Prozesse der energetischen Gebäude- und Stadtsanierung

Weis, Stephanie; Adam, Mario; Brück-Dürkop, Sabine

doi:44351

Prozesse der energetischen Gebäude- und Stadtsanierung

Weis, Stephanie^RWTH*

2024 & 2025

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Stephanie Weis (geb. Paas)

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2024

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2024

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2025

Genehmigende Fakultät
Fak02

Hauptberichter/Gutachter
Brück-Dürkop, Sabine (Thesis advisor)^RWTH* ; Adam, Mario (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2024-12-10

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2025-04924
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1012222/files/1012222.pdf

Einrichtungen

Lehr- und Forschungsgebiet Bauplan (213220)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Energieeffizienz (frei) ; Gebäudesanierung (frei) ; Prozessoptimierung (frei) ; Sanierungsprozess (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 720

Kurzfassung
Für eine erfolgreiche Umsetzung eines Sanierungsprozesses sind die Kenntnis und Abstimmung der vielen, aufeinander einwirkenden Vorgänge wesentlich. Welche Prozesse spielen beim Aufeinandertreffen der vielzähligen Akteur*innen und der weitreichenden Rahmenbedingungen eine entscheidende Rolle? Welchen Einfluss haben die Beteiligten aufeinander? Wie sehen effiziente Prozessketten aus und wie sind die Schnittstellen und Überschneidungen von Teilprozessen zu gestalten? Die Analyse und Auswertung von Prozessmodellen aus der Betriebswirtschaftslehre im Vergleich zur Gebäude- und Stadtsanierung und Befragungen der an den Prozessen beteiligten Akteur*innen können hierzu wichtige Erkenntnisse liefern. Ziel ist, Maßnahmen und Bausteine zur Prozessoptimierung von Sanierungen im Gebäudebereich zu entwickeln, um zum einen die Hemmnisse der Hausbesitzer*innen abzubauen und Entscheidungen zu erleichtern und zum anderen die Abläufe von Sanierungsprozessen effizienter zu gestalten. Ausgangspunkt: Die energetische Sanierung des Gebäudebestands ist von besonderer Bedeutung, da im Gebäudesektor ein Großteil des Energiebedarfs in Deutschland anfällt. Zunächst fällt aus architektonischer Sicht der Fokus auf die möglichen Sanierungsmaßnahmen. Dabei ist die zentrale Frage: Welche Sanierungsmaßnahmen sind sinnvoll, um das Gebäude energieeffizienter zu machen? Darüber hinaus sind die Amortisationszeiten in Bezug auf Kosten und Energie, sowie die gestalterischen Möglichkeiten wichtige Bestandteile. Hierzu liegen bereits zahlreiche Studien und Dissertationen vor. Sind die Belange von Energieeffizienz, Kosten und Gestaltung im Zuge einer Sanierungsentscheidung geklärt, Ist jedoch lediglich der erste Schritt einer energetischen Sanierung getan. Es folgt die Phase der Umsetzung mit den damit verbundenen Prozessen. Die Abstimmung und Optimierung der vielen aufeinander einwirkenden Vorgänge von der Sanierungsentscheidung des*der Bauherr*in über alle Leistungsphasen bis hin zur Nutzung des Gebäudes sind für eine erfolgreiche Umsetzung eines Sanierungsprozesses ganz wesentlich. Die Sanierungsprozesse selbst stehen deshalb im Mittelpunkt dieser Arbeit. Hypothese: Ein Modulbaukasten, der neben den Einzelmaßnahmen der energetischen Sanierung auch die damit verbundenen Prozesse von der Sanierungsentscheidung bis hin zur Nutzung des Gebäudes im Blick hat, vereinfacht die Planung und Umsetzung der Prozesse und ermöglicht ihre ressourcenschonende Organisation (im Hinblick auf Zeit, Kosten, Energie, Ärger, Endergebnis etc.). Die Schnittstellen und Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Prozessschritten sowie den beteiligten Akteur*innen können anhand der Module im Vorfeld festgelegt, organisiert und optimiert werden. Die Offenlegung der Prozesse führt zu einem besseren Verständnis der Komplexität von Sanierungsmaßnahmen und deren Auswirkungen und hilft Bauherr*innen sowie Planer*innen und Handwerker*innen bei ihren Entscheidungen. Der Modulbaukasten ist auf energetische Gebäudesanierungen allgemein anwendbar und übertragbar. Methoden: Zunächst werden die vorhandenen Informationen zu den Themenbereichen energetische Sanierung und Prozesse systematisch zusammengefasst und interpretiert („sekundäre Methode“). Darauf aufbauend wird eine qualitative Forschung anhand von Befragungen und Interviews mit den, an energetischen Sanierungen beteiligten, Akteur*innen durchgeführt. Aus den dadurch gewonnenen Einzelerkenntnissen wird mittels Induktion ein Prozessmodell und ein Modulbaukasten erarbeitet. Zur Validierung wird die empirische Studie durch einen Workshop und weitere Interviews ergänzt. Gliederung: Im ersten Teil der Dissertation wird das Kernthema der Arbeit präzisiert. Dazu werden zunächst alle wichtigen Grundlagen und Randbedingungen, die zur Bearbeitung des Themas wegweisend sind, sowie der Stand der Forschung untersucht. Auf dieser Basis erfolgt anschließend eine genaue Zielsetzung durch Formulierung übergeordneter Fragestellungen, die im weiteren Verlauf der Arbeit beantwortet werden. Im zweiten Teil steht die Analyse der Prozesse von energetischen Sanierungen im Mittelpunkt. Auf dem ersten Teil der Arbeit basierend wird eine qualitative Forschung anhand von einer Online-Befragung und Expert*inneninterviews mit relevanten Akteur*innen durchgeführt. Ziel ist, auf den dadurch gewonnenen Erkenntnissen aufbauend ein Prozessmodell zu entwickeln. Ein Workshop mit Fachpublikum, sowie weitere leitfadengestützte Interviews haben, neben dem Ziel die Erkenntnisse zu erweitern, eine validierende Funktion. Der Analyse und Bewertung der Prozesse folgt das Aufzeigen von Handlungsnotwendigkeiten. Im dritten Teil wird detailliert auf die in Teil zwei aufgeführten Handlungsnotwendigkeiten eingegangen. Um zukünftig die erwünschten und unerwünschten Effekte, welche die Umsetzungen von energetischen Sanierungen mit sich bringen, steuern zu können, werden geeignete Handlungsstrategien entwickelt. Die Offenlegung, Steuerung und Harmonisierung der Sanierungsprozesse, sowie die damit verbundenen Auswirkungen auf ökologische, ökonomische und gesellschaftliche Belange, stehen dabei im Mittelpunkt. Die Handlungsstrategien bilden die Bausteine des Sanierungsmodulbaukastens. Sie beschreiben, organisieren und optimieren die ablaufenden Umsetzungsprozesse. Anwendung der Ergebnisse: Der Sanierungsmodulbaukasten ist ein theoretisches Modell und eine Planungs- und Entscheidungshilfe für die optimierte Umsetzung energetischer Sanierungsmaßnahmen an Wohngebäuden in Privateigentum. Er wendet sich an alle daran beteiligten Akteur*innen wie Bauherr*innen, Architekt*innen, Handwerker*innen, Fachplaner*innen, Energieberater*innen etc. Insbesondere durch die Koppelung der Module an ausführende Firmen ist die Möglichkeit der Anwendung und Übertragbarkeit gegeben. Bei der angestrebten Anwendung im größeren Kontext (Kommunen, Quartiersmanagements, Innungen, Verbände, ...) als digitales Werkzeug (App) können die dabei entstehenden Netzwerke von ausführenden Firmen bei zukünftigen Sanierungen als Multiplikatoren fungieren. Durch die Veröffentlichung der Ergebnisse ergibt sich eine weitere Verbreitung und Hebelwirkung. Darüber hinaus kann der erarbeitete Modulbaukasten innerhalb der Tätigkeiten des Instituts für lebenswerte und umweltgerechte Stadtentwicklung im Zuge von Quartiersmanagements zur Anwendung gebracht werden. Ziele: Im Rahmen der Dissertation werden die bei einer energetischen Sanierung relevanten Prozesse analysiert und in einem Prozessmodell theoretisch abgebildet. Aufbauend auf dem Prozessmodell werden Modulbausteine entwickelt, welche die Prozesse für alle beteiligten Akteur*innen bei privaten Bauvorhaben transparenter und besser steuerbar machen. Übergeordnetes Ziel ist, durch die Offenlegung der Prozesse von energetischen Sanierungen, eine effizientere Umsetzung zu ermöglichen und somit Hemmnisse abzubauen, um die Sanierungsabsichten von Eigentümer*innen und somit die Sanierungsrate zu steigern. Zudem ist eine ressourcenschonende Organisation der Prozesse zielführend, um neben den Einsparungen am Gebäude selbst auch die Randaktivitäten effizienter zu gestalten und so Kosten, Energie und Zeit einzusparen.

A successful building refurbishment is underpinned by an awareness and coordination of the multiple associated processes. Which processes play a pivotal role when the many stakeholders and extensive parameters meet? What influence do the stakeholders have on one another? What do efficient process chains look like and how should interfaces and intersecting subprocesses be designed? An analysis and evaluation of business management process models in comparison with building refurbishment and urban redevelopment, as well as surveys of the stakeholders, can provide valuable answers. The goal is to develop steps and modules to improve building refurbishment processes. These tools should then minimise the barriers faced by homeowners, facilitate decision-making processes and make refurbishment processes more efficient. Starting point: Because the building sector accounts for a huge proportion of Germany’s energy consumption, making existing buildings more energy efficient is vital. From an architectural standpoint, the focus is initially on potential refurbishments. In this respect, it’s important to ask what updates are worthwhile in making the building more energy efficient. The time required to see a return on investment in terms of costs and energy, as well as design opportunities, are equally important considerations. There is already a whole host of case studies and doctoral theses on these topics. However, clarifying issues such as energy efficiency technologies, costs and design are merely first steps in deciding to make a building more energy efficient. The project and associated processes then need to be carried out. A successful project requires coordination and optimisation of the many related processes, starting from the building owner’s decision to refurbish to all work stages to using the building itself. Which is why this thesis will focus on the refurbishment processes themselves. Hypothesis: A modular system covering each energy refurbishment measure and the associated processes, ranging from the decision to refurbish all the way to using the building, makes planning and completing the processes easier. The system also allows a resource friendly organisation of the project (in terms of time, costs, energy, hassle and end result etc.). The modules allow the interfaces and dependencies between each of the process steps and stakeholders to be established, organised and improved in advance. A disclosure of the processes leads to a better understanding of the refurbishment measures’ complexity and impact. It also helps building owners, planners and tradespeople to take decisions. The modular system can be applied to improving buildings’ energy efficiency in general. Methods: First of all, information about energy efficiency and processes will be systematically summarised and interpreted (“secondary method”). On this basis, qualitative research via surveys and interviews will be conducted with the stakeholders involved in energy-efficiency building refurbishments. The resulting findings in each case will induce a process model and modular system. For validation purposes, a workshop and more interviews will complement the empirical study. Structure: The first section of the doctoral thesis will define its core topic. To do so, it will examine all key fundamentals and boundary conditions required to explore the topic, as well as the state of research. A precise objective will then be established by developing overarching issues that the thesis will discuss later. The second section will focus on analysing energy refurbishment processes. Based on the first section, qualitative research via an online survey and expert interviews with relevant stakeholders will be conducted. The objective is to create a process model rooted in the findings gained. The goal of a workshop with expert participants and more guideline-based interviews is to increase expertise and act as a validating function. Once the processes have been analysed and assessed, the requirements for action will be indicated. The third section will explore the requirements for action mentioned in section two. Suitable action strategies will be developed to control any welcome and unwelcome impact energy refurbishment projects entail. The focus will be on revealing, controlling and harmonising refurbishment processes and the associated effects on ecological, economic and sociological concerns. The action strategies are part of the modular refurbishment system. They outline, organise and optimise the roll-out. Applying the findings: The modular refurbishment system is a theoretical model that provides planning and decision-making guidance in carrying out energy-efficiency refurbishment projects effectively in privately owned housing. It is addressed at all stakeholders, such as building owners, architects, tradespeople, planners and energy consultants. In particular, these modules can be applied and transferred when they are linked to the businesses carrying out the work. If the modular system is used as intended in a larger context (by municipalities, neighbourhood management organisations, guilds, associations etc.) as a digital tool (an app), the resulting networks of companies carrying out the work can act as multipliers in future refurbishment projects. The publication of the findings will ensure greater reach and leverage. The modular system can also be used for the Institute for Sustainable Urban Development for neighbourhood management purposes. Objectives: The doctoral thesis will analyse the processes involved in energy refurbishment projects and illustrate these theoretically in a process model. The process model will spawn the development of modules which will make the processes more transparent and easier to control for all stakeholders in private construction projects. By revealing the energy refurbishment processes, the overarching objective is to make roll-outs more efficient and therefore remove obstacles in owners’ way and, in turn, increase the number of energy-efficiency refurbishment projects. Organising processes in a resource friendly way is beneficial, not only to make the building but also peripheral activities more efficient, consequently decreasing the costs, energy and time involved.

OpenAccess:
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