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© shutterstock: Grand Warszawski
18.01.2021

Vom richtigen Zeitpunkt: Eine falsche Entscheidung ist besser als keine Entscheidung

Nichts ist im Planungsprozess schlimmer, als eine nicht getroffene Entscheidung. Diese fast dogmatische Wahrheit muss jede an einem Bauprojekt beteiligte Person einmal am eigenen Leib erfahren, um sie zu verinnerlichen.

Falsch getroffene Entscheidungen sind demnach immer noch besser als nicht getroffene, da auch falsch getroffene Entscheidungen zu Resultaten führen, die irgendwann erkannt und korrigiert werden können. Noch besser sind natürlich jene Entscheidungen, die richtig getroffen werden. Doch der Teufel steckt wie so oft im Detail und zwar in Form einer weiteren Entscheidungsdimension, nämlich: dem richtigen Zeitpunkt. Wann müssen also jene wichtigen Fragen gestellt werden, über die Entscheidungen abgeleitet und gewünschten Ergebnisse erzielt werden? Die Praxis hat gezeigt, dass insbesondere im Bereich der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) dieser „point of no return“, an dem sich ein gutes Haustechnikkonzept von einem sehr guten zu unterscheiden beginnt, oft übersehen wird.

Realistische Werte sind die Basis eines jeden Konzepts.

An zwei fiktiven Beispielen soll verdeutlicht werden, dass eine effiziente und kostengünstige Haustechnik schon im Vorentwurf, der in der Regel im Rahmen des Architekturwettbewerbs stattfindet, mitentwickelt werden muss. Im Idealfall beginnt im Vorentwurf bereits ein interdisziplinärer Planungsprozess. Geschieht dies nämlich nicht, ist die Haustechnik im besten Fall nur kostenintensiv, oder schlimmer, ein Totalschaden.

Beispiel Lüftung: Wie viel ist genug?

Eine mechanische Be- und Entlüftung gehört in Bildungseinrichtungen zum Stand der Technik. Werden neue Bildungseinrichtungen geplant, wird häufig die Installation einer solchen Anlage anvisiert. Soweit so gut. Doch kein Haustechnikgewerk nimmt mehr umbauten Raum in Anspruch als eine Lüftungsanlage. Werden Technikraum und Verteilzonen also nicht von Beginn an auf dieses Gewerk abgestimmt, fehlt meist der nötige Platz. Die Folge sind laute, zugige und stromfressende Anlagen. Denn was viele nicht wissen: Wird der Querschnitt der Lüftungsleitungen aus Platzgründen halbiert, kann die Stromaufnahme am Ventitlator auf das bis zu Achtfache steigen.

Um die korrekten Querschnitte der Lüftungskanäle und des Lüftungsgerätes zu ermitteln, benötigt man vorher die maximalen Luftmengen, die von der Komfortlüftung gefördert werden müssen. Und genau an diesem Punkt tut sich in der Planung eine Fragestellung auf, die durch kein Regelwerk, sondern nur durch Sachverstand zum richtigen Zeitpunkt gelöst werden kann: Wie viel Luft benötigt das Gebäude?

Ganz so einfach ist es allerdings nicht: Nehmen wir eine Bildungseinrichtung an, die für 250 SchülerInnen und 20 PädagogInnen ausgelegt ist. Im Schulgebäude befinden sich nicht nur Klassenzimmer für die SchülerInnen, sondern auch noch eine multifunktionale Aula mit Platz für 150 Personen (Mittagstisch, Abendveranstaltung, Teilungszonen) sowie Musik- und Werkraum für je 25 Personen. Addiert man alle theoretisch möglichen Sitzplätze zusammen ergibt sich eine Zahl von 470. Dem gegenüber steht eine tatsächliche Personenanzahl von 270. Unterstellt man eine Luftmenge von 30 m³ pro Person und Stunde ergeben sich Werte zwischen knapp über 8.000 m³/h und 14.000 m³/h. Welcher diese Werte ist nun korrekt?

In der Praxis zeigt sich oft, dass technische Einrichtung auf den maximal erdenklichen Auslegungsfall dimensioniert werden – eine durchgehende Belegung eines jeden Raumes mit einer gewissen Anzahl an SchülerInnen und PädagogInnen. Der Gedanke ist klar: besser mehr als weniger. Personen, die sich in den Unterrichtsräumen befinden, können sich aber nicht gleichzeitig in der Aula aufhalten und Lehrkräfte die sich nicht im Konferenzzimmer befinden sind zwangsweise in einem der anderen Räumlichkeiten anzutreffen.

Statische Maximalauslegungen sind zwar Normkonform, generieren aber überdimensionierte und investitionskostenintensive Lüftungsanlagen, die wenn überhaupt, nur wenige Stunden im Jahr gebraucht werden. Ist eine Temperierung der Raumluft über die Lüftungsanlage angedacht, steigen durch die großen Luftmengen proportional die Leistungen für Heizung und Kühlung, die dann in der Praxis ebenfalls nicht abgerufen werden.

Techniker bei der Arbeit

Die ingenieursmäßige Herausforderung liegt darin, die erforderliche Luftmenge am individuellen Projekt dynamisch zu ermitteln und zu versuchen, die Realität bestmöglich abzubilden. Daher ist es für die Planer und Planerinnen notwendig, die wahrscheinliche Personenzahl im Unterrichtsfall je Raum seitens der Gemeinde und der PädagogInnen zu erhalten. Realistische Werte sind die Basis eines jeden Konzepts. Kennzahlen mit Sicherheitsaufschlag führen wiederum zu den bekannten, überdimensionierten Anlagen. Sollte durch außergewöhnliche Ereignisse, wie eine öffentliche Gemeindeversammlung, in der Aula die Personenanzahl weit über dem Planungswert liegen, erscheint es in diesem Ausnahmefall verhältnismäßig, einfach durch das Öffnen eines Fensters Abhilfe zu schaffen.

Aber was heißt es von der Norm abzuweichen – ist das überhaupt möglich? Die Antwort lautet ja. Als Beispiel dient die Heizlastermittlung von Gebäuden, also die Berechnung die aussagt, wie groß ein Wärmeerzeuger geplant werden muss. So ist wenig bekannt, dass die Leistungsermittlung eines Passivhauses oder eine thermodynamische Gebäudesimulation auch nicht nach Norm erfolgt, sondern mit einem Planungswerkzeug, das viel genauer auf die tatsächliche Nutzung und Lage des Gebäudes eingeht, als es eine Standardberechnung kann. Das bedeutet aber keineswegs Verzicht auf Komfort. Egal wie die Planerin oder der Planer rechnen, das Gebäude wird immer behaglich warm. Nur Kessel, Fernwärmeanschluss oder Wärmepumpe können kleiner und somit günstiger ausfallen. Durch genaueres Planen werden sozusagen „Gürtel und Hosenträger“ überflüssig, und innovative Haustechniksysteme oft erst ermöglicht.

Beispiel Heizung: Mittendrin ist nicht früh genug

Grundwasserwärmepumpen eignen sich ausgezeichnet, wenn es darum geht große Energiemengen erneuerbar bereitzustellen. Sie sind effizient und gut integrierbar. Allerdings kann nicht immer beliebig viel Grundwasser entnommen werden. In manchen Fällen steht einfach nicht genügend Wasser zur Verfügung oder die Entnahme würde sich negativ auf die Rechte von anderen NutzerInnen auswirken. Selbstredend bedeuten große Energiemengen auch mehr Kosten für Wärmepumpe und Brunnen. In diesem fiktiven Beispiel plant eine Gemeinde die Errichtung eines größeren Veranstaltungszentrums. Bereits einige Nachbargebäude werden mit Grundwasser beheizt und gekühlt. Somit steht schon beim Architekturwettbewerb fest, dass die Gemeinde auf diese Art der Heizung setzen will und alles scheint geklärt. Knapp vor dem Spatenstich bekommt das TGA-Planungsbüro den Auftrag, die wasserrechtliche Genehmigung vorzubereiten. Auf Basis der Heizlastberechnung laut Norm wird die dafür nötige Wassermenge ermittelt. 

„Insbesondere größere Objekte sind kaum noch ohne thermodynamische Simulation richtig planbar. Der Einsatz solcher Werkzeuge sollte von Anfang an standardmäßig eingeplant werden.“

Andreas Riedmann, Gebäudetechniker bei Energie Tirol

Das Ergebnis ist eindeutig: so viel Wasser steht nicht zur Verfügung und die Kosten für Wärmepumpe und Brunnen sind zu hoch. Zum ungünstigsten Zeitpunkt wird also festgestellt, dass das geplante Haustechniksystem nicht umsetzbar ist. An dieser Stelle im Planungsprozess gabelt sich der Weg – entweder das aktuelle Konzept wird über den Haufen geworfen, oder das bestehende optimiert. Mit einer thermodynamischen Simulation können Leistungen und Energiemengen viel genauer bestimmt werden als mit Standardberechnungsverfahren. Die Praxis hat zudem gezeigt, dass die Kennwerte so immer kleiner und damit günstiger werden. Nicht selten liegen die Unterschiede in den Berechnungsmethoden zwischen 30 und 50 Prozent. Insbesondere größere Objekte sind kaum noch ohne thermodynamische Simulation richtig planbar. Der Einsatz solcher Werkzeuge sollte aber nicht wie in diesem Beispiel als Notlösung zum Einsatz kommen, sondern von Anfang an standardmäßig eingeplant werden.

Fazit
Zusammengefasst ist es ist jedenfalls so, dass sich eine Investition in eine bedarfsgerechte TGA-Planung bereits am Tag der Errichtung rechnet – nicht erst im laufenden Betrieb. Allerdings ist es bei Konzepten, die von den entsprechenden Normen abweichen immer notwendig, dass diese von den AuftraggeberInnen aktiv mitgetragen werden. Viele Planungsbüros scheuen diese kostenoptimalen Planungsansätze, da ein Abweichen von den einschlägigen Normen bei Rechtsstreitigkeiten zu deren Ungunsten ausgelegt werden kann. Planende und AuftraggeberInnen sind also gleichermaßen in der Pflicht. Es steht jedoch fest, dass an dieser Art von Planung kein Weg vorbeiführt, wenn mit minimalem finanziellen Aufwand ein Maximum an NutzerInnenzufriedenheit und Effizienz erreicht werden soll.