Helmut Krapmeier - Forum
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Architektur + Holzbau Überzeugende Beispiele aus Vorarlberg 1 H. Krapmeier Helmut Krapmeier Bereichsleiter am Energieinstitut Vorarlberg, Gastprofessor an der Donau-Universiät Krems H. Krapmeier Architecture et construction en bois 2 Architecture et construction en bois Résumé Vorarlberg est, partant de ses quelque 350’000 habitants, la plus petite région de l’Autriche. On y dénombre 58 entreprises de charpenterie, 90 fabricants de fenêtres et 76 bureaux d’architectes qui tous s’emploient à porter de 10 à 15% la part des immeubles construits en bois. Les critiques étrangers de l’architecture et d’autres „Bundesländer“ prétendent que la qualité des maisons en bois du Vorarlberg est exceptionnelle. Traugott Zech, Friedrich Achleitner et Otto Kapfinger montrent que jadis, c’est-à-dire au cours du 19ème siècle, les maisons du Vorarlberg étaient presque exclusivement construites en bois et qu’aujourd’hui encore la plupart des architectes ont une première formation d’ébéniste ou de charpentier. Il est probable aussi que dans la contrée du textile, la population soit plus sensible à l’esthétique des choses et que les architectes, hommes et femmes, soient influencés, plus qu’ailleurs, par leurs maîtres d’ouvrages dans la conception des immeubles. Le développement et l’introduction du programme promotionnel „Maison du Vorarlberg pauvre en énergie“ en 1989 et „Installations solaires pour la préparation d’eau chaude sanitaire“ en 1990 de l’institut de recherche énergétique du Vorarlberg, sont à l’origine de l’important soutien et de l’élan inconditionnel dans la promotion de l’efficience de l’énergie, l’exploitation de l’énergie solaire et l’élaboration de concepts écologiques du bâtiment. En collaboration avec le réseau de conseillers répandus sur tout le territoire et les régions, des milliers de maisons ont été construites sous l’adage „Maison du Vorarlberg, pauvre en énergie“ dont la consommation annuelle moyenne d’énergie est de 56 kWh par mètre carré chauffé. Il s’agit d’une consommation réduite de 40 pour cent en chiffre rond, comparativement aux constructions conventionnelles érigées conformément aux prescriptions de la construction dans le Vorarlberg. 3 H. Krapmeier Ces fondements propices à l’écologie et à la culture innovatrice dans la construction, sont aujourd’hui avant tout illustrés par des maisons dites „passives“. Elles ont une isolation thermique particulièrement efficace de sorte que, partant d’un confort d’habitation accru en matière de bien-être, la chaleur des locaux peut être exploitée avantageusement, en combinaison avec l’apport automatique d’air frais. Cette isolation thermique exemplaire et les principes écologiques de construction adoptés, sont, au niveau des façades tout au moins, en faveur des constructions en bois. Il est vrai que nombreuses maisons à faible consommation d’énergie, dotées d’installations solaires ou de systèmes passifs, sont construites en bois, du terrain à la poutre faîtière. H. Krapmeier Architecture et construction en bois 4 Architektur und Holzbau Anforderungen an den Holzbau Die Anforderungen an Gebäude in Holz unterscheiden sich prinzipiell nicht von jenen mit anderen Baumaterialien: ⇒ geringer Energieverbrauch ⇒ angenehmes Raumklima im Sommer und Winter ⇒ schalltechnisch mindestens den Normen entsprechend ⇒ architektonisch von hoher Qualtität ⇒ kostengünstig in Errichtung und Erhaltung Über die Prinzipien der Entschwendung, Energieeffizienz, Nutzung von Sonnenenergie passiv und aktiv für die Raumheizung, Warmwasserbereitung und Stromerzeugung haben meine Vorredner referiert. Holzbau in Vorarlberg Wald ist in Vorarlberg ausreichend vorhanden. Es gibt 58 Zimmermeister – Holzbaubetriebe, 90 Holzfensterhersteller. Der Anteil von Gebäude in Holzbauweise ist mit derzeit 10% noch steigerbar. Es wird erwartet, daß er im kommenden Jahr auf 15% gesteigert werden kann. Im österreichischen Bundesland Vorarlberg gibt es zahlreiche Gebäude, welche die Forderung des Schweizer „Minergie“-Standards erfüllen. Der Holzbau in Vorarlberg ist angeblich von überdurchschnittlicher Qualität. Woher kommt das? 5 H. Krapmeier Mag. Traugott Zech (Holzbauten in Vorarlberg, eine Dokumentation der letzten 20 Jahre, Hrsg.: Schriftenreihe Rheticus-Gesellschaft Nr. 18, Feldkirch, 1985) schreibt bereits 1985: Architektur und Holzbau Friedrich Achleitner „Die Vorarlberger Bauschule“ und Otto Kapfinger „Vorarlberger Baukünstler der Gegenwart“ nennen einige der Ursachen (siehe Anhang): eine lange Tradition von Holzbauten, eine radikale Denkweise der Architekten, eine intensive Beschäftigung mit dem Baustoff (einige der Architekten hatten und haben eine Ausbildung als Tischler oder Zimmermann), ein neues Selbstverständnis der Architekten als Partner der Bauherren, „... In Österreich entstand ..... in Vorarlberg eine Bewegung, die in den Spuren von Loos, Josef Frank und Roland Rainer den gemeinschaftlichen, umweltschonenden Hausbau als Mischform von Handwerk, Selbstbau und industriellem Fertigteil auf der Basis der lokalen Holzbautradition entwickelte“. Wichtige Fundamente für eine ökologische und innovative Baukultur waren also bereits gelegt, als 1986 das Energieinstitut Vorarlberg (damals Energiesparverein Vorarberg) gegründet wurde. Mit der Entwicklung und Einführung des Förderprogrammes „Vorarlberger Energiesparhaus“ im Jahre 1989 und „Solaranlagen für die Warmwasserbereitung“ im Jahre 1990 durch das Energieinstitut Vorarlberg erhielt die Bauszene eine wichtige Unterstützung, Rückenwind und Antrieb in Richtung Energieeffizienz, Sonnenenergienutzung und ökologische Konzepte. Zusammen mit dem flächendeckendem Beratungsnetz in regionalen Energieberatungsstellen entstanden daraufhin tausende „Vorarlberger Energiesparhäuser“ mit einem durchschnittlichem Heizwärmebedarf von 56 kWh pro Quadratmeter Energiebezugsfläche und Jahr. Das sind 40% weniger als konventionelle Neubauten gemäß den Vorgaben der Vorarlberger Bauordnung. Holzbau + Solarenergienutzung Sonnenenergie + Holzhäuser war das Thema des in Vorarlberg lebenden norwegischen Architekten Sture Larsen, der 1985 das erste „Vorarlberger Sonnenhaus“ mit Luftkollektoren, Steinspeicher, Hypo- und Murokausten ausstattete. Eine Holzheizung mit jährlichem Verbrauch von 3 bis 4 Raummeter Brennholz ergänzte das Konzept, welches Larsen in Dutzenden weiteren Wohngebäuden bis heute realisierte. Im Rahmen der IEA (Internationale Energieagentur) Task 13 wurden zwei seiner Gebäude meßtechnisch untersucht. Die Berichte sind über die „Forschungstelle Solararchitektur“, geleitet von Arch. Robert Hastings an der ETH-Zürich erhältlich. Architekten integrieren mittlerweile Solaranlagen so in die Gebäude, daß diese wie ganz selbstverständlich dazugehören. Neugegründete Sonnenkollektorhersteller bauen Sonnenkollektoren mit Holzrahmen und neuerdings können vorgefertigte Fassadenelemente mit integrierten Sonnenkollektoren als Fertigprodukt bestellt werden. Holzbau + Passivhaus H. Krapmeier Das Konzept „Passivhaus“ von Dr. Wolfgang Feist wurde im Rahmen mehrerer Bildungsveranstaltungen der „Internationale Solarbauschule Vorarlberg“ den Architekten und Fachleuten vorgestellt. Das Passivhaus zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß die Raumerwärmung, ohne Beeinträchtigung der Komfortparameter und der Luftqualität, gemeinsam mit der Frischluftzufuhr erfolgen kann. Als bedeutender Nebeneffekt sind Passivhäuser außerdem krisensicher, weil selbst bei Ausfall des Systems das Absinken der Raumtemperatur erst nach einigen Tagen spürbar wird, aber dabei nie in den unerträglichen Temperaturbereich absinken kann. Ermöglicht wird dies hauptsächlich durch eine kompakte Architektur, einen sehr hohen Wärmeschutz, die hocheffiziente Wärmerückgewinnung sowie durch den Einsatz von Superfenstern zur passiven Nutzung von Sonnenenergie. Die Mehrkosten für diese baulichen und technischen Maßnahmen werden durch die damit ermöglichte Einsparung einer konventionellen Heizanlage zum größten Teil abgedeckt. Die verbleibenden Mehrkosten werden durch die eingesparten Energiekosten der folgenden Jahre "finanziert". In der Folge entstanden einige Projekte, welche das Passivhaus-Konzept in unterschiedlichen Gebäudetypen mit unterschiedlichen Baumethoden umsetzten. Die ersten österreichischen Gebäude, die auf Basis des Passivhaus-Konzeptes errichtet wurden, stehen in Vor6 Architektur und Holzbau arlberg und wurden von Architekten wie Baumschlager & Eberle, Unterrainer, Ritsch, Dold u.a. geplant. Die geforderten Gesamtzielwerte konnten aufgrund fehlender Komponenten und unvollständiger Rahmenbedingungen zwar noch nicht erreicht werden, es zeichnet sich aber ab, daß dies in Zukunft geschehen wird. Baumeister Richard Caldonazzi plante und errichtete das erste österreichische Passivhaus. Die Ergebnisse des ersten österreichischen Passivhauses sind beeindruckend: Obwohl zum Zeitpunkt der Planung und Errichtung (1995/1996) weder preiswerte industriell gefertigte hochwärmegedämmte Fenster, noch Passivhaus geeignete Kompaktgeräte zur Verfügung standen und obwohl der Bauherr aus ökologisch/finanziellen Gründen seine vorhandenen Elektro-Normalgeräte nicht gegen energieminimierte Geräte austauschte liegt der gemessenen Endenergieverbrauch nur knapp über der von Feist definierten Grenze für den spezifischen gesamten Endenergiebedarf in Höhe von 42 kWh/(m²WNF a): Der gemessene gesamte spezifischen Endenergieverbrauch für Heizung, Warmwasser, Beleuchtung, Computer, Drucker, Unterhaltungselektronik, Sauna, etc. für ein Jahr (3. April 1997 bis 30. März 1998) betrug 46 kWh/(m²WNF a). m²WNF = beheizte Wohnnutzfläche. Wobei darin noch alte elektrische Haushaltgeräte enthalten sind. Ein Vorarlberger Energiesparhaus hat einen gesamten spezifischen Endenergiebedarf von ca. 150 kWh/(m²WNF a). Allein im deutschsprachigem Raum werden zur Zeit über 600 Wohneinheiten in Passivhausqualität geplant, errichtet oder stehen kurz vor der Errichtung. Die Nachfrage nach Passivhaus-optimierten Komponenten und Produkten bewirkte bereits die Serienproduktion von speziell wärmegedämmten Fensterrahmen, von vorgefertigten hochwärmegedämmten, wärmebrückenfreien Fassadenelementen und kompakten Heizungs- und Lüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung und integriertem Kleinstwärmepümpchen. Architekt Hermann Kaufmann entwickelte zusammen mit dem Holzbauwerk Kaufmann ein komplettes Passivhaus-geeignetes Holzbausystem für Wohnungsbauten bis zu drei Geschossen und errichtete ein erstes Demonstrationsobjekt „Ölz-Bündt“. Es erreicht zwar wegen des Einbaues normaler Holzfensterrahmen und wegen der zum Errichtungszeitpunkt noch nicht verfügbaren energieeffizienten Kompaktgeräte (stromsparender Wärmerückgewinnung mit integrierter energieeffizienter Kleinstwärmepumpe) die Passivhausgrenzwerte, stellt aber dennoch ein hervorragendes Niedrigenergiehaus dar. 7 H. Krapmeier Architekten in anderen Bundesländern haben sich ebenfalls dem energieeffizientem und ökologischem Holzbau verschrieben und leisten enormes trotz Behinderungen durch die bundeslandspezifischen Bestimmungen hinsichtlich der Anwendung von Holz im Bauwesen. Die Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energie (AEE) hat ausgehend von dem Impuls zum Selbstbau von Sonnenkollektoren mittlerweile ihr Arbeitsfeld erweitert und widmet sich kompletten Gebäudekonzepten mit integrierter Solartechnik. Im Rahmen des Projekts „Solare Niedrigenergiehaussiedlung SUNDAYS“ wurde in Kooperation von Arbeitsgemeinschaft „Erneuerbare Energie“ (AEE), dem Architekturbüro Reinberg aus Wien und dem Fertighausunternehmen „Holz-Bau-Weiz“ unter Einbeziehung des Solartechnikunternehmens „Sonnenkraft“ ein Niedrigenergie-Reihenhaus entwic??kelt, das durch eine weitgehende Standardisierung der Einzelkomponenten und Entwicklung einer auf diesen Gebäudetyp abgestimmten Systemtechnik ein übertragbares Grundkonzept ergibt und eine Baukostenobergrenze von öS 18.000,-/m² (DM 2.500 / m²) ermöglicht. Architektur und Holzbau Holzbau + CEPHEUS Im Rahmen von CEPHEUS (Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standard) dem sich 5 europäische Länder angeschlossen haben. entstehen in Schweden, Frankreich, der Schweiz, Deutschland und Österreich kostengünstige Passivhäuser, davon mehr als 50% in Holzbauweise. Die wesentlichsten Randbedingungen für CEPHEUS sind: • • • • • spezifischer Endenergiebedarf (Heizung) < 15 kWh/(m²WNF*a) 1 < 42 kWh/(m²WNF*a) spezifischer Gesamt -Endenergiebedarf 1 < 120 kWh/(m²WNF*a) spezifischer Gesamt -Primärenergiebedarf hocheffizientes Wärmerückgewinnungsgerät mit integrierter Heizung möglichst hoher Vorfertigungsgrad des Gebäudes Zur Zeit werden in Schweden, Frankreich, der Schweiz, Deutschland und Österreich kostengünstige Passivhäuser errichtet. Die ersten Gebäude in Deutschland-Hannover sind bereits seit Weihnachten 1998 bewohnt. Bis Jahresende werden in Österreich in den Bundesländern Niederösterreich, Oberösterreich, Salzburg und Vorarlberg 10 Passivhäuser mit rund 100 Wohneinheiten von gemeinnützigen und privaten Bauträgern errichtet. CEPHEUS Projektziele: • • • • • Aufzeigen der technischen Durchführbarkeit Investor-Käufer Akzeptanz untersuchen Praxisnahes Kennenlernen von Passivhäusern Austausch und Know-how Verbreitung Impulse für weitere Planung von Gebäudeplanungen und Produktentwicklungen CEPHEUS Austria wird v.a. finanziert von der EU im Rahmen des Thermie-Programms, den Bundesministerien für wirtschaftliche Angelegenheiten, Umwelt, Jugend und Familie, Wissenschaft und Verkehr, dem Verband der Elektrizitätswerke Österreichs, dem Land Vorarlberg und der Vorarlberger Kraftwerke AG. Weitere Informationen zu CEPHEUS: Im Internet: www.cepheus.at, www.cepheus.de Oder schriftlich: Energieinstitut Vorarlberg, z.H. Helmut Krapmeier, Stadtstraße 33 /CCD, A-6850 Dornbirn Fax: ++43 / (0)5572 / 31202-4, e-mail: [email protected], Passivhaus Institut Darmstadt, Dr. Wolfgang Feist, Rheinstrasse 44/46, D-64283 Darmstadt Tel: ++49 (0)6151 826 99-0 Fax: ++49 (0)6151 826 99-11 e-Mail: [email protected] Insgesamt werden in den nächsten Jahren in Deutschland, Österreich, der Schweiz und in Frankreich hunderte Wohneinheiten in CEPHEUS Qualität in Europa entstehen. Das gibt Hoffnung, denn nur realisierte und erfolgreiche Demonstrationsprojekte finden Verbreitung und Eingang in die Alltagsarchitektur. Dies wird um so rascher erfolgen • je mehr Demonstrationsprojekte „zum Angreifen“ verteilt in den Regionen sein werden • je qualifizierter das Know-how durch Fortbildungsprogramme in der Bauwirtschaft verbreitet wird • je mehr die Wohnungs- und Haussuchende Bevölkerung darüber informiert wird 1 H. Krapmeier Gesamt = Heizung, Warmwasser, Haushaltgeräte, Beleuchtung, Ventilatoren, Pumpen, Reglelung, ... 8 Architektur und Holzbau Holzbau + Beispiele Abb. 1 Wohnhaus in Mellau Planung: Arch. H. Dietrich Holzbau: Artur Natter, Bezau Abb. 2 Reihenhausanlage in Satteins Planung: Arch. R. Wäger, Abb. 3 Wohnhaus in Alberschwende Planung: Arch. S. Larsen Abb. 4 Schule in Dafins Planung: Architekten: H. Kaufmann, W. Unterrainer, S. Larsen, Abb. 5a Wohnhaus in Wolfurt Planung: Arch. H. Kaufmann Holzbau: Berchtold Holzbau, Wolfurt Abb. 5b Wohnhaus in Wolfurt Planung: : Arch. H. Kaufmann Holzbau: Berchtold Holzbau, Wolfurt 9 H. Krapmeier Die nachfolgenden Beispiele sind naturgemäß unvollständig. Sie belegen jedoch eindeutig, daß der Baustoff Holz kein Material für billigen Bretterbudenbau ist, sondern im Kanon der Baumaterialien bei guter Planung ein Baustoff für hervorragende und wohnliche Gebäude ist. Architektur und Holzbau Abb. 1 „Caldo-Haus“, das erste österreichische Passivhaus Planung: Bmst. R. Caldonazzi TGA: Ing. Christof Drexel Abb. 2 Mehrwohnungshaus „Ölz-Bündt“ Planung: Arch. H. Kaufmann TGA: GMI-Ingenieure Holzbau: Holzbauwerk Kaufmann, Reuthe Abb. 3 Wohnanlage Furxstraße Planung: Arch. W. Unterrainer TGA: IBN, Ing. P. Naßwetter Abb. 4 Solarhäuser „In der Au“ in Koblach Planung: Bmst. D. Dold, TGA: IBN Ing. Peter Naßwetter Holzbau: Fa. Martin, Dornbirn H. Krapmeier Abb. 5 CEPHEUS-Austria Projekt in Wolfurt Planung: Arch. G. Zweier TGA: GMI-Ingenieure 10 Abb.6 Gemeindesaal in Hittisau Planung: Arch. H. Kaufmann Architektur und Holzbau Abb.3: Tierarztpraxis und Wohnhaus (mit Kartonwabendämmung) in Lauterach Planung: Arch. W. Unterrainer Holzbau: Berchtold Holzbau – Wolfurt Abb.5: Mehrwohnungshaus in Klaus Planung: Arch. Kathan & Strolz Holzbau:Fussenegger & Rümmele Abb.2: Einfamilienhaus in Egg Planung: Architekten H. Dietrich u. W. Felder Holzbau: Holzbau Fetz, Egg Abb.4: Wohnhaus in Alberschwende Planung: Christian Walch Holzbau:Vorarlberger Ökohaus & Berchtel, Nüziders/Schnifis Abb.6: Biohof Vetter in Lustenau Planung: Arch. Roland Gnaiger 11 H. Krapmeier Abb.1: Einfamilienhaus in Egg Planung: Architekten H. Dietrich u. W. Felder Holzbau: Holzbau Fetz, Egg Architektur und Holzbau Anhang H. Krapmeier Auszug aus „Architektur in Vorarlberg seit 1960“, Berufsvereinigung der bildenden Künstler Vorarlbergs, Eugen Ruß Verlag 1993. 12 13 H. Krapmeier Architektur und Holzbau H. Krapmeier Architektur und Holzbau 14 15 H. Krapmeier Architektur und Holzbau
