HAUS DER ZUkUNFT PLUS VOM ENERGIEVERBRAUCHER ZUM

Forum Neues Bauen
Energy Facility Sustainability
Entgeltliche Einschaltung
Haus der Zukunft PLUS
Vom Energieverbraucher zum Energieerzeuger
Weitere Informationen
80 % der Treibhausgase
werden in Städten produziert, obwohl diese nur
2 % der Fläche einnehmen.
Heute leben schon mehr
Menschen in Städten als auf
dem Land und dieser Trend
setzt sich in allen Kontinenten fort. Neben dem Verkehr
und der Industrie gehören die Gebäude zu den größten
Energieverbrauchern und CO2-Emittenten Europas und
tragen somit wesentlich zum Klimawandel bei.
Mit Forschung ist ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung
nachhaltiger und energieeffizienter Gebäude und
Städte zu leisten. So wird im Forschungs- und Technologieprogramm „Haus der Zukunft Plus“ des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit)
die Idee verfolgt, das Gebäude vom Energieverbraucher
zum Energieerzeuger überzuführen und somit die
Entwicklung des Plus-Energie-Hauses voranzutreiben.
Ebenso steht die Entwicklung energieeffizienter Siedlungen und Gebäudeverbände als auch die Sanierung
von bestehenden Gebäuden im Fokus.
Seit dem Start des Programms „Haus der Zukunft“
konnten über 400 Forschungsprojekte mit rund 63
Mio. Euro seitens des bmvit unterstützt werden. Mehr
als 50 verschiedene Demonstrationsgebäude, die
richtungsweisend für neue Gebäudekonzepte sind,
konnten innerhalb des Programms realisiert werden. Im
Rahmen weiterer Forschungsprojekten werden Siedlungsaspekte näher untersucht und unterschiedlichste
Demonstrationsvorhaben realisiert. Eines davon ist
das Projekt „aspern – Die Seestadt Wiens“. Das größte
Stadtentwicklungsprojekt Europas widmet sich den
Siedlungsthemen wie Freiraum und Mikroklima, gebäudeübergreifende Energieversorgung, aber auch Leuchtturmprojekten im Bereich Wohnen, Gewerbe und
Mobilität. Das erste Hochbauprojekt in diesem Stadtteil
ist das Technologiezentrum „aspern IQ“, anhand dessen
gezeigt wird, dass der Energiebedarf für die Heizung,
Kühlung und Belüftung des Gebäudes über das Jahr ge-
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© DarkoTodorovic
Der Baustoff Holz bietet hohes
Vorfertigungspotenzial.
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sehen aus Energie-Eigenproduktion
gedeckt werden kann und somit ein
vorbildhaftes Plus-Energie-Gebäude
darstellt.
Fragestellungen zu energieeffizienten
Gebäuden und intelligenter Stadtplanung werden auch in Zukunft ein
wichtiges Thema sein. Die FTI-Politik wird maßgeblich
zu diesen Herausforderungen beitragen.
Holz-Systembauweise gegen Abhängigkeit
Das rasche Urbanisierungswachstum der nächsten
Jahre bedingt einen deutlich erhöhten Platzbedarf in
den Städten. Überwiegend werden Bauten in konventioneller Stahlbeton-Bauweise errichtet. Die zunehmende
Ressourcenknappheit sowie steigende Rohstoffpreise
lassen den Baustoff Holz immer interessanter werden.
(Hoch-)Häuser bieten aber auch ungenutzte Potenziale
zur Energieerzeugung und -speicherung. Bauwerke
werden in der Regel als individuelle Prototypen erstellt,
was hohe Baukosten sowie lange Planungs- und Errichtungszeiten bedingt. Systembauweisen hingegen
geben Kostensicherheit und führen zu signifikanten
Qualitäts- und Wirtschaftlichkeitsoptimierungen. All
diese Überlegungen waren der Motivator, ein Produkt
am Bausektor zu schaffen, mit dem die Abhängigkeit
von konventionellen Baustoffen und Energieträgern
reduziert werden kann.
Acht oder mehr Geschoße aus Holz – im Projekt achtplus wurde im Rahmen des Programms Haus der Zukunft erforscht, ob und wie diese Vision zur Realität werden kann. achtplus behandelt dieses komplexe Thema
im Rahmen einer erweiterten Machbarkeitsstudie. Das
vorliegende Forschungskonzept stützt sich im Wesentlichen auf vier Säulen:
• Entwicklung und Untersuchung eines städtisch geeigneten Hochhaustypus – acht oder mehr Geschoße
– in Holzverbundbauweise mit Büronutzung.
• Grundsätzliche Untersuchung der Machbarkeit in
Bezug auf Tragwerk, Vorfertigung und Montage sowie
Klärung des Brand- und Personenschutzes.
• Erstellen einer systematischen Stärken-SchwächenAnalyse samt Kostenermittlung zur Evaluierung der
Konstruktion inklusive einer Risikoanalyse des Projektes samt Versicherungsmodell.
• Marktorientierte Positionierung der Typologie in Bezug
auf die ökonomische und ökologische Relevanz im
städtischen Kontext im Sinne nachhaltiger Entwicklung.
Ergebnisse
Es wurden 20 Regelgeschoße in Holzbauweise untersucht und auch rechnerisch nachgewiesen. Berechnung
nach Euro-Code.
Die wesentlichen ökonomischen Faktoren für die
Umsetzung des Projektes liegen im Rohbau. Vier unterschiedliche Konstruktionsweisen wurden für die
tragende Holzstruktur untersucht und miteinander
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© Norman A. Müller
Energy Facility Sustainability
Der LifeCycle Tower in Dornbirn
(Architekt Hermann Kaufmann)
ist das erste Projekt im
Holzfertigteil-Baukastensystem.
LifeCycle Tower – Energieeffizientes Holzhochhaus
in Systembauweise
Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Forschungsarbeiten wurde ein Holzfertigteil-Baukastensystem zur
Errichtung energieeffizienter Bürohochhäuser mit bis
zu 20 Geschoßen entwickelt, das sowohl nachhaltig
ist, als auch Kostensicherheit während des gesamten
Lebenszyklus bietet. Über den gesamten Projektverlauf
kam ein integraler Planungsprozess zur Anwendung,
was bedeutet, dass Vertreter sämtlicher Disziplinen
(Architektur, Statik, Facility Management, Gebäudetechnik etc.) die wesentlichen Aufgaben gemeinsam und
ganzheitlich bearbeitet haben. Ein weiteres zentrales
Element der Methodik war die Durchführung von theoretischen Simulationen, die mit realen Versuchen (z.B.
Brandversuch) überprüft und bestätigt wurden.
Die erste Realisierung ist der im Rahmen des Forschungs- und Technologieprogramms „Haus der Zukunft“ entwickelte und vor wenigen Monaten eröffnete
LifeCycle Tower (LCT). Es handelt sich hierbei um eine
neue Holz-Hybrid- Systembauweise für energieeffiziente Hochhäuser, die sich durch Ressourceneffizienz,
hohe Energieeffizienz sowie industrielle Bauprozessabwicklung und Serienfertigung auszeichnet. Solche Konzepte spielen eine wesentliche Rolle bei Stadtplanungen und weisen ein großes Exportpotenzial auf. Der LCT
ist ein Holzfertigteil-Baukastensystem zur Errichtung
energieeffizienter Bürohochhäuser, das die Anforderungen an Brandschutz, Akustik und Tragfähigkeit erfüllt.
Durch die Systembauweise mit vorgefertigten Elementen kann ein LCT in kürzester Zeit mit bis zu 30 Stockwerken und 100 m Höhe errichtet werden. Die Oberflächenarchitektur des Gebäudes ist dabei individuell
gestaltbar. Der LifeCycle Tower von Cree ist nachhaltig
und bietet Kostensicherheit während des gesamten
Lebenszyklus.
Die Cree GmbH mit ihrem Projekt LCT war eine der
Nominierten zum Staatspreis Innovation 2012
(Auslober: Bundesministerium für Wirtschaft, Familie
und Jugend).
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verglichen. Alle Konstruktionsarten wurden statisch
vorbemessen und für tauglich befunden. Alle Holzkonstruktionen wurden kalkuliert und monetär bewertet.
Für Kern-Typus wurde eine Vergleichskalkulation in
Massivbauweise erstellt und dem Holzbau gegenübergestellt. Resultat: Der Holzbau liegt in den Errichtungskosten um 12 % höher als der Massivbau.
Für den Brandschutz wurde die Anforderung für Hochhäuser (ONR 22000) als Basis herangezogen. Ausnahme:
Verwendung von brennbaren anstatt nicht brennbaren
Baustoffen. Brandschutz und Evakuierung wurden nachgewiesen. Alle Risiken für Personen in einem solchen
Gebäude können minimal gehalten werden, zudem
werden alle Sicherheiten bewusst erhöht. Das Bürogebäude ist im Passivhausstandard möglich, sowohl in
Bezug auf die Heizlast als auch auf die Kühllast. Voraussetzung dafür sind beste Verglasung, Verschattung der
Sonnenseiten, Erhöhung der Masse im Deckenaufbau
sowie eine natürliche Belüftung.