Serielles Sanieren wird Planungs- und Baustandard
Industrielle Vorkonfektionierung in Verbindung mit BIM
Bild: Gewobau Erlangen/Schmitt Photodesign
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Fehlende Fachkräfte, hohe Baukosten und steigende Zinsen bremsen die energetische Modernisierung im Wohnbaubestand aus. Ein Lösungsbaustein zur Schaffung von klimaneutralem Wohnraum ist das serielle Sanieren. Es arbeitet mit vorgefertigten Elementen, auch im Bereich der technischen Gebäudeausstattung.
Rund drei Viertel des 19 Mio. Gebäude umfassenden Wohnungsbestandes ist entweder gar nicht oder nur unzureichend gedämmt, wird mit Gas oder Öl beheizt und verbraucht bis zu fünfmal mehr Energie als heutzutage technisch möglich ist. Um die Klimaziele zu erreichen, müssen in den nächsten 21 Jahren rein rechnerisch rund 2.400 Wohngebäude pro Tag energetisch modernisiert werden. Mit herkömmlichen Verfahren ist diese Mammutaufgabe nicht zu schaffen.
Gefragt sind innovative Lösungen, die die energetische Modernisierung im Bestand auf breiter Ebene beschleunigen. Statt kleinteiliger Einzelleistungen unterschiedlicher Gewerke kombiniert serielles Sanieren digitale Planung mit industrieller Vorfertigung und standardisierten Prozessen. Große Bestände lassen sich so mit weniger Fachkräften in kürzerer Zeit auf den klimaneutralen NetZero-Standard bringen. Laut Expertenschätzung sind rund 30 % aller Bestandsgebäude prinzipiell für eine serielle Sanierung geeignet.
Blick auf das Potenzial
Das neuartige Modernisierungskonzept macht ineffiziente Gebäude nicht nur zu Energiesparern (bis zu 90 % geringerer Heizenergiebedarf), sondern auch zu Energieproduzenten (NetZero-Standard durch Photovoltaik-Erträge), CO2-Speichern (Verwendung nachwachsender Rohstoffe wie Holz) und Materiallagern (Planung nach zirkulären Prinzipien). Damit hat das serielle Sanieren großes Potenzial, sich zu einer Schlüsseltechnologie für die Wärmewende im Bestand zu entwickeln. Serielles Sanieren lässt sich vielfach außerdem mit einer Aufstockung kombinieren. Im Zuge der klimaneutralen Bestandsmodernisierung kann so dringend benötigter Wohnraum zu Kosten geschaffen werden, die weit unter denen eines Neubaus liegen.
Laut einer Studie der TU Darmstadt bieten die Dächer von Mehrfamilienhäusern aus den 50er bis 90er Jahren Platz für 1,1 bis 1,5 Mio. zusätzliche Wohnungen. Wirklich gebaut werden aber nur 10.000 pro Jahr. Die Gründe für die Zurückhaltung beim Dachausbau liegen vor allem in komplexen und damit kostentreibenden regulatorischen Auflagen – vom Genehmigungsverfahren und einer ggf. notwendigen Änderung des Bebauungsplans über den Arten-, Brand-, Klima- und Schallschutz bis zur Stellplatz- und Aufzugspflicht.
Leitfäden informieren
Auch wenn laut “Holzbau Deutschland/Bund Deutscher Zimmermeister” mittlerweile 20 Prozent (s. Link dazu am Ende) aller Neubauten in Deutschland vorwiegend in Holzbauweise gebaut werden, sind konventionelle Bauweisen nach wie vor dominierend. Dementsprechend fehlt es Planern, Genehmiger und Ausführenden schlichtweg an Erfahrung und Know-how im Umgang mit dem Baustoff Holz. Ein vor Kurzem im Energiesprong-Netzwerk erschienener Leitfaden (s. Link dazu am Ende) informiert die Bauwirtschaft über die technischen Besonderheiten der seriellen Sanierung und Aufstockung mit Holz. Weitere Leitfäden für Planer und Architekten sowie die Wohnungswirtschaft sind kurz vor der Fertigstellung.
Integrale statt lineare Planung
Der im Bauwesen vorherrschende lineare Planungsprozess, bei dem die Planungsphasen nacheinander erfolgen, stößt hier an seine Grenzen. Serielles Sanieren und Aufstockung erfordern einen integralen Planungsprozess, bei dem die Planungsphasen parallel verlaufen und alle Projektbeteiligten frühzeitig in den Prozess eingebunden werden. Sämtliche Gebäudeinformationen fließen in einem BIM-Modell zusammen, das die gemeinsame Grundlage für die Planung und Vorfertigung bildet. Zu jeder Sanierung gehört auch die Erneuerung der Haustechnik.
Konventionelle Sanierungslösungen sind zumeist mit einer Strangsanierung verbunden, die für die Bewohner eine große Belastung darstellt. Serielles Sanieren setzt auf moderne, minimalinvasive und mieterfreundliche Plug-and-Play-Lösungen, die auch die Aufstockung erleichtern. Vielfach werden vorgefertigte Technik-Module oder Ground Cubes verbaut, unterirdische Betonkuben, in denen die gesamte Gebäudetechnik inklusive Heizungstechnik, Elektroanschluss, Trinkwasseranschluss, Telekommunikation und Internet vorinstalliert ist (s. a. “tab fragt nach”). Die technische Anbindung der Wohnungen erfolgt minimalinvasiv über fassadenintegrierte Versorgungsstränge, sodass sich der Eingriff in die Wohnungen und damit die Beeinträchtigung der Bewohner auf ein Minimum reduziert.
Kosten und Fördermöglichkeiten
Laut Berechnungen der Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen in Kiel liegen die Kosten für den Neubau von Mietwohnungen in deutschen Großstädten inklusive Grundstückskosten aktuell bei knapp 5.000 €/m2. Ein Preis, zu dem keine bezahlbaren Mieten mehr möglich sind. Urbane Nachverdichtung durch Aufstockung und Erweiterung ist vor diesem Hintergrund die sowohl ökologisch als auch ökonomisch überlegene Alternative. Zumal eine Aufstockung unter bestimmten Bedingungen im Rahmen der seriellen Sanierung mitgefördert werden kann.
Mit den Anfang 2023 eingeführten Boni für serielles Sanieren und Worst Performing Buildings hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) die Weichen für eine breite serielle Sanierungswelle gestellt. Zinsgünstige KfW-Kredite (bis zu 150.000 € pro Wohneinheit), die zwei bis drei Prozent unter den marktüblichen Konditionen liegen und in etwa einem Finanzierungsvorteil von 15 % entsprechen, summieren sich in Kombination mit Tilgungszuschüssen von bis zu 45 % im günstigsten Fall auf eine Gesamtförderung von 60 %. Damit ist das innovative Sanierungsverfahren bei deutlich schnellerer Umsetzung bereits heute auf dem Kostenniveau konventioneller energetischer Modernisierungen. Wird die maximale Kreditsumme von 150.000 € pro seriell sanierter Wohneinheit nicht ausgeschöpft, lohnt es sich, die noch zur Verfügung stehenden Mittel in eine Aufstockung zu investieren. Finanziell noch attraktiver ist es, wenn die zum Ausbau vorgesehene Fläche zuvor beheizt wurde (Dachboden). Dann erhöht jede neu geschaffene Wohneinheit die förderfähigen Kosten um weitere 150.000 €. Die zusätzlichen Mieteinnahmen leisten im Gegenzug einen wesentlichen Beitrag zur Refinanzierung der energetischen Modernisierung.
tab fragt nach
Es gibt im Partner-Netzwerk von Energiesprong innovative Ideen, mit denen sich Aufstockungen einfacher, schneller und kostengünstiger umsetzen lassen. So erarbeitet das Berliner Start-up „RoofUz“ aktuell einen Baukasten aus digitalen Werkzeugen, künstlicher Intelligenz und automatisierten Bauprozessen. Im Vergleich zur konventionell ausgeführten Dachaufstockung sollen sich so bis zu 70 % der Arbeitszeit einsparen lassen. Wir haben dazu Co-Founder Kilian Eckle befragt.
tab: Was genau steckt hinter der Idee von RoofUz und was bieten Sie an?
Kilian Eckle: RoofUz hat es sich zur Aufgabe gemacht, Dachaufstockungen mit Hilfe von vorgefertigten Holzwandelementen zu beschleunigen. Das funktioniert gut, weil wir Wissen, Prozesse und Teams auf einer digitalen Plattform bereitstellen. Der RoofUz Kern, die Plattform, ist eine Prozesskette, welche alle Prozesse und Bauprofis vernetzt. Die Vernetzung findet mit existierenden digitalen Werkzeugen statt, damit alle in Ihren gewohnten Arbeitsprozessen agieren können. RoofUz reichert Arbeitsweisen an, um Arbeitserleichterungen zu erreichen und Missverständnisse, vor allem in der Planung, zu vermeiden. Die BIM-Kultur ist quasi eine der Meta-Funktionen von RoofUz. Arbeiten am gleichen Gebäudemodell, welches mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz erstellt und bereits mit den Regeln des Bauamts überprüft wurde. Das Vertragswerk ist ebenso darauf ausgerichtet, dass alle gemeinsam in einem Boot sitzen und nicht bei einem Baumangel sich die Parteien zerstreiten.
tab: Für welche Zielgruppen arbeiten Sie – welche Gebäudetypen sind prädestiniert?
Kilian Eckle: Wir arbeiten mit Spezialisten aus dem Bereich Dachaufstockung zusammen. Das sind dann verschiedene Zielgruppen, vom Architekten über Planer, aus den Bereichen Statik und Brandschutz hauptsächlich, sowie Zimmereibetriebe. Laut der Tichelmann Studie der TU Darmstadt gibt es ein Potenzial von ca. 2,4 Mio. Wohneinheiten auf Deutschlands Dächern. Am Ende eignen sich fast alle Gebäudetypen, so lange es die Statik aushält und das Bauamt mitspielt. Ob vorher ein Satteldach, Walmdach oder Flachdach ist am Ende relativ egal.
tab: Welche Rolle spielen die Digitalisierung und KI im Arbeitsprozess und was können beide gegenüber herkömmlichen Methoden des Dachausbaus bewirken?
Kilian Eckle: Aus meiner Sicht hat die Digitalisierung in der Baubranche noch ein großes Potential. Ich bin einer der Gründer und Vorstände des Bundesverbands Digitales Bauwesen (BDBau.org). Das hilft natürlich, die gesamte Digitalisierungslandschaft einigermaßen zu überblicken. Alleine in unserem Verband sind über 150 Startups und Technologiefirmen als Mitglieder organisiert. Wir sprechen von Startups, die noch frühphasig sind, aber viele Mitglieder haben 10, 20 oder 100 Mitarbeiter und wachsen sehr schnell. Diskussionen mit den Gründern sind natürlich spannend, und das große fehlende Thema ist natürlich die Vernetzung der Prozesse, dass gewerke- oder baustellenübergreifende Zusammenarbeit auch wirklich funktioniert: Also eine Prozesskette entsteht, die gut bedienbar ist und die existierenden digitalen Werkzeuge einfach einbezieht. Bei RoofUz wird KI eine Rolle spielen. Der frühe Planungsprozess, wenn das Aufmaß des Objekts mit einer Punktwolke durchgeführt wurde ist, dass dann erste Entwürfe mit KI-Unterstützung entstehen. Diese Entwürfe können die Anforderungen des lokalen Bauamts automatisch anlehnen. Die Anforderungen für diesen Wohnraum kann konfiguriert werden und man erhält einige Lösungsvorschläge. Das wird übrigens nicht zu guten Lösungen führen, aber es wird erste grundsätzliche Ideen liefern, die von Profis überarbeitet und verbessert werden. Quasi nach dem Pareto Prinzip: 80% Qualität kosten nur 20% Arbeit. Daher wird aus unserer Sicht der Architekt immer wichtig bleiben, er hat nun aber Hilfsmittel, die ihm helfen, besser auf den Kunden und das Projekt einzugehen. In der Summe sehen wir also bessere Ergebnisse.
tab: Wie läuft im Arbeits- und Entstehungsprozess ihre Zusammenarbeit mit der TGA-Planung ab?
Kilian Eckle: Wir sind in Kontakt mit TGA-Planern und diskutieren bereits die Anforderungen und Standards für moderne und nachhaltige Dachwohnungen. Daher ist Ihre Frage im Moment noch etwas zu früh. Aktuell folgen wir den Standard-Prozessen. Dennoch, die TGA spielt eine wichtige Rolle bei RoofUz. Ein Mehrfamilienwohnhaus kann natürlich mit einer smarten Dachwohnung auch positive Effekte auf den Rest des Gebäudes haben, dieses also aufwerten. Denn die Dachwohnungen der Zukunft werden definitiv Funktionen wie Photovoltaik integriert haben. Aus unserer Sicht werden Dachwohnungen sich mit modernen Heiz- und Kühlsystemen auseinandersetzen.
tab fragt nach
Die Sistems GmbH aus Markt Schwaben (östlich von München) hat sich u. a. auf die Vorfertigung von Energiezentralen spezialisiert, die außerhalb von Gebäuden und dort unterirdisch in einem anschlussfertig vormontierten Betonkubus untergebracht werden. Bestandteil des Sanierungsprojekts in Erlangen ist auch der so genannte „Ground Cube“, von Sistems, in dem die gesamte Wärmeerzeugung untergebracht ist. Bei Bernd Beierkuhnlein, dem Head of Operations bei Sistems, haben wir einmal etwas näher zum Gesamtkonzept nachgefragt.
tab: Seit wann bietet Sistems sein Konzept der „Ground Cube“ bereits an und wie viele Referenzen gibt es inzwischen, wo liegen die Schwerpunkte?
Bernd Beierkuhnlein: Unseren patentierten Ground Cube verbauen wir als Technikzentrale unter Erdgleiche bereits seit 2019 und haben europaweit über 30 Projekte in verschiedenen Größen von 10 bis 114 m² Nutzfläche umgesetzt, wobei wir durchaus bis 300 m² technisch ermöglichen können. Aktuell konzentrieren wir uns auf den deutschen Markt und platzieren den Cube hauptsächlich in Projekten, bei welchen ganzheitliche und cross-sektorale Energiekonzepte gefordert sind. Zum einen, um die Planbarkeit der Kosten und den reibungslosen Bauablauf sicherzustellen, zum anderen für die Minimierung von Schnittstellen und den Entfall der Koordination einzelner Gewerke.
tab: Was alles an Haustechnik kann in den Cube’s untergebracht werden – nur die Energieversorgung oder auch andere Komponenten?
Bernd Beierkuhnlein: Die Ausstattung variiert von der klassischen Energiezentrale für z. B. Wärmepumpen, Soleverteiler, BHKWs, PV-Wechselrichter oder Batteriespeicher über Eisspeicher, Pumpwerke, Brunnenstuben oder gar Feuerlöschwasserbehälter mit der nötigen Technik. Alles, was in einem klassischen Aufstell- oder Heizraum für Technik im Gebäude untergebracht werden sollte, kann auch im Ground Cube vormontiert werden und spart somit kostbare – und oft auch vermiet- oder verkaufbare – Nutzfläche im Gebäude. Dort, wo moderne Energietechnik heutzutage einen wesentlich höheren Platzbedarf hat, Geräuschemissionen Projekte erschweren oder gar die Brandschutzanforderungen Kosten explodieren lassen, setzen wir den Ground Cube ein. Und das auch in hochwassergefährdeten Gebieten.
tab: Wie erfolgt die Anbindung der Cube’s an das Gebäude und wie die Energieverteilung dann auf die einzelnen Wohnungen – ist das einem Nahwärmenetz vergleichbar, mit z. B. Übergabestationen?
Bernd Beierkuhnlein: Für die Anbindung der Wärmetechnik ans Gebäude haben wir verschiedenen Möglichkeiten. Entweder klassisch über ein Nahwärmenetz zum Anschluss an die bestehenden Versorgungsleitungen oder über unseren “Backpaper”. Diese von uns entwickelte, minimalinvasive Strangsanierungsmethode erfolgt über eine - ähnlich dem Registerbau - vorgefertigte Konstruktion an der Gebäudefassade statt über die innenliegenden Versorgungsschächte. Denn diese klassischen Schächte sind aufgrund des begrenzten Bauraums nur sehr aufwändig zu sanieren und an heutige Brandschutzstandards anzupassen. Außerdem sind “alte Schächte“ oftmals schadstoffbelastet. Der Backpaper beherbergt neben den Ver- und Entsorgungsleitungen auch eine Wohnungsübergabestation sowie die kontrollierte Wohnraumlüftung. Die erforderlichen Wartungen erfolgen - anders als gewohnt - von außen und ohne die Wohneinheit mit Fachpersonal betreten zu müssen.
tab: Sistems kombiniert die Ground Cube auch mit dem Thema Badsanierung/Badplanung. Würden Sie das einmal konkretisieren?
Bernd Beierkuhnlein: In unserem Gesamtkonzept übernimmt das Bad eine zusätzliche Funktion: die Leitungsverteilung vom außenliegenden Backpaper durch die Wand in die jeweilige Wohneinheit. Hier kommt unser modulares Badsystem “Easi Bath” zum Einsatz. Seriell vorgefertigt ist es so konzipiert, dass es von nur zwei Personen sowohl im Gebäude zum exakten Einsatzort transportiert, aber auch von diesen innerhalb von nur zwei Tagen einsatzbereit montiert werden kann. Im Vergleich zur konventionellen Badsanierung ist der Zeitgewinn durch die schnelle Montage immens, aber auch der Wegfall der Koordination verschiedener Gewerke beschleunigt Sanierungsprojekte beachtlich und schont dadurch die Nerven der Mieter. Das System ist allerdings nicht nur in Verbindung mit dem Backpaper gefragt, sondern generell überall, wo sich serielles Sanieren dank der Gleichartigkeit von Bädern anbietet.
tab: Gibt es im Konzept von Sistems Besonderheiten für die TGA-Planung und wohin sehen sie die Entwicklung für die TGA im Kontext der seriellen Sanierung und Bauplanung ggf. gehen?
Bernd Beierkuhnlein: Unsere Zielstellung ist es natürlich, alle fürs Projekt notwendigen Technikkomponenten schnittstellenfrei im Ground Cube unterzubringen und diesen vormontiert und anschlussfertig zum Einsatzort zu liefern. Dabei müssen sich einzelnen Fachplanungsbereiche miteinander verzahnen, um eine serielle Umsetzung zu ermöglichen. Das bedeutet zwingend eine durchgehende Abstimmung aller Gewerke, denn eine serielle Vorbereitung ist die Grundvoraussetzung für die serielle Sanierung. In enger Zusammenarbeit mit den im Projekt federführenden Planern ergänzen wir auch fehlende Planungsleistungen aus unserem Leistungsspektrum, sodass für den Kunden schlussendlich ein Technikprodukt entsteht, das nicht nur sinnvoll ist, sondern auch wirtschaftlich. Wir merken aber, dass vielen Unternehmen, vor allem in der Wohnungswirtschaft, nicht über die entsprechende Datengrundlage verfügen, um deren Bestände sauber in einen seriellen Sanierungsplan einordnen zu können. Wir erfassen deshalb betroffene Objekte oder ganze Portfolien seriell selbst und strukturieren die Ergebnisse für unsere Kunden nach gleichgelagerten Modernisierungsmöglichkeiten, damit schlussendlich jeder Invest so kosteneffizient wie möglich eingesetzt wird.
Terminhinweis:
Energiesprong on Tour
Am 20.3. 2024 lädt die Dena zu einer Energiesprong-Exkursion in Berlin ein. Zu erleben ist serielles Sanieren live, wahlweise dazu drei Sanierungsprojekte. Außerdem bietet sich die Option, mit den beteiligten Akteuren vor Ort zu sprechen. Hier der Link zur Anmeldung: www.t1p.de/tab-03-24-EnergiesprongTour.
