Planung eines nachhaltigen Gebäudes

Gestaltung, Spar- und Gewinnstrategie

Gut gestaltete Architektur ist unabdingbar, denn nur Bauten, die von der Gesellschaft angenommen werden, besitzen eine lange Nutzungsdauer und dementsprechend einen nachhaltigen Lebenszyklus. Neben der Funktionalität eines Gebäudes sollte immer die zeitlose, ansprechende Gestaltung berücksichtigt werden. Dabei hilft das Prinzip, dass durch den optimalen Einsatz der Baumaterialien einerseits ein energieeffizientes Gebäude, andererseits eine kohärente Materialität mit starker Ausstrahlung entsteht. Dabei können (neue) Materialien eine neue Ästhetik generieren und das Konstruieren rückt wieder ins Zentrum des architektonischen Schaffens.

Gallerie

In einem ausgewogen konstruierten, energieeffizienten Gebäude stehen die Sparstrategie und die Gewinnstrategie unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten im Gleichgewicht.

Die Sparstrategie ist aus dem Passivhausstandard bekannt: Eine kompakte Gebäudeform und eine gute Dämmung reduzieren die Transmissionsverluste, eine kontrolliert dichte Gebäudehülle reduziert die Lüftungsverluste. Durch die Haustechnik werden Energiekreisläufe der Medien Luft und Wasser durch Wärmerückgewinnung geschlossen. Der Abluft und dem Abwasser werden die Wärme entzogen und der Frischluft respektive dem Frischwasser zugeführt.

Die Gewinnstrategie wird im Passivhausstandard ebenfalls betrachtet. Große Fenster an der Südfassade erzeugen solare Gewinne. Eine generelle Forderung nach großen Fensteröffnungen gen Süden lässt sich daraus jedoch nicht ableiten, da bei großen Glasflächen immer eine mögliche Überhitzung im dahinterliegenden Raum bedacht und bei der Planung berücksichtigt werden muss. Optimal eingesetzte passivsolare Gewinnsysteme können die Energiekennzahl um 30 bis 50% reduzieren.

Aber nicht nur bezogen auf die Materialien und die Konstruktion müssen ernsthafte Schritte unternommen werden, um das nachhaltige Bauen voranzubringen, sondern auch in der Ausbildung. An jeder Hochschule oder Universität, an der Architektur unterrichtet wird, sollte Nachhaltigkeit ein wichtiger Bestandteil der Lehre sein: bei Hauptfächern wie dem Entwerfen und Konstruieren ebenso wie im Rahmen der projektbezogenen Pflichtfächer Bauphysik, Materiallehre und Haustechnik. Nur wenn bei jungen Architekten das Interesse und Verständnis für nachhaltiges Bauen geweckt und in der akademischen Ausbildung auch eine solide Basis für das Konstruieren gelegt wird, können die enormen Herausforderungen unseres Jahrhunderts gemeistert werden.

Fachwissen zum Thema

Das Hochhaus Bolueta im spanischen Bilbao entspricht dem Passivhaus-Standard.

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Einführung

Energieverbrauch und Baustandards

Ziel der verschiedenen Kategorien von Gebäuden ist die Minimierung des Energieverbrauchs und eine nach Möglichkeit (mindestens) den Bedarf deckende Erzeugung von Wärme und Strom.

Zur sozio-kulturellen Bewertung gehören ästhetische und gestalterische Faktoren, aber auch Behaglichkeit und Gesundheitsschutz (im Bild: Modernisierung eines Wohnquartiers aus den 1930er Jahren in Hamburg-Wilhelmsburg, Architektur: kfs - krause feyerabend sippel partnerschaft, Lübeck).

Zur sozio-kulturellen Bewertung gehören ästhetische und gestalterische Faktoren, aber auch Behaglichkeit und Gesundheitsschutz (im Bild: Modernisierung eines Wohnquartiers aus den 1930er Jahren in Hamburg-Wilhelmsburg, Architektur: kfs - krause feyerabend sippel partnerschaft, Lübeck).

Einführung

Faktoren/Kategorien des nachhaltigen Bauens

Wie belastend für die Umwelt sind die Baumaterialien, die Errichtung und der Betrieb eines Gebäudes? Welche Kosten sind damit verbunden und wie behaglich lässt sich dort wohnen oder arbeiten?

Durch innerstädtische Verdichtung und Aufstockung werden vorhandene Strukturen genutzt und Freiflächen geschont (Abb.: Paragon-Apartments in Berlin-Prenzlauer Berg)

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Einführung

Nachhaltigkeit im Gebäudebestand

Gebäude haben im Vergleich zu Fahrzeugen eine wesentlich höhere Nutzungsdauer. Während Pkw, Lkw und Co. mit entsprechenden...

Übernutzter Wald 1925

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Einführung

Ursprung des Begriffs Nachhaltigkeit

Der Begriff Nachhaltigkeit stammt aus der Forstwirtschaft und wurde im frühen 18. Jahrhundert vor dem Hintergrund einer...

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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

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

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Nachhaltigkeit betrifft das Bauwerk als Ganzes: Ziel ist es, über die gesamte Lebensdauer hinweg unterm Strich eine...

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...

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

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

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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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.