Die energetische Sanierung von Bestandsgebäuden stellt eine zentrale Herausforderung und zugleich eine große Chance für den Klimaschutz und die Wertsteigerung von Immobilien dar. Insbesondere Wohnbauten aus den 1960er bis 1980er Jahren weisen oft einen hohen Energiebedarf und eine ineffiziente thermische Hülle auf. Ein Pilotprojekt in Kapfenberg, Steiermark, zeigt auf, wie durch innovative Technologien und ein durchdachtes Sanierungskonzept aus einem alten Wohnblock ein Gebäude entstehen kann, das mehr Energie erzeugt als es verbraucht. Der Ansatz, bekannt als „e80^3“, dient als Vorreiter für die Sanierung von Stahl- und Massivbauten dieser Ära.
Das Forschungsprojekt „e80^3“
Das Projekt „e80^3“ ist ein Demonstrationsprojekt des Programms „Haus der Zukunft Plus“. Es wurde von einem interdisziplinären Team aus Architekten, Fachplanern, Firmen und universitären Forschungsstellen entwickelt und umgesetzt. Wissenschaftlich geleitet wurde das Vorhaben vom AEE INTEC, architektonisch gestaltet von Nussmüller Architekten. Als Bauherren traten die Gemeinnützige Wohn- und Siedlungsgenossenschaft Ennstal und die Stadt Kapfenberg auf. Finanziell unterstützt wurde das Vorhaben durch das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie, die FFG, die AWS, die ÖGUT sowie das Land Steiermark und die Stadt Kapfenberg.
Das Ziel des Projekts war es, ein Sanierungskonzept zu entwickeln, das sich für die Serienanwendung eignet und für Wohnbauten aus den 1950er bis 1980er Jahren maßgeschneidert ist. Der Fokus lag auf Mehrfamilienhäusern im städtischen Umfeld. Die Sanierung der Wohnhausanlage „Johann Böhm Sanierung 34 / 36“ in Kapfenberg war dabei das erste Mal in Österreich, dass ein Mehrfamilienhaus dieser Ära mit einem eigens entwickelten, vorgefertigten Fassadensystem in ein Plus-Energie-Gebäude umgewandelt wurde.
Die Ziele: Die 80-Prozent-Formel
Der Name des Projekts, „e80^3“, fasst die Kernziele der Sanierung zusammen. Diese lauten: * 80 % Energieeffizienz (Reduktion des Energiebedarfs) * 80 % Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtverbrauch * 80 % Reduktion der CO2-Emissionen
In der Umsetzung konnte der Energieverbrauch des sanierten Gebäudes sogar um 85 % reduziert werden. Durch die Erzeugung zusätzlicher Energie durch integrierte Solarsysteme wurde die Zertifizierung als Plus-Energie-Haus erreicht. Ein Gebäude wird dann als Plus-Energie-Haus definiert, wenn es über ein Jahr gerechnet mehr Energie erzeugt (in Form von Strom oder Wärme), als seine Nutzer für Heizung, Warmwasser, Licht und den Betrieb elektrischer Geräte verbrauchen.
Technisches Konzept und Fassadensystem
Das Herzstück der Sanierung bildet ein neu entwickeltes, vorgefertigtes Fassadensystem. Da die energetischen Anforderungen an die Gebäudehülle enorm hoch sind, um den Energiebedarf um über 80 % zu senken, reichten Standard-Dämmmaßnahmen nicht aus. Das Projekt setzte auf eine 30 Zentimeter dicke thermische Außenhülle, die in Holzbauunternehmen vorgefertigt wurde. Diese großflächigen, hochgedämmten Fassadenmodulen bestehen aus Holztragelementen.
Die Vorfertigung war entscheidend für die Qualität und die Geschwindigkeit der Sanierung. In der Fabrik entstehen die Module mit integrierter Dämmung, Fenstern und technischen Komponenten. Vor Ort werden sie an der bestehenden Fassade angebracht. Dieses Vorgehen minimiert Störungen der Bewohner und erhöht die Genauigkeit der Ausführung. Die Auswahl von Holz als Tragelement basiert auf dessen ökologischen Eigenschaften und der Eignung für die Vorfertigung.
Integration von Haustechnik und Energieerzeugung
Eine besondere Innovation des Projekts ist die vollständige Integration der Haustechnik in die Fassade. Traditionell werden Leitungen für Strom, Wasser und Heizung in Innenwänden oder Decken verlegt, was bei Renovierungen oft zu hohem Aufwand und Eingriffen in die Bausubstanz führt.
In Kapfenberg wurden Strom- und Wasserleitungen nach außen in die Fassade des Gebäudes verlegt. Dies bringt entscheidende Vorteile: 1. Zugänglichkeit: Die Leitungen sind jederzeit schnell und einfach für Reparaturen oder Wartungsarbeiten zugänglich, ohne dass Wohnungen betreten werden müssen oder Wände geöffnet werden müssen. 2. Effizienz: Die Verlegung im Bereich der thermischen Hülle ermöglichte eine Optimierung der Anlagentechnik.
Neben der Haustechnik sind auch die Komponenten zur Energieerzeugung fest in die Fassadenmodule integriert. Es wurden Solarzellen und Photovoltaikmodule installiert, die sowohl für die Strom- als auch für die Wärmeerzeugung sorgen. Die Module sind somit nicht nur passiv dämmend, sondern aktiv energieerzeugend. Auch die Fenster sind in die vorgefertigten Elemente integriert, was Wärmebrücken minimiert und für einen hohen Dämmstandard sorgt.
Die Bestandsgebäude: Typologie der 1960er Jahre
Das sanierte Gebäude ist ein viergeschoßiger Wohnblock aus den 1960er Jahren in Kapfenberg. Vor der Sanierung handelte es sich um einen schmucklosen, energieineffizienten Bau. Typisch für diese Ära war oft eine einfache Stahlbeton- oder Massivbauweise mit ungedämmten Wänden, einfachen Fenstern und einer undichten Gebäudehülle.
Das Projekt „e80^3“ zielt speziell auf diese Gebäudetypologie ab, da in Österreich eine große Anzahl ähnlicher Gebäude aus dem Zeitraum 1950 bis 1980 existiert. Die Herausforderung bei diesen Bauten ist oft die statische Unklarheit bei Anbauten sowie die wirtschaftliche Sanierbarkeit. In Kapfenberg konnte gezeigt werden, dass selbst bei diesen oft als schwierig eingestuften Bauten eine energetische Sanierung auf Plus-Energie-Niveau möglich ist. Die Sanierung umfasste nicht nur die Energiehülle, sondern auch die Anpassung sämtlicher Wohnungen an die neuesten Standards des geförderten Wohnbaus.
Aspekte der Stahlkonstruktion
Basierend auf den vorliegenden Informationen zur Sanierung in Kapfenberg ist festzuhalten, dass der spezifische Einsatz von Stahlkonstruktionen im Rahmen der energetischen Optimierung nicht explizit detailliert beschrieben wird. Die Quellen fokussieren sich auf die Anbringung der vorgefertigten Holz-Fassadenmodule und die Integration der Haustechnik.
Es ist jedoch davon auszugehen, dass bei einem Bestandsgebäude aus den 1960er Jahren die Tragstruktur (Stahlbeton) bestehen blieb und nicht durch eine Stahlkonstruktion ersetzt wurde. Die Sanierungsmaßnahmen konzentrieren sich auf die äußere Hülle und die technischen Anlagen. Sollten Aspekte der Tragwerksplanung im Zusammenhang mit der Montage der Fassadenmodule eine Rolle gespielt haben, so ist dies in den vorliegenden Texten nicht explizit vermerkt. Die Informationen belegen eindeutig die Verwendung von Holztragelementen für die neue Fassade.
Monitoring und wissenschaftliche Begleitung
Die Qualität und Zielerreichung des Projekts wurden wissenschaftlich begleitet. Im Subprojekt 5 „Monitoring und Verbreitung“ fenergetische und baubiologische Begleituntersuchungen zur Evaluierung und Qualitätssicherung statt. Dabei wurden auch die Benutzerakzeptanz vor, während und nach der Sanierung erhoben.
Die ökologische Qualität des Gebäudes wurde mit Hilfe des TQB-Planungs- und Bewertungstools beurteilt. Das Monitoring bestätigte, dass die Integration von Technologien aus dem Passivhausbereich in der Sanierung möglich ist und der Neubau des Gebäudes hin zum Energieproduzenten gelungen ist. Allerdings wurde im Rahmen der Studien auch erkannt, dass die Wirtschaftlichkeit derzeit aufgrund niedriger Energiepreise als nicht besonders hoch einzustufen ist. Die Verfasser der Studie betonen daher die Notwendigkeit, zukünftig Forschungsschwerpunkte auf Low-Tech-Sanierungen zu setzen, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit stärker miteinander verknüpfen.
Wirtschaftliche und ökologische Betrachtung
Die Sanierung zum Plus-Energie-Haus ist mit erheblichen Investitionen verbunden. Die hohe Effizienz der thermischen Hülle (30 cm Dämmung, Passivhausfenster) und die Integration von Energieerzeugung (PV und Solar) amortisieren sich über die Zeit durch extrem niedrige Betriebskosten.
Die ökologische Bilanz wird durch die Materialwahl verbessert. Der Einsatz von Holz für die Fassadenelemente und die Vorfertigung reduzieren den CO-Fußabdruck der Bauphase. Langfristig trägt die massive Reduktion der CO2-Emissionen (Ziel: 80 % Reduktion) zum Klimaschutz bei. Die Verlegung der Haustechnik außen reduziert zudem zukünftige Instandhaltungskosten und Ressourcenverbrauch, da Reparaturen schneller und ohne aufwändige Öffnungen von Innenwänden durchgeführt werden können.
Herausforderungen und Low-Tech-Ansatz
Obwohl die technische Machbarkeit und die energetische Wirksamkeit des Konzepts durch das Monitoring bestätigt wurden, identifizierten die Forscher auch Herausforderungen. Die Komplexität der Systeme und die Kosten sind Faktoren, die eine breite Anwendung erschweren können.
Daher wird in der Folge des Projekts die Entwicklung hin zu „Low Tech“-Sanierungen gefordert. Dabei geht es um robuste, kostengünstigere Lösungen, die dennoch hohe energetische Standards erreichen. Ziel ist es, industriell reproduzierbare Technologien zu entwickeln, die für eine siedlungsweite Anwendung geeignet sind. In Kapfenberg war auch eine Netzintegration für Strom und Wärme als Speicherfunktion Teil der Planung, um den Nutzen der erzeugten Energie zu maximieren.
Fazit
Das Projekt „e80^3“ in Kapfenberg stellt einen Meilenstein in der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden dar. Es beweist, dass Wohnbauten der 1960er Jahre, die oft als energetisch sanierungsbedürftig gelten, zu Plus-Energie-Gebäuden umgewandelt werden können. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der konsequenten Umsetzung eines ganzheitlichen Konzepts: Eine hochwertige, vorgefertigte thermische Hülle, die Integration von Energieerzeugung und die innovative Verlegung der Haustechnik in der Fassade.
Für Eigentümer und Planer von Immobilien aus dieser Ära liefert das Projekt wertvolle Erkenntnisse. Die Vorfertigung von Holz-Fassadenmodulen ermöglicht eine schnelle, qualitativ hochwertige Sanierung mit minimalen Beeinträchtigungen für die Mieter. Die Verlagerung der Haustechnik an die Fassade ist eine innovative Antwort auf die Herausforderungen der Instandhaltung. Auch wenn die Wirtschaftlichkeit bei aktuellen Energiepreisen noch eine Herausforderung darstellt, zeigt Kapfenberg den technologischen Weg, wie Bestandsimmobilien zukunftsfähig und klimaneutral gemacht werden können.