Das Bild zeigt einen Baum mit grünen Blättern in Form eines Hauses.
Bauwerke sollen nachhaltiger werden. (Bild: adam121/fotolia)
  • Forschung

Wissenschaftler berechnen Ökobilanz des Bauprojekts wagnisARTDen grauen Energiefressern auf der Spur

Forscherinnen und Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben die Ökobilanz eines genossenschaftlichen Wohngebäudes in München über den gesamten Lebenszyklus berechnet – von der Gewinnung der Rohstoffe über die Nutzung bis zum Recycling der Baumaterialien. In einer Abschlussveranstaltung präsentierten sie gemeinsam mit den Projektpartnern das Ergebnis.

Wie lässt sich der ökologische Fußabdruck eines Gebäudes minimieren? Wie kann man Ressourcen schonen – nicht nur beim Heizen, sondern auch schon beim Bauen? Welche Materialien muss man verwenden, wenn man die Umwelt schonen will? Und welche lassen sich am Ende auch wieder recyceln? Die Münchner Wohnbaugenossenschaft wagnis eG suchte nach Antworten auf diese Fragen, als sie auf dem ehemaligen Gelände der Funkkaserne ein nachhaltiges Bauprojekt mit 138 Wohneinheiten realisieren wollte – und wandte sich an den Lehrstuhl für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen an der TUM.

Das ist drei Jahre her. Bei der Abschlussveranstaltung präsentierte Lehrstuhlinhaber Prof. Werner Lang zusammen mit seinem Team und den beteiligten Planern die Antworten. Das Projekt wagnisART in der Münchner Fritz-Winter-Straße ist der erste genossenschaftliche Gebäudekomplex in München, dessen Energiebedarf und CO2-Ausstoß über den gesamten Lebenszyklus berechnet und optimiert wurde.

Nachhaltigkeit planen

"Das Projekt war für uns eine einzigartige Gelegenheit, zusammen mit der Genossenschaft und den künftigen Bewohnerinnen und Bewohnern zu untersuchen, welche ökologischen Auswirkungen ein größerer Wohnkomplex erzeugt", so Lang. Um den Bedarf an Primärenergie und die Treibhausgasemission über den gesamten Lebenszyklus zu ermitteln, berücksichtigten die Forscher eine Vielzahl von Faktoren: die verwendeten Baustoffe, den Bedarf an Heizenergie und Strom während der Nutzung, die notwendigen Instandhaltungsprozesse – und den zukünftigen Rückbau.

Untersucht wurden auch die "weichen" Kriterien: beispielsweise, welche Ideen zur nachhaltigen Bauweise und Nutzung die künftigen Bewohnerinnen und Bewohner schon während der Planungsphase eingebracht haben. Oder welche Maßnahmen ergriffen wurden, um eine soziale Durchmischung zu erreichen.

Eine derart umfangreiche Untersuchung habe es für größere Wohneinheiten bis dato nicht gegeben, betont Patricia Schneider. Die Architektin leitet das Projekt an der TUM: "Bisherige Ansätze in der Planung beschränken sich in der Regel darauf, die Energiebilanz während des Betriebes zu optimieren." Die Graue Energie, die für Bau und Rückbau eingesetzt werden muss, würde dabei nicht berücksichtigt, so Schneider, ebenso wenig wie die "weichen Faktoren" der sozialen Nachhaltigkeit.

Versteckte Energiefresser aufspüren

Um herauszufinden, wie viel Energie die Gebäude während aller Lebenszyklus-Phasen benötigen, berechnete Schneider mit Hilfe der öffentlich verfügbaren Datenbank "Ökobaudat" eine Ökobilanz, die sich über 50 Jahre erstreckt. Diese ist unterteilt in vier Phasen: Erstellung, Nutzung, Erneuerung und Entsorgung.

Die Berechnungen lieferten einige verblüffende Ergebnisse: "Es hat sich zum Beispiel gezeigt, dass das Tragwerk aus Stahlbeton die meiste Graue Energie verschlingt, die für den Bau der Gebäude benötigt wird. Mehr als die Hälfte des Treibhauspotenzials und des Primärenergiebedarfs gehen auf dessen Kosten", berichtet Schneider.

Durch Planung Ökobilanzen verbessern

Erstaunt war die Forscherin auch über die Dimension der Grauen Energie, die in den Gebäuden steckt: "Berücksichtigt man alle Lebenszyklus-Phasen, so wird deutlich, dass die Bausubstanz so viel Treibhauspotenzial hat wie insgesamt 46 Jahre Gebäudebetrieb. Und mit der Energie, die Bau und Rückbau verschlingen, könnten die Bewohner 14 Jahre heizen. Damit wird klar, dass der Bau eines Gebäudes einen enormen Einfluss hat auf die Gesamt-Energiebilanz. Und dass sich durch Auswahl geeigneter Materialen und durch geschickte Planung der negative Einfluss auf die Umwelt minimieren lässt."

Günstig ist es beispielsweise auf Tiefgaragen zu verzichten. "Der Bau der unterirdischen Konstrukte aus Stahlbeton hat wegen der Zementherstellung und des Gehaltes an Bewehrungsstahl ein sehr hohes Treibhauspotenzial", so Schneider. Im Fall von wagnisART ist es gelungen, die Zahl der Stellplätze durch ein neues Mobilitätskonzept auf etwa die Hälfte zu reduzieren, wodurch Kosten und Umweltbelastung verringert wurden.

Die von den TUM-Forschern errechneten Ergebnisse stehen künftig allen Architekten und Planern in Form einer Publikation zur Verfügung. Weitere Projekte, in denen der Planungsprozess schon ab dem Zeitpunkt der Projektentwicklung begleitet werden soll, sind geplant.

Finanziell unterstützt wurde die Wohnbaugenossenschaft wagnis eG als Auftraggeber des Drittmittelprojektes durch die Oberste Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern, für Bau und Verkehr. "Wir brauchen mehr Wohnungsbau. Umso besser, wenn dieser sozial vorbildlich, generationengerecht und ökologisch nachhaltig ist", betont Innen- und Bauminister Joachim Herrmann: "Ich habe mich nicht nur dafür eingesetzt, dass das Projekt wagnisART gefördert wird. Wir haben auch gerne das wissenschaftliche Begleitprojekt der Technischen Universität unterstützt." Fachliche Unterstützung bekamen die Projektpartner auch von den Experten des Sachgebiets für Experimentellen Wohnungsbau und technische Angelegenheiten des Wohnungsbaus an der Obersten Baubehörde.

Kontakt:
Dipl.-Ing. Patricia Schneider
Technische Universität München
Lehrstuhl für energieeffizientes und nachhaltiges Planen und Bauen
Tel: +49.89.289.25754
patricia.schneider(at)tum.de

Publikation:
Die Publikation zum wissenschaftlichen Begleitprojekt wird durch die Oberste Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern, für Bau und Verkehr herausgegeben. Sie kann kostenfrei ab Februar 2017 über das Bestellportal der Bayerischen Staatsregierung heruntergeladen werden.

Technische Universität München

Corporate Communications Center Stefanie Reiffert
stefanie.reiffert(at)tum.de

Weitere Artikel zum Thema auf www.tum.de:

Grünflächen sind wichtige Elemente in der städtebaulichen Planung der Zukunft.

"Grüne Stadt der Zukunft" unter den Finalisten

Städte und städtische Lebensstile sind eine wesentliche Ursache des Klimawandels. Gleichzeitig sind Städte aber zunehmend von den Folgen des Klimawandels und damit auch von Extremereignissen wie Hitzewellen und Starkregen…

Ein Geschäftsmann telefoniert auf einer Gründfläche.

Stadtplanung: Grünflächen für ein besseres Klima

Durch den Klimawandel werden sich unsere Lebensbedingungen verändern, besonders in dichtbesiedelten Städten. Bäume und Grünflächen können für Abkühlung sorgen und schützen vor Überschwemmungen. Wie kann die grüne…

Prof. Werner Lang.

"Wir haben gar keine andere Wahl, als nachhaltig zu bauen"

Häuser zu bauen, die einen positiven ökologischen Fußabdruck hinterlassen – das ist das Ziel von Prof. Werner Lang. Im Interview erklärt er, wie das erreicht werden kann und warum Energieeffizienz nicht bei der Wärmedämmung…

Mehr Grün in der Stadt kann helfen, die Folgen des Klimawandels – beispielsweise Hitzestress und Starkregenereignisse – zu minimieren.

Wie Städte fit werden für die Zukunft

Welche Maßnahmen sind nötig, um eine Stadt "grün" und zukunftsfähig zu machen? Im Zentrum Stadtnatur und Klimaanpassung der Technischen Universität München (TUM) geht ein interdisziplinäres Forscherteam diesen Fragen auf…

Im Windkanal lassen sich die Wechselwirkungen zwischen Windkraftanlagen mit Hilfe von Modellen erforschen.

Windräder: Egoisten unerwünscht

In einem Windpark drehen sich oft Hunderte von Rotoren. Was kaum jemand weiß: Turbulenzen, die durch die Bewegung der Windräder erzeugt werden, beeinträchtigen die Leistung und Lebenserwartung benachbarter Anlagen. In einem…

Prof. Franz Hagn vor dem Energieplushaus in Hallbergmoos.

Energiemanagement: So intelligent ist das Haus der Zukunft

18 Monate lang testeten Prof. Franz Hagn und seine Familie das Leben in einem Haus, das nicht nur selbst Energie produziert, sondern sie auch intelligent verwaltet. Zu dem Konzept des Projekts "e-MOBILie" gehörte außerdem…

Eine Blume wächst aus dem Riss in einer Asphaltstraße.

Versteckte Emissionen

Wie können wir die Nachhaltigkeit unserer Städte in Zukunft verbessern? Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methodik entwickelt, um die Emissionen in Städten in ihrer Gesamtheit zu ermitteln.…

Ansicht des "NexusHauses" aus Vogelperspektive

Uni-Team baut „NexusHaus“ für US-Solarwettbewerb

Ein Haus, das mehr Strom erzeugt, als seine Bewohner verbrauchen – für solche Plusenergiehäuser gibt es schon viele Beispiele. Studierende der Technischen Universität München (TUM) und der University of Texas at Austin…

Das Energiespeicherplushaus in Hallbergmoos.

Energieforschung mit Familienanschluss

Das weiße würfelförmige Haus mit der kleinen roten Box neben dem Eingang wirkt futuristisch und hebt sich von den Gebäuden der Umgebung ab. Aber nicht nur die Form des Hauses ist zukunftsorientiert. Die Familie Hagn soll in…