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Sondierungsprojekt – Entwicklung eines Grundkonzeptes

1.4 Entwicklung der Varianten

Abbildung des Quartiers in einem 3D-Modell

Zu Beginn stand die Abbildung des Quartiers und der umliegenden Nachbargebäude als 3D-Modell. Dies diente mehreren Zwecken:

  1. Es gibt es einen guten generellen Überblick des Quartiers hinsichtlich Dichte, Ausrichtung, Sonnenstand und damit einhergehende Eigen- und Fremdverschattung.
  2. Aus dem 3D Modell können wichtige Daten wie Brutto-Grundfläche (BGF), Nutzflächen (NF) und sämtliche Bauteilflächen gegen außen einfach und zuverlässig bestimmt werden.
  3. Das 3D-Modell dient als Grundlage für die Konzeptionierung und Simulation möglicher PV-Systeme. PV-Simulationstools können die 3D-Modelle einlesen und unter Berücksichtigung der Verschattungssituation und der standortbedingten Sonneneinstrahlung die passiven (z.B. solare Erträge durch Fenster) als auch aktiven solaren Gewinne quantifizieren.

Die ermittelte erneuerbare Strom-Erzeugung durch PV kann unter Annahme typischer Gebäudeparamater dem Energiebedarf gegenübergestellt werden und unter Berücksichtigung zusätzlicher Energieverbräuche für Beleuchtung, Nutzerstrom und entsprechender dynamischer Regelungskonzepte zu einer Aussage über die erzielbare Energiebilanz, möglichen Eigenverbrauch und Autonomie- und Autarkiegrad und damit über die Erreichung eines Plusenergiestandards zusammengefasst werden.

Potenzialerhebung

1. Umweltwärme

Untersucht wurden die Möglichkeiten der Nutzung von Grundwasser und oberflächennaher Erdwärme. Eine thermische Grundwasser-Nutzung war zu Beginn laut Erdwärmepotentialkataster der Stadt Wien (MA 20, 2013) denkbar. Diese Option wurde im Laufe des Projektes wieder verworfen, da am Grundstück Altlasten (Ölsee) vorhanden sind.

Laut Potentialanalyse GBA (Götzl, 2018) ist das Erdreichwärmepotential hoch, auf Grundlage der Fachexpertise wurden als Grundlage für die Dimensionierung der Energieversorgung 200 m tiefe Erdwärmesonden mit einer Leistung von 35 W/m angenommen. Durch Abstände von mindestens 10 m zwischen den Sonden ist die Regeneration über die Kühlung ausreichend. Eine detaillierte Simulation und Dimensionierung erfolgte in einer späteren Phase.

2. Erneuerbare Energie

Das Quartier wurde in einem ersten Schritt mit den vier Standardvarianten zur PV-Belegung ausgestattet, um das Potential zur Solarenergienutzung abzuschätzen. Für die optimierte Variante PV_PEQ wurde in Abstimmung mit den planenden Unternehmen eine vorab optimierte Variante entwickelt. In der folgenden Tabelle sind die relevanten Daten für die optimierte Variante angeführt.

Solaraktive Flächen

 

Flächen

Optimierte Variante

Solarverpflichtung Wien (Mindestwert)

Aufdach

2.174

 

Fassaden PV

911

 

Gesamt

3.085

 

Installierte Leistung

 

Gesamt

kWp

617

Ca. 139

Bezug BGF

kWp/100m²BGF

2,6

0,6

Bezug NGF

Wp/m²NGF

32,9

7,4

Bezug Person

kWp/Person**

1,2

0,2

Erträge

 

Gesamt

MWh/a

490

 

Spezifisch

kWh/m²NGF*a

26,2

 

Effizienz PV

kWh/kWp

795

 

Bezug bebaute Fläche

kWh/m²BBF a

67,0

 

Bezug Person

kWh/Person*a

916

 

Bezug Person

W/Person

105

 

 Tabelle 1: PV-Dimensionierung Pilzgasse, die gemeinsam mit den Architekten erstellt wurde.

**Die Personenanzahl bezieht sich auf eine übliche Belegungsdichte im Wohnbau mit 35 m² NGF/Person und dient Vergleichszwecken

Durch die geplanten Nutzungen im Dachbereich (Dachterrassen, Dachcafé, Gemeinschaftsbereich) kann nur ein Teil mit den kostengünstigen Aufdachanlagen bestückt werden. Der Rest wird vor allem als semitransparente Fläche in den Stiegenhäusern und als Verschattungselemente an der Fassade ausgeführt.

3. Abwärme-/„Abkälte“-quellen waren zu Beginn nicht bekannt. Ein bestehender Lebensmittelhandel in unmittelbarer Umgebung wurde in einer späteren Phase des Forschungsprojekts angesprochen.

Differenzkostenaufstellung

Zu jeder dieser erarbeiteten Bilanzrechnungen aus Erzeugung und Verbrauch wurden Differenzkostenschätzungen angefertigt. Diese basierten bei Baustandard und Haustechnik auf den Differenzkosten zu einer mit den jeweiligen Quartiers-Stakeholdern (Investoren, Entwickler) abgestimmten Ausgangsvariante, oft aber nicht ausschließlich der gesetzliche Mindeststandard. Die PV-Kosten wurden separat durch typische Errichtungspreise pro Quadratmeter herangezogen. Die Maßnahmen zur Erreichung des Plus-Energie-Quartiers als auch die daraus resultierenden Kosten wurden den Stakeholdern in einem gemeinsamen Treffen präsentiert. In anschließenden Gesprächen wurden die Bereitschaft zur Umsetzung, sowie der weitere Projektzeitplan abgeklärt.

Anhand dieser Gespräche entschied sich das Projektteam gemeinsam für die zwei Projekte, die am Wahrscheinlichsten umgesetzt werden – Pilzgasse und Ottakringer_leben. Mit diesen zwei Projekten wurden detaillierte Simulationen und Untersuchungen durchgeführt.