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15.01.2021

Auswirkungen von Baukörper und Gebäudehülle auf Energieeffizienz und Lebenszyklus

Mit dem Gebäudeentwurf werden bereits wesentliche Entscheidungen im Hinblick auf Folgekosten und langfristige Umweltauswirkungen getätigt.

Die Einbeziehung entwurfsbedingter Auswirkungen auf den Lebenszyklus ist aktuell noch kein Standardprozedere in der Projektauswahl. Angesichts der Tatsache, dass in einer ökonomischen Betrachtung die Objektnutzungskosten bei einem kommunalen Gebäude jedoch etwa 60 bis 70 Prozent der Gesamtkosten über einen Lebenszyklus von 40 bis 50 Jahren betragen, sollte diesem Aspekt mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Eines steht außer Frage: nachhaltige und zukunftstaugliche Gebäude müssen immer in eine gesamthafte Betrachtung eingebettet werden. Es macht wenig Sinn, wenn ein Gebäudeentwurf zur Umsetzung gelangt, der zwar die besten Voraussetzungen bezüglich Energieeffizienz aufweist, städtebaulich, gestalterisch 

und/oder funktional keine befriedigende Lösung darstellt. Umgekehrt ist es aber auch nicht sinnvoll, einen Entwurf umzusetzen, bei dem die Energieeffizienzziele nicht oder nur mit enormem (technischen und finanziellen) Aufwand hergestellt werden können und hohe Folgekosten zu erwarten sind.

Daher ist der ganzheitliche Vergleich verschiedener Entwurfslösungen von großer Bedeutung. Bestimmte Flächenkennwerte liefern erste plausible und objektivierbare Anhaltspunkte über die Einhaltung von gewählten Energieeffizienzzielen, deren Auswirkungen auf den Lebenszyklus und liefern eine gute Vergleichbarkeit der einzelnen Projekte.

Dazu zählen:

  • Konditionierte Fläche
  • Konditioniertes Volumen
  • Gebäudehüllfläche
  • Kompaktheit
  • Fensteranteil
Innenraum Kindergarten
© Günter Richard Wett

Beispiel Kindergarten
Die geforderte Nutzfläche laut Raum-programm liegt bei 1.500 m2. Durch unterschiedliche Grundrisskonfigurationen und Ausformulierung der Baukörper ergeben sich bei den einzelnen Lösungs-vorschlägen verschiedene Größen bei Flächen und Volumen.

Konditionierte Bruttogrundfläche

Zu erwartende Tendenzen durch Abweichungen:

Mehr Fläche und mehr Bruttovolumen:

  • höhere Errichtungs- und Folgekosten
  • höheren Energieverbrauch für
  • Raumwärme und Kühlung
  • größerer Ressourcenverbrauch

konditioniertes
Bruttovolumen

Zu erwartende Tendenzen durch Abweichungen:

Mehr Fläche und mehr Bruttovolumen:

  • höhere Errichtungs- und Folgekosten
  • höheren Energieverbrauch für
  • Raumwärme und Kühlung
  • größerer Ressourcenverbrauch

Konditionierte Gebäudehüllfläche

Zu erwartende Tendenzen durch Abweichungen:

Mehr Hüllfläche:

  • in der Regel höhere Errichtungs- und Instandhaltungskosten

  • größerer Ressourceneinsatz. Werden die Flächen der Hülle mit spezifischen Parametern (Fassadenaufbau, Materialien) verknüpft, können mögliche Umweltauswirkungen (z.B. graue Energie) aufgezeigt werden.


Je höher der lc-Wert (V/A), umso kompakter ist ein Gebäude. Ein Projekt mit geringer Kompaktheit muss zur Erreichung eines vorgegebenen Heizwärmebedarfs mehr Dämmung erhalten, um dieses Ziel zu erreichen. Oder anders ausgedrückt: Es weist bei gleichem Wärmeschutz einen höheren Wärme-bedarf pro m2 auf.

Fensterfläche

Eine wesentlich größere Fensterfläche erfordert höhere Kosten für Reinigung und Wartung. Im Zuge des Instandhaltungszyklus ist die Sanierung eines m² Fensters in der Regel teurer als ein m² opaker Wandfläche. Ein zu großer Fensterflächenanteil kann herausfordernd für die Sommertauglichkeit sein.

Fazit
Im Zuge des Auswahlverfahrens ist es daher wichtig diese Fakten aufzubereiten und die Projekte untereinander zu vergleichen. Es gilt vor allem, die Projekte mit sehr großen Abweichungen herauszufiltern und zu überprüfen welche Konsequenzen für den weiteren Projektverlauf daraus resultieren bzw. ob dadurch bestimmte Zielsetzungen nicht erreichbar werden.

Die Herausforderung liegt darin, die einzelnen Faktoren zusammenzuführen und deren Wechselwirkungen aufzuzeigen – den Fokus also nicht nur auf einzelne Kennzahlen zu legen. In Summe kann ein plausibles Bild generiert werden, um Auswirkungen des Baukörpers und der Gebäudehülle auf Energieeffizienz, Ökologie und deren Kostenwirksamkeit aufzuzeigen. Diese Faktoren ermöglichen eine gute Vergleichbarkeit der einzelnen Entwürfe und lassen sich als Teilaspekt gut in den gesamten Bewertungsprozess zur Auswahl eines Projektes integrieren.