2006 feierte die Rubner Haus AG ihr 80-jähriges Bestandsjubiläum und erneuerte aus diesem Anlass den eigenen Firmensitz in Kiens im Pustertal. Der nach Plänen der Architekten Gerd Bergmeister und baukraft (Georg Rubner und Dominik Rieder) entstandene Bau ist zugleich das Vorzeigeprojekt der parallel dazu gegründeten »Rubner Objektbau GmbH«, die als Zusammenführung der Geschäftsfelder Ingenieurholzbau und Holzhausbau konzipiert wurde.

In dem multifunktionalen Gebäude finden Büros, Schulungsräume, eine kleine Bibliothek sowie Kundenbereiche Platz. Das dreistöckige Bauwerk ist statisch so konzipiert, dass bei Bedarf auch noch ein viertes Geschoss aufgesetzt werden kann. Es wurde als »KlimaHaus Gold« (italienische Bezeichnung, in Österreich etwa entsprechend einem Passivhaus) ausgeführt und in einer Bauzeit von nur sechs Monaten verwirklicht.

Wie bei den anderen Haustypen der Rubner-Firmengruppe kommt auch hier alles – von der Idee bis zum schlüsselfertigen Objekt – aus einer Hand. Aus diesem Grund lautete der Auftrag an das Architektenteam auch, bei der Planung (fast) ausschließlich Produkte der Firmengruppe zu berücksichtigen: Stützen und Querträger aus Leimbindern, in die im Haus produzierte Wände eingehängt werden, Dreischichtplatten für die Fassade, Holzplatten für die Innenverkleidung und eigens für diese Verwendung entwickelte Wärmeschutzfenster.

Die zweite wichtige Vorgabe betraf die energieeffiziente Bauweise. In Südtirol dürfen neue Wohn- oder Bürohäuser nur dann gebaut werden, wenn sie zumindest die Kriterien für ein Haus der (italienischen) Wärmedämmklasse C erfüllen, also einen jährlichen Heizenergiebedarf von 70 kWh/m2 nicht übersteigen. Das Bürogebäude in Kiens verfügt über eine ausgezeichnete Wärmedämmung, neben Holz kamen Gipsfaser- und Zelluloseplatten, Hanf, Kork und Holzweichfaserplatten sowie eine Dreifach-Wärmeschutzverglasung zum Einsatz. Für Erwärmung im Winter und Kühlung im Sommer sorgen ein Flächenheiz- und -kühlsystem und eine kontrollierte Lüftung mit Rotationswärmetauscher.

Insgesamt unterschreitet das Gebäude damit sogar den Standard eines KlimaHaus Gold: Um im Winter eine Raumtemperatur von 20°C und im Sommer von 25°C zu erzielen, genügt ein Energieaufwand von nur 7 kWh/m2. Oder anders ausgedrückt: Für die Beheizung und Kühlung des Gebäudes mit seinen knapp 2.500 m² Nettogeschossfläche wären nur 1.300 Liter Heizöl pro Jahr nötig – vorausgesetzt natürlich, man würde hier Öl verwenden anstatt Resthölzer aus der Hausproduktion.

Für die Kunden der Rubner Haus ag ist der neue Büro- und Verkaufskomplex in Kiens offensichtlich überzeugend. Nach der Errichtung eines öffentlichen Kindergartens in Collecchio in der Emilia Romagna entsteht derzeit unter anderem ein neues Verwaltungsgebäude für die Brixener Firma Barth Innenausbau, das ebenfalls von den Architekten Gerd Bergmeister und baukraft geplant wird. Auch in diesem wird man in Zukunft energiesparend gut klimatisierte Büroluft schnuppern.

Italien ist super. Milde Winter, warme Sommer, blaues Meer und das beste Eis. Damit das so bleibt, müssen Anstrengungen unternommen werden, die nicht zuletzt das Bauwesen betreffen.

Lange galt Italien als klimatisch privilegiert. Energieeffizienz war kein Thema und der heißesten Zeit des Jahres begegneten die Italiener mit Siesta und Ferragosto. Inzwischen machen sich aber auch hier Globalisierung und Klimawandel bemerkbar:

Die Mittagspause wurde abgeschafft, die Sommer werden heißer, Klimaanlagen erobern Büros und Wohnungen. Die Folgen davon sind erhöhter Strombedarf inklusive Versorgungszusammenbrüche, finanzielle Belastung durch gestiegene Energiepreise für die Bevölkerung und eine 20-prozentige Übersteigung der im Kyoto-Protokoll festgehaltenen Ziele zur Senkung der Treibhausgasemissionen. Dazu kommt, dass Italien kaum Energieressourcen hat und auf Importe angewiesen ist.

Baulobby bremst

Ihre Zuspitzung erfährt die Situation im Bauwesen, das einen Großteil der vorhandenen Energie benötigt und wo nun versucht wird, binnen kürzester Zeit Anschluss an Mitteleuropa zu finden. Aber Italien hinkt hinterher. Es gibt zwar eine nationale Wärmeschutzverordnung, doch diese entspricht nicht den europäischen Standards, außerdem bremst die starke Baulobby und es fehlt vielfach an Know-how und Transparenz bei der Qualitätssicherung.

Rettung naht

Parallel dazu gibt es jedoch Initiativen wie die KlimaHaus Agentur, die durch Information der Bevölkerung und Ausbildungsangebote an Planer und Ausführende einen Umschwung sowohl bei Neubauten wie im Bereich der Sanierung herbeiführen will. Deren Geschäftsführer Norbert Lantschner betont, dass dieser Umschwung nicht allein durch geänderte Gesetze, sondern vor allem durch Initiierung eines dynamischen Prozesses in Gang gesetzt wurde und die Nachfrage nach energiesparenden Gebäuden – im Interesse der Bevölkerung und mit Unterstützung von Verbraucherverbänden – stark zunimmt. Als Ziele nennt er die verbreitete Errichtung von Niedrig- und Nullenergiehäusern, langfristig auch von Plusenergiehäusern und – als wichtigsten Punkt – dass Italien aus seinem energiepolitischen Dornröschenschlaf erwacht.

Zum einen wird mit Hilfe der ausdrucksstarken, die eingefahrenen Geleise des landläufigen Holzbaus deutlich hinter sich lassenden Formensprache Holz als moderner Baustoff gezeigt, mit dem sich formal wie konstruktiv einiges anstellen lässt, sofern man damit umzugehen weiß. Zum anderen aber wird Holz als wesentlicher Teil eines in der Firmenphilosophie verankerten Ansatzes zum ökologisch nachhaltigen Denken und Handeln präsentiert.

Denn wenn man in der Kalkulation eines Bauwerks neben den Errichtungs- und Betriebskosten auch die zur Herstellung des Gebäudes aufzuwendende Energie und die Frage nach dem dereinstigen Abbruch einbezieht, ist heimisches Holz als Baustoff nahezu unschlagbar. Der für den Wandel vom Baum zum Bauholz nötige Energieaufwand ist im Vergleich mit jenem für andere Baustoffe gering. Ähnliches gilt für die Lager- und Transportkosten, was schon durch die kurzen Transportwege und das geringe Gewicht von Holz in Relation zu seiner konstruktiven und bauphysikalischen Belastbarkeit bedingt wird.

Vielfach sparsam

Diese Voraussetzungen wiederum ermöglichen schlanke und somit hinsichtlich des Flächenverbrauchs sparsame Konstruktionen – ein Aspekt, der im ganzheitlich ökologischen Denken ebensowenig fehlen darf wie die Möglichkeit zur Vorfertigung und die damit verbundene Verkürzung der Bauzeit. Denn diese lässt sich nicht nur in Geld, sondern selbstverständlich auch in Energieverbrauch beziffern. Hat man nun das Gebäude aus Holz – und welcher Baustoff würde sich aufgrund seiner bauphysikalischen Eigenschaften besser dafür eignen – wie die von uns betrachtete Fertigungshalle als Passivhaus errichtet, entsprechend sparsam betrieben und mit wesentlich geringerem Aufwand als etwa einen Massivbau den im Lauf der Zeit wechselnden betrieblichen Anforderungen angepasst, wird man es auch einmal demontieren und wiederverwerten oder – im schlimmsten Fall – verbrennen können. Selbst dann gibt das Holz nicht mehr Kohlendioxid an die Atmosphäre ab, als es im Wachstum gespeichert hat.

Sommer und Winter

Dieser umfassende ökologische Ansatz der Auftraggeber steht naturgemäß nicht als einziges Motiv am Anfang der Planung, sondern wird um den Wunsch nach einer humanen Arbeitswelt und nicht zuletzt das Bekenntnis zu qualitätvoller zeitgenössischer Architektur ergänzt. Die F2 Architekten haben die etwa 3.500 m² große Bodenfläche der Halle mit einem Faltwerk überspannt, das, im Westen aus dem Boden aufsteigend, im Osten als weit auskragendes Vordach seinen Abschluss findet. Die Ober- und Untergurte des tragenden Fachwerks sind wie die Dachplatten und Wandelemente der Halle aus Holz gefertigt, die diagonalen Stäbe zur Verringerung der Querschnitte aus Stahl. Über die Flanken der Fachwerksträger dringt das Tageslicht durch blendungsfreies Spezialglas gleichmäßig aus großer Höhe tief in die Halle und wird nur bei Bedarf, elektronisch gesteuert, durch Kunstlicht ergänzt. Damit sind gute Belichtungsverhältnisse mit der geringst möglichen Energiezufuhr gewährleistet. Da die Fertigungshalle als Passivhaus funktioniert – die Raumtemperatur von mindestens 15°C also sommers wie winters ohne Heizung gehalten wird – und der Produktionsablauf selbst kaum Wärmequellen birgt, wurde der solare Wärmeeintrag durch große südseitige Verglasungen optimiert, während eine zentral gesteuerte Nachtkühlung sommerlicher Überhitzung entgegenwirkt.

Inzwischen wird die Halle seit zwei Jahren genutzt und die Erfahrungen sind durchwegs positiv. Es herrscht ein angenehmes Raum- und Arbeitsklima, der Umgang mit dem Gebäude funktioniert klaglos und nicht zuletzt hat die Zahl der Krankenstände der MitarbeiterInnen signifikant abgenommen.

Die Novelle der Wiener Bauordnung im Jahr 2001 hat auch in der Bundeshauptstadt die Realisierung großvolumiger Holzbauten erleichtert. Drei Hauptgeschosse und ein Dachgeschoss bzw. vier Hauptgeschosse, wobei das Erdgeschoss im Wesentlichen aus nicht brennbaren Materialien bestehen muss, dürfen seither in Holz ausgeführt werden. Drei verschiedene Architekturbüros – Hermann Kaufmann und Johannes Kaufmann, Hubert Rieß und Dietrich|Untertrifaller –, alle mit Know-how und Routine im Bauen mit Holz, realisierten auf den drei Grundstücken des Floridsdorfer Vorzeigeprojekts ihre jeweils unterschiedlichen Gebäudekonzepte (siehe auch Zuschnitt 20).

Ideale Umstände

Das in energetischer Hinsicht konsequenteste Konzept bewerkstelligten Helmut Dietrich und Much Untertrifaller. Ihr in vier kompakte Häuser gegliederter Kopfbauteil wurde im Passivhausstandard ausgeführt – unter idealen Umständen, wie Much Untertrifaller betont. Das Grundstück ist eben, die städtebaulichen Vorgaben an der Stadtkante erlaubten es, Lage und Volumen der Baukörper zu optimieren und so die Verhältnisse von Gebäudeoberfläche zu Wohnnutzfläche sowie Erschließungsflächen zu Wohnnutzfläche bestmöglich zu gestalten. Und zudem war die Bereitschaft aller Beteiligten, Know-how, Engagement und auch Finanzmittel in das prestigereiche Musterprojekt zu investieren, dem Erfolg höchst förderlich. Spielraum für architektonische Extras sei dennoch wenig geblieben.

Holz verhüllt

Die vier im Karree angeordneten quaderförmigen Baukörper – drei gleich ausgerichtet, der vierte um 90 Grad gedreht, um den Freibereich mit Spielplatz stärker nach Süden zu öffnen – verfügen über vier Regelgeschosse und ein Attikageschoss mit umlaufender Dachterrasse.

Das Äußere präsentiert sich betont schlicht und auf den ersten Blick gar nicht holzlastig. Bloß die weit auskragenden angehängten Loggien und das oberste Geschoss zeigen Holz. Der Hauptkörper hingegen ist in blassem Erbsengrün verputzt und gibt das Darunter nicht preis. Es besteht aus einer Tragstruktur aus massiven Platten und Scheiben aus Brettsperrholz, die an den Stahlbetonkern des Treppenhauses gehängt ist. Innen sind Wände und Decken aus Gründen des Brandschutzes mit Gipskarton verkleidet. Sichtbar sind die Brettsperrholzelemente nur im Bereich der Loggien.

Konzept im Detail

Konstruktionstechnische Fehler und Ungenauigkeiten sind der Tod jedes Passivhauskonzepts, denn schließlich steht und fällt das ganze System mit dem Grad der Luftdichtigkeit der hoch wärmegedämmten Hülle. Alle Wandelemente wurden daher unter idealen Bedingungen im Werk vorgefertigt und bereits mit Fenstern, Dämmung (auf Holzfaserbasis) und Grundputz vor Ort versetzt.

Kurze Wege – sowohl für die Bewohner als auch für die Haustechnikleitungen – sind besonders im Passivhaus ein wichtiger Kostenfaktor. Es liegen alle Versorgungsschächte um den Betonkern, pro Haus gibt es eine Be- und Entlüftung. Die Luftführungen erfolgen wegsparend in den abgehängten Decken der Nebenräume. Komfort für die Nutzer bietet die Kombination aus stufenweiser Regelung in Normalbetriebslüftung und »Partystatus«, der Möglichkeit, in der Küche kurzfristig die Zu- und Abluftmenge zu steigern, und einer raumindividuellen Temperaturregelung mittels Kleinstradiatoren.

Vereinbar und konkurrenzfähig

Auch wenn die Architekten den mangelnden Spielraum für baukünstlerische Besonderheiten beklagen mögen, belegt die Anlage doch, dass die Themen Passivhaus und gestalterische Qualität vereinbar sind, wenn Planer am Werk sind, die beides verinnerlicht haben. Wie wohl kaum ein anderer Wiener Wohnbau der jüngeren Vergangenheit wurde die Wohnhausanlage am Mühlweg gründlich dokumentiert und evaluiert. Ein guter Ausgangspunkt, um daran weiterzuarbeiten, dass das nachhaltige Bauen mit Holz bald stärker systematisiert und somit besser konkurrenzfähig wird.

Bereits heute fordern viele Länder einen Mindest-Energiestandard für Neu-, Um- und Zubauten. Doch die gebaute Umwelt muss noch umweltfreundlicher werden – da sind sich alle einig. Die Wege, die die Länder beschreiten, verlaufen aber sehr unterschiedlich. Neben einem anvisierten »Haus der Zukunft« schaffen immer mehr Länder mithilfe einer ökologischen Gebäudezertifizierung Anreize. Acht Stationen einer Reise.

Europäische Union

Ab 2011 soll der Passivhausstandard für Neubauten bindend sein. Wie unterschiedlich die Umsetzung in den einzelnen Ländern ausfallen kann, verdeutlicht schon heute der Energieausweis. Er ist ein erster Versuch einer verpflichtenden Gebäudezertifizierung und es gibt ihn inzwischen in allen eu-Staaten. Während in Österreich in diesem Gebäudepass der erforderliche Energiebedarf für die Raumwärme festgehalten wird, fragen andere Länder den Primärenergiebedarf oder den CO2-Ausstoß eines Gebäudes ab. Ein direkter Vergleich der Energiestandards ist aber allein schon aufgrund der unterschiedlichen klimatischen Verhältnisse schwierig.

Deutschland

In Deutschland gilt das Passivhaus als das Haus der Zukunft. Eine weiterführende Variante wurde von Architekt Rolf Disch entwickelt und in Form einer ganzen Siedlung auch schon realisiert. Das Plusenergiehaus erzeugt mehr Energie als es verbraucht, allerdings wird seine volkswirtschaftliche Sinnhaftigkeit von manchen infrage gestellt. Deutschland arbeitet derzeit an einem dynamischen Zertifizierungssystem nach dem US-Vorbild von LEED.

* www.plusenergiehaus.de

Großbritannien
Das Ziel der britischen Regierung lautet »Zero Carbon Home«. Der durch den Energieverbrauch eines gesamten Hauses verursachte CO2-Ausstoß soll netto gleich Null sein. Ab 2016 ist dieser Standard für alle Neubauten verpflichtend. Neu errichtete Öko-Städte sollen schon heute zeigen, wie es geht. Die erste CO2-freie Kleinstadt steht kurz vor Baubeginn. Als erstes Land mit Gebäudezertifizierung ist Großbritannien Vorreiter und breeam (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) hat immer noch Vorbildfunktion. Bewertet wird mithilfe eines Punktesystems. Beurteilt werden der Planungs- und Bauablauf, der Energie- und Ressourceneinsatz, die Raumluftqualität, die eingesetzten Materialien sowie der Flächenverbrauch. Die Endbewertung lautet ausgezeichnet, sehr gut, gut oder durchschnittlich.

* www.zerocarbonbritain.com
* www.bream.org

Italien

Die Marke KlimaHaus in Italien ist Gebäudestandard und Zertifizierung zugleich. In Form einer am Gebäude angebrachten Plakette kann man darauf hinweisen. Gemessen und beurteilt wird der Heizenergiebedarf. Beim KlimaHaus Gold liegt der Heizenergiebedarf unter 10 kWh/m2a, beim KlimaHaus A unter 30 und beim KlimaHaus B unter 50.

* www.klimahausagentur.it

Japan

Das japanische Gebäudebewertungssystem nennt sich casbee. Es basiert auf dem Prinzip von breeam und leed. Um den Planern und Bauherren schon zu Beginn einer Planung Sicherheit zu geben, gibt es casbee nicht nur für die Kategorien Neubauten, bestehende Bauten und Renovierungen, sondern auch für die Entwurfsphase.

* www.ibec.or.jp/casbee/english/index.htm

Österreich
Während das Niedrigenergiehaus einen Jahresheizwärmebedarf unter 50 kWh/m2 hat, darf dieser bei einem Passivhaus 15 kWh/m2 (nach Berechnung des Passivhausinstituts Darmstadt) bzw. 10 kWh/m2 (nach dem Österreichischen Institut für Bautechnik) nicht überschreiten. Neben diesen beiden Standards sollen nun vermehrt Null- bzw. Plusenergiehäuser thematisiert werden, wobei die Meinungen auseinandergehen, ob es sinnvoller ist, weitere Standards einzuführen, bevor das Passivhaus endgültig etabliert ist. Die drei gängigsten, heimischen Gebäudezertifizierungssysteme tq, ibo-Ökopass und Klima:aktiv, werden derzeit harmonisiert. tqb wird dann für Total Quality Building stehen und soll internationalen Standards entsprechen. Der Energieausweis ist seit 1. Jänner 2008 auch in Österreich für alle Häuser, die nach 2006 errichtet oder maßgeblich verändert wurden, verpflichtend. Ältere Bauten haben noch bis Ende des Jahres Schonfrist.

Schweiz

Das Passivhaus der Schweiz nennt sich Minergie. Ähnlich wie in Italien steht dieser Markenname für einen Standard und eine Zertifizierung. Neben dem Grundstandard Minergie, der für Wohnbauten einen maximalen jährlichen Energiebedarf für Heizung, Lüftung und Warmwasser von 38 kWh/m2 fordert, darf Minergie-P maximal 30 kWh/m2 verbrauchen und muss zusätzliche Anforderungen wie Luftdichtigkeit der Gebäudehülle und Effizienzklasse A bei den Haushaltsgeräten erfüllen. Minergie-eco ist eine Ergänzung zum Minergie- beziehungsweise Minergie-P-Standard und stellt zusätzliche Anforderungen an eine ökologische Bauweise und gute Tageslichtnutzung.

* www.minergie.ch

USA

Die Umweltzertifizierung aus den usa geht viel weiter als der europäische Energiepass. Das leed Zertifikat (Leadership in Energy and Environmental Design) dokumentiert nicht nur Energieeinsparungen. In einem dynamischen Punktesystem wird von einer nachhaltigen Landschaftsplanung, dem Material- und Ressourcenhaushalt, der Raumluftqualität, dem Wasserhaushalt, erhöhter Energieeffizienz bis hin zu einem verbesserten Planungs- und Bauprozess alles bewertet. Obwohl leed jünger ist als »Green Globe« und »Energie Star«, zwei weitere us-Bewertungssysteme, hat es weltweit Beachtung gefunden.

* www.usgbc.org/leed
* www.greenglobe21.com
* www.energystar.gov

Architekt Peter Schürch vom Büro Halle 58 wollte ein Haus, das heutigen und kommenden Ansprüchen genügt, in Hinblick auf Ökologie und Energieverbrauch unbedenklich ist, ein Haus auch, das in unmittelbarer Nähe der Stadt steht, in der er arbeitet und das er mit Nachbarn teilt. Selbstverständlich sollte es zudem seiner Auffassung von zeitgemässer Architektur entsprechen: schnörkellos, mit hellen, grosszügig geschnittenen Räumen. Er hat es als Holzständerbau konzipiert und die Vorteile des Holzbaus voll ausgenützt. Entstanden ist ein dreigeschossiges Gebäude, das mit einem Fensterflächenanteil von 51 Prozent und den sonnseitig durchlaufenden Laubengängen mit geräumigen Balkonen genau dem entspricht, was man sich unter einer urban geprägten Architektur vorstellt.

Der Bau steht auf einem Grundstück, das vordem mit Autogaragen belegt war. Der Grundriss ergibt sich aus der Parzellenform. Hier wurde sozusagen aus der Not eine Tugend gemacht. Untergeschoss und Treppenhaus sind als massive Betonkonstruktion erstellt. Das übrige Gebäude ist eine reine Holzkonstruktion. Erreicht wurde damit eine optimal gedämmte Baustruktur mit genügend Masse als Energiespeicher. Für die Heizenergie sorgt ein Pelletsofen. Die grossflächigen Verglasungen ermöglichen die passive Nutzung der Sonnenwärme und die eingelassenen Holzrollos aus Lärchenholz schützen vor Sommerhitze und Einsicht. Auf dem begrünten Flachdach sind Sonnenkollektoren mit insgesamt 20 m² Absorberfläche montiert, die Restfläche dient als gemeinsam nutzbare Dachterrasse. Später soll noch eine Photovoltaikanlage mit 30 m² Fläche integriert werden.

Peter Schürch erklärt sein Engagement für eine energiesparende und ökologische Bauweise wie folgt: »Unter dem Energiekonzept für dieses Haus verstehe ich, so wie es Minergie P fordert, eine lückenlos gedämmte Gebäudehülle und eine Minimierung der anfallenden Lasten durch Geräte, Beleuchtung usw. Darüber hinaus nutzen wir die Sonnenenergie passiv und aktiv, auch wenn dies keine Minergie-Vorgabe ist. Die Restwärme wird über einen CO2-neutralen Energieträger abgedeckt, nämlich über die Holzenergie aus der Umgebung Berns (»Oil of Emmental«). Als Speichermasse dienen der Unterlagsboden aus Zement und die vorgespannten Betonpfeiler, die auch die Erdbebensicherheit gewährleisten. Ein weiterer Aspekt des Energiekonzepts im Haus Gebhartstrasse ist eine Komfortlüftung – vom Minergie-Standard gefordert – verbunden mit Wärmerückgewinnung. Hier ist das ein Kamin-Wärmetauscher, an dem auch die Küchenabluft angeschlossen ist.«

Die Umsetzung dieses umfassenden Energiekonzepts im Rahmen eines modernen Bauprojekts hat Halle 58 überzeugend vollzogen, Ökologie, Energieeffizienz, Komfort und Ästhetik sind wie selbstverständlich auf einen Nenner gebracht – eine Architektur, die Sinne und Intellekt gleichermassen anspricht.

Mitte der 90er Jahre sprach nicht mehr viel für die beiden 1977 errichteten, sternförmigen Baukörper mit den etwa 600 Wohnheimplätzen. Zentrale Küchen, Sanitäreinheiten für jeweils 16 Studierende, nur ein Eingang und ein zentrales Treppenhaus fast ohne Tageslicht waren die strukturellen Gründe, weshalb sich die Einheiten kaum noch vermieten ließen.

Dazu kamen bauphysikalische Mängel. Die Haustechnik war veraltet, die Wärmedämmung unzureichend, wegen undichter Fugen waren ganze Bauteile durchfeuchtet. Der Bauherr, das Hochschulsozialwerk Wuppertal, ließ die beiden Gebäude gründlich untersuchen, die möglichen Kosten der Sanierung ermitteln. Das Ergebnis zeigte, dass eine solche dem Abriss und Neubau vorzuziehen sei.

Mit der Sanierung wurde das Düsseldorfer Büro Petzinka Pink in Zusammenarbeit mit Architektur Contor Müller Schlüter aus Wuppertal betraut.

Der Entwurf der Architektenpartnerschaft wurde in zwei Bauabschnitten umgesetzt, in den zweiten Bauabschnitt konnten die bereits gewonnenen Erfahrungen einfließen.

Das Konzept besteht im Wesentlichen aus drei aufeinander abgestimmten Komponenten. Die Architekten ließen die zentralen Kerne mit Treppenhäusern, Gemeinschaftsbädern und Küchen entfernen, sie teilten dadurch jeden der beiden Baukörper in wiederum zwei L-förmige Häuser. Die neue Erschließung bildet nun je ein im Grundriss dreieckiges, einfachverglastes und unbeheiztes Treppenhaus, das als Scharnier zwischen den beiden Gebäudeflügeln fungiert.

Die stehen gebliebenen Riegel wurden entkernt, die tragenden Betonschotten blieben erhalten. Die kleinen Wohnzellen wurden zu etwa 19 m² großen Apartments mit Bad und Küchenzeile erweitert, ein Raumgewinn, der erst durch die Versetzung der Außenhaut um jeweils zwei Meter nach außen ermöglicht wurde. Stahlbetonschotten erweitern dafür die Decken- und Wandflächen des Bestands, mit dem sie biegesteif verdübelt wurden. Diese neuen Schotten übernehmen dadurch die Aussteifung, welche vorher die Treppenhauskerne geleistet hatten.

Letztlich wichtigster Baustein der Sanierung ist die Erneuerung der Fassade mit Elementen in Holztafelbauweise. Die neue Fassade ist für ein zeitgemäßes Äußeres verantwortlich, vor allem aber trägt sie zu wesentlich verbesserten bauphysikalischen Werten und zum deutlich reduzierten Energieverbrauch bei.

Die vorgefertigten, geschosshohen und 12 m langen Elemente wurden bereits werkseitig mit Dämmung, Fenstern, Absturzsicherung, Außen- und Innenbeplankung versehen. Die Stöße zwischen den Elementen wurden vor Ort geschlossen, indem die Folien miteinander verklebt und an den horizontalen Stößen durch Aluminium-Kantbleche geschützt wurden. Dank der Vorfertigung lässt sich jene Ausführungspräzision in den Details erreichen, die notwendig ist, um die Potenziale zur energetischen Verbesserung mit einer solchen Konstruktion auch auszuschöpfen. Die großen Elemente reduzieren außerdem die auf der Baustelle zu schließenden Fugen. Im ersten Bauabschnitt, dem östlichen der ursprünglich zwei Gebäudeteile, konnte durch die neue Fassade der Niedrigenergiestandard erreicht werden, der Heizwärmebedarf liegt hier nun nach Messungen des den Bau begleitenden Fraunhofer Instituts für Bauphysik in Stuttgart bei 68 kWh/m2a (vor der Sanierung hatte er bei 161 kWh/m2a gelegen). In diesem Bereich wurde beim zweiten Bauabschnitt nachgebessert: Die Dämmung wurde weiter optimiert und statt einer bedarfsorientierten Abluftanlage wurde eine zentral gesteuerte Lüftungsanlage installiert, so dass nun sogar der Passivhausstandard erreicht werden konnte (Heizenergiebedarf nach Energieeinsparungsverordnung und din 26 kWh/m2a).

Das ist für ein saniertes Gebäude wahrlich eine bemerkenswerte Leistung. Das Architektur Contor Müller konnte die gewonnenen Erkenntnisse bei einem weiteren Bau nutzen: Auch das Betriebs- und Verwaltungsgebäude der Remscheider Entsorgungsbetriebe wurden mit einer Fassade aus vorgefertigten Holzelementen saniert, auch hier tragen die Elemente maßgeblich zur Qualitätssicherung und Luftdichtigkeit des Gebäudes bei, so dass die gesetzlichen Vorgaben ebenfalls weit übertroffen werden konnten. Eine echte Erfolgsgeschichte.

Die Ansprüche, die die ETH Zürich und der Schweizer Alpen-Club (SAC) an die Neue Monte Rosa-Hütte haben, sind hoch: Ein Gebäude auf 2883 m und für 120 Gäste, das (ohne die Energie zum Kochen) zu 90 Prozent energieautark ist, dessen Errichtung und Betrieb unter strengsten Nachhaltigkeitskriterien erfolgen sollen, das in Form und Materialität optimiert ist und als eine der wichtigsten Hütten des sac würdiger Nachfolger sein soll für das alte Schutzhaus von 1895, das Generationen von AlpinistInnen beherbergt hat und nun abgerissen wird.

Studio Monte Rosa

Grundlage der Kooperation zwischen ETH Zürich und SAC ist das »Studio Monte Rosa«, das am Departement Architektur unter der Leitung von Andrea Deplazes mit dem Ziel eingerichtet wurde, Studierende mit der Planung eines baureifen Entwurfs unter besonderen technischen Anforderungen zu konfrontieren. Begleitet wurde das Unterfangen von ExpertInnen des sac und weiterer Fachgebiete der ETH im Rahmen eines F+E-Projekts.

Energie beim Bau

Sowohl Errichtung als auch Nutzung des Schutzhauses werden im Energiekonzept berücksichtigt. So spielen bei der Konzeption die Baustellenlogistik (auch die kurze, auf den Hochsommer beschränkte Bauzeit muss bedacht werden) und die graue Energie bzw. der Primärenergieinhalt der zum Einsatz kommenden Materialien eine maßgebliche Rolle – Parameter, die jeweils für Holz als Konstruktionsmaterial sprechen: Durch den hohen Vorfertigungsgrad und die im Verhältnis zum Gewicht große Tragfähigkeit können Anzahl der Hubschraubertransportflüge und Bauzeit minimiert werden; dass das verwendete heimische Fichten- und Buchenholz über ausgezeichnete bauphysikalische Eigenschaften verfügt und in der Herstellung wenig graue Energie benötigt, liegt auf der Hand.

... und bei der Nutzung

Das Gebäude selbst wird über eine Photovoltaikanlage zur Stromversorgung verfügen, überschüssige Energie soll in Akkus gespeichert werden. Als ergänzende Stromquelle ist ein rapsölbetriebenes Blockheizkraftwerk geplant. Kontrollierte Lüftung wird für ausreichend Frischluft, eine Wärmerückgewinnungsanlage für eine komfortable Raumtemperatur sorgen, wobei die Wärmeabgabe durch Personen einen wesentlichen Beitrag zur Deckung des Heizbedarfs leisten wird, zusätzlich stehen Solarkollektoren zur Warmwassergewinnung zur Verfügung. Das gesamte Energiemanagement soll durch eine »model predictive control« überwacht und gesteuert werden, die dynamische Randbedingungen wie Wetterprognose und Anzahl der Gäste berücksichtigt. Insgesamt werden die CO2-Emissionen pro Übernachtung im Vergleich zur alten Hütte um mehr als zwei Drittel gesenkt.

Form und Konstruktion

Die Studierenden entwickelten ein fünfgeschossiges Gebäude mit polygonalem Grundriss, dessen Wände zuerst vertikal, dann in verschiedenen Höhen nach innen geneigt sind, wodurch ein kristalliner Baukörper entsteht und die Trennung von Fassade und Dach aufgehoben wird. Daraus ergibt sich ein günstiges Verhältnis von Oberfläche zu Volumen. Erschlossen wird das Gebäude über eine entlang der Außenwand laufende Treppe, die kontinuierlich Aussicht auf die Umgebung ermöglicht. Die Schlafräume für drei bis acht Personen verfügen über kleine Fenster, das Restaurant über eine große strukturelle Öffnung. Der Holzbau aus 50 Raumzellen in Modulbauweise wird auf ein Stahlfundament gesetzt. Alle Bauteile sind so leicht wie möglich, um ressourcenschonend zu agieren und die Zahl der Transportflüge möglichst gering zu halten.

Digitale Kette

Der gesamte Gestaltungs- und Herstellungsprozess wurde u.a. von der Professur für CAAD begleitet und mit Hilfe einer »digitalen Kette« optimiert. Damit lassen sich am Computer die unterschiedlichsten relevanten Parameter mit dem Entwurf verknüpfen und verändern. Resultate dieser Vorgangsweise betrafen etwa die Holzkonstruktion: Um – aus Kosten- und Gewichtsgründen – die beste Struktur zu finden und Überdimensionierungen zu vermeiden, wurden die zu erwartenden Belastungen simuliert und die Gebäudeform unter den topografischen Gegebenheiten einem Strömungstest unterzogen. Dabei stellte sich heraus, dass durch die hohen Querbelastungen die momentfreie Struktur eines Fachwerks konstruktiv optimal und im Vergleich zur Ständerbauweise eine Halbierung des Gewichts ohne Leistungseinbußen möglich ist. Der Vielfalt der Konstruktionsteile wird mit einer vollautomatischen Produktion begegnet, bei der die Daten direkt vom Computer an die Abbundmaschine übertragen werden, was bis zum materialgerechten und ökonomischen Einsatz von traditionellen Schwalbenschwanz- und Keilzinkverbindungen führt.

Eine kompakte, auf die hochalpinen Wetterverhältnisse abgestimmte Gebäudeform ist für den, der in den Bergen baut, nichts Neues. Auch die bestmögliche Orientierung zur Sonne ist eine logische Konsequenz an einem Ort, der als Insellage ohne jegliche Infrastruktur und technische Aufstiegshilfen auszukommen hat. Innovativ ist ein energetisches Konzept, das im Betrieb eine extreme Reduktion des Energieverbrauchs vorsieht und in der Errichtung den Rohstoff Holz kenntnisreich und differenziert einsetzt. Der mit guten grauen Energiewerten ausgestattete Baustoff Holz – »graue Energie« ist jene Energie, die zur Herstellung und zum Transport benötigt wird – ist lange haltbar, wiederverwertbar und umweltgerecht entsorgbar.

Die Bauweise aus 14 – 17 cm starken Fichten-Brettsperrholzelementen erlaubt einen hohen Vorfertigungsgrad und eine kurze Montagezeit. Da Holz selbst über ausgezeichnete Dämmeigenschaften verfügt, kann auf eine zusätzliche Dämmung für das nur in den Sommermonaten bewirtschaftete Hauptgebäude verzichtet werden. Lediglich das kleiner dimensionierte Winterhaus erhält eine wärmedämmende Hülle. Im Inneren schaffen die ästhetischen Qualitäten der tragenden Holzoberflächen eine warme und behagliche Atmosphäre. Ein für durchnässte Bergsteiger unübertroffenes Wohlbefinden aber kommt vom zündenden Feuer eines Holzofens in der Gastraummitte.

Archaischer ist nur die Sonne selbst, wenn sie über großzügige Verglasungen ihre Wärme direkt zu verströmen vermag. Da Raumtemperatur in Holzbauten um bis zu zwei Grad Celsius höher empfunden wird als in Gebäuden aus anderen Baustoffen, können zusätzlich Heizkosten gespart werden. Gänzlich unbeheizt bleiben die Schlafräume. Der extrem niedrig gehaltene Tagesstrombedarf beträgt für das 60-Bettenquartier 29 kWh, was zu 14 % von der Sonne über eine Photovoltaikanlage und zu 86 % aus gespeicherter Solarenergie über ein Rapsöl-Blockheizkraftwerk gedeckt wird. Das speziell in das Energiekonzept integrierte Blockheizkraftwerk liefert für 1 kWh Strom 2 kWh Abwärme. Daraus ergibt sich genau jene Wärme, die für Dusche, Küche, Trocken- und Gastraum ausreichend ist. Dass das Blockheizkraftwerk nicht den ganzen Tag läuft, dafür sorgt ein ausgeklügeltes »aktives Lastmanagement«. Die Abwässer werden in einer vollbiologischen Kläranlage mit Membranfiltration bis hin zu einer wiederverwendbaren hygienisierten Brauchwasserqualität gereinigt. Diese Abwasserreinigungsanlage ist die erste ihrer Art im alpinen Bereich. Das gesamte energetische System ist wissenschaftlich betreut und über eine spezielle Datenerfassung belegt.

Der Neubau der Olperer-Hütte zeigt, dass Lowtech nicht als das Gegenteil von Hightech, sondern vielmehr als seine Steigerung verstanden werden kann. Die Architektur der Olperer-Hütte reagiert in Kenntnis aller technischen Möglichkeiten gezielt und angepasst an das Klima, an die Jahreszeiten und an einen zeitgemäßen Alpinismus. Moderne Bergsteiger sind gut gebildet und umweltbewusst. Sie betrachten das einfache Leben am Berg als Alternative zum technisierten Alltagsleben in der Stadt. »Low« sollte also nicht mit Mangel oder einer Vorstellung vom Nichtsattwerden gleichgesetzt werden. Vielmehr ist eine einfache, aus gut gewählten Zutaten sorgfältig bereitete Speise die bekömmliche Antwort auf jene Form von Vielfalt, die nur mehr zu Zerstreutheit führt. Eine differenzierte Urteilskraft entwickelt sich in erster Linie aus dem vollkommen Einfachen.

Energiesparen, da denkt man meist an Maßnahmen im Winter. Gerade im Bürobau aber entsteht ein beträchtlicher Teil des Jahresenergiebedarfs im Sommer. Im Gegensatz zu Wohngebäuden wird das Raumklima in Bürogebäuden von höheren solaren Einträgen durch größere Verglasungen und höhere interne Lasten, die durch eine Vielzahl von technischen Geräten und eine größere Personendichte entstehen, bestimmt. Gleichzeitig muss ein konstantes Temperatur- und Raumklima erzielt werden, um die gesetzlich geforderte Behaglichkeit für Büroarbeitsplätze sicherzustellen.

Konventionelle Strategien operieren hierbei mit technischen Kühlsystemen, somit erhöhtem Energieaufwand, um die Anforderungen zu erfüllen. Erst die Nutzung von natürlichen Kältesenken und die Aktivierung von Speichermasse öffnet das Tor zu energieeffizienten Maßnahmen.

Kann der Holzbau als Leichtbau hier mithalten? Welche Strategien bietet der moderne Holzbau zur Lösung der Anforderungen an den modernen Bürobau? In der Fachwelt sieht er sich immer wieder unberechtigten Vorurteilen ausgesetzt. In Diskussionen werden Begriffe wie Barackenklima oder fehlende Speichermasse ins Feld geführt, ohne dabei zu bedenken, dass der moderne Holzbau durch den winterlichen Wärmeschutz mit U-Werten der Außenhülle von weit unter 0,20 [W/m K] operiert, welche auch den sommerlichen Wärmeschutz positiv beeinflussen, und dass auch in modernen Holzbauten in Konstruktion und Ausbau Speichermassen vorhanden sind, die zur Behaglichkeitssteigerung und Energieoptimierung eingesetzt werden können.

Als Ergebnis einer Studie über die Energie- und Raumklimaoptimierung von Büro- und Verwaltungsbauten in Holzbauweise wurden folgende Strategien erkannt, die im Kanon der Planung berücksichtigt werden sollten. Dies kann an über vierzig aktuellen europäischen Bürogebäuden in Holzbauweise nachvollzogen werden.

Schützen

Das Hauptziel stellt die Reduktion des sommerlichen Strahlungseintrags dar. Je weniger solare Lasten über den Tagesablauf in die Bilanzierung eingehen, umso geringer ist der Aufwand, sie wieder abzuführen. Neben dem Grad der Verglasung, der für jedes Projekt aus den konkurrierenden Zielen Tageslichtgewinn und Sonnenschutz individuell gefunden werden muss, stehen gerade für den Holzbau unterschiedlichste außenliegende Sonnenschutzsysteme zur Verfügung, die sich gut in die Gebäudehülle integrieren lassen und auch gleichzeitig Aufgaben des konstruktiven Holzschutzes übernehmen können. So beziehen einige Projekte ihre architektonische Qualität gerade aus der Entwicklung eines auf alle Himmelsrichtungen präzise abgestimmten Fassadenschirms. Neben den guten Wärmetransmissionseigenschaften, die gerade bei hoch wärmegedämmten und luftdichten Gebäudehüllen des Passivhausstandards zutage treten, stellt auch die Reduktion von internen Lasten, wie sie die Ausstattung von energieeffizienten und wärmelastenreduzierten Beleuchtungen sowie technischen Geräten bieten, einen Beitrag zur Energieeffizienz dar.

Speichern

Grundvoraussetzung von energieeffizienten passiven Strategien ist die Bereitstellung von Speichermasse. Sie trägt im Sommer dazu bei, das Raumklima zu stabilisieren. Durch das träge Verhalten von Speichermassen können Temperaturschwankungen reduziert und Wärme in Bauteilen eingespeichert und zeitverzögert wieder entladen werden. Dies ist auch in Holzbauten möglich. So kann die Speicherfähigkeit eines Raums durch die vorhandenen Massen in Ausbau und Konstruktion beeinflusst werden. Decken und Wände in Massivholz steuern ebenso dazu bei wie unterschiedlich speichernde Dämmfüllungen aus Holzfasern oder -spänen in Holzrahmenkonstruktionen oder Ausbauelemente wie Estriche oder Bekleidungen von Innenwänden mit pcm (Phase Change Material).

Kühlen

Wird bei der Planung eine erhöhte Sorgfalt auf die Strategien zum Schutz vor Wärmeeinträgen gelegt und gibt es in Ausbau und Konstruktion Speichermassen, können auch im Leichtbau effektive passive Kühlmethoden wie zum Beispiel die Nachtlüftung durchgeführt werden. So haben Simulationen gezeigt, dass die wirksame Speichermasse von Büroräumen mit nicht verkleideten Massivholzdecken, bei ansonsten gleichbleibenden Bauteilparametern, zwischen der von Räumen mit thermisch wirksamen Stahlbetondecken und denen von konventionellen Büroräumen mit abgehängten Decken liegt. Neben der Nutzung von natürlichen Kältesenken wie der Nachtluft stehen auch im Holzbau technische Systeme für die Nutzung von Erdreich und Grundwasser zur Verfügung, um Flächenkühlungen an Boden, Wand oder Decke durchzuführen und diese auch mit dem Heizen im Winter zu kombinieren; eine energieeffiziente Lösung, um mit dem gleichen System im Sommer zu kühlen und im Winter zu heizen. Wird, wie im Passivhaus, eine mechanische Zu- und Abluft eingesetzt und diese auch über Erdreich oder Grundwasser gekühlt, werden gleichzeitig die Lüftungswärmelasten reduziert.

Fazit

Durch Optimierungsmaßnahmen in Konstruktion, Gebäudehülle, Ausbau und der intelligenten Integration von Haustechnik kann das Potenzial des Holzbaus weiter gesteigert werden. Das sommerliche Raumklima wird im Wesentlichen durch die Bilanzierung der Wärmeeinträge und der Wärmeabfuhr bestimmt. Je effizienter die Maßnahmen zur Lastenreduzierung, desto geringer ist der erforderliche Technik- und Energieaufwand, um ein behagliches Raumklima herzustellen.

Zusammenfassend kann man feststellen, dass die sommerliche Energie- und Raumklimaoptimierung von Büro- und Verwaltungsbauten in Holz weniger von der Bauweise abhängt als vielmehr von der Kombination der richtigen Maßnahmepakete im Gesamtkonzept.