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14. bis 23.09.2010

Dresden, Kunstakademie

Sommerakademie 2010 – Architektur mit Energie

Die Arbeitsergebnisse

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Der große Rahmen – Das Förderkonzept EnOBDie Bundesregierung wird in den Jahren 2009 bis 2011 im Rahmen der Energieforschung rund 1,15 Mrd. € für die Förderung von Forschung und Entwicklung moderner Energietechnologien bereitstellen. Im Rahmen der „Rati-onellen Energieumwandlung“ stellt das Bundesministe-rium für Wirtschaft und Technologie im Jahr 2010 über 20 Mio. € für Projektförderung im Förderschwerpunkt Energieoptimiertes Bauen - EnOB zu Verfügung.

Der „Gebäudebestand der Zukunft“ soll nach den Vorstel-lungen von namhaften Architekten und Wissenschaftlern in Zukunft einen Überschuss an Energie generieren. Der Weg dorthin führt über Konzepte für Nullenergiehäuser und Versorgungssysteme einer angepassten Energie-wirtschaft. Durch Forschungs- und Entwicklungs- sowie Pilot- und Demonstrationsvorhaben leistet EnOB zu der-gestalt neuartigen Ansätzen einen wesentlichen Beitrag. Das Förderkonzept ’Energieoptimiertes Bauen’ unterteilt sich in die beiden Bereiche „Forschung und Entwicklung (FuE)“ und „Pilot- und Demonstrationsvorhaben (DEMO)“. Der Bereich „EnOB-FuE“ ist in thematische Verbünde modular gegliedert (z. B.: Vakuumisolation im Bauwesen: ViBau), die aktuellen Entwicklungen entsprechend um Module erweitert werden, z. B. auf dem Gebiet der Funk-tionalen Textilien und Membrane (FunTM).

Energieoptimierte Gebäude sind mehr als die Summe ihrer Einzelbestandteile. Neben notwendigen Komponen-tenentwicklungen für die Bereiche Gebäudehülle, Tech-nische Gebäudeausrüstung, sowie Gebäudebetrieb (Faci-lity Management), legt EnOB besonderes Augenmerk auf die angemessene Integration in das Gebäude als best-möglich funktionierendes Gesamtsystem. Typisch bei den EnOB - Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten ist da-her auch die enge Verzahnung von Grundlagenforschung mit Fragen der angewandten Ingenieurs-Wissenschaften.

Neben der Hauptfunktion der Pilotgebäude, die Ein-satztauglichkeit neuartiger Technologien und integraler Energiekonzepte zur Effizienzsteigerung in der prak-tischen Anwendung zu testen, wird künftig weiterhin die wissenschaftliche Untersuchung zur erreichbaren Gesamteffizienz von Gebäude- und Sanierungskonzepten im Vordergrund stehen.

Es zeichnet sich bereits ab, dass im Bereich Wohngebäu-de und Verwaltungsbau bei Verwendung von derzeit im Markt eingeführten effizienten Komponenten und de-zentralen Energieumwandlungskonzepten auf der Basis Erneuerbarer Energien eine ausgeglichene jährliche Primärenergiebilanz erreichbar ist.

In der Gebäudesanierung, wo der Bestandszusammen-hang enge Grenzen setzt, werden die Anforderungen an zukunftsweisende Projekte darin bestehen, inwieweit es gelingt die jeweilige Maßnahme in den bestehenden Zusammenhang einzubetten. Es macht wenig Sinn zu demonstrieren, wie einzelne Objekte um jeden Preis im Passivhaus-Standard zu sanieren sind. Vielmehr ist bei-spielhaft nachzuweisen, wie möglichst nachhaltig die En-ergiedichte im Bestand mehr als halbiert werden kann. Vor diesem Hintergrund wird die Nähe von EnOB zu dem Förderschwerpunkt Energieeffiziente Stadt (EnEff-Stadt) deutlich. Es wird also im Bestand darum gehen, diejeni-gen Energieeffizienzansätze zu erkunden, die die größte Wirkung haben.Weitere Informationen finden Sie unter www.enob.info.

Das Vorwort

Im Rahmen des Förderkonzepts Energieoptimiertes Bauen – kurz EnOB – fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie die Planung, die Erstellung und die wissenschaftliche Evaluierung des Betriebs von Gebäuden mit Vorbildcharakter. Seit dem Start wurden bisher mehr als 50 Bauprojekte gefördert. Sie verteilen sich zur Hälfte auf Neubauten und auf das Bauen im Be-stand. Ambitionierte energetische Ziele und der Pilotein-satz neuer Technologien sind in Verbindung mit hoher Architekturqualität zum Markenzeichen des Programms geworden. Die EnOB-Projekte aus dem Nichtwohnungs-bau übernahmen früh eine Vorreiterrolle auf dem Weg zu ganzheitlichen Energiekennwerten ein. Ihre Ergebnisse dienen heute als Referenz.

Dass zahlreiche EnOB-Projekte Architekturpreise erhielten stellt unter Beweis, dass energieoptimiertes Bauen heute seinen Platz in der Architekturlandschaft gefunden hat. Die Verleihung der Zertifikate mit dem Prädikat „Gold“ bei der Pilotzertifizierung der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen DGNB an mehrere EnOB-Projekte unterstreicht, dassenergieoptimiertes Bauen auf ganzer Linie überzeugt.

Erfahrungen teilenDas BMWi hat bereits früh eine Begleitforschung zum Förderprogramm ins Leben gerufen. Ihre kontinuierliche Querschnittsarbeit hat wesentlichen Anteil daran, dass die Ergebnisse und Erfahrungen der einzelnen Projekte eine Plattform und eine gemeinsame Sprache finden. Re-gelmäßig stattfindende Workshops und öffentliche Sym-posien bilden ein Forum für alle Projektteams. Für die Internetseite enob.info werden alle Projekte aufbereitet und mit Ergebnissen präsentiert. Darüber hinaus stehen Querschnittsanalysen zu Technologien und Forschungsa-spekten zur Verfügung.

Mit der in dieser Broschüre dokumentierten und in Dresden bereits zum zweiten Mal durchgeführten Som-merakademie „Architektur mit Energie“ wendete sich das Begleitforschungsteam universitätsübergreifend an Studierende der Architektur und anderen Fachgebieten aus dem Baubereich. Ziel war es, die Teilnehmer dabei zu unterstützen, zukünftig Gebäude mit hohem Komfort bei

gleichzeitiger Minimierung des Energiebedarfs und der Betriebskosten zu planen. Das hierzu erforderliche Wis-sen wurde mit Best-Practice-Beispielen und Vorträgen vermittelt. In Workshops erlernten die Teilnehmer den Umgang mit verschiedenen Simulations-Programmen, um ihre Entwürfe in Bezug auf bauklimatische und en-ergetische Aspekte zu optimieren. Da die Sanierung des Gebäudebestands vordringliche und realistische Aufgabe für wirksamen Klimaschutz ist, war die Entwurfsaufgabe in diesem Bereich angesiedelt.

Als Teilnehmer der Sommerakademie konnten die Stu-dierenden unmittelbar von den Erkenntnissen und Erfah-rungen des Begleitforschungsteams profitieren.

Unser Dank gilt allen Referenten und Dozenten für die inhaltliche Bereicherung der Sommerakademie, den-jenigen die hinter den Kulissen für einen reibungslosen Ablauf gesorgt haben und ganz besonders dem Engage-ment der Teilnehmer, die innerhalb weniger Tage beein-druckende Ergebnisse geschaffen haben. Dem Bundes-ministerium für Wirtschaft und Technologie danken wir für die Förderung der Sommerakademie „Architektur mit Energie“!

Die Veranstalter » Universität Wuppertal Prof. Dr.-Ing. Karsten Voss, Prof. Dr. Guido Spars

» Karlsruher Institut für Technologie Prof. Andreas Wagner, Prof. Dr.-Ing. Thomas Lützendorf

» Technische Universität Dresden Prof. Dr.-Ing. John Grunewald

Das Bestandsgebäude

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Referenten warenProf. Andreas Wagner (Karlsruher Institut für Technologie – KIT)

Prof. Dr.-Ing Thomas Lützkendorf (Karlsruher Institut für Technologie – KIT)

Dipl.-Ing. David Bartels (Bergische Universität Wuppertal)

Prof. Dr. Friedrich Sick (HTW Berlin)

Dipl.-Ing. Martin Seelinger (cornelsen+seelinger Architekten)

Dipl.-Ing. Michael Abramjuk (GAP Architekten)

Prof. Dr. Karsten Voss (Bergische Universität Wuppertal)

Dipl.-Ing. Max Noack (solares bauen)

Prof. Dr. Volker Wittwer (Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE)

Die Sommerakademie

Herausragende Architektur – hoher Nutzungskomfort – minimaler EnergiebedarfDas war das Motto der Sommerakademie „Architektur mit Energie“ des EnOB Begleitforschungsteams, die vom 14. bis zum 23. September 2010 in Dresden stattfand. Die Teilnehmer kamen von Hochschulen aus dem gesamt-en Bundesgebiet, aber auch aus den Niederlanden und Belgien. Gearbeitet wurde im historischen Gebäude der Kunstakademie Dresden, die Unterbringung der Teilneh-mer erfolgte in einer 2005/2006 grundsanierten „Platte“, einem Plattenbau aus den späten 70er Jahren, der seit seinem radikalen Umbau von der TU Dresden als Gästeh-aus genutzt wird.

Den realisierten EnOB-Projekten entsprechend ging es bei der Entwurfsbearbeitung um die Verbindung hervor-ragender Architektur mit ambitionierten energetischen Zielen. Anregungen erhielten die Teilnehmer zusätzlich durch die abendlichen Fachvorträge und auf Exkursionen zu energieoptimierten Neu- und Bestandsbauten, wie z. B. dem Sächsischen Staatsarchiv oder dem Dresdener Druck- und Verlagshaus. Architekturgeschichtlich inte-ressant waren die Führung durch die Frauenkirche und das „Wandeln“ durch Hellerau.

Während der intensiven Betreuung lernten die Teilneh-mer den zielgerichteten Umgang mit Simulationswerk-zeugen kennen, um ihre Entwürfe unter den Aspekten Komfort, Energieverbrauch und hygrisch-thermisches Bauteilverhalten zu überprüfen bzw. zu optimieren. Wertvolle entwurfliche Unterstützung boten die Archi-tekten Martin Seelinger (cornelsen+seelinger Archi-tekten) und Michael Abramjuk (GAP Architekten), beides Planer mehrfach ausgezeichneter EnOB-Projekte.

Referenten und DozentenIn den Fachvorträgen wurden – zum Teil direkt am Objekt – die Energie- und Raumklimakonzepte interessanter Gebäude erläutert und hinterfragt, Grundlagen für „Zero Energy Buldings“ vermittelt, Zusammenhänge zwischen Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit aufgezeigt oder ein Ausblick gewagt, welche Bauprodukte im Umfeld des Solaren Bauens in den kommenden Jahren ihre Praxis-relevanz erlangen werden.

große Visite

Teilnehmer auf dem Neumarkt vor der Führung durch die Frauenkirche

Betreuungssituation

Teilnehmer und Betreuer

Während der Führung durch die Frauenkirche

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Hintergrund der Aufga-benstellungUmnutzungen und Sanierungen dominieren mehr und mehr das Baugeschehen. Umgenutzte und sanierte Bestandsgebäude werden sich am Immobilienmarkt langfristig dann behaupten können, wenn ihr besonderer Charme architektonisch genutzt und gleichzeitig Anfor-derungen an Komfort und Minimierung des Energiebe-darfs sowie der Betriebskosten erfüllt werden.

AufgabenstellungStartpunkt der Aufgabe war das zu bearbeitende Ge-bäude – die alte Mittelschule im Dresdener Stadtteil Lockwitz - zunächst in Hinblick auf Nutzungspotentiale und baukonstruktive/bauklimatische Besonderheiten zu verstehen. Auf dieser Basis war ein zukunftsfähiges Nutzungskonzept zu entwickeln und anschließend ein dazu angemessener Entwurf auszuarbeiten. Gefragt wa-ren Gebäudekonzepte, die auf der Basis herausragender architektonischer Qualitäten gute Voraussetzungen für überzeugenden Nutzungskomfort mit einer geringen technischen Unterstützung mitbringen. Mit Hilfe un-terschiedlicher Programme wurden der sommerliche Wärmeschutz, das sommerliche Raumklima sowie der Gesamtenergiebedarf evaluiert. Die Einbindung der Er-gebnisse in den Entwurf führte dann zur Weiterentwick-lung und Optimierung des Konzepts. Schlusspräsentation mit Postern und PowerPoint Messung der Bauteilfeuchte im Keller des Entwurfsobjektes

Arbeitssituation

Arbeitsutensilien

In der Technikzentrale des Sächsischen StaatsarchivsTeilnehmergruppe bei der Präsentation ihrer Zwischenergebnisse im Aktsaal der Kunsthochschule gegenüber der Frauenkirche

Für die Schlusspräsentation waren die Arbeitsergeb-nisse auf 2 Postern (s. a. folgendes Kapitel) im Format A0 Hochformat zusammenzufassen.

Die Poster zeigen:Das Umnutzungskonzept (Grundrisse, Schnitt und Ansicht) im Maßstab 1:200, den vertiefend bearbeiteten Bereich im Maßstab 1:20 sowie die Optimierungsstrate-gie, vergleichende Simulationsergebnisse, die Schlüsse daraus (Text und grafische Auswertung) und die Optimie-rungen des Entwurfs.

Damit wurden Vorentwurf und Entwicklungsschritte dokumentiert. Im Rahmen der Schlusspräsentation am 23. September erläuterten die Teilnehmer Ihre Arbeit anhand der Poster.

EnOB-Sommerakademie 2010 Architektur mit Energie

Die Arbeitsergebnisse

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BearbeitungMareike Kuhn

Tessa Kücke

Bestandsaufnahme

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EnOB-Sommerakademie 2010 Architektur mit Energie

Die Arbeitsergebnisse

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Entdeckerschule

BearbeitungSusanne Kauert

Beatrice HermsdorfNadja Taubner

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Die Arbeitsergebnisse

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Forschungszentrum für Sport und Gesundheit

BearbeitungMelanie Jacob

Rainer HoffmannRené DeBrouwerKatrin Schramm

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EnOB-Sommerakademie 2010 Architektur mit Energie

Die Arbeitsergebnisse

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Lockewitzka

BearbeitungAnastasia Zaluga

Svenja Hölter

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EnOB-Sommerakademie 2010 Architektur mit Energie

Die Arbeitsergebnisse

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Stadtteilzentrum

BearbeitungLinda FährmannAndreas Gninka

Sevin GökAnnika Hubold

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BearbeitungLinda FährmannAndreas Gninka

Sevin GökAnnika Hubold

EnOB-Sommerakademie 2010 - Architektur mit Energie

Stadtteilzentrum Lockwitz

LageplanMaßstab 1:1000

KellergeschoßMaßstab 1:200

A

BB

A ErdgeschossMaßstab 1:200

B

A

A

B

Leitidee SWOT-Analyse

Schnitt B-B Sommerfall/ WinterfallMaßstab 1:200

Abb. 1: Ertrag einer Solarzelle, bezogen auf ein Jahr

Anteil des Maximalwerts in Abhängigkeit von Neigung und Orientierung für Essen

(51° nördl. Breite). Max. Einstrahlung bei 28° Neig ung nach Süd

Quelle: Hagemann, Ingo B.: Gebäudeintegrierte Photovoltaik, Rudolf Müller Verlag, Köln (2002)

SolarstromertragQs = 83.600 (kWh/a)Qs = l,max * f,r * f,pv * A

Nutzungskonzept

Das Nutzungskonzept be-ruht auf der Leitidee der Polis, der Schaffung eines Zentrums für Lockwitz. Ziel dieser Idee ist die Wieder-belebung des Stadtteils und Kommunikation zwi-schen allen Generationen. Bestandteil dieser Idee ist das Engament der Mitbürger.

Neben der kulturellen Nut-zung sind auch alternati-ve Wohnformen geplant.

Energiefluss-diagramm

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Die Arbeitsergebnisse

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Bewegungszentrum

BearbeitungLisa Frenzer

Annette LehnAnnika Mettner

Maren Nolte

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Die Arbeitsergebnisse

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Generationenübergreifendes Nachbarschaftszentrum

BearbeitungTim Gagel

Oliver GreiweLars Sadowski

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Die Arbeitsergebnisse

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Seniorenheim

BearbeitungStephanie Roskothen

Jerry SchanenAnne Stockschlaeder

Klaus Weber

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Das ImpressumHerausgeberBergische Universität WuppertalFachbereich D Architektur

RedaktionProf. Dr.-Ing. Karsten Voss,Dipl.-Ing. Markus HempBergische Universität WuppertalFachbereich D, ArchitekturHaspeler Str. 2742285 Wuppertalwww.btga.uni-wuppertal.de

Download dieser Broschüre und weitere Informationen zur Forschung für Energieoptimiertes Bauen unterwww.enob.info

Gestaltung und Satz4Koepfe GbR, Pirna