Nachhaltiger Holz-Modulbau. Eine urbane Lösung für bezahlbaren Wohnraum?

Inhaltsverzeichnis

I. THEORETISCHER TEIL

1. EINLEITUNG

2. SITUATION UND PROBLEMATIK IN DEUTSCHLAND

2.1. WOHNUNGSNOT

2.2. KLIMAZIELE / GEG

3. NACHHALTIGES BAUEN

3.1. KLIMAWIRKUNG BAUSEKTOR

3.2. LEBENSZKLUSBETRACHTUNG – GRAUE ENERGIE

3.3. LEBENSZYKLUSKOSTEN

3.4. SOZIOKULTURELLE UND FUNKTIONALE DIMENSION

4. NATURBANES WOHNEN

5. BAUEN MIT HOLZ

5.1. BEGRIFFLICHKEITEN

5.1.1. INDUSTRIELLES BAUEN

5.1.2. MODULARITÄT

5.1.3. VORFERTIGUNG

5.1.4. MASS CUSTOMIZATION

5.2. HOLZ ALS BAUSTOFF ZUR VORFERTIGUNG

5.2.1. HOLZ ALS KLIMASCHÜTZER

5.2.2. VORFERTIGUNG IM HOLZBAU

5.2.3. MODULARITÄT IM HOLZBAU

5.2.4. HOLZBAUSYSTEME

HOLZRAHMENBAU

FLÄCHIGE SYSTEME

EINSATZ DER HOLZBAUWEISEN

5.2.5. FERTIGUNGSPLANUNG MIT HOLZ

5.2.6. KOSTENANALYSE IM HOLZBAU

PROJEKT WOLFURT

BAUBETRIEBLICHE BEWERTUNGSKRITERIEN

5.3. BAURECHTLICHE EINTEILUNG IM MEHRGESCHOSSIGEN HOLZBAU

5.4. GESUNDES BAUEN UND WOHNEN

6. BEGRÜNTE GEBÄUDEHÜLLE

6.1. POSITIVE EIGENSCHAFTEN DER GEBÄUDEBEGRÜNUNG

6.2. KOSTEN

6.3. HORIZONTALE BEGRÜNUNG

6.4. MÖGLICHKEITEN EINER FASSADENBEGRÜNUNG

6.4.1. BODENGEBUNDENE BEGRÜNUNG

6.4.2. WANDGEBUNDENE BEGRÜNUNG

II. ANALYTISCHER TEIL

7. METHODISCHES VORGEHEN

7.1. VERWENDETE PROGRAMME

7.2. EXCELTOOL MASS CUSTOMIZATION

8. HOLZMODUL

8.1. WANDKONSTRUKTION

8.1.1. WÄRME UND FEUCHTESCHUTZ

8.1.2. ENTSCHEIDUNGSPARAMETER ZUR FASSADENBEGRÜNUNG

8.2. FLACHDACH IN HOLZBAUWEISE MIT DACHBEGRÜNUNG

8.2.1. FEUCHTESCHUTZ

WÄRMEDÄMMUNG IN DER TRAGEBENE, BEGRÜNT

WÄRMEDÄMMUNG OBERHALB DER TRAGEBENE, BEGRÜNT

SEPARATE BELÜFTUNGSEBENE, BEGRÜNT

8.2.2. WÄRMESCHUTZ

8.3. FUßBODEN/-DECKENKONSTRUKTION

8.4. SCHALLSCHUTZ

8.5. BRANDSCHUTZ

9. SIMULATION MIT IDA ICE

9.1. GRUNDEINSTELLUNGEN

9.2. ERSTE SIMULATIONSERGEBNISSE

9.3. ZWEITE SIMULATIONSERGEBNISSE

10. FAZIT

11. LITERATURVERZEICHNIS

11.1. QUELLENANGABEN ABBILDUNG

11.2. QUELLENANGABEN TABELLEN

Zielsetzung & Themen

Die Masterarbeit untersucht, inwieweit vorgefertigte, nachhaltig begrünte Holzmodule einen Beitrag zur Lösung der Wohnungsnot und zur Bewältigung der Klimakrise im urbanen Raum leisten können, unter Berücksichtigung bauphysikalischer Anforderungen und finanzieller Aspekte.

• Analyse der Wohnungsmarktsituation und Klimaziele in Deutschland.
• Untersuchung nachhaltiger Holzbausysteme und deren Vorfertigungspotenziale.
• Bewertung von Fassaden- und Dachbegrünung hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Faktoren.
• Bauphysikalische Untersuchung eines Holzmoduls unter Einhaltung des KfW-40-Energiestandards.
• Thermische Komfortanalyse mittels Simulation mit der Software IDA ICE.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Die Arbeit beleuchtet die Herausforderungen der Wohnungsnot und Klimakrise und identifiziert den Holz-Modulbau mit Gebäudebegrünung als potenziellen Lösungsansatz.

2. Situation und Problematik in Deutschland: Es werden der Mangel an bezahlbarem Wohnraum und die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) analysiert, um die Dringlichkeit neuer Bauansätze aufzuzeigen.

3. Nachhaltiges Bauen: Die Arbeit erläutert die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit (Ökologie, Ökonomie, Soziokultur) und deren spezifische Bedeutung im Bausektor hinsichtlich Lebenszyklus und Klimawirkung.

4. Naturbanes Wohnen: Der Begriff "Naturban" wird als Leitbild für eine nachhaltige, städtische Wohnzukunft in Holzbauweise vorgestellt, wobei Wien als Referenz für geförderten Holzwohnungsbau dient.

5. Bauen mit Holz: Dieses Kapitel definiert wesentliche Fachbegriffe wie industrielle Vorfertigung, Modularität und Mass Customization und analysiert Holzbausysteme sowie deren ökonomische und baubetriebliche Bewertung.

6. Begrünte Gebäudehülle: Es werden die positiven Auswirkungen von Pflanzen auf das städtische Kleinklima, das Wohlbefinden und die Gebäudelebensdauer sowie die verschiedenen technischen Möglichkeiten der Fassaden- und Dachbegrünung untersucht.

7. Methodisches Vorgehen: Hier wird der analytische Teil eingeleitet, in dem die Simulationsumgebung zur Untersuchung des Holzmoduls und das entwickelte Excel-Tool zur Planung basierend auf Mass Customization beschrieben werden.

8. Holzmodul: Dieses Kapitel detailliert die konstruktiven Anforderungen, einschließlich Wandaufbau, Wärme- und Feuchteschutz, sowie Schall- und Brandschutz, unter Berücksichtigung des KfW-40-Standards.

9. Simulation mit IDA ICE: Anhand dynamischer thermischer Simulationen werden das energetische Verhalten und der Nutzerkomfort der Module unter verschiedenen klimatischen Bedingungen und Sonnenschutzszenarien bewertet.

10. Fazit: Die Arbeit resümiert, dass der Bau von begrünten Holzmodulen ein technisch machbarer und wirtschaftlich vergleichbarer Weg zu nachhaltigem, sozialem Wohnungsbau ist, der politisches Handeln erfordert.

Schlüsselwörter

Nachhaltiger Holz-Modulbau, Wohnungsnot, Klimaschutz, Fassadenbegrünung, Dachbegrünung, KfW-40-Standard, Lebenszykluskosten, Mass Customization, Modulares Bauen, Industrielles Bauen, Brettsperrholz, Bauphysik, IDA ICE, Wärme- und Feuchteschutz, Nachhaltigkeit.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Kombination aus nachhaltigem, vorgefertigtem Holz-Modulbau und grüner Gebäudehülle als Lösungsstrategie für bezahlbaren Wohnraum und den Klimawandel.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Zentrale Schwerpunkte sind der serielle Holzbau, nachhaltige Baukonzepte, bauphysikalische Anforderungen an Wand- und Dachkonstruktionen sowie der Einsatz von Gebäudebegrünung zur Verbesserung des thermischen Komforts.

Was ist das primäre Ziel der Arbeit?

Das Ziel ist es, nachzuweisen, dass nachhaltige Holzmodule einen wichtigen Baustein für bezahlbaren und ökologischen Wohnraum darstellen können, die mindestens den KfW-55-Standard erfüllen.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Neben einer umfassenden Literatur- und Theorieanalyse werden ein selbst entwickeltes Excel-Tool zur modularen Planung sowie dynamische thermische Simulationen mit der Software IDA ICE zur Bewertung des Innenraumkomforts eingesetzt.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen zu Nachhaltigkeit und Holzbau sowie einen analytischen Teil, in dem ein konkretes Holzmodul bauphysikalisch und energetisch untersucht wird.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie Holz-Modulbau, soziale Nachhaltigkeit, energetische Effizienz, Fassadenbegrünung und Mass Customization beschreiben.

Warum wird im Holzbau verstärkt auf Vorfertigung gesetzt?

Vorfertigung ermöglicht eine witterungsunabhängige, präzise und effiziente Produktion in Werkhallen, was die Bauzeiten vor Ort reduziert, Qualitätsstandards erhöht und Logistikkosten minimiert.

Welchen Einfluss hat die Gebäudebegrünung auf das Modul?

Begrünung trägt zur natürlichen Kühlung (Verdunstungseffekt) und Verschattung bei, schützt die Bausubstanz vor Witterungseinflüssen und leistet einen Beitrag zur Artenvielfalt und zum psychischen Wohlbefinden der Bewohner.

Wurde der angestrebte Energiestandard erreicht?

Ja, durch die bauphysikalische Optimierung des Modulaufbaus und eine intelligente Sonnenschutzregelung konnte in der Simulation sogar der KfW-40-Standard erreicht werden.

Gibt es eine Kostenaussage zum Holzbau im Vergleich zu konventionellen Methoden?

Die Untersuchung zeigt, dass höhere Herstellungskosten im Holzbau durch Zeitvorteile bei der Montage, Flächengewinne und eine optimierte Planung weitgehend kompensiert werden können.