Reduzierung der Wärmebelastung durch innovative Nachrüstung des belüfteten und luftdurchlässigen Daches, die eine passive Kühlung in Gebäuden ermöglicht, Emilia-Romagna (Italien)

In städtischen Gebieten erhöhen die kombinierten Auswirkungen des Klimawandels und der zunehmenden Urbanisierung die Häufigkeit und Schwere von Hitzewellen und verstärken die Überhitzungsrisiken für Gebäude und städtische Umgebungen. Dieser Zustand wird häufig durch den umfassenden Einsatz von Klimaanlagen angegangen, die den Energiebedarf und die Treibhausgasemissionen erhöhen, was die Notwendigkeit robuster passiver Kühllösungen unterstreicht.

In Reggio Emilia erhöhen steigende sommerliche klimatische Belastungen und der Urban Heat Island-Effekt die Überhitzungsrisiken in der bebauten Umwelt. Die jüngsten regionalen Klimaaufzeichnungen bestätigen ein klares Erwärmungssignal in der Emilia-Romagna, wobei 2024 von der regionalen Umweltschutzbehörde (ARPAE) als das heißeste Jahr seit 1961 eingestuft wurde. Für das städtische Gebiet Reggio Emilia deuten die ARPAE-basierten Klimaprojektionen für 2021-2050 auf einen Anstieg der durchschnittlichen Sommerhöchsttemperatur von 28,3 °C auf 31,0 °C, in tropischen Sommernächten von 17 auf 39 und in der maximalen Dauer der Sommerhitzewellen von 3 auf 9 aufeinanderfolgende Tage im Vergleich zum Bezugszeitraum (1961-1990) hin.

In diesem Zusammenhang wurden zwei Demonstrator-Sozialgebäude ausgewählt, die Anfang der 1980er Jahre errichtet wurden, um eine robuste Umgebung für die Erprobung einer passiven, dachbasierten Anpassungsmaßnahme unter realen Betriebsbedingungen zu bieten. Ihre Auswahl spiegelt auch eine größere lokale Renovierungsherausforderung wider, da der Wohngebäudebestand in Reggio Emilia einen erheblichen Anteil älterer Gebäude mit kritischer Energieeffizienz umfasst, die möglicherweise Nachrüstungsmaßnahmen zur Bekämpfung von Überhitzung und zur Verbesserung des Sommerkomforts erfordern.

Darüber hinaus konzentrieren sich die derzeitigen Energievorschriften, Vergabeverfahren und Bewertungssysteme für umweltfreundliche Gebäude hauptsächlich auf die Leistung und Isolierung im Winter und es fehlen im Allgemeinen Methoden, um die Kühlvorteile von belüfteten Dächern zu bewerten und zu belohnen. Schließlich unterstützt der umfangreiche Einsatz von Klimaanlagen, insbesondere während sommerlicher Hitzewellen, nachdrücklich die Notwendigkeit, passive Kühlmaßnahmen zu fördern, die die Energiekosten und die CO2-Emissionen senken. Aufgrund dieser Lücken sind die Überwachung in realen Gebäuden und klare, übertragbare Leitlinien unerlässlich, um die Entscheidungsfindung und Replikation zu unterstützen.

Die detaillierte Gestaltung des neuen Dachgeschoss- und Dachsystems musste in Übereinstimmung mit den bestehenden nationalen und lokalen baurechtlichen Rahmenbedingungen entwickelt und dokumentiert werden. Bei den ausgewählten Demonstratorgebäuden wurden im Rahmen der Projektrisikobewertung keine außergewöhnlichen oder fallspezifischen Genehmigungspfade ermittelt. Verwaltungs-, Stadtplanungs-, Struktur-, Energie- und Umweltanforderungen sind jedoch Aspekte, die vor der Einführung von belüfteten Dächern an anderen Standorten überprüft werden müssen.

Die in den beiden Sozialgebäuden durchgeführte Anpassungsmaßnahme steht im Einklang mit den lokalen klimapolitischen Zielen. Der Aktionsplan für nachhaltige Energie und Klima (SECAP) 2030 von Reggio Emilia zielt darauf ab, die lokalen Treibhausgasemissionen zu verringern und Maßnahmen zur Verringerung der Auswirkungen des Klimawandels zu ergreifen, die sich bereits auf das Gebiet auswirken.

 Auf nationaler Ebene unterstützte LIFE SUPERHERO die breitere Anerkennung von belüfteten und durchlässigen Dachlösungen durch zwei komplementäre Wege: Kriterien für die Vergabe öffentlicher Aufträge und freiwillige Gebäudebewertungssysteme. Erstens trugen die Projektpartner zur Überarbeitung der italienischen Mindestumweltkriterien für Gebäude (CAM Edilizia) bei, die bei der umweltgerechten Vergabe öffentlicher Aufträge verwendet werden, um die Planung und den Bau öffentlicher Bauarbeiten mit geringeren Umweltauswirkungen zu leiten. In diesem Rahmen werden belüftete Dächer zu den möglichen Designlösungen zur Verringerung der Auswirkungen von Urban Heat Island und zur Unterstützung der Anpassung an den Klimawandel in neuen und renovierten Gebäuden gezählt.

Zweitens unterstützte das Projekt die Anerkennung passiver Dachkühlstrategien innerhalb der Umweltbewertungssysteme von GBC Italia. GBC Italia (Green Building Council Italia) bietet freiwillige Nachhaltigkeitsbewertungssysteme für Gebäude, einschließlich GBC Home und GBC Historic Buildings. In diesem Rahmen wurde der Pilotkredit GBC CP108 – Passive Dachkühlung entwickelt, um Dachlösungen zu belohnen, die die Überhitzung im Sommer durch passive Strategien reduzieren. Diese neue freiwillige Gutschrift stärkt die Bewertung von belüfteten und durchlässigen Dächern, indem sie ihren Beitrag zu niedrigeren Dachoberflächentemperaturen, verbessertem Innenraumkomfort und geringerem Kühlenergiebedarf anerkennt.

Die Anpassungsmaßnahme wurde entwickelt, um die Sommerüberhitzung in bestehenden Wohngebäuden anzugehen und robuste, reale Beweise für passive Dachlösungen zu liefern. In den Piloten von Reggio Emilia zielte die Fallstudie darauf ab, die Umsetzung einer HEROTILE-basierten Dachnachrüstung an realen Gebäuden zu demonstrieren und gleichzeitig die Dachleistung und die Innenraumbedingungen in allen Renovierungsphasen zu überwachen und die Ergebnisse für verschiedene Zielgruppen zugänglich zu machen.

Konkret sollten folgende Ziele verfolgt werden:

• Verbesserung der sommerlichen thermischen Leistung in den Pilotgebäuden durch Verringerung der Dachabdeckungstemperaturen und Begrenzung unerwünschter Wärmegewinne, mit damit verbundenen Vorteilen wie geringerem Kühlenergieverbrauch und verbesserter Raumkomfortwahrnehmung.
• Demonstrieren Sie die Machbarkeit der Implementierung von HBR (HEROTILE-basiertes Dach) in realen Gebäuden als einfach anwendbare und kostengünstige Lösung, die die Replikation und Übertragbarkeit über die Piloten hinaus unterstützt.
• Erzeugen messbarer Nachweise durch Überwachung vor und nach der Nachrüstung, wobei der Schwerpunkt auf der thermischen Leistung des Daches und auf dem Energieverbrauch, dem Komfort und dem Verhalten der Insassen liegt.
• Erhöhung der Transparenz und des Lernens durch die Übersetzung überwachter Daten in zugängliche Informationen über HU-BES, die webbasierte Plattform für den Datenaustausch des Projekts.
• Unterstützung einer breiteren Akzeptanz durch eine bessere Anerkennung und Bewertung der Vorteile der VPR/HBR-Kühlung in etablierten technischen und politischen Instrumenten, einschließlich der Berechnungsmethoden für Gebäudeenergie, der italienischen Kriterien für die umweltgerechte Vergabe öffentlicher Aufträge für Gebäude und der Umweltbewertungssysteme von GBC Italia, wodurch die Grundlage für eine fundierte Annahme und Nachbildung passiver Dachkühlungsmaßnahmen gestärkt wird.

Die Pilotgebäude in Reggio Emilia

Das Demonstrationsprojekt LIFE SUPERHERO, das in Zusammenarbeit mit der Gemeinde Reggio Emilia und der Agentur für sozialen Wohnungsbau ACER durchgeführt wurde, wurde in zwei mehrstöckigen Wohngebäuden in einem Vorort von Reggio Emilia (Via G. Maramotti 23 und 25) durchgeführt. Die Gebäude wurden zwischen 1981 (Nr. 25) und 1984 (Nr. 23) aus vorgefertigten Stahlbetonplatten errichtet. Zu Beginn des Projekts befanden sie sich in einem schlechten Zustand und zeichneten sich durch eine sehr geringe Energieeffizienz aus. Der Zweck der Intervention war es, ein Schrägdach über den bestehenden Flachdächern zu installieren.

Die Intervention folgte einem schrittweisen Renovierungspfad. Die Energieeffizienzarbeiten (Fassadendämmung und Austausch des Fensterrahmens) wurden 2023 abgeschlossen, während die Nachrüstung des Daches zu einem späteren Zeitpunkt begann. Es bestand aus der Installation eines Schrägdachsystems mit einem HEROTILE-Dach (HBR). Das HBR ist ein belüftetes und luftdurchlässiges Dach: Es wendet das passive Prinzip eines belüfteten Daches an und verbessert gleichzeitig den Luftaustausch innerhalb der Lüftungsschicht durch zweckbestimmte ineinandergreifende Tonfliesen. Ihre Geometrie wurde entwickelt, um den Luftstrom über die Dachabdeckung zu erhöhen. Es ermöglicht einen zusätzlichen Luftweg durch die Ziegel-zu-Ziegel-Verbindungen und verbessert so die Wirksamkeit der natürlichen Belüftung im Vergleich zu herkömmlichen Ziegeldächern. Das HEROTILE-Verriegelungsdesign bewahrt die Hauptfunktion von Standard-Dachziegeln und erhöht gleichzeitig den Luftaustausch unter den Ziegeln: Die Dichtheit des Regenwassers ist gewährleistet, ohne dass zusätzliche Geräte erforderlich sind, um das Eindringen von Regen zu kontrollieren. Mögliche Wechselwirkungen mit anderen Dach- und Gebäudeanforderungen wurden auch in der Projektrisikobewertung berücksichtigt. Bei den Demonstratoren von Reggio Emilia betrafen die ermittelten Hauptaspekte strukturelle und seismische Kontrollen, Energieleistungsberechnungen, administrative und städtebauliche Zwänge sowie den technologischen und geometrischen Zustand der bestehenden Flachdächer. Für die Pilotnachrüstung wurde kein spezifischer Konflikt mit den Brandschutzanforderungen festgestellt. Dennoch sollte die Nachbildung in anderen Gebäuden immer mit den geltenden Brandschutz-, Bau-, Energie- und Planungsvorschriften abgeglichen werden.

Es wurden zwei HEROTILE-basierte Dachkonfigurationen demonstriert, die den beiden luftdurchlässigen Tonfliesentypologien entsprechen, die ursprünglich im Rahmen des EU LIFE HEROTILE-Projekts entwickelt wurden: eine portugiesische Fliese mit gekrümmtem Profil auf Gebäude 1 (Nr. 23) und eine flache Marseillaise-Fliese auf Gebäude 2 (Nr. 25). Dies ermöglichte es dem Projekt, die Anwendbarkeit des HBR-Konzepts auf beide Fliesentypen zu bewerten und zu zeigen, dass mit den beiden Konfigurationen unter realen Betriebsbedingungen eine verbesserte und vergleichbare thermische und energiebezogene Leistung erzielt werden konnte.

Aus gestalterischer und umsetzungstechnischer Sicht berücksichtigte die Nachrüstung typische Bedingungen bestehender Flachdächer. Dazu gehören erhöhte Dachelemente und flache Blechdachschichten, die im Laufe der Zeit installiert wurden, um das Regenwassermanagement zu verbessern. Der Retrofit-Weg umfasste Entwurfsüberlegungen, Tragwerksplanung, Projektzeichnungen und Kostenanalysen zur Unterstützung der Umsetzungsplanung.

Überwachung der implementierten Lösungen

HEROTILE-basierte Dächer (HBR) stellen eine neuere, optimierte Entwicklung von belüfteten und durchlässigen Dächern (VPR) dar. Sie wurden entwickelt, um die Luftdurchlässigkeit auf Fliesenebene zu verbessern. Die Evidenz zu den Auswirkungen dieser Lösungen auf städtischer Ebene ist jedoch nach wie vor begrenzt, und ihr Verhalten wird nicht explizit in gemeinsamen Klimabewertungsinstrumenten modelliert.

Um diesem Punkt Rechnung zu tragen, kombinierte das Demonstrationsprojekt die physische Dachnachrüstung mit einer strukturierten Überwachungstätigkeit, die darauf abzielte, die Umgebungsbedingungen im Innen- und Außenbereich, das Verhalten der Insassen und die thermische Leistung des Daches zu ermitteln. Dies lieferte vergleichbare Belege für verschiedene Bauzustände und trennte die Auswirkungen von Umhüllungen (Fassadendämmung und Fensterrahmenersatz) vom spezifischen Beitrag des Dacheingriffs.

Die Überwachungsdaten wurden in drei verschiedenen Renovierungsphasen organisiert, die speziellen Sommerüberwachungszeiträumen entsprechen: Originalgebäude mit unbelüfteten Flachdächern, Gebäude, die mit Außendämmung und neuen Fenstern renoviert wurden, und Gebäude, die mit der HBR-Installation nachgerüstet wurden. Der überwachte Datensatz deckte die Außenwetterparameter vor Ort ab, die die klimatischen Treiber der Sommerüberhitzung, einschließlich Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung, Wind und Niederschlag, lieferten.  Die Parameter für die Raumklimaqualität beziehen sich auf die Raumlufttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit, die CO₂-Konzentration und die Lichtverhältnisse.Die Indikatoren für den Gebäudebetrieb erfassen den Kühlenergieverbrauch und die Ereignisse beim Öffnen von Fenstern.

Die Überwachungsergebnisse zeigen deutliche Vorteile nach dem Einbau des HEROTILE-Dachs. In einem ausgewählten Sommervergleichszeitraum (Ende Juni; 2022 vs. 2025), wobei sowohl bewohnte als auch unbewohnte Wohnungen berücksichtigt wurden, reduzierte die Nachrüstung die äußere Dachoberflächentemperatur um 18–23 % (durchschnittlich 20 %) und senkte die Deckentemperaturen um 2–8 % (mit einer Ausnahme, die für eine unbewohnte Wohnung in Gebäude 2 gemeldet wurde). Im gleichen Vergleich verringerten sich der Kälteenergieverbrauch und die damit verbundenen CO₂-Emissionen um 44-91 % (durchschnittlich 67 %). Diese Ergebnisse beziehen sich auf sommerliche Betriebsbedingungen, bei denen das HBR als passive Kühlmaßnahme wirkt. Im Winter ersetzt die Lüftungsfunktion nicht die Rolle der Wärmedämmschicht: Wenn der HBR mit einem ordnungsgemäß isolierten Dachaufbau gekoppelt ist, ist nicht zu erwarten, dass die thermische Leistung im Winter beeinträchtigt wird, während die Lüftungsschicht auch dazu beitragen kann, Feuchtigkeit zu entfernen und Kondensationsrisiken zu reduzieren. Verhaltensnachweise unterstützen ferner eine verbesserte thermische Belastbarkeit anhand des Thom’s Discomfort Index, der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit kombiniert, um bioklimatische Beschwerden im Sommer zu beschreiben. Hitzewellen wurden als Perioden mit TDI ≥ 25 an mindestens drei aufeinanderfolgenden Tagen identifiziert. Die Aktivierung der Klimaanlage war 2022 bereits vor Hitzewellen (20–30 %) hoch und stieg bei Extremereignissen auf fast 100 %. Im Jahr 2025 (nach der HBR-Nachrüstung) war die Nutzung der Basisklimatisierung vernachlässigbar und blieb auch bei Hitzewellen gering.

Die HU-BES Plattform für Monitoring und Entscheidungsunterstützung

Um das Lernen und die Replikation zu unterstützen, entwickelte LIFE SUPERHERO HU-BES (HUman-BEhaviors monitoring data Sharing), eine webbasierte Plattform für den Datenaustausch, die in die Projektwebsite integriert ist. HU-BES bietet Zugriff auf überwachte Daten zur Raumklimaqualität, zum Gebäudebetrieb und zur Dachleistung. Es ermöglicht Benutzern, die Ergebnisse über die drei Renovierungsphasen hinweg durch Filter wie Gebäude, Wohnung und Zeitbereich zu vergleichen.

Die Plattform ist in zwei Hauptbereiche („Daten“ und „Dachleistung“) unterteilt und umfasst spezielle Unterabschnitte zur Untersuchung von Trends und synthetischen Indikatoren. Insbesondere enthält HU-BES Indikatoren zum Nutzen der HBR (z. B. prozentuale Verringerung der maximalen Dachoberflächentemperatur, der maximalen Deckentemperatur und des Kühlenergieverbrauchs und der damit verbundenen CO₂-Emissionen), um eine evidenzbasierte Interpretation der überwachten Ergebnisse zu unterstützen.

Die Beteiligung der Interessenträger war durch die komplementären Rollen der Projektpartner und das reale Demonstrationsumfeld in die LIFE-SUPERHERO-Pilotprojekte eingebettet. Die Nachrüstung der beiden Pilotgebäude in Reggio Emilia wurde von ACER, der lokalen öffentlichen Wohnungsbaubehörde, koordiniert, um den Zugang zu den Gebäuden und den praktischen Umsetzungspfad sicherzustellen. Forschungspartner (Università Politecnica delle Marche, Centro Ceramico, Italien) trugen zur Definition des Überwachungsansatzes und der technischen Interpretation der Gebäudeleistung bei. Technische und industrielle Partner unterstützten die Machbarkeit der in den Gebäuden demonstrierten Dachlösung.

Die Projektergebnisse wurden auch an Fach- und Branchenpublikum weitergegeben, um den Wissenstransfer über den Pilotfall hinaus zu unterstützen. Die Verbreitungsaktivitäten richteten sich an Planer, Architekten, Ingenieure, Bauunternehmer, Bauunternehmen, Berufsverbände und öffentliche Akteure. Beispiele hierfür sind der öffentliche Workshop bei SAIE in Bologna, der von HISPALYT in Madrid organisierte Workshop und die Präsentation von LIFE SUPERHERO auf dem Tiles & Bricks Europe Congress, wo die Ergebnisse mit europäischen Keramikverbänden und technischen Arbeitsgruppen geteilt wurden.

HU-BES ergänzte diese Aktivitäten durch die Übersetzung überwachter Daten in zugängliche Informationen für verschiedene Nutzergruppen. Fachkundige Nutzer wie Ingenieure, Facility Manager, politische Entscheidungsträger, Unternehmen und Forscher können auf detaillierte Trends und aggregierte Datenvisualisierungen zugreifen, während nicht-fachkundige Nutzer, einschließlich Mieter und externe Stakeholder, mit vereinfachten Informationen versorgt werden. Dies unterstützt Transparenz, Lernen und Nachahmung für Akteure, die an der Gebäuderenovierung und der Planung der Anpassung an den Klimawandel beteiligt sind.

Erfolgsfaktoren

Mehrere Faktoren unterstützten die erfolgreiche Umsetzung des Pilot-Retrofit-Projekts und stärkten dessen Wert für die Replikation. Erstens ermöglichten die Verfügbarkeit der technischen Dokumentation und der Zugang vor Ort Umfragen und Inspektionen, um den tatsächlichen Dachaufbau vor der Fertigstellung der Konstruktion zu überprüfen. Dies erwies sich als wichtig, da bestehende Flachdächer erhabene Elemente und im Laufe der Zeit eingeführte zusätzliche Schichten (z. B. flache Blechdächer) enthalten können. Diese Elemente beeinflussen die Detaillierung und Machbarkeit bei der Installation eines neuen Schrägdaches über der bestehenden Konfiguration.

Ein zweiter Faktor war der schrittweise Sanierungspfad an den Demonstratorstandorten, an denen vor der Dachsanierung Maßnahmen zur Effizienzsteigerung (Fassadendämmung und Fensterrahmenersatz) ergriffen wurden. Parallel dazu wurden die Monitoringstrategie und die damit verbundenen Projektaktivitäten strukturiert, um vergleichbare Nachweise über verschiedene Bauzustände hinweg (vor und nach Interventionen) zu liefern. Dieser frühzeitige Überwachungsansatz unterstützte die Interpretation der Ergebnisse und erleichterte den allgemeinen Lernwert der Piloten.

ACER (eine öffentliche Einrichtung für sozialen Wohnungsbau in Reggio Emilia) und die Gemeinde Reggio Emilia werden die Verbreitung der bewährten Verfahren des HBR über den Pilotfall hinaus unterstützen. Obwohl sich HU-BES auf überwachte physische Indikatoren und Energieindikatoren konzentriert und nicht auf Abrechnungsdaten auf Mieterebene, können seine Indikatoren zur Senkung der Kühlenergie spätere Schätzungen möglicher Energiekosteneinsparungen unterstützen. So zeigt beispielsweise das ergänzende Softwaretool SUPERHERO Energietarife und wirtschaftliche Annahmen auf.

Das Replikationspotenzial wird sowohl durch die Marktverfügbarkeit als auch durch die industrielle Machbarkeit unterstützt. Unter den beiden in Reggio Emilia gezeigten Konfigurationen ist das portugiesische HEROTILE bereits kommerziell erhältlich, während die Marseillaise-Typologie noch im Pilot-/Demonstrationsstadium ist. Im weiteren Sinne zeigt die Projektleitung, dass das HBR-Konzept durch geometrische Anpassungen von Formen und Werkzeugen auf ineinandergreifende Lehmdachziegel übertragen werden kann, ohne Rohstoffe, Brennzyklen oder Produktionslinien zu verändern. Durch die Kombination von Real-Building-Demonstration, überwachter Evidenz und strukturierter Kommunikation durch HU-BES bieten die Piloten eine wiederverwendbare Wissensbasis, die die Replikation unterstützt und die Unsicherheit für zukünftige Anwender verringert. In diesem Fall wurden die Kosten durch das Projekt gedeckt. Bei kommerzieller Anwendung könnten die Kosten jedoch auf die Mieter übertragen werden, wenn sie nicht durch öffentliche Zuschüsse unterstützt werden.

Begrenzende Faktoren

Einige einschränkende Faktoren und gelernte Lektionen sind für die Replikation relevant. Bestehende Gebäude können eine hohe Variabilität in Dachkonfigurationen und zusätzlichen Schichten aufweisen. Dies kann sich auf die Planungszeit und die Bauplanung auswirken und frühe Umfragen und adaptive Detaillierung kritisch machen. Darüber hinaus kann die Replikation in anderen Wohnumgebungen mit Einschränkungen konfrontiert sein, die bei diesen Demonstratoren nicht beobachtet oder nicht vorherrschend sind, wie Verwaltungs- und Genehmigungsanforderungen, Beschränkungen im Zusammenhang mit dem Kulturerbe und zusätzliche strukturelle und regulatorische Kontrollen (einschließlich seismischer Erwägungen). Letzteres kann eine Einzelfallprüfung und Notfallplanung erfordern.

Kosten

Die Pilot-Nachrüstung wurde im Rahmen des von der EU kofinanzierten LIFE SUPERHERO-Projekts finanziert und im Rahmen eines typischen Dachsanierungs-Arbeitspakets umgesetzt. Aus dem Projektbudget wurden Infrastrukturkosten in Höhe von insgesamt 157 005 EUR für die beiden Demonstranten von Reggio Emilia gemeldet. Der kumulierte Wert für den Bau der neuen Dächer betrug 143.260 EUR, aufgeteilt in 61.923 EUR für Gebäude 1 und 81.337 EUR für Gebäude 2. Eine detailliertere Kostenanalyse, die für die Demonstratoren durchgeführt wurde, schätzte die Intervention auf 320,38 EUR/m² ohne die von den Projektpartnern gelieferten Materialien und 356,33 EUR/m² einschließlich dieser Materialien, nämlich Abdichtungsplatten, Bänder, Lüftungsgitter und HEROTILE-Komponenten. Hauptkostenkomponenten waren Baustellenvorbereitung und Sicherheitsmaßnahmen, Bauarbeiten, die Leichtholzkonstruktion, Fliesenverlegung, Dachrinnen, Oberlichter und Rettungsleinensysteme. Zusätzliche Zusatzkosten für Genehmigungen, Steuerabgaben und sonstige Abgaben wurden auf etwa 50 EUR/m² geschätzt, während die technischen Kosten, die nicht für die Demonstrationsgebäude angefallen sind, für gewöhnliche Replikationsfälle auf etwa 40 EUR/m² geschätzt wurden. Bei der Pilotumsetzung wurden die Nachrüstungskosten im Projektrahmen gedeckt und nicht direkt den Mietern in Rechnung gestellt. 

Vorteile

Der erwartete Nutzen bezieht sich in erster Linie auf die Sommerleistung: Die HBR-Lösung wurde entwickelt, um die Dachtemperaturen zu reduzieren und unerwünschte Wärmegewinne zu begrenzen. Diese Ergebnisse verbessern die Bedingungen in Innenräumen und reduzieren den Kühlenergieverbrauch, wenn Klimaanlagen verwendet werden. Diese Auswirkungen wurden durch die Überwachungstätigkeiten dokumentiert, die im Rahmen der speziellen Überwachungsstrategie in den Pilotprojekten durchgeführt wurden.  Die gemeldeten Auswirkungen wurden über HU-BES zugänglich, das Daten für Indikatoren wie prozentuale Verringerungen der maximalen Dachoberflächentemperatur, der maximalen Deckentemperatur und des Kühlenergieverbrauchs und der damit verbundenen CO₂-Emissionen liefert.

Ein weiterer gestalterischer Vorteil betrifft die Dachfarbenauswahl in sommerleistungsorientierten Projekten. Wenn die SRI-Anforderungen (Solar Reflectance Index) anhand der Berechnung der Äquivalenten Reflexion bewertet werden, kann HBR-Dachdeckung die Einhaltung auch bei dunklen Fliesen unterstützen. In diesem Fall verbessert die hohe Luftdurchlässigkeit der Dachabdeckung die Belüftung und hilft, die Dachoberflächentemperaturen zu reduzieren. Diese Effekte kompensieren die geringere intrinsische Reflexion dunkler Farben. Dieser Ansatz verbessert das dynamische sommerliche thermische Verhalten des belüfteten Daches und bietet mehr Freiheit bei der Wahl der Dachfarbe. Dies ermöglicht die Einhaltung möglicher spezifischer Anforderungen, die für die Erhaltung der historischen Architektur erforderlich sind.

Ein zusätzlicher Vorteil betrifft Haltbarkeit und stabile Leistung im Laufe der Zeit. Im Projektkontext werden VPR/HBR-Lösungen als langlebige und leicht anwendbare dachbasierte Passivkühlmaßnahmen präsentiert. Im Gegensatz dazu können andere städtische Wärmeminderungsoptionen wie Kühldächer und Gründächer eine regelmäßige Reinigung oder Wartung erfordern, um ihre Funktionalität zu erhalten: Beispielsweise können kühle Dächer an Wirksamkeit verlieren, wenn Schmutz die Reflexion verringert, während begrünte Dächer eine Vegetationspflege erfordern und durch lokale klimatische, architektonische, ästhetische oder landschaftliche Zwänge eingeschränkt sein können.

Das LIFE SUPERHERO-Projekt startete am 1. Juli 2020. Die Pilotimplementierung folgte einem abgestuften Weg, bei dem Renovierungsarbeiten und Sommerüberwachungszeiträume kombiniert wurden. Umschlag-Energieeffizienzarbeiten, einschließlich Außendämmung und Fensterersatz, wurden vor der Dachumrüstung durchgeführt: begann 2022 und wurde 2023 fertiggestellt. Die HBR-Anlage wurde 2024 fertiggestellt, sodass die Überwachung nach der Nachrüstung im Sommer 2025 durchgeführt werden konnte.

Um die Leistung unter realen Betriebsbedingungen zu dokumentieren, wurde die Überwachung an drei wichtigen Bauzuständen ausgerichtet: Originalgebäude mit unbelüfteten Flachdächern (Sommer 2022), mit Außendämmung und neuen Fenstern renovierte Gebäude (Sommer 2023) und mit HBR-Installation renovierte Gebäude (Sommer 2025).

Parallel dazu wurde HU-BES entwickelt, um die Verbreitung und das Lernen von den Piloten zu unterstützen. Die Plattform ist seit dem 1. Juni 2025 voll funktionsfähig und wird über den Projektabschluss hinaus aktiv bleiben und den kontinuierlichen Zugang zu dem überwachten Datensatz und den Indikatoren aus den Demonstratorgebäuden gewährleisten. Die geplanten Überwachungskampagnen sind abgeschlossen. Daher betrifft die Kontinuität nach dem Projekt den Datenaustausch, die Kommunikation der Ergebnisse und das mögliche zukünftige Hochladen von Daten aus weiteren Gebäuden unter Verwendung des HBR-Konzepts.  . Die Replikation wird weiter durch Verbreitungs- und Schulungsmaßnahmen unterstützt, die sich an Interessenträger, Designer, öffentliche Verwaltungen und auf industrieller Ebene an die Netze TBE und CERAME-UNIE richten, die europäische Fliesen- und Ziegelhersteller vertreten. Zu diesem Zeitpunkt wurde kein spezifischer Zeitplan für zusätzliche HBR-Nachrüstungen festgelegt, obwohl zukünftige Anwendungen geplant werden können, wenn sich Replikationsmöglichkeiten ergeben.

Die in den Pilotgebäuden umgesetzte Dachnachrüstung ist als langfristige Anpassungsmaßnahme konzipiert. Die HEROTILE-basierte Dachlösung basiert auf passiver Kühlung durch Dachlüftung/Dachdurchlässigkeit. Es setzt auf Lehmdachziegel, die sich durch hohe Haltbarkeit und stabile Leistung im Laufe der Zeit auszeichnen. In der Dauerhaltbarkeitsbewertung des Projekts wurde die Lebensdauer der HBR-Dachbaugruppe auf 50 Jahre festgelegt.  Lehmdachziegel können unter Standardbedingungen eine Referenzlebensdauer von rund 100 Jahren haben. Sie können demontiert und wiederverwendet werden, wenn die darunter liegenden Schichten ersetzt werden müssen, was diese Lösung potenziell kreisförmig macht. Bei der Projektgestaltung ist diese lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu anderen dachbasierten Wärmeminderungsoptionen wie Kühl- und Gründächern. Ihre Wirksamkeit hängt von der Aufrechterhaltung der Funktionalität durch regelmäßige Wartungs- oder Reinigungsinterventionen ab. Die Projektfortführungsstrategie sieht vor, dass die Überwachungsplattform HU-BES auch nach Abschluss des Projekts aktiv bleibt, mit der Möglichkeit, zusätzliche Daten von Gebäuden nach dem HBR-Konzept hochzuladen.

Name   Elisa Franzoni
Position           Project Coordinator
Affiliation         Centro Ceramico - CC
e-mail elisa.franzoni@unibo.it

Name   Alfonsina Di Fusco
Position           Dissemination Manager
Affiliation         Confindustria Ceramica - CONFCER
e-mail adifusco@confindustriaceramica.it

Projektziel D7 (Maßnahme C.2) – Bioklimatische Merkmale und Klimaresilienz der Gebäudefallstudien

Projektziel D6 (Maßnahme C.2) – Realisierung von Dächern auf HEROTILE-Basis: Katalog der Risiken und Minderungsmaßnahmen

Projektleistung D10 (Maßnahme C.2) - Reale Gebäude mit HBR-Dächern nachgerüstet

Projektleistung D33 (Maßnahme C.2.3) – HU-BES-Datenaustauschplattform betriebsbereit und mit Projektwebsite und Climate-ADAPT verknüpft

Projektziel D15 (Maßnahme C.2) - Best-Practice-Protokoll für HBR als Lösung zur Anpassung an den Klimawandel