Sanierungen und Neubauten müssen zukünftig klimaneutral ausgeführt werden. Das erfordert in Zukunft eine interdisziplinäre gesamtheitliche Planung. Markus Leeb, Forschungsleiter Smart Building, befasste sich in seiner Dissertation an der TU Wien mit der „Entwicklung einer Methodik zur Zielerreichung bei der Planung von energieeffizienten Bürogebäuden“ mit der Weiterentwicklung der „Integralen Planung“. Die von ihm erforschte Methodik soll den Planungsprozess hinsichtlich Energieeffizienz deutlich verbessern.
International erhöhte sich der CO2-Ausstoß für den Betrieb von Gebäuden, im Jahr 2019 auf 10 GtCO2, das sind 28 % der gesamten energiebezogenen CO2-Emissionen. Ergänzt man noch die Bauindustrie, erhöht sich diese Zahl auf 38 %[1]. Außerdem gibt es in der EU ca. 1,44 Milliarden m² Büroflächen[2] . Diese Zahlen haben Markus Leeb dazu motiviert, sich näher mit der energieeffizienten Planung von Bürogebäuden zu beschäftigen.
Das Problem: viele Teilpläne und zu wenig Synergien im Planungsprozess
Das Planen von energieeffizienten Bürogebäuden stellt eine große Herausforderung im Bauwesen dar. Die klassische sequentielle Planungsmethode definiert sich über nacheinander erstellte Teilpläne, die zusammen den Gesamtplan ergeben. Die Abhängigkeiten der Teilpläne zueinander sind in diesem Prozess schwer bzw. gar nicht abzubilden. Durch die starre, nacheinander folgende Planung ist es nicht möglich, die Synergien zwischen den einzelnen Gewerken zu nutzen. Eine sogenannte „integrale Planung“ wird zwar seit Jahren gefordert, kommt aber noch selten zur Anwendung.
Die Lösung: Integrale Planung ergänzt durch eine Integrationsgruppe
Bei der Integralen Planungsmethode werden alle Gewerke ab dem Entwurf eingebunden. Somit werden die Abhängigkeiten der verschiedenen Gewerke gemeinsam diskutiert und in die weitere Planung übergeführt. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglicht es, gewerkeübergreifende Lösungen für energieeffiziente Bürogebäude zu entwickeln.
Das Ziel meiner Arbeit war es, eine Methodik zu entwickeln, wie zukünftig energieeffiziente Bürogebäude geplant werden können, um niedrigere Lebenszykluskosten und eine höhere Energieeffizienz zu erreichen. Für diesen Zweck wird in der integralen Planung, zusätzlich zu den Fachplanern, eine Integrationsgruppe IG installiert. Durch den Einsatz dieser IG wird die Zielerreichung optimiert. Die Person/Personen der IG müssen umfassende fächerübergreifende Kompetenzen aufweisen“, erklärt Markus Leeb.
Einen „Performance Gap“ vermeiden
Zwischen der Zielerreichung hinsichtlich Energieeffizienz und dem tatsächlichen Energieverbrauch entsteht oft eine sogenannter „Performance Gap“. „Das heißt, dass die Verbrauchsprognosen mit den Verbräuchen im laufenden Betrieb nicht übereinstimmen“, erklärt der Experte Leeb. „Durch die IG Planungsmethode wird ab der Konzeptionierung eine Verbrauchsprognose erstellt und über die Planungs-, Realisierungs- und Betriebsphase geführt, angepasst und detailliert. Aufgrund des ständigen Abgleiches werden die Abweichungen beziffert bzw. Varianten werden hinsichtlich der Zielerreichung überprüft“, so Leeb weiter.
Reale Überprüfung
Die von Markus Leeb entwickelte Methode wurde anhand des Demonstrationsgebäudes der TU Wien am Getreidemarkt angewandt und im Zuge seiner Arbeit validiert. Die Validierung ergab, dass die Einbindung der IG in das Projektteam und deren Handhabung die Zielerreichung erleichtern, bzw. das Wissen über die Performance des Gebäudes jederzeit abbilden können. So können Fehler schon frühzeitig vermieden werden. Im konkreten Projekt konnte durch die Begleitung der IG und dem Energiemonitoring der Performance Gap wieder eliminiert werden.
Über Markus Leeb
DI Dr. Markus Leeb lehrt und forscht seit November 2013 an der FH Salzburg am Studiengang Smart Building. Sein Bauingenieurstudium hat er (Jahr 2010) an der TU Wien absolviert. An der FH Salzburg ist Leeb Forschungsleiter Smart Building und Fachbereichsleiter für Gebäudetechnik am Studiengang Smart Building. Seine Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich energieeffizientem Bauen, Bauteilaktivierung und Energieflexibilität im Gebäudeverbund.
Vergangenes Jahr wurden zwei seiner Forschungsprojekte, das Projekt „Zero Carbon Refurbishment (ZeCaRe II)“ und das Projekt „Wohnen findet Stadt - Smart City Hallein“, mit dem Sustainability Award 2020 ausgezeichnet.
- Titel der Dissertation: "Entwicklung einer Methodik zur Zielerreichung bei der Planung von energieeffizienten Bürogebäuden."
- Universität: Fakultät für Bauingenieurwesen der TU Wien
- Betreuer: Prof. Dr. Thomas Bednar
Quellen:
[1] United Nations Environment Programme (2020). 2020 Global Status Report for Buildings and Construction: Towards a Zero-emission, Efficient and Resilient Buildings and Construction Sector. Nairobi
[2] Economidou, M., Atanasiu, B., Despret, C., Maio, J., Nolte, I., & Rapf, O. (10/2011). Europes buildings under the microscope: A country-by-country review of the energy performance of buildings. Brussels.