Vision 2080 - Urban life in Munich

Technische Universität München Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen

Interdisziplinäres Projekt 2016

Urbanes Leben 2080 Sabine Baals Christian Hepf Lara van Iterson Kai Liebetanz Marlene Stoll

Zentrum für nachhaltiges Bauen

Leitung und Konzept: Zentrum für nachhaltiges Bauen​ (ZNB) Dr.-Ing. Isabell Nemeth Dipl.-Ing. Christine Röger Dipl.-Ing. (FH) Jochen Stopper, M.Arch.

Dipl.-Math. Manuel Lindauer In Zusammenarbeit mit: Gewofag Gemeinnützige Wohnungsfürsorge AG München Beteiligte Lehrstühle: Bauphysik, Prof. Dr.-Ing. Klaus Peter Sedlbauer Dr.-Ing. Roland Göttig Energieeffizientes und nachhaltiges Planen und Bauen, Prof. Dr.-Ing. Werner Lang Holzbau und Baukonstruktion, Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter M.Sc. Samuel Ebert Bauprozessmanagement und Immobilienentwicklung, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Josef Zimmermann Dipl.-Ing. Viktoria Geywitz Gebäudetechnologie und klimagerechtes Bauen Prof. Dipl.-Ing. Thomas Auer Dipl.-Ing. Tobias Wagner

2

Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen Interdisziplinäres Projekt 2016

Interdisziplinäres Projekt 2016

Urbanes Leben 2080

3

INHALT

Steckbrief Städtebau / Quartier

7

Steckbrief Neubau

8

Steckbrief Sanierung

10

1. Vision 12 1.1

Herausforderungen 13

1.2

Bearbeitung 14

2. Städtebauliches Konzept

15

2.1

Systemgrenzen 15

2.2

Versorgung und Vernetzung

15

2.3

Städtisches Grün

17

2.4

Wohnstrukturen

18

2.5

Bauliche Umsetzung

19

2.6

Zusammenfassung Städtebau

20

3. Gebäudeentwurf 21 3.1

Ziele auf Gebäudeebene

21

3.2

Bestandsanalyse

21

3.3

Sanierung Bestand

22

3.4

Aufstockung Neubau

22

3.5

Tragwerk 23

3.6

Erschließung 23

3.7

Dachgärten 24

3.8

Privat-Öffentlich: Living Together

24

3.9

Zusammenfassung Gebäudeentwurf

24

4. Baukonstruktion 26

4

4.1

Lastabtragung 26

4.2

Energetische Optimierung

26

4.3

Ökologische Optimierung

27

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4.4

Brandschutz 28

4.5

Schallschutz

29

5. Ressourcen 30 5.1

Baustoffe 30

5.2

Nahrungs- und Abfallkreislauf

32

5.3

Boden und Fläche

32

5.4

Wasser 32

5.5

Luft 33

6. Energiekonzept 34 6.1

Energiebedarf 34

6.2

Klima 2080

34

6.3

Sommerlicher Wärmeschutz

34

6.4

Lüftungskonzept 34

6.5

Kühlkonzept 35

6.6

Heizkonzept 36

6.7

Warmwasseraufbereitung 36

6.8

Strom 36

6.9

Zusammenfassung Energie

37

7. Wirtschaftlichkeit 38 7.1

Finanzieller Nutzen der Sanierung

38

7.2

Mieteinnahmen 38

7.3

Gesamtinvestitionskosten 39

7.4

Amortisation 40

7.5

Zusammenfassung Wirtschaftlichkeit

40

8. Synthese 41 9. Literaturverzeichnis 42 10. Abbildungsverzeichnis 45 5

6

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Steckbrief Städtebau/ Quartier Kennzahlen Teilbereich Nr. 1c

Bestand (Ist-Zustand) im Teilbereich GF Bestand 14.646 m² GFZ Bestand 0,9 GRZ Bestand 0,25

+ Nachverdichtung im Teilbereich GF Neubau/Nachverd. 21.699 m²

=

Bestand + Nachverdichtung im Teilbereich GF resultierend 36.345 m² GFZ resultierend 2,2 GRZ resultierend 0,33

Nutzungsverteilung 2080 A) Wohnen

21.356 m² BGF

B) Nicht-Wohnen Büro Handel | Gastro Dachgarten soz. Infrastruktur

14.989 m² BGF 520 m² BGF 320 m² BGF 4363 m² BGF 9.513 m² BGF

Summe BGF

36.345 m² BGF

Abb. 1 Perspektive Quartier 1c

7

Steckbrief Neubau Aufstockung und Erschließung 1c | N5 Kennzahlen

Bruttogrundfläche Anzahl Geschosse Beheiztes Volumen Kompaktheit [A/V]

3674 m² BGF 2|7 3598 m³ 0,44 1/m

N7 N2

N5

N1

N6

Nutzungen

A) Wohnen Wohnfläche Geplante Bewohnerzahl Wohnfläche i.Durchschn.

1220 m² BGF 1088 m² WoFl 48 Pers. min. 22,6 m² WoFl/ Pers.

N3

B) Nicht-Wohnen 2454 m² BGF davon: Büro 130 m² BGF Handel | Gastro 80 m² BGF Dachgarten 630 m² BGF soz. Infrastruktur 1614 m² BGF

Konstruktion

Holzrahmenbauweise | Skelettbauweise

Energiebedarf im Betrieb Heizwärmebedarf Primärenergiebedarf Warmwasserbedarf Haushaltsstrombedarf Betriebsstrombedarf

26,6 kWh/m²a 5,0 kWh/m²a 12,5 kWh/m²a 2900 kWh/a, 967 kWh/Person*a 1,2 kWh/m²a

Technikkomponenten (Gebäudeenergiekonzept)

Heizung (Niedertemperaturheizsystem, Fernwärme, Norm-Gebäudeheizlast = 35,3 kW) WW (Brauchwasserspeicher, Fernwärme) Lüftung (natürlich über Fenster und Solarkamin, ca. 30 m³/h)

Energiegewinnung am Gebäude

thermisch (Biogasanlage, 30 kW, stromgeführt, ηth= 45%, Quartier) elektrisch (organische PV, 132 kWp , gebäudeintegrierte PV-Anlage, 662m², Süddach 8°;

Biogasanlage, 30 kW, stromgeführt, ηel= 45%, Quartier)

Kosten

Baukosten brutto 659 €/m² BGF (Kostengruppen 300 + 400)

8

N4

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Bauteilaufbauten thermische Hülle Aussenwand

Holzrahmenbau | VHF

U-Wert: 0,16 W/(m²K) a - Lehmbauplatte b - Install. | Holzfaser c - 2 x GKF Platte d - OSB Platte e - KVH | Zellulose f - Holzzementplatte A2 g - Lattung | Hinterlüftung h - Kupferblech

Dach

25 mm 60 mm 15 mm 18 mm 200 mm 19 mm 30 mm 1 mm 383 mm

Primärenergie, ern.

Primärenergie, nicht ern.

GWP in CO2 äqui

0,136 MJ Bauteilfläche - 3,59 E-3 MJ Bauteilfläche 4,61 E4 kg CO2/m² Bauteilfläche

Gewicht Bauteilaufbau 140,44 kg/m² Bauteilfläche Anteil nachwachs. Rohstoffe 139,76 kg/m² Bauteilfläche Anteil recycelte/ Sekundär-Rohstoffe 33,61 kg/m² Bauteilfläche a b cd

e

fgh

Flachdach Holztragwerk | Begehbar | Intensiv begrünt

U-Wert: 0,11 W/(m²K) a - Belag Dachziegel b - Erdsubstrat c - Dränschicht d - Schaumglasdämm. e - Bitumenabd. 2-lagig f - Hohlkasten | Zellulose g - Install. | Holzfaser h - 2 x GKF Platte

Fenster

20 mm variiert 80 mm >60 mm 1 mm 294 mm 60 mm 15 mm 620 mm

a b c d e

f

g h

Primärenergie, ern.

Primärenergie, nicht ern.

GWP in CO2 äqui

0,02 MJ Bauteilfläche 4,0 MJ Bauteilfläche 4,34 kg CO2/m² Bauteilfläche

Gewicht Bauteilaufbau 211,93 kg/m² Bauteilfläche Anteil nachwachs. Rohstoffe 133,42 kg/m² Bauteilfläche Anteil recycelte/ Sekundär-Rohst. 149,21 kg/m² Bauteilfläche

Holz-Alu-Fenster | 3-fach WSV

U-Wert: 0,9 W/(m²K) Primärenergie, ern.

Primärenergie, nicht ern.

GWP in CO2 äqui

96,48 MJ Bauteilfläche 6,46 MJ Bauteilfläche 533,05 kg CO2/m² Bauteilfläche

Gewicht Bauteilaufbau 99,17 kg/m² Bauteilfläche Anteil nachwachs. Rohstoffe 9,03 kg/m² Bauteilfläche Anteil recycelte/ Sekundär-Rohstoffe 2,97 kg/m² Bauteilfläche

Wintergarten

Recycletes Polycarbonat | Sekundärstahl

U-Wert: 5,0 W/(m²K) d

a - Polycarbonat-Stegplatten b - Verschattungslamellen | Mikroalgenkultur c - Nebenträger Vierkantrohr d - Hauptträger (HEB 100)

a b

Primärenergie, ern.

Primärenergie, nicht ern.

GWP in CO2 äqui

127,39 kWh/m² Bauteilfläche 3,67 kWh/m² Bauteilfläche 238,6 kg CO2/m² Bauteilfläche

c

Gewicht Bauteilaufbau 54,5 kg/m² Bauteilfläche Anteil nachwachs. Rohstoffe 0 kg/m² Bauteilfläche Anteil recycelte/ Sekundär-Rohstoffe 37,13 kg/m² Bauteilfläche

9

Steckbrief Sanierung Bestandsgebäude 1c | B5 Allgemeines

Baujahr Bruttogrundfläche Beheiztes Volumen Kompaktheit [A/V]

1949 2600 m² BGF 5093 m³ 0,34 1/m

B2

Nutzung

B5

B1

B6

Wohnen Wohnfläche Geplante Bewohnerzahl Wohnfläche i.Durchschn.

1950 m² BGF 1680 m² WoFl 72 Pers.

23,3 m² WoFl/ Pers.

B3

B4

B) Nicht-Wohnen 650 m² BGF davon: soz. Infrastruktur 650 m² BGF

Energiebedarf im Betrieb Heizwärmebedarf Warmwasserbedarf Haushaltsstrombedarf Betriebsstrombedarf

nachher 9,0 kWh/(m²a)

0

50

39,1 kWh/m²a 12,5 kWh/m²a 2900 kWh/a, 967 kWh/Person*a 1,2 kWh/m²a

nachher 39,1 kWh/(m²a)

vorher 245,4 kWh/(m²a)

100 150 200 250 300 350 400 450 ≥500

Primärenergiebedarf

0

20

40

60

80

vorher 177,7 kWh/(m²a)

100 120 140 160 180 ≥200

Heizwärmebedarf

Technikkomponenten (Gebäudeenergiekonzept)

Heizung (Niedertemperaturheizsystem, Fernwärme, Norm-Gebäudeheizlast = 67,9 kW) WW (Brauchwasserspeicher, Fernwärme) Lüftung (natürlich über Fenster und Solarkamin, ca. 30 m³/h)

Energiegewinnung am Gebäude

thermisch (Biogasanlage, 30 kW, stromgeführt, ηth= 45%, Quartier) elektrisch (organische PV, 132 kWp , gebäudeintegrierte PV-Anlage, 662m², Süddach 8°;

Biogasanlage, 30 kW, stromgeführt, ηel= 45%, Quartier)

Baukosten Sanierung

Baukosten brutto 810 €/m² BGF (Kostengruppen 300 + 400)

10

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Bauteilaufbauten thermische Hülle Bestand Ist-Zustand

saniert

Aussenwand Gartenseite U-Wert: 1,5 W/(m²K) - Mauerwerk Vollziegel verputzt -

U-Wert: 0,2 W/(m²K) - ökol. Dämmung | VHF -

a - (Best.) Innenputz b - (Best.) Mauerwerk c - (Best.) Außenputz

a - (Best.) Innenputz b - (Best.) Mauerwerk c - (Best.) Außenputz d - KVH | Holzfaser e - Holzfaserdämmplatte f - Konterlattung | Hinterl. g - Lattung h - Schalung Altholz

10 mm 300 mm 15 mm 325 mm

a

b

c

10 mm 300 mm 15 mm 160 mm 40 mm 30 mm 30 mm >15 mm 600 mm

a

b

c

d

e f gh

Dach U-Wert: 1,4 W/(m²K) - Rückbau Satteldach a - Dachziegel Hohlfalz b - Konterlattung c - Lattung d - Sparren

a b c

20 mm 30 mm 30 mm 180 mm 300 mm

d

Fenster U-Wert: 2,7 W/(m²K) - Holz-Verbundfenster / 2-fach Verglasung -

U-Wert: - Aufstockung -

a b c

a - Bodenbelag 10 mm b - Zementestrich | Abd. 50 mm c - TSD 35 mm d - Hohlkastenelement 254 mm | Schüttung Dachziegel e - Ausgleichsschüttung 480 mm f - Ausgleichsestrich 30 mm g - (Best.) Oberste GD 200 mm h - (Best.) Innenputz 10 mm 1,05 m

d

e f g h

U-Wert: 0,9 W/(m²K) - Holz-Alu Fenster / 3-fach WSV -

Aussenwand Laubengangseite U-Wert: 1,5 W/(m²K) - Mauerwerk Vollziegel verputzt -

U-Wert: 0,28 W/(m²K) - ökol. Dämmung | VF -

a - (Best.) Innenputz b - (Best.) Mauerwerk c - (Best.) Außenputz

a - (Best.) Innenputz b - (Best.) Mauerwerk c - (Best.) Außenputz d - KVH | Holzfaser e - A2 Holzwolle- | Steinwolleplatte

10 mm 300 mm 15 mm 325 mm

a

b

c

10 mm 300 mm 15 mm 80 mm 50 mm 455 mm a

b

c d

e

11

VISION

1. Vision togeThere (Gemeinsam, dort hinkommen) Gemeinschaft und immaterieller Wohlstand prägen das Leben in der Zukunft. Der Rythmus der Menschen ist Teil des natürlichen Kreislaufs der Erde, hohe Lebensqualität und Umweltschutz greifen ineinander. Sämtliche benötigte Energie ist erneuerbaren Ursprungs. In der Stadt werden entspannte, effiziente und emissionsfreie Transportmittel genutzt, wobei die Erreichbarkeit sehr hoch ist und Mobilität auch ältere Menschen und Kinder sowie körperlich eingeschränkte Personen einbezieht. Gewohnt wird flexibel, kooperativ und aktiv. Die Grenze zwischen privat und öffentlich ist weich, auch halböffentliche und semiprivate Räume stellen hohe Qualitäten dar (vgl. Abb. 2). Geteilter Konsum ist von großer Bedeutung, das heißt Ressourcen und Flächen werden gemeinschaftlich genutzt. Smart Home Technologien erleichtern den Alltag für die Bewohner und senken den Energieverbrauch. Die Gesellschaft lebt im Einklang mit der Natur.

Abb. 2 Collage der Vision 2080

Grundlage dieser Vision für das Leben im Jahr 2080 ist ein Gleichgewicht zwischen den Menschen und dem Planeten Erde.

Dies bedeutet, dass der Verbrauch der natürlichen Vorräte zum Stillen der menschlichen Bedürfnisse, sich die Waage hält mit dem reichhaltigen Angebot, das die Erde zur Verfügung stellt (vgl. Abb. 3). Die menschlichen Bedürfnisse werden hier anhand der Maslowschen Bedürfnispyramide visualisiert. Ressourcentechnisch benötigt der Mensch in der Theorie nur so viel, dass seine Existenzgrundlage und damit die physiologischen Bedürfnis12

se gesichert sind: sauberes Trinkwasser, Luft, Nahrung etc. Solange die darauffolgenden Stufen der Pyramide nicht über ein neues Auto, sondern durch Kreativität und soziale Interaktion erfüllt werden, gibt es also genug Ressourcen für alle Menschen.

Wird mit diesen Ressourcen nachhaltig umgegangen, kann nicht nur hier und heute, sondern auch an anderen Orten der Erde und in naher ebenso wie in ferner Zukunft, den Menschen eine lebenswerte Existenz garantiert werden.

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1.1 Herausforderungen Dieses beschriebene Gleichgewicht existierte viele Jahrtausende lang und wurde erst innerhalb der vergangenen Jahrzehnte destabilisiert. Inzwischen lebt die Menschheit bedeutend über ihren Verhältnissen.

Dies kann anhand von Parametern wie etwa dem Verbrauch fossiler Energieträger oder dem CO2-Gehalt in der Atmosphäre beobachtet werden. Entspräche beispielsweise der CO2-Ausstoß weltweit dem deutschen Durchschnitt, bräuchten wir vier Erden, um diese Mengen kompensieren zu können [vgl. ZEIT].

Die hiervon ausgehende Gefahr ist inzwischen im öffentlichen Bewusstsein angekommen. Jedoch kann noch lange nicht erfolgreich damit umgangen werden, wie auch das folgende Zitat verdeutlichen soll: “We‘re running the most dangerous experiment in history right now, which is to see how much carbon dioxide the atmosphere... can handle before there is an environmental catastrophe” Elon Musk Doch nicht nur ein hoher CO2-Ausstoß ist bedenklich, auch die Biokapazität der Erde wird ihre Grenzen erreichen, die Ressourcenvorkommen zu Neige gehen und die Diversität von Flora und Fauna minimiert.

Die Städte gehören dabei zu den Hauptverursachern der Umweltverschmutzung und zu den Brennpunkten

der energetischen Probleme, sodass Stadtplanung und Wohnungsbau heute mehr als je zuvor zahlreiche Anforderungen erfüllen müssen. Während früher Tragfähigkeit und Schutz vor der kalten Nacht ein gutes Gebäude auszeichneten, so beeinflussen heute sehr viel umfassendere Ziele den Entwurf eines Bauwerks: • Ressourcenschonung, die im Bereich der Gebäude besonders Energieerzeugung und Materialeffizienz betrifft • Maßnahmen zur Emissionsreduzierung • Geringer Flächenverbrauch von Gebäuden und Siedlungen • Neue Anforderungen an die Baukonstruktion durch veränderte klimatische Bedingungen • Umgang mit demographischen Entwicklungen wie Bevölkerungszuwachs und Überalterung • Verantwortung gegenüber gesellschaftlich, wirtschaftlichen Entwicklungen wie dem Verhältnis zwischen Arm und Reich, der Flüchtlingskrise und der Wirtschaftskrise Architekten und Ingenieure können also in ihrer Schlüsselrolle als Planer von Gebäuden und Städten ebenso wie als kreative Entwerfer, einen neuen Weg aufzeigen, wie hohe Lebensqualität langfristig auch für nachfolgende Generationen erhalten werden kann.

Im Rahmen des Masters „Energieeffizientes und Nachhaltiges Bauen“ setzt sich dieses Projekt deshalb mit dem Entwurf zukunftsfähiger und nachhaltiger Stadtviertel und Gebäude auseinander.

Klima Selbstverwirklichung

Sonne Wind

Individualbedürfnisse

Energie

Fauna

Soziale Bedürfnisse

Biomasse

Biodiversität Sicherheitsbedürfnisse

Flora

Physiologische Bedürfnisse

Wasser Luft

Ressourcen Boden

Nahrung

Abb. 3 Gleichgewicht zwischen Erde und Menschen

+ 100 % 120 BE

+ 15 % 866 m2

+ 88 %

+ 100 %

11500 m2

100 %

- 500 % 194 W/m2a

- 63 % 122 L/P a

+10 % 176 t

+ 10 %

13

11,9 t

VISION

Abb. 4 Luftbild Wohnanlage GEWOFAG in München Ramersdorf

1.2 Bearbeitung Anhand einer bestehenden Wohnanlage wird die Vision für das künftige Leben in der Stadt beispielhaft umgesetzt (vgl. Abb. 4). Hierfür bietet sich ein Viertel der gemeinnützigen Baugesellschaft GEWOFAG im Südosten Münchens an. Hier steht Raum für Nachverdichtung zur Verfügung steht und ohnehin eine Sanierung der Gebäude an.

Das Projekt wird dabei in einem interdisziplinär zusammengesetzten Team entwickelt. Besonders vor dem Hin-

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.A.)

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strukturiertes Arbeiten durchdachtes Feedback alternative Ideen Revit, Epass Helena Adobe, Office

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Abb. 5 Interdisziplinäres Team togeThere

14

A ils Deta ut o Lay ieren ng ktur Stru rmulieru p hU tfo Tex , Sketc ice f CAD be, Of Ado

B.S c.

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UI (B.Sc.)

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tergrund der immer komplexer werdenden Herausforderungen im Bauwesen wird integratives Denken zukünftig eine viel wichtigere Arbeitsweise.

Das Team von togeThere setzt sich aus zwei Architektinnen (B.A.), zwei Umweltingenieuren (B.Sc.) und einer Ingenieurin für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen (B.Eng.) zusammen (vgl. Abb.5).

Durch diese vielfältigen Ausbildungsbereiche ist es möglich, das Projekt sehr breit und umfassend zu bearbeiten.

Es können verschiedene Aspekte von unterschiedlichen Standpunkten aus beleuchten werden. Dies führt in seltenen Fällen zu Missverständnissen, meist jedoch zu verbesserten und sinnvolleren Ergebnissen.

Für die Bearbeitung wurden zunächst die Kompetenzen der einzelnen Teammitglieder in einem Workshop herausgefunden. Dazu gehören generelle Stärken sowie spezielle Fähigkeiten im Umgang mit Software, die im Laufe der Bearbeitung benötigt wurde, wie Adobe, Microsoft Office und CAD. Um den Projektablauf geordnet und fristgerecht abwickeln zu können, wurde ein Projektzeitenplan entwickelt, der sowohl zu bearbeitende Themenfelder, als auch Zuständigkeiten und Meilensteine abdeckte [vgl. Anhang A].

Entsprechend der Kompetenzen der Teammitglieder wurden Aufgabenbereiche in Abstimmung mit dem Projektzeitenplan festgelegt. Jedoch bekam auch jeder die Möglichkeit, sich einen Eindruck von Bereichen außerhalb der eigenen Kernkompetenzen zu verschaffen.

Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen Interdisziplinäres Projekt 2016

2. Städtebauliches Konzept Die Vision des gemeinsamen Lebens in der Stadt der Zukunft soll nun in ein nachhaltiges Sanierungskonzept umgesetzt werden. Die erste Betrachtungsebene stellen dabei die Städte dar, da diese – wie eingangs erwähnt – als ein Hauptverursacher der Umweltbelastung und Brennpunkte der demografischen und energetischen Probleme gelten. Bereits auf städtebaulicher Ebene können also große Schritte in Richtung Vision 2080 und damit in Richtung nachhaltiger Zukunft gegangen werden.

2.1 Systemgrenzen Die Betrachtung der Vision im Kontext erfolgt sowohl gegliedert in Themenbereiche, als auch auf mehreren Maßstabsebenen. In dieser Arbeit werden besonders die Themenbereiche Vernetzung und Versorgung, Städtisches Grün sowie Wohnstrukturen untersucht. Diese Punkte sind maßgebend für das Konzept der Gemeinschaft bei togeThere. In jedem der Bereiche erfolgt zuerst eine Untersuchung übergeordneter Ziele für den globalen Städtebau, die sich aus der Vision ergeben. Hieraus lassen sich Maßnahmen für München ableiten und schließlich eine Umsetzung im GEWOFAG Viertel in Ramersdorf entwickeln. In der Betrachtung der drei Systemgrenzen von Global über Stadt bis zum Quartier werden die Maßnahmen dabei immer detaillierter und konkreter.

nuten 5 Mi tz 1

Das globale Ziel der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Emissionen in den Städten führt uns zu einer näheren Untersuchung der Versorgungs- und Vernetzungsstrukturen.

Es zeigt sich, dass weltweit immer noch der größte Teil der Städte auf die Fortbewegung mit dem Auto hin optimiert ist. Die resultierenden Probleme wie Stau, zugeparkte Flächen, Luftverschmutzung und Smoggefahr, mangelnde Sicherheit sowie Mobilitätseinschränkungen für jüngere und ältere Bevölkerungsgruppen führen nun zu einem Umdenken [vgl. Bullinger, 2012]. Weltweit brauchen Städte neue, zukunftsfähige Mobilitätskonzepte.

Im Mittelpunkt steht dabei die Förderung der Nahverkehrssysteme und die Entwicklung neuer logistischer Infrastrukturen für schnellen Informations,- Energie- und Rohstoffaustausch. Gleichzeitig müssen Prinzipien der Erreichbarkeit berücksichtigt werden.

Ein Beispiel stellt die 30-Minuten-Regel dar, die besagt, dass in jeder Kultur die Menschen bereit sind, maximal eine halbe Stunde Weg zu ihrem Arbeits-/Studienort zurückzulegen. Je weiter nun dieser Ort entfernt liegt, desto schneller muss das genutzte Verkehrsmittel sein [vgl.

Wulfhorst, 2015].

Die Versorgung innerhalb der Stadt muss also grundsätzlich neu organisiert werden. Durch Bildung von Ober- und TUM Unterzentren soll Mischnutzung gefördert und die Auslagerung wichtiger Nutzungen an den Stadtrand verhindert werden [in Anlehnung an Christaller, 1933].

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Globale Ziele

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Das Quartier der GEWOFAG wird dabei als Leitprojekt gesehen. Die bedeutet, es soll exemplarisch aufzeigen, was in München ebenso wie in anderen Städten weltweit erreicht werden kann. Abbildung 6 dient zum besseren Verständnis dieser Vorgehensweise sowie zur Verortung des betrachteten Viertels innerhalb der Stadt München.

2.2 Versorgung und Vernetzung

Alpen 1 S t un

de

Abb. 6 Systemgrenzen der städtebaulichen Betrachtung: Global - Stadt - Quartier

Ziele auf globaler Ebene

Maßnahmen auf städtischer Ebene

Umsetzung auf Quartiersebene

15

STÄDTEBAULICHES KONZEPT

Maßnahmen in München Münchens ÖPNV ist innerstädtisch gut vernetzt. Zur Erhöhung der Erreichbarkeit sollten jedoch die Intermodalität und die Vernetzung mit der Region verbessert werden.

So sind innerstädtisch Fahrradabstellplätze an den Bushaltestellen denkbar und das Aufrüsten der Taxis zum Transport von Fahrrädern [vgl. Gehl, 2010]. Im Randbereich können Park & Ride Infrastrukturen sowie ein Transport-Managementsystem dafür sorgen, dass der wirtschaftliche und private Güterverkehr im Stadtzentrum auf ein Minimum reduziert wird.

Des Weiteren kann der motorisierte Individualverkehr auf elektrische, führerlose Kleinstwägen umgestellt werden, die digital und zentral koordinierbar sind und keine Parkflächen benötigen. Eine finanzielle Unterstützung des ÖPNV sowie dessen Digitalisierung sorgen außerdem dafür, dass dieser auch aus ökonomischer und praktikabler Sicht lohnenswerter als ein Auto ist.

Umsetzung auf Quartiersebene Für das Quartier am Karl-Preis-Platz zeigt sich durch eine U-Bahnstation, mehrere Haltestellen für Metro-Busse sowie den 1,5 Kilometer entfernt liegenden Ostbahnhof eine gute Einbindung in das öffentliche Nahverkehrsnetz Münchens und an den Fernverkehr.

Die bereits angesprochene Ausrichtung auf das Auto als Hauptverkehrsmittel ist jedoch auch hier als deutliche Schwäche des Viertels zu erkennen. Freiflächen sind da-

durch größtenteils versiegelt; aus Lärmgründen schottet sich die Bebauung von der Straße ab (vgl. Abb. 7).

Die Umstrukturierung sieht deshalb folgende Maßnahmen vor (vgl. Abb. 8): • Ausbau des Karl-Preis-Platzes zum Stadtteilzentrum – durch das Ansiedeln von kleinen Lebensmittelmärkten und einem Wochenmarkt wird die tägliche Nahversorgung abgedeckt; es entsteht ein neuer Treffpunkt • Neue Nutzungen innerhalb der Quartiere stellen in gemeinschaftlicher Atmosphäre Freizeitangebote, Arbeitsplätze sowie Kinderbetreuung zur Verfügung - diese Maßnahmen erhöhen die Erreichbarkeit und senken damit das Verkehrsaufkommen deutlich • Innerhalb der Quartiere entstehen verkehrsberuhigte Zonen: individueller Personenverkehr wird hier durch elektrisch unterstützte Fahrräder abgedeckt; Lieferverkehr durch führerlose Kleinstwägen und Drohnen • Zwischen den Quartieren kann der Straßenraum nun wieder von den Bewohnern des Viertels eingenommen werden: neben der Busspur wird nur noch eine Spur für führerlose Stadtautos benötigt – der Rest steht für Fahrradfahrer, Fußgänger und neue Nutzungen zur Verfügung • Fahrradabstellplätze sowie die an den Hauptachsen bestehenden Fahrradwege werden deutlich ausgebaut und stellen nun ein lückenloses Netz dar • Das bereits vorhandene Netzwerk der Straßenbeöffentlicher Park leuchtung dient als Ladestationen für Elektrofahrzeuge und als Übertragungsnetz für WiFi Anbindung

Prinzip der kleinen Zentren

Zentrum | Subzentrum Radnetz Fußgänger PKW - Verkehr zusätzl. Bebauungsvorschlag

Erreichbarkeitsradius 300 m

5 Minuten

Abb. 7 Schema Versorgung und Vernetzung Ausgangssituation

16

Abb. 8 Schema Versorgung und Vernetzung Konzept

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2.3 Städtisches Grün Globale Ziele Eine weitere wichtige und nachhaltige Investition in die Zukunft ist die Maximierung von städtischem Grün. Hierdurch können Temperaturschwankungen und Klimaveränderungen abgeschwächt sowie eine ausgezeichnete Luftqualität garantiert werden. Außerdem sollen mit innerstädtischem Grün auch die Stadträume zur Bindung des Kohlenstoffs aus der Luft beitragen.

Maßnahmen für München Das Klima in der Stadt München, wie in vielen anderen mitteleuropäischen Großstädten, wird sich in den nächsten 65 Jahren einem mediterranen Zustand annähern.

Die Stadt muss sich demnach an lange und heiße Sommer sowie an häufige Wetterextreme von heftigen Niederschlägen bis zu Hitzewellen anpassen [vgl. Temperaturdiagramm im Anhang B].

Während die bayerische Bauweise durch jahrhundertelange Erfahrung sehr gut gegen winterliche Kälte gerüstet ist, stellt langanhaltende Hitze eine große Herausforderung dar. Zur Verhinderung von Überhitzung sollen Asphalt- und Betonoberflächen reduziert werden, da diese Wärme speichern und langwellige Strahlung emittieren.

Pflanzungen aller Art hingegen werden verstärkt. Diese erzeugen Verdunstungskühlung, sorgen für Verschattung, gleichen Temperaturschwankungen aus und ab-

sorbieren Sonnenstrahlung. Außerdem sollen mehr öffentliche Grünflächen geschaffen werden, um auch bei starken Regenfällen Versickerung zulassen und so Überschwemmungen verhindern.

Umsetzung auf Quartiersebene Durch folgende Maßnahmen kann im Quartier die Vegetation deutlich erhöht werden (vgl. Abb. 9 und Abb. 10): • Intensive Begrünung des Karl-Preis-Platzes für mehr Außenraumkomfort, Aufenthaltsqualität und ein verbessertes Stadtklima • Entsiegelung der Parkplätze und Quartiersstraßen, damit Verbindung der zerstückelten Grünflächen zu gemeinschaftlichen Park- und Gartenhöfen • Valorisierung der Außenräume – Balkone, Dachgärten und Innenhöfe zu Ruhe- und Rückzugsorten • Maximierung des Quartiersgrüns durch bewachsene Laubengänge und Dachgärten Bei der intensiven Begrünung des Wohnviertels ist auch der psychologische Faktor nicht zu unterschätzen. Vegetation sorgt für hohe Wohnqualität und Wohlfühlcharakter.

Außerdem tragen die Grünflächen zu einem gesunden Leben der Bewohner bei, da sie zu Bewegung und Aufenthalt im Freien einladen. Die Gesundheit der Stadtbewohner stellt im Konzept togeThere einen wesentlichen Aspekt von Nachhaltigkeit dar.

Baumstrukturen Gemeinschaftsgrün privates Grün PKW - Verkehr zusätzl. Bebauungsvorschlag

Abb. 9 Schema städtisches Grün Ausgangssituation

Abb. 10 Schema städtisches Grün Konzept

17

STÄDTEBAULICHES KONZEPT

2.4 Wohnstrukturen Globale Ziele Die wohl wichtigste Frage des globalen Städtebaus stellt sich bei Betrachtung der demographischen Entwicklung.

Wie kann dem Bevölkerungszuwachs in den Städten und der Verschiebung der Alterspyramide nach oben begegnet werden?

Zur Vorbeugung von Zersiedelung muss bauliche Dichte gefördert werden. Hierdurch verbrauchen wir weniger Ressourcen und vor allem deutlich weniger Fläche. So bleibt außerhalb der Stadt Platz für Erholung, Nahrungsproduktion und Forstflächen [vgl. Bullinger, 2012]. Gleichzeitig müssen die Städte jedoch eine hohe Lebensqualität, auch im Alter, zur Verfügung stellen. Das wichtigste Werkzeug, um Wohnen in einer dicht bebauten Stadt attraktiv zu gestalten, sieht das Konzept togeThere deshalb in der Förderung von Gemeinschaft. Dies wird durch eine ausgeglichene Gestaltung von Rückzug und Privatheit im Verhältnis zum öffentlichen Leben ermöglicht.

Maßnahmen in München

München ist durch die hohe Zuwanderungsquote besonders betroffen von der Notwendigkeit, in kurzer Zeit viel Wohnraum zu schaffen [vgl. LH München, 2015]. Die Wohnungen sollen dabei für alle Bevölkerungsschichten zur Verfügung stehen und soziale Durchmischung fördern. Dies kann zum einen durch preisgünstigen Wohnraum unterstützt werden. Auf die Frage des Mietpreises wird deshalb in Kapitel 7 bei der Ökonomischen Betrach-

tung noch genauer eingegangen.

Zum anderen können hierzu auch Wohnstrukturen beitragen, die durch eine funktionierende Hausgemeinschaft Zusammenhalt, Akzeptanz und Vielfalt fördern. Innerhalb der Stadt muss deshalb eine gezielte Abstufung von öffentlichem zu privatem Raum stattfinden, damit verschiedene Arten von sozialen Treffpunkten entstehen können, die eine Identifikation mit dem eigenen Quartier, dem eigenen Stadtteil, der Stadt möglich machen.

Umsetzung auf Quartiersebene:

Das Konzept togeThere zeigt auf, wie eine solche Schichtung der Privatsphäre und die Förderung eines Miteinanders im Quartier erfolgen kann (vgl. Abb. 11 und Abb. 12).

Die Bildung einer zusammengehörigen Gemeinschaft funktioniert nur, wenn es möglich ist, sich zuerst als kleinere Gruppe z.B. von 10 Bewohnern zu treffen und kennenzulernen. In der Sicherheit dieser kleinen Gruppe kann sich schließlich in die nächste Öffentlichkeitsebene gewagt werden, etwa einer Dachterrasse, wo wiederum weitere Bewohner kennengelernt werden.

Auf diese Weise können ganze Viertel untereinander vernetzt werden: • Karl-Preis Platz: Fassung durch weitere Bebauung auf nord-westlicher Seite – neues, urbanes Stadtteilzentrum – hier findet Ankommen und Verteilen und öffentliches Leben statt • Transparenz zu den Quartiersbereichen: durch Porosität in der Bebauungskante wird ein Verflechten mit der

private Nutzung halböffentliche Nutzung öffentliche Nutzung Öffentlichkeitsebenen zusätzl. Bebauungsvorschlag

PRIVAT

ÖFFENTLICH Wohnung

Hauseingang

Quartier

Abb. 11 Schema öffentlich - privat Ausgangssituation

18

PRIVAT Wohnung

ÖFFENTLICH Laube

Zenturm

Block

Quartiersbereich

Abb. 12 Schema öffentlich - privat Konzept

Quartier

Stadtteil

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nächsten, halböffentlichen Ebene möglich • Subzentren innerhalb der Quartiere, beispielsweise in Form von Cafés oder Car-Sharing Stationen, wirken identitätsstiftend • Innerhalb der Teilbereiche: zwischen zwei Wohngebäuden entstehen gemeinschaftliche Gärten und Spielwiesen – weitere Treffpunkte für Begegnungen • Semiprivate Eingangsgebäude: Zentren des sozialen Lebens • Laubengänge zur Erschließung der Wohnungen: fließender Übergang zum privaten Bereich durch begrenzte Anzahl an Leuten – nur die direkten Nachbarn treffen sich hier und der Laubengang kann selbst mitgestaltet werden Insgesamt entsteht auf diese Weise eine Strukturierung der Gemeinschaftsflächen in mehrere Schichten, von stockwerksweiser Interaktion im Haus bis hin zu großflächigen Aufenthaltsräumen auf Quartiersebene. Diese dezentrale Struktur stellt eine anpassungsfähige Entwicklung des Quartiers sicher.

2.5 Bauliche Umsetzung Die bauliche Umsetzung der Ziele aus den Bereichen Vernetzung und Versorgung, städtisches Grün und Wohnstrukturen ist in nebenstehenden Schemata in Abbildung 13 erklärt: • Da im Quartier so wenig weitere Versiegelung wie möglich erfolgen soll, wird außschließlich in Form von Aufstockungen und Anbauten nachverdichtet • Die introvertierten zweispännigen Bestandstreppenhäuser werden zu Wohnfläche umgenutzt und die Erschließung wird nach außen verlegt • Diese erfolgt nun in Form eines zentralen Eingangsgebäudes und über gemeinschaftliche Laubengänge • Dachgärten und Brücken schaffen Verbindungen Der Lageplan auf der folgenden Seite (Abb. 14) zeigt das städtebauliche Konzept von togeThere im bearbeiteten Quartiersbereich. Auf der gesamten Quartiersfläche 1c stehen nun, im Vergleich zur Ausgangssituation, 88% mehr Grünfläche sowie 76% mehr Wohnfläche zur Verfügung.

Außerdem ist die neue Art der Erschließung so konzipiert, dass sie weniger als Verkehrsfläche sondern vielmehr als Gemeinschaftsfläche dient. Im Vergleich zu vorher steht nun jedem Bewohner 30% der BGF als Gemeinschaftsfläche zur Verfügung.

Abb. 13 Schemata bauliche Maßnahmen im Quartier 1c

19

STÄDTEBAULICHES KONZEPT

2.6 Zusammenfassung Städtebau Dieses Kapitel hat nun einen Abriss einiger auf städtebaulicher Ebene wichtiger Einflussfaktoren für das Projekt togeThere dargestellt.

Dabei ist jedoch nicht zu vergessen, dass Stadtplanung weit mehr als nur die angesprochenen Themenbereiche – Mobilität, Nutzungen, Begrünung, Gemeinschaft – umfasst.

Für eine nachhaltige Zukunft müssen auch in anderen Bereichen deutliche Veränderungen auf städtischer Ebene erfolgen, wie etwa der Energieversorgung (durch Vernetzung von Strom- und Wärmeabnehmern / –Produzenten) oder im Ressourcen- und Rohstoffmanagement (durch Wiederverwendung statt Deponierung).

Auf diese Punkte wird im Kapitel 5 Energie und im Kapitel 6 Ressourcen eingegangen.

Abb. 14 Lageplan Quartier 1c, M 1:2000

20

Zusammenfassend ist zu erkennen, dass mit den genannten städtebaulichen Maßnahmen alle aus der Vision abgeleiteten Ziele erreicht werden.

Das Quartier erhält Charakter und Atmosphäre und stellt nun eine Identität im Stadtteil Ramersdorf dar. Die Erreichbarkeit wird extrem erhöht, sodass weniger Verkehr entsteht und mehr Platz für die Menschen zur Verfügung steht.

Durch die veränderte Mobilitätssituation und die Rückeroberung des Straßenraums können nun Tätigkeiten wie Arbeiten und Versorgung ins Quartier integriert werden, während Bestandteile der Freizeitgestaltung in die gemeinschaftlichen Bereiche ausgelagert werden. Vegetation spielt eine wichtige Rolle in der Valorisierung der Außenräume und schafft eine hohe Lebensqualität.

Im Fokus des Sanierungskonzeptes steht dabei der Gemeinschaftsgedanke, der im Folgenden auf Gebäudeebene weiter ausgeführt wird.

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3. Gebäudeentwurf Ebenso wie im Städtebau soll das Gebäudekonzept vorrangig übertragbare und allgemeingültige Prinzipien aufzeigen, wie mit den in der Vision genannten globalen Herausforderungen im Bauwesen umgegangen werden kann. Diese Ziele werden dann auf die Bestandssituation in Ramersdorf bezogen und anhand der Sanierung eines der Gebäude sowie anhand einer Aufstockung umgesetzt.

3.1 Ziele auf Gebäudeebene Die städtebaulichen Lösungen auf die in Kapitel 1 beschriebenen energetischen, klimatischen und sozial-demographischen Herausforderungen sollen nun auf einer Maßstabsebene tiefer fortgeführt werden. Im Gebäudekonzept stehen dabei besonders folgende Ziele im Vordergrund: • Einwohnerzuwachs auffangen - mehr Bewohner durch Nachverdichtung und Umstrukturierung • Reduzierung von Emissionen und Energieverbrauch durch energetische Sanierung • Gemeinschaftsgefühl stärken und Identifikation schaffen, um dichtes Wohnen mit hoher Lebensqualität zu verbinden • Barrierefreiheit für altersgerechte Wohnungen • Hohe Flexibilität, damit Umnutzungen und Anpassungen möglich sind für mehr Resilienz • Flächeneffizienz für bewussten Umgang mit der Ressource Boden • Mischnutzung ins Gebäude integrieren als Antwort auf soziale Trends des geteilten Konsums und der veränderten Wohn- und Arbeitsstrukturen

Abb. 15 Skizze von Zielen und Ideen auf Gebäudeebene

16 festgehalten, durchaus der Wunsch nach persönlicher Aneignung zu erkennen ist. Ebenfalls zu einer anonymen Atmosphäre führen die komprimierten Treppenhäuser, die Lochfassade sowie die konsequent gleichen Grundrisse.

Trotzdem bietet das kompakte Verhältnis von Außenfläche zu Raumvolumen sowie die freistehenden, dreistöckigen Gebäude eine breite Basis, um Sanierungen sinnvoll und auf langfristiger Ebene zu planen.

Diese Ideen sind in Abb. 15 in einer ersten Skizze des architektonischen Konzepts festgehalten. Maximale Wohnqualität soll im Entwurf im Mittelpunkt stehen.

3.2 Bestandsanalyse Vor der Umsetzung dieser Ziele soll die Bestandssituation näher untersucht werden. Besonders auffällig ist dabei, wie bereits im Städtebau erläutert, die schlechte Nutzbarkeit der Innenhöfe. Straßenseitige Gebäude sorgen zwar für einen guten Lärm- und Immissionsschutz für die innenliegenden dreigeschossigen Gebäude und die Hofbereiche. Trotzdem besteht wenig soziale Interaktion. Die Außenräume erscheinen anonym und laden nicht zum Verweilen ein, obwohl hier, wie in Abbildung

Abb. 16 Foto Bestand Wohnanlage GEWOFAG

21

GEBÄUDEENTWURF

4

2

4

2

3

3

Rückbau Bestand Neubau N

Abb. 17 Grundriss 1. OG Sanierung Bestand | Grundrissvorschläge bei Modernisierung M 1:500

3.3 Sanierung Bestand

3.4 Aufstockung Neubau

Grundlage des architektonischen Eingriffs ist die nötige Sanierung des Bestandes. Bei togeThere soll dieser dabei so viel Potenzialsteigerung wie möglich mit so wenig Eingriff wie nötig erfahren, auch damit während der Baumaßnahmen die Wohnungen weiter genutzt werden können.

So werden die drei bestehenden Wohngeschosse (Hochparterre, 1. und 2. Stock) über Laubengänge - wie bereits 4 2 zentrale Erschlieim Städtebau dargestellt - an eine neue ßung angebunden. Die bestehenden Treppenhäuser werden in die Wohnungen als neuer Wohnraum integriert (vgl. Abb. 17). Die Wohnungen können entweder im alten Grundriss mit einem zusätzlichen Raum genutzt werden, oder im Zuge einer Umgestaltung modernisiert werden [vgl. Anhang C]

Zusätzlich zur Bestandssanierung wird das Quartier nachverdichtet. Hierzu werden die Mehrfamilienhäuser, wie bereits in Kapitel 2.5 erläutert, zweigeschossig aufgestockt. Auch diese Wohnungen sind über den Laubengang erschlossen.

Der Neubau setzt sich aus versetzt angeordneten Modulen in Holzrahmenbauweise zusammen, deren Lasten von einem separaten Tragwerk abgetragen werden. Die3 3 4 2 ses wird in 3.5 sowie im Kapitel Baukonstruktion näher beschrieben.

Vorschläge für eine offene, flexible Grundrissgestaltung des Bestands sind ebenfalls in Abbildung 17 dargestellt: aus vier Wohnungen pro Geschoss können dann beispielsweise acht Wohnungen generiert werden, die mit 70m2 für drei Personen oder 50m2 und 90m2 für jeweils zwei und vier Personen den aktuellen kleineren Haushaltsgrößen gerecht werden.

Im bestehenden Kellergeschoss werden Räume für eine gemeinschaftliche Werkstatt, 3D- Drucker, Waschräume und Kellerabteile u.a. zur Verfügung gestellt.

22

Durch das Versetzen der Wohnungsmodule entstehen ruhige sichtgeschützte Eingangsbereiche am Laubengang sowie private Balkone auf der Gartenseite (vgl.

Abb. 18). Somit ist eine Interaktion und ein Zusammenleben mit den Nachbarn in den jeweiligen Lauben möglich, ohne die Privatsphäre einzuschränken. [vgl. Anhang C] Es lassen sich beliebig viele Module zusammenschließen - von einer Ein-Zimmer-Wohnung mit 35m2 für einen jungen Studenten bis hin zu einem sechs-Personen-Haushalt oder bei Bedarf sogar noch größer. Die Wohnungsgrößen werden mit den Nutzern abgestimmt und können im Laufe der Jahre den individuellen, sich ändernden Wünschen der Bewohnern angepasst werden. Hierdurch ist neben der Gestaltungsmöglichkeit auch eine hohe Flächeneffizienz gegeben.

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1

3

6

N

Abb. 18 Grundriss 4. OG Aufstockung Neubau | Grundrissvorschläge M 1:500

3.5 Tragwerk

3.6 Erschließung

Von einer geringen Tragfähigkeit der Substanz der Nachkriegsbauten ausgehend, werden die Lasten der Aufstockung nicht über das Bestandsgebäude abgetragen, sondern über ein separates Tragwerk. Dieses zusätzliche Fachtragwerk bildet zugleich die nötige Konstruktion für die Laubengänge und die begrünbare Fassadengestaltung an der Nordfassade sowie für den Sonnenschutz und die individuell zu gestaltenden Balkone auf der Gartenseite. Im Dachbereich entsteht durch das Tragwerk ein Wintergarten.

1 Die alternierenden Höhen und Breiten dieser neu tragenden Gebäudehülle sollen die Monotonie der Fassade brechen und gleichzeitig als räumliche Abgrenzung diverser Nutzungen auf dem Dach und am Laubengang dienen.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die vertikale Erschließung der Gebäude nicht mehr über Zweispänner, sondern über ein zentrales Treppenhaus. Diese zentrale Erschließung wird Zenturm genannt, da sie sowohl als Erschließungsturm dient, als auch als Begegnungszentrum zwischen den Bewohnern.

Ein Zenturm mit Aufzug erschließt jeweils zwei Wohnblöcke - hierdurch sind ausnahmslos alle Wohnungen barrierefrei.

Der Zenturm ist zugleich Ort 3 6 für flexible Nutzungseinheiten wie gemeinschaftliche Arbeitsplätze, Tauschecken oder Sport- und Mehrzweckräume, die je nach Bedarf umgestaltet werden können und so zu einer hohen Identifikation mit dem Gebäude führen. Hier befinden sich außerdem Nebenräume für Infrastruktur und Technik.

Die horizontale Erschließung erfolgt über begrünte Laubengänge. In den breiteren Bereichen stehen hier zusätzliche gemeinschaftliche Flächen zur Verfügung.

Abb. 19 Querschnitt schematisch M 1:500

23

GEBÄUDEENTWURF

3.7 Dachgärten

3.9 Zusammenfassung Gebäudeentwurf

Sämtliche Dachflächen im Quartier werden als Dachgärten genutzt. Diese stellen ein zentrales Element auf mehreren Ebenen dar:

Die Wohngebäude der GEWOFAG sind nun von Wiedererkennungswert, Individualität und Identifikation geprägt. Obwohl der Bestand beinahe vollständig erhalten bleibt, hat sich das Gebäudekonzept in seinem Charakter grundlegend verändert (vgl. Abb. 21 und 22). Flexible Strukturen tragen individuellen Lebensentwürfen Rechnung, gemeinschaftliche Bereiche kommen den sozialen Bedürfnissen nach. Barrierefreitheit und flexible Grundrisse stellen ein neues Wohnangebot für ganz verschiedene Nutzergruppen zur Verfügung, hohe Lebensqualität und Gemeinschaft stehen im Mittelpunkt. Alle unter 3.1 aufgezeigten Ziele werden somit durch das Konzept togeThere erreicht.

• als Gemeinschaftsflächen über den Dächern der Stadt sorgen sie für hohe Lebensqualität der Bewohner • Zusammen mit den Laubengängen dienen sie als thermische Pufferzone. Diese ermöglicht beispielsweise eine Vorklimatisierung der Zuluft im Winter (auf diese Punkte wird im Kapitel Klima und Energiekonzepte weiter eingegangen) • Durch eine Algen- und Nahrungsmittelproduktion (auch mittels Hydroponiksystem) wird ein Beitrag zur Entlastung der Energiesysteme sowie weltweiten landwirtschaftlichen Flächen geleistet. Im Kapitel Ressourcen wird auf dieses Thema näher eingegangen.

Die Form folgt hier der Funktion: Die unterschiedlichen Höhen der Dachgärten ergeben Bereiche für Obst- und Gemüseanpflanzungen, private Gartenabschnitte, Medizinpflanzen oder Bereiche für Yoga im Grünen.

3.8 Privat-Öffentlich: Living Together Wie im Städtebau sind auch auf Gebäudeebene fließende Schichtungen von privater Ebene bis hin zur Öffentlichkeit vorhanden (vgl. Abb. 20): • vom sehr privaten individuellen Balkon • über die private Wohnung • weiter in die Laube, geteilt mit allen Nachbarn des gleichen Geschosses • hoch auf den Dachgarten, der von den Bewohnern des ganzen Gebäudes genutzt wird • über den halböffentlichen Zenturm mit zahlreichen Gemeinschaftsflächen für alle Bewohner zweier Wohnblöcke • bis hin zu den großflächigen Gemeinschaftsgärten zwischen den Wohngebäuden, in denen Spielplätze für Kinder sowie Grills und Sportanlagen für alle Bewohner des Quartiers vorhanden sind.

24

Garten

Zenturm

ÖFFENTLICH

Dachgarten

Laube

Wohnung

Balkon PRIVAT

Abb. 20 Schichten der Gemeinschaft im Gebäudekonzept togeThere

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Abb. 21 Perspektive Gebäudekonzept togeThere

Abb. 22 Ansicht Laubengangseite

25

BAUKONSTRUKTION

4. Baukonstruktion An die baukonstruktive Umsetzung des architektonischen Konzepts werden im Entwurf togetThere unterschiedliche Anforderungen gestellt. Neben statischer Tragfähigkeit wird die Baukonstruktion hier vor allem vom Wärme-, Feuchte-, Brand- und Schallschutz sowie von ökologischen Rahmenbedingungen beeinflusst.

wird. Holzständerwände als Trennwände können variabel eingezogen werden. Mit diesem Tragwerk wird eine adaptierbare Möglichkeit vorgestellt, um Aufstockungen unabhängig von der baulichen Substanz des Bestandes realisieren zu können und damit eine flächeneffiziente und rückbaubare Nachverdichtung zu fördern.

4.1 Lastabtragung

4.2 Energetische Optimierung

Bevor eine energetische Optimierung des Gebäudes untersucht werden kann, müssen die statischen Voraussetzungen erfüllt sein. Wie bereits im vorhergehenden Kapitel beschrieben, wird für die Aufstockung von togeThere nicht der Bestand ertüchtigt, sondern eine separate Konstruktion verwendet. Diese Konstruktion besteht in der Vertikalen aus Stützenpaaren, je einer inneren und einer äußeren Stütze (HEB 300), die zueinander im Rasterabstand von 3,5 m angeordnet sind. Der Laubengang wird in Querrichtung durch Querstreben ausgesteift, welche biegesteif mit den Stützen verbunden sind. Auf der anderen Gebäudeseite sind die Stützenpaare als stehende Fachwerkträger ausgeführt. In der Längsrichtung wird die Aussteifung durch Zugseile gewährleistet, die mehrere Felder in der zweiten Ebene auskreuzen.

Zur Reduzierung des weltweiten Energieverbrauchs im Gebäudebereich muss vor allem der Wärmeverlust durch Transmission eingeschränkt werden.

Die Lasten der aufgestockten Geschosse werden über Holzbinder an dieses Tragwerk abgegeben. Zwischen den Holzbindern (24cmx70cm) spannen eingehängte Nachweisergebnisse Hohlkastendecken über eine Breite von 3,5 m. Die Vordimensionierung des Fachtragwerks sowie der Aufstockung kann im Anhang D eingesehen werden.

Projekt: IDP Neubau fertig

Dabei stehen besonders die Bestandsgebäude im Fokus.

Um den Wärmedurchgang der Bestandskonstruktion zu optimieren, wird deshalb die thermische Hülle ertüchtigt.

Dies umfasst den Austausch der bestehenden Holzverbundfenster durch eine hochwärmedämmende Dreifachverglasung sowie die Dämmung der Außenwände. Der neue U-Wert der sanierten Außenwand beträgt nun 0,2 W/m2K (am Laubengang 0,28 W/m2K).

Außerdem wird die Kellerdecke von unten gedämmt.

Da im Untergeschoss von geringen Raumhöhen auszugehen ist und die Begehbarkeit des Kellers erhalten bleiben soll, wird hier lediglich eine Dämmschicht von 10 Zentimetern aufgebracht. Bereits durch geringe Dämmschichtdicken können jedoch deutliche Verbesserungen im Wärmedurchgang erzielt werden, während sich der Uwert mit der Zunahme der Dämmstärke nur noch minimal verbessert.

Insgesamt können auf diese Weise die TransmissionsDadurch sind keine tragenden Wände notwendig, woBerechnung: Wohngebäude nach EnEV 2014 (Anforderungsniveau ab 1.1. 2016), Verfahren nach DIN 4108-6 / wärmeverluste des Bestandsgebäudes von 1,63 auf 0,64 durch eine DIN größtmögliche V 4701, Neubau Flexibilität in der GrundrissW/m2K gesenkt werden. gestaltung erreicht und die Nachnutzung vereinfacht

Nachweisergebnisse

Erreichter Effizienzhausstandard: KfW-Effizienzhaus 55 (EnEV 2014) (Neubau) IDP-Bestand fertig3 Projekt: Ergebnisse

Ist-Wert

Soll-Wert

% vom Soll-Wert für Soll-Wert KfW-Effizienzhaus 55 Wohngebäude nach EnEV 2014 (Anforderungsniveau ab 1.1. 2016),65Verfahren nach DIN 4108-6 Berechnung: 0,217 0,335 70/ % % [W/(m²K)] HT' bzgl. Referenzgebäude DIN V 4701, Neubau 0,217 0,650 100 % 33 % HT' bzgl. EnEV-Sollwert [W/(m²K)] spezifischer Primärenergiebedarf [kWh/(m²a)] 5,0 51,2 10 % Erreichter Effizienzhausstandard: (Sanierung) KfW-Effizienzhaus 85 (EnEV 2014) Primärenergiebedarf [kWh/a] 5.780,0 58.922,5 10 % Ergebnisse

Ist-Wert

Soll-Wert

HT' bzgl. Referenzgebäude [W/(m²K)]

0,464

HT' bzgl. EnEV-Sollwert [W/(m²K)] spezifischer Primärenergiebedarf [kWh/(m²a)] Primärenergiebedarf [kWh/a] Abb. 23 Ergebnisse der Sanierung und des Neubaus

26

55 % 55 %

0,473

% vom Soll-Wert 98 %

Soll-Wert für KfW-Effizienzhaus 85 100 %

0,464

0,500

93 %

140 %

9,0 14.715,0

48,9 79.624,2

18 % 18 %

85 % 85 %

Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen Interdisziplinäres Projekt 2016

Die vorgefertigten Bauteile der Aufstockung können bereits im Werk hochwärmegedämmt ausgeführt werden.

Hierdurch ist es deutlich einfacher, eine energetisch hervorragende Hülle herzustellen. Der U-Wert der Außenwand Aufstockung beträgt 0,22 W/m2K. Abbildung 23 zeigt einen Überblick über die erreichten Werte im Vergleich zu den Anforderungen aus der EnEV und dem KfW-Förderprogramm. Durch diese energetische Optimierung von Bestand und Neubau erreicht das Projekt togetThere den KfW-Standard Effizienzhaus 55 in der Aufstockung und Effizienzhaus 85 im Bereich der Sanierung [vgl. Anhang E].

4.3 Ökologische Optimierung Der Energieverbrauch eines Gebäudes entsteht jedoch nicht nur im Betrieb. Auch die Herstellung und Errichtung und damit die in den Bauteilen gespeicherte Energie trägt dazu bei, dass Städte und Gebäude den in der Vision aufgezeigten ausufernden Ressourcenverbrauch zu verantworten haben. Auf die Verwendung der Ressourcen wird auch im Kapitel 5 näher eingegangen.

An dieser Stelle soll aufgezeigt werden, wie bei der Wahl der Baustoffe ökologische Aspekte berücksichtigt werden können. Um die Auswirkungen der Baustoffe fundiert bewerten zu können, wird zum Werkzeug der Ökobilanz gegriffen. Im Entscheidungsprozess werden dabei hauptsächlich der Primärenergiebedarf erneuerbar und nicht erneuerbar sowie das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential GWP) berücksichtigt. Diese stellen durch ihren zentralen Einluss auf den Klimawandel und die

GWP

Die Auswahl eines geeigneten biogenen Dämmstoffes erfolgte wiederum mit der Ökobilanz als Hilfsmittel.

Die Entscheidung wurde bei togetThere zugunsten des Dämmstoffes Holzfaser getroffen, da dieser vor allem in den Kategorien Primärenergiebedarf und Global Warming Potential positiv heraussticht [vgl. Anhang F].

Die Ergebnisse dieses Vergleichs zwischen der konventionellen und der biogenen Sanierungsvariante können Abbildung 24 entnommen werden. Es ist deutlich erkennbar, das die konventionelle Bauweise in allen relevanten Wirkungskategorien wesentlich schlechter abschneidet als die vorgelagerte Holzständerbauweise mit Holzfaserdämmstoff. Obwohl die konventionelle Bauweise, wie im Kapitel Wirtschaftlichkeit gezeigt, günstiger ist, wurde die ökologischere Variante gewählt.

Der Neubau soll als Leichtbau und so ökologisch wie möglich hergestellt werden. Daher fällt die Wahl auf eine Holzrahmenbauweise, die beide Anforderungen in sich vereint.

MJ/ m² NGF

6,6 6

Im Bestand ist durch die Ausführung als Massivbau bereits sehr viel graue Energie gespeichert.

Daher wird diese Konstruktion erhalten und lediglich eine Dämmung aufgebracht, um die Energieeffizienz des Gebäudes zu verbessern. Dabei wurden zwei Varianten verglichen: zum Einen ein konventionelles Wärmedämmverbundsystem, wie es zurzeit standardmäßig verwendet wird, zum Anderen eine Variante mit biogener Dämmung, die zwischen vorgelagerte Holzständer eingebracht wird.

GWP

kg CO2-Äqv./ kg CO2-Äqv./ m² NGF m²8 NGF 8

Energieversorgung besonders repräsentative Wirkungskategorien dar.

MJ/ m² NGF

PE

80,35

80,35

kg R m² N

80

6,6

6 4,36 4,18

80

PE

60

60

4,36

42,33

4,18

4

4

40

40

2

2

20

20

42,33

13,66 9,13 n.er. er.

BESTAND BESTAND SANIERUNG SANIERUNG SANIERUNG SANIERUNG KONV. KONV. ÖKOL. ÖKOL.

37,55

9,1310,1 n.er.er. er. n.er.

37,55

13,66

10,1 n.er. n.er.er. er.

n.er. er.

BESTAND BESTAND SANIERUNG SANIERUNG SANIERUNG SANIERUNG KONV. KONV. ÖKOL. ÖKOL.

Abb. 24 Darstellung der Umweltauswirkungen des Bestandes und zweier Sanierungsvarianten

27

BAUKONSTRUKTION

4.4 Brandschutz

Als Außenverkleidung des Neubaus wird eine Kupferfassade eingesetzt. Diese fällt in der Ökobilanz im Vergleich zu der sonst sehr holzbestimmten Konstruktion weniger positiv auf, jedoch wurde diese Enscheidung aus folgenden Gründen bewusst getroffen: • Kupfer ist ein hervorragender Recyclingrohstoff, dessen Qualität auch bei mehrmaliger Wiederaufbereitung erhalten bleibt. Bereits heute wird etwa die Hälfte des Kupferbedarfs durch Recycling gedeckt [vgl. dt.

Kupferinstitut]. Kupfer wird also nicht als Ressource im eigentlichen Sinne verbraucht, sondern lediglich genutzt • Das Metall hat eine außerordentlich lange Lebensdauer durch seine hohe Korrosionsbeständigkeit • Als nichtbrennbares Material ist es brandschutztechnisch von Vorteil • Aus ästhetischer Sicht hat Kupfer einen besonderen Reiz. Es entwickelt eine Patina, die vom lokalen Klima geprägt ist Durch die Verwendung von Holz bei togetThere werden Ressourcen eingespart, durch die Wirkung als Kohlenstoffspeicher wird aktiv eine Dekarbonisierung unserer Gesellschaft mitgestaltet. Zusätzlich werden Bauteilchips verwendet, die zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen werden können. So soll einerseits eine Nachvollziehbarkeit der Ökobilanz als auch eine gute Rückbaubarkeit gewährleistet werden. Die Ergebnisse der Ökobilanzierung können Anhang G entnommen werden.

Eine Wirkungskategorie, die die gängigen Verfahren der Lebenszyklusanalyse im Bauwesen nicht berücksichtigen, ist die Einwirkung auf die menschliche Gesundheit.

Durch den Fokus auf ökologische Bauweise mit höchstmöglichem Einsatz an natürlichen Materialien kann im Konzept togeThere ein gesundes Wohnen garantiert werden.

Außenwand Sanierung Gartenseite

a

b

c

d

e f gh

Wie die Lebenszyklusanalyse aufzeigt, trägt die Verwendung von Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen wesentlich zu einem nachhaltigen Gebäude bei.

Nachwachsende Baustoffe sind jedoch zum größten Teil pflanzlichen Ursprungs und damit brennbar, sodass zusätzliche Überlegungen zum Brandschutz Einzug in die Baukonstruktion finden müssen.

Durch die Aufstockung des Gebäudes zählt das Mehrfamilienhaus zur Gebäudeklasse 5, wodurch folgende brandschutzrechtliche Anforderungen erfüllt werden müssen [vgl. MBO, 2012]: • • • •

Geschossdecken F90-A Kellerdecke F90-A Tragende Außenwände F90-A Bekleidung zum Fluchtweg nicht brennbar

Grundsätzlich wird daher für alle biogenen Dämmstoffe eine K260 Kapselung vorgesehen. Dadurch werden diese Materialien über eine Branddauer von 60 Minuten unterhalb der Entzündungstemperatur gehalten. Als weitere Brandschutzmaßnahme werden Brandschutzbleche eingezogen, die einer vertikalen Brandausbreitung entgegenwirken. Im Bereich der Sanierung ist durch das bestehende Mauerwerk der Feuerwiderstand von 90 Minuten stets eingehalten. Insgesamt kann auf diese Weise ein F90-B Standard erreicht werden (vgl Abb. 26).

Da am Laubengang im Brandfall keine brennbaren Bekleidungselemente abfallen dürfen, wird die Außenwand in dieser Richtung mit einer nichtbrennbaren Tektalanplatte beplankt. Die restlichen Außenwände wurden in

Außenwand Sanierung Laubengang

a

b

c d

e

Abb. 25 Außenwand zur Gartenseite, zum Laubengang und Außenwand des Neubaus

28

Außenwand Neubau

a b cd

e

fgh

Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen Interdisziplinäres Projekt 2016

der Bestandssanierung als hinterlüftete Altholzfassade ausgeführt.

Der grundsätzliche Aufbau ist bei beiden Varianten gleich: eine dem Mauerwerk vorgelagerte Holzständerkonstruktion, ausgefacht mit Holzfaserdämmplatten und eine K260 Kapselung dieser brennbaren Dämmstoffe.

4.5 Schallschutz

Die Holzrahmenwände des Neubaus müssen denselben Anforderungen genügen wie die Wände des Bestandes.

Die Feuerwiderstandsdauer F90-B wird aufgrund der Bekleidungen aus Gipskarton auf der Innenseite sowie der nicht brennbaren Kupferfassade, zusammen mit einer Kapselung, erreicht. Die so optimierten Aufbauten sind in Abbildung 25 dargestellt.

Es wird dabei zwischen Schall von außen und Schallübertragung im Inneren des Gebäudes unterschieden.

Durch ausreichende Masse der Bauteile kann die Schallübertragung zwischen den Wohnungen minimiert werden. In der Holzleichtbaukonstruktion des Neubaus wird daher als Dämmstoff Holzfaser eingesetzt, der durch seine Masse gute Werte im Schallschutz erreicht. Auch die Decken werden mithilfe einer Schüttung aus Altziegeln in dieser Hinsicht optimiert. Um die bereits genannte Flexibilität der Grundrisse nicht auf Kosten des Schallschutzes erreichen zu müssen, sind die Bodenaufbauten der Module an den potentiellen Wohnungsgrenzen voneinander entkoppelt.

Für die Wahl des Dämmstoffes der Kellerdecke stellt ebenfalls die Ökologie das entscheidende Kriterium dar.

Um biogen dämmen zu können und gleichzeitig keine Komplikationen mit der Leitungsführung zu bekommen, wird hier Zellulose-Spritzdämmung verwendet.

Vor dem Hintergrund, dass das Kellergeschoss nicht als Aufenthaltsraum genutzt wird und REI 90 der Decke schon vor der Dämmmaßnahme erreicht wurde, ist diese ökologische Maßnahme vertretbar.

Die Hohlkastenelemente des Deckentragwerks wurden aus Gründen des Brandschutzes und Feuchteschutzes vollständig ausgedämmt, um unkontrollierbare Hohlräume zu vermeiden.

Da der Entwurf togetThere großen Wert auf gemeinschaftliches Leben und auf höchstmögliche Flexibilität der Wohneinheiten legt, muss neben dem Brandschutz auch auf ausreichenden Schallschutz geachtet werden.

Beim Lärmschutz im Außenbereich wird ein besonderes Augenmerk auf den Laubengang gelegt, auf dem sich viel Leben abspielen wird. Die hier gewählte Bekleidung aus Holzwolleplatten ist aufgrund ihrer raumakustischen Eigenschaften nicht nur brandschutztechnisch, sondern auch schalltechnisch von Vorteil.

Zusätzlich zu den genannten konstruktiven Maßnahmen wird folgendes schutzzielorientiertes Brandschutzkonzept entwickelt: • • • • •

Skygarden/ thermische Pufferzone

Fluchtweg zu zwei Seiten 2. Rettungsweg über die Fenster Laubengang/ Wohnungen thermische Neubau Nächste Feuerwache nur 650m entfernt Pufferzone Installierte Brandmeldeanlage F90 B Flächendeckend Rauchmelder Bekeidung nicht brennbar

F90 B

F90 B

Wohnungen der ökologisch Bestand

Ziel dieses Konzeptes ist, trotz begründeten Abweichungen bei den Bauteilaufbauten, also vor alF90 B F90 B lem der Verwendung brennbarer Materialien, den Schutz von Mensch und Tier im Brandfall jederzeit gewährleisten 1. Fluchtweg 2. Rettungsweg zu können.

2 Fluchttreppen

Keller Bestand

Skygarden/ thermische Pufferzone

F90

Laubengang/ thermische Pufferzone F90 B Bekeidung nicht brennbar

F90 B

Wohnungen Neubau F90 B

Wohnungen Bestand F90 B

F90 B 1. Fluchtweg 2 Fluchttreppen

2. Rettungsweg

Keller Bestand

F90

Abb. 26 Brandschutzanforderungen und thermische Hülle

29

RESSOURCEN

5. Ressourcen „Natürliche Ressourcen sind das globale Naturkapital und die Basis allen Wirtschaftens. Die globale Ressourcennutzung hat eine Entwicklung genommen, die nicht dauerhaft fortgesetzt werden kann, ohne die Perspektiven zukünftiger Generationen [...] zu beeinträchtigen.

Schon jetzt übersteigt die Nutzung von natürlichen Ressourcen die Regenerationsfähigkeit der Erde deutlich.“ [PIB, 2012] Dieses Zitat soll - ebenso wie zu Beginn in der Vision togeThere aufgezeigt - auf die Notwendigkeit hin- weisen, die Umweltauswirkungen eines Gebäudes be- reits in der Planungsphase zu bedenken. Um ein nach- haltiges Gebäude zu planen, stellt daher insbesondere die Auswahl der Baustoffe eine zentrale Rolle im Entwurfsprozess dar.

Gerade das gesamtgesellschaftlich anerkannte Ziel, den Rohstoffverbrauch auf allen Ebenen drastisch zu senken, macht es unabdinglich, eine ganzheitliche Betrachtung der Rohstoffe durchzuführen (Vgl. Abb. 27).

Deshalb wird für das Deutsche Ressourceneffizienzprogramm ProgRess „ein schonender und gleichzeitig effizienter Umgang mit natürlichen Ressourcen zu einer Schlüsselkompetenz zukunftsfähiger Gesellschaften“ [BMUB, 2015]. Es ist eine zentrale Verantwortung der heutigen Gesellschaft, die nationalen und globalen Ressourcen nachhaltig zu verwenden.

Ressourcenschonung erfordert ein Denken in Stoffströmen aus einer Lebenszyklus-Perspektive, wobei die gesamte Wertschöpfungskette von der Rohstoffgewinnung VON EINEM AUTODESK-SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT

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Gerade in der Bauwirtschaft gibt es in den traditionellen Bauweisen bereits erste Ansätze, um die Kreisläufe der Bauprozesse zu schließen. Diese Möglichkeit ist jedoch stark von den Konstruktionen in den Bestandsgebäuden abhängig. Nur wenn der Planer des Bestandsgebäudes bereits Überlegungen der Rückbaubarkeit in seine Wahl der Konstruktionen einfließen hat lassen, ist es den Planern der Sanierung möglich, Bauteile wiederzuverwenden.

Möglichst viele Baustoffe sollen wiederverwendet werden.

Dies führt dazu, dass viele Bauteile im Bestand ausgebaut, zerlegt und gelagert werden müssen, um sie im Zuge der Sanierung und des Neubaus wieder mit einbeziehen zu können. Darüber hinaus ist es beim Rohstoffeinsatz, neben dem Brandschutz und den thermischen Anforderungen (wie in Kapitel 4 beschrieben) genauso essenziell darauf zu achten, dass die Baustoffe biogen und rückbaubar sind. So werden auf der einen Seite möglichst viele Baustoffe aus dem Bestandsgebäude rückgebaut und in den Neubau integriert. Auf der anderen Seite sind Konstruktionen so zu planen, dass zukünftige Planer diese später trennen, wiederverwenden und recyceln können (vgl. Abb. 28).

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5.1 Baustoffe

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an berücksichtigt. Neben der Materialeffizienz bei der Produktion und dem nachhaltigen Konsum von Gütern leistet die Kreislaufwirtschaft daher einen erheblichen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressourcen.

Hierbei handelt es sich aber nicht nur um die im Gebäude steckenden Rohstoffe, sondern auch um die Güter, die während des Betriebs des Gebäudes verwendet werden. Diese werden zwar individuell von den Bewohnern konsumiert, doch ein gutes System kann die Nutzer dazu bringen, ihren Konsum in ein Kreislaufsystem zu etablieren.

NUTZUNG

Abb. 27 Projektbezogener Ressourcenkreislauf

30

Abb. 28 Systemgrenze der Wiederverwendung

Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen Interdisziplinäres Projekt 2016

Es können 7 % des Konstruktionsvollholzes für die Sanierung und den Neubau durch das Holz aus dem alten Dachstuhl bereitgestellt werden. Der Rest der Holzbalken soll ebenfalls aus anderen Projekten mit zurückgeführtem Holz gestellt werden. Zudem kann die Lattung des Dachstuhls in den Wandaufbau des Neubaus intergiert werden. Somit können 100 % der Lattung bereitgestellt werden. Weiter kann die Schüttung des Deckenaufbaus, sowie die Trittflächen in den Wintergärten aus den rückgebauten Dachziegeln komplett gestellt werden, indem diese geschreddert und aufbereitet werden. Die Fensterglasscheiben des Bestands können zu 25 % die Verglasung des Laubengangs stellen (Vgl. Abb. 29). Die Ermittlungen der Massen können in Anhang H eingesehen werden.

Die bereits vorhandenen PV Module aus dem Bestandsgebäude werden abgebaut, gelagert und nach den Sanierungsmaßnahmen wiederverwendet sowie um neue Module erweitert. Nach Ablauf der Lebensdauer werden die alten Module rückgebaut, zerlegt und recycelt und durch neue, transparente Photovoltaik ersetzt.

Zur Verbesserung der Wiederverwendung von Bauteilen

werden diese mit Datenchips versehen (vgl. Kapitel 4.3).

Diese dienen dazu, Informationen über jedes einzelne Bauteil bereitzustellen. Diese stellen Informationen über jedes Bauteil bereit, welche die konkreten Umweltauswirkungen der einzelnen Baustoffe sowie einen Verlauf über die „Bauteilhistorie“ aufzeichnen. Dies erzeugt eine Transparenz der Daten, so dass zukünftige Planer eine Bilanzierung korrekt durchführen können.

Somit kann die Stadt als eine „Rohstoffmine“ angesehen werden, weche nicht nur eine Kreislaufwirtschaft erzeugt, sondern auch auf finanzieller Seite einen Vorteil erzeugt.

Auf Grund der maximalen Trennbarkeit können die Konstruktionen auch als Wertanlage angesehen werden, da nicht erneuerbare Stoffe, wie zum Beispiel Metalle, in Zukunft immer wertvoller sein werden.

Dadurch wird der Einsatz primärer Rohstoffe und Ressourcen für die Umgestaltung des Areals auf ein Minimum reduziert und somit ein wichtiger Beitrag zur Dekarbonisierung der Gesellschaft geleistet. Darüber hinaus wird mit dem Projekt togeThere eine nachhaltige und effiziente Basis für zukünftige Baumaßnahmen bereitgestellt.

100 % 8 m³ Holzbalken

Dachaufbau Aufstockung

Deckenaufbau 3. OG

55 %

100 %

4 m³ Lattung

157 PV-Module

Neubau Decke Holzmodule

Wintergarten

4992 Dachziegel

4%

Neubau Dach Holzmodule

Bodenbelag Decken Hohlraumschüttung

Satteldach Unterkonstruktion

Außenwand Neubau

Außenwand Sanierung

Außenwand Sanierung Laubengang

Lattung Verglasung Laubengang

Fenster

25 %

213 m² Fensterglas

Bestand

Neubau Außenwand

Sanierung Außenwand

Sanierung Außenwand Laubengang

Sanierung + Neubau

Abb. 29 Ressoucenkreislauf togeThere inkl. Wiederverwendung

31

RESSOURCEN

5.2 Nahrungs- und Abfallkreislauf Nicht nur in der Technosphäre, sondern auch in der Ökosphäre ist das Einsparpotential durch geschlossene Kreisläufe immens. Im Sinne der konsumierten Güter ist es für einen zukünftig nachhaltigen Alltag besonders wichtig, die beiden Kreisläufe des Abfalls und der Nahrung zu vereinen.

10 % des lokalen Gemüsebedarfs der Bewohner können in den als hochwertige Aufenthaltsräume konzipierten Flächen gewonnen werden. Landwirtschaftliche Flächen werden somit entlastet. Weiter ist über die angelegten Insektenkästen 100% der Nachfrage an tierischen Proteinen bilanziell produzierbar (Vgl. Abb. 30).

Mit diesen Ansätzen wird ein Beitrag geleistet die weltweite Ressourcenproblematik nicht nur auf der Gebäudeebene positiv zu verändern, sondern auch die Stoffkreisläufe in großem Maßstab zu schließen.

Durch ein effizientes, zentrales Müllsammelsystem im Erschließungsturm mit unterirdischer Absaugung und zentraler Aufbereitung soll auf lange Sicht kein Müll im heutigen Sinne mehr anfallen. Biologisch verwertbares Material wird im Quartier behalten und zur Energieerzeugung in der Biogasanlage herangezogen. Weiter kann der Kompost ebenfalls in die Biogasanlage eingespeist werden. Plastikmüll kann beispielsweise zu Ausgangsmaterial für 3D-Drucker aufbereitet werden.

Essentiell hierbei ist, dass man den Bewohnern ein Kreislaufsystem zur Verfügung stellt, da die Entscheidung zwi-

Kompost 860 kg / a Insekten 3600 kg / a

5.3 Boden und Fläche Ein weiterer Faktor, besonders im Zuge der weiter anhaltenden Urbanisierung, ist der Flächen- und Bodenverbrauch. Böden bilden die Grundlage des natürlichen Lebens. Gleichzeitig stehen Flächen in Konkurrenz mit den unterschiedlichsten Nutzungsformen für Landwirtschaft, Siedlung, Verkehr und Erholung. Darüber hinaus korreliert die Ressource Fläche stark mit der Biologischen Vielfalt. Deshalb gilt besonders in der Stadt, die Ressource der Fläche strategisch ganzheitlich zu betrachten und in der Planung zu berücksichtigen.

Um den Flächenverbrauch im Quartier nicht zu erhöhen und die Grünflächen im Quartier zu erhalten, berücksichtigt das Projekt togeThere nur eine Aufstockung und eine Sanierung des Bestandes. Lediglich die Erschließungszentren bedingen neue Fläche. Darüber hinaus werden durch die Rückgewinnung des Straßenraumes und der angrenzenden Parkplätze eine Großzahl an neuen Flächen gewonnen, die als Grünfläche reaktiviert werden können. Ferner werden über die erzeugten Gartenflächen auf dem Dach landwirtschaftliche Flächen geschaffen, welche im kleinen Stil den Flächenverbrauch des Umlandes minimieren können.

Alles in allem stellt sich der Flächenverbrauch im Quartier together positiv dar und sorgt dafür, dass mehr Grünfläche als zuvor existiert, die versiegelte Fläche wird deutlich reduziert, obwohl gleichzeitig neue Wohnflächen geschaffen werden.

5.4 Wasser

Gemüse 1250 kg / a Upcycling Recycling Müllsortierung in jedem Zenturm

hauseigener 3D Drucker Plastikgranulat Biomasse für Biogasanlage 15,6 t / a

Abb. 30 Schematischer Nahrungs- und Abfallkreislauf

32

schen einer Entsorgung oder einer erneuten Integration in den Kreislauf meist vom lokalen Entsorgungsnetz abhängig ist. Im Projekt togeThere ist es demnach möglich, hohe Lebensqualität mit Nahrungsmittelproduktion und somit Ressourceneffektivität zu kombinieren.

Im Jahr 2007 betrug die gesamte in Deutschland entnommene Wassermenge 32,0 Milliarden Kubikmeter, das sind weniger als 20 % der zur Verfügung stehenden Wasserressourcen [vgl. BMUB, 2015].

Somit besteht keine Knappheit der Ressource Wasser auf deutschlandweiter Ebene. Dies wird sich trotz des anhaltenden Klimawandels nicht ändern. Tatsache ist jedoch, dass es vereinzelt lokale Standorte in Deutschland geben wird, die in längeren Dürreperioden ihre nachhaltig nutzbaren Grundwasservorkommen aufbrauchen werden. Dieses Problem kann beispielsweise durch ein

Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen Interdisziplinäres Projekt 2016

effizientes und intelligent geplantes Netz kompensiert werden.

Das Konzept des Wasserfußabdrucks macht dennoch deutlich, dass auf internationaler Ebene der „virtuelle Wasserverbrauch“ der europäischen Bevölkerung deutlich höher ist. Beruhend auf der Tatsache, dass die westliche Bevölkerung einen Großteil ihrer Waren und Güter von überall auf der Welt importiert, erzeugt dies bilanziell nur eine Verschiebung des Wasserverbrauchs. Analysiert man das virtuelle Wasser, in den konsumierten Gütern mit, wird schnell klar, dass der gesamte Wasserfußabdruck eines Bürgers in Deutschland den Durchschnittswert von 121 Litern pro Person und Tag [vgl. BEW, 2013] um ein Vielfaches übersteigt.

Demnach sollte die westliche Welt als Vorbild für nachhaltigen Wasserverbrauch vorangehen und aufzeigen, dass eine Reduzierung des alltäglichen Wasserverbrauchs ohne eine Einsparung an Lebensqualität möglich ist.

Deshalb macht es Sinn, auf Gebäudeebene die Einsparungen im Bereich des Wasserverbauchs zu optimierenund Konzepte zu integrieren, die dauerhaft den Wasserverbrauch senken.

Das Trinkwassersystem im Projekt togeThere basiert auf einer Regen- und Grauwasseraufbereitungsanlage, welche als lokales Gewinn- und Verteilungssystem dienen soll. Diese sammelt und filtert das gesamte im Gebäude anfallende Grauwasser bereitet dieses wieder auf. Diese Grauwasseraufbereitung speist anschließend die Be-

Regenwasser

970 l / m2 * a

Frischwasser 45 l / P * d

wässerung der Wintergärten, die sanitären Anlagen der Bewohner und die gemeinschaftlichen Waschmaschinen.

Bei einem durchschnittlichen Wasserbrauch von 121 Liter pro Person und Tag wird somit der Trinkwasserverbrauch, wie in Abbildung 31 dargestellt, um 63 % verringert.

5.5 Luft Eine weitere essentielle Ressource ist die Luft. Durch die sich immer weiter ausbreitende Urbanisierung wird die Belastung der Luft in Städten immer größer. Dies hält sich zwar auf europäischer Ebene in Grenzen, dennoch sorgt die Verstädterung auch hierzulande bereits dafür, dass die Luftqualität und somit die Gesundheit der Bewohner darunter leiden.

Laut dem Luftreinhalteplan München werden besonders bei den Schadstoffen Stickstoffdioxid NO2 und Partikel PM10 (Feinstaub) Überschreitungen der Beurteilungswerte im Stadtgebiet München festgestellt.

Der Ursprung dieser Verschmutzung liegt zum Großteil an dem sich immer weiter ausbreitenden Stadtverkehr und der Industrie. Auch wenn die Anforderungen an Filteranlagen für Industrieanlagen in den letzen Jahren drastisch gestiegen sind, reicht as nicht aus um langfristig eine hohe Luftqualität zu erzeugen.

Es muss diesbezüglich beim Verkehrsmanagement, dem Parkraummanagement, der Förderung des ÖPNV-Ausbaus sowie dem Ausbau von Fahrrad und Fußgängerwegen und dem konstanten Ausbau der Städtischen Grünflächen dringend gehandelt werden [vgl. auch BSUGV, 2004].

Um dem städtischen Smog vorzubeugen, ist das Ziel der Maximierung der Grünflächen ausschlaggebend. Dies soll dafür sorgen, dass im Wohnquartier togeThere eine sehr hohe Luftqualität zu finden ist. Das bereits reichhaltige Angebot an öffentlichen Verkehrsmitteln stellt eine breite Basis für einen nachhaltige Mobilität. Zudem sorgt das entwickelte Lüftungssystem in den Wohnungen für ausreichend Frischluft im Alltag.

Abwasser 30 l / P * d

GrauwasserAufbereitung 62 l / P * d

Biomasse = Starter für Biogasanlage 5 kg / P * d

Abb. 31 Schematischer Wasserkreislauf

33 Standardwert Frischwasser

Standardwert Abwasser

ENERGIEKONZEPT

6. Energiekonzept Um dem Ziel der Ressourcenschonung gerecht zu werden, spielt neben den im Kapitel Ressourcen erläuterten Punkten, Wasser, Luft, Baustoffe, Nahrung, Fläche, die Energie eine ebenso wichtige Rolle.

Das Projekt togeThere setzt deshalb auf passive Systeme - um möglichst viel Energie einzusparen - und auf Erneuerbare Energien zur restlichen Energiebereitstellung.

Durch einen reduzierten Einsatz von Anlagentechnik im Gebäude können der Stromverbrauch und der Wartungsaufwand erheblich gesenkt werden. Die Energie, die zur Deckung des Wärme-und Strombedarfs dann noch benötigt wird, wird mit den erneuerbaren Energiequellen Sonne, Biomasse und Geothermie generiert.

Im folgenden Abschnitt wird dieses Energiekonzept vorgestellt. Zunächst wird die bestehende Situation zur Darstellung der Einsparpotentiale und eine Analyse der Klimaänderung erläutert. Auf Basis dessen werden die Energieversorgung des Gebäudes sowie der Energiebedarf und dessen quartierseigener Deckungsgrad erläutert.

6.1 Energiebedarf Zur Einordnung der Sanierungsmaßnahme wird im Folgenden der Bestand mit der Sanierung und dem Neubau hinsichtlich der End- und Primärenergie sowie des Heizwärmebedarfs verglichen. Die nach DIN 4108-6 und DIN 4701-10 erfolgte Berechnung befindet sich im Anhang E. Bei der Berechnung ist anzumerken, dass es sich hierbei um ein stationäres Verfahren handelt, welches wenig Spielraum vor allem in der Abbildung der Anlagentechnik und Lüftung ermöglicht.

Vor der Sanierung wurden die Gebäude im Quartier mit Gas beheizt, die Lüftung erfolgte über die Fenster. Auf den Süddächern befand sich eine Photovoltaikanlage, die Strom in das Stromnetz einspeiste.

Nach den Sanierungsmaßnahmen zeigt sich nun eine

Senkung der Gesamtendenergie von 220,9 kWh/m²a auf 63,0 kWh/m²a und somit um 71% (vgl Abb. 32). Die Lüftung wurde weiterhin als natürlich angesetzt, die Wärmeerzeugung für Heizen und Warmwasseraufbereitung auf das gewählte System angepasst. Im Neubau liegt ein niedrigerer Endenergiebedarf von 42,5 kWh/m² vor.

6.2 Klima 2080 Da in diesem Projekt vorrausschauend für das Jahr 2080 geplant wird, müssen die veränderten klimatischen Randbedingungen in die energetischen Betrachtungen miteinbezogen werden. Im Jahr 2080 steigt die Lufttemperatur in München um ca. 4,5°C an. Dies bedeutet für den Sommerfall ein verschärftes Überhitzungsproblem vor allem im urbanen Raum. Die mittlere Lufttemperatur wird bei 12,6°C statt den früheren 8°C liegen, die maximale Lufttemperatur bei 38°C. Hitzeperioden werden häufiger und in stärkerer Form auftreten. Kälteperioden werden zwar kürzer und weniger intensiv, aber dennoch auftreten [vgl. Anhang B]. Aus diesem Grund muss sowohl für den Sommer- als auch für den Winterfall ein Klima- und Energiekonzept entworfen werden.

6.3 Sommerlicher Wärmeschutz Im Zuge höherer Außentemperaturen im Sommer nimmt die Bedeutung des sommerlichen Wärmeschutzes im Wohnungsbau zu. Durch außenliegende Verschattungseinrichtungen wie etwa Faltschiebeläden (Sanierung und Neubau) lassen sich solare Wärmeeinträge, eine Überhitzung und somit Kühllasten reduzieren.

Derzeit ist der Nachweis zur Erfüllung des sommerlichen Wärmeschutzes für Neubauten und Erweiterungen (§ 4 Abs. 4 EnEV 2013) und für energetische Sanierungen (§ 9 Abs. 4 EnEV 2013) schon Bestandteil der EnEV. Für unser Gebäude darf der Nachweis aufgrund folgender Kriterien nach der zugehörigen Norm, DIN 41082:2013 Abschnitt 8.2.2, entfallen:

- Grundflächenbezogener Fensteranteil > 0,35

- Fc = 0,3

- g > 0,4 Die detaillierte Auswertung befindet sich im Anhang I.

6.4 Lüftungskonzept

Abb. 32 Ergebnisse Energiebedarfsberechnung

34

Um auch im Lüftungskonzept mit möglichst wenig Technik dem hygienischen Mindestluftwechsel gerecht zu werden, erfolgt die Lüftung auf natürliche Weise über einen Solarkamin. Damit ein ausreichend hoher Luftwechsel sichergestellt wird, müssen bei dieser Art der nutzer-

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abhängigen Lüftung die Bewohner geschult werden.

Nach DIN 1946-6:2009, ist ein Mindestvolumenstrom zum Feuchteschutz von 30 m³/h je Nutzeinheit (NE=70m²) nötig. Dieser lässt sich mittels des Solarkamins im Sommer dank der großen Gebäudehöhe ohne elektrische Unterstützung umsetzen [Anhang J].

Im Sommer wird über einen Erdkanal die Zuluft in die Wohnungen eingebracht und als Abluft über den Solarkamin abgezogen (vgl. Abb. 33 und 34). Hierzu werden im Bestand die nicht mehr genutzten Heizungskamine zu Solarkaminen umfunktioniert, in der Aufstockung fort- und über Dach weitergeführt. Durch einen Erdkanal kann die warme Außenluft um ca. 2 K gekühlt werden [vgl. Nachtigall, 2013]. Ähnlich funktioniert dieses Prinzip im Winter. Im Unterschied zum Sommer wird die vorerwärmte Außenluft in der Pufferzone als Zuluft herangezogen (vgl Abb. 35). Mit diesem Vorgehen können Lüftungswärmeverluste minimiert werden.

Somit sorgt die Lüftung der Jahreszeit entsprechend, für eine Vorkonditionierung der Raumluft ohne zusätzlichen Energieaufwand.

Abb. 33 Klimakonzept Sommertag

6.5 Kühlkonzept Diese Vorkühlung der Luft reicht jedoch nicht aus um ein annehmbares Temperaturniveau von etwa 26°C (DIN 4108-2) über das komplette Sommerhalbjahr in den Wohnungen zu garantieren. Die Sonnenschutzeinrichtung mindert zwar die solaren Einträge, dennoch entsteht eine gewisse Kühllast [siehe Anhang K]. Aus diesem Grund wird die Möglichkeit zur Nachtlüftung und eine wassergeführte Flächenkühlung im Gebäudekonzept integriert.

Durch die Nachtauskühlung kann tagsüber Wärme im Gebäude eingespeichert und die Erwärmung der Raumluft verlangsamt werden. Eine erhöhte Nachtlüftung ist durch die Möglichkeit der Querlüftung der Wohnungen und der nachts geöffneten Pufferzone gegeben.

Neben dieser sorgt eine Wasserkühlung für die nötige Kühlleistung tagsüber. In den Innenwänden sind in den Lehmbauplatten Rohrleitungen zur flächigen Beheizung und Kühlung der Räume integriert. Dieser Wasserkreislauf wird über einen Wärmetauscher, der als zweites Kreislaufmedium Regenwasser nutzt, gekühlt. Dazu wird das Wasser nachts über das Dach geleitet, wo es mit dem kalten Nachthimmel in Strahlungsaustausch tritt und Wärme abstrahlt. Die am Tag aus dem Gebäude in das Wasser eingespeicherte Wärme wird sodann abgestrahlt. Die entscheidende physikalische Größe ist dabei die Emissivität der Dachoberfläche [vgl. ZAE, 2002].

Abb. 34 Klimakonzept Sommernacht

Abb. 35 Klimakonzept Winter

35

ENERGIEKONZEPT

Das kalte Wasser wird in einem hochgedämmten Pufferspeicher eingespeist und steht zur Kühlung am Tag zur Verfügung [Berechnung siehe Anhang K].

Um auch im Außenraum ein angenehmes Aufenthaltsklima zu schaffen, sind die Laubgengänge sowie Balkonkonstruktionen begrünt. Pflanzen tragen über Verdunstungskühlung und als Schattenspender zu einer natürlichen Senkung der Außentemperatur bei.

Mittels dieser passiven Systeme ist, abgesehen von der aufzuwendenden Pumpenenergie, kein zusätzlicher Energieeinsatz zur Kälteerzeugung (Kompressionskältemaschinen etc.) nötig.

2011].

Das Verteilsystem im Altbau wird wenn nötig saniert und für den Anschluss der neuen Wärmeüberträgereinheiten vorbereitet. Die Radiatoren im Altbau werden ebenfalls durch ein Wandheizungssystem ersetzt. Da nun hier nach der Sanierung die benötigte Heizleistung von 137W/m² auf unter 50 W/m² sinkt, ist ein Flächenheizsystem möglich. Zudem entsteht an den Fenstern durch das gute Dämmniveau kein Kaltluftabfall, der durch darunterliegende Radiatoren gebremst wurde.

Mit diesem Heizsystem kann neben einem geringeren Energieverbrauch auch der Raumkomfort erhöht werden.

6.6 Heizkonzept

6.7 Warmwasseraufbereitung

Im Gegensatz dazu liegt im Winter trotz einer energetisch optimierten Gebäudehülle sehr wohl eine Heizlast vor, die gedeckt werden muss.

Durch die Ertüchtigung der Wärmedämmeigenschaften der Gebäudehülle und der Vergrößerung der Fensterflächen auf der Südfassade, wie in Kapitel 4 Baukonstruktion beschrieben, liegt diese jedoch lediglich bei 42 W/ m²; im Neubau bei 31 W/m². Die Werte sind anhand einer energetischen Bilanzierung nach DIN 4108 und DIN 4701 ermittelt worden und dienen nur als Vergleichswerte. Um die benötigten Wärmeerzeuger und Wärmeübergabe exakt auszulegen wäre eine Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 erforderlich. Für eine erste Abschätzung kann aber auch auf die Norm-Heizlast nach DIN 4108-6 zurückgegriffen werden.

Die Wärme wird mittels eines Fernwärmeanschlusses bereitgestellt. Da die Stadtwerke München ab 2040 diese vollständig auf Geothermie umstellen will, ist diese Art der Energiebereitstellung zu 100% erneuerbar.

Im Neubau wird als Wärmeübertragungssystem eine Wandheizung gewählt, welche in den Lehmbauplatten an den Wandinnenseiten verlegt ist. Dieses System wird ebenso zur Kühlung genutzt. Flächenheizungen benötigen eine geringere Vorlauftemperatur und können so mit alternativen Energiesystemen kombiniert werden. Wird beispielsweise in einigen Jahren auf ein Anergienetz umgestellt, ist der benötigte Temperaturhub von Vorlauftemperatur zu Wärmenetztemperatur geringer und somit die Leistungsaufnahme einer Wärmepumpe niedriger.

Außerdem erzeugen Flächenheizungen aufgrund ihrer vollflächigen Verlegung, vor allem Wandheizungen, ein behagliches Raumklima. Die Wärme wird hauptsächlich durch Strahlung abgeben, was für den Menschen die angenehmste Art der Wärmeübertragung ist. Dadurch kann eine Wandheizung mit etwa 2-3°C niedrigerer Raumlufttemperatur als üblich auskommen [vgl. Energiewerkstatt,

Die Fernwärme wird ebenfalls zur Warmwasseraufbereitung herangezogen und speist einen Brauchwasserspeicher. Falls jedoch in Zukunft an ein Anergienetz angeschlosssen werden sollte, ist die Warmwasseraufbereitung dann über dieses Netz aufgrund der hohen benötigten Warmwassertemperatur nicht mehr sinnvoll.

Aufgrund hygienischer Anforderungen muss Trinkwarmwasser auf über 59°C erwärmt werden, um eine Legionellenbildung zu verhindern. Hier kann jedoch dann die Abwärme der quartierseigenen Biogasanlage (Erläuterung im nächsten Abschnitt Strom), welche Temperaturen über 60° liefert, genutzt werden.

36

6.8 Strom Neben der Wärme spielt die elektrische Energie eine ebenso wichtige Rolle in der Energiebilanz.

Auch in diesem Bereich ist die erste Stellschraube die Energieeinsparung. Durch effizientere Geräte kann dies einfach umgesetzt werden. Dennoch wird aufgrund der Elektromobilität ein höherer bzw. zu jetzigem Standard gleichbleibender Stromverbrauch zu erwarten sein. Die weiteren Berechnungen beziehen sich aus diesem Grund auf den heute üblichen Strombedarf je Haushalt.

Dieser Strombedarf soll im Quartier nun nach Möglichkeit direkt erzeugt und gedeckt werden. Dazu ist bei regenerativen Energiequellen aufgrund der zeitlichen Verschiebung zwischen Lastgang und Potential ein Energiespeicher nötig. Nicht immer steht Energie zur Verfügung, wenn diese gebraucht wird und umgekehrt. Im Anhang L befindet sich der dazugehörige Lastgang für Wohnen.

Die Auswahl der Energiequelle wurde nach einer Potentialanalyse getroffen. Für Stromerzeugung aus Windenergie ist die Windgeschwindigkeit in München-Ramersdorf zu gering. Das Solarpotential ist jedoch im südlichen Deutschland sehr gut.

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Nutzung der direkten Sonnenenergie Aufgrund dessen werden die Süd-Dachflächen des Gebäudes zur aktiven Solarnutzung mit Photovoltaik belegt.

Im Teilgebiet 1c sind im Bestand schon Photovoltaikanlagen mit einer Peakleistung von 142 kWp vorhanden, welche bis zum Ende ihrer Lebensdauer weiter genutzt werden sollen.

Für das Jahr 2080 sind organische Photovoltaikzellen geplant. Diese Zellen befinden sich momentan noch in der Forschung und besitzen einen Wirkungsgrad von 12% unter Laborbedingungen [vgl. OES, 2012]. Für diese Zellenart wird jedoch eine hohe Stromausbeute prognostiziert, weshalb als Rechenwert ein momentan sehr guter Wirkungsgrad von 20 % angesetzt wird. Bei der Herstellung dieser Zellen ist im Vergleich zu mono- und polykristallinen Zellen sehr viel weniger Energie nötig.

Bis diese Technologie ausgereift ist, werden marktübliche semi transparenten Solarmodule verwendet, welche dann am Ende deren Lebenszyklus durch Organische PV ersetzt werden. Diese Dünnschichtmodule besitzen einen 70 % opak und 30 % transparenten Anteil. Im Jahr 2080 ergibt sich anhand dessen ein Stromertrag von 840 MWh/a für das gesamte Gebiet und 127 MWh/a am Gebäude sowie eine installierte Peakleistung von ca. 130 kWpp am Gebäude [vgl. Anhang M]. Mittels eines 2:1 dimensionierten Speichers stellt sich sodann ein Eigenverbrauchsanteil von 67 % und ein Autarkiegrad von 68 % dar. Um den Eigenverbrauchsanteil weiter zu steigern,

wäre ein sehr viel größerer Speicher nötig , welcher sich als unwirtschaftlich und unökologisch herausgestellt hat [vgl. Quaschning, 2013]. Der überschüssige Strom wird deshalb ins Stromnetz eingespeist.

Nutzung der indirekten Sonnenenergie Ergänzend zu Photovoltaikmodulen werden wie bereits unter Kapitel 5 Ressourcen beschrieben, die organisch abbaubaren Haus- und Gartenabfälle, Algen sowie der feste Bestandteil des Schwarzwassers in einer quartierseigenen Biogasanlage zu Strom umgewandelt. In einem stromorientierten Blockheizkraftwerk (BHKW) wird aus dem biologisch erzeugten Gas quartierseigener Strom generiert. Dadurch lassen sich jährlich aus 20 t Biomasse 7,8 MWh elektrische Energie gewinnen (vgl. Abb. 36, Anhang N). Die entstehende Wärme wird ins Fernwärmenetz eingespeist oder wenn nötig, zur Heiz– oder Trinkwassererwärmung herangezogen. Im Gegensatz zur Photovoltaik-Anlage fluktuiert diese Form der Stromerzeugung nicht, sondern kann bedarfsmäßig bereitgestellt werden und ist somit eine geeignete Ergänzung zu dieser. Das erzeugte Methangas kann im vorhandenen Gasnetz gespeichert werden, wodurch eine stabile Grundlastdeckung sichergestellt ist.

Durch Photovoltaikstrom und Biomassenutzung kann somit eine Energieautarkie von 75 % erreicht werden.

Da nach den Vorgaben der Bundesregierung [EEG] bis zum Jahr 2050 80% des Bruttostromverbrauch aus Erneuerbaren Energien erzeugt werden soll, kann davon ausgegangen werden, dass im Jahr 2080 dies vollständig geschieht. Der benötigte restliche Strombedarf kann demnach auch als erneuerbar eingestuft werden.

Ranking

3,3

Grünabfall 6,0 t / a

2

35 30 4 78

Abb. 36 Stromerzeugung am Gebäude

Um die Bewohner zu motivieren möglichst wenig Energie zu verbrauchen, sind die Verbrauchsdaten im Zenturm einsehbar. Es wird ein Ranking-System integriert, das es den Bewohnern ermöglicht die Verbräuche zu analysieren und zu vergleichen. Durch diesen psychologischen Trick kommt es zu einer Maximierung der Energieeinsparung.

6.9 Zusammenfassung Mit diesem Konzept ist es uns möglich, den Energiebedarf zu 100 % aus erneuerbaren Energien zu decken und möglichst wenig Gebäudetechnik zur Raumkonditionierung einzusetzen. Somit ist es uns möglich ein Low-TechGebäude zu erreichen.

37

WIRTSCHAFTLICHKEIT

7. Wirtschaftlichkeit Zu einer nachhaltigen Planung gehört neben ökologischen und soziokulturellen Aspekten auch die Berücksichtigung der ökonomischen Perspektive. Wirtschaftliche Ressourcen sind die Grundvoraussetzung, um dauerhaft zukünftig handlungsfähig zu bleiben. Die finanzielle Machbarkeit ist daher ausschlaggebend für die Realisierung eines Bauprojektes.

Im gemeinnützigen Wohnungsbau spielt dabei die Gewinnmaximierung eine untergeordnete Rolle, während eine hohe Wohnqualität bei angemessenem Mietpreisniveau im Vordergrund steht. Dennoch muss der CashFlow langfristig betrachtet positiv sein, um das Projekt weiter tragen zu können.

7.2 Mieteinnahmen Das Projekt togeThere soll bezahlbaren Wohnraum für verschiedenste Nutzergruppen zur Verfügung stellen und dabei einen Mehrwert durch Gemeinschaft generieren.

Jeder Haushalt trägt einen kleinen Teil dazu bei, Flächen (z.B. die Dachgärten) zu finanzieren, von denen dann alle gemeinsam profitieren können. Bei dieser Wohnform kann die private Wohnung und damit die tatsächlich bezahlten Quadratmeter verhältnismäßig klein sein.

Das Erreichen des Ziels, einerseits günstigen Wohnraum zu schaffen und andererseits Verluste zu vermeiden, ist maßgeblich abhängig vom Mietzins. Um diesen bestmöglich festsetzen zu können, werden zwei verschiedeMietpreisuntersuchung Um dies zu untersuchen soll im Folgenden eine Wirt-Wirtschaftlichkeit ne Szenarien -verglichen (vgl Abb. 37): schaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden.

Dazu wird zuerst aufgezeigt, welche finanziellen Vorteile die Sanierungs- und Neubaumaßnahme bietet. Aus einer Mietpreisuntersuchung können dann die zukünftigen Einnahmen berechnet werden. Durch eine Investitionsrechnung sollen, unter Berücksichtigung möglicher Förderungen, die Ausgaben durch die Maßnahme aufgezeigt 6,67 €/m2 WF 12,50 €/m2 WF werden. Aus negativem und positivem Cash-Flow kann [GEWOFAG 2015] [Mietspiegel München 2015] schließlich die Amortisationszeit berechnet werden.

7.1 Finanzieller Nutzen der Sanierung Die in den Kapiteln 2 bis 6 beschriebene Baumaßnahme zeigt neben ökologischem und soziokulturellem MehrHow wert auch finanzielle Vorteile auf: • Zusätzlicher Wohnraum durch Nachverdichtung, damit zusätzliche Mieteinnahmen • Senkung der Betriebskosten durch hohe energetische Qualität von saniertem Bestand und Neubau sowie durch Eigenstromerzeugung • Steigerung der Wohnqualität, damit Verringerung des Mietausfallwagnisses • Geringe zukünftige Instandhaltungskosten durch Verwendung hochwertiger Baustoffe und Materialien mit langer Lebensdauer Die Senkung der Betriebskosten ist für die GEWOFAG als Vermieterin insofern interessant, als dass diese Differenz bereits genutzt werden kann, um bei gleichbleibender Warmmiete eine höhere Kaltmiete zu erzielen.

Allein hierdurch können die Einnahmen gesteigert werden, während sich für die Mieter eine Behaglichkeits- und Qualitätssteigerung ohne Mehrkosten ergibt.

38

Abb. 37 Mietpreisvergleich GEWOFAG vs. örtlicher Durchschnitt

• Ein Mietpreis von 6,67 €/m2 und Monat, mit dem die GEWOFAG für ihre Sozialwohnungen wirbt [GEWO- 46 FAG, 2015]; die jährlichen Einnahmen aus Wohnnutzung betragen dabei 178.000 € • Eine durchschnittliche ortsübliche Miete von 12,50 €/ m2 [Mietspiegel München, 2015], woraus sich jährliche Einnahmen von 333.000 € ergeben • Wie bereits in Kapitel 3 dargestellt, bietet es sich außerdem an, Räume im Zenturm für Co-Working-Arbeitsplätze zur Verfügung zu stellen. Eine überschlägige Amortisationsrechnung zeigt, dass diese Investition bereits nach ca. 3 Jahren Einnahmen generiert.

ToGetThere?

Die Ausgaben und Einnahmen für die Arbeitsplätze können also in die Wirtschaftlichkeitsberechnung der Gesamtmaßnahme aufgenommen werden. Des weiteren wird die Mieteinnahme aus einem Lunchcafé/Lebensmittelladen im Erdgeschoss mitkalkuliert.

Für dieses ergeben sich nur geringe Investitionskosten für die Vermieterseite, es trägt jedoch wesentlich zur Rentabilität der Maßnahme bei. Die Berechnungen hierzu sind dem Anhang O zu entnehmen.

Master für energieeffizientes und nachhaltiges Bauen Interdisziplinäres Projekt 2016

Durch Wohnen, Arbeiten und Gewerbe ergeben sich insgesamt jährliche Einnahmen von 218.600 € nach GEWOFAG Mietpreis bzw. 373.600 € nach Ortsdurchschnitt.

7.3 Gesamtinvestitionskosten Zur Abschätzung des Investitionsvolumens werden typische Baukosten auf die Flächen und Massen des Projekts togeThere bezogen. Hierbei sind folgende Punkte zu beachten: • Zur besseren Vergleichbarkeit werden die drei Bereiche Bestandssanierung, Neubau sowie übergeordnete Baumaßnahmen (z.B. Laubengang) getrennt voneinander betrachtet; Investitionskosten im Quartier werden dabei anteilig auf das Gebäude bezogen • Die Kosten für Herrichten und Erschließen sowie für die Außenanlagen werden anteilig aus den Kosten für Gebäude und Anlagentechnik ermittelt • Das Preisniveau für Baukosten ist in der Stadt München deutlich höher als der Bundesdurchschnitt; um dies zu berücksichtigen, müssen die Kosten mit dem Regionalfaktor 1,426 multipliziert werden [BKI, 2016] • Durch die Wiederverwendung von Baustoffen aus dem Rückbau, beispielsweise dem Konstruktionsholz, könen ca. 50.400 € eingespart werden [vgl. Anhang O]

€ in 100.000

Insgesamt belaufen sich die Kosten für die durchgeführten Maßnahmen auf 3.834.324. Mio € (vgl. Anhang O).

Zur Einordnung dieser Summe bietet sich ein Vergleich des togeThere-Neubaus mit einem konventionell ausgeführten Neubau ähnlichen Standards an. Eine Kostenschätzung auf erster Ebene zeigt, dass ein Neubau mit dieser BGf typischerweise ein Investitionsvolumen von 1.101.112 € aufweist. Durch die ökologische Bauweise ist der togeThere Neubau um 16,1% teurer [vgl. Abb. 38].

Da anzunehmen ist, dass die Finanzierung durch einen Kredit erfolgt, sind zu den Investitionskosten noch die Zinskosten zu addieren. Hierfür können bei der KfW-Bank zinsgünstige Förderkredite und Tilgungszuschüsse beantragt werden. Damit belaufen sich die durch Eigenkapital aufzuwendenden Kosten auf 3.490.372 Mio. € [vgl. Anhang O].

1.328.251 €

13

- 50.384 € 1.101.112 €

11

9

7

5

3

1

Neubau konventionell

Neubau togeThere

Abb. 38 Kostenvergleich konventioneller Neubau vs. togeThere

39

WIRTSCHAFTLICHKEIT

7.4 Amortisation

7.5 Zusammenfassung Wirtschaftlichkeit

Durch ein Aufwiegen der Ausgaben gegen die Erträge kann nun der Zeitraum ermittelt werden, in dem sich die Anschaffungskosten aus den jährlichen Einnahmen der Investition refinanzieren.

Die hier durchgeführte Berechnung zur Wirtschaftlichkeit beruht nur auf einfachen und statischen Rechenmodellen und lässt zahlreiche Faktoren (z.B. Einnahmen aus Eigenstromerzeugung) außer Acht. Die Rechnung ist damit nicht ausreichend für die exakte Kalkulation der Rentabilität, sondern dient vielmehr dazu, die Stellschrauben für die ökonomische Planung festzustellen. So ist zu erkennen, dass die ökologische Bauweise zwar eine geringfügig längere Amortisationszeit zur Folge hat, die Höhe des Mietpreises jedoch eine deutlich größere Rolle spielt.

Mit einem Mietpreis nach GEWOFAG Standard amortisiert sich die Investition nach 16 Jahren, ein Quadratmeterpreis auf Ortsdurchschnitt führt bereits nach 10 Jahren zur Rentabilität der Maßnahme (vgl. Abb. 39). Da bei togeThere der Fokus nicht auf Gewinnerzielung liegt, ist lediglich sicherzustellen, dass der Kredit bis zum Anfallen der ersten Instandhaltungskosten bzw. bis zur nächsten Sanierung getilgt ist. Es empfiehlt sich ein Mittelwert um die 7,50 €/m2, durch den eine Amortisationszeit von 15 Jahren erreicht werden kann. In diesem Zeitraum ist davon auszugehen, dass keines der verbauten Materialien das Ende der Lebensdauer erreicht hat. [vgl. Anhang P] Dieser zum Sozialwohnungsstandard geringfügig höhere Mietpreis lässt sich durch die hohe Wohnqualität und die ökologische Bauweise im Projekt togeThere argumentieren.

Projektkosten

3.436,324,00 €

Jahre

Abb. 39 Vergleich Amortisationszeit verschiedener Mietzinse

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8. Synthese Die zu Beginn dieser Broschüre beschriebene Vision setzt sich mit dem Spannungsfeld zwischen der Befriedigung menschlicher Bedürfnisse und dem bewussten Umgang mit unserer Umwelt auseinander. Hieraus entwickeln sich die Ziele für das Projekt togeThere, bei denen der Gemeinschaftsgedanke im Mittelpunkt steht .

Basierend auf den Schwächen und Potenzialen des betrachteten Quartiers werden dann in den einzelnen Kapiteln Lösungen auf städtebaulicher und architektonischer Maßstabsebene herausgearbeitet. Hierbei werden alle sozial - demographischen, baukonstruktiven, energetischen, ressourcentechnischen und ökonomischen Fragestellungen differenziert beantwortet. Die Vision von togeThere wird durch diese Maßnahmen vollständig umgesetzt.

Diese Broschüre zeigt also auf, wie Städtebau und Gebäudeplanung zur Vision vom Gleichgewicht zwischen den menschlichen Bedürfnissen und dem Angebot unserer Erde beitragen können (vgl. Abb. 40) Es liegt jedoch nicht nur in den Händen der Architekten und Ingenieure allein, dieses Gleichgewicht wieder herzustellen. Ein gutes Gebäude kann Vorbildcharakter einnehmen, aber das Verhalten der Gesellschaft kann es nicht direkt verändern. Die Herausforderungen, vor denen wir stehen, erfordern also die Beteiligung eines jeden Einzelnen. Hierbei spielen staatliche Regelungen eine ebenso große Rolle wie das Bewusstsein der Bevölkerung. Wenn sich alle zusammen an einen Tisch setzen, so wie bei der Bearbeitung dieses interdisziplinären Projekts, dann kann gemeinsam eine nachhaltige Zukunft gestaltet werden (vgl. Abb. 41).

Klima Selbstverwirklichung

Sonne Wind

Individualbedürfnisse

Energie

Fauna

Soziale Bedürfnisse

Biomasse

Biodiversität Sicherheitsbedürfnisse

Flora

Abb. 40 Gleichgewicht zwischen Menschen und Erde Physiologische Bedürfnisse

120 BE

+ 15 % 866 m2

Luft

Ressourcen Boden

+ 100 %

Wasser

+ 88 %

+ 100 %

11500 m2

100 %

- 500 % 194 W/m2a

- 63 % 122 L/P a

Nahrung

+10 %

+ 10 %

176 t

11,9 t

4600 m2 60 BE 45 L/P a 131 m2

17,4 t 1,2 t

37 W/m2a 0

Bewohner

Gemeinschaftsfläche

Grünfläche pro Pers.

Barrierefreiheit

Heizwärmebedarf

Frischwasserverbrauch

Wiederverwendete Rohstoffe

Nahrung - Gemüse

Abb. 41 Zukunftsvision 2080

41

LITERATURVERZEICHNIS

9. Literaturverzeichnis [BEW, 2013] Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. – Energie Wasser Leben; Berlin 2013 [Bischof, 2012] Prof. Dr. Ing. Franz Bischof, Forschungsbericht - Projektteil „Biogas aus Algenbiomasse“; Hochschule Amberg-Weiden 2012 [BMUB, 2015] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit - Deutsches Ressourceneffizienz Programm (ProgRess); Paderborn 2012 [BSUGV, 2004] Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz – Luftreinhalteplan München; München 2004 [BKI, 2016] BKI Baukosteninformationszentrum (Hrsg.) – BKI Baukosten 2016 Neubau – statistische Kostenkennwerte für Gebäude; Stuttgart 2016 BKI Baukosteninformationszentrum (Hrsg.) – BKI Konstruktionsdetails mit Baupreisen K2; Stuttgart 2016 [Bullinger, 2012] Bullinger, Hans-Jörg, Röthlein, Brigitte; Morgenstadt – Wie wir morgen leben; München 2012 [Colling, 2014] Colling, Francois – Holzbau: Grundlagen und Bemessung nach EC 5; Wiesbaden 2014 [Dt. Kupferinstitut, 2011] Deutsches Kupferinstitut – Recycling von Kupferwerkstoffen; Düsseldorf 2011 [Energiewerkstatt, 2011] Energiewerkstatt Rhein-Neckar GmbH, Gesunde Wärme mit einer Wandheizung als Flächenheizung; 2011 URL: http://www.energiewerkstatt-rn.de/757/wandheizung-als-flachenheizung/ [Zugriff am 22.06.16] [Fiedler, 2010] Fiedler, Eckehard - Fachbeitrag, Lüftungstechnik: Natürliche Lüftung großer Gebäude, 7-8; Aachen 2010 [Gehl, 2010] Gehl, Jan; Cities for people; Washington 2010 [GEWOFAG, 2015] GEWOFAG (Hrsg.): Kommunale Wohnungsbauaktivitäten – Praxisbericht aus städtischer Sicht; München 2015 URL: http://www.pv-muenchen.de/export/download.php?id=1200 [Zugriff am 22.06.16] [Herbst, 2008] Herbst Heinrich Bernhard, Dissertation; Bewertung zentraler und dezentraler Abwasserinfrastruktursysteme; Paderborn 2008 [LH München, 2015] LH München, Referat für Stadtplanung und Bauordnung; Demografiebericht München – Teil 1 und Teil 2; München 2015

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[Maerkl, 2012] Maerkl – Vortrag TU Hamburg - Können Mikroalgen einen Beitrag zur künftigen Energieversorgung leisten?

URL: http://www.awhamburg.de/fileadmin/redakteure/Vortraege/Vortrag_Maerkl_19_April_2012.pdf [Zugriff am 22.06.16] [Mietspiegel, 2015] Mietspiegel in Deutschland, München 2011 URL: www.Mietspiegel.com [Zugriff am 26.06.16] [MUKE, 2015] Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaf – Nachhaltig handeln! Baden-Württemberg, Power aus der Biotonne; Stuttgart 2015 [Nachtigall, 2013] Nachtigall, Werner, Pohl, Göran – Bau-Bionik Natur Analogien Technik, 2. Auflage; Heidelberg 2013 [OES, 2012] OES, Johannes Widmer – Wirkungsgrad Organische PV, 2012 URL: http://www.oes-net.de/ [Zugriff am 27.06.16] [PIB, 2012] Presse- und Informationsamt der Bundesregierung - Nachhaltigkeitsstrategie Deutschland; Berlin 2011 [Quaschning, 2011] Quaschning, Volker – Regenerative Energiesysteme, Technologie – Berechnung – Simulation; München 2011 [Quaschning, 2013] Quaschning, Volker - Optimale Dimensionierung von PV-Speichersystemen erschienen; Pv Magazine München 2013 (S.70-75) [Schneider, 2016] Albert, Andrej (Hrsg), Schneider, Klaus-Jürgen; Schneider - Bautabellen für Ingenieure, mit Berechnungshinweisen und Beispielen; Bundesanzeiger Verlag 2016 [Wulfhorst, 2015] Wulfhorst, Gebhard; Erreichbarkeit als Grundlage zur Gestaltung nachhaltiger Mobilität, Vorlesungsreihe „Nachhaltige Architektur, Stadt und Landschaftsplanung“; München 2015 [ZAE, 2002] ZAE Bayern – Kühlkreislauf mit passiver Kälteerzeugung durch Strahlungskühlung; Würzburg 2002 [Zeit, 2016] Die Zeit – Klima Hausgemacht; 2016 URL: http://images.zeit.de/wissen/umwelt/2009-12/42-klima-infografik.pdf [Zugriff am 11.06.2016] [Zoerner, 2013] Thorsten Zoerner - Standardlastprofil H0 nach VDEW; 2013 URL: www.eigenstrom.stromhaltig.de [Zugriff am 03.06.2013]

43

LITERATURVERZEICHNIS

Gesetzte und Normen

Verwendete Software

DIN 1946-6:2009: Raumlufttechnik - Teil 6: Lüftung von Wohngebäuden

Adobe Suite (Photoshop, Illustrator, Indesign)

DIN 4108-6: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 6: Berechnung des Jahresheizwärmeund des Jahresheizenergiebedarfs DIN V 4701-10: Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen im Bestand - Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung DIN 4108-2: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz DIN EN 12831 Heizungsanlagen in Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast;

Betriebskostenrechner München iTunes MS Office (Excel, Word, Powerpoint) MS Project PV-gis Rhino Sketch-Up TRNSYS

Energieeinsparverordnung, Vom 18. November 2013

U-Wert.net

EEG, Erneuerbare Energien Gesetz, 2014 URL http://www.gesetze-im-internet.de/eeg_2014/index. html

Vectorworks 2016 E

Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1; 2010

ZUB-Helena

Musterbauordnung, 2002, zuletzt geändert 2012, VDI 2078 Berechnung von Kühllast und Raumtemperaturen von Räumen und Gebäuden (VDI – Kühllastregeln)

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WUFI

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10. Abbildungsverzeichnis Alle Abbildungen eigene Darstellungen, soweit nicht anders gekennzeichnet: Abb. 1 Perspektive Quartier 1c Abb. 2 Collage Vision 2080

7 12

Abb. 21 Perspektive Gebäudekonzept togeThere

25

Abb. 22 Ansicht Laubengangseite

25

Abb. 23 Ergebnisse der Sanierung und des Neubaus 26

Abb. 3 Gleichgewicht zwischen Erde und Menschen 13

Abb. 24 Darstellung der Umweltauswirkungen des Bestandes und zweier Sanierungsvarianten 27

Abb. 4 Luftbild Wohnanlage GEWOFAG in München Ramersdorf [www.bingmaps.de] 14

Abb. 25 Außenwand zur Gartenseite, zum Laubengang und Außenwand des Neubaus 28

Abb. 5 Interdisziplinäres Team togeThere

Abb. 26 Brandschutzanforderungen und thermische Hülle

29

Abb. 27 Projektbezogener Ressourcenkreislauf

30

Abb. 28 Systemgrenze der Wiederverwendung

30

Abb. 29 Ressoucenkreislauf togeThere inkl.

Wiederverwendung

31

14

Abb. 6 Systemgrenzen der städtebaulichen Betrachtung: 15 Global - Stadt - Quartier Abb. 7 Schema Versorgung und Vernetzung Aus16 gangssituation Abb. 8 Schema Versorgung und Vernetzung Konzept 16 Abb. 9 Schema städtisches Grün Ausgangssituation 17

Abb. 30 Schematischer Nahrungs- und Abfallkreislauf 32 Abb. 31 Schematischer Wasserkreislauf

33

Abb. 32 Ergebnisse Energiebedarfsberechnung

34

Abb. 33 Klimakonzept Sommertag

35

Abb. 34 Klimakonzept Sommernacht

35

Abb. 35 Klimakonzept Winter

35

Abb. 36 Stromerzeugung am Gebäude

37

Abb. 15 Skizze von Zielen und Ideen auf Gebäude21 ebene

Abb. 37 Mietpreisvergleich GEWOFAG vs. örtlicher Durchschnitt

38

Abb. 16 Foto Bestand Wohnanlage GEWOFAG

21

Abb. 17 Grundriss 1. OG Sanierung Bestand | Grundrissvorschläge bei Modernisierung M 1:500

Abb. 38 Kostenvergleich konventioneller Neubau vs. togeThere 39

22

Abb. 18 Grundriss 4. OG Aufstockung Neubau | Grundrissvorschläge M 1:500

Abb. 39 Vergleich Amortisationszeit verschiedener Mietzinse

23

Abb. 40 Gleichgewicht zwischen Menschen und Erde 41

Abb. 19 Querschnitt schematisch M 1:500

23

Abb. 41 Zukunftsvision 2080

Abb. 20 Schichten der Gemeinschaft im Gebäudekonzept togeThere

24

Abb. 10 Schema städtisches Grün Konzept

17

Abb. 11 Schema öffentlich - privat Ausgangssituation 18 Abb. 12 Schema öffentlich - privat Konzept

18

Abb. 13 Schemata bauliche Maßnahmen im Quartier 19 1c Abb. 14 Lageplan Quartier 1c, M 1:2000

20

40

41

45