Nachhaltigkeit beginnt im Entwurf

Software kombiniert alle relevanten Gebäudedaten

Nachhaltigkeit betrifft das Bauwerk als Ganzes: Ziel ist es, über die gesamte Lebensdauer hinweg unterm Strich eine umweltgerechte, ressourcenschonende und gleichzeitig wirtschaftliche Lösung zu erreichen. Die Phase, die in besonderem Maße über die Nachhaltigkeit eines Gebäudes bestimmt, ist der Entwurf. Er entscheidet , ob das Gebäude beispielsweise in Bezug auf die Sonneneinstrahlung oder Belüftung optimale Voraussetzungen erfüllt. Hierfür ist eine ganzheitliche Projektbearbeitung gefragt, die schon bei der Formfindung alle umweltrelevanten Faktoren miteinbezieht.

Inzwischen gibt es auf dem Markt innovative Planungswerkzeuge, die durch umfassende Simulationen und Analysen von Anfang an fundierte Entscheidungen in Bezug auf Nachhaltigkeit ermöglichen. Sogenannte BIM-Systeme (Building Information Modeling) bilden die Grundlage dafür: In dieser Software werden alle relevanten Gebäudedaten in einem digitalen, datenbankbasierten 3D-Modell kombiniert und vernetzt. Nicht nur geometrische Daten, sondern auch Informationen zu Mengen oder Kosten sowie sämtliche bauphysikalische Eigenschaften sind direkt hinterlegt. Änderungen im Entwurf ziehen sich dann automatisch durch alle anderen Ebenen. 

Ergänzt durch eine Analyse-Software können die Daten aus dem BIM-Modell speziell zum Themenkomplex der Nachhaltigkeit ausgewertet und verglichen werden. Hierbei sind insbesondere Beschattung, Besonnung, Thermik und Belüftung sowie akustische Effekte relevant. So lassen sich schon in der Entwurfsphase Wechselbeziehungen zwischen einzelnen Faktoren erkennen und optimieren. Aber auch im weiteren Planungsverlauf kann die Software die Entscheidungen begleiten.

Fachwissen zum Thema

Planungsgrundlagen

Kriterien und Entscheidungshilfen

In einem Planungsprozess müssen sehr häufig Entscheidungen getroffen werden. Aus verschiedenen Varianten von Gebäudegeometrien,...

In der nördlichen Hemisphäre erzielen Südfassaden im Winter die höchsten solaren Wärmegewinne, im Sommer lassen sie sich am leichtesten gegen Überhitzung schützen (im Bild: VM Häuser in Orestad/Kopenhagen, 2005; Architektur: BIG + JSD = PLOT, Kopenhagen).

In der nördlichen Hemisphäre erzielen Südfassaden im Winter die höchsten solaren Wärmegewinne, im Sommer lassen sie sich am leichtesten gegen Überhitzung schützen (im Bild: VM Häuser in Orestad/Kopenhagen, 2005; Architektur: BIG + JSD = PLOT, Kopenhagen).

Planungsgrundlagen

Solarenergie nutzen

Wie lassen sich passive und aktive Gewinne erzielen? Was ist bei der Ausrichtung der Fensterflächen zu beachten, welche Materialien weisen eine hohe Speicherfähigkeit auf?

Ein Neubau sollte nur dann realisiert werden, wenn zur Deckung des Bedarfs kein Bestandsgebäude (um)genutzt werden kann

Ein Neubau sollte nur dann realisiert werden, wenn zur Deckung des Bedarfs kein Bestandsgebäude (um)genutzt werden kann

Planungsgrundlagen

Vor der Planung

Zu den grundsätzlichen Überlegungen einer nachhaltigen Planung gehören:  die Bedarfsanalyse, die Berücksichtigung der...

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Planung eines nachhaltigen Gebäudes

Neben der Funktionalität eines Gebäudes sollte immer die zeitlose, ansprechende Gestaltung berücksichtigt werden (im Bild: Barnimpanorama, Naturparkzentrum – Agrarmuseum Wandlitz (2013); Architektur: rw+, Berlin).

Neben der Funktionalität eines Gebäudes sollte immer die zeitlose, ansprechende Gestaltung berücksichtigt werden (im Bild: Barnimpanorama, Naturparkzentrum – Agrarmuseum Wandlitz (2013); Architektur: rw+, Berlin).

Nicht nur die Funktionalität, auch die zeitlose, ansprechende Gestaltung ist zu berücksichtigen. Je nach lokalen Gegebenheiten sollten Sparstrategie und Gewinnstrategie im Gleichgewicht stehen.

Anforderungen zur Behaglichkeit

Eine gleichmäßige Temperatur der Luft und der umfassenden Wände bei durchschnittlicher Kleidung, geringer Luftbewegung und mäßiger körperlicher Aktivität in einem gut beleuchteten Raum wirkt auf die meisten Menschen angenehm

Eine gleichmäßige Temperatur der Luft und der umfassenden Wände bei durchschnittlicher Kleidung, geringer Luftbewegung und mäßiger körperlicher Aktivität in einem gut beleuchteten Raum wirkt auf die meisten Menschen angenehm

Die Behaglichkeit drückt das Wohlbefinden eines Menschen aus; sie ist maßgeblich durch äußere Einflüsse der Umgebung bedingt....

Gebäudeform

Je größer die Kantenlänge eines Würfels, umso kleiner sein A/V-Verhältnis

Je größer die Kantenlänge eines Würfels, umso kleiner sein A/V-Verhältnis

Die Kompaktheit von Baukörpern wird durch das Verhältnis der wärmeabgebenden Hüllfläche (A) zum beheizten Volumen (V) angegeben....

Nachhaltigkeit beginnt im Entwurf

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Vor der Planung

Ein Neubau sollte nur dann realisiert werden, wenn zur Deckung des Bedarfs kein Bestandsgebäude (um)genutzt werden kann

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Städtebauliche Nachhaltigkeit

In die großmaßstäbliche Planung sind die gesetzlichen Anforderungen des Umwelt- und Naturschutzes mit einzubeziehen

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Nachhaltige Planungsprozesse sind auch für den Städtebau eindeutig zu definieren. Zur Orientierung sollten die städtebaulichen...

Kriterien und Entscheidungshilfen

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Bauphysikalische Planungsleitlinien

Einfluss des Formfaktors auf die Anforderungen an den Transmissionswärmeverlust von Nichtwohngebäuden

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Minimierung von Transmissionsverlusten QTIm Idealfall ist ein einfacher Baukörper anzustreben (kompakte Bauweise), er zeichnet...

Gebäudeorientierung und Zonierung

Solareinstrahlung auf verschieden orientierte Wände

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Die Orientierung eines Gebäudes und die Ausrichtung der Fenster bestimmen maßgeblich den Wärmegewinn während der Heizperiode. Ost-...

Solarenergie nutzen

In der nördlichen Hemisphäre erzielen Südfassaden im Winter die höchsten solaren Wärmegewinne, im Sommer lassen sie sich am leichtesten gegen Überhitzung schützen (im Bild: VM Häuser in Orestad/Kopenhagen, 2005; Architektur: BIG + JSD = PLOT, Kopenhagen).

In der nördlichen Hemisphäre erzielen Südfassaden im Winter die höchsten solaren Wärmegewinne, im Sommer lassen sie sich am leichtesten gegen Überhitzung schützen (im Bild: VM Häuser in Orestad/Kopenhagen, 2005; Architektur: BIG + JSD = PLOT, Kopenhagen).

Wie lassen sich passive und aktive Gewinne erzielen? Was ist bei der Ausrichtung der Fensterflächen zu beachten, welche Materialien weisen eine hohe Speicherfähigkeit auf?

Raumluft-, Licht- und thermische Simulationen

Tageslichsimulation: Eine fehlende Verschattung reduziert den visuellen Komfort

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Neben der Gebäudesimulation können auch eine Reihe von anderen Simulationen in den verschiedenen Planungsprozessen eine...

Thermische Behaglichkeit

Beeinflussung der Temperatur bei sitzender Tätigkeit

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Wesentliche Elemente der thermischen Behaglichkeit sind die Temperaturen der Luft und der Umschließungsflächen, sowie der...

Licht und Behaglichkeit

Unser Helligkeitseindruck hängt von der Beleuchtungsstärke und den Reflexionen der angestrahlten Gegenstände ab.

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Natürliches Licht steht uns abhängig von der Tages- und Jahreszeit in unterschiedlichen Beleuchtungsstärken zur Verfügung; gegenüber Kunstlicht hat Tageslicht jedoch viele Vorteile.

Raumluftqualität

Für ein behagliches Raumklima ist ein bestimmter Luftaustausch notwendig; als Richtwert ist ein Luftbedarf von 25-30 Kubikmeter pro Stunde (m³/h) je Person anzusetzen.

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Für ein behagliches Raumklima ist ein bestimmter Luftaustausch notwendig; als Richtwert ist ein Luftbedarf von 25-30 Kubikmeter pro Stunde (m³/h) je Person anzusetzen.

Nutzerverhalten

Bereits zu Beginn der Planung sollten deshalb die zu erwartenden Verhaltensweisen der das Gebäude nutzenden Personen berücksichtigt werden.

Bereits zu Beginn der Planung sollten deshalb die zu erwartenden Verhaltensweisen der das Gebäude nutzenden Personen berücksichtigt werden.

Auch wenn die technischen und baulichen Voraussetzungen stimmen - der Erfolg eines energiesparenden Gebäudekonzepts hängt von den Personen ab, die dort leben oder arbeiten.

Verschattung

Die Verschattungswirkung von laubabwerfenden Bäumen wird häufig unterschätzt.

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Wie wirken sich die umgebende Vegetation und benachbarte Gebäude auf die Nutzung von solarer Wärme und Energie aus? Auch die künftige Entwicklung ist zu beachten.