e80^3 - Subprojekt 4: Demonstrationsgebäude

Dieses Projekt ist ein Subprojekt des Leitprojekts "e80^3-Gebäude - Sanierungskonzepte zum Plus-Energiehaus mit vorgefertigten aktiven Dach- und Fassadenelementen, integrierter Haustechnik und Netzintegration"

Status

abgeschlossen

Ausgangssituation/Motivation

Die Kombination von vorgefertigten Fassaden- und Haustechnikmodulen an einem Praxisbeispiel als zukunftsweisende Sanierungsmöglichkeit (Leuchtturmprojekt) ist derzeit in Österreich noch nicht umgesetzt worden.

Es wurden daher einerseits, die vorgefertigten aktiven und passiven Fassaden- und Haustechnikgrundmodule im Pilotprojekt eingesetzt, um diese Entwicklung nach der Evaluierung zu einem serienreifen Produkt werden zu lassen und andererseits eine Umsetzung durch die Nutzung der Wärme- und Stromnetze zum Plusenergieverbund zu erzielen.

Plus-Energie-Konzepte sind vereinzelt im Neubaubereich umgesetzt, deren Evaluierung ist aber noch nicht durch eine harmonisierte Begriffsbestimmung oder Bilanzierungsmethodik belegt. Durch die optimierte Konzeptentwicklung für netzintegrierte Plus-Energiegebäude war eine wirtschaftliche Umsetzung in diesem Demonstrationsprojekt in der Sanierung möglich.

Inhalte und Zielsetzungen

Vorrangiges Ziel im Demoprojekt (SP4) war es einerseits, die vorgefertigten Fassaden- und Haustechnikgrundmodule im Pilotprojekt einzusetzen, um diese nach der Evaluierung zu einem serienreifen Produkt werden zu lassen und andererseits eine Umsetzung durch die Nutzung der Wärme- und Stromnetze zum Plusenergieverbund.

Eine Umsetzung auf sämtliche Gebäude dieser Epochen (Serienfertigung) ist das Ziel. Konkrete Projektziele waren:

• Umsetzung der aktiven und passiven Fassaden- und Haustechnikmodule
• Optimierung des Gebäudes mit innovativem Energie- und Verteilkonzept
  - Reduktion des Energieverbrauches um mehr als 80%
  - Reduktion der CO2-Emissionen um mehr als 80%
  - Anteil Erneuerbarer Energie am Gesamtenergieverbrauch größer als 80%
• Optimierung des Energiekonzeptes durch die Nutzung der vorhandenen Wärme- und Stromnetze zum Plusenergieverbund
• Bewusstseinsbildung für eine nachhaltigen energieeffiziente Nutzung der Wohnungen bei BewohnerInnen und Hausverwaltung
• Aufbereiten der Ergebnisse für Folgeprojekte und Sichtbarmachen der Erfolge national und international.

Methodische Vorgehensweise

In AP 1 wurde die wissenschaftliche Projektbegleitung von AEE INTEC übernommen, mit der Zielsetzung eine Optimierung der Ergebnisse für das Technologieprogramm Haus der Zukunft Plus zu erreichen und zwischen praktischer Umsetzung und wissenschaftlicher Arbeit eine optimale Kommunikation herzustellen (Koordination außerhalb des LPMTätigkeit). Zusätzlich wurden Publikations- und Verbreitungsaktivitäten zur Sichtbarmachung der Ergebnisse und Erfahrungen durchgeführt.

In AP 2 „Optimierung Plusenergiekonzept" wurde die wissenschaftliche Basis für die Erreichung einer positiven Plusenergiebilanz u.a. mittels geeigneten Simulationen/Berechnungen erarbeitet.

In AP 3 wurde die Ausführungsplanung finalisiert und entsprechend dokumentiert. Hierzu wurden die Methoden Planung sowie Planungsbesprechungen zwecks Konkretisierung und Abstimmung herangezogen.

Im Zuge von AP 4 wurden die geplanten Maßnahmen baulich umgesetzt und die entwickelten Systemlösungen realisiert. Ergebnis ist die Umsetzung einer Wohnhaussanierung zum Plus-Energiegebäude.

In AP 5 „Qualitätssicherung" wurden die TQ – Kriterien aufgezeigt und in der Planung integriert. Zusätzlich wurden begleitende Qualitätssicherungsmaßnamen in der Planung um Umsetzung durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

In AP1 erfolgte die wissenschaftliche Projektbegleitung, Koordination und Dokumentation des Demonstrationsprojektes durch regelmäßige Baubesprechungen mit den beteiligten Gewerken.

In AP2 erfolgte die Optimierung des Plus-Energiekonzeptes im ersten Schritt durch die Berechnung des Energieausweises nach OIB Richtlinie 6 (2007 und 2011). Diese Berechnung war einerseits für die Baueinreichung (AP3) notwendig, andererseits bildete sie aber auch die Ausgangslage zur Kalkulation der Plus-Energiebilanz. Neben der Energieausweisberechnung wurde des Weiteren eine dynamische Gebäudesimulation mit dem Programmpaket TRNSYS 17 durchgeführt. Detailliertere Aussagen zur thermischen Qualität der Gebäudehülle sowie Aussagen zum Temperaturverhalten in der Musterwohnung (Top 15) waren dadurch möglich. Die Erhebung des Stromverbraucheinsparpotenzials (sowohl Haushalts- als auch Technikstrombedarf) sowie die Festlegung der Haushaltsgeräte der Musterwohnung erfolgten ebenfalls im AP2 mit dem Ziel der Optimierung der Plus-Energiebilanz. Schlussendlich wurde im AP2 die Plus-Energie-Bilanzierung für das Demonstrationsgebäude durchgeführt. Als Grundlage dienten dazu die vorhin genannten Berechnungen sowie die im Subprojekt 2 entwickelte Bilanzierungsmethode. Als Ergebnis konnten die erforderlichen Flächen der aktiven Energieerzeugung vor Ort bestimmt werden.

In AP3 wurde die Generalplanung, in Abstimmung auf die Anforderungen des zukünftigen Gebäudes zur Erreichung der Ziele des übergeordneten Leitprojektes, durchgeführt. Ebenso wurden die erforderlichen Unterlagen für die Baubewilligung erstellt und aufbereitet (z.B. Einreichpläne, bauphysikalische Berechnungen, etc.). Die Ausführungs- und Detailplanung der Lüftung (vier verschiedene Lüftungssysteme werden in einem Gebäude getestet!), Heizung/Brauchwarmwasserbereitung, Photovoltaik und Elektroinstallationen wurden gleichfalls von den ProjektpartnerInnen und FachplanerInnen durchgeführt. In den erstellten Ausschreibungsunterlagen bzw. Leistungsverzeichnissen wurden Kriterien zur Qualitätssicherung festgelegt.

Der offizielle Start der Sanierung des Demonstrationsprojektes, und somit auch des AP4, wurde am 28. März 2012 mit einer Spatenstichveranstaltung und gleichzeitiger Probemontage des Fassadenprototyps gefeiert. Die Montage der Fassaden- und Haustechnikmodule des 1 BA wurde Mitte Oktober 2012 durchgeführt. Die Fertigstellung und Übergabe der Wohnungen des 1. BA konnte mit Ende April 2013 abgeschlossen werden. Der Umzug der BewohnerInnen wurde fortlaufend sozialwissenschaftlich begleitet. Ebenso erhielten die BewohnerInnen bei deren Einzug eine Einschulung bzw. Information zur Bedienung der Heizung / Brauchwarmwasserbereitung und der mechanischen Lüftungsanlage. Am 06. Mai 2013 erfolgten die Abbrucharbeiten des Daches der zweiten Gebäudehälfte, was gleichzeitig den Baubeginn des 2. BA darstellte. Nach ca. 1 Jahr Bauzeit konnte Mitte Mai 2014 auch der 2. Bauabschnitt fertiggestellt und den Bewohnerinnen übergeben werden. Die offizielle Eröffnung mit Fr. BM Doris Bures fand am 17. Juli 2017 in einem feierlichen Rahmen statt.

AP5 beinhaltete die Qualitätssicherung in der Planungsphase. Diese wurde durch eine gezielte Anforderungsdefinition in der Ausführungsplanung und in den Leistungsverzeichnissen, vor allem auch hinsichtlich Ökologie und Baubiologie, sichergestellt. Zugleich wurde eine ÖGNB-Bewertung mit TQB durchgeführt. Dabei konnten 867 Punkten von 1000 Punkten erreicht werden. Das Planungszertifikat wurde im Zuge des Richtfests am 27. November 2012 an die Gebäudeeigentümerin übergeben. Zur Qualitätssicherung in der Bauphase wurden neben den zahlreichen Baubesprechungen und der TQB-Planungszertifizierung auch diverse Messungen zum nachweislichen Beleg der Erfüllung der definierten Anforderungen herangezogen. Dabei wurden Blower-Door-Tests zur Feststellung der Luftdichtheit der Gebäudehülle, Untersuchungen der Raumluft auf Formaldehyd und flüchtige organische Verbindungen (VOC) sowie Schallmessungen durchgeführt.

Ausblick

Die gewonnenen Erkenntnisse bezüglich vorgefertigte Fassaden- und Haustechnikmodule, sowie einer Plusenergiesanierung eines Mehrfamilienwohnhauses werden in weiterführenden Forschungsvorhaben als Basiswissen verwendet. Darauf aufbauend wurden weitere Forschungsansuchen bezüglich Integration von weiteren Haustechnikkomponenten in der vorgefertigten Fassade bzw. Optimierung der Fassaden- und Haustechnikmodule eingereicht und teilweise schon genehmigt. Ebenso wurden die Ergebnisse z.B. im laufenden IEA EBC Annex 56 eingebracht und international verbreitet bzw. bekannt gemacht. Auf zahlreichen Newslettern und Veröffentlichungen erscheint dieses Demoprojekt als Titelbild mit Vorbildcharakter. Auf zahlreichen nationalen und internationalen Konferenzen wurde dieses Projekt einem Fachpublikum vorgestellt.

National und international wird der vorgefertigten Fassade mit einer Haustechnikintegration in der Sanierung großes Zukunftspotential vorausgesagt.

Auflistung der weiteren Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

• Nussmüller Architekten ZT GmbH

• Ennstal SG

• Stadtwerke Kapfenberg

DI Dr Karl Höfler
AEE – Institut für Nachhaltige Technologien
Feldgasse 19
A- 8200 Gleisdorf
Tel.:+43 (3112) 5886-325
Fax: +43 (3112) 5886-18
E-Mail: k.hoefler@aee.at
Web: www.aee-intec.at
Website Leitprojekt: e80^3 - Gebäude