Generalsanierung und Neugestaltung zweier Fakultätsgebäude in Innsbruck

Zweieiige Zwillinge

Zwei bis auf ihre Höhe ursprünglich identische Institutsgebäude der Universität Innsbruck zeigen auf beispielhafte Art und Weise, welches Potenzial selbst gewöhnliche Stahlbeton-Skelettbauten der 60er Jahre in sich tragen und wie sie teilweise sogar auf Passsivhausstandard nachgerüstet werden können.

Text: Roland Pawlitschko, Fotos: Thomas Jantscher

1968 westlich der Innenstadt auf dem Hauptplatz des Campus Technik zusammen mit einer Reihe gleichförmiger Schwesterbauten errichtet, waren die beiden Sichtbetongebäude der Fakultäten für Architektur und Technische Wissenschaften der Universität Innsbruck nicht mehr nur nicht zeitgemäß, sondern v. a. brandschutz- und haustechnisch in einem kritischen Zustand. Hinzu kamen erhebliche Mängel wie etwa die baufälligen, die Häuser komplett umrundenden Fluchtbalkone und die Tatsache, dass beide Häuser jeweils nur über ein Fluchtreppenhaus verfügten. Was ursprünglich mit dem Wunschdenken einer einfachen Sanierung im benutzten Zustand verknüpft war, entwickelte sich nach der 2009 erfolgten Auslobung eines europaweit offenen Generalplanerwettbewerbs zu einer doch sehr umfassenden Baumaßnahme – umgesetzt in einem integralen Planungsprozess durch den Gewinner ATP architekten ingenieure aus Innsbruck.
Glasschuppenfassade und Raumgewinn
Das viergeschossige Gebäude der Architekten präsentiert sich heute als »Architekturwerkstatt« mit offenem Grundriss und schuppenförmiger Glasfassadenschicht – beides Charakteristika, die dafür sorgen, die Entstehungszeit des Hauses völlig vergessen zu machen. Die mit offenen Fugen schräg gesetzten, rahmenlosen Verbundglasscheiben verleihen dem Gebäude ein lebendiges Gesicht und dienen zugleich als wirksamer Witterungs- und Sonnenschutz, der auf Jalousien und ähnliches verzichten lässt. Dass sich die dahinter liegende, raumhohe Festverglasung nicht in der Ebene der alten Fensterbänder unmittelbar an den Betonstützen befindet, sondern an der ehemaligen Außenkante der abgebrochenen Fluchtbalkonbrüstungen (die dazugehörenden Balkonplatten wurden entfernt, die Konsolen verkürzt), erbrachte pro Geschoss einen beachtlichen Flächengewinn von ca. 180 m².
Ebenso stark verändert wie das äußere Erscheinungsbild zeigen sich auch die rund um einen Betonkern mit neuem Schachteltreppenhaus organisierten Obergeschosse – die Erschließungszonen und die große Aula im EG wurden erst vor wenigen Jahren saniert und blieben daher weitgehend unverändert. Geprägt werden die Büro-, Seminar-, Besprechungs- und Übungsbereiche v. a. von dem aus allen Himmelsrichtungen tief einfallenden Tageslicht, das von den verzinkten Blechen am Boden der neuen Wartungsbalkone (zwischen den beiden Glasfassaden) zusätzlich reflektiert wird. Einen wesentlichen Beitrag in diesem Zusammenhang leisten aber auch die konsequent raumhohen Glastrennwände, die von jedem Standpunkt den Blick auf die Berge Tirols erlauben. Die großzügige Raumwirkung wird unterstützt von einem einheitlichen Boden aus Eichen-Industrieparkett sowie offen als studentische Anschauungsobjekte unter der Rohdecke installierte Haustechnikleitungen. Grundsätzlich sind die Geschossflächen flexibel teilbar: Anschlussmöglichkeiten für Trennwände bestehen alle 2,50 m an der Außenfassade im Bereich der links und rechts der Lüftungsklappen als schlanke vertikale Körper gestalteten Heizkörper und Kabelkanäle.
Flächenbündige Elementfassade und Energieeinsparung
Beim achtgeschossigen Hochhaus der Fakultät für Technische Wissenschaften lag der Schwerpunkt auf einer in Zusammenarbeit mit dem Passivhaus Institut geplanten energetischen Modernisierung, die der Bauherr, die Bundesimmobiliengesellschaft BIG, während des Planungsverlaufs als Modellvorhaben in ein Forschungsprojekt zum nachhaltigen, energieeffizienten und zugleich wirtschaftlichen Bauen (BIG MODERN) einbettete. Auch bei diesem Gebäude war ein zweites Fluchttreppenhaus nötig, das die Architekten im Betonkern dort unterbrachten, wo sich zuvor die WC-Anlagen befanden – diese wurden mit vergleichsweise geringem Aufwand an anderer Stelle neu platziert. Anders als bei der »Architekturwerkstatt« wurden die Fluchtbalkone hier allerdings komplett abgebrochen, während die Beton-Fensterbrüstungen erhalten blieben. Hintergrund für diese Maßnahme ist eine außen vor die Brüstung gesetzte Alu-Elementfassade mit flächenbündigen Fensterbändern. Sie verleiht dem Hochhaus nicht nur ein ebenfalls völlig anderes Erscheinungsbild, sondern ist auch maßgeblich mitverantwortlich dafür, dass der Heizwärmebedarf von ursprünglich 180 kWh/m²a auf derzeit rund 20 kWh/m²a reduziert werden konnte.
Im Sinne einer ganzheitlichen Bewertung von Energieeffizienz und Nachhaltigkeit zog die BIG den Kriterienkatalog »Total Quality Building« (TQB) der Österreichischen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (ÖGNB) hinzu. Am Ende erreichte das sanierte Hochhaus einschließlich der niedrigen, lediglich ertüchtigten Nebengebäude 917 von 1000 möglichen Qualitätspunkten, in den Untergruppen »Gesundheit & Komfort« und »Baustoffe & Konstruktion« sogar die maximale Punkteanzahl – damit gilt es als zweitbestes saniertes Bürogebäude Österreichs. Nach Angaben des Passivhaus Instituts konnte der Primärenergiebedarf durch die Sanierung um insgesamt 75 % auf ca. 100 kWh/m²a reduziert werden.
Passive natürliche Nachtauskühlung
Aufgrund seiner geografischen Lage weist Innsbruck eine um ca. 20 % höhere Solarstrahlung auf als etwa das deutsche Mittel, was bisher im Hochhaus der Technischen Wissenschaften – auch wegen der hohen inneren Wärmelasten – oft zur Überhitzung der Innenräume führte. Da im Inntal gleichzeitig selbst an heißen Sommertagen relativ kühle Nächte zu verzeichnen sind, war es nur noch ein kleiner Schritt zur natürlichen Nachtauskühlung, die sich (für beide Fakultätsgebäude) auch wegen der als Speichermassen dienenden massiven Betonkerne und -böden als ideal erwies. In der Folge entwickelten Architekten und Fassadenplaner gemeinsam mit dem für die Bauphysikplanung beauftragten Passivhaus Institut ein über die Gebäudeleittechnik ansteuerbares Senkklappverbundfenster, mit dem sich die nächtliche Luftzufuhr in die weitgehend abgeschlossenen Innenräume temperaturabhängig automatisch regeln lässt. Dieses Fenster besteht aus vier Scheiben: einer inneren Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung (Ug = 0,7 W/m²K) mit erhöhtem Sonnenschutzfaktor g # 0,4 und einer äußeren, für wartungs- und Reinigungszwecke öffenbaren Prallscheibe in Verbundbauweise. Dazwischen liegt, windgeschützt, ein motorisierter Sonnenschutz. Insgesamt erreichte diese »3+1 Verglasung« einen guten Wärmedurchgangswiderstand von Ug = 0,57 W/m²K. Der U-Wert des gesamten, eingebauten Fensters beträgt je nach Fenstergröße zwischen 0,75 und 0,80 W/m²K.
Integraler Teil der Nachtauskühlung ist die wegen der vielen Räume im Kernbereich ohnehin nötige Lüftungsanlage, mit der (via Grundwasserbrunnen kühlbare) Zuluft nicht – wie im unsanierten Bestandsgebäude – in die Kernflächen eingebracht wird, sondern mittels geringfügiger Leitungsverlängerungen direkt in die Büroräume. Von dort gelangt die Luft durch gläserne, schallabsorbierende Überströmelemente über den Bürotüren erst in den Flur und dann in die bereits bestehenden Abluftkanäle in den Sanitärbereichen. Einerseits werden die Räume auf diese Weise auch ohne manuelles Öffnen der Fenster ganzjährig natürlich belüftet. Andererseits tragen die eigens entwickelten Überströmelemente in den Bereichen, die nicht im Zuge der Modernisierung mit Glastrennwänden versehen wurden, zur natürlichen Belichtung der Flure bei. In der Architekturwerkstatt erfolgt die Nachtauskühlung mithilfe der bereits erwähnten Lüftungsklappen auf ganz ähnliche Weise. Wegen des offenen Grundrisses waren allerdings keine Überströmelemente nötig.
Modernisierung mit Augenmaß
Die größte Besonderheit bei der Modernisierung des Hochhauses liegt sicherlich in der Kombination eines intelligent steuerbaren, prototypisch eigens entwickelten und zugelassenen Fensters mit der passiven natürlichen Nachtauskühlung – also in der Kombination einer hoch entwickelten Hightech-Lösung und einer absoluten Lowtech-Lösung. Dass nicht nur hier, sondern überall in diesem Projekt mit Augenmaß vorgegangen wurde, zeigt sich z. B. daran, dass die Verbundestriche ebenso unangetastet blieben (sie erhielten lediglich einen neuen Kautschukbelag) wie zahlreiche Leichtbautrennwände oder die unter den Fenstern geführten Kabelkanäle, die, erst vor wenigen Jahren installiert, aus Kostengründen nicht erneuert wurden.
Nicht alltäglich sind aber auch andere Umstände: Zum einen waren den Architekten insbesondere die räumlichen Gegebenheiten der Architekturfakultät wohlbekannt: der Projektleiter hatte dort einst selbst studiert. Zum anderen war das Passivhaus Institut nicht nur als Bauphysikplaner am Projekt beteiligt, sondern in gewisser Weise auch als betroffener Nutzer. So befindet sich der von Wolfgang Feist, dem Gründer des Passivhaus Instituts, geleitete »Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen« im Hochhaus der Fakultät für Technische Wissenschaften. Hinzu kam im Verlauf der Planungsarbeiten schließlich noch der Ansporn, ein Vorzeigeprojekt zu realisieren: durch das oben erwähnte Forschungsprojekt BIG MODERN, aber auch durch das angestrebte Erreichen des weltweit anwendbaren EnerPHit-Standards, einem vom Passivhaus Institut speziell für Sanierungsprojekte entwickelten Programm für effektive und wirtschaftliche Sanierungen. Dieser Standard wurde vor wenigen Jahren eingeführt, weil der Neubau-Passivhaus-Standard bei Altbaumodernisierungen nicht immer mit vernünftigen Mitteln erreichbar ist – zulässig sind nun u. a. ein höherer Energiebedarf sowie reduzierte Anforderungen an die Luftdichtigkeit.
Ein Monitoring, das die Schaltzustände der Beleuchtung ebenso erfasst wie Energieverbräuche, Raumtemperaturen und Raumluftqualitäten, ist noch nicht abgeschlossen, weshalb sich heute leider noch keine Prognosen treffen lassen. Zumindest im Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen waren die sommerlichen Temperaturen nach Auskunft der Mitarbeiter allerdings selbst im Jahrhundertsommer 2015 an der Südfassade untertags nie höher als 27 ° – ganz so, wie es die Simulationen im Vorfeld vorhergesagt hatten. •

Standort: Technikerstraße 15, A-6020 Innsbruck
Bauherr: Universität Innsbruck / BIG Bundesimmobliengesellschaft, Wien
Architekten, Tragwerks- und TGA-Planung: ATP architekten ingenieure, Innsbruck
Gesamtprojektleitung: Hans Kotek, ATP
Projektleitung Planung: Paul Ohnmacht, ATP
Bauphysik: Passivhaus Institut, Innsbruck (Wolfgang Feist, Harald Malzer, Laszlo Lepp)
Fassadenplanung: gbd Projects, Dornbirn
Lichtplanung: Bartenbach lighting design, Aldrans
BGF: 36 200 m², davon Architekturfakultät 12 800 m², Fakultät für Techn. Wissenschaften 19 300 m²
BRI: 138 200 m³
Primärenergiebedarf: Architekturfak. 203,4 kWh/m2a, davon 150,5 kWh/m²a nichterneuerbarer, 52,9 kWh/m²a erneuerbarer Anteil); Fakultät für Techn. Wissenschaften 199,8 kWh/m²a (nach PhP, nicht vgl.bar mit Berechnung für Energieausweis)
Heizwärmebedarf: Architekturfakultät nach Sanierung 31,9 kWh/m²a , Fakultät für Techn. Wissenschaften vorher 237,79 kWh/m²a, nach Sanierung 15,75 kWh/m²a
Baukosten: keine Angaben
Bauzeit: 2013-14
Zertifizierungen/Auszeichnungen: TQB-Zertifikat und klima: aktiv-Standard Gold, Österreichische Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (ÖGNB) , EnerPHit »Sanierung Passivhausstandard«


Beteiligte Firmen:
Senkklappfenster: Schüco, Bielefeld/Wien, www.schueco.com
Glasschuppen: Guardian – SG Solar, www.guardian.com, mit Srarmann Metallbau, Klagenfurt, www.starmann-metallbau.at
Überströmöffnungen: Huter & Söhne, Innsbruck, www.huter.soehne.at/
Kautschukböden (Fakultät für Techn. Wissenschaften): »noraplan signa«, Nora systems, Weinheim, www.nora.com
Holzböden Hochkantparkett (Architekturfak.): Reinlein Holz & Parkett, Stadl-Paura, reinlein-parkett.com
Gebäudeleittechnik: Siemens, Innsbruck, www.siemens.com
Heizung: Molin, Wels, www.molin.at
Lüftung: Dietrich, Kirchbichl, www.dietrichluft.at
Brandschutz: Tyco, Wien, www.tyco-austria.at/home-at
Aufzüge: ThyssenKrupp Aufzüge, Innsbruck, www.thyssenkrupp-aufzuege.at
Türen und Tore: Tortec, Wolfsegg am Hausruck, www.tortec.at