Nachhaltige Architektur & Energieeffizientes Bauen - kab Architekten
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<strong>Nachhaltige</strong> <strong>Architektur</strong> & <strong>Energieeffizientes</strong> <strong>Bauen</strong>
Teil 1 <strong>kab</strong><br />
Kurz und knapp<br />
Werte schaffen<br />
Bearbeitungsschwerpunkte<br />
Projektstandorte<br />
Teil 2 Energieeffiziente Sanierung<br />
Ziele<br />
Rechtslage<br />
Einige Zahlen zum Nachdenken<br />
Städtebau<br />
Energetische Beurteilung der vorhandenen Gebäudesubstanz<br />
Finanzierung<br />
Fahrplan
Kurz und knapp<br />
Gegründet: 1959<br />
Team: 25 Mitarbeiter sowie ein Netzwerk von<br />
Kooperationspartnern mit weiteren 40 Mitarbeitern<br />
Betreutes Bauvolumen 2008: 70.000.000 €<br />
Verteilung: 75% Neubau und 25% Sanierung<br />
Generalplanungsleistungen<br />
Visionsplanung<br />
<strong>Nachhaltige</strong> <strong>Architektur</strong><br />
Repräsentanzen in Fellbach, München und Shanghai,<br />
China
Fakten<br />
60 % der erforderlichen Primärenergie in der EU müssen<br />
importiert werden<br />
Mehr als die Hälfte der gesamten Endenergie wird für die<br />
Wärmeversorgung verbraucht<br />
60% des Mülls ist Bauschutt<br />
75% der Bausubstanz ist im energetischen Sinne<br />
sanierungsbedürftig<br />
21% der Treibhausgase stammen weltweit vom<br />
Energieverbrauch von Gebäuden<br />
Scheitelpunkt der Ölförderung (höchster Punkt der<br />
Ölförderung vor dem Zurückgang) ist zw. 2010 & 2030<br />
erreicht.
Fakten
Fakten<br />
Der Begriff „intelligente“ Gebäude verweist heute auf Gebäude mit<br />
komplexen, optimalen Techniken in unterschiedlichen Disziplinen
Einige Zahlen zum Nachdenken<br />
Fakten- jährliche Ausgaben und Preise für Energie
Einige Zahlen zum Nachdenken<br />
Fakten- jährliche Ausgaben und Preise für Energie
Ziele<br />
Maßnahmen: Definition, Anforderung und Leistung:<br />
Absicherung gegen stark steigende Energiepreise<br />
Wertsteigerung des Gebäudes<br />
Steigerung der Behaglichkeit<br />
Ressourcenschonung<br />
Imagegewinn<br />
CO 2 - Reduktion<br />
CO 2 - Neutralität<br />
Ev. rechtliche Forderungen<br />
Unabhängigkeit von Energieimporten
Ziele und Maßnahmen<br />
Maßnahmen von <strong>kab</strong>- Schritte zur Energieffizienz<br />
Entwurfsplanung, moderne Gebäudeplanung und<br />
Gebäudetechnik<br />
Neubau, Sanierung und energetische Beurteilung von<br />
Bausubstanz<br />
Wirkungen optimieren und kontrollieren-<br />
für Energieeffizienz, Qualität und Langlebigkeit<br />
d.h. Komfort, Motivation, Kommunikation und Wohlbefinden<br />
und eine nachhaltige <strong>Architektur</strong>
Ziele und Maßnahmen<br />
Was uns wichtig ist – Werte Schaffen<br />
Rationalität<br />
Optimierung von Energien<br />
Qualität-<br />
Wertsteigerung<br />
Flexibel:<br />
Imagegewinn und<br />
Wandel<br />
Verbindlichkeit:<br />
abgesichert geg. steigende<br />
Energie- Preise<br />
Planungszyklus<br />
Bauherr-<br />
Nutzer-<br />
<strong>Architektur</strong><br />
Planung,<br />
Ausführung<br />
Betrieb<br />
Motivation:<br />
Visionsplanung/<br />
Analyse<br />
Engagement:<br />
<strong>Nachhaltige</strong><br />
Ausführung<br />
Verpflichtung:<br />
Realisierung-<br />
Dokumentation<br />
Modernität und Nutzung
Ziele und Maßnahmen<br />
Was uns wichtig ist – Werte Schaffen<br />
Rationalität<br />
Optimierung von Energien<br />
Qualität-<br />
Wertsteigerung<br />
Flexibel:<br />
Imagegewinn und<br />
Wandel<br />
Verbindlichkeit:<br />
abgesichert geg. steigende<br />
Energie- Preise<br />
Planungszyklus<br />
Motivation:<br />
Visionsplanung/<br />
Analyse<br />
Engagement:<br />
<strong>Nachhaltige</strong><br />
Ausführung<br />
Verpflichtung:<br />
Realisierung-<br />
Dokumentation<br />
Modernität und Nutzung
Ziele und Maßnahmen<br />
Konzepte und Planungen auf den gesamten Lebenszyklus eines<br />
Gebäudes entwickeln:<br />
Rückbau/<br />
Umnutzung<br />
Recycling/<br />
Entsorgung<br />
Drittverwendungsmöglichkeit<br />
Bauherr/<br />
Investor/<br />
Nutzer<br />
Technologie<br />
Ökologie-<br />
fortlaufende Betriebsoptimierung<br />
Langfristige<br />
bedarfsorientierte<br />
Planung<br />
Erstellung<br />
Externe<br />
Bauabteilungen<br />
Inbetriebsetzung
Maßnahmen und Praxis<br />
<strong>Nachhaltige</strong>s <strong>Architektur</strong>konzept<br />
Optimierung der Lage (Gebäude und Städtebau)<br />
Optimierung der Wärmedämmung<br />
State of the art der technischen Anlagen<br />
Ordnung der Gebäudefunktionen- nicht benötigte Flächen zu<br />
beheizen ist sinnlos<br />
Optimale Nutzung des Tageslichts<br />
Vermeidung von Wärmebrücken<br />
Aufzeigen von Einspar- und Optimierungsszenarien<br />
Erarbeitung einer Maßnahmenstrategie<br />
Präsentation der Möglichkeiten und Chancen für das Gebäude
Maßnahmen und Praxis<br />
Einsatzbeispiele erneuerbarer Energien<br />
Energiemanagement und Gebäudemanagement<br />
Photovoltaik<br />
Solarthermie<br />
Geothermie<br />
Passive Solarenergienutzung<br />
Gebäudehülle<br />
Belichtung und Belüftung<br />
Sommerlicher Wärmeschutz<br />
Ganzheitliche Konzepte und Unterschreitung der EnEV
Praxis- <strong>kab</strong> Forschung und Preis<br />
Ideenwettbewerb „Photovoltaik in Gebäuden“<br />
Ideenwettbewerb, um <strong>Architekten</strong> mit Fachplanern anzuregen,<br />
sich dieser technischen und gestalterischen anspruchsvollen<br />
Aufgabe zu stellen.<br />
Förderung: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft,<br />
Forschung und Technologie im Rahmen eines Förderprojektes<br />
des Frauenhofer- Institutes für solare Energiesysteme in<br />
Freiburg.<br />
Durchführung: Institut für Industrialisierung des <strong>Bauen</strong>s in<br />
Hannover
Praxis- <strong>kab</strong> Forschung und Preis<br />
Ideenwettbewerb und Forschungspreis „Wohnhaus in Aalen“<br />
Wettbewerbs- Ziel :<br />
Demonstration einer ganzheitlicher Integration von<br />
Photovoltaikanlagen zur solaren Stromerzeugung an<br />
einem für die Realisierung vorgesehenen oder bereits im<br />
Bau befindlichen Bauwerk.<br />
Ganzheitliches Energiekonzept
Sommer<br />
Praxis- <strong>kab</strong> Forschung und Preis<br />
Photovoltaik- Preis Wohnhaus in Aalen<br />
Photovoltaik- betriebenes Lüftungssystem zur Kühlung und<br />
Heizung<br />
Verschattung und Sonnenschutz durch bewegliche Sonnendächer<br />
Terrassenförmige Staffelung des Gebäudes, um<br />
Eigenverschattung zu verhindern<br />
Verstellbare PV-Paneele dienen dem Sonnen- und Regenschutz<br />
über den Terrassen
Sommer<br />
Praxis- <strong>kab</strong> Forschung und Preis<br />
Photovoltaik- Preis Wohnhaus in Aalen<br />
Begrünte Dächer und Terrassendämmung, Verringerung der<br />
Oberflächenversieglung,…<br />
Nutzung von passiver Solarenergie, durch vollverglaste<br />
Dachterrassen im Süden<br />
Ökologische Baustoffe<br />
Optimale Ausrichtung der PV-anlagen nach Jahresmittelwert
Praxis- <strong>kab</strong> Forschung und Preis<br />
GreenBuilding<br />
Motivation + Rationale Ökologie<br />
Vereinigung von Nachhaltigkeit, effizienten Technologien,<br />
Wirtschaftlichkeit und Öffentlichkeit<br />
Unterstützer- Status und Partnerstatus GreenBuilding, d.h.<br />
freiwillige Vereinbarung zum Gebäudebau nach<br />
GreenBuilding- Anforderungen:<br />
Das EU- Kommissions- Programm, das Ziele und Zeichen setzt<br />
•Initiative für eine nachhaltige <strong>Architektur</strong> Nichtwohngebäude
Praxis: <strong>kab</strong> energieeffizienter Neubau<br />
Hoffmann + Krippner- ökologische Klimaanlage<br />
Ziel: Belüftung mit Sogwirkung, Pflanzen als Kühlaggregate,<br />
Innovatives Material gegen den Treibhauseffekt<br />
Die größte kühlende Wirkung verdankt das Gebäude<br />
einer durchdachten Luftzirkulation.<br />
Die Luft strömt durch Lamellen an der Unterseite des Gebäudes<br />
ein und steigt durch die Erwärmung wie im Kamin nach oben.<br />
Während sie an den Scheiben entlang streicht, zieht sie neu<br />
entstehende Wärme ab.<br />
Schließlich entweicht die aufgeheizte Luft über<br />
Entlüftungsöffnungen an der Oberseite des Gebäudes.
Praxis: System energieeffizienter Maßnahmen<br />
Wohn- und Geschäftsbebauung Sanierungsgebiet & Neubau<br />
In Fellbach Einsatz u. A. von Photovoltaik<br />
z.B. hier Photovoltaik und Regenwassernutzung, ökologische<br />
Materialien überdurchschnittliche Dämmungen, und<br />
umweltfreundliche Heizung<br />
hier ca. 180 qm Fläche, ca. 20.000 kWh/Jahr Stromertrag<br />
(= 10.000,- €), ca. 20 to/Jahr CO2-Einsparung !
Praxis: System energieeffizienter Maßnahmen<br />
Pflegeheim in Backnang: Einsatz von Geothermie<br />
Durch die Möglichkeit der Sommerlichen Kühlung ergibt sich ein<br />
verkaufsfördernder Effekt
Praxis: System energieeffizienter Maßnahmen<br />
Seniorenwohnen in Hüttlingen: Einsatz von Photovoltaika<br />
Photovoltaik auf dem Dach zur Stromgewinnung
Praxis: System energieeffizienter Maßnahmen<br />
Nichtwohngebäude: Dachaufsicht Anbau eines Greenbuilding
Praxis: Planungsspiel energieeffizienter Maßnahmen<br />
Nichtwohngebäude: Perspektive Anbau mit Einblick in die Atrien
Praxis: Planungsspiel energieeffizienter Maßnahmen<br />
Nichtwohngebäude Grundriss moderne Gebäudeplanung<br />
Grauwasser<br />
Tageslichtlenker<br />
Gebäudesteuerung<br />
Aufenthalt<br />
Bepflanzung<br />
Regenwasser<br />
-becken<br />
Atrium<br />
Sonnenenergie<br />
Sonderzonen<br />
Atrium<br />
Geothermie<br />
Beleuchtung<br />
Fassaden<br />
Gebäudeausrichtung
Gebäudeausrichtung und Gebäudemanagement<br />
Ausrichtung der Bebauungsstruktur und Gebäudeformen<br />
Optimierung der solaren Energieströme:<br />
geöffnete Bauformen, die eine natürliche<br />
Belichtung und Belüftung zulassen.<br />
Nichtwohnflächen, wie Büroarbeitsflächen,<br />
können jedoch solare Gewinne<br />
(Bildschirmarbeit ) nicht nutzen. Büros sind<br />
vor Sonneneinstrahlung zu schützen.<br />
Grundsätzlich ergeben die Analyse<br />
der Gebäudeformen , Ausrichtung ,<br />
Energiebewußtsein und die Optimierung<br />
der Flächen logische Grundrisskonzepte:<br />
Beispiel: der Wärmeverlust sinkt proportional zur<br />
Reduktion der Oberfläche.
Gebäudemanagement<br />
MSR- Technik- fortgeschrittene, intelligente Systeme zur Steuerung<br />
der Energie<br />
Einfache, intelligente und selbstoptimierende Gebäudesysteme zur Regulierung<br />
des Energiehaushaltes, z.B. für Solartechnik, Wasser, Wärme, zur Kostensenkung<br />
in Verbindung mit Verbesserungen des Energieertrages.<br />
Wesentlicher Bestandteil:<br />
Qualitätssicherung,<br />
Regelung und Steuerung von<br />
GreenBuildings.
Komfort und Behaglichkeit<br />
Kommunikationszonen und Sonderräume<br />
Z.B. mit Bewegungsräumen, Ruheräumen und Sonderzonen.<br />
Diese fördern Ruhe, Motivation, Kommunikation, Kooperation & Gesundheit.<br />
Die <strong>Architektur</strong> als Liegestuhl.<br />
Wohlbefinden<br />
steigern: Besucher - und<br />
Mitarbeiterbereiche:<br />
Räume für<br />
Individualität<br />
und Pluralität.
Licht und Luft<br />
Belüftung, Beleuchtung und Belichtung- innen und außen<br />
Bewegliche und computergesteuerte<br />
Prismen lenken und<br />
steuern das Tageslicht in den Raum.<br />
Lichtdom als Möglichkeit für<br />
indirekte Beleuchtung bei<br />
Büroarbeitsplätzen.<br />
Fensterflügel:<br />
Elemente der<br />
individuellen<br />
Beleuchtung und<br />
Belichtung.<br />
Studienergebnis: Relativer Luftdurchsatz<br />
in<br />
Abhängigkeit vom<br />
Fenstertyp.<br />
Mind. 75% der<br />
Bürogeschossfläche<br />
müssen mit 2%<br />
Tageslichtanteil<br />
versorgt sein.
Licht<br />
Tageslichtfänger- von außen nach innen<br />
Möglichkeiten der Tageslichtlenkung:<br />
Konstruktionen , die das Tageslicht in den Raum lenken.<br />
Totalreflexion des Sonnenlichtes:<br />
Lichtwand und Lichtmobile:<br />
hochglanzverspiegelte<br />
vertikale Lamellen lenken das<br />
Tageslicht im Atrium computergesteuert<br />
dynamisch im Raum.<br />
Lichtsäule eines Atriums:<br />
2- schalige Röhre zur Ausleuchtung<br />
mit Tageslicht und hier auch Kunstlicht.<br />
Umlenkspiegel im Glaskern wirft das<br />
Licht auf Prismen.
Atrien und Bepflanzung<br />
Atrien: Möglichkeiten für grüne Wände und vertikale Gärten<br />
• filtern Schadstoffe aus der Luft und mindern den Staubflug<br />
• steigern das Wohlbefinden<br />
• schall- und wärmeisolierende Funktionen, helfen<br />
Betriebskosten zu senken<br />
• kompensieren<br />
elektrostatische<br />
Aufladungen<br />
• wandeln den CO2-Gehalt<br />
der Luft in Sauerstoff um<br />
• als grünes Paneel<br />
möglich
Wasser<br />
WassersparendeTechniken
Wasser<br />
Wasser als Gestaltungselement<br />
Beispiel: Regenwasserauffangbecken im Außenbereich oder zur<br />
Bewässerung von grünen Wänden.<br />
Wasser - Symbol für Leben und<br />
das Gold des 21. Jahrhundert.<br />
Zur Regenwassernutzung sind<br />
Regenwasserspeicher und ein<br />
zusätzliches Rohrleistungsnetz<br />
erforderlich.<br />
Gestaltung mit Wasser:<br />
Regenwasserwände,<br />
Regenwasserauffangbecken im<br />
Außenbereich.
Showroom und Lounge<br />
Warten, Empfang, Aufenthalt<br />
• Die Themen Technik,<br />
Wasser, Licht und Luft<br />
begleiten Besucher &<br />
Mitarbeiter durch das<br />
Gebäude.<br />
•Z.B. Warten und<br />
Aufenthalt in der<br />
„Wasserlounge“
Geothermie<br />
Erdwärme zur Erzeugung von Strom, zum Kühlen & Heizen von<br />
Gebäuden<br />
Bohr-„Energiepfahl“- Heizung und Kühlung.<br />
Das Prinzip der Nutzung der Geothermie:<br />
Energie aus heißem dichtem Gestein.<br />
Idealerweise wird mit Erdwärme<br />
im Winter geheizt und im Sommer gekühlt.<br />
Auf geeignete und wirtschaftliche<br />
Maßnahmen ist zu achten.<br />
Z.B. bei kontaminiertem Grundwasser zum<br />
Kühlen und Heizen oder dem zusätzlichen<br />
Zwischenschalten von Wärmepumpen<br />
zum Heizen.
Solare Energie<br />
Sonnenenergie nutzen<br />
Oben links: glasabgedeckte Flach- und Folienkollektoren zur<br />
Trinkwassererwärmung. Daneben Photovoltaik zur Stromerzeugung.<br />
Sonnenenergie kann direkt über<br />
Solarkollektoren zur Wärme-<br />
oder Stromerzeugung genutzt<br />
werden.<br />
Durch Photovoltaik entsteht<br />
Strom, mit<br />
thermischen Solarkollektoren<br />
wird Wärme erzeugt.<br />
D.h. für den Niedertemperaturbereich<br />
bis 50°C, den<br />
Mittelbereich von 50- 100°C oder<br />
den Hochtemperaturbereich<br />
über 100°C.
Fassade und Bauteile<br />
Wand, Decke, Fenster<br />
Schema Grassdach<br />
Gebäude als thermischer Speicher.<br />
Einteilung der Wand und Decken-<br />
Konstruktion und die Güte der<br />
Speicherfähigkeit.<br />
Fassade: Luft, intelligente Lichtlenkung<br />
und Sonnenschutz,<br />
Im Raum: Platzierung der direkten und<br />
indirekten Lichtquellen am Arbeitsplatz<br />
und Aufenthaltsbereiche.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!