Sanierungsstrategien Herausforderungen und Lösungen

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1 Sanierungsstrategien Herausforderungen und Lösungen Symposium Smart City Salzburg. Energielösungen für die Zukunft. 09. Mai 2012 Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) Sonja Geier

2 Sanierungsstrategien Herausforderungen und Lösungen - Herausforderungen - Interessenskonflikte - Strategien und Lösungsansätze - Ist Vorfabrikation die Lösung? - Ist thermische Sanierung der Gebäudehülle die Lösung? - Ist Energieproduktion vor Ort die Lösung? - Schlussfolgerungen und Ausblick Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

3 Die Herausforderung ist nicht neu. Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

4 Interessenskonflikte Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

5 Interessen der NutzerInnen Lift Dachterrasse Grösserer Balkon Neuer Eingang Spielplatz geier Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

6 Interessen GebäudeeigentümerInnen Wirtschaftlichkeit Finanzierbarkeit Wertsteigerung Return of Investment Werterhalt geier Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

7 Die Entscheidung geier Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

8 Die Entscheidung - Sanierungstechnologie geier Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //09.05.

9 Technologie Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

10 Die Zukunft hat bereits begonnen 1 Bild (1) Kopeinig, (2) GAP solution 2 Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

11 - Ist Vorfabrikation DIE Lösung? Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

12 Schulsanierung St. Leonhard/ Siebenbrünn (Kärnten) Arch. DI Gerhard Kopeinig, ARCH+MORE ZT Fertigstellung 2010 Bilder (1) (4): Kopeinig Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

13 E2ReBuild Ganzheitliche Sanierungsstrategien für Mehrfamilienhäuser ( ) Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

14 Sanierung De Kroeven - Rosendaal Reihen-EFH Energiebedarf Heizung: 104 kwh/m Renovation 112 Ersatzneubau PH Standard Sanierung (NL) - Mitte: 18 kwh/m 2 (n 50 =0,6) - Rand: 25 kwh/m 2 (n 50 =0,6) 1 2 Quelle (1) (2) Trecodome, (3) Aramis Allee Wonen 3 Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

15 Sanierung De Kroeven - Rosendaal Bild CCTP Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

16 Sanierung De Kroeven - Rosendaal 1 Bilder (1) (3) CCTP Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

17 Sanierung Grüntenstrasse, Augsburg Bild (1) (2) CCTP Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

18 Sanierung Fernpaßstrasse, München Dipl. Ing. Univ. Arch. Florian Lichtblau Fertigstellung 2012 Quelle (1) (2): Lichtblau Architekten, (3) CCTP Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

19 E2ReBuild weitere Umsetzungen Schweden - Halmstad Frankreich Voiron Bilder (1) (2) Google Maps, Street View Google Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

20 - Ist Vorfabrikation DIE Lösung? Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

21 Vorfabrikation - die Lösung? 1 Bestandsaufnahme Entwurf Planung Ausführung Uebergabe IST Zustand SOLL Zustand Akzeptanz Komfort Einreichplanung Polier/ Detailplanung Ausschreibung Aufmass Werkplanung Fertigung Montage Fertigstellung Kontrolle Monitoring Bild (1) GAP solution, (2) Kopeinig 2 Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

22 Ja, aber Prozesse und Schnittstellen optimieren! 1 Bestandsaufnahme Entwurf Planung Ausführung Uebergabe IST Zustand SOLL Zustand Akzeptanz Komfort Einreichplanung Polier/ Detailplanung Ausschreibung Aufmass Werkplanung Fertigung Montage Fertigstellung Kontrolle Monitoring Bild (1) GAP solution, (2) Kopeinig 2 Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //09.12.

23 Ja aber Außenhülle und Gebäudeinneres berücksichtigen! Boder Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

24 Am Beispiel Naturparkschule Neumarkt/Grebenzen (Steiermark) 1 Arch. DI Gerhard Kopeinig, ARCH+MORE ZT Fertigstellung 2009/ Bild (1)-(3): Kopeinig, (4) Blende 16 4 Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

25 Die Entscheidung - Eingriffstiefe und Sanierungsumfang? Ziele: - Analyse der Gebäudecharakteristiken - Kosten Nutzen Effekte verschiedene Sanierungsstrategien in Bezug auf Nutzungstypen Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) CCTP//05.12

26 Ganzheitliche Sanierungsstrategien für Wohnbauten und Siedlungen der 1940er bis 1970er Jahre. Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) Robert Fischer

27 Wie soll bei der Sanierung von Wohnbauten und Siedlungen der 1940er bis 1970er Jahre vorgegangen werden damit der grösstmögliche Nutzen für alle Beteiligten realisiert werden kann? Dabei ist der grösstmögliche Nutzen nicht der grösstmögliche Umfang, sondern das Optimum für alle Beteiligten! Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

28 Die richtige Strategie ist eine Frage der Angemessenheit! - Ökologische Aspekte - Ökonomische Aspekte - Sozio-kulturelle Aspekte - Baukulturelle Aspekte Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

29 Baukultur und Identität Aspekt Kulturerhalt Der heutige Denkmalbegriff umfasst das gesamte kulturelle Erbe aller sozialen Schichten, Siedlungsformen und zeitlichen Epochen, also auch der jüngsten Vergangenheit [BAK, 2010] Aspekt Identität Gebäude sind Identitätsträger und erlangen vermehrt denkmalpflegerische Bedeutung. Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

30 Gebäude als Identitätsträger in der Stadt Öffentliches Interesse Denkmalpflege Konflikte Öffentliches Interesse Energieeffizienz Individuelle Interessen Zürich, Röntgenplatz - Balkonanbau Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

31 Gebäude als Identitätsträger in der Stadt 12 Zürich, Röntgenplatz - Balkonanbau Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

32 Vorgehensmodell im Projekt SanStrat Ziele: - Ganzheitliche Sanierungsstrategien für MFH / Siedlungen der 40er - 70er Jahre - Einbezug von denkmalpflegerischen und energetischen Aspekten Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

33 SanStrat Team - STUTZ AG, Hatswil (Hauptfinanzierungspartner) - Stiftung zur Förderung der Denkmalpflege, Zürich - ebtec gmbh, Romanshorn - T.P. Baumgartner, Basel - Städte: Basel, Luzern, St. Gallen und Zug - EigentümerInnen Fallstudien - Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW, Institut Energie am Bau IEBau - René Kobler - Hochschule Luzern Technik & Architektur HSLU Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur CCTP (Lead) - Peter Schwehr - Robert Fischer - Doris Ehrbar - Raphael Forny Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

34 Fallstudie Siedlung Zum Blauen N Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

35 Fallstudie Energetische Beurteilung Heizwärmebedarf Bernerring 21 Berechnung Heizwärmebedarf Qh li Grenzwert Qh li Sanierung Zielwert Qh ta Sanierung Fernwärmeverbrauch Durchschnitt 3 Jahre 409 MJ/m2a 159 MJ/m2a 127 MJ/m2a 394 MJ/m2a Transmissionswärmeverluste [MJ/m2a] Dächer Wände Fenster Türen Böden Wärmebrücken Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

36 Ausgangslage Gebäude und Siedlung Bauteile Energierelevanz Mögliche Lösungen Beurteilung Disziplinäre Formulierung Beschrieb baulicher Bestand QT: [MJ/m2]** Interdisziplinäre Formulierung inkl. Aussage zu Kosten und Umsetzbarkeit Baujahr 1952 Architekt: Burckhardt Architekten u. F. Vischer Aspekte der Denkmalpflege: - Hoher Zeugniswert für 50er Jahre Stil - Allgemeiner Haustyp der Epoche mit überdurchschnittlicher Qualität - Grösse und Einheitlichkeit - Aufgelockerte Gliederung - Einbezug und Gestaltung des Aussenraum - Sorgfältige Detailgestaltung - Gestaltung der Gartenanlage mit orginellen Leuchten im Design der Zeit Dächer: Sparrendach 1990 Dämmung des Mansardendachs (Annahme 10cm) Decke über OG: Holzbalkendecke 61 H1) Dämmung Estrichboden H2) Dachsanierung mit Ausbau H1) Das Giebeldach besitzt eine Dämmung zwischen den Sparren (Glaswolle, alukaschierz), welche sich in einem sehr schlechten Zustand befindet. Jedoch sind die Estrichräume nicht beheizt, deshalb ist es einfacher und effektiver den Estrichboden mit neuen Dämmplatten (10cm) zu dämmen. Eine Instandsetzung der bestehenden Sparrendämmung ist trotzdem sinnvoll, damit die Dichtigkeit des Daches gewährleistet werden kann. H2) Eine Dachsanierung in Kombination mit einem Ausbau bietet auf energetischer Seite die Möglichkeit das bestehende Dach zu sanieren und einen guten oberen Gebäudeabschluss zu erzeugen. Gleichzeitig wird dadurch zusätzliche wertvolle Nutzfläche im Dachgeschoss generiert. Aspekte des Städtebaus: - In vier Blöcke zusammengefasste 14 Mehrfamilienhäuser - um grossen, begrünten Hof angeordnet - geringe Dichte für Zentralität der Lage > zur Vervollständigung Aspekte der Eigentümerschaft: Die Wohngenossenschaft ist bestrebt, die Liegenschaft so gestalten zu können, dass das Gedankengut der Genossenschaft erhalten bleibt und gleichzeitig den Anforderungen der zukünftigen GenossenschafterInnen gerecht zu werden. Dabei sind verschiedene Faktoren mitbestimmend: - Verhandlungen des Baurechtszinses Die Wohngenossenschaft hat keine finanziellen Mittel - Die Mietzinse sind tief - Die Genossenschaft ist stark überaltert - Ungenügendes Wohnungsangebot für Familien und ältere Personen - Die Liegenschaft ist stark unternutzt - Der Park ist eine Oase für die Bewohnenden - Überdeckung und Bebauung des Bahneinschnitts ist in Diskussion - Die Liegenschaft seit 2009 im Inventar für schützenswerte Bauten Von Seite der Eigentümerin wird über die Möglichkeiten eines adäquaten Wohnungsangebotes im Rahmen einer Verdichtung und/oder über einen kontinuierlichen Ersatz der Wohngenossenschaft nachgedacht. Koordinationsmatrix Wände: Aussenwände 30cm: Isoliermauerwerk Brüstungen 20cm: Backstein-Mörtel-Kork oder Backstein-Kork-Betonelement > Seit individueller Heizkostenabrechnung Schimmelbildung in diversen Wohnungen 2006 Dämmung Waschküche Fenster: 2000 Fensterersatz, 2- IV-Verglasungen Türen: Eingangstüre: original, Alu-Glas 2002 Ersatz Wohnungstüren Böden: Geschossdecken: Beton 14cm, Aufbau 3cm (Klötzliparkett, Klinker) Decke über Keller: Beton 24cm 2006 Dämmung Kellerdecke (4cm) H1) Dämmung Wände Treppenhaus und Mansarden im DG H3) Dämmung Giebelfassade R1) Diversifizierung der Wgh durch Verschiebung der Wohnungstrennwand H1) Dadurch wird die beheizte Gebäudehülle komplett gedämmt und die Wärmeverluste reduziert. Die Wände sind von Estrich aus zugänglich und die Anbringung einer Dämmung ist einfach umzusetzen. H3) Dadurch, dass die Giebelfassade überwiegend geschlossen ist, bietet es sich an diese zu dämmen. Entscheidend bei dieser Option ist die Ausgestaltung der Details der Fensterlaibungen, Fassadenübergänge an den Ecken und am Dach. Diese Punkte müssen sauber und gut gelöst sein, damit das Erscheinungsbild bestehen bleiben kann. R1) Diese Option stellt einen geringen Eingriff im Sinne der Denkmalpflege dar, der sehr viel in Bezug auf den Wohnungsmix bewirkt. Die Umsetzbarkeit ist günstig und einfach. H1) Dämmung Storenkästen H1) Die Dämmung der Storemkästen ist ein kleiner Eingriff, der die Wärmeverluste im Bereich Fenster weiter reduziert. - - H1) Dämmung Kellerdecke H1) Die Kellerdecke wurde bereits mit 4cm starken Styropordämmplatten gedämmt. Energetisch gesehen ist eine Erhöhung der Dämmstärke auf 10cm sinnvoll. Wärmebrücken: Pauschal in Prozent 20 % von 403 Balkonplatte durchlaufend, Betondecken an Fassade stossend Schwachstellen bei Rolladenkästen 80 T1) Heiztechnik Öl und Fernwärme T2) Bestand Energiegewinnung Mansarden T3) Ersatzneubau Energiegewinnung Dach R2a) Ersatzneubau 3er-Block R3) Komfort Aufzug T1) Die kurzen Querblöcke werden noch mit Öl versorgt; eine Umstellung auf Fernwärme ist wünschenswert. T2), T3) Eine Energiegewinnung auf dem Dach ist aus energetischer Sicht sehr sinnvoll. Die Montage auf den Mansardendächer bieten sich an, da diese von unten nicht sichtbar sind. Ob dies möglich ist muss fallspezifisch mit der Denkmalpflege diskutiert werden. R2a) Durch einen Ersatzneubau kann der energetische Stand der gesamnten Siedlung kompensiert werden. R3) Einen Aufzug gewährleistet ein betagten gerechtes Wohnen und ist sowohl von den Mietern als auch von der Genossenschaft wünschenswert. Gleichseitig erfolgt dadurch eine Aufwerung der Wohnungen. Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) R. Fischer // 04.10

37 Was passiert, wenn man den Druck von der Gebäudehülle wegnimmt? Ist Energieproduktion vor Ort die Lösung? Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S. Geier //05.12

38 Methodik zur Umsetzung von Potential solaren von Strategien solaren Strategien bei der Sanierung in der Architektur Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) Doris Ehrbar

39 Methodik zur Umsetzung von solaren Strategien in der Architektur (BFE / bisol Projekt ) - Welches Potential haben solare Strategien bei der Sanierung und bei Bauten im urbanen Kontext? - Räumliche und passiv-solare Strategien - Aktiv-solare Strategien Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) D. Ehrbar//05.12

40 Die Kunst die Balance zu finden! - + Verlustminimierungsstrategie Gewinnstrategie Graue Energie Energie im Betrieb Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) D. Ehrbar//05.12

41 Fallstudie Mehrfamilienhaus Elfenau, Luzern Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) D. Ehrbar//05.12

42 Gestalterische Möglichkeiten beim Einsatz von solaren Strategien Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) D. Ehrbar//05.12

43 Gestalterische Möglichkeiten Kolonialisation Addition Integration Fusion Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) D. Ehrbar//05.12

44 Gestalterische Möglichkeiten Klinkerfassade Altstadthaus, Lissabon Minergie Fassade, Renggli AG, Sursee Bilder: Ehrbar Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) D. Ehrbar//05.12

45 Schlussfolgerungen Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S.Geier//05.12

46 Fokus Gebäude > Verluste minimieren - Dämmstrategien - Form und Grösse der Öffnungen (Fenstergrössen + Ausrichtung) - Passiv-solare Lasten verhindern (Beschattung + Sonnenschutz) - Tageslicht Nutzung > Mögliche Gewinne nützen - Aktiv-solare Strategien können den Druck auf die Gebäudehülle mindern Gewinnstrategie - Alle lokalen Optionen und Potentiale nutzen (Wind, etc.) - Passiv-solare und interne Gewinne Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S.Geier//05.12

47 Fokus Sanierungsprozesse > Gesamtprozess optimieren - Integraler Planungsprozess nicht nur in Theorie! - Früher Einbezug passiv + aktiv - solarer Strategien - Digital Workflow Schnittstellen optimieren - Einsatz industrieller Fertigungsmethoden - Durchgehendes QS-System - Nachbessern ist teuer! hoch tief Kosten Optionen > Ganzheitliche Betrachtung Auswahl Planer Team Baueingabe Zeit - Interessenskonflikte frühzeitig + aktiv berücksichtigen! - Berücksichtigung der Nutzung und Bedürfnisse - Nachbessern ist teuer! Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S.Geier//05.12

48 Ausblick Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S.Geier//05.12

49 Verlustminimierung und Gewinnstrategie? Durch eine Kombination von passiv-solaren Strategien, dem zusätzlichen gezielten Einsatz aktiv-solarer Komponenten und einer selektiver Dämmung der Gebäudehülle kann mit minimaler Eingriffstiefe ein energetisch gut saniertes Gebäude entwickelt werden, das die energetischen Anforderungen erfüllt und den kulturellen Wert behält. Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S.Geier//05.12

50 Team CCTP Herzlichen Dank! Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) CCTP // 05.12

51 KONTAKT Sonja Geier Hochschule Luzern Technik & Architektur KOMPETENZZENTRUM TYPOLOGIE & PLANUNG IN ARCHITEKTUR (CCTP) Hochschule Luzern Technik & Architektur (HSLU T&A) // Kompetenzzentrum Typologie & Planung in Architektur (CCTP) S.Geier//05.12