Städtebauliche Nachhaltigkeit

Wie könnten nachhaltige Planungsprozesse im Städtebau aussehen? Um dem mehrdimensionalen Begriff der Nachhaltigkeit – der nach dem Drei-Säulen-Modell die Bereiche Soziales, Ökologie und Ökonomie umfasst – gerecht zu werden, sind ganzheitliche Ansätze erforderlich und unterschiedliche Strategien auf verschiedenen Maßstabsebenen, die meist in Wechselwirkung zueinanderstehen. Solche sind zum Beispiel in einer 2016  verabschiedeten Handlungsempfehlung der UN formuliert, der New Urban Agenda: kompakte Siedlungsentwicklung unter Berücksichtigung von Freiräumen, sparsamer Einsatz von Ressourcen, die Stärkung öffentlicher Verkehrsmittel und gesunde Lebensbedingungen in Städten für alle.

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Kompakte Siedlungsentwicklung

Es gilt, den Flächenverbrauch weitestgehend zu reduzieren. Seit der Novellierung des BauGB im Jahr 2013 wird dies in Form des §1a Ergänzende Vorschrift zum Umweltschutz auch rechtlich eingefordert. Den Verbrauch und die Neuinanspruchnahme von Flächen zu reduzieren hat drei Vorteile: Ein sparsamer und schonender Umgang mit Bauland wird notwendig, Erschließungsflächen und -kosten werden minimiert und letztlich der städtische Versiegelungsgrad begrenzt.

Die Um- oder Nachnutzung bestehender Gebäudestrukturen oder brachliegender Flächen bietet sich bei manchen Bauvorhaben geradezu an. Statt Abriss und der damit einhergehenden Freisetzung der im Bestand gebundenen grauen Energie, gilt es Strategien für Umnutzung und ressourcenschonenden Umbau im Sinne des zirkulären Bauens zu finden.

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Grünräume und Stadtklima

Die dichte Planung bzw. Nachverdichtung der städtischen Struktur zur Reduzierung des Flächenverbrauchs erfordert zugleich, dass Maßnahmen zum Erhalt eines guten Mikroklimas getroffen werden. Dazu zählen zum Beispiel Dach- und Fassadenbegrünungen. Ein Blick in die gesetzlichen Anforderungen des Umwelt- und Naturschutzes ist insbesondere dann erforderlich, wenn großmaßstäblich geplant wird: Bestehende Baumgruppen oder andere Vegetationsformen sollten möglichst erhalten bleiben. Städtische Grün- und Freiräume schaffen nicht nur Lebensräume für Pflanzen und Tiere, sondern verbessern auch das lokale Klima und tragen zu Gesundheit und Wohlbefinden von Menschen bei. Grünräume können zudem als Rückhalteflächen für Regenwasser fungieren. Damit tragen sie nicht nur zum Erhalt natürlicher Wasserkreisläufe bei, sondern auch zur Abkühlung des Mikroklimas.

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Mobilität und Ressourcenverbrauch

Vorhandene Strukturen zu nutzen, ist schon aus ökonomischer Hinsicht meist sinnvoller als neue aufzubauen. Dieser Grundsatz gilt nicht nur für die technische Erschließung eines Gebäudes, sondern auch für die Anbindung an das öffentliche Verkehrsnetz. Insgesamt sind Verkehrsströme zu minimieren und alle Flächen für Verkehrsanlagen innerhalb einer Liegenschaft – so weit möglich – zu vermeiden. 

Zu den Forderungen einer nachhaltigkeitsorientierten Verkehrswende zählt die Reduktion des Individualverkehrs und des Fahrzeugbestands. So sollen der CO₂-Ausstoß, die lokale Schadstoffbelastung und der Ressourcenverbrauch und Platzbedarf verringert werden. Dichte und Funktionsmischung können eine „Stadt der kurzen Wege“ ermöglichen, in der Wohnorte, Arbeitsorte und ein Großteil der Versorgungsinfrastruktur fußläufig oder mit dem Rad erreichbar sind.

Klimasensible Gebäudeorientierung

Wer sich am lokalen Klima orientiert, kann den späteren Energieverbrauch eines Gebäudes optimieren. Bei der Ausrichtung der Gebäudevolumina sollten die gebietstypischen Windströmungen zur natürlichen Belüftung in die Planung einfließen. Heizenergetische Vorteile werden durch eine Südorientierung der Gebäude erreicht: Die Nutzung von Sonnenwärme reduziert den Heizwärmebedarf. Zugleich sollten Verschattungselemente eingeplant werden, um die Innenräume an heißen Tagen möglichst kühl zu halten. Auch die städtebauliche Kompaktheit trägt zur Reduzierung des Heizwärmebedarfs bei.

Fachwissen zum Thema

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).

Planungsgrundlagen

Planung eines nachhaltigen Gebäudes

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

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?

Die Verschattungswirkung von laubabwerfenden Bäumen wird häufig unterschätzt.

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Planungsgrundlagen

Verschattung

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.

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

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Planungsgrundlagen

Vor der Planung

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

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Städtebauliche Nachhaltigkeit

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

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

Die Umsetzung erfordert unterschiedliche Strategien auf verschiedenen Maßstabsebenen, die meist in Wechselwirkung zueinanderstehen.

Lebenszyklusanalyse (LCA)

Schematische Darstellung eines Produktkreislaufs für die Ökobilanz.

Schematische Darstellung eines Produktkreislaufs für die Ökobilanz.

Berechnung der Umweltwirkungen über die gesamte Lebensdauer eines Produkts und Hilfe bei der Abschätzung von Risiken und Lösungen

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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Kriterien und Bewertungshilfen

Gebäudesimulation als Bewertungshilfe

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Wie lassen sich Annahmen über die Nachhaltigkeit von Entwurfsvarianten treffen?

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.

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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.

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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.

Wienerberger und CREATON

Zwei Firmen, ein Ziel: Emissionen senken und Ressourcen schonen. Zusammen so viel mehr Stabilität und Nachhaltigkeit!

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