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Sonnenfänger mit Energieüberschuss

In Pressbaum bei Wien ist das erste CO2-neutrale Wohnhaus Österreichs eröffnet worden. Dass von Hein-Troy Architekten geplante und von der Firma Velux finanzierte „Sunlighthouse“ soll demonstrieren, wie sich Energieeffizienz, die Nutzung erneuerbarer Energien und der Innenraumkomfort gleichermaßen optimieren lassen.

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Foto: Adam Mørk

Der Entwurf von Hein-Troy Architekten geht auf einen 2008 von Velux ausgelobten, zweistufigen Architektenwettbewerb unter neun eingeladenen Architekturbüros zurück. Der seither nochmals überarbeitete Entwurf des Architekturbüros aus Bregenz und Wien signalisiert schon von Weitem, dass beim „Sunlighthouse“ vor allem die Tageslichtnutzung optimiert werden sollte: Der Querschnitt weitet sich nach oben, der Sonne entgegen, um auch das Erdgeschoss über Dachflächenfenster belichten zu können. Grund ist die eigentlich ungünstige, extreme Hanglage des Grundstücks, das zwar „im Grünen“ liegt und einen weiten Blick über den Wienerwaldsee bietet, aber keine reine Südausrichtung aufweist und überdies von Bäumen verschattet ist. Auch auf die Aufenthaltsqualität im Freien wurde Wert gelegt: Ein Einschnitt gliedert den langgestreckten, schlanken Baukörper, wodurch eine windgeschützte Freiterrasse entsteht.

Foto: Adam Mørk

Optimierte Tageslichtversorgung
Für die Erreichung des angestrebten Nullenergiestandards arbeiteten die Architekten und ihr Bauherr Velux eng mit zwei wissenschaftlichen Projektpartnern zusammen: der Donau Universität Krems und dem Österreichischen Institut für Baubiologie und –ökologie in Linz. Die Donau-Universität zeichnete vor allem für die Optimierung der Tageslichtversorgung verantwortlich. Durch Simulationen und Untersuchungen am Modell unter einem „künstlichen Himmel“ wurde erreicht, dass die Wohnräume des Sunlighthouse mehr als viermal so viel Licht erhalten, wie dies die gültige Norm empfiehlt.

Gemessen wird der Tageslichteintrag in Gebäuden – und auch hier - anhand des Tageslichtquotienten (TQ), der angibt, wie viel Prozent der Tageslichthelligkeit im Freien auch im Inneren des Gebäudes „ankommen“. Gemessen wird außen wie innen auf einer Höhe von 85 cm unter dem Fußboden. Wie tageslichtarm unsere Räume in der Regel sind, verdeutlicht die Kennzahl aus der Norm DIN 5034-4: Sie empfiehlt für Wohnräume einen durchschnittlichen Tageslichtquotienten von nur 0,9%. Im Sunlighthouse war dagegen ein TQ von durchschnittlich 5% für die Wohnräume gefordert. Der Fensteranteil des Hauses beträgt 42% bezogen auf die Wohnnutzfläche.

 

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Foto: Adam Mørk

Das Energiekonzept
In die energetische Bilanzierung des Gebäudes wurde nicht nur – wie sonst üblich - die Betriebsenergie für Heizen, Kühlen, Licht und Belüftung einbezogen, sondern auch der Haushaltsstrom (zum Beispiel für Küchengeräte) und die gesamte „Graue Energie“, die in der Gebäudekonstruktion sowie den technischen Installationen steckt. Umso ambitionierter ist vor diesem Hintergrund das Nullenergieziel des Sunlighthouse: Die – vor allem durch Photovoltaik und Solarthermie – gewonnene Energie soll nicht nur den Energiebedarf des Hauses im Jahresverlauf decken, sondern binnen 30 Jahren auch die Graue Energie „amortisieren“. Der errechnete Energiebedarf (inklusive Haushaltsstrom) beträgt 54 kWh/m²a. Ihm gegenüber steht eine Energieerzeugung von 68 kWh/m²a, was einen Überschuss von rund 14 kWh pro Quadratmeter und Jahr ergibt.

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Grafik: VELUX

Maßgeblichen Anteil daran, dass die Graue Energie im Lebenszyklus des Gebäudes überhaupt ausgeglichen werden kann, hat die Konstruktionsart, die für das Sunlighthouse gewählt wurde. Die tragende Konstruktion der Obergeschossse wurde in Holzriegelbauweise aus regional gewonnenem Holz ausgeführt und mit Zellulose gedämmt. Für Keller und Fundament verwendeten die Architekten „Slagstar“-Ökobeton. Hierbei wird der sonst übliche Portlandzement, der in der Produktion erhebliche Mengen an CO2 freisetzt (rund 5% der weltweiten CO2-Emissionen stammen aus der Zementproduktion), durch Hüttenzement ersetzt. Dieses Bindemittel war in ähnlicher Form schon in den 40er- bis 60er-Jahren in Europa verbreitet – damals vor allem wegen seiner chemischen Widerstandsfähigkeit. Aus ökologischer Sicht bietet es den Vorteil, dass zur Herstellung kein Brennprozess erforderlich ist. Laut Hersteller bedeutet dies gegenüber herkömmlichen Zementarten eine CO2-Einsparung von 73% bis 90% je nach Vergleichsprodukt.

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Grafik: VELUX

Die Zukunft
Das Sunlighthouse in Pressbaum soll zunächst ein Jahr lang als Demonstrationsobjekt für alle Interessenten offenstehen. Danach soll es an einen privaten Eigentümer weiterverkauft werden – und muss dann seine Praxistauglichkeit im Alltag beweisen. Auch in der Betriebsphase will Velux von der Donau-Universität Krems jedoch ein umfassendes Monitoring-Programm durchführen lassen.

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