlichste Baukonstruktionen, die in der Zeit des Baubooms und der Euphorie über neue Technologien und Materialien entstanden sind. Trotz des stereotypen Erscheinungsbildes sind vielfach Abweichungen aus der Ebenheit und der Symmetrie aber auch diverse Zu- und Umbauten zu finden. Der Vorteil eines Wärmedämmverbundsystems (WDVS) – nämlich flexibel auf unterschiedliche Bestandssituationen eingehen zu können und wenig zusätzliche Belastung in die bestehende Konstruktion einleiten zu müssen, bringt auch Nachteile mit sich: Ein hoher handwerklicher Aufwand auf der Baustelle, nämlich Platten, die Stück für Stück aufgebracht werden, eine Verarbeitung, die von den Witterungsverhältnissen abhängig und von der Sorgfalt der Ausführung vor Ort bestimmt wird. Auch fehlen Konzepte und Überlegungen zur Kreislauffähigkeit der Verarbeitungstechnologie, die auf dem Prinzip des „Klebens“ basiert. Inwieweit der hohe handwerkliche und zeitintensive (vor–Ort) Einsatz sich mit der Akzeptanz und Zufriedenheit der Bewohner/innen vereinbaren lässt, ist bei zukünftig gewünschter Steigerung der Sanierungsrate zu bedenken.
Das Umdenken, dass die Investitionskosten zwar ein (für viele) sehr wichtiges aber nicht das einzige Entscheidungskriterium sind, hat aber begonnen. Lenkungsinstrumente wie Wohnbauförderungen oder Gebäudequalitätslabels (klima:aktiv - www.klimaaktiv.at/article/archive/11911/ , TQB - www.oegnb.net/tqb.htm …) streben sehr ambitionierte Zielsetzungen für die Gebäudesanierung auf Basis sehr vielschichtiger Indikatoren und Kriterien an, deren Einhaltung (in der Sanierung) oft mit sehr hohen Investitionskosten verbunden und die Grenzen des sinnvoll Machbaren oft überschreitet.

Abbildung 2: Die Bandbreite an möglichen „richtigen“ Lösungen erschwert die Wahl des „geeigneten“ Systems zur Sanierung der thermischen Gebäudehülle.

Zehn Schritte auf dem Weg zu „geeigneten“ Lösungen in der Sanierung

Die gewünschte, breitere Umsetzung von „hochwertigen“ Sanierungen im Allgemeinen benötigt daher eine realistische Einschätzung des sinnvoll Machbaren und der Grenzen: Jedes System zur Sanierung der thermischen Hülle hat Stärken und Schwächen; jedes Gebäude individuelle, teilweise schwer änderbare Rahmenbedingungen; Herausforderung ist es, in einem möglichst frühen Projektstadium aus der Vielzahl an möglich Systemen, die für das Objekt am besten „geeigneten“ Systeme auszuwählen. Dabei müssen eine Reihe von wesentlichen Entscheidungskriterien berücksichtigt werden, die nicht immer auf der Hand liegen: Dieses Motiv bildet die Basis der „10 Steps to a Prefab Module“, die im Rahmen des erwähnten IEA-Projektes von AEE INTEC entwickelt und in der Publikation „Retrofit Strategies Design Guide“ veröffentlicht wurden. Noch vor Planungsbeginn einzelner Sanierungs- oder Bauvorhaben sollen strategische Entscheidungen bezüglich geeigneter Systeme auf Grundlage dieses praxisorientierten Leitfadens gefällt werden können. Das Finden der am besten geeigneten Lösung anhand nachvollziehbarer Kriterien ermöglicht eine transparente Entscheidungskette.
Dass die Vorfertigung von Fassaden- und Dachmodulen eine sehr zukunftsträchtige Entwicklung für die Sanierung ist, wurde von einer Expert/innenrunde in der kürzlich abgehaltenen Veranstaltung „Neue Wege zur Verdoppelung der Sanierungsrate in Österreich“ („Neue Wege zur Verdoppelung der Sanierungsrate in Österreich.
Internationale Trends und österreichische Erfolge“; Graz, 19. Mai 2011. www.aee-intec.at/index.php?seitenId=29) untermauert. Viele Argumente sprechen dafür: Die „Reduktion der Fehleranfälligkeit“ (Dr. Karl Höfler in der Podiumsdiskussion der Veranstaltung am 19. Mai 2011 in Graz) durch Vorfertigung ist eines, „sauber und schnell punktet bei den Mieter/innen“ (Mag. Christian Krainer (Obmann GBV) in der Podiumsdiskussion der erwähnten Veranstaltung) ein anderes, viele weitere wurden diskutiert.
Trotz dieser guten Argumente ist nicht jede technisch „richtige“ Lösung für jedes Objekt „geeignet“: Die Notwendigkeit gesetzliche Grenz- oder Gebäudeabstände einhalten oder Baufluchtlinien berücksichtigten zu müssen, kann eine Außendämmung im gewünschten Ausmaß erschweren; Die Zugänglichkeit zum Objekt oder die konstruktiv-statischen Eigenschaften der Tragstruktur können den Einsatz eines Wärmedämmverbundsystems als sinnvoll erscheinen lassen; Brandschutz- oder schallschutztechnische Anforderungen können die Materialwahl beeinflussen, uvm.

Abbildung 3: Die Möglichkeiten reichen von Systemen mit hohem manuellen Aufwand vor Ort bis zu vorgefertigten Modulen, die nur mehr vor Ort montiert werden. Die Vorteile aber auch Grenzen des Einsatzes ergeben sich aus der einzelnen Technologie und den individuellen Rahmenbedingungen des bestehenden Objektes.

Systementscheidungen beeinflussen die weitere Sanierung

„Erste Planungsentscheidungen sind jene mit den größten Auswirkungen auf das Endergebnis“(Volker Taschil, Geschäftsführer gap-solution), so Volker Taschil (Geschäftsführer gap-solution) in der anschließenden Podiumsdiskussion. Ein „wesentliches Augenmerk muss daher in der Konzeption liegen“.
Dieses Argument kann anhand der Planungsentscheidungen rund um das Fenster sehr gut dargestellt werden.

Abbildung 4: Übersicht Positionierungsmöglichkeiten des Fensters in der Leibung und die damit verbundenen Vor- und Nachteile

Abbildung 5 und 6: Die unterschiedliche Positionierung der Fenster in der Leibung hat neben den Auswirkungen auf den Fertigungsaufwand und die bauphysikalischen mehr oder weniger komplexen Anforderungen auch Auswirkungen auf die Architektur. (Quelle: Abbildung 4: AEE INTEC; Abbildung 5: Hans Obereder, A+ZT GmbH);

Ein Kriterium dabei ist die Positionierung des Fensters in der Leibung. Während außenbündig versetzte Fenster einen Vorteil in der Fertigung mit sich bringen (es ist keine Verkleidung der Fensterleibung außen erforderlich) wird die Zugänglichkeit von innen für Bewohner/innen schwierig (sehr tiefe Fensterbänke), aber auch die Integration eines fassadenbündigen, außen liegenden Sonnenschutzes ist nicht mehr möglich. Die Positionierung der Fenster innenbündig bringt zwar Vorteile für Bewohner/innen (leichte Zugänglichkeit, Positionierung des Heizkörpers unter dem Fenster in optimaler Lage) macht aber eine Vorfertigung des Systems (Wand mit integriertem Fenster) nahezu unmöglich. Bei sehr großen (zu großen) Fensterflächen, wie sie oft bei Bauten aus den 60ger und 70ger Jahren zu finden sind, kann eine mittige oder innenbündige Positionierung zu einer erwünschten Verkleinerung der Fenster durch die erforderliche Leibungsdämmung führen und gleichzeitig die Integration eines außen liegenden Sonnenschutzes in der Leibung ermöglichen. Unerheblich für welche Variante die Entscheidung fällt: es ergeben sich Auswirkungen für die Detailplanung, Fertigung und Montage, auch für die Bediener/innenfreundlichkeit und nicht zuletzt für die Architektur.

Abbildung 7 und 8: Das Aufbringen des klassischen Wärmedämmverbundssystems (WDVS) erfordert oft wochenlange Gerüstung und mit Schutzfolien verklebte Fenster und Türen.

Abbildung 9 und 11: Der Einsatz vorgefertigter Fassadenmodule erlaubt durch weiterentwickelte Fertigungs- und Montagetechnologien verkürzte Bauzeiten vor Ort und verursacht weniger störende Beeinflussung für die Bewohner/innen. (Beispiel Sanierung Dieselweg Graz)

Zusammenfassung und Ausblick

„Europa ist gebaut!“ und die bestehenden Gebäude fit für die Zukunft zu machen ist eine große Herausforderung. Neben technologischen und finanziellen Aspekten werden auch Bewohner/innen in Zukunft vermehrt Entscheidungen für die Auswahl der letztendlichen Sanierungsstrategie beeinflussen. Maßnahmen, die ein Aussiedeln aus Wohnungen erfordern, sind schwer erfolgreich umzusetzen. Delogierungen - vor allem bei jahrelang bestehenden Mietverhältnissen - und damit verbundene Veränderungen der Privatsphäre und der Nachbarschaftsverhältnisse bergen ein soziales Konfliktpotenzial. Die Alternative, eine Sanierung im bewohnten Zustand ist nicht wesentlich komfortabler: bei der angeblich „wirtschaftlichen“ Standardsanierung (mittels Wärmedämmverbundsystem) müssen wochen- wenn nicht sogar monatelange Arbeiten vor Ort kalkuliert werden (durch System- und/oder witterungsbedingte Steh- und Trocknungszeiten). Eingerüstete Gebäude und mit Schutzfolien verklebte Fenster und Türen vermindern die Lebensqualität der Bewohner/innen für die Dauer der Sanierungstätigkeiten erheblich.
Daher sind völlig neue Wege im Sanierungsprozess zu beschreiten und ganzheitliche Konzepte für den typischen Geschoßwohnbau zu entwickeln und umzusetzen – nicht nur in Pilot- und Demonstrationsprojekten, sondern auf breiter Ebene und als gängige Praxis.

Abbildung 10: Cover des neuen Handbuches „Retrofit Strategies Design Guide“. Das Dokument ist als Download verfügbar unter: www.empa-ren.ch/A50.htm

Weitere Informationen:

• zum Projekt der internationalen Energieagentur IEA ECBCS Annex 50 „Prefabricated Systems for Low Energy Renovation of Residential Buildings“: www.ecbcs.org/annexes/annex50.htm; www.empa-ren.ch/A50.htm; www.aee-intec.at
• zur Veranstaltung „Neue Wege zur Verdoppelung der Sanierungsrate in Österreich. Internationale Trends und österreichische Erfolge“; Graz, 19. Mai 2011: www.aee-intec.at/index.php?seitenId=29

*) DI Sonja Geier ist Mitarbeiterin des Bereichs "Nachhaltige Gebäude" von AEE INTEC.
E-Mail: s.geier@aee.at [^]