Energy retrofitting strategies for protected buildings : case study analysis

Abstract

This study evaluates energy retrofitting strategies for a protected bourgeois apartment and office building built in 1904, located in Vienna's 1st district designated as conservation area and UNESCO World Heritage site, balancing energy efficiency with heritage conservation. Through expert interviews and a thorough literature review, the research assesses regulatory constraints and potential retrofit measures. Employing Building Information Modeling (BIM), the study calculates the energy performance for the base case (no measures taken) and three retrofit scenarios ranging from passive measures (thermal envelope upgrades) to active measures (improving energy systems), to the integration of renewable technologies. Findings reveal that by cumulatively implementing passive, active and renewable energy measures, energy consumption and corresponding CO2 emissions can be reduced by 31-64% and 33-70% respectively, compared to the base case. Through a comprehensive analysis of Vienna’s building stock, depending on the combination of measures, the number of historic residential buildings was estimated that need to be renovated in Austria to meet the European Performance of Buildings Directive targets by 2035. The number ranges between around 17,000 to 34,000 thousand buildings comparable to the case study in size and use. This research thereby highlights the significant potential for energy savings in historical buildings, advocating for retrofit solutions that comply with conservation standards and contribute to sustainable urban development

Diese Studie bewertet Strategien zur energetischen Sanierung eines geschützten bürgerlichen Wohn- und Bürogebäudes aus dem Jahr 1904. Das Gebäude befindet sich im 1. Wiener Gemeindebezirk, in einer ausgewiesenen Schutzzone und UNESCO-Weltkulturerbestätte. Ziel ist es, die Energieeffizienz mit Ensembleschutz in Einklang zu bringen. Anhand von Expert:inneninterviews und einer ausführlichen Literaturrecherche werden regulatorische Rahmenbedingungen und mögliche Sanierungsmaßnahmen untersucht. Mithilfe von Building Information Modeling (BIM) wird die Energieperformance für den Ausgangszustand (ohne Maßnahmen) und drei Sanierungsszenarien berechnet, die von passiven Maßnahmen (Optimierung der Gebäudehülle) über aktive Maßnahmen (Verbesserung der Energiesysteme) bis hin zur Integration erneuerbarer Technologien reichen.Die Ergebnisse zeigen, dass durch die kumulative Umsetzung passiver, aktiver und erneuerbarer Maßnahmen der Energieverbrauch und die damit verbundenen CO2-Emissionen um 31–64 % bzw. 33–70 % im Vergleich zum Ausgangszustand reduziert werden können. Durch eine umfassende Analyse des Wiener Gebäudebestands wurde die Anzahl an historischen Wohngebäuden geschätzt, die in Österreich saniert werden müssten, um die Ziele der Europäischen Gebäuderichtlinie bis 2035 zu erfüllen. Je nach Maßnahmenkombination bewegt sich die Zahl zwischen rund 17.000 und 34.000 Tausend Gebäuden, die in Größe und Nutzung mit der Fallstudie vergleichbar sind. Die Forschung hebt somit das erhebliche Potenzial für Energieeinsparungen in historischen Gebäuden durch Sanierungslösungen hervor, die den Ensembleschutzstandards entsprechen und zur nachhaltigen Stadtentwicklung beitragen.