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Enabling and Capitalising of Urban Technologies Good-Practice Example: Plusenergiegebäude in Wien Enabling and Capitalising of Urban Technologies Inhalt Good-Practice Example: Plusenergiegebäude in Wien ........................................................................... 1 1 Beispiel 1: Plus-Energie-Bürogebäude TU Wien Getreidemarkt .......................................................... 3 1.1 Ausganssituation, Motivation und Zielsetzung ................................................................................. 4 1.2 Inhaltliche Umsetzung ....................................................................................................................... 5 1.2.1 Installation ...................................................................................................................................... 5 1.2.2 Einsparungspotential...................................................................................................................... 6 1.2.3 Monitoring und Verbreitung .......................................................................................................... 7 1.3 Erwartete Ergebnisse ........................................................................................................................ 8 1.4 Wirtschaftliche und technische Daten ............................................................................................ 10 1.5 Projektbeteiligte .............................................................................................................................. 10 1.6 Bewertung ....................................................................................................................................... 11 2 Beispiel 2: Technologiezentrum aspern IQ......................................................................................... 13 2.1 Ausgangssituation, Motivation und Zielsetzungen ......................................................................... 14 2.2 Inhaltliche Umsetzung ..................................................................................................................... 15 2.2.1 Minimierung der Energieverluste ................................................................................................ 15 2.2.1 Bereitstellung von Energie am Standort ...................................................................................... 16 2.2.2 Produktmanagement ................................................................................................................... 16 2.2.3 Gebäudegütesiegel mittels TQB- und klima:aktiv Gebäudebewertung ....................................... 17 2.2.4 Monitoring und Verbreitung ........................................................................................................ 17 2.3 Einsparungspotential....................................................................................................................... 17 2.4 Erwartete Ergebnisse ...................................................................................................................... 18 2.5 Projektbeteiligte .............................................................................................................................. 18 2.6 Bewertung ....................................................................................................................................... 20 3. Quellen .............................................................................................................................................. 21 2/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies 1 Beispiel 1: Plus-Energie-Bürogebäude TU Wien Getreidemarkt Im Zuge der Sanierung der TU Wien Umbau des ehemaligen Chemiehochhauses zu Österreichs größtem Plus-Energie-Bürogebäude Projekt „TU Univercity 2015“ im Rahmen des Forschungs- und Technologieprogramms „Haus der Zukunft Plus“; ein Subprojekt des Leitprojekts „Plus-Energie-Büro – Plus-Energie-Bürobau der Zukunft“ Kategorie II / Bürohaus Sanierung Gebäude ab 1950er Jahre FACTBOX Kurzbeschreibung Sanierung TU Gebäude Getreidemarkt 9, 1060 Wien mit optimiertem Passivhausstandard und fassadenintegrierter Photovoltaikanlage Subprojekt „TU Univercity 2015“ im Rahmen des Leitprojekts „Plus-Energie-Bürobau der Zukunft“ Wirtschaftliche Kennzahlen Kosten: 25 Millionen € Projektlaufzeit 04/2012 – 12/2013 Technische Kennzahlen Errichtung Ursprungsgebäude („Chemiehochhaus“): 1965 - 1970 Heizwärmebedarf: Vor der Sanierung: ca. 800 kWh/m2*a - nach der Sanierung: 3,4 kWh/m²*a Kühlbedarf: 2,5 kWh/m2*a Beleuchtungsenergiebedarf: 5,6 kWh/m2*a Energiebedarf für Luftförderung: 1,0 kWh/m2*a Primärenergiebedarf total: 82 kWh/m2*a Bruttogeschossfläche: 7.322 m2 (nur Bürogeschosse) (ca. 1400 m2 mehr als vor der Sanierung rein durch Neuplanung der Struktur ohne Erweiterungen) Platz für rund 800 TU-MitarbeiterInnen und Studierende der Institute an der Fakultät für Maschinenwesen und Betriebswissenschaften Bauzeit: 1. Quartal 2012 – 4. Quartal 2013 Projektumsetzung Bauweise: Weiterentwicklung der Passivhausbauweise für Bürohochhäuser (Luftdichtheit, Nachtlüftung des Gebäudekerns, optimierte Wärme- und Feuchterückgewinnung), Optimierung des Stromverbrauchs für Gebäudetechnik und Nutzung (Kommunikation, Arbeitsplätze, etc.) zusammen mit Plus-Energie (gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage an der Fassade und am Dach); Stahlbetonskelettbauweise 3/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Umsetzungspartner Bauherr / Eigentümer: BIG Bundesimmobiliengesellschaft mbH Projektpartner / Mieter: TU Wien Generalplaner: ARGE der Architekten Hiesmayr – Gallister - Kratochwil Forschungsprojekt und Grundlagendaten: Ao. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Thomas Bednar Projektleitung: Schöberl und Pöll GmbH Das Bauvorhaben wird von der TU Wien, dem bm:wf und der BIG finanziert und im Rahmen von "Haus der Zukunft Plus" durch das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit),) die KPC (Kommunalkredit Public Consulting) und den Magistrat der Stadt Wien (MA 20 - Energieplanung) gefördert. Kontaktadresse Adresse: 1060 Wien, Getreidemarkt 9 www.hausderzukunft.at www.wien.gv.at http://www.schoeberlpoell.at/forschung/tu_plus_energie.php www.tuwien.ac.at http://www.univercity2015.at/standorte/getreidemarkt/ http://www.big.at/projekte/tu-wien-chemiehochhaus-bt-ba/ http://wien.orf.at/news/stories/2534898/ http://www.bauweb.co.at/hochbau/oesterreichs-groesztes-plus-energie-buerogebaeudeentsteht-am-getreidemarkt/827206/ 1.1 Ausganssituation, Motivation und Zielsetzung Im Zuge der Sanierung der TU Wien (Univercity 2015) wird Österreichs größtes Plus-Energie Bürogebäude errichtet. Der Umbau zur energieeffizienten Arbeitsstätte betrifft den Trakt „BA Chemiehochhaus“ des Universitätsgebäudes am Getreidemarkt 9 im sechsten Wiener Gemeindebezirk, welcher Mitte der 1960er Jahre errichtet wurde. Die Sichtbarkeit des Demonstrationsprojekts in der Öffentlichkeit ist durch die Realisierung an diesem zentralen, innerstädtischen Standort gewährleistet. Anhand dieses Projektes wird nicht nur die technische, sondern auch wirtschaftliche Machbarkeit von Plus-Energie-Bürobauten gezeigt. Das ehemalige Chemiehochhaus wird zum Büro- und Lehrgebäude umfunktioniert und bietet durch eine Neustrukturierung mehr als 800 Universitätsmitarbeitern und Studierenden der Maschinenbaufakultät Platz. Die Motivation der am Projekt beteiligten Umsetzungspartner liegt in der Schonung der Umwelt und ihrer Ressourcen sowie darin, die Hemmnisse für die kommerzielle Umsetzung derartiger PlusEnergie Gebäude abzubauen, und zwar vor allem durch die Sichtbarkeit des Bauprojektes am Markt. Weiters trägt die Schaffung moderner Infrastruktur maßgeblich zur Verbesserung der Studierqualität bei und schafft damit beste Voraussetzungen für die Ausbildung künftiger ArchitektInnen und BauingenieurInnen, Maschinenbauer und BetriebswirtschaftlerInnen. 4/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Trotz der Entwicklungen zum „Energieeffizienten und Grünen Bauen“ ist die Baubranche noch weit von „Green Buildings“ als generellem Standard entfernt – vor allem im Bürobau. Das Leitprojekt zeigt den Weg zu rentablen Plus-Energie-Bürogebäuden. Dabei werden die technische Machbarkeit eines Plus-Energie-Bürogebäudes und die Anwendbarkeit der Ergebnisse des Normenüberarbeitungsprojektes „ÖNORM-Plus-Energie“ gezeigt. Zur Erreichung einer akzeptablen Rentabilität und zur Maximierung des Einsparpotentials wird die Synergie aus einer Vielzahl bestehender Plus-EnergieForschungsprojekten genutzt. Zum Ziel des Projekts wurde maximale Energieeffizienz gesetzt. Optimierte passive Heiz- und Kühlsysteme, intelligente Stromnetze, höchste Beleuchtungsoptimierung, eine gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage sowie weitere Regelungen zum intelligenten Energiemanagement sollen Energie sparen. Hauptziel des Projekts ist es, den Plus-Energie-Standard primärenergetisch und am Standort zu erreichen. Dies inkludiert auch die Abdeckung des Stromverbrauchs der gesamten technischen Gebäudeausstattung, aller Bürogeräte, Server, Küchen, Beleuchtung und Stand-by-Verbräuche durch eine fassadenintegrierte Photovoltaikanlage. Weitere Schwerpunkte bilden die Themen Ökologie und Umweltschutz, wobei innerhalb des Total Quality Building (TQB) – Bewertungssystems annähernd 1000 Punkten erreicht werden sollen. 1.2 Inhaltliche Umsetzung 1.2.1 Installation Die vorhandene vorgehängte Trapezblech-/ Fensterbandfassade wird abgebrochen und durch eine neue wärme- und sonnenschutztechnisch optimierte Fassadenkonstruktion mit integrierter Fotovoltaik ersetzt. Das Gebäude erhält eine optimierte Gebäudehülle mit integriertem Sonnenschutz. Die Fassade wird als Bandfassade ausgeführt. Der opake Bereich der Fassade bei der Bandfassade besteht aus dem Bestands-Stahlbetonparapet. Es ist ein automatischer, außen liegender Sonnenschutz vorgesehen. Vor dem außen liegenden Sonnenschutz werden verschlossene hinterlüftete Prallscheiben zwecks Windschutz angeordnet. Maximale Energieeffizienz wird über Kernentlüftung, thermische Kopplung und hohe wirksame Wärmekapazität der einzelnen Räume sowie über eine optimierte Gebäudeleittechnik wie auch Wärmerecycling der Serverabwärme erreicht. Die einzelnen Räume werden über Bauteilaktivierung sowie über eine hocheffiziente Kälteanlage temperiert. Intelligentes Energiemanagement, Bedarfs- beziehungsweise Nachfrageverschiebung sowie Green IT reduzieren den Primärenergiebedarf ebenso wie Zero-Standby über ein intelligentes Stromnetz. Den Strombedarf senkend wirkt zusätzlich die Beleuchtungsoptimierung (Situierung, Produkte, außenlichtabhängige Regelung, Gesamtkonzept). Dieser reduzierte Strombedarf wird über Österreichs größte gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage und Dachphotovoltaikanlage vollständig abgedeckt. 5/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Optimierte passive Heiz- und Kühlsysteme gehen über den reinen Passivhausstandard weit hinaus. Das Plus-Energie Gebäude enthält alle Passivhauskomponenten wie etwa eine hochwärmedämmende und luftdichte Gebäudehülle oder eine Lüftungsanlage mit Wärme- und Feuchterückgewinnung. Darüber hinaus kommt es durch einen verminderten Standby-Verbrauch, energiesparende Geräte und Nutzungssteigerungen bezüglich der Beleuchtung zu einer extremen Optimierung des Energieverbrauchs. Getoppt wird dieses außerordentliche Maß an Energieeffizienz nur noch durch die PlusEnergie-Technologie in Form einer fassadenintegrierten Photovoltaikanlage. Für eine größtmögliche Nutzung der massiven Bauteile als wärmespeicherwirksame Masse werden alle Bürobereiche ohne vollflächige abgehängte Decken ausgeführt. Soweit erforderlich werden Akustikelemente als frei abgehängte Segelkonstruktionen ausgeführt. In Räumen mit hohen Belegungsdichten (Hörsäle, Besprechungsräume, Seminarräume) wird über die Bauteilaktivierung im Fußboden und über Kühldecken gekühlt. In den Hörsälen außerhalb des Bürobereichs (3.-10. OG) sind auch Kühlregister und Heizregister in der Lüftungsanlage vorgesehen. Das Gebäude wird mit Wärme über einen bestehenden Anschluss der Fernwärme Wien versorgt. Die notwendige Kälteenergie wird über zwei in Serie geschaltete Kältemaschinen im 2. UG zur Verfügung gestellt. Aktiv gekühlt werden mit diesen Kältemaschinen die Hörsäle, Besprechungs- und Seminarräume. In Seminarräumen und Hörsälen ist eine bedarfsgerechte Regelung vorgesehen. Die Luftmenge wird CO2 geregelt. Von einer Vorkonditionierung der Luft in den Büroräumen wird abgesehen. Die Konditionierung der Luft durch den hocheffizienten Wärmetauscher reicht aus, dass in den Bürobereichen auf Heizregister bzw. Kühlregister verzichtet werden kann. Die Wärme- bzw. Kühllasten werden von der Bauteilaktivierung abgefangen. In den Hörsälen außerhalb des Bürobereichs Bereichs sind diese Register vorgesehen. Oberhalb des Veranstaltungsraums wird auf dem Dach die um 15° geneigte Fotovoltaik auf einer Stahlunterkonstruktion angebracht. Durch diese Neigung wird die Ableitung von Schnee und Regenwasser gewährleistet und es ist ein Selbstreinigungseffekt vorhanden. 1.2.2 Einsparungspotential Erste Messungen in den Bereichen Kernlüftung und EDV wurden bereits durchgeführt. Simulationsergebnisse und Hochrechnungen fließen laufend in das Projekt ein. Der Energieverbrauch von Strom und Fernwärme wurde für das bestehende Gebäude gemessen und konnte mit dem geplanten Energieverbrauch des Bürobereichs des neuen Plus-Energie-Gebäudes verglichen werden. Eine Einsparung von 90 Prozent wird so möglich sein. Im Bereich des Energiebedarf rechnet man mit massiven Einsparungen. Vor der Sanierung wurde ein Bedarf von ca. 800 kWh/m2*a festgestellt, nach der Sanierung werden ca. 80 kWh/m²*a angepeilt. 6/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Diese werden über die Photovoltaikanlage erzeugt bzw. der darüber hinaus erzeugte Strom in das Netz eingespeist. Die folgende Graphik erläutert den Plus-Energie-Standard: Abb. 1: Vorher-Nachher-Vergleich des Energieverbrauchs des TU Chemiehochhauses. Aus: Schöberl, H. (2012). Einsparungspotentiale lassen sich in diversen Bereichen eines Gebäudes finden. Neben den augenfälligen Bereichen wie Heizung, Heißwasser, Kühlung (oft korrelierend mit der Dämmung) und Beleuchtung, machen viele kleine Maßnahmen einen weiteren großen Anteil am Energieverbrauch aus. Energieeffiziente Server, sparsame Computer (mit einem Einsparungspotential von 70 %), elektrische Sonnenschutzrollos, die im Standby-Modus keine Energie verbrauchen etc. werden optimiert um den laufenden Energieverbrauch möglichst gering zu halten. 1.2.3 Monitoring und Verbreitung Da sich das Projekt derzeitig in der Abschlussphase befindet, kann die Leistung der installierten Optimierungen durch die Renovierung und den Umbau des TU Chemiehochhauses noch nicht unter Realbedingungen bewertet werden. Im Rahmen der TUunivercity 2015 werden der Umbau und die 7/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Rüstung des Traktes für eine energetisch nachhaltig ausgerichtete Zukunft breite Publizierung und Aufmerksamkeit erhalten. Speziell als Good Practice im Bereich von Bürogebäuden der Periode 1960er und 1970er Jahre wird den Erfahrungen am TU Chemiehochhaus großes Interesse entgegengebracht werden, stellt doch diese Periode einen Bauabschnitt dar, deren Gebäude starkes Optimierungspotential in energetischer Hinsicht aufweist. 1.3 Erwartete Ergebnisse • • • • • • • • • Optimierte Gebäudehülle mit maximiertem Potenzial passiver Heiz-/Kühlmöglichkeiten (z. B. Nachtlüftungskonzept) Intelligentes Energiemanagement und Regelung der Gebäudetechnik, Bedarfs- bzw. Nachfrageverschiebung (Internes Energiemanagement mit Backup im Supergrid) Green IT (Server, Laptops/Büro PC, Netzwerk) Zero-Standby über ein intelligentes Stromnetz (IP-Telefone, Kaffeemaschinen, Kopierer, Miniküchen, Ladegeräte) Höchste Beleuchtungsoptimierung (Situierung, Produkte, außenlichtabhängige Regelung, Gesamtkonzept) Kernentlüftung, thermische Kopplung und hohe wirksame Wärmekapazität der einzelnen Räume, Gebäudeleittechnik-integrierter Sonnenschutz Temperierung der Räume über Bauteilaktivierung, hocheffiziente Kälteanlage Wärmerecycling der Serverabwärme Stromerzeugung durch Österreichs größte gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage und Dachphotovoltaikanlage 8/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Abb.2: Rendering des zukünftigen Erscheinungsbildes des TU Chemiehochhauses. Aus: http://www.wien.gv.at/stadtentwicklung/veranstaltungen/ausstellungen/2012/energiestadt/images/tuwien.jpg [abgerufen am 31.01.2014] 9/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Abb.2: Während der Abtragearbeiten der alten Fassade. Aus: http://www.schoeberlpoell.at/images/projekte/proj_tu_getreidemarkt1_klein.jpg [abgerufen am 31.01.2014] 1.4 Wirtschaftliche und technische Daten • • • • • • • • • • Heizwärmebedarf: Vor der Sanierung: ca. 800 kWh/m2*a - nach der Sanierung: 3,4 kWh/m²*a Kühlbedarf: 2,5 kWh/m2*a Beleuchtungsenergiebedarf: 5,6 kWh/m2*a Energiebedarf für Luftförderung: 1,0 kWh/m2*a Primärenergiebedarf total: 82 kWh/m2*a Bruttogeschossfläche: 7.322 m2 (nur Bürogeschosse) (ca. 1400 m2 mehr als vor der Sanierung rein durch Neuplanung der Struktur ohne Erweiterungen) Platz für rund 800 TU-MitarbeiterInnen und Studierende der Institute an der Fakultät für Maschinenwesen und Betriebswissenschaften Bauzeit: 1. Quartal 2012 – 4. Quartal 2013 Kosten: 25 Millionen. Euro Das Bauvorhaben wird von TU Wien, bm:wf und Bundesimmobiliengesellschaft (BIG) finanziert und im Rahmen von "Haus der Zukunft Plus"* durch das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit), die FFG (Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft), die KPC (Kommunalkredit Public Consulting) und den Magistrat der Stadt Wien (MA 20 – Energieplanung) gefördert. 1.5 Projektbeteiligte ProjektleiterIn: • Schöberl & Pöll GmbH Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen: • • • TU Wien, Rektorat BIG Bundesimmobiliengesellschaft m.b.H. ARGE der Architekten Hiesmayr-Gallister-Kratochwil Kontaktadresse Schöberl & Pöll GmbH A-1020 Wien, Lassallestraße 2/6-8 Tel.: +43 (1) 7264566 Web: http://www.schoeberlpoell.at 10/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies 1.6 Bewertung • Masse an Projektmöglichkeiten: Aufgrund des Alters des Gebäudes, können die durch das Projekt gewonnenen Erkenntnisse weitreichend Anwendung finden. Der Großteil der aus der Periode 1960er/1970er stammenden (Büro)Gebäude ist energietechnisch optimierbar und verspricht großes Potential zur Energieverbrauchsreduktion. Bewertung: 2 • Technologieauswahl: All die angewendeten Technologien sind soweit ausgereift und am freien Markt verfügbar. Belüftungskonzepte, Kühlungstechnik und die zur Anwendung kommenden Technologielösungen im Hochhaus sind bekannt und erprobt. Nur die in der Fassade integrierte Photovoltaik-Technologie bedarf individueller Anpassung und ist von Fall zu Fall sinnvoll (abhängig von der Exposition des Gebäudes etc.). Bewertung: 2 • Exportpotential: Als Leuchtturmprojekt ist das TU Chemiehochhaus sowohl national, als auch international wiederholenswert. Es gibt keine Einschränkungen für die Anwendung der Technologien. Einzig der Fernwärmeanschluss ist nicht überall gegeben. Bewertung: 1 • Umsetzungsstufe: Das Projekt steht kurz vor seiner Fertigstellung und beweist seine 100%ige Anwendbarkeit in der Jetzt-Zeit. Es dient weder als Pilot, noch bedarf es besonderer Voraussetzungen. Bewertung: 1 • Ressourcen (Förderoption etc.): Im Rahmen der genutzten Förderprogramme kann das Förderpotential für solch Projekte als gut angesehen werden. Unterstützend kommt hinzu, dass das Gebäude im Besitz der BIG ist, wodurch sich diverse Fördermöglichkeiten seitens des Bundes ergeben. Bewertung: 2 • Nutzen /Wirtschaftlichkeit: Es liegen derzeit keine Rechnungen zur Amortisierungsdauer bzw. zu einer Kosten/Nutzen Einschätzung vor. Die kolportierten Investitionskosten von 25 Mio. € sind der einzige Kostenpunkt der bekannt ist. Demnach kann keine valide Aussage über die Wirtschaftlichkeit des Projektes getätigt werden. Bewertung: n/a 11/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies 12/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies 2 Beispiel 2: Technologiezentrum aspern IQ Neubau Technologiezentrum aspern IQ Seestadt 1220 Wien mit höchsten ökologischen Standards Demonstrationsgebäude im Rahmen des BMVIT-Projekts „Haus der Zukunft“ Kategorie II / Bürohaus Neubau FACTBOX Kurzbeschreibung Neubau Technologiezentrum aspern IQ Seestadt, in 1220 Wien mit höchsten ökologischen Standards. Demonstrationsgebäude im Rahmen des BMVIT-Projekts „Haus der Zukunft“ Wirtschaftliche Kennzahlen Höhere Investitionskosten (15 Mio. €) im Vergleich zu einem konventionellen Bürogebäudebau, stehen geringeren Betriebskosten gegenüber. 6600 m2 Bürofläche. Erhöhte Attraktivität des Objektes durch Leuchtturmfunktion Keine genauen Daten über Amortisationszeitraum der Mehrkosten öffentlich. EFRE-Förderung von 2,5 Mio €, Haus der Zukunft Förderung 600.000 € Technische Kennzahlen Baujahr: 2012 Heizwärmebedarf: 8 kWh/m²*a Kühlenergiebedarf: 10 kWh/m2*a Primärenergiebedarf: 66,8 kWh/m2*a (inkl. Nutzerstrom) Primärenergiebedarf: 51,8 kWh/m2*a (ohne Nutzerstrom) Nutzfläche: 6.600 m² Ca. 250 Arbeitsplätze Projektumsetzung Integrale Planung des Objektes durch Einbindung unterschiedlichster Experten von Beginn des Projektes an. Simultane und interdisziplinäre Zusammenspiel kreativer Leistungen aller am Planungsprozess Beteiligten, um die optimale Zielerreichung des Bauvorhabens. Bauzeit: 07/2011 - 10/2012 Umsetzungspartner Bauherr / Projektleiter: DI Gregor Rauhs, WWFF Business and Service Center GmbH Projekt- und Kooperationspartner: ATP Architekten und Ingenieure – Generalplaner Weitere Partner: siehe 2.5 Kontaktadresse 13/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Adresse: Seestadtstraße 27, 1220 Wien Wiener Wirtschaftsförderungsfonds WWFF Business and Service Center GmbH DI Gregor Rauhs Ebendorferstraße 2, 1010 Wien Tel: +43 (1) 4000 86591 Fax: +43 (1) 4000 86720 E-Mail: [email protected] Web: www.wirtschaftsagentur.at 2.1 Ausgangssituation, Motivation und Zielsetzungen Das Technologiezentrum aspern IQ inmitten der Seestadt im 22. Bezirk in Wien soll das Leuchtturmprojekt des Stadtentwicklungsgebietes darstellen. Alle weiteren Projekte sollen sich am PlusenergieTechnologiezentrum orientieren und die verwendeten Technologien sollen einen Vorzeigecharakter für weitere Projekte haben. Mit dem aspern IQ wird ein sichtbares Zeichen für die Stadt der Zukunft, die Smart City, gesetzt. Damit nimmt Wien europaweit eine Vorreiterrolle in der intelligenten Stadtentwicklung ein. Das Technologiezentrum ist als moderner Standort für innovative und wachstumsorientierte Unternehmen aus dem Bereich der Umwelttechnik geplant. Besonderer Wert wird dabei auf höchste Qualität des architektonischen Entwurfs gelegt. In ihm soll die Verbindung zwischen den Arbeitsfeldern der angesiedelten Unternehmen mit den Zielen des Projekts – Klimaschutz, Innovation, Flexibilität, Work-LifeBalance – sichtbar werden. aspern IQ soll sowohl für Unternehmen als auch für Forschungseinrichtungen und universitätsnahe Einrichtungen eine moderne Infrastruktur bieten. Die hohe Qualität des Arbeitsumfeldes legt die Basis für Spitzenleistungen in der Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Unter den ersten Mietparteien im Technologiezentrum ist die research TUb, eine Tochtergesellschaft der TU Wien. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen mit ihrem Unternehmen eine Brücke zwischen innovativen kleinen und mittleren Betrieben und angewandten Lösungen aus der Forschung schlagen. Bauherr, Architekten, Bauphysiker und alle anderen Projektbeteiligten verfolgten vom Vorentwurf an dasselbe Ziel: Die Errichtung eines Plusenergiegebäudes, das sich an das lokale Ressourcenangebot anpasst, möglichst hohen Nutzerkomfort bietet und allen Anforderungen an Nachhaltigkeit gerecht wird. Das aspern IQ steht für die Umsetzung neuester bautechnischer Möglichkeiten. Es wurde mit Ökobeton errichtet, der 80 Prozent weniger Kohlendioxid-Emissionen verursacht und ist völlig PVC frei. Somit trägt aspern IQ umfassend zur Erreichung der klima- und energiepolitischen Ziele Österreichs und der Europäischen Union bei. Das Technologiezentrum setzt als eines der ersten Realisierungsprojekte in der Seestadt Wiens Maßstäbe in Sachen moderner Immobilienentwicklung. Leitbilder wie eine nachhaltige Architektur, Energieeffizienz und Lebenszyklusbetrachtung sollen neben den funktionalen und gestalterischen Ansprüchen im Vordergrund stehen und eine entsprechende Benchmark für zukünftige Entwicklungen in der Seestadt setzen. Als solches ist dieses Projekt von strategischer Bedeutung für die Umsetzung 14/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies des Masterplans “aspern die Seestadt Wien” und soll den Start einer neuen Stadtteilentwicklung signalisieren. 2.2 Inhaltliche Umsetzung Zur Realisierung des Gebäudekonzepts waren vier Punkte von zentraler Bedeutung: • • • • die Minimierung der Energieverluste des gesamten Gebäudes, die Bereitstellung von Energie am Standort, die Durchführung eines Produktmanagements und die Bewertung des Gebäudes mittels der ÖGNB- und klima:aktiv – Gebäudezertifizierungen als Qualitätssicherungstools. 2.2.1 Minimierung der Energieverluste Werkzeug für die Bewertung der Energieverluste des Gebäudes war eine dynamische Gebäudesimulation, die ab dem Vorentwurf durchgeführt und als zentrales Bewertungsinstrument verwendet wurde. Zusätzlich wurde eine Berechnung mit dem Passivhausprojektierungspaket (PHPP) durchgeführt. Grundlage für höchste Effizienz war die Planung im Passivhausstandard. Der erste Schritt – die Optimierung auf Passivhausniveau – wurde durch eine hochwärmegedämmte, wärmebrückenoptimierte Gebäudehülle realisiert. Vor allem die Verglasungsflächen wurden in enger Abstimmung mit Tageslichtplanung und Architektur in Hinblick auf Orientierung, Verglasungsanteil sowie Sonnenschutzeinrichtungen inkl. Steuerung optimiert. Der Blickfang der Fassade sind die AddOn-Elemente, die gleichzeitig mehrere Nutzungen bieten. Die vorgehängte Fassade ist als Fixverschattung im Sommer konzipiert. In den Blumentrögen wird Schilf gepflanzt, das sowohl als Sonnenschutz geplant ist und zusätzlich für ein Forschungsprojekt zum Thema Mikroklima genutzt wird. Weiters dient die Add-On-Fassade als Unterkonstruktion für einen Teil der Photovoltaikpaneele. Die bereitgestellte Wärme und Kälte wird mittels Betonkernaktivierung der Decken in die Räume eingebracht. Durch dieses Niedertemperatursystem können hohe Behaglichkeit und Energieeffizienz erzielt werden. Die aktivierten Flächen der Eckbereiche des Gebäudes können bei einer Zellenbüronutzung erweitert werden, um in diesen „Extremzonen“ (höherer Verglasungsanteil) eine hohe Behaglichkeit zu garantieren. In enger Abstimmung mit der Haustechnik wurde ein hocheffizientes Lüftungssystem realisiert. Das Lüftungsgerät mit Doppelrotationswärmetauscher und Feuchterückgewinnung erreicht einen Wärmerückgewinnungsgrad von 92 % bei einem Energieverbrauch von 0,52 Wh/m³ geförderter Luft. Die Einbringung der Luft in die Büros erfolgt über Quellluftauslässe im Boden, wodurch der hygienische Luftwechsel reduziert werden kann. Die Luftmenge wird bedarfsgerecht über eine CO2-Messung geregelt. 15/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Neben der optimierten Planung der Tageslichtversorgung werden hocheffiziente Stehleuchten mit Anwesenheits- und Tageslichtsteuerung eingesetzt. Diese versorgen die Arbeitsplätze ohne große Lichtverluste mit 500 lux Beleuchtungsstärke. Die Nebenraumzonen werden mit effizienten Beleuchtungsmitteln und teilweise mit LED Leuchten ausgestattet. Der Energiebedarf der sonstigen Haustechnik, wie zum Beispiel Notbeleuchtung, MSR Technik usw. wurde in Abstimmung mit den geltenden Normen bestmöglich reduziert. Der Strombedarf vom Computern, Druckern, Kopierer, Steckdosen, etc. (Nutzerstrom) wurde in Abstimmung mit dem Forschungsbericht „PH-Office“ (R. Lechner, T. Zelger, 2010) als „sehr gut“ eingestuft, was bedeutet, dass der Strombedarf mit 15kWh/m²a (Primärenergie) angenommen wird. Da es sich um ein Verwertungsobjekt handelt, können keine genauen Berechnungen des Nutzerstroms durchgeführt werden. Durch die genannten Optimierungen der Systeme kann der Primärenergiebedarf des Bürogebäudes ohne Nutzerstrom auf 51,80 kWh/m²a reduziert werden. 2.2.1 Bereitstellung von Energie am Standort Die thermische Energie für Heizen und Kühlen wird zum größten Teil mittels Erdwärme gedeckt. Das Grundwasser wird im Winter mittels Wärmepumpe zum Heizen und im Sommer mittels Free-Cooling zum Kühlen genutzt. Zur Deckung möglicher Spitzenlasten wird die Fernwärme genutzt. Diese kann im Sommer mittels Absorptionskältemaschine auch zum Kühlen eingesetzt werden. Elektrische Energie wird mittels Photovoltaikanlage und Kleinwindkraftanlagen bereitgestellt. Am Dach wurden zwei Kleinwindkraftanlagen realisiert, die jeweils einen Jahresertrag von 4.500 kWh/a versprechen. Insgesamt wurden 1.300 m² PV-Fläche am Dach und an der Add-On-Fassade angebracht, welche einen Jahresstromertrag von 162 MWh/a erzielen. Die interne Wärme der Serverräume wird mittels Kleinstwärmepumpen zur Erwärmung des Warmwassers für Küche und Duschen eingesetzt. Insgesamt können 4.074 kWh/a für die Warmwasserbereitung verwendet werden. Durch die genannten Systeme werden 52,9 kWh/m²a Primärenergie umgewandelt. 2.2.2 Produktmanagement Da das Projekt nicht nur energetisch die höchstmögliche Qualität erreichen sollte, sondern auch an die Bauökologie hohe Ansprüche gestellt sind, wurde planungsbegleitend ein Produktmanagement durchgeführt. Somit wurde während der gesamten Planungs- und Ausführungsphase auch die ökologische Sichtweise berücksichtigt. Ziel war es, Umweltbelastungen durch Baustoffe zu reduzieren und vor allem Emissionen aus Baustoffen während der Nutzung zu vermeiden. Das ist die Grundlage für ein gesundes Innenraumklima. Ziel war in erster Linie folgende Kriterien (klima:aktiv und ÖGNB) einzuhalten: Vermeidung von klimaschädlichen Substanzen (HFKW), Vermeidung von PVC und Einsatz von zertifizierten Produkten. 16/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies 2.2.3 Gebäudegütesiegel mittels TQB- und klima:aktiv Gebäudebewertung Zur Qualitätssicherung wurde während der gesamten Planungsphase eine Bewertung gemäß klima:aktiv- und dem TQB-Tool der ÖGNB durchgeführt. Diese planungsbegleitende Bewertung war hilfreich für die Erreichung der hohen Qualität des Gebäudes. Von der Österreichischen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen erhielt das Gebäude 974 von 1.000 möglichen Punkten. 2.2.4 Monitoring und Verbreitung Die folgenden Punkte dienen der Verbreitung der eingesetzten Technologien und fördern die Anwendung von Aktiv-Haus-Standards. Das erste Plusenergie-Bürogebäude Österreichs überzeugt mit technologischen Innovationen und dem vielfältigen Mix an nachhaltigen Maßnahmen. - Im Vordergrund steht ein angenehmes Raum- und Arbeitsklima in schadstofffreier Umgebung durch intelligente Haustechnik und konsequentes Produktmanagement Das Technologiezentrum aspern IQ ist das erste Gebäude in der Seestadt aspern und bietet technologieaffinen Unternehmen und Institutionen ein optimales Angebot für ihre Forschungs- und Produktionsbetriebe. Die Leuchturmfunktion des Gebäudes, dessen Standort in einem der größten Stadtentwicklungsgebiete Europas, die öffentlich Hand als Bauherr und der frühe Fertigstellungszeitpunkt im Vergleich zur verbleibenden Seestadt, unterstützt die Verbreitung der Idee des Aktiv-Bürohauses. 2.3 Einsparungspotential In Summe bewirken die unter 2.2 beschriebenen Maßnahmen, dass der verbleibende Energiebedarf bei Vollbetrieb des Gebäudes bei ca. einem Sechstel des Bedarfes konventionell gebauter Gebäude liegt. Dieser Restenergiebedarf wird über die Stromerzeugung durch die Windkraftanlagen und die Photovoltaik-Anlage am Gebäude abgedeckt, die auf einer Gesamtfläche von ca. 1.300 m², verteilt auf vier Teilanlagen, eine Spitzenleistung von ca. 140 KWp liefert. Mit all diesen umgesetzten Maßnahmen bietet das aspern IQ als Plusenergie-Bürogebäude den Mieterinnen und Mietern niedrige Betriebskosten. (http://www.asperniq.at/fakten/aspern-iq-das-plusenergie-buerogebaeude/ [abgerufen am 31.01.2014]). Eine Raumhöhe von 2,90 Meter sowie eine entsprechend großzügige Dimensionierung der Fensterflächen ermöglichen eine optimale Nutzung von Tageslicht. Die Beleuchtung der Mieteinheiten erfolgt mittels hocheffizienten Stehleuchten, die mit einem Licht- und Anwesenheitssensor ausgestattet sind. Die Steuerung der außenliegenden Sonnenschutzanlage erfolgt über einen Sensor am Dach, der den Sonnenstand sowie die Einstrahlungsintensität misst. So wird der Sonnenschutz je nach Himmelsrichtung und Tageslicht automatisch heruntergefahren. Bei Bedarf kann dies aber auch 17/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies übersteuert werden. Aufgrund einer Lochung des Sonnenschutzes wird im heruntergefahrenen Zustand nicht komplett verdunkelt, wodurch der zusätzliche Beleuchtungsbedarf gering gehalten wird. Neben dem Einsatz Energie effizienter Anlagen und einer intelligenter Regelung und Steuerung der Haustechnik wurde für das aspern IQ mittels Rückgewinnung von Abwärme bzw. Energie der zuzuführende Energiebedarf weiter reduziert bzw. der verbleibende Restenergiebedarf durch die Nutzung erneuerbarer Energieträger bereitgestellt. Für die Konditionierung der zugeführten Luft wird ebenfalls auf das Grundwasser bzw. die Fernwärme zurückgegriffen. Der Energiebedarf hierfür ist aber extrem gering, da die Energierückgewinnung der Lüftungsanlage (also Wärme und Luftfeuchtigkeit) durch die Wärmerotationstauscher derart effizient ist, dass damit über 80 % des Energiebedarfes abdeckt werden. Zusammen mit der Abwärme der Serverräume wird damit sogar über 94 % der gesamten Energie im Gebäude rückgewonnen. 2.4 Erwartete Ergebnisse Durch die Kombination zahlreicher Einzelmaßnahmen wie einer thermisch optimierten Gebäudehülle, einer vorgesetzten Add On Fassade, die unterschiedliche Funktionen wie Energieproduktion, Verschattung oder auch Fassadenbegrünung erfüllt, oder aber auch Maßnahmen wie der Abwärmenutzung von Serverräumen zur Raumkonditionierung oder eine kontrollierte mechanische Belüftung in Abhängigkeit von der Außentemperatur und der Innenraumluftqualität, wurde eine Gebäudeperformance erreicht, die es erlaubt mehr Energie am Gebäude zu produzieren, als für die Raumkonditionierung über das Jahr gesehen benötigt wird. Die Zielparameter für das Gebäude waren einerseits, den klima:aktiv Kriterienkatalog mit mindestens 700 Punkten zu erreichen, und andererseits, folgende Energiekennzahlen zu unterschreiten: • • • Heizwärmebedarf Zielwert: HWB*V,NWG,max = 3 * (1+2,5/lc) kWh/m³a Außeninduzierter Kühlbedarf Zielwert: KB*V,NWG,max = 0,5 kWh/m³a Primärenergiebedarf Zielwert: PEBNWG,max = 100 kWh/m²a Zur Qualitätssicherung wurde während der gesamten Planungsphase eine Bewertung gemäß klima:aktiv- und dem TQB-Tool der ÖGNB durchgeführt. Diese planungsbegleitende Bewertung war hilfreich für die Erreichung der hohen Qualität des Gebäudes. Von der Österreichischen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen erhielt das Gebäude 944 von 1.000 möglichen Punkten. 2.5 Projektbeteiligte Bauherr Wirtschaftsagentur der Stadt Wien WA Business & Service Center GmbH 1010 Wien | Ebendorferstraße 2 www.wirtschaftsagentur.at 18/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Integrale Gesamtplanung ATP Architekten und Ingenieure Wien 1030 Wien | Landstraßer Hauptstraße 97-101 www.atp.ag Landschaftsplanung idealice – technisches büro für landschaftsarchitektur 1080 Wien | Lerchenfelder Straße 124-126/ 1/ 2a www.idealice.com Bauphysik und dynamische Gebäudesimulation IBO Österreichisches Institut für Baubiologie und Bauökologie 1090 Wien | Alserbachstraße 5/ 8 www.ibo.at Tageslichtsimulation Hailight Lichtplanung 6020 Innsbruck | Amraser See Straße 56 www.hailight.net Hydrogeologie Gollob Michael DI – Zivilingenieurbüro 1030 Wien | Adamsgasse 15/ 1 www.gollob.co.at Brandschutzplanung Prüfstelle für Brandschutztechnik 1050 Wien | Siebenbrunnengasse 21 www.prüfstelle.at Örtliche Bauaufischt ATP Architekten und Ingenieure Wien 1030 Wien | Landstraßer Hauptstraße 97-1010 www.atp.ag Research TUb 1220 Wien | Rosthorngasse 5 www.researchtub.at Wien 3420 Aspern Development AG 1220 Wien | Rosthorngasse 5 www.wien3420.at Baustellenkoorination Firma bauzeitplan Baumanagement GmbH 5071 Wels bei Salzburg | Franz Brötzner Straße 13 www.bauzeitplan.at 19/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies Visualisierung renderwerk Wolf & Fröch OG 6401 Inzing | Sportplatz 10 www.renderwerk.at Baugutachter BGG Consult Dr. Peter Waibel ZT-GmbH 1070 Wien | Mariahilfer Straße 20 Baufirma ÖSTU-STETIN Hoch und Tiefbau GmbH 1030 Wien | Barichgasse 40-42 www.oestu-stettin.at HKLS Ing. Pischulti 4020 Linz | Estermannstraße 14 www.pischulti.at Elektro EAG Elektroanlagenbau Gesellschaft m.b.H. 4600 Wels | Petzoldstraße 7 www.eag.co.at 2.6 Bewertung • Masse an Projektmöglichkeiten: Nahezu jeder Bürogebäudeneubau kann konzipiert werden, wie das Projekt aspern IQ. Demnach bestehen ausreichend Möglichkeiten ähnliche Projekte zu verwirklichen. Bewertung: 1 • Technologieauswahl: Die angewendeten Technologien am Standort aspern IQ sind großteils erprobt und werden bereits verstärkt im Bürogebäudeneubau angewendet. Einzelne Technologien wie Mikroklima-beeinflussende Parameter wie z.B. Schilfbepflanzung vor Fenstern sind noch in der Testphase. Bewertung: 2 • Exportpotential: Als Leuchtturmprojekt ist das Aspern IQ sowohl national, als auch international wiederholenswert. Es gibt keine Einschränkungen für die Anwendung der Technologien. Bewertung: 1 • Umsetzungsstufe: Das Projekt wurde vollständig und erfolgreich umgesetzt und wird derzeit unter Realbedingungen genutzt. Bewertung: 1 20/21 Enabling and Capitalising of Urban Technologies • Ressourcen (Förderoption etc.): Durch die Förderung im Rahmen des Programmes Haus der Zukunft vom BMVIT (600.000 €) kam das Projekt in den Genuss von Bundesförderungen. Weiters wurden 2,5 Mio € aus EFRE Mittel beigesteuert. Zusätzlich ergaben sich aufgrund der Bauherreneigentümerverhältnisse (Stadt Wien) Grundvoraussetzungen, die ein kostspieliges Prestige- und Leuchtturmprojekt wie das aspern IQ ermöglichten. Bewertung: 2-3 • Nutzen /Wirtschaftlichkeit: Die Amortisationsdauer der Mehrkosten des Technologieführers Aspern IQ gegenüber konventioneller Büroneubauten wird nicht ausgewiesen. Vorveranschlagt sind Baukosten von 15 Mio €. Bewertung: n/a 3. Quellen Online Recherche: Links: • • • • • • • • • • • • • • http://www.atp.ag/startseite/projekte/projektfilter/index.htm?no_cache=1#dyncont%28loa dProject::393%29 am 12.08.2013 http://www.asperniq.at/2011/facts/aspern-iq/ am 12.08.2013 http://www.aspern-seestadt.at/mitgestalten-investieren/bauinfo/15,aspern-iq.html am 12.08.2013 http://www.hausderzukunft.at/results.html/id6451 am 12.08.2013 https://www.wien.gv.at/verkehr-stadtentwicklung/aspern-iq.html am 12.08.2013 www.hausderzukunft.at www.wien.gv.at http://www.schoeberlpoell.at/forschung/tu_plus_energie.php www.tuwien.ac.at http://www.univercity2015.at/standorte/getreidemarkt/ http://www.big.at/projekte/tu-wien-chemiehochhaus-bt-ba/ http://wien.orf.at/news/stories/2534898/ http://www.bauweb.co.at/hochbau/oesterreichs-groesztes-plus-energie-buerogebaeudeentsteht-am-getreidemarkt/827206/ http://derstandard.at/1292462050276/Aspern-IQ-Plus-Energie-Leuchtturm-fuer-dieSeestadt Schöberl, H. (2012): Plus-Energie-Bürogebäude Technische Universität Wien. Präsentation im Rahmen der Veranstaltung „ Schritt für Schritt zum Dienstleistungs-Nullenergiegebäude. Wien, Österreich 21/21
