Forschungsbericht - LifeCycle Tower

Lifecycle Tower
Haus der Zukunft

Energieeffizientes Holzhochhaus mit bis zu 20 Geschossen
in Systembauweise
M. Zangerl, H. Kaufmann, C.Hein u.a.

Berichte aus Energie- und Umweltforschung 00/2010

Eigentümer, Herausgeber und Medieninhaber:
Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie
Radetzkystraße 2, 1030 Wien
Verantwortung und Koordination:
Abteilung für Energie- und Umwelttechnologien
Leiter: DI Michael Paula

 

Kurzfassung



 

Ausgangssituation/Motivation

Das rasche Urbanisierungswachstum der nächsten Jahre bedingt einen deutlich erhöhten Platzbedarf in den Städten. Überwiegend werden Bauten in konventioneller Stahlbeton-Bauweise errichtet. Die zunehmende Ressourcenknappheit sowie steigende Rohstoffpreise lassen den Baustoff Holz immer interessanter werden. Auch bieten (Hoch)Häuser ungenutzte Potentiale zur Energieerzeugung und –speicherung. Bauwerke werden in der Regel als individuelle Prototypen erstellt, was hohe Baukosten sowie lange Planungs- und Errichtungszeiten bedingt. Systembauweisen hingegen geben Kostensicherheit und führen zu signifikanten Qualitäts- und Wirtschaftlichkeitsoptimierungen. All diese Überlegungen waren der Motivator, ein Produkt am Bausektor zu schaffen, mit dem die Abhängigkeit von konventionellen Baustoffen und Energieträgern reduziert werden kann. Das Projekt baut dabei auf Ergebnissen von Vorprojekten auf, in denen die technische Machbarkeit eines Holzhochhauses erforscht und Ansätze für nachhaltige Gebäudeentwicklungen erarbeitet wurden (achtplus, Immo Rate, inkl.wohnen).

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel des Projektes LifeCycle Tower war es, ein baureifes, flexibles Holzfertigteil-Baukastensystem zur Errichtung energieeffizienter Bürohochhäuser, mit bis zu 20 Geschossen zu entwickeln. Ein weiterer Schwerpunkt war eine auf die Konstruktion abgestimmte Gebäude- und Fassadentechnik, welche dazu beiträgt, vom energie-verbrauchenden zum energieerzeugenden Gebäude zu gelangen und dadurch einen Beitrag zu einem CO2-neutralen Gebäudesektor zu leisten.

Im gegenständlichen Forschungsprojekt wurde dabei folgendes Hauptziel definiert:

Entwicklung eines baureifen, flexiblen Holzfertigteil-Baukastensystems:

  • für Hochhäuser mit bis zu 20 Geschossen
  • zur Nutzung als Büro, Wohnung und/oder Hotel
  • mit höchsteffizientem Energiekonzept
  • mit positiver Energiebilanz

Es sollte erstmalig ein Holz-Baukastensystem als eigenständiges Produkt entwickelt werden, das die Anforderungen an Brandschutz, Akustik und Tragfähigkeit erfüllt.

Methodische Vorgehensweise

Über den gesamten Projektverlauf kam ein integraler Planungsprozess zur Anwendung, was bedeutet, dass Vertreter sämtlicher Disziplinen (Architektur, Statik, Facility Management, Gebäudetechnik etc.) die wesentlichen Aufgaben gemeinsam und ganzheitlich bearbeitet haben. Ein weiteres zentrales Element der Methodik war die Durchführung von theoretischen Simulationen, die mit realen Versuchen (z.B. Brandversuch) überprüft und bestätigt wurden.

Ergebnisse und Ausblick

Folgende Ergebnisse liegen zum Ende des Projektes vor:

  • ein umfassendes Gebäudekonzept für Konstruktion, Gebäudetechnik und Fassade
  • ein Holz-Baukastensystem als neues, eigenständiges Produkt, das die Anforderungen an Brandschutz, Akustik und Tragfähigkeit erfüllt
  • ein produkt- und herstellerneutrales Gebäudetechnik-Layout inkl. Fassadenkonzept
  • ein Energiedesign für ein Plusenergiehaus
  • eine einreichfähige Planung für einen fiktiven Standort
  • eine lebenszyklusorientierte Wirtschaftlichkeitsberechnungen
  • eine CO2 Bilanz und Zertifizierung.

Das gesamte Gebäudesystem wurde auf seine technische und ökonomische Umsetzbarkeit sowie auf ökologische Kriterien ausgerichtet. Dadurch wurde ein Produkt kreiert, das Signifikanz hat und Kostensicherheit während des gesamten Lebenszyklus’ bietet. Erreicht wurde dies mittels einer modularen, industriell herstellbaren Holzverbundbauweise, welche die Tragstruktur für ein energetisch optimiertes Fassadensystems bildet. Haustechnik, Fassade und Konstruktion bilden dabei ein voneinander abhängiges Gesamtsystem.

Die im gegenständlichen Forschungsprojekt gewonnenen Erkenntnisse sollen im nächsten Schritt anhand eines Demonstrationsprojektes veranschaulicht und weiter optimiert werden.