einfach bauen 1 - Grundlagen

Integrale Strategien für energieeffizientes, einfaches Bauen mit Holz, Leichtbeton und hochwärmedämmendem Mauerwerk - Untersuchung der Wechselwirkungen von Raum, Konstruktion und Gebäudetechnik unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens


Jahr
Leistungen

Förderung

2016 - 2018
Projektleitung (Lst. Prof. Nagler)
BBSR - Forschungsinitiative Zukunft Bau
Stiftung Bayerisches Baugewerbe
B&O Gruppe, Bad Aibling
Gumpp&Maier
Meier Betonwerke
 

Kurzbeschreibung des Forschungsvorhabens

Dem Vorhaben liegt die folgende Hypothese zugrunde: Wohngebäude mit hochwertiger und gleichzeitig suffizienter Architektur, robuster Baukonstruktion und reduzierter Gebäudetechnik sind - über einen Lebenszeitraum von 80-100 Jahren - bei besserer Aufenthaltsqualität sowohl üblichen Standardwohngebäuden (mit Baukosten von ca. 1.600 €/m² Wohnfläche)  als auch aktuellen Passiv- und Plusenergiehäusern hinsichtlich Ökobilanz und Lebenszykluskosten überlegen. Eine neue Baukultur der Vereinfachung ist denkbar:

Stringente und vielseitige Raumstrukturen, nutzungsflexible und hochwertig gestaltete Räume mit auskömmlicher Fläche (ca. 15-18 m²)  und Höhe (ca. 2,60 m - 3,00 m), schichtenarme Bauteilaufbauten aus Holz, Beton oder Mauerwerk, zeitbeständige und haptisch ansprechende Oberflächen, einfache Anschlussdetails, Raumklimakonzepte mit reduzierter und anpassbarer Gebäudetechnik sind Bestandteile einer neuen Strategie. Diese zeichnet sich durch eine sehr ressourcenschonende Erstellung bei vertretbaren Kosten, eine Dank hoher Qualität und Flexibilität lange Betriebsphase bei geringem Instandhaltungsaufwand, moderaten Energieverbrauch für Heizung, Kühlung und Lüftung sowie hervorragende Recyclingfähigkeit aus.

Beschreibung der zu lösenden Probleme

Die Komplexität der Konstruktionen und Gebäudetechnik steigt seit Jahrzehnten stetig. Dies betrifft die Anforderungen an Standsicherheit, Wärme-, Feuchte-, Brand- und Schallschutz, Hygiene und Gesundheit wie auch den allgemeinen Nutzerkomfort. Das äußert sich in einer fast unüberblickbaren und weiter steigenden Zahl an Normen und Baugesetzen. Das damit anvisierte Ziel der Qualitätssicherung wird oft nicht erreicht: Die Folge der Komplexität ist eine hohe Fehlerquote in Planung und Ausführung sowie eine Überforderung von Bauherren und Nutzern.

Hinsichtlich der Raumqualität ist der Standard in weiten Bereichen sogar gesunken: In der Abkehr von noch heute hochgeschätzten und flexibel nutzbaren Gebäuden der Gründerzeit entstanden seit der Nachkriegszeit auf den notwendigen Mindestmaßen basierende Gebäude. Die monofunktional angelegte Planung führte dazu, dass sich diese Typologien Veränderungen der Nutzung oder der Ansprüche nur schwierig anpassen konnten. Die Folge hiervon war und ist häufig der vorzeitige Rückbau und Ersatz.

Das Projekt soll vor diesem Hintergrund den Anfangspunkt zu einer neuen, gegenläufigen Entwicklung markieren und so einen wichtigen Impuls in der deutschen Bauwirtschaft setzen.

Der Antrag soll als erstes Forschungsprojekt einer 2015 begründeten gleichnamigen Arbeitsgruppe der TUM die Strategie ‚Einfach bauen‘ konkretisieren. Weiterer Forschungsbedarf wird im Projektverlauf lokalisiert. Erste Pilotprojekte sind im Anschluss anvisiert.

Untersuchungsmethodik

Auf der Ebene des Einzelraums werden erfolgversprechende Kombinationen der genannten Komponenten entwickelt und bewertet. Dabei werden als Themenfelder die Raumgeometrie (mit den veränderlichen Parametern Raumgröße, Raumhöhe, Proportion, Öffnungen, Orientierung), die Konstruktion/Gebäudehülle (mit den Parametern Material, Schichten, Anschlüsse, Fensterkonstruktion, Sonnenschutzsystem), das Raumklima (mit den Parametern Belichtung, Lüftung, Heizung, Kühlung, sommerlicher/winterlicher Wärmeschutz, Sonnenschutz, Speichermassen) unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens untersucht. Auf der zeichnerischen und modellhaften Darstellung der Räume, Berechnung von U-Werten, Schall- und Brandschutzbedingungen, Entwicklung und Beurteilung von Aufbauten und Anschlussdetails aufbauend werden in LCC/LCA- Berechnungen und Raumklimasimulationen Optimierungen hinsichtlich Ökobilanz und Lebenszykluskosten durchgeführt und die Aufenthaltsqualität bewertet. Die Erkenntnisse werden anhand von Beispielentwürfen auf die Gebäudeebene übertragen und können so mit realen Projekten verglichen werden.