Wie sich Bauen im Bestand rechnet

Für große Teile des Gebäudebestandes in Deutschland gilt auch heute noch: Abriss und Neubau lohnen sich eher als eine aufwändige energetische Ertüchtigung. Vor allem, weil die Planung ­bislang langwierig und mit Risiken behaftet war. Das Büro raumwerk aus Frankfurt zeigt mit dem Umbau einer Wohnanlage in Wolfsburg nun, wie digitale Kalkulation und Planung Bausubstanz schützen kann.

Text: Tim Westphal

Schwieriger Bestand: Die innenliegenden ­Balkone schmälern den nutzbaren Wohnraum für die Bewohner:innen
Foto: raumwerk

Schwieriger Bestand: Die innenliegenden ­Balkone schmälern den nutzbaren Wohnraum für die Bewohner:innen
Foto: raumwerk

Der Erhalt wertvoller Gebäudesubstanz und deren energetische Sanierung ist nicht nur eine planerische wie technologische Herausforderung, sondern eine Pflicht bei steigenden Baukosten, knapper werdenden Ressourcen und vielerorts fehlendem Wohnraum. Hierzu gehört aber nicht allein das Dämmen der Fassaden, Kellerdecken oder Dächer, sondern eine gesamtenergetische Betrachtung des Bestands. Digitale Planungsmethoden wie BIM sind hierbei elementar: Sie schaffen einen deutlichen Mehrwert bei der Planung, in der Bauphase und für einen effizienten Gebäudebetrieb. Dass BIM neben Neubauprojekten auch im Sanierungsbereich sinnvoll ist, stellen die Architekt:innen von raumwerk aus Frankfurt am Main aktuell unter Beweis: Sie ertüchtigen eine Wohnanlage in Wolfsburg umfassend und machen sie fit für die kommenden Jahrzehnte. „Der Gebäudebestand in Deutschland ist enorm. 22 Mio. Gebäude gibt es, die 35 % des gesamten deutschen Energieverbrauchs ausmachen. Etwa drei Viertel dieser Gebäude sind vor 1979 errichtet worden – und damit vor der 1. Wärmeschutzverordnung gebaut. Viele dieser Bauten sind bis heute gar nicht oder nur unzureichend saniert“, stellt die Deutsche Energie Agentur dena in ihrem Gebäudereport 2021 heraus.

Der achtgeschossige Wohnbau in der Mozartstraße in Wolfsburg stammt aus einer Zeit, in der Wärmeschutz und Energieeinsparung keineswegs geregelt waren. Die kompakten, insgesamt 88 Wohnungen im Bestand sind als Betonfertigteilkonstruktion in den späten 1960er-Jahren gebaut worden. Die Philipp Holzmann AG hatte sie damals als robusten wie kostengünstigen Wohnungsbau für den Wolfsburger VW-Konzern errichtet. Die Wohnanlage ist heute im Besitz der Volkswagen Immobilien GmbH in Wolfsburg. Das Büro raumwerk aus Frankfurt am Main saniert die Wohnanlage nun von Grund auf. Der gesamte Baukörper wird hierbei bis auf die tragenden Betonfertigteile entkernt. Die Baumaßnahme umfasst unter anderem eine Asbestsanierung der Fassaden, den kompletten Neuaufbau der Gebäudehülle, die Dämmung der Decken und Kellerwände, die gesamte TGA samt Heizung, Sanitär und Elektro, eine dezentrale Wohnraumlüftung sowie den Einsatz einer Wärmepumpe, Fernwärmenutzung und den Innenausbau.

Visualisierung: Durch außenliegende Balkone
erweiterten die Architekt:innen günstig die
Wohnfläche und damit auch den Wohnkomfort
Grafik: raumwerk

Visualisierung: Durch außenliegende Balkone
erweiterten die Architekt:innen günstig die
Wohnfläche und damit auch den Wohnkomfort
Grafik: raumwerk

Wohnqualität zu bezahlbaren Preisen

Die Möglichkeiten zur Planung neuer Grundrisstypen, die in Zukunft mehr potenzielle Mieter:in­nen ansprechen könnten, ist aufgrund des vorgegebenen Rasters der Betonfertigteile limitiert. Das hinderte das Architekturbüro bei seiner umfassenden BIM-Planung jedoch keineswegs daran, neue Konzepte umzusetzen. So sind in der obers­ten Etage drei kleinere Wohnungen zu zwei größeren zusammengefasst; hinzu kommen insgesamt 11 barrierefrei ausgebaute Wohnungen und vorgestellte Balkone, die den Wohnraum zum Garten hin erweitern und die Wohnqualität im Gegensatz zu den bisherigen Loggien nochmals erhöhen. Die konstruktive Besonderheit, dass fast alle Betonfertigteile tragend ausgebildet sind, bedeutet, dass die neuen Grundrisse fast identisch zu den bisherigen sind. Das ist kein Manko. Ihre gute Nutzbarkeit ist nach heutigen wie künftigen Maßstäben gegeben. Mit Größen von ca. 70 mbei den Dreizimmerwohnungen mit Balkon wird ein begehrtes Segment bedient. Singles, Paare oder kleine Familien mit einem Kind sollen sich angesprochen fühlen von dem auch nach der umfassenden Sanierung weiterhin günstigen Wohnraum, der unter 10 Euro/m²liegen wird.

Bei den Grundrissen konnten die Architekt:innen nur geringe Anpassungen vornehmen, die umso
effizienter geplant werden mussten
Grafik: raumwerk

Bei den Grundrissen konnten die Architekt:innen nur geringe Anpassungen vornehmen, die umso
effizienter geplant werden mussten
Grafik: raumwerk

Bewahren, erhalten und weiterhin nutzen

Für eine Sanierung des bestehenden Wohngebäudes machte sich das planende Architekturbüro von Anfang an stark. Auf der Weiternutzung der Gebäudestruktur fußt der gesamte Entwurf von raumwerk. Die darin gebundene graue Energie stellt einen wesentlichen Faktor in der Nachhaltigkeitsbetrachtung dar. Die Wohnanlage soll nach DGNB Gold zertifiziert werden, was einen umfassenden Maßnahmenkatalog erfordert. Als absolut positiv zahlt hier unter anderem der ­komplette Erhalt der Raumstruktur aus Stahl­betonfertigteilen ein. „Eine der größten Herausforderungen“, so betont Thorsten Wagner, Geschäftsführender Gesellschafter bei raumwerk und einer von drei Büropartnern, „sind die Wärmebrücken. Das Gebäude ist ja aus einzelnen Scheiben zusammengesetzt. Und es gibt überall Einbindungen der Elemente, z. B. Auskragungen. Die DGNB-Zertifizierung können wir daher nur mit thermischen Pufferzonen und einer wärmebrückenfreien Hülle erreichen. Wir planen jetzt mit einer Laubengangerschließung, die zwar komplett geschlossen wird – aber trotzdem als Fluchtweg dienen darf, da sich 70 % der Verglasung öffnen lassen.“

Das hohe Maß an Einschränkungen, die der Bestand mit sich bringt, erfordert ein umso höheres Maß an effizienter Planung, um aus dem Wenigen das Optimum zu generieren: „In der Tradition des Werkswohnungsbaus der VW AG sollen die Wohnungen auch nach der Sanierung für alle Bevölkerungsschichten leistbar sein, daher mussten wir alle Maßnahmen vorab genau auf ihre Wirtschaftlichkeit prüfen“, sagt Thorsten Wagner. Ein hoher „Wiederholungsfaktor“ habe die Kosten reduziert. Möglich wurde dieser nicht zuletzt durch die exakte Mengenberechnung, Fenster- und Türlisten sowie die optimierte Schlitz- und Durchbruchplanung mittels der BIM-Methode, die die gemeinsame Planung von Architekt:innen und Fach­ingenieuren:innen deutlich effektiver gestaltete.

Offener Planungsansatz

Das Büro raumwerk arbeitet bereits seit vielen Jahren mit dem BIM-Planungsprogramm Vectorworks und setzen auf Open BIM bei ihren vielfältigen Projekten. Der Vorteil: Ein von raumwerk erstelltes Gebäudemodell kann für alle eingebundenen Fachplanungsbüros die Basis sein. Ihre Fachplanungen können sie IFC-basiert, also system- und herstelleroffen, in das Projekt einbringen. Im Wolfsburger Projekt entstehen die Fachplanungen zwar auf 2D-Plänen, welche die Architekt:innen von raumwerk in ihr Gebäudemodell einarbeiten. Aber das ist längst nicht mehr bei allen Projekten so. Limitierend ist hierbei keineswegs die Architekturplanung in Open BIM, sondern vielmehr das erst langsam wachsende Verständnis der eingebundenen Fachplanungsbüros, die sich den Nutzen von BIM nur allmählich erschließen.

Breiter Einsatz des BIM-Modells

Die modellbasierte Planung in Vectorworks erfolgte in zwei Schritten: Zum einen gab es das Bestandsmodell, in dem die Abrissplanung eingearbeitet ist. Damit ließen sich zuverlässig alle Massen und Mengen ermitteln, die für die Ausschreibung der Abriss- und Umbauarbeiten relevant waren. Zum zweiten gibt es das Planungsmodell, das die komplette Architekturplanung mit allen Fachplanungen abbildet. Für raumwerk liegt der Mehrwert durch BIM längst auf der Hand. Thorsten Wagner: „Wir nutzen unser Planungsprogramm vom Wettbewerb bis in die Ausführungsplanung hinein. Es ist eine entscheidende Stärke des Programms, dass wir so viele Projektphasen damit begleiten können. Das BIM-Modell kommt für unsere Kostenplanung, bei der Massen- und Mengenermittlung oder für die früher so aufwendigen Fenster- und Türlisten zum Einsatz. Nicht zu vergessen sind dabei die Pläne selbst, die wir aus unserem Architekturmodell ableiten, also Grundrisse, Ansichten, Schnitte in der Ausführungsplanung. Darüber hinaus setzen wir es ein beim Austausch mit den Fachplanern oder für externe Visualisierungsbüros, die alle mit dem offenen IFC-Modell arbeiten können.“

Effizienz und Zeitgewinn für mehr Qualität

Letztlich ist das konzertierte Zusammenspiel aller Teamplayer ein wichtiger Erfolgsfaktor im Wolfsburger Projekt, das mithilfe der bei raumwerk etablierten Planungsmethode BIM auch für diese Sanierung Anwendung findet. Und das selbst vor dem Hintergrund, dass noch nicht alle Planungsbeteiligten modellbasiert arbeiten. An dem Effizienz- und Qualitätsgewinn partizipieren alle. Grundrissalternativen, schnelle Ad-hoc-Visualisierungen direkt aus dem Gebäudemodell, in der Baubesprechung mit dem Bauherrn oder der virtuelle Gang mittels VR durch die neu gestaltete Architektur schaffen Planungssicherheit. Und verbessern so nicht zuletzt auch die Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten: „Die digitale Planung hat uns zum Beispiel bei der Entwicklung der Fassadenvarianten unterstützt. Die neue Gebäudehülle konnte so sehr einfach mit den verschiedenen Fachgremien bis hin zu Bauaufsicht in ihrer neuen Funktionsweise und Gestalt visua­lisiert, diskutiert und optimiert werden“, erinnert sich Thorsten Wagner. Die neue Lamellenfassade an der Straßenseite sowie die Balkonanlage an der Gartenseite und die Ausgestaltung der barrierefreien Eingangssituation erhielten nicht nur eine schnelle Zustimmung vom Bauherren, sondern auch von den zuständigen Behörden.

Das modellbasierte Arbeiten bedeutet für die Architekt:innen von raumwerk einen Zeitgewinn, der nicht nur die Effizienz steigert und die Kosten drückt, sondern auch die eigene Arbeit entlastet: Sämtliche Änderungen auf der Grundrissebene im BIM-Modell beispielsweise werden auch in den Ansichten, Schnitten und auf allen Planebenen nachgeführt. Die Veränderungen werden ebenso bei der Ausgabe der Massen und Mengen berücksichtigt. Händische Nacharbeit in aufwendig zu führenden Excel-Listen wie früher, entfallen damit. Gerade beim schwierigen Bauen im Bestand der 1960er- und 1970er-Jahre ist das Arbeiten mit BIM daher ein entscheidendes Instrument, um die Kostenvorteile eines Abrisses zu nivellieren und Bausubstanz zu erhalten.  

Autor: Tim Westphal ist seit 2016 ­selbstständig mit eigener PR- und Kommunikations­agentur sowie Beratungsdienstleis­tungen im ­Architektursektor
www.timwestphal.de
Foto: Zorica Funk, München

Autor: Tim Westphal ist seit 2016 ­selbstständig mit eigener PR- und Kommunikations­agentur sowie Beratungsdienstleis­tungen im ­Architektursektor
www.timwestphal.de
Foto: Zorica Funk, München

 

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