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Innovative Baukonzepte Abstract / Zusammenfassung des Lernfelds

Innovationen beruhen im Allgemeinen auf gesellschaftlichen und ökologischen Erfordernissen und haben einen bestimmten Ablauf. Mit innovativen Baukonzepten kann man nachhaltige Entwicklungen erreichen, wie zum Beispiel energieeffizient zu bauen und Ressourcen zu schonen. Durch spezielle Maßnahmen werden Innovationen im Baubereich auf nationaler und internationaler Ebene gefördert. Eine Vielzahl von teils prototypisch umgesetzten Beispielen macht diese Entwicklung sichtbar. Dabei bringen besonders spezielle Funktionen wie zum Beispiel Schwimmbäder oder Werkshallen in Passivhaus-Standard und extreme Bedingungen wie fehlender Anschluss an das Energienetz in Höhenlagen, aber auch der Rückgriff auf wiederverwendbare Ressourcen im regionalen Umfeld Innovationen hervor. Diese Tendenzen der nachhaltigen Entwicklung im Bausektor, die in diesem Lernfeld in Form von einzelnen ausgeführten Beispielen gezeigt werden, werden sich in den nächsten Jahren auf Gesellschaft und Umwelt auswirken.

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Inhaltsverzeichnis

INNOVATIVE BAUKONZEPTE ..................................................................................................... 1

1. LERNZIELE .......................................................................................................................... 4

2. ZUM NACHDENKEN ... ......................................................................................................... 4

3. EINLEITUNG ........................................................................................................................ 5

3.1. Wie entsteht eine Innovation? ...................................................................................... 5

3.2. Reduzierter Energiebedarf durch Innovationen im Baubereich................................... 7

3.3. Ressourcen schonen durch Innovationen im Baubereich ........................................... 8

3.4. Zum Üben ... ............................................................................................................... 10

4. BEISPIELE FÜR INNOVATIVE BAUKONZEPTE ...................................................................11

4.1. Passivhaus und gemeinschaftliches Wohnen ........................................................... 11

4.1.1. Passivmehrfamilienhaus Mühlweg..................................................................... 11

4.1.2. Passivhaus „Generationen Wohnen am Mühlgrund“ ........................................ 13

4.2. Passivhäuser mit besonderen Nutzungen ................................................................. 15

4.2.1. StudentInnenwohnheim Molkereistraße ............................................................ 16

4.2.2. „Green Spa“ Passivhaus Schwimmbad ............................................................. 18

4.3. Energieeffizient bauen mit nachwachsenden Rohstoffen.......................................... 21

4.3.1. Elementfertigungshalle Obermayr ..................................................................... 21

4.3.2. S-HOUSE ........................................................................................................... 24

4.3.3. Leuchtturmprojekt Gugler* ................................................................................. 27

4.4. Energieautonome Passivhäuser unter extremen Bedingungen ................................ 30

4.4.1. Schiestlhaus ....................................................................................................... 30

4.4.2. Monte-Rosa-Hütte .............................................................................................. 36

4.5. Passivhaus als Fertigteilhaus ..................................................................................... 39

4.6. Innovative Beispiele für Bauen mit Recyclingmaterialien .......................................... 39

4.6.1. Palettenhaus....................................................................................................... 40

4.6.2. Villa Welpeloo ..................................................................................................... 44

4.7. Zum Üben ... ............................................................................................................... 47

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5. FÖRDERUNG INNOVATIVER BAUKONZEPTE ....................................................................50

5.1. Zum Üben ... ............................................................................................................... 52

6. SCHLUSS............................................................................................................................53

6.1. Zum Üben ... ............................................................................................................... 54

7. QUELLEN............................................................................................................................55

8. ÜBERSICHT AUFGABEN ....................................................................................................62

9. ABBILDUNGSVERZEICHNIS ...............................................................................................64

10. TABELLENVERZEICHNIS ................................................................................................66

11. IMPRESSUM ....................................................................................................................67

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1. Lernziele

• Verschiedene Baukonzepte auflisten • Niedrigenergiehaus, Passivhaus, Nullenergiehaus und Plus-Energie-Gebäude

erklären • Erklären, wie Innovationen gefördert und standardisiert werden können und wie diese

Stadien zusammenhängen • Den Innovationsgehalt der vorgestellten sowie der eigenständig recherchierten

Gebäudebeispiele argumentieren • Ideen für innovative Baukonzepte entwickeln • Projekte anhand ihrer Energieeffizienz und Materialwahl beurteilen

2. Zum Nachdenken ...

Aufgabe 1: Was sind Innovationen im Baubereich? Fallen Ihnen Beispiele ein?

Abbildung 1: Nicht alle Innovationen werden sich letztendlich durchsetzen… (Quelle: Stefan Prokupek, GrAT)

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3. Einleitung

„Not macht erfinderisch“ ist ein bewährtes Sprichwort, welches uns darauf hinweist, dass Innovationen vor allem dann entstehen, wenn eine Veränderung notwendig ist. Innovationen sind Antworten auf gesellschaftliche und wirtschaftliche Umbrüche, aber auch auf neue Herausforderungen, vor die uns die Umwelt stellt. Klimatischer Wandel und Ressourcenknappheit zwingen zum Umdenken im Umgang mit Umwelt und Energie.

Das Bauwesen ist ein Sektor, der einen sehr großen Anteil an Energie und Ressourcen verbraucht. Mit Planungsentscheidungen wird nicht nur die alltägliche Umgebung der BenutzerInnen für viele Jahre festgelegt, sondern es werden auch irreversible Auswirkungen auf die natürliche Umwelt in Gang gesetzt. Umso wichtiger sind innovative Baukonzepte.

3.1. Wie entsteht eine Innovation?

Der Innovationsprozess beginnt mit dem Erkennen eines Problems oder mit einer Idee. Für das Problem werden Lösungen gefunden, diese werden weiterentwickelt und letztendlich in die Praxis umgesetzt. Die Innovation, die entsteht, wird in Prototypen getestet, bevor sie den Weg in Markt und Gesellschaft findet und unter Umständen sogar zum allgemeinen Standard wird.

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Entdeckung Erfindung Eine Entdeckung ist das Auffinden von etwas, das schon existiert, aber noch nicht bekannt ist oder in Vergessenheit geraten ist. Im Bauwesen ist das beispielsweise die Entdeckung von Materialien in der Natur, die für neue Zwecke genutzt werden können.

Erfindungen (Inventionen) sind schöpferische technische Leistungen, die die Lösung eines Problems oder Bedarfs herbeiführen. Das sind zum Beispiel technische Lösungen für spezielle Verbundwerkstoffe. Erfindungen können auch patentiert werden.

Innovation Innovationen sind in die Praxis umgesetzte Erneuerungen. Die zugrunde liegenden Ideen werden für die Anwendung weiterentwickelt und in Produkte, Dienstleistungen oder Verfahren umgesetzt. Im Bauwesen sind das zum Beispiel Konzepte wie das Passivhaus oder das Plus-Energie-Gebäude.

Prototyp Der Prototyp ist ein Versuchsmodell innovativer Entwicklungen. Er kann stark vereinfacht sein, demonstriert aber die Zweckmäßigkeit der zugrunde liegenden Erfindungen und dient auch dazu, Fehler im Prozess oder System aufzufinden und zu korrigieren. Beispielsweise wurde der Prototyp des Passivhauses beim „Experimentellen Wohnungsbau Darmstadt Kranichstein K7“ verwirklicht, bei dem verschiedene Komponenten des Niedrigenergiehauses eingesetzt und modifiziert wurden. Während der Bauzeit 1991 wurden Messdaten zu Luftdichte und Wärmeverlusten dokumentiert. Mit dem Prototyp konnte zum Beispiel nachgewiesen werden, dass im Passivhausbau Heizkörper grundsätzlich nicht notwendig sind. http://www.passivhaustagung.de/Kran/Passivhaus_Kranichstein.htm Gesetzliche Richtlinien entstehen im Allgemeinen erst, nachdem eine Innovation in Prototypen erfolgreich umgesetzt und getestet werden konnte.

Abbildung 2: Schritte im Innovationsprozess

Im Bauwesen gilt es besonders

• Energiekennzahlen und die Effizienz in der Haustechnik zu verbessern, • dabei ressourcenschonend und vorausschauend zu bauen, • die Auswirkungen auf die Umwelt mitzudenken, zum Beispiel bei der Materialwahl

und • Innovationen im Sinne der Nachhaltigkeit zu standardisieren

und dabei gleichzeitig

• auf gesellschaftliche Erfordernisse entsprechend zu reagieren, zum Beispiel Neubauten zu hinterfragen, wenn die Bevölkerung schrumpft,

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• gesundheitliche Erfordernisse der BenutzerInnen zu berücksichtigen, zum Beispiel durch Belichtung, Raumklima und gesundheitlich gut verträgliche Oberflächen,

• den ästhetischen Anforderungen der BenutzerInnen Folge zu leisten, denn nachhaltiges Bauen wird sich nur durchsetzen können, wenn sich die BewohnerInnen mit ihrem gebauten Lebensumfeld identifizieren können.

3.2. Reduzierter Energiebedarf durch Innovationen im Baubereich

Bedingt durch Entwicklungen in der Umwelt, Energieknappheit, steigende Energiepreise und gesetzliche Vorgaben der Europäischen Kommission und des Staates gibt es seit langem entsprechende Bemühungen, den Energiebedarf im Bauwesen zu reduzieren. Angespornt durch diese Herausforderungen wird seit Jahrzehnten an Lösungen gearbeitet, die den Energieverbrauch von Gebäuden (primär den Heizenergiebedarf) reduzieren. Diese Entwicklung begann mit der Konzeption des Niedrigenergiehauses und dauert immer noch an.

Niedrigenergiehaus

Das Niedrigenergiehaus wird heute nicht mehr zu den Innovationen gezählt, sondern wird bereits seit mehreren Jahrzehnten umgesetzt. Das Niedrigenergiehaus ist Vorläufer des Passivhauses und der darauf folgenden innovativen Baukonzepte.

In Österreich existiert keine einheitliche Definition des Begriffs „Niedrigenergiehaus“, je nach Bundesland wird ein Heizenergiebedarf zwischen 45 und 65 kWh/m2a verlangt. Niedrigenergiehäuser verfügen über ein wassergeführtes Heizsystem (wie konventionelle Altbauten), aber bereits über eine solide Dämmung.

Passivhaus

Das Passivhaus hat seinen Namen daher, dass es Wärmeverluste dermaßen gut vermeidet, dass kein aktives Heiz- (oder Kühl-)System benötigt wird. Laut Qualitätsanforderung des Passivhaus Instituts Darmstadt (PHI) darf ein Passivhaus einen Heizenergieverbrauch von höchstens 15 kWh/m2a (nach PHPP, Passivhaus Projektierungs Paket) haben. Dieser niedrige Energiebedarf ergibt sich durch die beiden Grundprinzipien „Wärmeverluste vermeiden“ und „freie Wärmegewinne optimieren“.

Das Passivhaus ist wesentlich weiter entwickelt als das Niedrigenergiehaus und braucht im direkten Vergleich dazu rund 80 % weniger Heizenergie.

Der Begriff „Passivhaus“ ist nicht an eine bestimmte Bauweise gebunden, sondern definiert einen Qualitätsstandard hinsichtlich des Energiebedarfs des Gebäudes. Passivhäuser gibt es also in unterschiedlichen Bauweisen, in Holzbauweise genauso wie in Massivbauweise, allerdings kommt der Gebäudehülle eine große Bedeutung zu. Für außenanliegende Gebäudeteile gibt es eigene Richtwerte.

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Nullenergiehaus

Nullenergiehaus bezeichnet einen Baustandard, dessen Energiebilanz im Jahresdurchschnitt neutral ist, bedeutet also, dass das Gebäude jede Form der Energie (nicht nur Raumwärme, sondern auch elektrische Energie für Beleuchtung oder Energie für Warmwasserbereitstellung) selbst produziert. Es speist also in Überschusszeiten die Menge an Energie ins Netz ein, die es in Bedarfszeiten vom Netz zieht. Ein Nullenergiehaus muss daher neben einer optimalen Solarnutzung (großflächige Fenster Richtung Süden, Solarkollektoren) auch selbst Strom produzieren können. Dies kann durch kleine Blockheizkraftwerke oder Photovoltaik-Anlagen realisiert werden.

Plus-Energie-Gebäude

Unter „Plus-Energie-Gebäude“ wird ein Gebäude verstanden, dessen jährlicher Energieverbrauch (für Heizen, Kühlen, Lüften, Beleuchtung, Transport und den gesamten Verbrauch der Endgeräte) unter der am Grundstück produzierten erneuerbaren Energie liegt. Ein Plus-Energie-Gebäude stellt die nächste Innovation nach dem Nullenergiehaus dar, weil es einfach formuliert mehr Energie produziert als es verbraucht. Das Plus-Energie-Gebäude kann heute als aktueller Stand der Technik bezeichnet werden und kann auch im Zuge einer hocheffizienten Sanierung erreicht werden (siehe die Lernfelder „Plus-Energie-Gebäude“ und „Smart Grids“ auf www.e-genius.at).

Energieautonomes Haus

Ein energieautonomes Haus ist ein Gebäude, das, genauso wie das Plus-Energie-Gebäude, seine benötigte Energie selbst produzieren kann. Mit dem Unterschied, dass das energieautonome Haus auch nicht ans öffentliche Energieversorgungsnetz angeschlossen ist. Die Errichtung völlig energieautonomer Gebäude macht hauptsächlich in Extremlagen Sinn, beispielsweise bei einer Berghütte. Im Gegensatz zum Plus-Energie-Gebäude stellt das energieautonome Haus Energie ausschließlich für die eigenen Bedürfnisse her und speist keine überschüssige Energie ins Netz ein, da es an dieses ja nicht angeschlossen ist.

3.3. Ressourcen schonen durch Innovationen im Baubereich

Die zuvor genannten Konzepte beziehen sich auf Energieverbrauch und -produktion. Dabei wurde der Lebenszyklus der Materialien nicht berücksichtigt. Einerseits kann Energie beim Betrieb eines Gebäudes eingespart werden, andererseits aber auch schon bei der Produktion.

Bei verschiedenen Materialien wird ein unterschiedliches Ausmaß an „Grauer Energie“ produziert: Damit wird der Energieaufwand bei der Herstellung, beim Transport, beim Verkauf und bei der Entsorgung bezeichnet.

Generell ist es im Sinne der Schonung von Ressourcen wichtig, zu hinterfragen, ob beispielsweise ein Neubau tatsächlich sinnvoll ist, während andere Gebäude leer stehen.

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Des Weiteren unterscheidet man zwischen nachwachsenden und nicht nachwachsenden Ressourcen. Die Verwendung von nachwachsenden Ressourcen strapaziert die Ressourcenknappheit nicht so sehr wie der Rückgriff auf andere Ressourcen. Während z. B. Stroh nachwächst und dabei CO2 speichert, ist die Produktion von Metall diesbezüglich problematischer.

Warum ressourcenschonend bauen?

• Ressourcen sind nicht unendlich verfügbar, zudem steigt der Bedarf ständig. Deshalb sollte, wenn sinnvoll und möglich auf regionale und nachwachsende Ressourcen zurückgegriffen werden. Ein sparsamer und effizienter Einsatz ist wichtig.

• Baustoffe, die produziert werden, müssen auch entsorgt oder wiederverwendet werden. Nicht bei allen Materialien ist das problemlos möglich.

• Bei Herstellung, Transport, Verkauf und Entsorgung oder Wiederverwendung von Ressourcen wird „Graue Energie“ benötigt.

Was trägt dazu bei, Ressourcen zu schonen?

• Innovative Baustoffe können mit weniger Material eine höhere Lebensdauer aufweisen oder sind leichter rückbaubar oder entsorgbar. Des Weiteren kann auch der Energieeinsatz bei der Herstellung verringert werden.

• Innovative Produktionsverfahren können dazu beitragen, Rohstoffe effizienter zu verarbeiten.

• Der sparsame Einsatz von Material erfordert, dass Tragsysteme statisch effizient dimensioniert werden müssen und auch Wärmedämmung und Aufbauten funktional erstellt werden müssen. Das erfordert genaue Berechnungen und Messungen.

• Ein hoher Grad an Vorfertigung kann dem exakten und energiesparenden Bauen zugutekommen. Für die Vorfertigung werden permanent neue Systeme entwickelt.

• Beim Einsatz der Baustoffe können innovative Bauweisen angewendet werden. Es handelt sich hierbei beispielsweise um Erneuerungen im Bereich der Befestigungsmöglichkeiten. Werden die einzelnen Schichten trennbar verbunden, dann können sie nach Ablauf der Nutzung in einem weiteren Gebäude wiederverwendet werden.

• Die Erweiterung der Lebensdauer sorgt dafür, dass ein Gebäude lange genutzt werden kann und möglichst lange kein neuer Bedarf an Baumaßnahmen entsteht. Dies kann auch durch flexible Grundrisse erreicht werden, die sich den Bedürfnissen der NutzerInnen anpassen.

• Materialien sollen intelligent gewählt werden, zum Beispiel unter Berücksichtigung des Primärenergieinhalts.

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Natur als Vorbild – Bionik

Die Bionik ist eine Wissenschaftsdisziplin, die sich mit der Anwendung biologischer Prinzipien in der Technik auseinandersetzt. Das Fliegen zählt zu den bekanntesten bionisch inspirierten Erfindungen, aber auch der Klettverschluss wurde nach dem Vorbild der Natur entwickelt. Die Lösungen der Natur beantworten die Erfordernisse der Umwelt oft auf erstaunliche Weise, ohne Material oder Energie zu verschwenden. Membran- und Netzkonstruktionen nach dem Vorbild von Spinnennetzen sind ein Beispiel dafür.

3.4. Zum Üben ...

Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht

Aufgabe 2: Welche Rolle spielt ein Prototyp für die Standardisierung einer Innovation?

Aufgabe 3: Zählen Sie unterschiedliche Energiekonzepte des Bauwesens auf.

Aufgabe 4: Welche Baukonzepte verfügen über die Möglichkeit, Energie ins Energieversorgungsnetz einzuspeisen?

Aufgabe 5: Worin unterscheiden sich Plus-Energie-Gebäude und das energieautonome Haus grundsätzlich?

Aufgabe 6: Welche Innovationen oder Bauentscheidungen können dazu beitragen, Ressourcen zu schonen?

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4. Beispiele für innovative Baukonzepte

4.1. Passivhaus und gemeinschaftliches Wohnen

Die Bauweise des Einfamilienhauses, das von vier Seiten frei zugänglich ist, ist mit dem Prinzip der Energieeffizienz schwer zu vereinbaren, da im Verhältnis zum Volumen eine große Oberfläche entsteht und damit ein großer Teil der Wärme verloren geht. Beim Mehrfamilienhaus hingegen werden Gebäudeteile (vor allem die Hülle), Haustechnik und Gemeinschaftsräume geteilt und somit effizienter genutzt. Es eignet sich also sehr gut für die Technologie des Passivhauses.

4.1.1. Passivmehrfamilienhaus Mühlweg

Abbildung 3: Passivmehrfamilienhaussiedlung Mühlweg (Quelle: Bruno Klomfar, http://www.klomfar.com)

Kenndaten Architektur: Dietrich | Untertrifaller Architekten ZT GmbH Bauphysik: IBO (Österreichisches Institut für Baubiologie und -ökologie) Bauträger: BAI Bauträger Austria Immobilien GmbH Baujahr: 2005–2006 Standort: Wien 21 Funktion: Mehrfamilienwohnhaus Typologie: mehrgeschoßige Wohnblöcke Energiekonzept: Passivhaus Heizwärmebedarf: 13,1 kWh/m2a (PHPP)

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Gesamtprimärenergiebedarf: 103,2 kWh/m2a

Tabelle 1: Kenndaten Passivmehrfamilenhaus Mühlweg (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

Am Stadtrand Wiens wurden vier Gebäude als soziale Wohnbauten mit insgesamt 70 Wohneinheiten realisiert. Es handelt sich um vierstöckige Mehrfamilienhäuser in Passivhausbauweise. Sie wurden in Holzmischbauweise errichtet. Alle oberirdischen Gebäudeteile bestehen aus heimischem Holz, auch das Attikageschoß. Durch diese Realisierung wurde bewiesen, dass Passivhaustechnologien leistbar sind.

Innovationen

• Mehrgeschoßige soziale Mietwohnanlage für 70 Wohneinheiten im Passivhausstandard

• Möglichst ökologische und nachhaltige Projektstrategie im Rahmen der Gesamtbaukostenobergrenze, die im sozialen Wohnbaus gefordert wird

• Industrielle Vorfertigung der tragenden Holzkonstruktion und der Fassade (mit Ausnahme des Deckputzes)

• Modifiziertes Holz-Passivhausfenster in Zusammenarbeit mit der Tischlerei Helmuth Stefan

• Spezielle Lösung zur Regelung der raumindividuellen Temperatur • Spezielle Lösung zur Behebung der Geräuschentwicklung in der Zuluft

Projektentwicklung

Dieses Demonstrationsprojekt wurde im Rahmen der Programmlinie „Haus der Zukunft“ entwickelt. Der Wettbewerb wurde 2004 gewonnen, gebaut wurde von 2005 bis 2006.

Die Außenwände wurden ohne Deckputz, aber inklusive Fenster und Dämmung im Werk vorgefertigt. Zur Entwicklung der Prototypen wurde mit mehreren Firmen zusammengearbeitet. Ein Gebäude konnte in einer Bauzeit von knapp zwei Wochen regendicht errichtet werden. Das Projekt hat die Auszeichnung 2007 Energy Globe Award Vienna gewonnen.

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Abbildung 4 (links) und 5 (rechts): Baustellenphase (Quelle: Untertrifaller Architekten ZT GmbH)

4.1.2. Passivhaus „Generationen Wohnen am Mühlgrund“

Abbildung 6 (links) und 7 (rechts): Passivhaus „Generationen Wohnen am Mühlgrund“ (Quelle: ARTEC Architekten)

Kenndaten Architektur: ARTEC

Bauphysik: Schöberl & Pöll GmbH

Bauträger: BUWOG, Bauen und Wohnen GmbH Baujahr: 2010–2011 Standort: Wien 13 Funktion: Wohnhaus Typologie: mehrgeschoßiger Riegelbau Energiekonzept: Passivhaus

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Heizwärmebedarf: 5 kWh/m2a (laut Energieausweis OIB-Richtlinie 6)

Tabelle 2: Kenndaten Passivhaus „Generationen Wohnen am Mühlgrund“ (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

Abbildung 8 (links) und 9 (rechts): Axonometrie und Schnitt des Gebäudes (Quelle: ARTEC Architekten)

Aufgrund der besonderen Lage neben der hochgeführten U-Bahn-Trasse im Norden des Gebäudes hatte dieses Passivhaus erschwerten Bedingungen zu genügen. Andererseits ist die Ausbildung einer Nordfassade ohne große Fensteröffnungen in der Wellblechfassade mit dem Anspruch an Lärmschutz und mit dem Passivhauskonzept gut vereinbar. So konnten die Wohnungen nach Süden orientiert werden, im Norden entstand eine „Erschließungshalle“, die als vertikaler Garten mit 5 m langen Pflanztrögen ausgeführt wurde und hinter einer Wellblechfassade liegt. Um verschiedenen Bedürfnissen unterschiedlicher Altersgruppen nachzukommen, wurde das Projekt barrierefrei ausgeführt.

Innovationen

• Vertikaler Grüngarten über 7 Geschoße als „Erschließungshalle“ • Passivhauskonzept in städtebaulich schwieriger Lage ausgeführt • Nordseitiger thermischer Gebäudeabschluss als Metall-Leichtwand ausgebildet, die

effizient geplante Fensteröffnungen (gute Belichtung trotz kleiner Öffnungen) • Vergabe nicht pauschal nach Einreichplanung, sondern nach Detailplanung und

Einzelgewerke-Ausschreibung

Projektentwicklung

Das Projekt kam durch einen Bauträgerwettbewerb mit geladenem Verfahren zustande. Die ARTEC-Architekten konnten dabei den 1. Preis gewinnen. Die Konzeption der vertikalen grünen Erschließungshalle erfolgte in Zusammenarbeit mit den LandschaftsplanerInnen Auböck + Kárász. Das Gebäude wurde nach dem Bewertungssystem Total Quality Building. 2010 bewertet und erreichte dabei 980 von 1000 Punkten.

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Weitere Gebäude, die mit dem Bewertungssystem von Total Quality 2010 bewertet wurden und das ÖGNB-Gütesiegel für nachhaltige Gebäude erreicht haben finden sich auf der Website der ÖGNB (Österreichische Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen): https://www.oegnb.net/zertifizierte_projekte.htm

4.2. Passivhäuser mit besonderen Nutzungen

Durch besondere Nutzungen wie in den folgenden Beispielen (StudentInnenwohnheim, Schwimmbad und Werkshalle) muss das Passivhauskonzept innovativ an die jeweiligen Herausforderungen wie zum Beispiel einen hohen Raumbedarf, Lichterfordernisse oder spezifische Temperaturerfordernisse des Innenraums angepasst werden. Dabei entstehen individuelle Lösungen, die in interdisziplinären Teams ausgearbeitet wurden.

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4.2.1. StudentInnenwohnheim Molkereistraße

Abbildung 10: StudentInnenwohnheim Molkereistraße Fassade (Quelle: GrAT)

Kenndaten Architektur: Baumschlager & Eberle

Bauphysik: Vasko & Partner AT

Bauträger: Gemeinnützige Bau- und Siedlungsgesellschaft MIGRA GmbH Baujahr: 2004–2005 Standort: Wien 2 Funktion: StudentInnenwohnheim Typologie: Teil einer Blockrandbebauung Energiekonzept: Passivhaus Heizwärmebedarf: 12 kWh/m2a (Berechnungsart k.A.)

Tabelle 3: Kenndaten StudentInnenwohnheim Molkereistraße (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

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Abbildung 11: Grundriss des ersten Obergeschoßes (Quelle: Architekten Baumschlager & Eberle)

Das Passivhaus StudentInnenwohnheim Molkereistraße bildet den westseitigen Abschluss einer klassischen Wiener Blockrandbebauung. Es beherbergt 278 StudentInnen in unterschiedlichen Zimmervarianten. Die Gebäudehülle wurde konsequent nach Passivhaus-Erfordernissen ausgeführt. Allerdings wurde bei den Fensterschiebeelementen aus Kupfer viel „Graue Energie“ aufgewendet.

Abbildung 12: Längsschnitt (Quelle: Architekten Baumschlager & Eberle)

Innovationen

• Österreichs erstes StudentInnenwohnheim in Passivbauweise • Kompensierung der klassischen Lichtproblematik einer kompakten

Gebäudegeometrie mit Lichtschächten (simulationsunterstützt entwickelt) • Haustechnik: Die Funktionen Heizen und Lüften wurden entkoppelt, sodass die

BenutzerInnen die Temperatur individuell regulieren können. • Die StudentInnen werden zu nachhaltigem Wohnverhalten angehalten.

Abbildung 13: Innenraum: Lichtschacht im Gangbereich, vom Erdgeschoß nach oben fotografiert (Quelle: GrAT)

Projektentwicklung

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Das Passivhaus erreichte bei der Qualitätskontrolle nach klima:aktiv 935 von 1000 Punkten. Es wurde für den Staatspreis Architektur und Nachhaltigkeit 2006 nominiert. Nach der Errichtung erfolgten zahlreiche Ausstellungsbeiträge und Publikationen und eine öffentliche Baustellenbegehung, um AnrainerInnen und Interessierte mit dem Projekt vertraut zu machen.

4.2.2. „Green Spa“ Passivhaus Schwimmbad

Abbildung 14: Schwimmbad Green Spa (Quelle: Klaus Bauer)

Kenndaten Architektur: Architekten Ronacher

Bauphysik: DI Peter Pabinger, DI Hofer

Bauträger: Familie Saskia und Erich Bergmüller Fertigstellung: 2010 Standort: Wagrain (Salzburg) Funktion: Schwimmbad Typologie: erdanliegender Gebäudeteil eines mehrgeschoßigen Hotels Energiekonzept: Passivhaus Heizwärmebedarf: 33,19 kWh/m2a als Hallenbad mit einer Solltemperatur von 28 °C (Berechnungsart k.A.)

Tabelle 4: Kenndaten „Green Spa“ Passivhaus Schwimmbad (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

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Abbildung 15: Schnitt (Quelle: Architekten Ronacher)

Der Schwimmbadbereich bildet einen Teilbereich des Hotels. Er wurde ins Erdreich integriert und wärmebrückenfrei gedämmt. Die Erfordernisse der erhöhten Raum- und Wassertemperatur und auch der Hygienevorschriften bewirken einen besonders hohen Energiebedarf. Der Beckenkörper wurde ebenfalls voll wärmegedämmt. Bei der Innenausstattung wurde vorwiegend auf das Material Holz zurückgegriffen.

Innovationen

• Österreichs erstes Passivhaus-Schwimmbad, besondere Anforderungen entstehen auch durch die Einhaltung der Hygiene-Vorschreibungen

• Hochenergieeffiziente Wärmerückgewinnung der Lüftungs- und Schwimmbadentfeuchtungsanlage

• Wärmerückgewinnung der Saunaabluft • Wärmerückgewinnung aus Duschwasser und Schwimmbadabwasser aus den

Überlaufrinnen • Verzicht auf Zirkulationsleitungen aufgrund ausgeklügelter, wirtschaftlicher

Leitungsführung • Stromoptimierte Pumpen • Gewinn der restlichen Heizenergie ausschließlich durch eine Wärmepumpe mit

Tiefenbohrungen

Projektentwicklung

Zu Beginn des Planungsprozesses stellte sich für den Architekten Ronacher die Frage, ob ein Schwimmbad mit 300 m2 Innenraumfläche nach derzeitigem technischen Standard mehr als das 20-Fache an Energie eines Passivwohnhauses gleicher Größe verbrauchen darf.

Parallel zur Errichtung des Hotels wurde beim Klima- und Energiefonds des Bundes in der Programmlinie „Neue Energien 2020“ ein Antrag mit dem Titel „Pflichtenheft für Planung und Betrieb von energieeffizienten Schwimmbädern und Wellnesseinrichtungen durch innovative Techniken“ eingereicht und genehmigt.

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In der Planung arbeiteten ArchitektInnen, BauphysikerInnen, StatikerInnen, HaustechnikplanerInnen, BäderplanerInnen sowie HerstellerInnen von Komponenten der Schwimmbadtechnik und Lüftungstechnik für Schwimmbäder eng zusammen.

Das Schwimmbad konnte in nur 13 Wochen errichtet werden. Es wurde zu einem Vorbildprojekt für den österreichischen Tourismus.

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4.3. Energieeffizient bauen mit nachwachsenden Rohstoffen

Nachwachsende Rohstoffe sind Produkte, die natürlich vorkommen. Sie werden manuell, mechanisch oder durch einfache physikalische und energiesparende Verfahren gewonnen und verarbeitet. Die folgenden Beispiele sind Passivhäuser, die das Anliegen, energieeffizient zu bauen und dabei Ressourcen zu schonen, auf innovative Weise miteinander verbinden. Die Innovationen entstehen dabei hauptsächlich in der Weise, wie die gewählten Materialien eingesetzt werden.

4.3.1. Elementfertigungshalle Obermayr

Abbildung 16 (links): Fertigungshalle Obermayr (Quelle: Obermayr Holzkonstruktionen GmbH) Abbildung 17 (rechts): Fachwerk der Fertigungshalle Obermayer (Quelle: Obermayr Holzkonstruktionen GmbH)

Kenndaten Architektur: F2 Architekten

Bauphysik: Design AID

Bauträger: Johann Obermayr GesmbH & Co KG Fertigstellung: 2005 Standort: Schwanenstadt (OÖ) Funktion: Fertigungshalle Typologie: Industriehalle Energiekonzept: Passivhaus Heizwärmebedarf: 13 kWh/m2a (PHPP 2007) bei gewünschter Raumtemperatur von 15 °C

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Tabelle 5: Kenndaten Elementfertigungshalle Obermayr (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

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Konzept

Abbildung 18: Schnitte (Quelle: F2 Architekten ZT GmbH)

Die Halle ist ein Fachwerk in 5 Bahnen, das 18 m auskragt. Die Konstruktion ist hoch wärmegedämmt und luftdicht, den Architekten und Bauherren war dabei die Verwendung von ökologischen und nachhaltigen Materialien wichtig. Die Dämmung der Außenwände besteht aus mit Hobelspänen gefüllten Dreischichtplatten aus Holz. Die Hobelspäne sind ein hauseigenes Abfallprodukt. Im Dach wurde aus Gründen des Brandschutzes auf Steinwolle-Flocken, die bei der Produktion von Metallbrandschutzpaneelen anfallen, zurückgegriffen. Aufgrund dieser Wiederverwendung müssen sie nicht deponiert werden.

Das Erdreich dient als Wärmespeicher. Die Beheizung erfolgt durch den solaren Wärmeeintrag durch südseitige Verglasungen, deshalb ist eine zentral gesteuerte Nachtkühlung im Sommer nötig, zusätzlich gibt es Lüftungsflügel für die Sommertage.

Innovationen

• Österreichs erste großvolumige Industriehalle im Passivhausstandard mit einer Fläche von 3500 m2

• Holzfachwerk aus Dreischichtplatten • Statik: Dachkonstruktion in Holz-Stahlfachwerksrahmen, die in den Schnittlinien der

zueinander verschränkten Platten angeordnet sind, und Holzsandwichelemente, die zwischen die Fachwerksrahmen gehängt wurden

• Eigens von der Firma Zumtobel entwickelte Leuchten; das Kunstlicht ist tageslichtgesteuert, die Lichtverhältnisse am Arbeitsplatz bleiben also konstant. Die eigens entwickelte Beleuchtung hat sich aufgrund der Ersparnis bei den Stromkosten nach 5 Jahren amortisiert.

• Rückbaubarkeit: Die Halle kann nach ihrer Lebensdauer auseinandergenommen und anderswo wieder aufgebaut oder größtenteils verheizt werden.

Projektentwicklung

Zu Beginn der Überlegungen standen die Produktionsbedürfnisse der Bauherren-Firma Obermayr. Da es keine passenden Vorbilder gab, mussten die Architekten experimentieren

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und simulieren. Die Hallenkonstruktion in Elementbauweise garantierte eine schnelle Bauzeit (4 Wochen) und Qualitätssicherung.

Das Projekt erhielt den Staatspreis für Architektur und Nachhaltigkeit 2010 und den Holzbaupreis 2007 der Sparte Gewerbliche Bauten, die Bauherren erhielten den Bauherrenpreis 2006.

4.3.2. S-HOUSE

Abbildung 19 (links) und 20 (rechts): S-HOUSE (Quelle: GrAT)

Kenndaten Architektur: Architekten Scheicher ZT GmbH Bauphysik: IBO (Österreichisches Institut für Baubiologie und -ökologie), Gruppe Angepasste Technologie Bauträger: Gruppe Angepasste Technologie Baujahr: 2005 Standort: Böheimkirchen (NÖ) Funktion: Ausstellungs- und Bürobereich Typologie: quaderförmige Holz-Stroh-Konstruktion Energiekonzept: Passivhaus, Faktor 10 Heizwärmebedarf: 5 kWh/m2a (Energiekennwert Heizwärme PHPP)

Tabelle 6: Kenndaten S-HOUSE (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

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Konzept

Abbildung 21: Schnitt (Quelle: Architekten Scheicher, GrAT)

Zunächst wurde ein integriertes Gesamtkonzept entwickelt, das auf unterschiedlichen Erfordernissen des nachhaltigen Bauens beruht: Reduzierung des Energie- und Stoffeinsatzes, verstärkter Einsatz erneuerbarer Energieträger, Nutzung nachwachsender und ökologischer Materialien, Erhöhung der Lebensqualität sowie vergleichbare Kosten zur herkömmlichen Bauweise.

Dabei ist ein Bauprojekt entstanden, das einerseits den Passivhausstandard erfüllt, andererseits aber konsequent den Einsatz von Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen aus der Region verfolgt. Ebenfalls ausschlaggebend war der Faktor der Rezyklierbarkeit aller eingesetzten Baumaterialien nach Ablauf der Lebensdauer.

Der Ressourcenverbrauch bei der Gebäudeerrichtung wurde im Vergleich zu herkömmlichen Bauten um den Faktor 10 minimiert, während der Ressourcenverbrauch, der während des Betriebs des Gebäudes entsteht, bis zum Faktor 20 minimiert wurde (Berechnungen in Kooperation mit dem Österreichischen Instituts für Baubiologie und -ökologie IBO). Ein umfangreiches Messkonzept wurde eigens entwickelt für die Messung und Dokumentation der wichtigsten bauphysikalischen und raumklimatischen Parameter.

Innovationen

Abbildung 22: Axonometrie (Quelle: GrAT)

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• Einsatz ungiftiger Baumaterialien und baubiologisch einwandfreie Ausführung, Verzicht auf metallische Komponenten und fossile Kunststoffe

• Strohdämmung mit Lehmputzschicht und Holzschalung: Luftdichtheit durch die Holzplattenkonstruktion

• Wärmebrückenfreie Wandsysteme aus nachwachsenden Rohstoffen: Der Einsatz von Stroh in dem eigens entwickelten Wandaufbau wurde bezüglich Brandverhalten und Wärmeleitfähigkeit geprüft.

• Das Haus steht auf einer Gebäudeplatte, die unterlüftet ist und ausschließlich von Punktfundamenten getragen wird. So wurde der Verbrauch an mineralischen Ressourcen reduziert, außerdem kann sich kalte und feuchte Luft im Bereich der Bodenplatte nicht ansammeln, was zur Erhöhung des Dämmwerts beiträgt. Die Punktfundamente wurden schon beim Einbau für die spätere Entfernung und Entsorgung vorbereitet.

• Lehmputzgewinnung: Der lehmige Aushub wurde gelagert, um später für das Verputzen der Strohballenwände verwendet zu werden. Die Transportwege entfielen.

• Lehmverputz direkt auf Stroh als Alternative zu den sonst üblichen Folien (üblicherweise Verbundstoffe aus fossilen Kunststoffen)

• Passivhausfenster aus Holz ohne Kunststoffanteil • Treeplast-Schraube aus einem Biokunststoff zur Befestigung von Strohballen: ein

speziell für das S-HOUSE entwickeltes Serienprodukt. Mit minimiertem Materialverbrauch wurden maximale mechanische Festigkeiten erreicht. Die Schraube wurde nach bionischen Kriterien optimiert. Die Entwicklung der Schraube war wichtig, um problemlosen Rückbau und die Rückführung in den biologischen Kreislauf herzustellen.

Abbildung 23: Treeplast-Schraube (Quelle: GrAT)

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Projektentwicklung

Abbildung 24: Bauphase (Quelle: GrAT)

Planung und Realisierung beruhen auf Forschungsergebnissen aus der Programmlinie „Haus der Zukunft“. Enge Zusammenarbeit von Forschung und Praxis und das Einbeziehen zahlreicher PartnerInnen und ExpertInnen waren für die Herstellung der Innovationen wichtig. Ein wesentliches Ziel war, die Konstruktionen in der Folge serienreif zu entwickeln.

Bereits in einem frühen Stadium wurden die Planungen auch international zur Diskussion gestellt.

Das S-HOUSE wurde im Rahmen der EXPO 2005 in Japan präsentiert und mit dem „Global 100 Eco-Tech Award“ sowie mit dem Österreichischen Staatspreis für Architektur und Nachhaltigkeit und anderen Preisen ausgezeichnet.

Kurzer Film zur Baudokumentation: http://www.hausderzukunft.at/publikationen/film_s-house_schiestlhaus.html

4.3.3. Leuchtturmprojekt Gugler*

Abbildung 25: Bestand Firma Gugler cross media (Quelle: Michael Liebert, Gugler cross media)

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Kenndaten Architektur: Mag.arch. Johann Unterrainer (Vorentwurf, Gestaltungsidee Bürogebäude), pos architekten (DI Ursula Schneider, Gesamtplanung/Generalplanung) Bauphysik: IBO (Österreichisches Institut für Baubiologie und -ökologie) Bauträger: Fa. Gugler cross media

Baujahr: Fertigstellung ist für 2014 geplant Standort: Nähe Melk (NÖ) Funktion: Betriebsgebäude (Druckerei) mit Büro Typologie: Sanierung und Neubau eines Betriebsgeländes einer Druckerei Energiekonzept: Plus-Energie-Gebäude für die Büroanwendungen Heizwärmebedarf: k.A. (Planungsstadium)

Tabelle 7: Kenndaten Leuchtturmprojekt Gugler (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

Das Konzept des „Leuchtturmprojekts Gugler cross media“ ist zero emission, zero energy und zero waste. Angestrebt wurde also eine Gebäudelösung, die keine Emissionen verursacht, keine Energiezufuhr benötigt und nach der Lebensdauer keinen Abfall produziert. Die architektonische Ausführung erfolgt mittels Sanierung eines bestehenden Gebäudekomplexes und Erstellung eines Neubaus, dessen Hülle in Passivhausstandard ausgeführt wird. Der Bürobereich wird in Plus-Energie-Gebäude-Standard ausgeführt. Dabei werden lokale Rohstoffe wie Stroh eingesetzt.

Geplante Innovationen

• Abdeckung des Energiebedarfs aus Produktionsabwärme, Solarenergie, Windenergie und voraussichtlich Grundwasser

• Untersuchung der Verwendung eines Druckluftspeichers zur Kurzzeitspeicherung von elektrischer Energie

• Hocheffiziente Lüftungsanlage mit Wärme- und Feuchterückgewinnung • Luftführung in den Hallen möglichst an Kolbenströmung angelehnt, um

Lüftungseffizienz zu erhöhen

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• Abwärmenutzung: Kühlwasser der Druckmaschinen, Abluft der Druckmaschinen zur Beheizung des Altbaus, Vorheizung der Bodenplatten in den Hallen während dem Herbst

• Biomasseheizung (Stroh und/oder Hackschnitzel) als Backup-System

4.4. Energieautonome Passivhäuser unter extremen Bedingungen

Die hier vorgestellten energieautonomen Passivhäuser müssen nicht nur auf die Herausforderung reagieren, dass sie vom Energienetz abgeschnitten sind und sich eigenständig mit Energie und Wasser versorgen. Sie sind auch unter extremen Bedingungen errichtet worden (keine Anlieferstraßen) und müssen ihren Betrieb unter extremen klimatischen Bedingungen (zum Beispiel Kälte im Winter) aufrechterhalten.

4.4.1. Schiestlhaus

Abbildung 26: Schiestlhaus (Quelle: Hannes Resch, ÖTK)

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Abbildung 27 (links): Schiestlhaus (Quelle: pos architekten ZT KG) Abbildung 28 (rechts): Aufenthaltsraum Schiestlhaus (Quelle: pos architekten ZT KG)

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Kenndaten Architektur: Arge pos architekten ZT-KEG und Treberspurg & Partner Architekten ZT-Gmbh und DI Marie Rezac Bauphysik: Technisches Büro Hofbauer, Büro für energiebewusstes Bauen, Stieldorf (Simulation), IBO – Österreichisches Institut für Baubiologie und -ökologie (Blower Door, Simulation) Bauträger: ÖTK Österreichischer Touristenklub Fertigstellung: 2005 Standort: Hochschwab (Steiermark), 2154 m ü.M. Funktion: Berghütte (Tourismus), Schutzhütte Typologie: freistehendes Gebäude Energiekonzept: energieautonomes Passivhaus Heizwärmebedarf: 10,96 kWh/m2a (Dynamische Simulation mit WAEBED) (nach TRNSYS 12,9 kWh/m2a)

Tabelle 8: Kenndaten Schiestlhaus (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

Die Passivbauweise erforderte eine kompakte Gebäudeform und die Öffnung der Fassade nach Süden. Vor der Sonnenterrasse ist ein Band aus Photovoltaikzellen angebracht, wodurch in einem Normaljahr 70 % des Strombedarfs gedeckt werden können. Die durchgehend beheizten Räume wie Küche, kleiner Gastraum und Personalräume wurden möglichst kompakt als Kernzone angeordnet. Dadurch entsteht eine weitere Zone, die heizungstechnisch nach Bedarf hinzugeschaltet werden kann.

Die Ausführung des zweigeschoßigen Gebäudes erfolgte in Holzriegelbauweise. Dazu wurde heimisches Holz verwendet, die Oberflächen wurden mit Wachs und Öl behandelt. Eine Be- und Entlüftungsanlage temperiert die Zuluft über Luft-Luft-Wärmetauscher und Nachheizregister. Die Trinkwasser- und Brauchwasserversorgung erfolgt aus Niederschlägen. Des Weiteren wurden eine biologische Abwasserreinigungsanlage aus Komposttoiletten, Tropfkörperanlagen und eine Nachklärung mit Rezirkulation ausgeführt. 99 % der Abwässer können so dem natürlichen Kreislauf wieder zugeführt werden. Da der

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Standort nahe den Hochquellwasserleitungen für Wien und Graz liegt, musste besonders auf die Entsorgung Rücksicht genommen werden.

Das Schiestlhaus verfügt über ein Pflanzenöl-BHKW und Energieverbrauchsmonitoring mit Fernüberwachung. So wurden mehrere energierelevante Elemente zu einem innovativen, nachhaltigen Gesamtkonzept verarbeitet. Das Schiestlhaus kann sich mit 100 % erneuerbarer Energie selbst versorgen und auch die Trinkwasseraufbereitung und Abwasserentsorgung gewährleisten.

Abbildung 29: Schiestlhaus Haustechnik-Schema (Quelle: pos architekten ZT KG)

Innovationen

• Weltweit erstes alpines Passivhaus • Innovative Aufteilung in unterschiedlich temperierte Wohnzonen (maximale

Temperatur im Küchenbereich)

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• Oberflächenbehandlung von Holz ausschließlich mit Wachs und Öl • Trink- und Brauchwasserversorgung aus Niederschlägen

Projektentwicklung

Für die Planung haben die pos ArchitektInnen mit einem Team von BauphysikerInnen, weiteren ProfessionistInnen und dem IBO (dem Österreichischen Institut für Baubiologie und -ökologie) zusammengearbeitet. Grundlage bildete ein Studienprojekt von Marie Rezac an der TU Wien, das von der Architektengruppe solar4alpin (Rezac/Stieldorf/Oettl/Treberspurg) weiterentwickelt wurde. Die Bauteile wurden mit dem Programm ÖKOINFORM (http://www.ecology.at/oekoinform/) auf ihre ökologische Verträglichkeit geprüft. Das Schiestlhaus wurde im Rahmen der Programmlinie „Haus der Zukunft“ entwickelt.

Das Klima war ausschlaggebend dafür, den Grad der Vorfertigung so hoch wie möglich anzusetzen. Das Fertigteilsystem wurde an die Bedingungen angepasst. Die Anlieferungen erfolgten mittels Materialseilbahn und Hubschrauber, sodass eine effiziente Logistik geplant werden musste.

Das Schiestlhaus wurde mit dem 1. Preis des Energy Globe Award in der Bundesländerkategorie ausgezeichnet und ist auch Ford-Umweltpreisträger.

Abbildung 30: Bau des Schiestlhauses (Quelle: Vinzenz Harrer)

Kurzer Film zur Baudokumentation: http://www.hausderzukunft.at/publikationen/film_s-house_schiestlhaus.html

Diashow: http://www.hausderzukunft.at/diashow/schiestlhaus/index.htm?slide=1

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4.4.2. Monte-Rosa-Hütte

Abbildung 31: Monte-Rosa-Hütte (Quelle: francofranco56; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Monte_Rosa_Hutte.JPG?uselang=de)

Abbildung 32: Innenraum der Monte-Rosa-Hütte (Quelle: Hwking; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Neue_Monte_Rosa_Huette4.JPG?uselang=de)

Kenndaten Architektur: ETH-Studio Monte Rosa (Zürich), Bearth & Deplazes Architekten AG (Chur) Bauträger: Sektion Monte Rosa des SAC

Fertigstellung: 2009 Standort: Zermatt, Oberwallis (CH), 2883 m ü.M. Funktion: Berghütte mit kleiner Wohnung für den Wirt Typologie: freistehendes Gebäude mit individueller Form Energiekonzept: energieautonom, Schweizer Minergie P-Standard (entspricht dem Passivhaus-Standard) Heizwärmebedarf: k.A.

Tabelle 9: Kenndaten Monte-Rosa-Hütte (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

Die fünf Geschoße, die 120 Nächtigungsplätze bieten, stehen auf einem oktogonalen Stahlbetonsockel. Die Gebäudegeometrie in Anlehnung an die Form eines Bergkristalls ist

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energetisch sinnvoll, da das Volumen mit einer möglichst kleinen Oberfläche ausgeführt wurde.

Das Gebäude wurde in Holzbauweise hergestellt, einen starken Kontrast bildet dazu die Aluminiumhülle. Nachhaltige Energienutzung wurde mit einer Photovoltaik-Anlage und thermischen Sonnenkollektoren, einer Belüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, einem Wasserkreislauf für Toilettenanlage und Waschmaschine sowie mit intelligenter Haustechnik und einem mit Rapsöl betriebenen Blockheizkraftwerk verwirklicht. Das Wasser stammt aus einer nahe gelegenen Kaverne. Die benötigte Energie wird zu 90 % selbst produziert. Der Energieverbrauch der neuen Hütte ist aufgrund der Wasserwiederaufbereitung höher als der der alten, die resultierenden CO2-Emissionen konnten aber um mehr als zwei Drittel gesenkt werden, da durch die Speicherung und Mehrfachnutzung des Wassers keine Schmelzung von Schnee für den Betrieb notwendig ist.

Innovationen

• Die Wasserversorgung beruht auf Wiederverwendung und Sammeln von Schmelzwasser in den entsprechenden Jahreszeiten, sodass ganzjährig keine zusätzliche Schmelzung von Schnee nötig ist.

• Eigene meteorologische Station: Zur Perfektion der Ökobilanz werden auch Wetterdaten (Temperaturen und Einstrahlung) und Besucherdaten in das System eingespeist. So kann das Gesamtsystem vorausschauend geregelt werden.

• Einzelne vorfabrizierte Elemente: leicht genug, sodass kein Großhelikopter zum Einsatz kommen musste.

Projektentwicklung

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Abbildung 33: Bauphase der Monte-Rosa-Hütte, Transport der Bauteile mit dem Helikopter (Quelle: Hans Zurniwen)

Die „Berghütte der Zukunft“ wurde zum 150-jährigen Jubiläum der ETH Zürich errichtet. Diese hat das innovative Konzept gemeinsam mit SAC, dem Schweizer Alpin-Club, entwickelt. Die Planungszeit betrug sechs Jahre, wovon die ersten vier gemeinsam mit StudentInnen ausgeführt wurden. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit VertreterInnen der Industrie und ExpertInnen des Schweizer Alpin-Clubs war Bestandteil der studentischen Erarbeitung und konnte so bereits in der universitären Lehre vermittelt werden.

Die Bauphase erstreckte sich über zwei Sommer. Die Holzelemente wurden vorfabriziert. Die digitale Fabrikation ermöglichte, die Elemente detailgetrau zu konstruieren, ohne dass ein Element einem anderen gleicht. So weit wie möglich wurden die Teile auf Schienen und Straßen zum Bauort transportiert, das letzte Stück erfolgte über den Transport per Helikopter.

Die Monte-Rosa-Hütte war unter anderem an der World Expo in Japan (2005) und an der Biennale in Sao Paulo (2007) und ist im Schweizerischen Architekturmuseum seit 2008 vertreten. Ebenfalls 2008 wurde sie mit dem Holcim Award Bronze 2008 Europe der Holcim Foundation for Sustainable Construction ausgezeichnet.

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Filmtipp: http://www.neuemonterosahuette.ch/film1.php

4.5. Passivhaus als Fertigteilhaus

Aufgrund der Qualitätskontrolle ist es sinnvoll, möglichst viele Passivhaus-Elemente vorzufertigen. Es gibt auch die Möglichkeit, Passivhäuer komplett als (schlüsselfertige) Fertigteilhäuser zu beziehen. Da die Innovation Passivhaus einen starken gesellschaftlichen Bedarf beantwortet, ist das Fertigteilhaus eine Möglichkeit, den innovativen Ansatz zu standardisieren und BauherrInnen zugänglich zu machen, ohne dass sie sich mit der Planung grundlegend auseinandersetzen müssen.

Abbildung 34: Fertigteilhaus in Passivhaus-Bauweise von Buchner-Holzbaumeister (Quelle: Buchner GesmbH Holz Bau Meister)

4.6. Innovative Beispiele für Bauen mit Recyclingmaterialien

Beim Recycling werden Materialien verwendet, die schon in Umlauf sind, es werden also keine neuen hergestellt. Daher entfällt der Energieaufwand, der bei der Produktion anfallen würde. Durch das Recycling im möglichst unveränderten Zustand entfallen nicht nur Produktionskosten und Energieaufwand, es entsteht auch eine spezielle „Recycling-Ästhetik“. Möglichst kurze Transportwege tragen weiter zum Einsparen von Energie bei.

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4.6.1. Palettenhaus

Abbildung 35: Palettenhaus in Brüssel (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com)

Kenndaten Architektur: Andreas Claus Schnetzer und Gregor Pils Bauphysik: Arbeitsgruppe Nachhaltiges Bauen (Dr. DI Klaus Kreč, Dr. DI Karin Stieldorf) Ersterstellung: 2008 Standorte: Museumsquartier (Wien), Linz, Venedig (I), Johannesburg (ZA) und andere Funktion: Ausstellungsraum, (temporärer) Wohnraum Typologie: freistehender quaderförmiger Raum Energiekonzept: Wettbewerbseinreichung in Passivhaus-Bauweise Heizwärmebedarf: ca. 24 kWh/m2a (Simulationsprogramm WAEBED)

Tabelle 10: Kenndaten Palettenhaus (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

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Abbildung 36: Palettenhaus Konzeptdarstellungen (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com)

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Abbildung 37: Palettenhaus Konzeptdarstellungen (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com)

Grundelement der Konstruktion bildet die einfache „Eurotransportpalette“, eigentlich ein Abfallprodukt, das nach seiner Funktion als Warenverpackung als Baumaterial verwendet wurde. Dadurch entsteht eine flexible, modulare Struktur, die beliebig erweitert, abgebaut und an einem anderen Ort wieder aufgebaut werden kann.

Die Paletten werden sowohl für Fußboden-, Decken- und Wandelemente als auch als Sonnenschutz eingesetzt. Bei der ersten Realisierung im Wiener Museumsquartier wurden 800 Paletten verwendet. Regenwasser wird übers Dach abgeleitet, in einem Wasserspeicher gesammelt und als Brauchwasser für die Toilette wiederverwendet. Das Gebäude entspricht sowohl den Anforderungen von Industrieländern als auch denen von Entwicklungsländern. Vorgesehen ist, dass im mitteleuropäischen Raum mit Zellulosedämmung oder anderen Dämmstoffen, Wärmeschutzverglasung und kontrollierter Wohnraumlüftung gearbeitet wird und so sehr kostengünstig ein Raum hergestellt werden kann, der zum Beispiel ein „Wochenendhaus zum Mitnehmen“ sein kann. In Entwicklungsländern kann die einfache Konstruktion mit lokalen ArbeiterInnen errichtet werden. Auch Stroh, Sand, Federn oder Erde können als Füllmaterial verwendet werden. Die entstehenden Zwischenräume dienen als Installationsebene.

Innovationen

• Temporärer Raum zu Wohn- oder Ausstellungszwecken in verschiedenen lokalen Kontexten

• Umwandlung eines global verfügbaren Abfallprodukts zu einer hochwertigen und flexiblen Architektur

• Patentiertes Recycling-Verfahren

Projektentwicklung

Abbildung 38 (links): Palettenhaus in Venedig (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com)

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Abbildung 39 (rechts): Palettenhaus in Linz (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com)

Abbildung 40: Palettenhaus in Südafrika (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com)

Entworfen wurde das Palettenhaus im Rahmen der European student competion on sustainable architecture gau:di von den beiden Studenten Andreas Claus Schnetzer und Gregor Pils der TU Wien. Sie wurden dabei von Karin Stieldorf und Pekka Janhunen betreut. Die Grundidee war, einen Raum herzustellen, der kostengünstig an verschiedenen Räumen temporär aufgebaut werden kann. Die Aufgabe war, ein minimum house for leisure at the XXI century zu entwerfen, das die beiden auch als Startpunkt für globale Verantwortung herangezogen haben, indem sie verschiedene Adaptierungen für Entwicklungsländer aufgezeigt haben. Das Palettenhaus wurde patentiert.

Erstmals wurde das Palettenhaus 2008 auf der Architekturbiennale in Venedig vorgestellt. 2009 wurde das erste Low-Cost-Gebäude in Johannesburg in den Magagula Heights, einem Township der südafrikanischen Stadt, mit den Füllstoffen Lehm und Stroh umgesetzt. Das Gebäude versteht sich dabei als „Hilfe zur Selbsthilfe“. Weitere Nachnutzungen für soziale Zwecke sind leicht erreichbar, ebenso Gruppierungen, die zu dorfähnlichen Strukturen führen. Auch für Katastropheneinsätze ist der Einsatz angedacht.

Schauen Sie nach auf YouTube! Palettenhaus der TU Wien fährt nach Venedig

http://www.youtube.com/watch?v=-tEND1J9_gs

Dauer: 2:23 min.

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4.6.2. Villa Welpeloo

Abbildung 41: Villa Welpeloo (Quelle: Erik Stekelenburg)

Kenndaten Architektur: 2012 Architecten

Bauphysik: k.A.

Bauträger: T. J. Knol, I. J. C. Blans

Jahr: 2006–2009 Standort: Enschede (NL) Funktion: Wohnen, Kunstspeicher, Ausstellungsraum Typologie: freistehende individuelle Form Energiekonzept: k. A. Heizwärmebedarf: k. A.

Tabelle 11: Kenndaten Villa Welpeloo (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis)

Konzept

Die Architekten der Villa Welpeloo nennen das angewandte Baukonzept Superuse Method, was für innovatives Recycling von „Abfallprodukten“ in möglichst unveränderter Form aus der unmittelbaren Umgebung steht. Dadurch können lange Transportwege vermieden werden. Rund 60 % des Baumaterials konnten für die Konstruktion aus Recyclingmaterialien bereitgestellt werden, beim Innenausbau waren es sogar 90 %.

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Enschede als ehemaliges Zentrum der Textilindustrie eignete sich für dieses Konzept aufgrund der aufgelassenen Fabriken besonders. Die tragende Struktur besteht aus wiederverwendeten Stahlprofilen einer einzigen Maschine, die zur textilen Produktion hergestellt wurde. Auch ein ehemaliger Paternoster (ein Aufzug) fand in der Tragkonstruktion Verwendung. Für die Dämmung wurde das ehemalige Nebengebäude herangezogen.

Den Kern des Hauses bildet ein Kunstspeicher für die KunstsammlerInnen, die Wohnräume dienen auch als Ausstellungsfläche. Die Wiederverwendung der gesammelten Materialien kam dem Budget der jungen KunstsammlerInnen sehr entgegen. Bei all diesen Wiederverwendungen war ein Umdenken der PlanerInnen bezüglich Form und Konstruktion nötig, um zu dieses Ergebnis zu erzielen.

Innovationen

Abbildung 42: Recyclingelemente der Villa Welpeloo (Quelle: 2012 Architecten)

• Primäre Tragkonstruktion besteht aus einer Maschine zur textilen Produktion einer Fabrik

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• Holzschindeln für Oberflächenabschluss aus ausrangierten Kabelrollen (1000 Stück), wärmebehandelt

• Dach und Böden: wiederverwendete Bodenbretter • Großteil der Fenster aus Glasabfällen einer nahe gelegenen Glasfabrik • Fassadendämmung aus Polystyrolverschnitten eines benachbarten

Wohnwagenherstellers • Küchenschränke und Regale aus Werbetafeln • Badezimmerwände aus komprimierten Einweg-Kaffeetassen (smileplastic) • Halogenstrahler-Armaturen aus Speichen alter Regenschirme (extra gesammelt) von

Studio En-Fer • Der zum Bau nötige Scherenkran wurde in die Innenausstattung miteinbezogen und

kann zum Beispiel Kunstwerke ins Obergeschoß transportieren.

Projektentwicklung

Jan Jongert und Jeroen Bergsma aus dem Team waren schon als Studenten der TU Delft auf der Suche nach wiederverwendbarem Material für ihre kleinmaßstäblichen Modelle. So kamen sie auf die Idee, mit dieser Methode ein Gebäude zu planen. Dabei wurden die Fabriken, die für den Ausbau der Materialien verwendet werden konnten, mit Google Maps ausfindig gemacht. Miteinbezogen wurden Orte, die sich im Umkreis von 15 km rund um die Baustelle befinden. Durch aufwendige Recyclingaktionen betrug die Bauzeit 3 Jahre.

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Abbildung 43: Recherche von recyclingfähigen Materialien im Umfeld der Villa Welpeloo (Quelle: 2012 Architecten)

Abbildung 44: Villa Welpeloo: Tragkonstruktion aus einer ausrangierten Textilmaschine (Quelle: 2012 Architecten)

4.7. Zum Üben ...

Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht

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Aufgabe 7: Vergleichen Sie die beiden Gebäude „Passivmehrfamilienhaus Mühlweg“ und „Generationen Wohnen am Mühlgrund“ anhand der verwendeten Materialien. Betrachten Sie dazu auch die Abbildungen.

Aufgabe 8: Welche besonderen Erfordernisse entstehen bei dem Anliegen, ein Schwimmbad energieeffizient zu planen? Welche Potenziale ergeben sich dadurch? Oder anders gefragt: Warum kann gerade ein Schwimmbad eine Vielzahl von Innovationen hervorbringen?

Aufgabe 9: Recherchieren Sie den Stand der Projektentwicklung des Leuchtturmprojekts „Gugler cross media“. Wie weit ist dieses Projekt in der Umsetzung? Welche Innovationen wurden tatsächlich umgesetzt?

Aufgabe 10: Vergleichen Sie die beiden Berghütten „Schiestlhaus“ und „Monte-Rosa-Hütte“ anhand ihrer Gebäudegeometrie und des Einsatzes von ökologischen Baustoffen.

Aufgabe 11: Fallen Ihnen beim Vergleich der Innovationen und Bauweisen der beiden Berghütten Schiestlhaus und Monte-Rosa-Hütte Ähnlichkeiten auf, die sich durch die Energieautonomie ergeben?

Aufgabe 12: Recherchieren Sie diese beiden oder eines dieser beiden Plus-Energie-Gebäude: Plus-Energie-Gebäude Wohnhausanlage Partriasdorf (z. B. auf http://www.nextroom.at/building.php?id=16741) und TANNO meets GEMINI – ökologisches Plus-Energie-Doppelhaus (z. B. auf http://www.nextroom.at/building.php?id=18943)

Finden Sie zunächst die Kenndaten der Gebäude heraus (siehe Tabelle Kenndaten).

Kenndaten Architektur:

Bauphysik:

Bauträger:

Fertigstellung: Standort: Funktion: Typologie:

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Energiekonzept: Heizwärmebedarf:

Danach beantworten Sie folgende Fragen:

- Wie beschreiben Sie das Konzept des Gebäudes? Wie wurde auf die Anforderung der Energieeffizienz reagiert? Wurden nachwachsende Rohstoffe verwendet? Wofür wird der Energieüberschuss verwendet? - Welche Innovationen wurden bei den Projekten entwickelt? - Wie hat sich das Projekt entwickelt? Waren dabei Förderungen maßgeblich? Wurde das ausgeführte Projekt prämiert? Hat an der Planung ein interdisziplinäres Team gearbeitet?

Zusatzaufgabe: (erhöhter Schwierigkeitsgrad)

Vergleichen Sie abschließend die beiden Gebäude. Wie bewerten Sie den Einsatz von Baustoffen und Ressourcen? Wie bewerten Sie die Gebäudegeometrie?

Aufgabe 13: Welche eigenen Ideen sind Ihnen beim Betrachten der verschiedenen Beispiele eingefallen? Wie könnte die Energieeffizienz bei diesen Ideen gesteigert werden? Sind dafür besondere Nutzungen von Relevanz? Welche Materialien würden Sie verwenden?

Aufgabe 14: Welche Verwendungsmöglichkeiten im Baubereich sehen Sie noch für recycelte Europaletten? Oder haben Sie andere Ideen für ausgediente Produkte, die im Baubereich recycelt verwendet werden können?

Aufgabe 15: Welche Ressourcen stehen in Ihrer nächsten Umgebung zur Verfügung, um im Bauwesen recycelt zu werden? Recherchieren Sie dabei ähnlich wie im Projekt Villa Welpeloo. Für welche Nutzung könnten sich diese recyclingfähigen Materialien eignen?

Aufgabe 16: Recherchieren und vergleichen Sie weitere innovative Baubeispiele. Im Anschluss an die Aufgabenstellung sind weitere Beispiele aufgelistet.

Finden Sie zunächst die Kenndaten der Gebäude heraus (siehe Tabelle Kenndaten oben). Danach beantworten Sie folgende Fragen:

- Wie beschreiben Sie das Konzept des Gebäudes? Wie wurde auf die Anforderung der Energieeffizienz reagiert? Wurden nachwachsende Rohstoffe verwendet? Wofür wird der Energieüberschuss verwendet? - Welche Innovationen wurden bei den Projekten entwickelt?

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- Wie hat sich das Projekt entwickelt? Waren dabei Förderungen maßgeblich? Wurde das ausgeführte Projekt prämiert? Hat an der Planung ein interdisziplinäres Team gearbeitet?

Weitere Beispiele für die Aufgabenstellung:

- Büro- und Schulungsgebäude in Ried (Holz, Schafwolle, regionaler Kontext) http://www.nextroom.at/building.php?id=32907 - Gemeindezentrum St. Gerold (Passivhaus, Einbindung in den regionalen Kontext durch Materialwahl) http://www.nextroom.at/building.php?id=32837 - Passivwohnhaus Universumstraße (Kompaktheit) http://www.nextroom.at/building.php?id=34670 http://www.pos-architecture.com/architektur/ - Green BILLA Perchtoldsdorf https://www.oegnb.net/zertifizierte_projekte.htm - SPAR Supermarkt in Graz: Erster energieautonomer Supermarkt Österreichs http://www.detail.de/daily/energieautarker-supermarkt-in-graz-eroffnet-7880/ - Energy Base – Bürogebäude der Zukunft https://www.oegnb.net/zertifizierte_projekte.htm http://www.pos-architecture.com/architektur/ - Christophorus Haus http://www.hausderzukunft.at/results.html/id2801 - SIP Passivhaus Fertigteilhaus https://www.oegnb.net/zertifizierte_projekte.htm

Bitte beachten Sie, dass in den nächsten Jahren neue Beispiele zur Verfügung stehen werden. Für die Recherche können Sie weiters verwenden:

http://www.hausderzukunft.at http://www.klimaaktiv-gebaut.at/ https://www.oegnb.net/zertifizierte_projekte.htm http://www.nextroom.at

5. Förderung innovativer Baukonzepte

Wodurch können innovative Baukonzepte gefördert werden? Einerseits muss das Zustandekommen der Innovationen gefördert werden, andererseits aber auch die Standardisierung.

Forschungsförderungen unterstützen sowohl technische Entwicklungen in der Grundlagenforschung als auch die Anwendung der entwickelten Innovationen. Sie haben

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aber auch die Aufgabe, die Ausbildung von Personen zu fördern. Es gibt Forschungsprogramme auf nationaler und auf internationaler Ebene.

Ein Förderprogramm auf nationaler Ebene ist in Österreich beispielsweise „Haus der Zukunft“, ein Forschungs- und Technologieprogramm des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie. Schwerpunkte sind Energieeffizienz, ausgehend von der solaren Niedrigenergiebauweise und dem Passivhaus-Konzept, und die Nutzung ökologischer Baustoffe und nachwachsender Rohstoffe. Gefördert werden Entwicklung und Umsetzung von innovativen Konzepten.

Interdisziplinärer Austausch ist für Forschung und das Entstehen von Innovationen besonders wichtig. Bei allen innovativen Baukonzepten war für die Umsetzung jeweils ein Team aus BauphysikerInnen, StatikerInnen, ArchitektInnen und vielen mehr erforderlich.

Wettbewerbe und Preise rufen Innovationen gezielt hervor, indem zu einem bestimmten Thema Personen und/oder Institutionen angesprochen werden. Beispiele sind der Solar Declathon oder ICSAD (International Competition on Sustainable Architecture and Design). Beim Solar Declathon werden StudentInnenteams vom US-Ministerium für Energie aufgerufen, zwei Jahre lang an autonomen Gebäudekonzepten zu arbeiten, deren Energiebedarf alleine durch Sonnenenergie gedeckt wird. Für den Solar Declathon 2013 konnten sich StudentInnen der Fakultät für Architektur und Raumgestaltung der TU Wien mit ihrem eingereichten Entwurf qualifizieren. Das vorfabrizierte Haus muss in den USA binnen zwei Wochen errichtet werden. Beim ICSAD – organisiert von der Gruppe Angepasste Technologie – wurden studentische Teams auf globaler Ebene eingeladen, Lösungen für nachhaltige Architektur zu entwickeln.

Abbildung 45: Präsentation ICSAD, Shanghai 2010 (Quelle: GrAT)

Studentische Wettbewerbe haben Vorbildwirkung: Ein weiteres Beispiel der TU Wien ist der Blue Award, der alle zwei Jahre vom Institut für Raumgestaltung und nachhaltiges Entwerfen der TU Wien für studentische Projekte im Bereich von Architektur, Regionalplanung und Städtebau ausgeschrieben wird. Das Preisgeld 2012 betrug 20.000 Euro.

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Es gibt aber auch Preise, wie zum Beispiel den Bauherrenpreis, die die Umsetzung und Finanzierung von Innovationen prämieren.

Demonstrationsgebäude entstehen oft im Rahmen von Forschungsförderungen als Prototypen. Dabei können innovative Bauweisen getestet werden. Diese Demonstrationen der neuen Bautechniken werden veröffentlicht und wenn möglich einem möglichst breiten Publikum zugängig gemacht.

Wissenstransfer und Publikationen sorgen dafür, dass Innovationen in der Gesellschaft etabliert werden. Dieser Bereich beinhaltet die Weiterbildung von PlanerInnen sowie die Sensibilisierung von BauherrInnen durch Workshops, Messeauftritte, gezielte Ausbildungen, Webseiten und vieles mehr. Der internationale Austausch unter ForscherInnen findet nicht nur in Publikationen in fachspezifischen Zeitschriften, sondern auch bei der Vernetzung auf internationalen Konferenzen statt.

Eine Übersicht über Konferenzen zum Thema Nachhaltigkeit bietet: http://www.conferencealerts.com/sustain.htm

Eine Plattform zum Austausch über Innovationen im Bauwesen ist zum Beispiel: http://www.bauinnovationen.ch

5.1. Zum Üben ...

Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht

Aufgabe 17: Welche Maßnahmen sind entscheidend, um eine Innovation hervorzubringen, welche sind entscheidend, um sie in der Gesellschaft zu etablieren (Standardisierung)?

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6. Schluss

Innovationen verändern nicht nur das gebaute Umfeld, wie die vorgestellten Beispiele gezeigt haben. Sie haben auch große Auswirkungen auf Gesellschaft und Alltag. Waren Passivhäuser grundsätzlich darauf ausgelegt, dass ein intelligentes System Entscheidungen wie Heizen, Öffnen von Fenstern, Einschalten von Kühlung und so weiter zentral gesteuert übernimmt, wurde in den letzten Jahren vermehrt an der Individualisierung gearbeitet, um größtmögliche Flexibilität zu erreichen. Nur wenn Gebäude auf die Bedürfnisse der BenutzerInnen zugeschnitten sind, dann werden sie optimal, also effizient, genutzt. Beim Heizwärmebedarf kommt es zum Beispiel zu erheblichen Unterschieden zwischen dem bei der Planung errechneten Wert und dem gemessenen Wert, bei dem das Nutzerverhalten eine wesentliche Rolle spielt. Ebenfalls gibt es zwischen den verwendeten Berechnungstools (wie zum Beispiel Passivhaus Projektierungs Paket, kurz PHPP, oder Energieausweis nach OIB-Richtlinie 6) große Unterschiede in der Berechnung des Heizwärmebedarfs.

Technische Innovationen können für mehr Komfort sorgen und umweltfreundliches Bauen unterstützen. Während in einigen Ländern der Welt geradezu urbane Komplexe entstehen, die das soziale Leben stark bestimmen, wird in anderen Partizipation eingefordert. So führt die Forderung nach Grün in den immer größer werdenden Städten dazu, dass immer mehr Architekturbüros visionäre Entwürfe hervorbringen, die diesem Anliegen entgegenkommen.

Abbildung 46: Vertikale Urban Farms (Quelle: Cjacobs627; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vertical_farm2.jpg)

Technische Innovation voranzutreiben führt aber alleine nicht zum Ziel. Einen anderen Weg, die Lebensweise nachhaltiger zu gestalten, wurde an der Schweizer ETH Zürich entwickelt: die 2000-Watt-Gesellschaft, ein energiepolitischer Ansatz, um den Gesamtenergiebedarf von 6500 W auf 3500 W zu reduzieren. Zusätzlich soll auch der CO2-Ausstoß auf 1 Tonne pro Person im Jahr verringert werden. Diese Ziele sollen bis 2150 realisiert werden. Zur Qualitätskontrolle wurden ein 2000-Watt-Rechner und weitere Instrumente zur Nachhaltigkeitsbeurteilung entwickelt. Dieses Konzept kann sowohl auf Regionen als auch auf Bauprojekte angewendet werden. Dabei will die Fachstelle der 2000-Watt-Gesellschaft bei den Bereichen Wohnen, Mobilität, Ernährung, Konsum und Energiebereitstellung, also

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auch beim Lebensstil, ansetzen. Die bewohnte Fläche pro Kopf, das Mobilitätsverhalten und das NutzerInnenverhalten im Gebäude sind hier besonders relevant. Daran Änderungen vorzunehmen, ist weit schwieriger, als auf technische Neuerungen zu setzen, aber gute Bauprojekte tragen einen wesentlichen Teil bei.

Technische Innovationen können also nur zusammen mit einem nachhaltigen Lebensstil zur Schonung von Ressourcen und der effizienten Nutzung von Energie beitragen.

6.1. Zum Üben ...

Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht

Aufgabe 18: In welcher Wohnumgebung möchten Sie in zehn Jahren leben? Welche Ressourcen würde Ihr Traumhaus/Ihre Traumwohnung verbrauchen? Wo könnten Sie Energie sparen? Wie könnten Sie nachwachsende Ressourcen einplanen?

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7. Quellen

Bauinnovationen Plattform: URL: http://www.bauinnovationen.ch/ (22.03.2012).

Blue Award Website: URL: http://www.blueaward.at/ (22.03.2012).

Energiesparhaus: URL: http://www.energiesparhaus.at/ (22.03.2012).

Fachstelle 2000-Watt-Gesellschaft: URL: http://www.2000watt.ch (06.04.2012).

Haus der Zukunft Website: URL: http://www.hausderzukunft.at/ (22.03.2012).

Heindl, Eduard (2008): Was ist eine Innovation? Vorlesung Hochschule Furtwangen. URL: http://webuser.hs-furtwangen.de/~heindl/inno-08ws-p01.pdf (22.03.2012).

ICSAD Competition Website: URL: http://www.grat.at/competition/ (22.03.2012).

Passivhaus Institut: URL: http://www.passiv.de/ (22.03.2012).

Solar Decathlon, U.S. Department of Energy: URL: http://www.solardecathlon.gov/ (22.03.2012).

Stieldorf, K.; Juri, H.; Haider, R.; König, U.; Unzeitig, U. (2001): Analyse des NutzerInnenverhaltensin Gebäuden mit Pilot- und Demonstrationscharakter. Endbericht Haus der Zukunft August 2001. Wien. URL: http://tuwien.academia.edu/KarinStieldorf/Papers/678222/Analyse_des_NutzerInnenverhaltens_in_Gebauden_mit_Pilot-und_Demonstrationscharakter (06.04.2012).

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Statements des Architekten DI Ronacher (Schreiben vom 14.05.2012).

Literatur Elementfertigungshalle Obermayr

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Elementfertigungshalle Obermayr Holzkonstruktionen. Auf der Website von klima:aktiv: URL: http://www.klimaaktiv-gebaut.at/inc_pdf.php?id=105&source=1 (15.04.2014).

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Literatur S-HOUSE

Gruppe Angepasste Technologie: Mediathek zum ausgeführten Projekt S-House

S-House-Website: URL: http://www.s-house.at/cgi-bin/news.pl (03.04.2012).

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Literatur Gugler cross media

gugler! build & print triple zero. Auf der Website von Pos Architekten Schneider ZT KG: URL: http://www.pos-architecture.com/forschung/forschung/projektdetail/data/gugler-build-print-triple-zero/# (03.04.2012).

Innovationsleuchtturm gugler cross media, ökoeffektive Plusenergiedruckerei in Gebäude und Produktion, zero emission, zero energy, zero waste. Auf der Website von Haus der Zukunft: URL: http://www.hausderzukunft.at/results.html/id5838 (03.04.2012).

Statements von Hr. DI Dunzendorfer, gugler cross media laut E-Mail vom 22.5.2012 Zegler, Thomas (2011): Innovationsleuchtturm gugler cross media, ökoeffektive Plusenergiedruckerei. Vortrag 31.11.2011. URL: http://www.oegut.at/downloads/pdf/zelger_gugler_energiekonzept_20110131.pdf (03.04.2012).

Literatur Monte-Rosa-Hütte

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Becker G.; Hofbauer, W.; Krec, K.; Oettl, F.; Rezac, M.; Salzer, R.; Steinbacher, G.; Stieldorf, K.; Treberspurg, M.; Wimmer, E.; Zelger, T (2002): Alpiner Stützpunkt. Schiestlhaus am Hochschwab. Berichte aus Energie- und Umweltforschung 7/2002. Wien. URL: http://download.nachhaltigwirtschaften.at/download/endbericht_solar4alpin1.pdf, http://download.nachhaltigwirtschaften.at/download/endbericht_solar4alpin2.pdf, http://download.nachhaltigwirtschaften.at/download/endbericht_solar4alpin3.pdf, http://download.nachhaltigwirtschaften.at/download/endbericht_solar4alpin4.pdf (05.04.2012).

Czaja, Wojciech (2005) Völlig loosgelöst. Zum neuen Schiestlhaus am Hochschwab. In Österreichische Touristenzeitung für Bergsport und Alpinismus April/Mai 2005, S. 48-49. .

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Literatur Palettenhaus

Alles Palette - Das Palettenhaus. Auf der Website von Haus der Zukunft: URL: http://www.hausderzukunft.at/results.html/id6078 (05.04.2012).

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Palettenhaus (2009) auf Detail Architekturportal: URL: http://www.detail.de/artikel_palettenhaus_24859_De.htm (05.04.2012).

Palettenhaus auf Architonic: URL: http://www.architonic.com/aisht/palettenhaus-sparch/5101057 (05.04.2012).

Palettenhaus auf Baunetz Wissen: URL: http://www.baunetzwissen.de/objektartikel/Nachhaltig-Bauen-Palettenhaus_787247.html (05.04.2012).

Palettenhäuser für die Townships (2010) auf FM4: URL: http://fm4.orf.at/stories/1650279/ (05.04.2012).

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Palettenhaus in Magagula Heights, Südafrika (2011) auf Standard (Ansichtssache): URL: http://derstandard.at/1297819769547/ Ansichtssache-Palettenhaus-in-Magagula-Heights-Suedafrika (05.04.2012).

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Vom Öko-Lifestyle zur Flüchtlingsunterkunft. Auf Standard (2011): URL: http://derstandard.at/1297819772597/ Palettenhaus-Vom-Oeko-Lifestyle-zur-Fluechtlingsunterkunft (05.04.2012).

Literatur Villa Welpeloo

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Villa Welpeloo finished. Auf der Superuse-Website (Materialübersicht): URL: http://superuse.org/story.php?title=Villa-Welpeloo-finished-1 (05.04.2012).

62

8. Übersicht Aufgaben

Aufgabe 1: Was sind Innovationen im Baubereich? Fallen Ihnen Beispiele ein?..................... 4

Aufgabe 2: Welche Rolle spielt ein Prototyp für die Standardisierung einer Innovation? ...... 10

Aufgabe 3: Zählen Sie unterschiedliche Energiekonzepte des Bauwesens auf..................... 10

Aufgabe 4: Welche Baukonzepte verfügen über die Möglichkeit, Energie ins Energieversorgungsnetz einzuspeisen? .......................................................................... 10

Aufgabe 5: Worin unterscheiden sich Plus-Energie-Gebäude und das energieautonome Haus grundsätzlich? ......................................................................................................... 10

Aufgabe 6: Welche Innovationen oder Bauentscheidungen können dazu beitragen, Ressourcen zu schonen? ................................................................................................. 10

Aufgabe 7: Vergleichen Sie die beiden Gebäude „Passivmehrfamilienhaus Mühlweg“ und „Generationen Wohnen am Mühlgrund“ anhand der verwendeten Materialien. Betrachten Sie dazu auch die Abbildungen. .................................................................... 48

Aufgabe 8: Welche besonderen Erfordernisse entstehen bei dem Anliegen, ein Schwimmbad energieeffizient zu planen? Welche Potenziale ergeben sich dadurch? Oder anders gefragt: Warum kann gerade ein Schwimmbad eine Vielzahl von Innovationen hervorbringen? .................................................................................................................. 48

Aufgabe 9: Recherchieren Sie den Stand der Projektentwicklung des Leuchtturmprojekts "Gugler cross media“. Wie weit ist dieses Projekt in der Umsetzung? Welche Innovationen wurden tatsächlich umgesetzt? .................................................................. 48

Aufgabe 10: Vergleichen Sie die beiden Berghütten „Schiestlhaus“ und „Monte-Rosa-Hütte“ anhand ihrer Gebäudegeometrie und des Einsatzes von ökologischen Baustoffen. ...... 48

Aufgabe 11: Fallen Ihnen beim Vergleich der Innovationen und Bauweisen der beiden Berghütten Schiestlhaus und Monte-Rosa-Hütte Ähnlichkeiten auf, die sich durch die Energieautonomie ergeben? ............................................................................................ 48

Aufgabe 12: Recherchieren Sie diese beiden oder eines dieser beiden Plus-Energie-Gebäude: Plus-Energie-Gebäude Wohnhausanlage Partriasdorf (z. B. auf http://www.nextroom.at/building.php?id=16741) und TANNO meets GEMINI – ökologisches Plus-Energie-Doppelhaus (z. B. auf http://www.nextroom.at/building.php?id=18943) .............................................................. 48

Zusatzaufgabe (erhöhter Schwierigkeitsgrad) ......................................................................... 49

Aufgabe 13: Welche eigenen Ideen sind Ihnen beim Betrachten der verschiedenen Beispiele eingefallen? Wie könnte die Energieeffizienz bei diesen Ideen gesteigert werden? Sind

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dafür besondere Nutzungen von Relevanz? Welche Materialien würden Sie verwenden?........................................................................................................................................... 49

Aufgabe 14: Welche Verwendungsmöglichkeiten im Baubereich sehen Sie noch für recycelte Europaletten? Oder haben Sie andere Ideen für ausgediente Produkte, die im Baubereich recycelt verwendet werden können? ............................................................ 49

Aufgabe 15: Welche Ressourcen stehen in Ihrer nächsten Umgebung zur Verfügung, um im Bauwesen recycelt zu werden? Recherchieren Sie dabei ähnlich wie im Projekt Villa Welpeloo. Für welche Nutzung könnten sich diese recyclingfähigen Materialien eignen?........................................................................................................................................... 49

Aufgabe 16: Recherchieren und vergleichen Sie weitere innovative Baubeispiele. Im Anschluss an die Aufgabenstellung sind weitere Beispiele aufgelistet. .......................... 49

Aufgabe 17: Welche Maßnahmen sind entscheidend, um eine Innovation hervorzubringen, welche sind entscheidend, um sie in der Gesellschaft zu etablieren (Standardisierung)?........................................................................................................................................... 52

Aufgabe 18: In welcher Wohnumgebung möchten Sie in zehn Jahren leben? Welche Ressourcen würde Ihr Traumhaus/Ihre Traumwohnung verbrauchen? Wo könnten Sie Energie sparen? Wie könnten Sie nachwachsende Ressourcen einplanen? ................. 54

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9. Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Nicht alle Innovationen werden sich letztendlich durchsetzen… (Quelle: Stefan Prokupek, GrAT) ................................................................................................................. 4

Abbildung 2: Passivmehrfamilienhaussiedlung Mühlweg (Quelle: Bruno Klomfar, http://www.klomfar.com) ................................................................................................... 11

Abbildung 3 (links) und 4 (rechts): Baustellenphase (Quelle: Untertrifaller Architekten ZT GmbH) ............................................................................................................................... 13

Abbildung 5 (links) und 6 (rechts): Passivhaus „Generationen Wohnen am Mühlgrund“ (Quelle: ARTEC Architekten) ............................................................................................ 13

Abbildung 7 (links) und 8 (rechts): Axonometrie und Schnitt des Gebäudes (Quelle: ARTEC Architekten) ....................................................................................................................... 14

Abbildung 9: StudentInnenwohnheim Molkereistraße Fassade (Quelle: GrAT) ..................... 16

Abbildung 10: Grundriss des ersten Obergeschoßes (Quelle: Architekten Baumschlager & Eberle) ............................................................................................................................... 17

Abbildung 11: Längsschnitt (Quelle: Architekten Baumschlager & Eberle) ............................ 17

Abbildung 12: Innenraum: Lichtschacht im Gangbereich, vom Erdgeschoß nach oben fotografiert (Quelle: GrAT) ................................................................................................ 17

Abbildung 13: Schwimmbad Green Spa (Quelle: Klaus Bauer) .............................................. 18

Abbildung 14: Schnitt (Quelle: Architekten Ronacher) ............................................................ 19

Abbildung 15 (links): Fertigungshalle Obermayr (Quelle: Obermayr Holzkonstruktionen GmbH) ............................................................................................................................... 21

Abbildung 16 (rechts): Fachwerk der Fertigungshalle Obermayer (Quelle: Obermayr Holzkonstruktionen GmbH)............................................................................................... 21

Abbildung 17: Schnitte (Quelle: F2 Architekten ZT GmbH) .................................................... 23

Abbildung 18 (links) und 19 (rechts): S-HOUSE (Quelle: GrAT)............................................. 24

Abbildung 20: Schnitt (Quelle: Architekten Scheicher, GrAT) ................................................. 25

Abbildung 21: Axonometrie (Quelle: GrAT) ............................................................................. 25

Abbildung 22: Treeplast-Schraube (Quelle: GrAT).................................................................. 26

Abbildung 23: Bauphase (Quelle: GrAT) ................................................................................. 27

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Abbildung 24: Bestand Firma Gugler cross media (Quelle: Michael Liebert, Gugler cross media) ............................................................................................................................... 27

Abbildung 25: Schiestlhaus (Quelle: Hannes Resch, ÖTK) .................................................... 30

Abbildung 26 (links): Schiestlhaus (Quelle: pos architekten ZT KG) ...................................... 31

Abbildung 27 (rechts): Aufenthaltsraum Schiestlhaus (Quelle: pos architekten ZT KG) ........ 31

Abbildung 28: Schiestlhaus Haustechnik-Schema (Quelle: pos architekten ZT KG) ............. 33

Abbildung 29: Bau des Schiestlhauses (Quelle: Vinzenz Harrer) ........................................... 34

Abbildung 30: Monte-Rosa-Hütte (Quelle: francofranco56; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Monte_Rosa_Hutte.JPG?uselang=de) ............. 36

Abbildung 31: Innenraum der Monte-Rosa-Hütte (Quelle: Hwking; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Neue_Monte_Rosa_Huette4.JPG?uselang=de)........................................................................................................................................... 36

Abbildung 32: Bauphase der Monte-Rosa-Hütte, Transport der Bauteile mit dem Helikopter (Quelle: Hans Zurniwen) ................................................................................................... 38

Abbildung 33: Fertigteilhaus in Passivhaus-Bauweise von Buchner-Holzbaumeister (Quelle: Buchner GesmbH Holz Bau Meister) ............................................................................... 39

Abbildung 34: Palettenhaus in Brüssel (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com) .......................................................................................... 40

Abbildung 35: Palettenhaus Konzeptdarstellungen (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com) ........................................................................ 41

Abbildung 36: Palettenhaus Konzeptdarstellungen (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com) ........................................................................ 42

Abbildung 37 (links): Palettenhaus in Venedig (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com) ........................................................................ 42

Abbildung 38 (rechts): Palettenhaus in Linz (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com) .......................................................................................... 43

Abbildung 39: Palettenhaus in Südafrika (Quelle: Gregor Pils & Andreas Claus Schnetzer; http://www.palettenhaus.com) .......................................................................................... 43

Abbildung 40: Villa Welpeloo (Quelle: Erik Stekelenburg) ...................................................... 44

Abbildung 41: Recyclingelemente der Villa Welpeloo (Quelle: 2012 Architecten) ................. 45

Abbildung 42: Recherche von recyclingfähigen Materialien im Umfeld der Villa Welpeloo (Quelle: 2012 Architecten) ................................................................................................ 47

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Abbildung 43: Villa Welpeloo: Tragkonstruktion aus einer ausrangierten Textilmaschine (Quelle: 2012 Architecten) ................................................................................................ 47

Abbildung 44: Präsentation ICSAD, Shanghai 2010 (Quelle: GrAT) ...................................... 51

Abbildung 45: Vertikale Urban Farms (Quelle: Cjacobs627; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vertical_farm2.jpg) ............................................ 53

10. Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Kenndaten Passivmehrfamilenhaus Mühlweg (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) .......................................................................................................... 12

Tabelle 2: Kenndaten Passivhaus „Generationen Wohnen am Mühlgrund“ (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) ...................................................................................... 14

Tabelle 3: Kenndaten StudentInnenwohnheim Molkereistraße (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) .......................................................................................................... 16

Tabelle 4: Kenndaten „Green Spa“ Passivhaus Schwimmbad (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) .......................................................................................................... 18

Tabelle 5: Kenndaten Elementfertigungshalle Obermayr (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) .......................................................................................................... 22

Tabelle 6: Kenndaten S-HOUSE (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) ............... 24

Tabelle 7: Kenndaten Leuchtturmprojekt Gugler (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) .......................................................................................................... 29

Tabelle 8: Kenndaten Schiestlhaus (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) ........... 32

Tabelle 9: Kenndaten Monte-Rosa-Hütte (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) .. 36

Tabelle 10: Kenndaten Palettenhaus (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) ........ 40

Tabelle 11: Kenndaten Villa Welpeloo (Quelle: GrAT, Daten siehe Quellenverzeichnis) ...... 44

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11. Impressum

Herausgeber und für den Inhalt verantwortlich:

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