RENARHIS - Nachhaltige energetische Modernisierung und Restaurierung historischer Stadtquartiere

Der Zielkonflikt zwischen Wirtschaftlichkeit, Umwelt- bzw. Klimaschutz und der Erhaltung wertvoller Bausubstanz mit ihrer identitätsstiftenden urbanen Funktion wird besonders deutlich bei der Frage, auf welchem Weg eine architektonisch vertretbare energetische Modernisierung und Restauration für die stark gegliederten und mit Gesimsbändern und anderen Ornamenten ausgestatteten Fassaden der Bauten des frühen 20. Jahrhunderts zu erreichen ist. Übliche Ansätze mit außenseitiger Wärmedämmung sind hier nicht anwendbar. Andererseits bieten die für die Zwischenkriegszeit typischen Gebäude der genossenschaftlichen Arbeitersiedlungen durch ihren Ensemble-Charakter neue Möglichkeiten einer vernetzten, regenerativen Energieversorgung. Rund 26% der Wohngebäude in Deutschland vor 1948 erbaut. Die Entwicklung von Konservierungs- und Modernisierungskonzepten für diese Gebäudeklasse stellt deshalb einen wirtschaftlich bedeutenden Beitrag dar.

Inhalt des Vorhabens ist die Entwicklung eines energetischen Modernisierungskonzeptes unter Berücksichtigung der erhaltenswerten Bausubstanz historischer Stadtquartiere mit dem Ziel, durch eine dezentrale (autarke), regenerative Energieversorgung Synergieeffekte in Verbindung mit dem speziellen Energiebedarf einer historischen Ensemble-Architektur nutzbar zu machen.
Anhand eines vorhandenen Stadtquartiers aus den 1920er Jahren sollten nachhaltige Restaurierungskonzepte erarbeitet werden, die Modellcharakter haben und sich auf vergleichbare historische Gebäude und Quartiere übertragen lassen.
Ein wichtiges Ziel war dabei, die Wohnkosten auf einem sozial verträglich niedrigen Niveau zu erhalten, um den traditionellen Charakter der Siedlungen zu bewahren. Die Ergebnisse wurden abschließend in einem allgemein nutzbaren Leitfaden zusammengefasst.

Für die bauhistorische Aufarbeitung wurden Details ausgearbeitet sowie Informationen über die Konstruktion der Dächer, Wand- und Bodenaufbauten gesammelt, ein tachymetrisches Aufmaß der Fassaden und die Vermessung einzelner Wohnungsgrundrisse ergänzen die Analysen. Auf dieser Basis wurde eine ausführliche Baudokumentation für alle Gebäude mit einer bauhistorischen und architektonischen Würdigung erstellt und ein Konservierungs- und Nutzungskonzept für architektonische Modernisierungsentwürfe erarbeitet.

In einer Sozialstudie wurde die Bewohnerstruktur der Wohnanlage und des umliegenden Stadtteils sowohl in ihrer historischen Entwicklung betrachtet, als auch ihre momentane Zusammensetzung analysiert. Um die Akzeptanz einer energetischen Gebäudesanierung im Ensemble zu überprüfen wurden in 73 der 158 Haushalte leitfadengestützte Interviews durchgeführt. Die Wohnqualität vor der Sanierungsmaßnahme war in vielen Fällen durch Probleme mit den Fenstern, der Heizung, dem Raumklima und in der Folge durch Schimmelbildung beeinträchtigt.

Für die historischen Fassaden wurde ein Dämmkonzept mit feuchteregulierender Innendämmung entwickelt und mithilfe von Simulationen bewertet. Weitere bauphysikalische Untersuchungen betreffen Raumklima (Schimmelvermeidung), Schallschutz und Brandschutz. Die vorhandenen Grundrissstrukturen können mit geringem Aufwand an die aktuell vorhandenen Anforderungen angepasst werden. Auch die Nachverdichtung der Wohnanlage durch den Ausbau der Dachgeschosse ist in vielen Bereichen umsetzbar. Auch der gewünschte private Außenbereich ist trotz des Verzichts auf Balkone in der Fassade durch entsprechende Nutzungen der Innenhöfe gut darstellbar.

Besonders anspruchsvoll stellte sich die Umsetzung der Innendämmung im Bereich der Balkenköpfe dar. Basierend auf detaillierten  bauphysikalischen Analyse konnte eine konstruktive Lösung gefunden werden, die sichergestellt, dass ausreichend Wärme an den Balkenkopf geführt wird, um diesen vor zu hoher Holzfeuchte und den damit verbundenen Schimmelrisiko zu schützen.

Als Ergebnis einer Bestands- und Potenzialanalyse wurden zwei differenzierte Versorgungsvarianten entwickelt: Kraft-Wärme-Kopplung mithilfe eines Blockheizkraftwerks (BHKW) oder ein solarthermisches Konzept mit Pellet-Kessel. Der Einsatz eines BHKW stellt eine Kompensationsstrategie dar, wenn bauseitig energetische Sanierungen nur eingeschränkt möglich sind, d. h. bei geringer Dämmstärke.
Die Solarthermie-Variante besticht durch überschaubare Investitionskosten und eine ausgereifte Anlagentechnik. Alle Varianten wurden einer detaillierten Wirtschaftlichkeitsprüfung unterzogen.

Zur ökonomischen Beurteilung der einzelnen Energieversorgungsvarianten wurde auf das dynamische Annuitätenverfahren gemäß der VDI 2067-1 zurückgegriffen. Im Projekt wurde ein Berechnungstool auf Basis der VDI 2067 entworfen, das eine wirtschaftliche Beurteilung der vorliegenden Varianten ermöglicht. Die Wärmegestehungskosten können damit für unterschiedliche Versorgungsvarianten gegenübergestellt werden. Zur ökonomischen Bewertung der Wärmedämmmaßnahmen wurde auf das Beurteilungsverfahren „Kosten der eingesparten kWh Endenergie“ zurückgegriffen. Die Investitionskosten werden den durch die geplanten Maßnahmen eingesparten Energiekosten gegenübergestellt.

Die im Projekt beschriebenen Arbeitspakete wurden in Form eines Leitfadens dokumentiert und lassen sich auch auf andere genossenschaftliche Wohnquartiere und Ensemblebauten des 19. und frühen 20. Jahrhunderts übertragen.