Serielle Sanierung für großvolumige Gebäude

Bild: Vizekanzler Andreas Babler, die Wiener Wohnbaustadträtin Kathrin Gaál und Innovationsminister Peter Hanel beim Lokalaugenschein in Wien-Landstraße (Fotocredit: Tobias Holzer).

In der Arenberggasse 4 in Wien-Landstraße wird aktuell ein Pilotprojekt zur energetischen Sanierung umgesetzt. Im November werden am Wohnhaus der SOZIALBAU AG vorgefertigte Fassadenmodule mit integrierter Bauteilaktivierung zur Heizung und Kühlung der Fassade angebracht. Aufgrund des hohen Vorfertigungsgrades nehmen die Montagearbeiten nur wenige Tage in Anspruch.

Neue Methode
Das Großforschungsprojekt RENVELOPE wurde 2023 im Rahmen des Programms “Vorzeigeregion Energie (Green Energy Lab)” des Klima- und Energiefonds gestartet und biegt nun in die Zielgerade. Das Ziel, des unter der Leitung der steirischen Forschungseinrichtung AEE – Institut für nachhaltige Technologien (AEE INTEC) stehenden Leitprojektes, war die Entwicklung von modularen Vorhangfassaden in Vorfertigung, die neben bautechnischen Strukturen (Tragkonstruktion, Wärmedämmung, Fenster, etc.) auch gebäudetechnische Elemente (Photovoltaik, Wärmepumpen, Lüftungssysteme, Abgabesysteme für Heizung und Kühlung, Beschattung, Steigstränge, etc.) beinhalten können.

Um flexibel auf die jeweils gebäudespezifischen Erfordernisse und Ausstattungswünsche reagieren zu können, wurde vom Projektteam (siebzehn Projektpartner aus Forschung, Immobilienwirtschaft, Architektur, Bau, Gebäudetechnik sowie Holzbau und Automatisierung) ein aus unterschiedlichen Elementen bestehendes Modulsystem entwickelt.

Die einzelnen Module werden im Werk vorgefertigt und vor Ort, vergleichbar mit einem großen Puzzle, mit einem Kran zu einer vollständigen Fassade zusammengefügt. Der große Vorteil dieser neuen Methode ist, dass eine komplette thermische und energetische Sanierung eines großvolumigen Gebäudes minimalinvasiv, im vollständig bewohnten Zustand, ohne Schmutz und ohne Lärm in wenigen Tagen abgeschlossen werden kann. In der aktuellen, abschließenden Projektphase von RENVELOPE wird diese Sanierungsmethode an drei großvolumigen Bestandsgebäuden erprobt. Nach der erfolgreichen Anwendung des Modulsystems im Zuge der Erneuerung der Landesberufsschule Knittelfeld, Steiermark, ist aktuell der Geschoßwohnbau in der Arenberggasse an der Reihe, bevor die erste Umsetzungsserie durch ein drittes Bestandsgebäude, ein Studentenwohnheim in Graz, abgeschlossen wird. Um für die weitere Ausrollung des Systems maximal zu lernen, begleitet das RENVELOPE-Projektteam messtechnisch alle drei Demogebäude über eine Winter- und Sommerperiod

Sanierungsmaßnahmen in der Arenberggasse
Das Gebäude gehört mit seinen 24 Mietwohnungen zum Immobilienportfolio der Wiener Sozialbau AG, wurde 1977 als sechsgeschossiger Wohnbau errichtet, und entspricht in Architektur, Typologie und Bauweise einem Großteil des österreichischen Bestandes an Mehrgeschoß­wohnbauten. Der Heizwärmebedarf des Gebäudes wies ein “C” in der Energieeffizienzklasse aus und die Wärmeversorgung erfolgte über dezentrale Gasthermen in den 24 Wohnungen.

Im Zuge der aktuell laufenden Erneuerung der Gebäudehülle und der Gebäudetechnik werden insgesamt 60 vorgefertigte Vorhangmodule montiert. Diese Module wurden in den letzten Wochen im Werk des beauftragten Holzverarbeitungsunternehmens vorgefertigt und dabei mit 16 cm Wärmedämmung plus ca. 6 cm Ausgleichsdämmung ausgestattet. In den Modulen wurden Steigstränge für die Gebäudetechnik integriert sowie auch ein Wärmeabgabesystem für Beheizung und moderate Kühlung in Vorfertigung angebracht, das im Montageverfahren automatisch an die Bestandswand gepresst wird. Die Wohnungen in der Arenberggasse werden in Zukunft also von außen über die Bestandswand beheizt und im Sommerbetrieb von außen moderat gekühlt.

Die flächige Anordnung des Abgabesystems erlaubt ähnlich wie bei einer Wandheizung geringe Vorlauftemperaturen und hohen Nutzungskomfort.

Das Bestandsmauerwerk kann dabei als Wärmespeicher genutzt werden und dient in Verbindung mit einer zentralen Sole-Wasser-Wärmepumpe (7,6 kW) im Keller und zwei weiteren Luft-Wasser-Wärmepumpen am Dach (2 x 12,8 kW) als Flexibilitätselement zur prioritären Nutzung des vor Ort aus einer Photovoltaikanlage (10,6 kWp) generierten Stroms. Die Wärmequelle für den Betrieb der zentralen Wärmepumpe bilden zwei Erdsonden, angeordnet im Innenhof des Gebäudes. Zusätzlich zur Vorhangfassade sowie zur Photovoltaik- und Wärmepumpenanlage erfolgten noch Dämmmaßnahmen an der obersten Geschoßdecke sowie im Kellergeschoß – beide mit integrierter Bauteilaktivierung. Die gesamte Sanierung erfolgt im laufenden Betrieb, ohne Umsiedelung der Bewohner*innen.

Insgesamt soll durch diese Methode der Gebäudeerneuerung der Wärmebedarf in der Arenberggasse um bis zu 80% reduziert werden, was direkt dazu führt, dass die Energiekosten der Bewohner*innen zu einem großen Teil von den Energiemarktpreisen entkoppelt werden und somit langfristig berechenbar sowie leistbar bleiben. Auch die volkswirtschaftlichen Vorteile liegen auf der Hand, nämlich eine CO₂-Einsparung von jährlich rund 100 Tonnen, eine Reduktion des Wertschöpfungsabflusses in Folge des Ausstiegs aus fossilem Gas, eine Forcierung des regionalen Handwerks sowie eine nachhaltige Wertsicherung des Gebäudebestandes.

Die nächsten Schritte
Nach der erfolgreichen Umsetzung des Demonstrators in Wien startet aktuell bereits das dritte Demonstrationsvorhaben, nämlich die “Serielle Sanierung eines Studentenwohnheims”, konkret in der Grünen Gasse in Graz; Damit zeigt sich, wie vielseitig und flexibel die im Projekt RENVELOPE entwickelten Modultechnologien und Prozesse einsetzbar sind – vom sozialen Wohnbau über Bildungseinrichtungen bis hin zu Heimstätten für Studierende.

Ziel ist es, die gewonnenen technischen und organisatorischen Erkenntnisse aus allen drei Demonstratoren für die gezielte Erreichung der nächsten Stufe auf dem Weg in einen breiten Markteintritt zu nutzen und die Methode breit zu skalieren. Gemeinsam mit Bauträgern, Industriepartnern und der öffentlichen Hand sollen die Grundlagen geschaffen werden, um „Serielle Sanierung“ als Standardlösung für den Gebäudebestand in Österreich zu etablieren.

Besonders positiv kann gesehen werden, dass im Sog des Forschungsprojektes RENVELOPE bereits jetzt einige “Erneuerungen von Bestandsgebäuden in Serie” umgesetzt wurden (z.B. HTL Steyr) bzw. das Projektkonsortium über rund zehn geplante Umsetzungen Bescheid weiß bzw. teilweise auch involviert ist.