GreenTech-Renovation - Energetische Sanierung von gläsernen Gebäuden von architektonischem Wert

Der Schwerpunkt des Projekts GreenTech-Renovation ist, innovative Lösungen zur energetischen Sanierung von architektonisch wertvollen Bauten mit hohem Glasanteil zu finden. Dafür soll ein zukunftsweisendes bauphysikalisches Konzept entwickelt werden, das den Einsatz alternativer Energieformen beinhaltet. Ein intelligentes Nutzungskonzept könnte mit ökologischem und sozialem Engagement die energetischen Sanierungskonzepte verstärken und deren Nachhaltigkeit garantieren. Die „10 R" der Kreislaufwirtschaft dienen dabei als Leitlinie.

Motivation und Forschungsfragen

• Wie können architektonisch wertvolle Gebäude mit hohem Glasanteil energetisch saniert werden?
• Wie kann der Energieverbrauch bei Bestandsbauten mit hohem Glasanteil reduziert werden?
• Wie können erneuerbare Energiequellen bei Bestandsbauten erschlossen und eingesetzt werden?

Ausgangssituation/Status Quo

Die Klimapolitik sieht einen dringenden Bedarf an energetischer Sanierung von Bestandsbauten. Eine besondere Herausforderung stellen Bauten mit architektonischem Wert, die bereits unter Denkmalschutz stehen oder denkmalwürdig sind, dar. Sie sind Teil unseres kulturellen Erbes und verdienen deshalb, unabhängig von ihrem Schutzstatus, besondere Aufmerksamkeit bei der Sanierung. Als Demonstrationsprojekt für diese Forschungsarbeit soll die Schule am Kinkplatz von Helmut Richter dienen, da bei diesem Gebäude sehr viele Themen zur sinnvollen energetischen Sanierung exemplarisch bearbeitet werden können. Gebäude mit hohem Glasanteil haben ganzjährig einen höheren Energieverbrauch und sind selten an erneuerbare Energiequellen angeschlossen. Sie haben daher einen überdurchschnittlichen Anteil an CO₂-Emission und Energieverbrauch.

Projektinhalte und Zielsetzungen

Schwerpunkt der Forschung ist, innovative Lösungen zur energetischen, ökologischen und sozialen Revitalisierung von architektonisch wertvollen Bauten mit hohem Glasanteil zu finden.
Es sollen Querverbindungen zu aktuell laufenden Initiativen auf europäischer Ebene hergestellt werden, da das gegenständliche Sondierungsprojekt diesbezügliche Kriterien auf mehreren Ebenen trefflich erfüllt. Die Themen CO₂-Einsparung, Kreislaufwirtschaft, Sanierung eines herausragenden, anspruchsvollen Gebäudes, angepasstes Nutzungskonzept, Innovation, Einsatz erneuerbarer Energie, Bauwerksbegrünung, Nutzer:inneneinbindung werden alle in dem Projekt „Green-Tech-Renovation" behandelt. Das Ziel ist die Entwicklung von verschiedenen Lösungskonzepten zur Erfüllung der gestellten Aufgabe und deren Bewertung. Die Konzepte sollen ein breites Spektrum abdecken und innovative Ansätze verfolgen. Die Übertragbarkeit der Strategien und Lösungen zur Reduktion des Energieverbrauchs und der CO₂-Emissionen soll deren Reichweite und Wirkung erhöhen.

Methodische Vorgehensweise

Aufbauend auf der ausführlichen Analyse wurden die Maßnahmen für das Demonstrationsobjekt stetig weiterentwickelt. Dabei wurden Nutzungskonzepte in fünf Szenarien berücksichtigt. Das Energiekonzept mit der Verwendung erneuerbarer Energiequellen wurde in enger Abstimmung zwischen den Energieexpert:innen, Bauphysiker:innen und Architekt:innen entwickelt, um sichtbare Maßnahmen an den geeigneten Stellen und mit den entsprechenden Methoden vorzusehen.
Die Einbindung von Expert:innen und Forschungseinrichtungen aus den Bereichen der erneuerbaren Energie, Glastechnologie, PV und Gebäudeforschung ermöglichte den internationalen Austausch und die Kenntnisse zu vergleichbaren Projekten in Europa, dort untersuchten und State-of-the-Science-Lösungen, sowie in Entwicklung befindlicher, neuer Technologien, die in der energetischen Sanierung gläserner Bauten zur Anwendung kommen könnten. Die Berücksichtigung von synergetischen Maßnahmen wie der Gebäudebegrünung ermöglicht eine weitere CO₂-Reduktion, eine kostenneutrale Komforterhöhung und die Unterstützung der Energieproduktion.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Die inter- und transdisziplinäre Zusammenarbeit hat von Anfang an gezeigt, dass in der Gegenwart und Zukunft bei den anspruchsvollen Aufgaben im Zusammenhang mit der energetischen Gebäudesanierung nicht mehr linear, sondern zirkulär geplant werden muss. In der zirkulären Arbeitsweise erfolgt zuerst die ausführliche Analyse des Gebäudebestands; die Ziele für die Sanierung werden flexibel den Erkenntnissen angepasst, um den Aufwand, Materialeinsatz, Energieverbrauch und den CO₂-Ausstoß zu minimieren, den Einsatz erneuerbarer Energie zu maximieren und die Integrität des Gebäudebestands dabei bestmöglich zu bewahren. Das Ergebnis ist ein Konzept das unter Zusammenwirken aller Maßnahmen, d.h. der thermischen Sanierung, dem Einsatz erneuerbarer Energiequellen (PV und BIPV, Erdsonden) die CO₂-Neutralität und das bilanzielle Plus in der Stromproduktion ein architektonisch wertvolles Gebäude mit ehemals hohem Energiebedarf und Komfortdefiziten zu einem Leuchtturmprojekt mit guter Nutzbarkeit und angenehmen Raumklima macht. Das Resümee ist daher, dass diese Planungsweise Standard werden muss, um die Energiewende und die Erhöhung der Sanierungsrate von derzeit 1,5% auf mindestens 3% zu bewältigen. Die derzeit hohen Kosten für Energie, Material und Löhne sowie der Fachkräftemangel bestärken Sanierungsmethoden, die erhöhten Aufwand in der Analyse- und Konzeptphase betreiben und dadurch reduzierte bauliche Maßnahmen gezielt und effektiv einsetzen.

Ausblick

Die zum Zeitpunkt des Antrags getroffene Annahme, dass die energetische Sanierung von Gebäuden mit hohem Glasanteil ein dringend zu behandelndes Thema sein wird, hat sich durch die enorm gestiegenen Energiekosten noch mehr bewahrheitet. In Kombination mit den in der EU gesetzten Zielen zur CO₂-Neutralität und den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft wird die Vorgangsweise, den gebauten Bestand auch bei schwierigen Ausgangslagen für Sanierung und Nachnutzung zu bewahren, eindeutig bestätigt. Die Einbindung internationaler Expert:innen und Forschungseinrichtungen hat gezeigt, dass das Thema von GreenTech-Renovation auch international aktuell ist, und es vorbildhafter, übertragbarer Lösungen bedarf. Replizierbare Lösungen, z.B. in Modulbauweise, werden zunehmend gefragt und es bedarf dafür geeigneter Bausteine. Die gestiegenen Material- und Energiekosten werden die generelle Anwendung der Prinzipien der Kreislaufwirtschaft beschleunigen. Daher können die in GreenTech-Renovation entwickelten, einzelnen, übertragbaren Maßnahmen auf unterschiedliche Fälle angewandt werden. Das dafür erforderliche internationale Netzwerk zur Dissemination und Replikation war bereits im Team vorhanden, wurde im Zuge der Forschungsarbeit konsolidiert und erweitert sowie aktuell und in Zukunft weiter ausgebaut.

Projektleitung

Architekten Tillner & Willinger ZT GmbH

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• IBO - Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH
• Technische Universität Wien, Forschungsbereich für Tragwerksplanung und Ingenieurholzbau
• Fachhochschule Technikum Wien, Kompetenzfeld für Erneuerbare Energiesysteme
• GRÜNSTATTGRAU Forschungs- und Innovations GmbH
• vertical farm institute
• École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Laboratorium für Techniken und Denkmalpflege moderner Architektur
• Hubmann Vass Architekten

Architekten Tillner & Willinger ZT GmbH
Margaretenplatz 7/2/1
A-1050 Wien
Tel.: +43 (1) 310 68 59
E-Mail: tw@tw-arch.at
Web: www.tw-arch.at