HY3GEN – „Ein nachwachsendes Haus“

Bearbeitung:
Durch die Arbeitsgemeinschaft HY3GEN- Ambrozy, Delugan-Meissl, raum und kommunikation, Ökologieinstitut, Küblböck, Waclawek, Wimmer.

Technischer Innovationsgehalt:
Einbindung von Technologieentwicklungs- und/oder Grundlagenforschungsprojekten aus "Haus der Zukunft".

Bauweise:
HY3GEN: Nachwachsende, hybride Gebäude der dritten Generation:
Mehrdimensionales Planen und Bauen (ökologisch,ökonomisch und sozial optimierend, funktional hybrid -"Hardware").
Modulare Konfiguration.

Bauteile:
weniger "high-tech", "einfache" Systemlösungen ohne komplizierte Materialkombinationen

"Reduktion von Abhängigkeiten", z.B. Passivhausqualität statt dem Erfordernis von Flächenheizungen; Entwicklung von Installationssystemen, die von der baulichen Struktur weitgehend unabhängig sind.

Bausysteme mit Schnittstellen.

(ökologischer) Materialeinsatz:
Maximaler (technisch restringierter) Ersatz nicht nachwachsender Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe.

Haustechnik
Unabhängigkeit der technischen Basisinfrastruktur.

Offenheit und Erweiterbarkeit gegenüber Entwicklungen im Informations- Technologiebereich, Integration von Kommunikationstechnologien und Telematikdiensten

Energieverbrauch-Energieeinsparungsmassnahmen:
Heizwärmebedarf: max. 15 kWh/m²/a

Reduzierung der Grauen Energie um mindestens 25% im Vergleich zu konventionellen Bauweisen.

Energiebereitstellung aktiv/passiv:
Gewinnmaximierende Solarstrategie.

Nutzung erneuerbarer Energieträger:
Maximaler (technisch restringierter) Ersatz nicht nachwachsender Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe.

Lebenswegbetrachtung:
Langfristig hoher Wert der Bestände über die gesamte Lebensdauer baulicher Strukturen, insbesondere Nachweis der höheren Wertbeständigkeit eines HY3GEN-Objektes (Benchmarking).

Reduzierung der Grauen Energie um mindestens 25% im Vergleich zu konventionellen Bauweisen.

100% Recycling der Baumaterialien (incl.Altsubstanz),
75% Recycling der Baurestmassen.

Wartung und Reparatur:
Für die Organisationsphasen Bewirtschaftung und Instandhaltung werden entsprechende Organisations- und Gebäudeverwaltungsmodelle entwickelt.

Sonstiges:
Risikomanagement und gezielter Umgang mit Unsicherheit.

Ökologische und biologische Verträglichkeit:
Die Erarbeitung eines Pflichtenheftes und eines Qualitätssicherungsplans in der Vorentwurfsphase, wo ökologische Kriterien des Gebäudes und seiner Materialien definiert werden, dient als Führungsinstrument für die Planungs- und Realisierungsphase.

Nutzunskonzept:
Maximal 75% der Nettonutzfläche für Wohnnutzung, bis zu 75% gewerbliche Nutzung, bedarfsweise auch höherer Wohnnutzungsanteil.

Sozialverträglichkeit:
Mischnutzung wohnen/arbeiten.

Hohe Lebensqualität durch hohes Grünvolumen im Ausmass von mindestens 100% der bebauten Fläche -horizontale und/oder vertikale Begrünung.

Planungs- und Realisierungsprozess:
Eine neue Planungshaltung.

Titel und Synopse

HY3GEN - Ein nachwachsendes Haus

Das hybride Gebäude der dritten Generation, dessen Grundzüge im vorliegenden Projekt definiert werden, ergänzt die Entwurfsprinzipien Nutzungsmischung und Flexibilität um den Aspekt der ökologischen Nachhaltigkeit, um so zu einem hinsichtlich seiner Nutzungsoptionen, Wirtschaftlichkeit und Ökologie langlebigen und anpassungsfähigen Gebäude zu gelangen.

Beschreibung

Status
abgeschlossen

Kurzfassung

HY3GEN - Das hybride Gebäude der dritten Generation

Im urbanen Raum werden Standzeiten von Gebäuden immer kürzer. Das ist einerseits Resultat sich verändernder Bedürfnisse einer immer schnelllebigeren Gesellschaft, andererseits in der gebauten Struktur nach heutigem Standard vorprogrammiert. Die beträchtliche Belastung der Umwelt durch schwache Lebenszyklusbilanzen durchschnittlicher Bauten ist Ausgangspunkt für das vorliegende Projekt.

Um die ökologische Gesamtbilanz von Gebäuden zu verbessern, wurden im Projekt HY3GEN parallel drei Hauptziele für den Gebäudeentwurf verfolgt:  

• Nutzungsflexibilität im Gebäudekonzept,

• Nachhaltigkeit in Konstruktion und Material

• und geringer Primärenergieeinsatz im Gebäudebetrieb.

 

Als Hybride werden in der Architektur Gebäude bezeichnet, die bei hoher städtebaulicher Dichte unterschiedliche Funktionen auf der Parzelle vereinen.  

Als erste Generation hybrider Gebäude gilt die Bebauung ganzer Blocks mit komplexen Nutzungspaketen in amerikanischen Innenstädten ab Ende des 19. Jahrhunderts. Die zweite Generation wurde mit dem Ziel entwickelt, im Bereich der Bauteile und Komponenten optimal auf individuelle Bedürfnisse der Nutzer zu reagieren und ein Maximum an Flexibilität zu bieten.  

Das hybride Gebäude der dritten Generation, dessen Grundzüge im vorliegenden Projekt definiert werden, ergänzt die Entwurfsprinzipien Nutzungsmischung und Flexibilität um den Aspekt der ökologischen Nachhaltigkeit, um so zu einem hinsichtlich seiner Nutzungsoptionen, Wirtschaftlichkeit und Ökologie langlebigen und anpassungsfähigen Gebäude zu gelangen.  

Im Einzelnen bedeutet das:  

• Das Gebäude ist ökologisch optimiert durch sparsame Ressourcennutzung, Einsatz nachwachsender Rohstoffe und Minimierung von Emissionen bei der Errichtung und Nutzung des Gebäudes.

• Es ist nutzerfreundlich durch die nach individuellen Anforderungen auch nachträglich anpassungsfähigen Grundrisse und Ausstattungen.

• Durch diese Nutzerfreundlichkeit und optimierte Operationskosten erreicht das Gebäude ein hohes Marktpotenzial. Es soll über seine gesamte Lebensdauer hinweg sowohl für den Eigentümer als auch für den Nutzer wirtschaftlich und wertbeständig bleiben. Dazu tragen neben einer Vollkostenbetrachtung über den gesamten Lebens- und Nutzungszyklus des Gebäudes auch ein breites Angebot an sekundären Dienstleistungen im Bereich Informationstechnologien, Mobilität und Hausservices bei.

 
Es handelt sich um ein Gebäudekonzept, das sich den Anforderungen der sich in dauernder Veränderung begriffenen Umwelt anpassen lässt und so Baustein der „Stadtentwicklung im feinen Korn“ sein kann.

In mehr als zehn gemeinsamen Arbeitssitzungen und vielen Einzelbeiträgen wurden im Zusammenspiel unterschiedlicher Professionen und wirtschaftlicher Positionen die Entwicklungsbedingungen eines hybriden Gebäudeprototyps ausgelotet. Erarbeitet wurde ein Pflichtenheft, das im Laufe des Entwicklungsprozesses von den für unterschiedliche Work Packages zuständigen Professionisten immer weiter detailliert, ergänzt und revidiert und mit dem gesamten Team abgestimmt wurde. Es umfasst die Themenbereiche Projektentwicklung, Flächenwidmung, Baukörpertypologien, Tragwerkssysteme, Bau- und Konstruktionsweisen, Bauökologie und technische Gebäudeausrüstung. Dabei ermöglichte die disziplinenübergreifende Kommunikation von Fachplanern, Architekten und Bauträgern von Beginn an die Entwicklung einer ganzheitlichen Gebäudelösung.  

Gemäß den erarbeiteten Grundlagen war die Errichtung eines HY3GEN-Prototyps im Rahmen eines Pilotprojekts vorgesehen. Nach Akquisition eines geeigneten Grundstücks in Wien-Simmering wurde mit der Anwendung des HY3GEN-Ansatzes auf dem konkreten Standort begonnen. In Abstimmung mit dem Bauträger und der Behörde wurde dafür zunächst ein Flächenwidmungs- und Bebauungsplanentwurf erstellt, der den besonderen Ansprüchen eines HY3GEN-Gebäudes entspricht und im vorliegenden Bericht dokumentiert ist. Das Pilotprojekt wurde jedoch nicht ausgeführt.  

Das Einzeldesign hybrider Gebäude ist abhängig von Standort, wirtschaftlicher Bauaufgabe und Raumprogramm. Nichtsdestotrotz gibt es eine Reihe verallgemeinerbarer planerischer und technischer Charakteristika und Kenndaten hybrider Gebäude, die für das Programm „Haus der Zukunft“ mit dem vorliegenden Beitrag erarbeitet wurden und zukünftigen Projektentwicklungen als Handbuch zur Verfügung stehen.  

 

Projektbeteiligte

Projektleitung

Dr. Robert Korab und Horst Fuchs
Raum & Kommunikation

  Projekt- und Kooperationspartner (ARGE HY3GEN)  

• DI Heinz Geza Ambrozy, Atelier Ambrozy

• Arch. Elke Delugan-Meissl, Delugan_Meissl Associated Architects

• DI Helmut Wimmer, Büro DI Helmut Wimmer

• Ing. Norbert Küblböck, DI Henryk Czaja, Vienna Öko Systems

• DI Ronald Mischek und Dr. Thomas Belazzi, Mischek ZT GesmbH

• Robert Lechner, Österreichisches Ökologie-Institut

• DI Uta Brenner, Horst Fuchs, Dr. Robert Korab, DIAnnika Schönfeld und DI Arch. Berndt Stingl-Larome, raum & kommunikation

• Arch. DI Fritz Waclawek, k/haus – Architekt

   

 

Publikationen

HY3GEN (2007)

Ein nachwachsendes Haus
Schriftenreihe 27/2007 R. Korab, E. Delugan-Meissl, C. Schweiger, H. G. Ambrozy, H. Wimmer, N. Küblböck, H. Czaja, R. Mischek, T. Belazzi, R. Lechner, F. Waclawek , Herausgeber: Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie
Deutsch, 186 Seiten, € 4.00

Title and Synopsis

HY3GEN - A Regenerative Building

The "third generation hybrid building" (HY3GEN), whose main features are being defined in this project, has expanded this approach to include the integration of aspects of efficient resource utilization in construction and operation as well as the use of regenerative raw materials and renewable energy.

Project description / tasks

Status
completed

Summary

HY3GEN – The Third Generation Hybrid Building

In urban areas the lifetime of buildings becomes shorter. This is on the one hand the result of the changing needs in a fast moving society. On the other hand this is programmed in contemporary standards of built structures. The considerable environmental impact through weak life cycle balances of average buildings is the starting point for the present project.

To strengthen the ecological performance of buildings the HY3GEN project pursued three main objectives in the design process:

• flexibility of utilisation,

• sustainability in construction and material

• and low primary energy consumption in the operation of the building..

In terms of architecture, hybrids are buildings that combine different functions with high density on one lot. Hybrid buildings were designed and built in American inner cities as early as at the end of the 19th century as multifunctional structures. The second generation of hybrid buildings was developed with the goal of using construction components optimally designed to respond to the individual needs of the building's users and a maximum of flexibility.

The "third generation hybrid building" (HY3GEN), whose main features are being defined in this project, has expanded this approach to include the integration of aspects of efficient resource utilization in construction and operation as well as the use of regenerative raw materials and renewable energy.

The goal is to realize a building concept that is adapted to the requirements of its surroundings (environment, users and the market) in a holistic and flexible manner:

• The building is ecologically optimized owing to efficient resource utilization, the use of regenerative raw materials and the minimization of emissions during construction and use of the building.

• It is user-friendly due to the fact that the floor plans and furnishings are adaptable to the needs of the individual users whenever required.

• The fact that the building's uses can be changed if required in conjunction with optimized operation costs gives the building a very high market potential. The intention is to keep the building cost-efficient and competitive over its entire usable life for both the owner and the users. This is achieved by applying the full cost calculation approach over the entire usable life of the building as well as by a broad range of secondary services offered in areas like information technology, mobility and home services.

HY3GEN, the "regenerative building" is characterized by a modular construction typology. Based on a building block system, flexible floor plans and furnishing variants with standardized connections are designed to meet the most varied requirements and permit the flexible adaptation to changed needs.

In more than ten team meetings and lots of individual contributions the requirements of a hybrid building prototype have been elaborated in cooperation of different professions and economic positions. In the process the specifications were being detailed, complemented and revisited by the different professionals and coordinated with the whole team. The specifications include details concerning project development, zoning, urban structures, building structure, construction, building ecology and technical facilities. In the interdisciplinary discourse of planners, architects and housing developers it was possible to develop an integrated building solution.

The erection of a HY3GEN-prototype according to these principles was provided for within a pilot project. After the acquisition of an appropriate building lot in Vienna-Simmering the application of the HY3GEN specifications began. In accordance with the housing developer a zoning plan was designed which responds to the special requirements of a HY3GEN building. The zoning plan is being documented in this report. However the pilot project was not put into practice.

The specific design of hybrid buildings depends on the location, the economic building task and the functional programme. Nevertheless there is a set of technical and planning characteristics and features of hybrid buildings which have been collected for the programme "Haus der Zukunft" (“Building of tomorrow”) in this report and can be used as a handbook for future project developments.

Project partners

Project management

Dr. Robert Korab und Horst Fuchs
Raum & Kommunikation

Project and cooperation partners (ARGE HY3GEN)

• DI Heinz Geza Ambrozy, Atelier Ambrozy

• Arch. Elke Delugan-Meissl, Delugan_Meissl Associated Architects

• DI Helmut Wimmer, Büro DI Helmut Wimmer

• Ing. Norbert Küblböck, DI Henryk Czaja, Vienna Öko Systems

• DI Ronald Mischek und Dr. Thomas Belazzi, Mischek ZT GesmbH

• Robert Lechner, Österreichisches Ökologie-Institut

• DI Uta Brenner, Horst Fuchs, Dr. Robert Korab, DIAnnika Schönfeld und DI Arch. Berndt Stingl-Larome, raum & kommunikation

• Arch. DI Fritz Waclawek, k/haus – Architekt