Nachhaltigkeit beginnt im Entwurf

Software kombiniert zahlreiche relevante Gebäudedaten

Das Ziel bei der Planung von Gebäuden sollte sein, sie die über die gesamte Lebensdauer hinweg so umweltgerecht und ressourcenschonend wie möglich zu errichten. Eine Phase, die in besonderem Maße über die Nachhaltigkeit eines Gebäudes bestimmt, ist der Entwurf. Hier wird beispielsweise entschieden, inwieweit sich Sonneneinstrahlung oder natürliche Belüftung im Gebäude optimal nutzen lassen. Dabei ist eine ganzheitliche Perspektive auf das Projekt gefragt, die schon bei der Formfindung und Ausrichtung umweltrelevante Faktoren miteinbezieht.

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Inzwischen sind Planungswerkzeuge erprobt, die durch umfassende Simulationen und Analysen frühzeitig fundierte Entscheidungen mit Blick auf die Nachhaltigkeit eines Gebäudes ermöglichen. BIM-Systeme (Building Information Modeling) liefern Grundlagen dafür: In entsprechenden Softwares werden zahlreiche Eigenschaften des Gebäudes in einem digitalen, datenbankbasierten 3D-Modell kombiniert und vernetzt. Nicht nur geometrische und technische Daten, sondern auch Informationen zu Mengen oder Kosten sowie sämtliche bauphysikalische Eigenschaften sind dort direkt hinterlegt. Änderungen, etwa an der Gebäudegeometrie, werden automatisch in anderen Bereichen nachgeführt. 

Ergänzt durch eine Analyse-Software können die Daten aus dem BIM-Modell zur Untersuchung der Nachhaltigkeit ausgewertet und verglichen werden. Hierbei sind zum Beispiel Materialeinsatz, Beschattung, Besonnung, Thermik und Belüftung sowie akustische Effekte relevant. So lassen sich bereits in der Entwurfsphase Wechselbeziehungen zwischen einzelnen Faktoren erkennen und optimieren. Auch im weiteren Planungsverlauf kann die Software Entscheidungen begleiten. Die ganzheitliche Planung reicht bis zum Rückbau eines Gebäudes. Durch die frühzeitige Aufnahme und Dokumentation von Informationen zu den eingesetzten Baustoffen kann ein späterer Rückbau im Sinne der Kreislaufwirtschaft mitgeplant werden.

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Gebäudesimulation als Bewertungshilfe

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Kriterien und Bewertungshilfen

Wie lassen sich Annahmen über die Nachhaltigkeit von Entwurfsvarianten treffen?

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?

Bauwerksmodell

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Nachhaltigkeit beginnt im Entwurf

Entwurfsbegleitende Lebenszyklusanalyse

Entwurfsbegleitende Lebenszyklusanalyse

Inzwischen sind Planungswerkzeuge erprobt, die durch umfassende Simulationen und Analysen frühzeitig fundierte Entscheidungen mit Blick auf die Nachhaltigkeit eines Gebäudes ermöglichen.

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

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

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

Kriterien und Bewertungshilfen

Gebäudesimulation als Bewertungshilfe

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Wie lassen sich Annahmen über die Nachhaltigkeit von Entwurfsvarianten treffen?

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...

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

Ost- bzw. Westfenster empfangen 60%, Nordfenster 40% der nutzbaren Solareinstrahlung eines nach Süden gerichteten Fensters (Bild: Wohnen am Woerthboeschel in Baden-Baden)

Ost- bzw. Westfenster empfangen 60%, Nordfenster 40% der nutzbaren Solareinstrahlung eines nach Süden gerichteten Fensters (Bild: Wohnen am Woerthboeschel in Baden-Baden)

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.

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

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.

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.

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.

Die Verschattungswirkung von laubabwerfenden Bäumen wird häufig unterschätzt.

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.

Klimaneutrale Ziegel

Unser Beitrag zum Klimaschutz
www.wienerberger.de/klima

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