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Demo2: Grüne Gasse 48, Graz

Ausgangsituation der Grüne Gasse 48

Dieses sechsstöckige Wohngebäude in der Grünen Gasse 48, errichtet 1972 und im Besitz der Rottenmanner Siedlungsgenossenschaft, liegt in einer dicht bebauten städtischen Umgebung. Aktuell wird das Gebäude als Studentenheim genutzt und umfasst 34 klein dimensionierte Wohneinheiten.

Das Gebäude weist ein Gesamtvolumen von 3.870 m³ sowie eine Bruttogeschossfläche von 1.265 m² auf. Es wurde in Massivbauweise errichtet und war ursprünglich mit rein elektrischen Systemen für Heizung und Warmwasserbereitung ausgestattet.

Ende der 1980er-Jahre wurde eine Fassadensanierung bzw. Nachrüstung durchgeführt. Diese Gebäudehülle zeigt inzwischen altersbedingte Mängel; zudem entspricht die ca. 5 cm starke Dämmung nicht mehr heutigen Anforderungen. Die vorhandene Eternitverkleidung soll aus gesundheitlichen Gründen fachgerecht entfernt und entsorgt werden. Die Fenster wurden 2018 erneuert und von Einfachverglasung auf Dreifachverglasung umgestellt.

Eine integrale Kühlung ist nicht vorhanden, wodurch Bewohner häufig mobile elektrische Kühlgeräte einsetzen. Diese verursachen teils Lärmbelastung und unangenehme Luftströmungen. Zudem führt das Fehlen einer kontrollierten Raumlüftung dazu, dass die Innenraumluftqualität nicht durchgehend gewährleistet ist.

Vor der Sanierung lagen die Kennwerte lt. Energieausweis bei einem mittleren U-Wert von 0,41 W/m²K, einem Heizwärmebedarf von über 40 kWh/m²a sowie einem CO₂-Ausstoß von 21 kg/m²a.

Abbildung: Fotos der Fassade und Fenster der Grünen Gasse (Quelle: Googlemaps)

Das Sanierungskonzept

Abbildung: Konzeptskizze Süd-West Ansicht CEPA Steigleitungen, Quelle: Towern3000, Plangrundlage: Rottenmanner Siedlungsgenossenschaft

Im Rahmen des Sanierungskonzepts für den Demonstrator Grüne Gasse 48 wird eine ganzheitliche Modernisierung der Gebäudehülle und der technischen Gebäudeausrüstung umgesetzt. Zentrales Element ist die Fassadensanierung mit vorgefertigten Fassadenelementen, die eine Holzverkleidung erhalten und zusätzlich eine Bauteilaktivierung integrieren. Damit wird die thermische Speichermasse des Gebäudes gezielt genutzt, um den Energieeintrag effizienter zu steuern und den thermischen Komfort zu erhöhen. Ergänzend wird eine fassadenintegrierte Wohnraumlüftung vorgesehen, um die Innenraumluftqualität dauerhaft zu verbessern und gleichzeitig Lüftungswärmeverluste zu reduzieren.

Für die Wärmeerzeugung kommt eine Luftwärmepumpe zum Einsatz, die die bisherige Versorgung auf ein zukunftsfähiges, elektrifiziertes System mit erneuerbarer Unterstützung umstellt.

Zur Verbesserung des Mikroklimas und als Beitrag zu einer klimaangepassten Gebäudenutzung werden Maßnahmen der Begrünung umgesetzt: Eine Dachbegrünung unterstützt die sommerliche Überhitzungsreduktion und trägt zur Erhöhung der Aufenthaltsqualität im städtischen Umfeld bei. Auf dem Dach wird zudem eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 14,2 kWp installiert, um einen Teil des Strombedarfs – insbesondere für Wärmepumpe und Gebäudetechnik – vor Ort zu decken.

Die Wirksamkeit der Maßnahmen wird über ein Monitoring-Konzept mit Sensorik begleitet. Die erfassten Betriebs- und Komfortdaten bilden die Grundlage für ein Energieoptimierungssystem, das den Anlagenbetrieb datenbasiert auswertet und die Energieflüsse im Gebäude gezielt optimiert. Dadurch können die Sanierungsmaßnahmen nicht nur planerisch, sondern auch im realen Betrieb bewertet und weiterentwickelt werden.


Energetische und bauphysikalische Bewertung

Durch die umgesetzten energetischen Maßnahmen konnte der jährliche Endenergiebedarf für Raumwärme deutlich reduziert werden – von 97.706 kWh/a auf 64.059 kWh/a. Der Heizwärmebedarf wird von 51494 kWh/a auf 12104 kWh/a reduziert.

Ein wesentlicher Beitrag ergibt sich aus der Systemumstellung der Wärmeversorgung: Die ursprünglich eingesetzten dezentralen elektrischen Heizsysteme werden vollständig durch eine zentrale Luftwärmepumpe ersetzt. Die Wärmeabgabe erfolgt dabei primär über die in die Fassade integrierte Betonaktivierung (Bauteilaktivierung), wodurch die Gebäudemasse als großflächiger, effizienter Wärmeübertrager genutzt wird.

In Summe konnte der Strombezug für Raumwärme und Warmwasser aus dem übergeordneten Netz um 87 % gesenkt werden – ohne Berücksichtigung einer Photovoltaikanlage.


Vorfertigung und Umsetzung

Haas Fertigbau hat die Fassadenmodule gemäß den Anforderungen des RENVELOPE-Forschungsprojekts geplant, vorgefertigt und anschließend vor Ort montiert. Die Montage von rund 1.100 m² Fassadenfläche mit insgesamt 84 vorgefertigten Modulen konnte – vom Produktionsstart bis zur Fertigstellung – innerhalb von 30 Tagen abgeschlossen werden. Ein wesentlicher Vorteil des Systems ist die weitgehend witterungsunabhängige Montage, die auch bei Temperaturen unter 5 °C möglich ist.

Der Wandaufbau der vorgefertigten Fassadenmodule ist von außen nach innen wie folgt ausgebildet: Als äußere Bekleidung dient eine 1,9 cm starke Fichten-Holzschalung. Dahinter folgt eine Hinterlüftungsebene, in der sich auch die Unterkonstruktion, bestehend aus einer horizontalen Lattung (2,7 cm) und einer vertikalen Lattung (2,7 cm), für die Holzverkleidung befindet. Darunter ist eine 1,5 cm starke Holzwerkstoffplatte (DHF) als aussteifende und beplankende Schicht.

Den Hauptanteil der Dämm- und Tragstruktur bildet eine 14,0 cm starke Riegelkonstruktion aus Holz, deren Gefache mit Mineralwolle ausgefüllt sind. Innenliegend wird diese Ebene durch eine 1,2 cm starke OSB-Holzwerkstoffplatte abgeschlossen, die als Dampfbremse und aussteifende Beplankung dient. Zur Anpassung an den Bestand und zur Reduktion von Wärmebrücken folgt anschließend eine 10,0 cm starke Ausgleichsdämmung aus Mineralwolle.

Auf der raumseitigen Seite, in der Ebene der Ausgleichdämmung, ist schließlich das CEPA® thermisch regulierte Fassadensystem angeordnet. Dieses fungiert als integrierte Heiz- und Kühlfläche: Über wassergeführte Leitungen wird die Fassadenoberfläche temperiert und die massive Bestandswand aktiv in das Heiz- und Kühlkonzept eingebunden.

Neben der deutlichen Zeitersparnis im Werk, unter anderem durch automatisierte Prozesse und wetterunabhängige Arbeitseinteilung, senkt die serielle Sanierung auch den organisatorischen und personellen Aufwand auf der Baustelle. Die Module wurden Just-in-Time angeliefert und überwiegend am Liefertag selbst an der Bestandswand montiert (gesamte Montagedauer für alle 84 Module weniger als 3 Wochen). Dadurch konnte die Bauaufsicht das Projekt in 3–4 Monaten abwickeln – anstelle der üblichen 5–8 Monate bei konventioneller Vorgehensweise.

Wandaufbau, Quelle: Haas Fertigbau
Fassadenelemente im Fertigungsprozess bei Haas Fertigbau, Quelle: Leighton, AEE INTEC
Abbildung: Sanierung an der Grüne Gasse 48, Quelle: Klimafonds/Krobath