Spiekeroog 2021/22

Interdisziplinäres Lehrprojekt

Jade Hochschule Wilhelmshaven/ Oldenburg/ Elsfleth - Hochschule Emden/ Leer

TITELBILD: Collage Hanaa Mohammad, 2022

SPIEKEROOG

Interdisziplinäres Lehrprojekt im Wintersemester 2021/2022 als Kooperation der Jade Hochschule Wilhelmshaven Oldenburg Elsfleth und der Hochschule Emden/Leer.

LEHRENDE

Bauingenieurwesen - Prof. Dr. Sebastian Hollermann - Jade HS

Kindheitspädagogik - Prof. Dr. Lena S. Kaiser - HS Emden/Leer

Geoinformation - Prof. Dr. Roland Pesch - Jade HS

Architektur - Prof. Anja Willmann - Jade HS

STUDIERENDE DER STUDIENGÄNGE

B.A. Kindheitspädagogik, HS Emden/Leer

B.A. & M.A. Architektur, Jade HS

B.Sc.. Geoinformatik, Jade HS

B.Eng. Bauingenieurwesen, Jade HS

Vorwort

Christoph Arn: Lernwirksamkeit kommt von Abenteuer

Swaantje Fock: Die Projekte setzen Impulse

Nachhaltigkeit

Die Insellage als Nachhaltigkeits-Katalysator

Agile Didaktik und Interdisziplinarität

05

08

Hintergrund: Agiler Ansatz zur projektorientierten Zusammenarbeit in der interdisziplinären Ausbildung anhand von Bauprojekten

Digitalisierung

Der digitale Daten-Workflow: GIS-BIM-SIM

Wissenssammlung

Fachreferate der Studierenden

22

GIS01 - Spiekeroog

Geodatenanalyse

Entwurfsprojekte

Projekt 01-10

Pädagogik01

10

13

59

65

Kindheitspädagogisches Nutzungskonzept für die Sternwarte

Pädagogik02

Utkiek Spiekeroog – Naturentdecker – „Da Kiekste“

249 Danksagung

233 241

Lernwirksamkeit kommt von Abenteuer

Christoph Arn

»Die Zusammenarbeit während des Seminars war wunderbar. Sowas fehlt im Studium generell. Wie arbeiten die verschiedenen Bereich miteinander, wo kann man etwas lernen, bzw. wie wird etwas zusammengesetzt in unseren Fachbereichen.« (Studierendenfazit)

Studierende haben etwas »Wunderbares« erlebt, von dem sie sich mehr wünschen.

In diesem Reader ist zu erfahren, worum es geht. Möglich gemacht hat das ein interdisziplinär zusammengesetztes Lehrenden-Team. Zusammen mit den Studierenden, die sich auf dieses didaktisch wohlüberlegte Abenteuer einlassen.

Auf dieses Team von Lehrenden werde ich gleich zu sprechen kommen; und darauf, warum genauso wirksame Bildung funktioniert.

Wie die Lehrenden, so die Lernenden

John Hattie hat zusammen mit seinem Team über 800 Metasvtudien über Lernwirksamkeit ausgewertet, somit die Ergebnisse von über 50‘000 Studien eingedampft. Wie ist nun also eine Lehrperson beschaffen, die besonders lernwirksam unterrichtet? Hattie bringt er so auf den Punkt:

»The biggest effects on student learning occur, when teachers become learners of their own teaching, and when students become their own teachers.«

Klar: Letztlich matchentscheidend für substanzielles Lernen ist die lernend-neugierige Haltung der Studierenden – nicht zufällig heisst »studiare« nämlich »eifern«. Doch genau diese Haltung der Studierenden findet dann statt, wenn schon vorher und generell die Lehrenden selbst mit einer lernenden Haltung auf die Lehrveranstaltung zugehen. Das ist die Pointe lernwirksamer Bildung – auf der empirischen Basis von 50‘000 Studien! Ebenso eindrücklich wie einleuchtend.

Heikler wird es, wenn man ausspricht, was das im Umkehrschluss bedeutet: Lehrende, die in einer »wissenden« Haltung den Unterrichtsraum betreten, die also inhaltlich wie didaktisch wesentlich »von sich überzeugt« unterwegs sind, sind nicht diejenigen, welche zu den besonders lernwirksamen Lehrenden gehören. Riskant, so etwas zu formulieren! Nur ausnahmsweise sei hier gewagt, diese Kehrseite der Medaille hier festzuhalten und im Sinne einer »wertschätzenden Konfrontation« an Kolleginnen und Kollegen zu richten – und damit auch an mich selbst. Denn wem würde es nicht gelegentlich passieren, im »wissenden Expert:in-Sein« Zuflucht und Sicherheit zu suchen und damit aus der punkto Lernwirksamkeit sosehr bedeutsamen lernenden Haltung selbst wieder herauszufallen?

Entweder sind alle – Lehrende und Lernende – lernend. Oder niemand. Wer lernen bewirken will, hat als erste Aufgabe, lernend zu sein; als zweite, diese eigene Haltung zu zeigen und zu leben, damit diese Haltung zu teilen und die Studierenden in diesen gemeinsamen Lernprozess zu integrieren.

Das heisst auch, Kontrolle teilweise abzugeben, heisst auch, Steuerungsimpulse der Studierenden aufzunehmen, heisst schlicht: sich als Lehrende auf Zusammenarbeit mit den Lernenden einlassen: in unterschiedlichen Rollen, und doch tendenziell auf Augenhöhe.

Als ihr didaktischer Berater hatte ich etwas Einblick in die Heransgehensweise des Lehrendenteams. Soviel sei hier verraten: Es war uns ist eine lernende Grundhaltung, welche von hier ausging und das Projekt prägte und weiter prägt. Mehr noch: Auch die Interdisziplinarität selbst, um die es in diesem Bildungsanlass geht, schöpft ihre Kraft aus der entsprechenden Grundhaltung des Lehrendenteam. Interdisziplinäre Offenheit ist nämlich auch für Lehrende zunächst keine Selbstverständlichkeit. Denn jede Lehrperson hält typischerweise ihr eigenes Fach für besonders wichtig – hoffentlich! Denn Identifikation mit der eigenen Aufgabe als Lehrperson ist bedeutsam. In diesem Lehrendenteam gelingt es nun den Lehrenden zugleich, diese eigene Haltung humorvoll zu relativieren und selbst Neugier den anderen Disziplinen gegenüber zu entwickeln. Soviel, wie gesagt, sei aus den Beratungssequenzen verraten. Siehe da: Auch die Lernenden lassen sich auf Interdisziplinarität ein – was ja ebenfalls keine Selbstverständlichkeit ist. Was sollen PH-Studierende sich für Architektur interessieren? Und umgekehrt. Die Antwort auf diese Frage liefern die verschiedenen Beiträge in dieser Publikation.

VUCA-Welt, 4K und Agilität in der Bildung Wir leben in einer VUCA-Welt. Die Begriffe Volatility, Uncertainty, Complexity und Ambiguity bringen kurz und knapp, wenn auch vereinfachend, auf den Punkt, was unsere Zeit prägt. Diese »Vierheit« scheint von Harward zu kommen, wird intensiv diskutiert und findet breiten Anklang als Gegenwartsdiagnose. Was könnte das für Bildungsziele bedeuten? Kürzlich hat die Zeitschrift »Pädagogik« den sogenannte »4K« – Kollaboration, Kommunikation, kritisches Denken und Kreativität – eine ganze Nummer gewidmet. Damit ist ein zweite »Vierheit«, die auf die erste gewissermassen antwortet, im Mainstream angekommen: eine ebenfalls komprimierte und sicher auch reduzierte Fassung von Bildungszielen, die lose mit der VUCA-Diagnose korrespondieren. Die Fachleute, welche die Zeitschrift »Pädagogik« herausgeben, attestieren den 4K, eine gute aktuelle Orientierung zu sein sogar für die Volksschule, auch wenn man dem Ansatz vielleicht öfter im Zusammenhang mit Hochschulstufe begegnet. Denn ob ich dieses oder jenes Faktum weiss, ob ich die eine oder andere Methode kenne, ist für berufliches und menschliches Fortkommen in der VUCA-Welt weniger bedeutsam als diese 4K. Wissen – und weitgehend auch Methodenwissen – ist, ob das uns seitens der Hochschulen passt oder nicht, in einer digitalisierten, offenen Wissensgesellschaft nachlesbar, nachhörbar, nachsehbar geworden – ja persönlich erfragbar sogar, und das potenziell weltweit. Nicht nur aufgearbeitetes Wissen, sondern auch Fachpersonen als Menschen sind oft erstaunlich direkt greifbar für interessierte Menschen – global. Nur: Komme ich auf Ideen, wen ich fragen könnte (Kreativität)? Kann ich meine Frage per Mail oder social media so formulieren, dass ich vermutlich eine Antwort der angeschriebenen Fachperson erhalte (Kommunikation)? Vergleiche ich, wenn es wichtig ist, meine Quellen mit weiteren Quellen und bilde mir eine wohlüberlegte eigene Meinung (kritisches Denken)? Konzipiere ich insgesamt mein Weiterlernen als Netzwerkprozess (Kollaboration)?

Die logische Folge: eine Mobile Lernwerkstatt Mit alldem sind »vibes« angesprochen, die wir alle spüren, ob uns diese Begriffe und Konzepte schon bekannt waren oder nicht. Wir sind, bewusst-unbewusst gefühlt, schon in einer neuen Epoche angekommen. Man kann es digitale Transformation nennen, optimistisch oder kritisch darauf schauen – am besten wohl beides. Jedenfalls: Etwas Grundlegendes ist anders geworden. Wie lässt sich nun Bildung sinnvoll gestalten in dieser unseren jetzigen Welt mit ihrer so offenen Zukunft? Genau dazu liegt hier ein gelungenes und zugleich inspirierendes Beispiel vor uns.

In diesem Bildungsanlass konnten die Studierenden frei ein Bauprojekt auf Spiekeroog ausuchen und interdisziplinär (weiter-) entwickeln. Es ging viel um Nachhaltigkeit und Naturschutz. Bildung war eine Perspektive, die generell mit im Blick, nicht in jedem Fall gefordert war. Eines der wählbaren Bauprojekte war eine »Mobile Lernwerkstatt (MOEWE) für Klimawandel«. Symbolkräftig! Denn das Seminar selbst lässt sich als eine mobile Lernwirkstatt sehen! Es wurde gereist, kollaboriert, die Insel und die Menschen erforscht, gemeinsam entwickelt, (Zwischen-)Ergebnisse wurden kommuniziert, Feedback integriert, voneinander gelernt.

Dieses Seminar hat die VUCA-Welt in sich hineingelassen, aufgenommen, verarbeitet, ja durchgearbeitet. Dieser Bildungsanlass hat gerade nicht einen künstlichen Schulzimmerlernort geschaffen, an dem ja einiges »theoretisch« funktionieren kann, was in der »wirklichen Welt« dann doch komplexer ist; in dem gut und gerne eingepräftes »Wissen« mit Prüfungen abgeschlossen werden kann, dass in der »real world« bald schon oder gar bereits jetzt nicht mehr gültig und hilfreich wäre. Nein, das hier jetzt nicht, sondern»mobile Lernwerkstatt« ist das Motto des Seminars selbst: `Raus in die Realität! Die Welt ist die Universität, die Welt ist der Lernort.

Bildung so zu konzipieren, und dabei sehr wohl relevante Theorie, Methodik, Inhalt im Blick zu haben, ist eine besondere Herausforderung, der sich zu stellen gerade den Lehrenden einiges an Mut und Abenteuerfreude abverlangt. Wie macht man das? »Agil ist die Antwort auf komplex« lässt sich von Spezialisten für Organisationsentwicklung lernen. »Agilität und Bildung« zu verbinden, bedeutet, aktuelle Prozesssteuerungskonzepte aus der Industrie in die Bildung aufzunehmen. Zu diesen Konzepten gehören rasches Prototyping, iteratives Vorgehen, gute »Empathie«, d.h. Klärung der Bedürfnisse im Voraus und kontinuierlichen Einbezug derselben im Prozessverlauf. Vieles davon hat Einzug gefunden in die Art und Weise, wie die Studierenden an ihren Bauprojekten gearbeitet haben. Diese Konzepte aus der Industrie helfen bei Bauprojekten, bei Projekten generell – und genauso beim Aufbau von 4-K-Kompetenzen. Denn anders als Wissen lassen sich Kollaboration, Kommunikation, kritisches Denken und Kreativität nicht linear entwickeln. Lernprozesse dieser Art sind komplex. Sie erfordern eine »Prozesssteuerung im Prozess«, bei hoher Zieladhäsion. Klare Orientierung für alles Planen ebenso wie für das von Anfang an mitgedachte Umplanen mitten im Verlauf – so geht wohlverstandene Agilität. Prozesse dieser Art sind besonders wirksam und zugleich ist wahr: Sie gelingen nie perfekt. Denn so geht VUCA-Welt: Immer ist man im Nachhinein schlauer – hoffentlich! Im Nachhinein schlauer sein – das ist Lernwirksamkeit.

Die Projekte setzen Impulse

Swaantje Fock

Liebe Projektverantwortlichen, liebe Projektentwickler*innen, liebe Leser*innen,

ich bin begeistert, welche Vielfalt an Ideen die Studierenden mit ihrer kooperativen und interdisziplinären Herangehensweise entwickelt haben und hier präsentieren. Sei es nun das Raumwunder Tiny Haus, eine mobile Sternwarte oder ein beweglicher Umweltbildungsstandort - allen Vorhaben gemeinsam ist der Blick über den Tellerrand und der Blick in die Zukunft, für eine nachhaltige Entwicklung Spiekeroogs.

Im Rahmen der Projektpräsentationen ist deutlich geworden, wie komplex ein jedes Projekt in Richtung formale Organisation, Genehmigungen, Standortfindung, Berücksichtigung der lokalen Begebenheiten, Erfordernisse und Bedürfnisse an einen Standort jeglicher Facette, Nachhaltigkeitsumsetzung, Budget- und Zeitplanung uvm. ist. Hochaufwendige Anforderungen, die einer jede Planung hier vorausgehen und bestmöglich umgesetzt werden müssen.

In meiner Funktion als Mitglied des Spiekerooger Umweltausschusses im Gemeinderat und als Leiterin des Nationalpark-Hauses Wittbülten bin ich überzeugt, dass die Ideen der hier vorgestellten Projekte Impulse setzen werden, die weiterwachsen können. Die Notwendigkeit an uns alle, den Umwelt- und Naturschutz zukunftsfähig unserer gesellschaftlichen Entwicklung zuzuschalten, ist enorm hoch. Als kleine Nordseeinsel, abhängig von Tourismus und von einer lebenswerten „Klima-Umgebung“, sind wir sehr dankbar, dass sich dieser Aufgaben über unseren Strand hinweg gewidmet wird.

Nationalpark-Haus Wittbülten

Swaantje Fock Geschäftsführerin

Hellerpad 2, 26474 Spiekeroog e-mail: info@wittbuelten.de, http://www.nationalparkhaus-wittbuelten.de/

Die Insellage als Nachhaltigkeits-Katalysator

Anja Willmann

Die besondere Lage der Gemeinde Spiekeroog auf einer kleinen Insel in der Nordsee, die nur per Schiff bei Flut erreichbar ist, stellt die normalerweise alltägliche Selbstverständlichkeit der Verfügbarkeit von Waren und Baumaterialien in Frage. Jedes Material, das nicht bereits auf der Insel vorhanden ist, z.B. aus Abbruchgebäuden, muss extra per Schiff auf die Insel gebracht werden; genauso, wie ggf. nicht verwertbares Abbruchmaterial aufs Festland transportiert werden muss. Jede Lore kostet extra; die Fähre kann nur bestimmte Mengen transportieren und die Warenlieferungen sind in der Größe beschränkt. Zusätzlich ist die Insel autofrei, es gibt keine LKWs und Baukräne vor Ort, kaum befahrbare Straßen für größere Lasten, um das Baumaterial und Baumaschinen vom Hafen zur Baustelle zu bringen und dann vor Ort aufzurichten. Dies bringt die Frage der Ressourcenverfügbarkeit und Materialwahl bereits seit Jahrhunderten für Spiekeroog sehr einfach aber sehr effektiv auf den Punkt: Lokal verfügbare Materialien können (wieder-) verwendet werden, alle extern benötigten Materialien sind teuer und aufwendig; ihre Notwendigkeit wird intensiv hinterfragt. Ähnlich verhält es sich mit dem Flächenverbrauch: Bauland ist sehr beschränkt vorhanden und nahezu komplett bebaut, der Rest der Insel ist fast ausschließlich Naturschutzgebiet. Am Stadtrand neue Siedlungsgebiete planen – auf der Insel schlichtweg nicht möglich. Eine Ausnahme gibt es aktuell: aufgrund des hohen Bedarfs an Wohnraum für Saisonkräfte und Familien wurde ein kleines Bebauungsgebiet am Rande der Gemeinde ausgewiesen, für das derzeit ein Bebauungsplan erstellt wird. In der geplanten Höhenentwicklung der Gebäude wird hier ebenfalls leicht von der bisherigen Regel, Wohnungsbau grundsätzlich eingeschossig zu bauen, zugunsten des geringeren Flächenverbrauchs abgewichen.

5: Neues Bebauungsgebiet Spiekeroog

Die Insel verfügt über eine eigene unterirdische Süßwasserlinse, sodass selbst das Trinkwasser lokal gewonnen wird. Aktuell wird die Insel noch mit Wärme vom Festland versorgt, strebt aber eine Energieautarkie an unter Verwendung von ausschließlich erneuerbaren Energien. Hierfür arbeiten die lokalen Akteure der Gemeinde und der Hermann-Lietz-Schule vor Ort zusammen. Bei allen Bestrebungen in Richtung Nachhaltigkeit kann die Insel auf eine jahrhundertelange Tradition aufbauen, um neben der Versorgung vom Festland in Notfällen auch autark funktionieren zu können. Den Nachhaltigkeitsbestrebungen ist auf Spiekeroog auch immer der Gedanke der Angemessenheit immanent: Passt das Projekt/ die Planung zur naturnahen „Grünen Insel“? Oder anders gesagt: Die Insel lebt nach dem Suffizienzgedanken: Wie viel brauchen wir wirklich? Wieviel ist überhaupt notwendig? Das kann man sehr schön und vor allem deutlich an den letzten „Bau“-Projekten wie dem Sternenkieker-Ort ablesen. Spiekeroog ist als Sterneninsel anerkannt. Es ist einer der wenigen Orte in Deutschland, der nachts so dunkel ist, dass man die Milchstraße im Sternenhimmel erkennen kann. Statt an den Dunkelort nördlich des Utkiekers ein Gebäude zu planen, in dem die Besucher warm und komfortabel in der kalten Jahreszeit den Sternenhimmel beobachten können, gibt es dieser Stelle einfache Holzliegen mitten in den Dünen. Es galt der Grundsatz: Wer die Natur beobachten will, kann auch in der Natur sein. Der Umgang mit den Naturgewalten ist den Inselbewohnern sehr vertraut: Die Gezeiten Ebbe und Flut, Stürme und Sturmfluten, kalte starke Winde und dunkle Nächte gehören zum Alltag. In früheren Jahrhunderten hatten die Wohngebäude Schwimmdächer, die sich im Falle einer Sturmflut mit Überschwemmung der Insel abgelöst und die Bewohner sicher ans Festland gebracht oder bis zur Rettung beherbergt haben. Fast alle Häuser weisen Wintergärten als Pufferzonen auf, um auch im Frühjahr und Herbst die Sonne-

Abbildung

Abbildung 6: Gepäcktransport per Bollerwagen

neinstrahlung für passive Wärmegewinne nutzen zu können. Das Klima ist rau und kühl, angesichts der geografischen und topografischen Lage und der aufgelockerten Bebauung erscheinen städtische Wärmeinseleffekte und sommerliche Überhitzung Phänomene einer anderen Welt. Auch hier wirkt das Thema der Angemessenheit/ Suffizienz wie ein Motto für die weitere Entwicklung der Insel. Die Insellage als Nachhaltigkeitskatalysator.

Hintergrund: Agiler Ansatz zur projektorientierten Zusammenarbeit in der interdisziplinären Ausbildung anhand

von Bauprojekten

Sebastian Hollermann, Anja Willmann

Das interdisziplinären Projekt der Jade Hochschule aus dem Sommersemesters 2020 an dem Studierende der Bereiche Architektur Bauwesen und Geoinformation der Jade Hochschule, sowie der Bereich Kindheitspädagogik der Hochschule Emden/Leerteilgenommen haben und sich mit projektorientierten Zusammenarbeit im Rahmen des fiktiven Bauprojektes Kindertagesstätte Spiekeroog beschäftigt haben wurde evaluiert (Hollermann et al. 2020). Dies Format des hochschuldidaktischen Formates des forschenden Lernens sollte entsprechend der komplexen und sich ständig wandelnden Herausforderungen im Bauwesen mit einem agilen Lehransatz weiterentwickelt werden (Hollermann et al. 2020; Willmann et al.). Neben der Methodenauswahl in der agilen Hochschullehre und der Umsetzung von agilen Ansätze mit großen Gruppen ist eine besondere Herausforderung (Arn 2016 S.147 ff. und S. 165 ff.). Hierzu wurde für das interdisziplinäre Projekt der Bereiche Architektur, Bauwesen und Geoinformation mit dem Hochschuldidaktiker Christof Arn zusammen ein Ansatz basierend auf dem in Abbildung 1 dargestellten Double Diamond Methode entwickelt, der im Wintersemester 2021/2022 umgesetzt wurde.

Abbildung 1: Double Diamond Methode (Quelle: Zentrum für fremdsprachliche und berufsfeldorientierte Kompetenzen (ZfbK) der Justus-Liebig-Universität Gießen)

Basierend auf dem Projekt der interdisziplinären Zusammenarbeit im Sommersemester 2020 (Hollermann et al. 2020b) passt der Ansatz besonders, weil sie zur Struktur der Projektarbeit im Semester passt. Der erste Diamant mit der Blockveranstaltung auf Spiekeroog öffnet sich mit den vorher vorbereitete Inputvorträgen der beteiligten Fachdisziplinen für die anderen Fachdisziplinen und den Kamingesprächen mit Ort Experten von Vorort. Der erste Diamant endet mit der Präsentation der selbst definierten Bauprojekte am Ende der Blockveranstaltung auf Spiekeroog. Im Zweiten Diamanten werden erst Ideen für die Umsetzung und den Entwurf der Projekte generiert, welche dann in Lösungen umgesetzt werden. Diese entwickelten Lösungen werden in Visualisierungen, Zeichnungen und Bauwerksinformationsmodellen beschrieben.

Außerdem passt die Struktur der Double Diamond Methode besonders zu Bauprojekten, weil sich der erste Diamant den Bauprojektphasen Entwurf und Ausschreibung vergleichen lässt. Die Angebotserstellung mit der Arbeitsvorbereitung und Ausführungsplanung mit der Freigegebenen Planung entsprecht dem zweiten Diamanten der Methode. Somit eignet sich der gewählte Ansatz besonders für die Interdisziplinär Zusammenarbeit im Rahmen einer Projektarbeit im Studium wobei ein Bauprojekt mit seinen nicht vorhersehbaren Einflussgrößen. (Willmann et al.)

Bauprojekte werden auf Grund der vielfältigen Anforderungen, wie Ästhetik, Funktionalität, usw., typischerweise in einem interdisziplinären Team bearbeitet. Im Lean Management wurde für die Ausbildung der Gamifikationansatz des Silo Games entwickelt, welcher unterschiedliche Gewerke zeitweise alleine arbeiten lässt und zweitweise für Aufgaben zusammenbringt (Alves, Thais da C. L. 2022). Dieser Ansatz wurde für diese projektorientierte Zusammenarbeit entsprechend Abbildung 2 weiterentwickelt. Das in die interdisziplinären Bauprojektteams in einem festen Rhythmus sowohl interdisziplinär zusammenarbeiten, als auch in den jeweiligen Fachdisziplinen zusammenarbeiten. Hierdurch sollte neben der interdisziplinären Zusammenarbeit auch eine transdisziplinäre Zusammenarbeit in den Projektteams gefördert werden.

Darüber hinaus wurden am Ende der beiden Diamanten (Phasen) auch für alle die jeweiligen Ergebnisse vorgestellt. Hierbei wurde auf einen konstruktiver Feedbackprozess wertgelegt um Lean Construction konform einen kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP) zu integrieren. Mit den Methoden der Lean Construction lassen sich Verschwendung reduzieren, Kunden-/Auftraggeber-erwartungen erreichen oder übertreffen, der gesamten Wertstrom fokussieren und nach Perfektion streben (Koskela 1992).

Abbildung 2 Teaching Mode

Quelle: (Willmann et al.)

Als Herausforderung wurde der besondere Standort einer Insel, Spiekeroog, gewählt. Beispiele für die besonderen Standortfaktoren sind: Wetter, Klima, Logistik, Bestimmungen, Umweltschutzauflagen, usw.. Mit den Impulsen und eigenen Eindrücken auf der Insel, wie z.B. Ortsführung, geführte Wattwanderung, Gespräche, eigene Exkursionen, usw. erfolgte die Themenfindung und somit die Grundlage zur Definition der jeweiligen Projektziele. Hierfür war es wichtig die Bedürfnisse und Randbedingungen zu verstehen und in einem Projektziel entsprechend zu definieren. Entsprechend Building Information Modelling (BIM) ist diese Zieldefinition eine wichtige Grundlage des notwendigen Informationsbeschaffungsprozess. Dieser Informationsbeschaffungsprozess sollte entsprechend DIN EN ISO 19650-1:2019 ein Level of Information Need (LOIN) mit den Ausarbeitungsgraden (Level of Development LOD = Level of Information LOI + Level of Geometrie LOG) zu den definierten Data drops (Datenlieferzeitpunkt) beinhalten. Darüber hinaus sollte die Datenhygiene/Datensparsamkeit mitbetrachtet werden.

In diesem strukturierte Informationsbeschaffungsprozess haben die Studierenden als Projektbeteiligte Rollen eingenommen und entsprechend der VDI 2552 Blatt 4: „Building Information Modeling - Anforderungen an den Datenaustausch“ Anforderungen an den Datenaustausch definiert. In der Praxis würde man dies in Auftraggeber Informationsanforderungen (AIA) und BIM Abwicklungsplänen (BAP) schriftlich formulieren und dokumentieren. Um möglichst konsistente Daten zu haben sollte eine entsprechend Datenstruktur gewählt werden. Abbildung 3 zeigt die Möglichkeiten einer dezentralen und zentralen Datenstruktur.

Wie die Abbildung 3 darstellt ist eine Gemeinsame Datenumgebungen (CDE) für BIM-Projekte und den Datenaustausch auf Grund der eindeutigen Struktur empfehlenswert und auch Standardisiert in der DIN SPEC 91391-1. Im Rahmen des notwendigen Datenaustausches sind Qualitätskontrollen der gelieferten Informationen in Daten, Ergebnisse und Projektzielerreichung z. B. durch Modellchecking vorzusehen. Die Herausforderungen liegen in den fachbezogene Unterschieden, Erfahrung der Projektbeteiligten, den Arbeitsweisen und dem Begriffsverständnis. In dem entwickelten Ansatz der projektorientierten Zusammenarbeit in der interdisziplinären Ausbildung anhand eines Bauprojektes wurden diese Aspekte des Informationsbeschaffungsprozesse zur Projektzielerreichung für die Studierenden spielerisch durchlaufen.

Ergebnis dieses agilen Ansatzes zur projektorientierten Zusammenarbeit in der interdisziplinären Ausbildung anhand von Bauprojekten sind neben dem Bericht mit den einzelnen Projektergebnissen und dem Feedback vor allem der angewandte Prozess/Workflow der Zusammenarbeit zu sehen. Dieser strukturierte Informationsbeschaffungsprozess entsprechend er interdisziplinären BIM- Methode ist mit dem agilen Ansatz und dem integrierten Feedback als Ergebnis zu sehen, welches für die Studierenden in weiteren Bauprojekten immer wieder genutzt werden kann.

Dieses Konzept soll in Zukunft Fortgesetzt werden, wobei weitere baufremde Fachbereiche z.B. Kindheitspädagogik und Rollen z.B. Nutzer integriert werden sollen. Außerdem ist angedacht die Projektaufgabenstellungen durch mehr Verknüpfungspunkte der einzelnen, isolierten Bauprojektes hinausgehenden Ansatz eines Multiprojektmanagement im Bauwesen zu integrieren und hierfür das zu erweiternde Konzept im Wintersemester 2023/2024 zu erproben.

Abbildung 3: dezentrale versus zentral Datenstruktur (Quelle: https://www.bimspot.io/blogs/cde-for-bim-projects/)

LITERATURVERZEICHNIS

Alves, Thais da C. L. (2022): The Silo Game: A Simulation on Interdisciplinary Collaboration. In: Proc. 30th Annual Conference of the International Group for Lean Construction (IGLC). DOI: 10.24928/2022/0214.

Arn, Christof (2016): Agile Hochschuldidaktik. s.l.: Beltz Verlagsgruppe. Online verfügbar unter http://www.content-select.com/index. php?id=bib_view&ean=9783779944294.

DIN EN ISO 19650-1:2019-08, Organisation und Digitalisierung von Informationen zu Bauwerken und Ingenieurleistungen, einschließlich Bauwerksinformationsmodellierung_(BIM)_- Informationsmanagement mit BIM_- Teil_1: Begriffe und Grundsätze (ISO_19650-1:2018); Deutsche Fassung EN_ISO_19650-1:2018.

DIN SPEC 91391-1:2019-04, Gemeinsame Datenumgebungen_(CDE) für BIM-Projekte_- Funktionen und offener Datenaustausch zwischen Plattformen unterschiedlicher Hersteller_- Teil_1: Module und Funktionen einer Gemeinsamen Datenumgebung; mit_digitalem_Anhang.

Hollermann, Sebastian; Kaiser, Lena; Pesch, Roland; Willmann, Anja (2020): Energieeffizienter Bau einer Kita mit Schwerpunkt Umweltbildung auf Spiekeroog. Ein kollaborativ-interdisziplinäres Lehrprojekt.

Koskela, Lauri (1992): Application of the New Production Philosophy to Construction. Technical Report # 72. Hg. v. Center for Integrated Facility Engineering, Department of Civil Engineering, Stanford University. USA. Online verfügbar unter http://www.leanconstruction.org/media/docs/Koskela-TR72.pdf.

Willmann, Anja; Hollermann, Sebastian; Kaiser, Lena; Pesch, Roland: Inselkita Spiekeroog. Energy efficient design of an environmental kindergarden for early childhood education on the island Spiekeroog – a collaborative-interdisciplinary higher education teaching project. In: International Transdiciplinarity Conference.

Zentrum für fremdsprachliche und berufsfeldorientierte Kompetenzen (ZfbK) der Justus-Liebig-Universität Gießen: Double Diamond. Online verfügbar unter https://ilias.uni-giessen.de/goto.php?target=cat_69011&client_id=JLUG, zuletzt geprüft am 29.10.2022.

Der digitale Daten-Workflow: GIS-BIM-SIM

Sina Hage, Anja Willmann, Sebastian Hollermann

Gute interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Planern eines Bauprojektes ist ein wichtiger Faktor für einen erfolgreichen Projektablauf. Gerade immer komplexer werdende Bauprojekte erfordern eine reibungslose und offene Kommunikation der einzelnen Projektbeteiligten.

Die Methode BIM (Building Information Modelling) setzt genau an diesem Informationsaustausch an. Ein fehlerfreier Informationsfluss zwischen den Projektbeteiligten erhöht die Produktivität in der Planung und spart unnötige Kosten während der Bauphase, die durch evtl. verlorene Informationen entstehen. Zudem bietet BIM vor allem eine Informationsgrundlage für die weiteren Lebenszyklen nach der Errichtung eines Gebäudes: über den Betrieb bis zum Rückbau bzw. Recycling eines Bauwerks.

Im aktuellen Planungsverlauf werden (noch) digital erstellte Pläne der einzelnen Fachplanern händisch geprüft und die dazugehörigen Bauwerksinformationen werden den einzelnen betreffenden Planern indviduell zugestellt. Informationen für Simulationen, Analysen und Berechnungen werden manuell durch die jeweiligen Planer in die spezifischen Software-Programme eingegeben. Dementsprechend sind Unstimmigkeiten und Fehler oft Ergebnisse dieses umständlichen Informationsflusses.

Ein großes Bestreben der Methode BIM ist es demnach, diesen Informationsfluss digital zu generieren und ein digitales Abbild des geplanten Bauobjektes zu erstellen (A. Borrmann et al., 2021).

Die große Schwierigkeit in der Zusammenführung der Informationen liegt darin, dass die einzelnen Baubeteiligten unterschiedliche Ziele und fachliche Hintergründe haben. Somit wurden Software-Programme und Dateiformate der jeweiligen Disziplinen in den jeweiligen Fachrichtungen entwickelt, die der eigenen Zielerreichung entsprechen, jedoch nicht der interdisziplinären Kommunikation bzw. dem fachbereichsübergreifenden Austausch dienen.

Dieser Bericht beschreibt zum einen die Ziele der einzelnen Fachdisziplinen und einen möglichen Aufbau eines digitalen Workflows zwischen den Fachdisziplinen. Zudem wird der momentane Workflow der Studierenden des Fachbereichs Architektur, Bauingenieurwesen und Geowissenschaften bzw. -informatik im interdisziplinären Semesterprojekt beschrieben. Abschließend wird aufgezeigt, mit welchen Methoden dieses Semesterprojekt weiter entwickelt werden kann.

Im Semesterprogramm „Inselkita - Lernwerkstatt für nachhaltige Bildungsbauten im ländlichen Raum“ bearbeiteten Studierende in interdisziplinären Gruppen einen ganzheitlichen Entwurf für ein Wohn-, Forschungs- oder Öffentlichkeitsgebäude auf der Nordseeinsel Spiekeroog.

Der Standort auf der Nordseeinsel, die Funktion des Gebäudes, die Größe und Ästhetik war von den Studierenden frei wählbar, auch welche Software sie für die Bearbeitung verwenden, wie sie ihre Zusammenarbeit gestalten und ihre Informationen austauschen. Die Lehrenden verfolgten hierbei das Prinzip der agilen Hochschuldidaktik, welches in dem Bericht „Projektdokumentation – Inselkita, Lernwerkstatt für nachhaltige Bildungsbauten im ländlichen Raum“ beschrieben wird.

DIE GIS-BIM-SIM Definitionen

GIS – Geografische Informationssysteme

GIS dienen zur Bearbeitung von ortsbezogenen Problemen. Geoinformationen können bearbeitet, analysiert und visualisiert werden. Dabei umfasst GIS die Umweltwissenschaft, das Management der natürlichen Ressourcen sowie das Landmanagement. Für ein Bauprojekt sind hieraus z.B. Bodendaten, Bodenklassifikationen, Grundwasserstände, Bebauungspläne, Klimadaten und Sichtfeldanalysen interessant.

Im GIS entstehen die Modelle bzw. Karten auf Grundlagen von Vermessungen der sichtbaren Oberflächen und bilden Flächen in einem 3-dimensionalen Raum, jedoch ohne einem hinter der Fläche stehenden Volumenkörper. Diese Darstellungsmodellierung wird Buttom-Up-Ansatz genannt. Die regionalen, nationalen und internationalen Räume basieren auf geodätischen Referenzsystemen und werden nach vier Detailierungsgraden (Level of Detail, LoD 0- LoD 4) dargestellt. LoD 0, mit der geringsten Detailtiefe, bildet das Regionalmodell ab, während LoD4 das Innenraummodell (Architekturmodell) abbildet (Zuh et. Al., 2018).

Das Dateiaustauschformat der GIS ist CityGML.

BIM – Building Information Modeling

BIM beschreibt den digitalen „Zwilling“ eines Bauwerkes. Dabei wird unter dem Begriff BIM zum einen der Vorgang der Erstellung und Verwaltung des digitalen Baumodells eines Bauwerks verstanden und zum anderen die Nutzung des digitalen Baumodells in Bezug auf den gesamten Lebenszyklus (Erstellung des Gebäudes, Betrieb, Rückbau).

Bei der Erstellung des digitalen Abbildes eines Bauwerkes werden 3-dimensionale Geometrie nach definierten Detailierungsgraden (Level of Develop LOD 100 – LOD 500) erstellt. Wobei LOD 100 das Konzept des Gebäudes darstellt und LOD 500 das Gebäude im Detail imitiert, wie es gebaut wird/wurde (A. Borrmann et al., 2021). Das 3D Modell bezieht sich dabei auf ein kartesisches Koordinatensystem, welches in den jeweiligen BIM unterstützen CAD Programmen verortet werden können.

Zum Datenaustausch kommt das Dateiformat IFC (Industry Foundation Class) zum Einsatz. Dieses Dateiformat unterteilt die Informationen in diversen Layer.

Abb.1: IFC Struktur – Revit IFC manual (Autodesk, 2018)

SIM – Modell zur thermisch-dynamischen Simulation

Die Simulationen, Analysen und Berechnungen für die Planung eines Gebäudes sind vielfältig. Darunter fallen die Mengenermittlungen und daraus folgende Baukostenermittlung, die statischen Berechnungen sowie die Energiebedarfsermittlung und Gebäudesimulation, Kollusionsprüfungen von Leitung, Kanälen und Anlagen.

In diesem Bericht wird der Fokus von SIM auf die Energiebedarfsermittlung sowie die thermische Gebäudesimulation gerichtet. Die Energiebedarfsermittlung ermittelt den Heizenergiebedarf sowie die Heiz- und Kühllast einzelner Räume. Daraus ergibt sich die Wahl der Anlagen der technischen Gebäudeausrüstung. Als Grundlage für die Energiebedarfsermittlung sind generell die 3D Gebäudegeometrie (ifc building elements) und die nicht-physischen Informationen, wie Flächen und Nutzungsprofile (ifc zone) erforderlich.

Die thermisch-dynamische Gebäudesimulation findet Anwendung bei der Optimierung von komplexen Gebäudeenergiekonzepten und somit bisher nur bei Einzelfällen. Jedoch bietet die Verknüpfung von Systemen von Nutzern, Gebäuden, Anlangen und Netzen der Wohn- und Stadtquartiere die Chance, mit Hilfe von digitalen Methoden die Konzepte und Strebungen des Pariser Klimaabkommens zu erreichen.

Dabei bezieht sich die thermisch-dynamische Gebäudesimulation nicht nur auf die 3D Gebäudegeometrie, sondern auch auf bauphysikalische und weiteren Attribute (wie z.B. Wärmedurchgangskoeffizient, Gebäudeausrichtung, thermische Zonierung, Wetter- und Standortdatensätze). Durch Abschätzungen und Annahmen der benötigten Informationen können schon in frühen Planungsphasen erste Simulationen zur Einschätzung des thermischen Komforts und dementsprechend zu Anforderungen an eine technische Gebäudeausrüstung vorgenommen werden. Mit dem Fortschreiten der Planung und der einhergehenden Zunahme des LoD werden auch die Simulationen detaillierter.

Ganze Quartiere werden jedoch mit vereinfachten Simulationsmodellen abgebildet, um die Informationsdicht und hohe Rechenzeit in einem geeigneten Rahmen zu erhalten.

Das Format des Datentransfers der Simulationen ist das Green Building XML-Schema (gbXML). Einige Simulationssoftwaresysteme unterstützen mittlerweile auch das schon zuvor genannte BIM Format IFC (C. van Treeck et al.).

Workflow GIS-BIM-SIM

GIS-BIM-SIM sind die drei Bereiche, die auf die verschiedenen Lebenszyklen Planung, Errichtung, Betreibung und den Rückbau eines Bauobjektes einwirken.

GIS werden vorwiegend der Fachdisziplinen Geodäsie und Geoinformationswissenschaften verwendet. Ziel der Nutzung von GIS der Geodäten ist es, Bebauungspläne zu erstellen, Landmanagement, Ressourcenmanagement und Umweltwissenschaft zu betreiben. Die Informationen der Geodäten sind von besonderer Wichtigkeit für die Planung eines Bauobjektes, so ist z.B. für den Bauantrag der Bebauungsplan notwendig, für die Erstellung der Statik sind die Bodenkennwerte erforderlich und für die energetische Simulierung die vorherrschenden Klimabedingungen.

Die Fachrichtungen Architektur, Bauingenieurwesen, Facility Management und Technische Gebäudeausrüstung verwenden BIM und Simulationen, um den Bauantrag, die dazugehörige Statik, die Integration von Gebäudetechnik, den späteren effizienten Betrieb sowie den finalen Rückbau zu erreichen.

Abb.2: GIS-BIM-SIM, Fachdisziplinen & Ziele

Folgende Grafik zeigt die Informationen, die aus den einzelnen Bereichen hervorgehen und die es auszutauschen gilt. Zudem gibt sie eine Übersicht über die möglichen Austauschformate.

Abb. 3: Informationen aus GIS-BIM-SIM

In den Auftraggeber Informationsanforderungen (AIA) werden unter anderem die Übergabeformate neben den Anforderungen der Modellinhalte, den Anwendungsfällen und den Ziele sowie der Nutzung des BIM Modells im Projekt definiert. Nachfolgend werden zur Grafik der Abb. 2 die Bring- und Holschuld der einzelnen Methoden BIM, GIS, SIM definiert und durch zurzeit vorhandene mögliche Austauschformate ergänzt. Zwischen SIM und GIS ist eine gestrichelte Linie dargestellt, da es hier noch kein Dateiaustauschformat zurzeit gibt und die Daten bzw. Informationen manuell übertragen werden müssen.

Abb. 4: AIA nach den Methoden GIS, BIM, SIM

Der Workflow zwischen den Bereichen GIS, BIM und SIM wird in folgender Reihenfolge beschrieben; GIS-BIM, BIM-SIM, GIS-SIM.

Workflow GIS-BIM

Während Building Information Modeling (BIM) hauptsächlich eine digitale Methode zum Informationsaustausch zwischen den Fachdisziplinen Architektur, Bauingenieurwesen, Facility Management und der Baustelle ist, bezieht sich die Geologie auf geografische Informationssysteme (GIS). Computer Aided Design (CAD) Systeme unterstützen in der Methode BIM den Informationsaustausch und die Erstellung des digitalen Abbildes des zu planenden Bauobjektes. Dabei werden im CAD System den Bauteilen technische und konstruktive Informationen vergeben. In den geografischen Informationssystemen werden die Modelle von bestehenden Gegebenheiten für den Datenerhalt und dem Datenaustausch in dem Datenstandard CityGML von OpenGIS® erstellt. „CityGML erlaubt eine vereinheitlichte Abbildung urbaner Strukturen mittels thematisch klassifizierter Stadtobjekte und beschreibt neben Geometrie, Lage und Aussehen auch semantische Eigenschaften und topologische Objektrelationen.“ (S. Ebertshäuser et al.). Der wesentliche Unterschied zwischen GIS und BIM Modellen ist der Maßstab. GIS beziehen sich auf großmaßstäbliche räumliche Strukturen, während sich IFC auf das Gebäude mit all seinen technischen Informationen fokussiert. Der höchste Detaillierungsgrad von GIS ist LOD4 und beschreibt die Gebäudestrukturen inklusive der Innenraumanordnung. Ein Austausch mit BIM ist demnach in diesem Detaillierungsgrad sinnvoll (S. Elbertshäuser et. al).

Workflow BIM-SIM

Nach dem Stand der Technik erfolgt der Datenaustausch zwischen dem BIM-Modell und der energetische Gebäudesimulation über die 3D Gebäudegeometrie. Um die Gebäudesimulation jedoch zu automatisieren und den Informationsfluss für beliebige Lebenszyklen zu erhalten, ist es notwendig, dass die Information für die thermisch-dynamische Gebäudesimulation ebenfalls im Dateiformat IFC hinterlegt sind. Diese sind neben den Attributen, wie z.B. dem Wärmedurchgangskoeffizient eines Bauteils ebenso die Erkennung bzw. Übertragung der thermischen Begrenzungsflächen und Raumtemperaturen. Somit können genauere Ermittlungen und die Vermeidung von Fehlern durch menschliche Eingabe der Parameter ausgeführt werden. Zudem bietet ein solch informationsreiches Modell den Vorteil einer aufwandsarmen Anpassung bei späterer Änderung in

der Planung oder sogar in einem späteren Lebenszyklus, wie der Sanierung/ Renovierung. Sind die Informationen erst einmal im IFC Dateiformat hinterlegt, kann das Modell in ein Simulationsprogramm importiert werden, in welchem dann das eigentliche Berechnungsmodell erstellt wird. Bei dem Export ist es wichtig auf den korrekten und fehlerfreien Austausch zu achten. Nach der Simulation und energetischen Bewertung sollen dann Ergebnisse mit zurück in das BIM-Modell überführt werden. Dies ist jedoch noch Stand der Forschung. Die RWTH Aachen forscht derzeit an diesem Informationsaustausch („BIM2SIM“).

Zurzeit wird lediglich der geometrische Austausch des jeweiligen gängigen Simulationssoftware unterstützt. Dabei muss ein hoher Aufwand für die Qualitätssicherung der Austauschmodell erbracht werden (C. van Treeck et al.). Viele Simulationssoftwares sowie CAD-Software bieten das Austauschformat „Green Building XML“ (gbXML) an. Auf der GreenBuilding-Homepage findet sich eine Liste der Softwareanbieter, die dieses Format unterstützen. Im Rahmen des Semesterprojektes wurde die thermische Gebäudesimulation mit Hilfe des Tools „Ladybug“ von Grasshopper in Rhino verwendet. Hierzu ist die Erstellung eines vereinfachten 2D-Modell im dreidimensionalen Raum notwendig. Auch die Hinterlegung der Rahmenbedingungen wie Klimadaten, thermische Eigenschaften der Gebäudehüllen etc. sind manuell einzugeben. Der Softwarehersteller Rhino hat ein Add-On Tool für die CAD Software Revit entwickelt, die es ermöglicht, Rhino und seine Plug-Ins wie z.B. Grasshopper in die Umgebung von Revit zu integrieren (rhino).

Workflow SIM-GIS

Die Verbindung von Simulations- und Geoinformationssysteme bildet die Grundlage für eine automatisierte Quartiers- und Einzelgebäudesimulation.

Quartierssimulation

Die open Source Software „City Energy Analyst“ der ETH Zürich arbeitet bereits basierend auf offenen Geodaten und fasst Informationen aus Stadtplanung sowie zu der Energiesystemtechnik einzelner Gebäude in einer integrierten Simulationsplattform zusammen. Es kann ein Bereich eines Stadtviertels ausgewählt werden, um von diesem zahlreiche Informationen zu den vorhandenen Gebäuden anzeigen zulassen, wie z.B. Geschossanzahl, Höhe des Gebäudes, Energieverbrauch und mehr. Dabei können Energiesimulationsparameter justiert werden, um Sanierungsmaßnamen zu analysieren. Auch können Bodenkennwerte ausgegeben werden, die für die statische Analyse von Bedeutung sind. City Energy Analyst ist ein GIS und mit der Software ArcGIS V10.4 verbunden (The City Energy Analyst).

CDE – Common Data Environment

Die Methode BIM bzw. das Zusammenspiel aller Fachrichtungen und der damit einhergehenden Vorteile erfordert eine transparente teambasierte Arbeitsstruktur. CDE ist eine Datenplattform, die workflow-ausgerichtet die Daten der einzelnen Partner zusammenfügt. Dabei haben alle Beteiligten stets einen Zugang zum aktuellsten Stand der Planung. Zudem werden jedem Bearbeiter entsprechende Bearbeitungsrechte, Zuständigkeiten, Verantwortlichkeiten und das Arbeitsumfeld zugeteilt.

Dabei funktioniert die Vernetzung der Stakeholder nicht nur auf Datenbasis, auch werden Videokonferenzen (VDR – Video Design Review) geschaltet, die eine direkte Diskussion am Gebäudemodell ermöglichen. So werden auch Projektteams neu definiert, die sich aus Mitgliedern mit spezifischen Qualifikationen definieren und nicht nach örtlicher Erreichbarkeit.

Die offene Wissensteilung, die diese Datenplattform bietet, ermöglicht es demzufolge, Stärken einzelner Partner gezielter einzusetzen und innovative Denkprozesse auszulösen, die zu effizienteren Lösungen führen können. Um die Vorteile der CDE effektiv nutzen zu können, muss jedoch von jedem Partner eine ausreichend technische Grundlage (wie z.B. genügend Internet-Bandbreite, genügen Rechenleistung etc.) geschaffen sein (M. Bard et al.). Die DIN SPEC 91391-2 (April 2019) beschreibt die Anforderungen und zeigt Anwendungsbeispiele für den offenen Datenaustausch mit einer gemeinsamen Datenumgebung (CDE).

Mögliche Anbieter von Datenplattformen: Autodesk BIM 360, Trimble Connect, Bently Projectwise, Procore, Nemetshek Bimplus, planBIM, The oracle cloud, thinkproject (planbim)

BIM basierter Bauantrag als Anwendungsbeispiel

Der BIM-basierte Bauantrag zeigt den Workflow zwischen den Akteuren für den Genehmigungsprozess eines geplanten Objektes, bei dem sich Informtionen in den Systemen GIS BIM und SIM vereinen. Daher wird diese Vorgehensweise hier kurz vorgestellt.

Ein digitaler Bauantrag hat das Ziel, alle Vorteile einer Planung mit der BIM Methode (wie z.B. die Kommunikation mit kollaborativen BIM-fähigen Formaten (BCF)) zu nutzen und somit den Vorgang der Genehmigung zu verkürzen und den damit einhergehenden Aufwand zu reduzieren. Der BIM basierte Bauantrag geht hervor aus dem Forschungsprojekt „Konzept für die nahtlose Integration von Building Information Modeling (BIM) in das behördliche Bauantragsverfahren“ welches 2020 endete und vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung – Zukunft Bau gefördert wurde.

Der Workflow beschreibt sich demnach wie folgt:

1) Einforderung digitale Bebauungspläne (xPlanung) der Katasterämter bzw. Landesvermessungsämter

2) Integration der Ausgangsdaten des Bebauungsplans als Grundlage für die Architekturplanung

3) Erstellung des BIM Modells seitens Architektur

4) Möglichkeit der Vorprüfung seitens Architektur (mit geeigneter Prüfsoftware)

5) Einreichung digitaler Bauantrag (xBau) zusammen mit dem BIM Modell (im IFC Format) und weiteren Pläne (in PDF)

6) Erfolgen der behördeninternen Fachprüfung

7) Modellbasierte Kommunikation zwischen Behörde und Fachplanern über BIM-fähige Formate (BCF)

Die zu Beginn abzufragenden Bebauungspläne werden im Rahmen des Datenstandards XPlanung der XLeitstelle bereitgestellt.

Dieser Standard basiert auf dem „Geography Markup Language“ (GML). Dabei werden baurechtliche Rahmenbedingungen digital zur Verfügung gestellt. Zudem können raumbezogene Bestandsdaten wie z.B. ein 3D Stadtmodell über das Dateiformat CityGML integriert werden.

Das anschließend erstellte Gebäudemodell der Architektur wird über das Dateiformat IFC ausgetauscht. Damit ist zudem der interdisziplinäre Austausch über das BFC (BIM Collaboration Format) möglich. Der Einsatz von sogenannten MVDs (Model View Definitions) ermöglicht die Überprüfung und Filterung bestimmter Formationen und dient als Tool zur Prüfung sowohl auf Seiten der Behörde als auch die des Antragsstellers.

Aus dem Forschungsprojekt „BIM basierter Bauantrag“ wurde eine Modellierungsrichtlinie mit den Modellierungsanforderung entwickelt (RUB - BIM basierter Bauantrag).

Die nachfolgende Grafik zeigt den Workflow während des digitalen Bauantrages der XLeitstelle.

Abb.5: Workflow BIM-basierte Bauantrag, Quelle: www.bim-bauantrag.de

Der Workflow im Lehr-Lernprojekt „Inselkita“

Im Semesterprogramm „Inselkita - Lernwerkstatt für nachhaltige Bildungsbauten im ländlichen Raum“ lag der Fokus darauf, Studierende aus den unterschiedlichen Fachdisziplinen Architektur, Bauingenieurwesen und Geoinformationswissenschaften zusammen zu bringen und ein „realen“ Arbeits-Workflow zwischen den Disziplinen mit einem „realen“ Projekt zu gestalten. Dies gab den Studierenden die Möglichkeit, fachübergreifende Kommunikation und interdisziplinäre Zusammenarbeit im Studium bereits zu erproben. Die Aufgabenstellung und die Ergebnisse werden im Bericht „Projektdokumentation – Inselkita, Lernwerkstatt für nachhaltige Bildungsbauten im ländlichen Raum“ dargestellt.

In diesem Kapitel wird die interdisziplinäre Zusammenarbeit während des Projektes beleuchtet, dazu wurde eine Umfrage der Studierende gestartet: Um einen Einblick in die interdisziplinäre Tätigkeit der Studenten während der Projektarbeit zu bekommen, wurde eine Umfrage für die Studierenden erstellt und es wurden direkte Interviews mit einzelnen Studierenden durchgeführt:

Dabei sind folgende Fragen gestellt worden.

1. Zuordnung Fachdisziplin

2. Wie haben Sie Ihre Informationen mit Ihrer Gruppe geteilt?

3. Welche Software haben Sie zur Projektbearbeitung verwendet?

4. Wurden Dateien zwischen den Disziplinen ausgetauscht? Wenn ja, mit welchem Dateiformat?

5. Gab es beim Datenaustausch Probleme? Wenn ja, welche?

6. Wurden Standards der Methode BIM verwendet?

7. Wie empfandet ihr die Zusammenarbeit zwischen den Disziplinen?

8. Sind Missverständnisse untereinander aufgetreten – wenn ja, welche?

9. Welche Punkte waren für Sie in dem Projekt besonders wichtig?

10. Sonstige Anmerkungen

Insgesamt haben 33 Studierende an dem Projekt teilgenommen. Davon haben 12 Studierende der Geoinformation, 10 der Architektur und 12 des Bauingenieurwesen an der Befragung teilgenommen. Folgend werden die Ergebnisse zusammengefasst dargestellt:

(Zur Vereinfachung werden unter dem Studienbegriff Geoinformation die beteiligten Studenten des Studienfachs angewandte Geodäsie, Geoinformatik und Wirtschaftsingenieurwesen Geoinformation und Geoinformationswissenschaft zusammengefasst)

- Informationsaustausch: Die Studenten(innen) gaben an, dass sie ihre Informationen über regelmäßige Meetings (mehr online als in Präsenz), sowie über dem Nachrichtenanbieter „WhatsApp“ und über Clouds geteilt haben.

- Software: Wie schon im obigen Schema (Abb. 1) dargestellt, ist auch durch das Studentenprojekt ersichtlich, dass die Bauingenieure und Architekten mehr Gemeinsamkeiten hinsichtlich der Softwareauswahl haben, als mit den Studierende der Geoinformation. Alle befragten Studenten(innen) er Geoinformation gaben an, mit QGIS gearbeitet zu haben. Darüber hinaus arbeiteten 6 davon auch mit ArcGIS. Die Studenten(innen) des Bauingenieurwesens und der Architektur arbeiteten überwiegend mit Revit, gefolgt von Allplan und ArchiCAD. Des Weiteren nutzten mehr Bauingenieurstudent(innen) (4) das BKI Kostenplaner Tool, als die des Fachbereichs Architektur. Vier der befragen Bauingenieurstudenten(innen) nutzten Primavera P6 um ein Bauablaufplan zu erstellen.

MS Office Produkte wurde von allen Fachdisziplinen eingesetzt. Zwei Architekturstudenten(innen) gaben an Photoshop verwendet zu haben und Eine/r Luminion zur Erstellung von Visualisierungen.

Die meisten Studierende berichteten, das beim Austausch der Dateien keine Probleme entstanden, oder dass gar keine Dateien ausgetauscht wurden. Ein Drittel der Befragten teilte mit, dass das Hauptproblem in der Schnittstelle zwischen BIM und GIS liege. DXF Dateien konnten nicht in den entsprechenden GIS Software eingelesen werden, Lagepläne der Architektur ließen sich nicht korrekt darstellen, das GIS-Umgebungsmodell konnte nicht in das BIM-Modell integriert werden. Viele Studierendengruppen einigten sich daher auf die Verwendung der gleichen Software zwischen den Disziplinen Bauingenieurwesen und Architektur.

- Interdisziplinäre Zusammenarbeit: Überwiegend teilten die Studenten(innen) mit, dass die Aufgabenverteilung ihnen nicht ganz klar war und welche Fachdisziplin welchen Bereich oder welches Wissen beitragen kann. Eine Projektgruppe gab an, dass die einzelnen Fachdisziplinen für sich gearbeitet haben und kein reger Austausch stattfand. Ein Großteil gab jedoch auch an, dass keine Missverständnisse untereinander aufgetreten sind.

Die Studierende sollten die Zusammenarbeit auf einer Skala von 1-5 bewerten, wobei 5 sehr gut und 1 schlecht bedeutet. Der Mittelwert aus allen Beteiligten liegt bei 2,4.

Abb.6: Diagramm Bewertung Zusammenarbeit der Studierenden

- Relevanzen & Interessen im Projekt: Die Geoinformationsstudierenden zeigten, hervorgehend aus der Befragung, das größte Interesse an der interdisziplinären Tätigkeit und schätzten sehr den Einblick in die verschiedenen Fachdisziplinen. Des Weiteren war ihnen besonders die analytische Auswertung der Lage bzw. des Standortes wichtig sowie die Nachhaltigkeit und der Natur-

schutz.

Bei den Architekturstudierenden lag der Fokus mehr auf der Ästhetik, der Funktionalität, auf der Möglichkeit, Wohnraum zu schaffen, auf dem Standort sowie der Umwelt und der Nachhaltigkeit.

Den Studierenden des Fachbereichs Bauingenieurwesen waren die Themen Nachhaltigkeit, energieeffizientes Bauen und der Umweltschutz von zentraler Bedeutung sowie der Standort und die baurechtlichen Themen.

Evaluation der Ergebnisse

Die Ergebnisse der Studentenprojekte zeigen neben gelungenen Entwürfen ebenso ein großes Interessen der Studierenden für die verschiedenen Disziplinen. Sie sehen die Vorteile der ganzheitlichen Planung, um zukünftige Gebäude noch energieeffizienter, nachhaltiger und den Planungs- sowie Betriebsprozess produktiver zu gestalten.

Die Methode BIM wird der neue Standard im Bauwesen. Die Entwicklung dorthin ist rasant. Mit den heutigen Technologien ist diese Umsetzung nahtlos möglich. Große Planungsbüros und Baufirmen setzten die Methode BIM bereits erfolgreich in ihren Planungsprozessen um. Bei kleineren Projekten, wie in diesem Semesterprojekt bleibt der erfolgreiche Einsatz jedoch noch aus. Gerade aus der Umfrage ging hervor, dass den Studierenden der angewandten Geodäsie und der Geoinformationstechnik nicht klar war, wie sie sich sinnvoll in das Projekt einbringen können. Den Architektur- und Bauingenieurstudierenden war auf Grund ihres fachlichen Hintergrundes zwar klar was zu tun war, jedoch blieb ein effizienter Workflow aus. Dies gilt es im nächsten Studienprojekt zu optimieren. Zur Endpräsentation sind online Feedbackbögen der Studierenden, Dozenten und der eingeladenen Jury erhoben worden.

Leitfaden zum interdisziplinären Austausch (auf Grundlage der Umfrage)

Anhand des in Abbildung 2 und 3 vorgestellten Modells zu dem Workflow zwischen den Methoden GIS, SIM und BIM wird im Folgenden ein Leitfaden für den interdisziplinären Austausch vorgestellt, welches auch als Grundlage für folgende Semesterprojekte verwendet werden kann und den Studierenden eine Grundlage zu den Informationsaustauschformaten bietet.

Abb. 7: Leitfaden zum interdisziplinären Austausch

Fazit

Die Digitalisierung der Bauplanungsprozesse ist nicht aufzuhalten und erfordert neben der Forschung und Entwicklung der notwendigen Tools zudem den Transfer des Wissens im Umgang mit dieser Anwendung. Hierfür sind neben Schulungen in der Praxiswelt auch die forschungsnahe Lehre der Nachwuchsfachplaner erforderlich. Dies fördert nicht nur die Entwicklung der interdisziplinären Denkweise der Studierenden, sondern bietet auch Chancen für das Hervorbringen von innovativen Lösungsansätzen. Für einen BIM basierten Arbeitsprozess ist Transparenz der Bearbeitungsschritte und Spezifikationen einer der wichtigsten Bausteine. Zudem sind Verantwortlichkeiten der Planungsbeteiligten vorab zu klären.

Die weitere Entwicklung der Kommunikation- und Datenaustauschsystematik zwischen BIM, GIS und SIM bietet viele Vorteile. Einer der Hauptvorteile funktionierender Austauschsysteme ist die Reduktion der fehleranfälligen Planung, auf Grund ausreichender Informationsgrundlagen. Dies ist die Hauptmotivation der Methode BIM. Zudem werden Arbeitsprozesse vereinfacht und effizienter. Zurzeit variieren die Zusammenarbeitsprozesse, da es keine einheitliche Prozessdefinition gibt und die Bearbeitungsmethoden der einzelnen Fachplanern variieren. Diese gilt es stetig individuell anzupassen. Der neue BIM-basierte Bauantrag ist der erste Schritt in die Richtung der weiterreichenden BIM-basierten Planung.

FACHREFERATE

Die spezielle Herausforderung eines interdisziplinären Projektes besteht in den unterschiedlichen Wissensständen zu den benötigten Themen, die oft fachspezifisch ausgeprägt sind. Daher bringen sich die Gruppen gegenseitig mit kleinen Expertenbeiträgen aus dem eigenen Fach auf einen gemeinsamen Wissensstand.

1. GIS-basierte Werkzeuge zur Erstellung von Bebauungsplänen mit dem deutschen Standard XPLanung

2. Vorstellung des Fachgebiets Geoinformation

3. Vorstellung des Fachbereiches Architektur 23

4. Holthuus - Spiekeroog 26

5. Übersichtsplan Spiekeroog

6. Traditionelle Architektur/ klimagerechtes Bauen auf Spiekeroog

7. Freies Vertiefungsprojekt Spiekeroog 35 8. Baukalkulation 38

Bauphysik

GEOINFORMATION

Lukas Hermeling

GIS-basierte

Werkzeuge zur Erstellung von Bebauungsplänen mit

dem

deutschen Standard XPlanung

STICHWORTE: Bebauungspläne, GIS, XPlanung, ArcGIS Desktop, QGIS, Gaja®Matrix

KURZFASSUNG:

Aus vielen verschiedenen Gründen befinden sich deutsche Gemeinden und Städte stetig im Wandel. Da sich gerade die Bevölkerungs- und Siedlungsstrukturen in den Kommunen immer weiter verändern, müssen von den Behörden entsprechend neue Ideen und Konzepte entwickelt werden. Ein wichtiges Mittel der Behörden, um Einfluss auf diese Entwicklungen in der Kommune zu nehmen, ist die Bauleitplanung. Für die Modernisierung in diesem digitalen Prozess wurde der Standard XPlanung von dem IT-Planungsrat verbindlich eingeführt. Aus diesem Grund muss jede Kommune bis 2022 mit diesem Standard ihre Bauleitplanung durchführen. In dieser Arbeit wird der Stand der Umsetzung des Standards XPlanung in Geoinformationssystemen für die Erstellung von Bebauungsplänen vorgestellt und die Einsatzfähigkeit für kleinere Kommunen an Hand eines exemplarischen Anwendungsbeispiels analysiert.

1 Hintergrund und Ziel Um Bebauungspläne (B-Pläne) umzusetzen müssen die rechtlichen Rahmenbedingungen bekannt sein. Diese sind in dem BauGB § 8 - § 10 der Verbindlichen Bauleitplanung festgehalten. Nach § 8 Absatz 1 Satz 1 BauGB werden mit dem B-Plan die rechtsverbindlichen Festsetzungen für die städtebauliche Ordnung geregelt. Somit muss sich jede bauliche Maßnahme nach dem B-Plan richten und entsprechend umgesetzt werden. In den meisten Kommunen ist es noch der Fall, dass die zu erstellenden Pläne aus dem BauGB mit CAD-Systemen generiert werden. In einigen Kommunen findet langsam eine Umstellung auf Geoinformationssysteme (GIS) statt, da dies einige Vorteile mit sich bringt. Es ist zum Beispiel möglich, dass die Daten aus den B-Plänen über GIS-Analysen weiterverarbeitet werden. Des Weiteren muss nach § 10 Absatz 3 Satz 2 BauGB der Bebauungsplan für die Einsicht vorgehalten werden. Somit müssen die B-Pläne für die Publizierung in WMS/WFS-Dienste (OGC-konform) oder auf GIS-Server veröffentlicht werden. (STRÖBL, 2016)

Aus diesem Grund sollten B-Pläne mit GIS standardisiert erstellt werden. Ein solcher Standard wurde von dem IT-Planungsrat 2017 verbindlich eingeführt. Dieser Standard heißt XPlanung und hält das objektorientiere Datenaustauschstandard XPlanGML vor. Mit diesem Datenaustauschformat wird der verlustfreie Austausch von Plänen aus der Bauleitplanung, Raumordnungsplanung und Landschaftsplanung für verschiedene IT-Systeme unterstützt. Wenn dieser Standard in die GIS-Software eingefügt wird, können in den Systemen Pläne für die drei Planungsbereiche erstellt werden. (KRAUSE, 2021a)

Mit der Einführung des Standards im Jahr 2017, müssen alle Kommunen diesen nach fünf Jahren für alle Pläne umsetzen. Dies ist für die meisten größeren Kommunen kein erhebliches Problem und lediglich mit Zeitaufwand verbunden, da zu meist schon eine entsprechende Software für den Standard vorhanden ist. Für kleinere Kommunen wie die Gemeinde Spiekeroog ist die Umsetzung dieses Standards keine leichte Aufgabe.

2 XPlanung

XPlanung ist einer der Standards von XML in der öffentlichen Verwaltung (XÖV), die den elektronischen Datenaustausch in der öffentlichen Verwaltung voranbringen soll (FREIE HANSESTADT BREMEN, 2021). „XPlanung ist ein Datenstandard und Datenaustauschformat und unterstützt den verlustfreien Transfer von Bauleitplänen, Raumordnungsplänen und Landschaftsplänen zwischen unterschiedlichen IT-Systemen sowie die internetge-

stützte Bereitstellung von Plänen.“ (KRAUSE, 2021a). Dies wird im Rahmen des E-Government Projektes seit 2003 mit Hilfe von verschiedenen deutschlandweiten Vertretern aus Kommunen und Landkreisen, Dienstleistern für Kommunen, Software-Firmen sowie Mitarbeiter*innen aus der Wissenschaft und Forschung entwickelt (BENNER et al., 2008, S. 241). Im Jahr 2017 wurde vom IT-Planungsrat beschlossen, dass XPlanung als verbindlicher Standard im Anwendungsfeld der Planung auf Bundes-, Landes- und Kommunalebene eingesetzt werden soll (KRAUSE, 2021b). Mit diesem Beschluss muss nach maximal fünf Jahren das IT-Verfahren neu implementiert oder in wesentlichen Umfang überarbeitet werden (IT-PLANUNGSRAT, 2021).

2.1 Ziele und Vorteile

Mit der Standardisierung des Prozesses zur Erstellung eines entsprechenden Planes wird das Ziel verfolgt die Verfahren zu verbessern, sodass die Interoperabilität bei Verwendung von verschiedener Software gewährleistet ist. Durch die Standardisierung sollen ebenfalls die entstehenden Kosten reduziert sowie die optimale Nutzung der vorhandenen Ressourcen sichergestellt werden. Ein weiteres Ziel ist die Beschleunigung und die Vereinfachung eines Verfahrensablaufs. (WÜRRIEHAUSEN und MÜLLER, 2012)

Durch die Ziele des Standardaustauschformats können nicht nur Vorteile für die Behörden entstehen, sondern auch für alle Beteiligten des Verfahrens, wie in der Abbildung 1 zu sehen ist. Alle können auf die gleichen Daten mit verschiedener Software zugreifen und es gehen keine Daten verloren. Somit wird gewährleistet, dass sich alle Prozessbeteiligten einfach auf verschiedene Weisen an dem Verfahren beteiligen können. Hinzu kommt, dass ein Verfahren durch ein solchen Standard effizienter und kostengünstiger durchgeführt werden kann. Durch die Verwendung des Standards in jedem Schritt des Verfahrens kann die Entwicklungshistorie des Planverfahrens vollständig nachvollzogen werden. Zusätzlich können die hochgenauen vektorisierten Daten aus den rechtskräftigen Plänen veröffentlicht, weiterverarbeitet und analysiert werden. (KRAUSE, 2021a)

Abbildung 1: Zusammenarbeit ohne und mit dem XPlanung-Datenaustauschstandard. (KRAUSE, 2021a)

2.2 Struktur des Standards

Der Standard XPlanung kann als Basis für Software dienen zur Erzeugung, Bereitstellung und Nutzung von XPlanGML-konformen Daten. von XPlanGML-konformen Daten.

XPlanGML ist ein objektorientiertes Modell für die gesetzlichen Grundlagen welches mit der Datenbeschreibungssprache UML umgesetzt ist. Diese gesetzlichen Grundlagen werden in entsprechenden Objektklassen mit entsprechenden Attributen dargelegt. Alle Objekte sind in dem Objektartenkatalog in den entsprechenden Versionen dokumentiert. (KRAUSE, 2021a)

Für das Schema wird ein Oberklasse XP vorgehalten die das Basisschema von XPlanung enthält. Aus dieser Oberklasse werden über Vererbung die entsprechenden Unterklassen BP, FP, RP, LP und SO abgeleitet. Hinter den Unterklassen stecken die Fachschemata für Bebauungspläne (BP), Flächennutzungspläne (FP), Regionalpläne (RP), Landschaftspläne (LP) und sonstige raumbezogener Planwerke (SO) die nach den entsprechenden gesetzlichen Grundlagen, Baugesetzbuch (BauGB), Baunutzungsverordnung (BauNVO), Planzeichenverordnungn (PlanzV), Raumordnungsgesetz (ROG), Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) und entsprechenden Ländergesetze, aufgebaut sind. (BENNER, 2019, S. 7)

Für die entsprechenden Planformen muss zuerst das Basisobjekt der Plan-Klasse mit dem entsprechenden Plangebiet angegeben werden. In diesem Plangebiet sind ein oder mehrere entsprechende Bereiche für die Pläne über das Basisobjekt der Bereichs-Klasse enthalten. In den Bereichen können zu den Plänen die entsprechenden Fachobjekte aus den Objekt-Klassen angeben werden, die die spezifischen Planinhalte repräsentieren. (BENNER, 2019, S. 7 ff)

Da der Aufbau von XPlanGML-Dateien sehr komplex ist, sollte vor der Veröffentlichung die Validität geprüft werden. Für die Überprüfung von Plänen gibt es XPlanGML-Validatoren. Diese übernehmen eine Qualitätsüberprüfung der XPlanGML-Dateien. In den

Validatoren wird überprüft, ob die GML-Datei schemakonform ist sowie die entsprechenden Konformitätsregeln in den Versionen. Zusätzlich kann eine Flächenschlussprüfung durchgeführt werden, bei der die Geometrien auf geometrische Korrektheit (keine Lücken oder Überlappungen) geprüft werden. (GESELLSCHAFT FÜR STADT- UND REGIONALPLANUNG MBH, 2021, S. 3)

3 XPlanung-Werkzeuge in GIS

Da der deutsche Standard XPlanung lediglich ein Datenaustauschstandard und keine Software ist, muss dieser nach dem Datenmodell von XPlanGML in Software umgesetzt werden. Es ist sinnvoll XPlanung in GIS-Software umzusetzen, da dies gegenüber CAD-Systemen einige schon genannte Vorteile bringen. Es gibt auch XPlanung-Plugins für CAD-Systeme, die aber in dieser Arbeit nicht betrachtet werden. In diesem Abschnitt wird die GIS-Software mit XPlanung-Plugins vorgestellt.

3.1 ArcGIS: GeoOffice xPlanung

Der XPlanung-Standard kann in ArcGIS eingebunden werden, dafür stellt die Firma VertiGIS GmbH das kommerzielle Plugin GeoOffice xPlanung zur Verfügung. Dieses Plugin kann lediglich in der Vollversion für ArcGIS for Desktop eingebunden werden. (VERTIGIS GMBH, 2021a)

Das Tool GeoOffice xPlanung stellt die Datenbankstruktur nach dem standardisierten XPlanGML-Datenaustauschformat zur Verfügung. Dafür muss beim Einrichten des Werkzeugs das mitgelieferte Konfigurationsverzeichnis angegeben werden. Anschließend ist die Struktur für XPlanung in dem Plugin gegeben und es kann mit vorkonfigurierte Projektvorlagen für die verschiedenen Planwerke mit den Symbolisierungen nach Planzeichenverordnung und Planzeichenkatalog gearbeitet werden. Um alle Objekte für die entsprechenden Pläne zu erfassen und zu bearbeiten, gibt es einen fachlich strukturierten Fachbaum. Die Geometrien der Objekte werden in einer XPlanung-Datenbank abgespeichert. Für die Erstellung und Bearbeitung der Geometrien sind in dem Plugin entsprechende Editier- und Konstruktionswerkzeuge für die Pläne enthalten. Zusätzlich dazu gibt es die Möglichkeit Rasterdaten zu importieren. Über den Sachdatendialog können die Sachdaten zu den Geometrien komfortabel und übersichtlich angezeigt, bearbeitet und abgefragt werden. Eine weitere wichtige Funktion ist der Import und Export von XPlanGML-Dateien. In der Planverwaltung wird eine Historie über Veränderungen, Ergänzungen und Aufhebungen von Plänen abgelegt. Für die Geometrien der Objekte gibt es Funktionen für eine raumbezogene Bilanzierung sowie die Möglichkeit der XPlanGML-Validierung über eine automatisierte Konformitäts- und Flächenschlussprüfung. Wenn die Erstellung der Planinhalte abgeschlossen ist, können über Legenden-Tools sowie Druck- und Plotwerkzeuge Kartenwerke erstellt werden. Um die Karten zu veröffentlichen, können Pläne ins WebGIS übernommen oder ein Export nach ArcGIS Online durchgeführt werden. (VERTIGIS GMBH, 2021a, 2021b)

3.1 QGIS: XPlanung

Mit dem Plugin XPlanung ist auch das deutsche Standarddatenaustauschformat in der Open Source Software QGIS umgesetzt worden. Um das Plugin nutzen zu können, müssen einige Voraussetzungen erfüllt werden. Zum einen muss eine PostGIS-Datenbank mit den entsprechenden Klassen nach dem Schema von XPlanung sowie die Symbolisierung der Objekte angelegt werden. Dafür können die vordefinierten SQL-Skripte auf GitHub von STRÖBL (2021b) verwendet werden. Mittels dieser SQL-Skripte wird eine PostGIS-Datenbank angelegt, in der die Objekte hinterlegt und ebenfalls die Geometrien und Sachdaten gespeichert werden. Zum anderen wird auch noch das QGIS-Plugin Data-Driven Input Mask benötigt, um den Zugriff auf die Sachdaten der unterschiedlichen Objekte mit einer vordefinierten Maske zu realisieren. (STRÖBL, 2021a)

Nach den vorbereitenden Schritten ist das Plugin einsatzbereit. Somit können alle benötigten Objektarten, die in XPlanung vorhanden sind, eingeladen und verarbeitet werden. Beim Einladen einer Objektart werden zwei Layer angelegt. Hierbei handelt es sich bei dem ersten Layer um einen editierbaren Layer und bei dem zweiten Layer um einen Darstellungs-Layer. Bei den Darstellungs-Layern wird die Symbolisierung aus der Datenbank nach Planzeichenverordnung oder, wenn ein entsprechender eigener Stil angelegt wurde, nach diesem entsprechenden Stil umgesetzt. Mit dem editierbaren Layer werden die Geometrien für die Objekte erstellt oder verändert. Für die Erstellung und Veränderung der Geometrien müssen die Werkzeuge von QGIS verwendet werden, da von dem Plugin keine eigenen Werkzeuge geliefert werden. Direkt nach der Erstellung der Geometrien, können zu den Attributen der Objekte Angaben gemacht werden. Dies ist eigentlich nicht sinnvoll, da mit der Layeraktion XP_Sachdaten die Sachdaten besser angegeben werden können. Der Vorteil von XP_Sachdaten ist, dass über das Plugin Data-Driven Input Mask eine vordefinierte Eingabemaske geöffnet wird. Mit dieser Maske wird die Hierarchie der Objektarten mitbetrachtet und für die Attribute mit festdefinierten Eingaben werden entsprechende Angabe-Optionen gegeben. Eine weitere wichtige Funktion, die von dem Plugin vorgehalten wird, ist das Importieren von XPlanGML-Dateien. An welchen Plan gearbeitet wird, kann im Bereichsmanager eingestellt werden. (STRÖBL, 2021a) Aber in dem Plugin gibt es auch noch einige Funktionen, die noch nicht umgesetzt wurden. Einige wichtige Funktionen davon sind zum Beispiel der Export nach XPlanGML, Anlegen und Verwalten einer XPlan-Datenbank aus QGIS, svg-Graphiken für diverse Objektarten, eine Historie für die Planentwicklung und noch weitere. (STRÖBL, 2021a)

3.2 Gaja®Matrix: Bebauungsplan

Eine GIS-Softwarelösung, die nicht zu den beiden großen Geoinformationssystemen gehört, ist das GIS Gaja®Matrix der Firma Gingko.Systeme GmbH. Dieses GIS wurde für kommunale Anwender entwickelt und hat die folgenden Schwerpunkte: Planen / Bauen, Tiefbau / Infrastruktur, Umwelt / Grün, Liegenschaften, Bauhof, Trinkwasser / Abwasser, GeoPortal / GDI-Knoten, Administration und Datenintegration. Unter dem Punkt Planen / Bauen ist das Werkzeug für die Bebauungspläne angesiedelt. (GINGKO.SYSTEME GMBH, 2021)

Auch dieses Werkzeug für die Erstellung und Fortführung von Bauleitplänen baut auf den XPlanung-Standard auf. Somit sind sowohl das XPlanung-Datenmodel sowie die Planzeichenverordnung vollständig integriert. In einer GIS-Datenbank können alle Bebauungspläne gespeichert und verwaltet werden. In dieser GIS-Datenbank können auch alle benötigten Geobasisdaten und beliebige Fachdaten hinterlegt werden, die für die Erzeugung der Pläne genutzt werden können. Funktionen für die Erstellung der Pläne sind durch die Tools Planzeicheneditor und Legendenerstellung gegeben. Zusätzlich sind weitere CAD-Funktionen über Dritt-Programme nutzbar. Für die Verwaltung der Pläne können Metadaten und Verfahrensvermerke erstellt werden. In den Bebauungsplänen können an beliebige Strukturen Begleitdokumente, Fotos und Notizen angehängt werden. Für die verwaltungsweite Verbreitung des Bebauungsplans gibt es Möglichkeiten der Planfreigabe. Für die Veröffentlichung und dem interoperablen Datenaustausch des Plans gibt es die XPlanGML-Schnittstelle, sowie zusätzlich die alternative Dateiformate Shape, DXF, DWG und weitere. (GINGKO.SYSTEME GMBH, 2018)

4 Anwendungsbeispiel für einen Bebauungsplan auf Spiekeroog

Für das Anwendungsbeispiel zur Erstellung eines Bebauungsplans für die Gemeinde Spiekeroog, wurden die Systeme ArcGIS und QGIS mit den entsprechenden Werkzeugen genutzt. Für die Software Gaja®Matrix gibt es keine gratis Testversion. Es wird zuerst der Arbeitsablauf dargelegt und anschließend die beiden Ergebnisse präsentiert.

4.1 Ablauf

Nach der Einrichtung der beiden Werkzeuge, mit den im Internet zur Verfügung stehenden Handbüchern, in die Software, ist der Ablauf für die Planerstellung recht ähnlich, auf Grund des vorgegebenen XPlanung-Standards. Für die Erstellung eines Bebauungsplans muss zuerst ein Plangebiet mit dem Objekt BP_Plan angegeben werden. In diesem Plangebiet werden ein oder mehrere Bereiche mit dem Objekt BP_Bereich unterteilt. In einem Bereich kann ein Bebauungsplan erstellt werden. Für die Erstellung des entsprechenden Bebauungsplans können die entsprechenden Geometrien zu den Objekten in den zugehörigen Bereich gezeichnet werden. Nach der Erstellung der Geometrien können die Sachdaten nach dem XPlanung-Schema angegeben werden. Aus den Sachdaten können Präsentationsobjekte wie zum Beispiel Nutzungsschablone oder Symbole für die Geometrien abgeleitet werden. (STRÖBL, 2021a; VERTIGIS GMBH, 2021b)

Die weitere Kartengestaltung mit der Legende und den beschreibenden Texten kann in der Layoutgestaltung der jeweiligen Software umgesetzt werden, um einen abschließend druckfähigen Plan zu generieren.

4.2 Ergebnis QGIS

Das beispielhafte Ergebnis in der QGIS-Umgebung für einen Bebauungsplan für die Gemeinde Spiekeroog ist in der Abbildung 2 dargestellt. Dabei ist zu sehen, dass die Geometrien entsprechend mit den Editor-Tools von QGIS erstellt werden konnten. Für die Kontrolle des Flächenschlusses, gibt es in dem Werkzeug keine Funktion und sollte über andere Analysefunktionen von QGIS kontrolliert werden. Bei den entsprechenden Sachdaten konnte das Tool XP_Sachdaten auf Grund eines Fehlers in der Software nicht genutzt werden. Somit könnten nur einige der Sachdaten in der Attributtabelle zu den Geometrien angegeben werden, aber nicht die vererbten Attributdaten der Objekte. Aus diesen Sachdaten konnten die richtige Darstellungsform nach PlanzV der Objekte abgeleitet werden. Die Möglichkeit Präsentationselemente und Symbole zu den Geometrien zu erstellen, war aber nicht möglich, da einige Informationen in den Sachdaten nicht angegeben werden konnten. Aus diesem Grund kann mit dem verwendeten Stand des XPlanung-Plugins in QGIS kein vollständiger, XPlanGML-konformer Bebauungsplan erzeugt werden.

4.3 Ergebnis ArcGIS

In der Abbildung 3 ist das beispielhafte Ergebnis des Bebauungsplans in ArcGIS Desktop mit dem Plugin GeoOffice xPlanung zu sehen. Für die Digitalisierung des Bebauungsplans konnten von dem Plugin gegebene Funktionen genutzt werden und die entsprechenden Layer konnten über den Fachbaum für den Bebauungsplan eingeladen werden. Nach dem Erstellen der Geometrien wurde ein entsprechendes Sachdaten-Fenster geöffnet, in dem alle relevanten Daten angegeben werden konnten. Nach der Angabe der Sachdaten konnte über Präsentationsobjekte für die Flächen Nutzungsschablonen und Symbole erzeugt werden. Abschließend

nach der Erzeugung des Bebauungsplans können für die Validierung der XPlanGML-Konformität Funktionen zur Konsistenz- und Flächenschlussprüfung angewandt werden. Nach der Konformitätsprüfung kann ein entsprechender Bebauungsplan mit den Layoutfunktionen erzeugt werden und die XPlanGML-Daten exportiert werden.

Abbildung 2: Ergebnis des B-Plans in QGIS. (eigene)

5 Kritische Betrachtung

Für den Vergleich der verschiedenen XPlanung-Plugins in GIS, wurden die Werkzeuge mit verschiedenen Kriterien in der Tabelle 1 gegenübergestellt. Die Bewertung der Kriterien wurde nach einem Punktsystem durchgeführt: 3 = gut, 2 = mittel, 1 = schlecht, 0 = nicht vorhanden, ? = keine Infos. Die Kriterien für Gaja®Matrix konnten nur auf Grundlage der Informationen von der Webseite bewertet werden, aber für die Kriterien zum Umgang mit der Software können keine Informationen gegeben werden, da die Software nicht getestet werden konnte. Da der Standard XPlanung an den Kommunen bis 2022 umgesetzt werden muss ist zu betrachten, ob dies auch gerade für kleinere Kommunen umsetzbar ist.

Tabelle 1: Bewertungsmatrix zu den Werkzeugen.

Dabei ist einer der wichtigsten Punkte die Ressourcen, da bei kleineren Kommunen nicht immer viel Geld vorhanden ist. Somit wäre immer ein Open Source Produkt wie QGIS von Vorteil. Die anderen beiden Systeme sind hingegen kommerziell. Es würde zum Beispiel bei dem Werkzeug ArcGIS GeoOffice xPlanung die jährlichen Kosten von ca. 3600 € für eine Kommune entstehen (BOCK, 2019, S. 153). Ein weiterer Aspekt für eine Kommune ist, ob ein GIS-Spezialist für Aufbau und Umsetzung benötigt wird. Wenn QGIS verwendet werden soll, ist definitiv ein GIS-Speziallist unersetzlich, da sowohl die Einrichtung als auch die auftretenden Probleme mit der Software Erfahrung in der Geoinformation erfordern. Bei ArcGIS muss lediglich die Erfahrung mit dem Umgang mit GIS vorhanden sein, da von dem Unternehmen ein sehr ausführliches Handbuch vorgehalten wird und der Support bei Problemen mit dem Plugin schnell und gut antwortet. Hinzu kommt auch noch das ArcGIS GeoOffice xPlanung ein vollständiges Werkzeug ist, bei dem es an nichts fehlt und es bei QGIS XPlanung noch einige nicht umgesetzte Tools gibt sowie der reibungslose Gebrauch nicht gewährleistet ist.

6 Fazit und Ausblick

Im Hinblick, dass der Standard XPlanung bis 2022 von allem Kommunen umgesetzt werden muss, ist dies gerade für kleinere Kommunen wie Spiekeroog sehr schwierig. In vielen dieser Gemeinden ist kein GIS-Experte eingestellt, der sich mit den Systemen auskennt und meisten ist auch keine GIS-Software im Haus vorhanden. Wenn XPlanung mit GIS an einer kleineren Kommune umgesetzt werden sollte, müsste entweder ein teures kommerzielles Produkt verwendet werden oder es müsste ein GIS-Experte eingestellt werden, der die Komplikationen mit einem Open Source Produkt bereinigen könnte. Beide Optionen sind für kleine Kommunen mit einem höheren finanziellen Aufwand verbunden, der meist nicht gegeben ist. Aus diesen genannten Gründen ist es gerade für kleine Kommunen ziemlich schwierig den Standard XPlanung für Bebauungspläne bis 2022 umzusetzen. Somit wird von kleineren Kommunen auf die Lösung zurückgegriffen die Pläne außerhaus von Ingenieursbüros erstellen zu lassen. Damit wäre das Problem erstmal ausgelagert, aber nicht behoben, da der Standard im Haus umgesetzt werden sollte um alle Vorteile von ihm nutzen zu können. Zusätzlich werden durch die Abgabe an ein Ingenieurbüro auch entsprechende Kosten entstehen, die ebenfalls meist nicht niedrig sind. Somit wäre es gerade im Hinblick für kleine Kommunen wichtig, dass die Probleme in dem Open Source Werkzeug in QGIS behoben werden und das Werkzeug mit den zusätzlich benötigten Tools weiterentwickelt wird, sodass es auch von Mitarbeitern einfach genutzt werden kann, die keine fundierten GIS-Kenntnisse besitzen.

LITERATURVERZEICHNIS

BENNER, J. (2019). XPlanung Struktur und Konzepte. Online verfügbar unter https://xleitstelle.de/filebrowser/download/895.

BENNER, J., KÖPPEN, A., KLEINSCHMIT, B., KRAUSE, K.-U. und WICKEL, M. (2008). XPlanung – Neue Standards in der Bauleit-und Landschaftsplanung. In: Digital Design in Landscape Architecture, S. 240–248. Online verfügbar unter https://www.researchgate.net/profile/birgit-kleinschmit/publication/267990165_xplanung_-_neue_standards_in_der_bauleit-und_landschaftsplanung.

BOCK, T. (2019). XPlanung in Frankfurt (Oder). ein Praxisbericht. In: Dokumentation zur Konferenz XPlanung für die kommunale Praxis im Land Brandenburg, S. 141–165. Online verfügbar unter https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwj25qKwj_f0AhUwRfEDHcV4CCIQFnoECAkQAQ&url=https%3A%2F%2Fmil.brandenburg.de%2Fsixcms%2Fmedia. php%2F9%2F191217_MIL_Konferenz_XPlanung_Dokumentation.pdf&usg=AOvVaw34K3exBBaPjYyvVafjRi19, zuletzt geprüft am 22.12.2021.

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GINGKO.SYSTEME GMBH (2021). Geoinformationssystem - Gaja®Matrix. Online verfügbar unter https://geoinformationssystem. net/, zuletzt aktualisiert am 17.06.2021, zuletzt geprüft am 07.12.2021.

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WÜRRIEHAUSEN und MÜLLER (2012). Mit XPlanung zu eGovernment 2.0. In: Josef Strobl, Thomas Blaschke und Gerald Griesebner (Hg.): Angewandte Geoinformatik 2012. Beiträge zum 24. AGIT-Symposium Salzburg ; [4. bis 6. Juli 2012 ; agit2012 - GI Impulse vernetzen. AGIT-Symposium. Berlin, Offenbach: Wichmann.

02.

GEOINFORMATION

Arends, Chris; Averhof, Sven; Block, Gerrit; Blohsei, Christin; Dierkes, Lukas; Görgens, Janine; Hermeling, Lukas; Kiewit, Marco; Mateus de Oliveira Conde, Jannick; Meyer, Lara; Minnich, Michael; Rücker, Franz; Schmidt; Marc Christoph; Schwager, Lennart; Wellmann, Franziska

Vorstellung des Fachgebiets Geoinformation

In dem interdisziplinären Projekt waren neben Studierenden des Fachbereichs Architektur und der Abteilung Bauwesen auch Studierende der Abteilung Geoinformation bei der Exkursion dabei, um mit Hilfe von Geoinformationssystemen (GIS) Fragen mit dem Schwerpunkt Umweltbildung zu beantworten. Die teilnehmenden Studierenden kommen aus den beiden Studiengängen Angewandte Geodäsie und Geoinformatik. Im Folgenden werden die speziellen Tätigkeiten der Studierenden der Abteilung Geoinformation genauer dargestellt. Der Studiengang Angewandte Geodäsie definiert die Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche. Im Studium wird sich mit modernsten Messtechniken, Messgeräten und Auswertemethoden beschäftigt. Außerdem werden Inhalte im Landmanagement und Informatik vermittelt. Geodäten liefern die Basis für Bauprojekte und deren Planungen. Der Studiengang Geoinformatik ist ein Teilgebiet der Informatik. Geoinformatik ist ein Fach, in dem wir komplexe geowissenschaftliche Fragen mit Informationstechnologien und analytischen Methoden untersuchen. Sie bildet die wissenschaftliche Grundlage für Geographische Informationssysteme (GIS). Unsere Hauptthemen umfasst das Erfassen geografischer Daten, Entwicklung und Management von Datenbanken mit Geodaten, Modellierung, Analyse und Visualisierung der Geodaten. Ebenso wie die Entwicklung und Integration der Werkzeuge und Software für diese Aufgaben, insbesondere Weiterentwicklung von Geografischen Informationssystemen. Für unsere Projekte sind die sogenannten Geodaten unerlässlich. Geodaten sind im Allgemeinen Daten mit einem Raumbezug, mit denen sich jede Position auf der Erdoberfläche bestimmen lassen. Das können z.B. Gegenstände, Geländeformen, Wetter und Infrastrukturen sein. In Deutschland werden Geodaten von Vermessungsverwaltungen der einzelnen Bundesländer oder Kommunen bereitgestellt.

Zur Bereitstellung von Geodaten gibt es eine Vielzahl von Geodatenportalen und Webdiensten. Über diese Dienste kann beispielsweise auf Kartenmaterial durch ein in einem Webbrowser integriertes Geoinformationssystem zugegriffen werden oder Geodaten können als Datensatz heruntergeladen werden. Diese Daten sind teilweise kostenpflichtig, mittlerweile sind jedoch viele kostenlos abrufbar. Einen großen Beitrag zur kostenfreien Bereitstellung von Geodaten leistet die INSPIRE-Richtlinie der EU. Diese Richtlinie verpflichtet alle EU-Mitgliedsstaaten zum Bereitstellen diverser Geodaten über Webdienste und Geodatenportale in einem einheitlichen Datenformat. Damit wird das Ziel verfolgt, Informationen und Kompetenzen zentral zu bündeln und verschiedenste Geodaten einfach für die Allgemeinheit zugänglich zu machen. Mit Hilfe von Geoinformationssystemen, kurz GIS, lassen sich Geodaten verarbeiten und visualisieren. Durch das variable Einstellen von Bezugssystemen und Projektionen ist es möglich Daten aus aller Welt darzustellen. In einem GIS kann man mit Vektordaten (Punkte, Linien, Flächen) und Rasterdaten (bildhafte Daten) arbeiten, welche dann als Layer eingelesen werden. Der Symbolisierung und Darstellung der Daten sind dabei keine Grenzen gesetzt. Mit Hilfe der verschiedenen Tools bietet ein.

GIS eine Vielzahl an Analyse- und Verarbeitungsmöglichkeiten. Außerdem ist das Integrieren von 3DDaten möglich, so kann zum Beispiel ein DGM (Digitales Geländemodell) mit einem Luftbild strukturiert werden. Zum Präsentieren der Ansichten lassen sich Karten erstellen.

Die Funktionen eines GIS lassen sich mit dem EVAP-Prinzip (E=Erfassung, V=Verwaltung, A=Analyse, P=Präsentation) erklären. Zunächst müssen die Geodaten mit originären oder sekundären Methoden erfasst oder vorhandene Geodaten integriert werden. Unter der originären Erfassung versteht man die direkte oder indirekte

Messung von realen Objekten. Die sekundäre Erfassung beruht auf digitalen oder analogen Bildvorlagen, aus denen Geometrien abgeleitet werden können. Zur Nutzung müssen diese georeferenziert und vektorisiert werden. Im GIS werden die raumbezogenen Daten verwaltet und analysiert. Dabei lassen sich die Geodatenanalysen grob in geometrische, attributbezogene, topologische und zeitbezogene Operationen strukturieren. Zuletzt können die Datenanalysen in einer Karte visualisiert werden, dazu werden Werkzeuge zur Kartengestaltung im GIS bereitgestellt.

Abbildung 1: Übersicht der Geodaten Spiekeroog

Die GIS Projekte werden alle hauptsächlich in Quantum GIS (QGIS) bearbeitet. QGIS ist eine openSource Software zum Erfassen, Analysieren, Verwalten und Präsentieren von Geodaten. Für die Bearbeitung werden Raster, wie auch Vektordaten verwendet. Die Daten entstammen hauptsächlich den öffentlich bereitgestellten Daten des Landes Niedersachsen, die unter opendata.niedersachsen zu finden sind. Eine weitere Datenquelle ist das LGLN, das uns zusätzlich zu den öffentlichen Daten noch weitere Datensätze zur Verfügung gestellt hat, unter anderem das digitale Gelände Modell (DGM) und das digitale Oberflächen Modell (DOM). Des Weiteren können unterschiedlichste Web Map Services (WMS) mit in das Projekt eingebunden werden. Ein WMS ist ein webbasierter Kartendienst, der über eine Schnittstelle Karten in das Bearbeitungsprogramm einbindet. Mit den Geodaten können für die verschiedenen Projekte entsprechende Analysen erstellt werden, zum Beispiel Volumenberechnungen und Erreichbarkeitsanalysen. Um die jeweiligen Projekte möglichst gut zu präsentieren, werden die unterschiedlichen Analysen und Präsentationen in Karten dargestellt.

In der folgenden Karte sind die jeweiligen Standorte der Projekte zu sehen.

Als Datengrundlage für die Karten in dem Reader dienen folgende Quellen:

• OpenStreetMap-Mitwirkende (https://opendatacommons.org/licenses/odbl)

• Auszug aus den Geodaten des Landesamtes für Geoinformation und Landesvermessung Niedersachsen, 2021

• Deutscher Wetterdienst

• Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (2021)

• 2020 Geofabrik GmbH Karlsruhe

• Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer

Abbildung 2: Standortanalyse mit OpenStreetMap

ARCHITEKTUR

Klaproth, Laura; Meinecke, Marie, Warnecke, Rüdiger

Vorstellung des Fachbereiches Architektur

Zur Vorstellung des Fachbereiches Architektur wurde ein Fragenkatalog mit 13 Fragen erstellt und ausgewertet. Den Kursteilnehmern wurden zu Beginn der Exkursion durch die Studierenden des Architekturfachbereiches die einzelnen Fragen und Antworten vorgestellt.

Die Arbeitsgruppe hat sich zu dritt getroffen und diskutierte, wie der Fachbereich am besten vorgestellt werden kann. Es wurde ein Fragenkatalog aus 13 Fragen zusammengestellt. Diese Fragen wurden von allen elf Kursteilnehmern beantwortet und befassen sich mit persönlichen Dingen, dem bisherigen Studium und dem kommenden Wahlpflichtkurs. Der Katalog umfasst folgende Fragen:

1. Wie alt bin ich?

2. Meine Körpergröße?

3. Gesamte Studienzeit (ggf. Ausbildung und Studium zusammen)?

4. Wo komme ich her (km Luftlinienentfernung)?

5. Wie kam ich zum Architekturstudium?

6. Mit welcher Idee gehe ich an diesen WPK dran?

7. Was ist für mich nachhaltig?

8. Wie viele Skizzenrollen habe ich schon verbraucht?

9. Wie viele Exkursion habe ich schon gemacht?

10. Womit zeichne ich?

11. Wie viele Sprachen spreche ich?

12. Mein Lieblingsgetränk?

13. Welche Musik höre ich?

Der Fragenkatalog wurde per Mail versandt und innerhalb weniger Tage von den Kursteilnehmern ausgefüllt und zurückgeschickt. Zur Datenauswertung wurde eine Worddatei mit den dazugehörigen Antworten und Berechnungen erstellt. Das Ergebnis wurde schriftlich zusammengefasst und zu Beginn der Exkursion auf Spiekeroog unter den Studierenden des Fachbereiches Architektur verteilt. Nun hatte jeder Studierende die Aufgabe, seine zugeteilte Frage vorzulesen und somit den Fachbereich vorzustellen.

Abb. 1 zeigt die Angabe zu den angebenden Lebensjahren. Zusammen gerechnet ist die Gruppe 272 Jahre jung, was im Durchschnitt 24,7 Jahre entspricht. Die unterschiedlichen Körpergrößen werden in Abb.2 dargestellt. Werden die Größenangab addiert, ergibt das eine Größe von 1917 cm und im Durchschnitt 174,3 cm pro Person. Abb. 3 beschäftigt sich mit der Anzahl der bereits absolvierten Studien- bzw. Ausbildungsjahren. Insgesamt hat die Gruppe 114 Semester eine Ausbildung verfolgt. Umgerechnet entspricht das 57 Jahre. Die Auswertung ergab, dass die Studierenden aus zehn verschiedenen Orten stammt. Die Gruppe stammt aus Weyhe, Lohne, Esens, Osterholz, Aurich, Edewecht, Jever, Hann Münden, Syrien und dem Iran. Addiert man die Luftlinienentfernung ergeben sich daraus 8876 km Luftlinie. Abb. 4 zeigt die Übersicht der einzelnen Kilometerangaben. Die studierenden des Fachbereiches studieren Architektur, weil sie der Bereich und die Technologie sehr interessiert, sie ein Praktikum, einen Schulabschluss oder eine Ausbildung in diese Richtung absolviert haben, ihnen der Kunstunterricht gefallen hat, aus familiären Gründen und weil sie sich bei einer Berufsmesse informiert haben. Frage sechs ergab, dass die Studierenden sich auf den Wahlpflichtkurs freuen, da sie das Thema des nachhaltigen, attraktiven und innovativen Entwerfens interessiert und sie gerne interdisziplinär arbeiten wollen. Nachhaltigkeit wird von der Gruppe als ressourcen-schonendes, zukunftsorientiertes Bauen und Nutzen, unter Berücksichti-

gung der Ökonomie und des Sozialen, umwelt- und menschenschonend, Co2-neutral, recyclebar definiert. Probleme sollen erkannt und behoben werden und nicht nur unter der Berücksichtigung der Materialität, sondern auch der Lebensweise entworfen werden. Abb. 5 stellt die Anzahl der bereits verbrauchten Skizzenrollen während des Studiums dar. Insgesamt wurden 44,5 Skizzenrollen verbraucht, im Durchschnitt sind das 3,7 Rollen pro Student*in. Das Ergebnis aus Abb. 6 zeigt, dass insgesamt an 39 Studienfahrten teilgenommen wurde. Die Auswertung der Fragen hat ergeben, dass das Studieren vorzugsweise mit den Programmen Revit, ArchiCAD, AllPlan und AutoCAD oder per Hand zeichnen. Die Gruppe spricht sechs Sprachen: deutsch, englisch, persisch, arabisch, kurdisch und französisch. Die Lieblingsgetränke beschränken sich auf Kaffee, Wein, Bier, Cider, Wasser und Säfte. Die Musikrichtung der Studiereden ist sehr unterschiedlich. Sie hören Klassik, Soul, Indie-Rock, Blues, alternativen Rock, Elektro, House, Hip-Hiop, Schlager und Hardstyle.

Durch die Ergebnisse des Fragenkataloges wurden die Studierenden des Fachbereichs Architektur sowohl persönlich als auch beruflich vorgestellt.

interessiert, sie ein Praktikum, einen Schulabschluss oder eine Ausbildung in diese Richtung absolviert haben, ihnen der Kunstunterricht gefallen hat, aus familiären Gründen und weil sie sich bei einer Berufsmesse informiert haben. Frage sechs ergab, dass die Studierenden sich auf den Wahlpflichtkurs freuen, da sie das Thema des nachhaltigen, attraktiven und innovativen Entwerfens interessiert und sie gerne interdisziplinär arbeiten wollen. Nachhaltigkeit wird von der Gruppe als ressourcenschonendes, zukunftsorientiertes Bauen und Nutzen, unter Berücksichtigung der Ökonomie und des Sozialen, umwelt- und menschenschonend, Co2-neutral, recyclebar definiert. Probleme sollen erkannt und behoben werden und nicht nur unter der Berücksichtigung der Materialität, sondern auch der Lebensweise entworfen werden. Abb. 5 stell t die Anzahl der bereits verbrauchten Skizzenrollen während des Studiums dar. Insgesamt wurden 44,5 Skizzenrollen verbraucht, im Durchschnitt sind das 3,7 Rollen pro Student*in. Das Ergebnis aus Abb. 6 zeigt, dass insgesamt an 39 Studienfahrten teilgenommen wurde. Die Auswertung der Fragen hat ergeben, dass das Studieren vorzugsweise mit den Programmen Revit, ArchiCAD, AllPlan und AutoCAD oder per Hand zeichnen. Die Gruppe spricht sechs Sprachen: deutsch, englisch, persisch, arabisch, kurdisch und französis ch. Die Lieblingsgetränke beschränken sich auf Kaffee, Wein, Bier, Cider, Wasser und Säfte. Die Musikrichtung der Studiereden ist sehr unterschiedlich. Sie hören Klassik, Soul, Indie -Rock, Blues, alternativen Rock, Elektro, House, Hip-Hiop, Schlager und Hardstyle.

Durch die Ergebnisse des Fragenkataloges wurden die Studierenden des Fachbereichs Architektur sowohl persönlich als auch beruflich vorgestellt.

LEBENSJAHRE

Abb. 1: Anzahl der Lebensjahre

KÖRPERGRÖßE

Abb. 2: Angaben zur Körpergröße

Studiengang Architektur – Vorstellung des Fachbereiches - Wintersemester 2021 – Seite 2

InselkitaSpiekeroog

Abb. 3: Anzahl der Semester

Abb. 5: Anzahl der verbrauchten Skizzenrollen

Abb. 4: Luftlinienentfernung von der Jade Hochschule zum Wohnort

Abb. 6: Anzahl der Studienfahrten

ARCHITEKTUR

Friedrichs, Tobias

Holthuus - Spiekeroog

Im rückwärtigen Garten des Frankfurter Hauses (Haus für Bildungsreisen „evangelisch Reisen“) findet man eins der Häuser die trotz der Gestaltungssatzung auf Spiekeroog recht modern anmuten.

Die klare, reduzierte Architektur des Neubaus ist in Proportion und Gebäudestellung vom historischen giebelständigen Nebengebäude mit Saal und Seitenschiff inspiriert.

Das als Mehrzweckraum genutzte ca. 100m2 große Gebäude wird, wenn es während der Nutzungszeit notwendig ist, über die Heizanlage des Haupthauses mit versorgt. Im Sommer kann eine große Fensterfront geöffnet werden und die Terrasse im Außenraum mit bespielen. Die Fensterfront ist nach Norden und damit zum Garten orientiert. Tageslicht aus Süden gelangt durch Dachfenster in das Gebäude.

Wie der Name offenbart, ist das Gebäude sowohl mit Holz verkleidet (Douglasiebrettschalung senkrecht, fein gesägt, Lasur vorvergraut), als auch statisch als Holzrahmenkonstruktion ausgeführt.

Auf der Innenseite der Wand (ca. 25cm mineralisches Dämmmaterial) entschieden sich Bauherr und Architekten für Fichtesperrholz (Schälfurnier) und Akustikpaneel (Weißtanne). Teilweise sind Bereiche der Wand und die Deckenuntersicht in Fichtefußbodendielen (weiss lasiert) verkleidet. Das Sparrendach ist im Bereich des Hauptdachs mit dunklen Ziegeln eingedeckt, im flach geneigten Bereich des Seitenschiffs als Flachdach abgedichtet und begrünt.

Alle Einbauten, wie die Treppe, die hoch zur Empore führt und die beweglichen Wände zur Teeküche und Garderobe, sind entsprechend dem Thema und Namen des Gebäudes ebenfalls aus Holz gefertigt.

Fünf Gründe für Holz:

• Logistik: Transport allen Materials mit dem Schiff auf die autofreie Insel

• Bauzeit: Auf Spiekeroog darf nur in den Wintermonaten gebaut werden

• Nachhaltigkeit: Holz ein natürlicher nachwachsender Baustoff

• Praktisch: Holz ist vielseitig verwendbar einer der ältesten Baustoffe Holz schwimmt

• Haptisch sinnlich: Holz strahlt lebendige Wärme und Ruhe aus

LITERATURVERZEICHNIS

German-architects.com; REUTER + WERR ARCHITEKTEN BDA - HOLTHUUS SPIEKEROOG, unter: https:// www. german-architects.com/de/reuter-and-werr-architekten-bda-idstein/project/holthuus-spiekeroog (letzter Zugriff: 17.12.2021)

Website des Bauherrn unter: https://https://www.evangelisch-reisen.com/unser-haus (letzter Zugriff: 17.12.2021)

3N KOMPETENZZENTRUM - HOLTHUUS AUF SPIEKEROOG unter: https://www.3-n.info/themenfelder/praxisbeispiele/holzbau-in-niedersachsen/oeffentlicher-bau/holthuus-auf-spiekeroog.html (letzter Zugriff: 17.12.2021)

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

German-architects.com; REUTER + WERR ARCHITEKTEN BDA - HOLTHUUS SPIEKEROOG, unter: https:// www. german-architects.com/de/reuter-and-werr-architekten-bda-idstein/project/holthuus-spiekeroog (letzter Zugriff: 17.12.2021)

Abb. 1 Lageplan, Verortung Objekt auf Spiekeroog, bearbeitete OpenStreetMap, Tobias Friedrichs

Abb. 2 Gebäudeansicht Nordost Fotografie, Quelle: German-Architects.com otografie Klaus Dieter Weiss

Abb. 3 Gebäudeansicht Norden Fotografie, Quelle: German-Architects.com Fotografie Klaus Dieter Weiss

Abb. 4 Innenraum Fotografie, Quelle: German-Architects.com Fotografie Klaus Dieter Weiss

Abb. 5 Grundriss Erdgeschoss, Quelle: German-Architects.com

Abb. 6 Schnitt Quelle: German-Architects.com

ARCHITEKTUR

Marina Prues, Anna-Sophie Schweers

Übersichtsplan Spiekeroog

Die autofreie Insel Spiekeroog, welche sich im niedersächsischen Wattenmeer befindet, weist bereits eine Vielzahl an öffentlichen Einrichtungen auf. Um einen Überblick des bestehenden Angebots zu schaffen, die möglichen Bedarfe der temporären oder ganzjährlichen Bewohner zu erkennen, wurden Übersichtpläne erstellt. Sie sollen eine Planungshilfe sein, um innerhalb des Kurses bestmögliche Nutzungen für das Projekt zu finden.

Die Insel kann man grob in drei Bereiche einteilen: Den Western, welcher den Ort Spiekeroog beherbergt. Dort befindet sich die meiste Bebauung und ein vielfältiges Angebot an Gastronomie, Ferienwohnungen und öffentlichen Einrichtungen. Blickt man ins geografische Zentrum der Insel, wird die Besiedlung immer schwächer, bis man schließlich zum Anfang der Ost Plate gelangt. Die noch sehr junge Ost Plate hat sich ausgehend von einer flachen, vegetationslosen Plate innerhalb der vergangenen 80 Jahre weitestgehend ohne menschliche Einflussnahme zu einem fast vollständig vegetationsbedeckten Gebiet entwickelt. Das große Dünen- und Salzwiesengebiet im wird nicht durch Küstenschutzbauten beeinträchtigt und kann sich durch den Einfluss der Gezeiten, des Windes und der Stürme weiterhin unbeeinflusst entwickeln. Das Naturschutzgebiet, welches fast zwei Drittel der gesamten Insel ausmacht, kann von August bis März betreten werden. In der restlichen Zeit ist das Areal den diversen Vogelarten als Brut- und Rastplatz vorbehalten. Umfasst wird die Insel entlang der Nordküste von einem breiten Strandgebiet, welches sich westlich bis an die Südliche Spitze der Insel zieht.

Den ersten Berührungspunkt mit der Insel hat jeder Besucher mit dem Hafen im Süden der Insel. Da Spiekeroog im Normalfall nur über den Wasserweg zu erreichen ist, gelangt man mit der Passagierfähre in ca. 45 Minuten zur Insel.

Abb. 1: Lage der Einrichtungen auf Spiekeroog

Elementare Institutionen auf der Insel sind das NationalparkhausWittbülten mit der benachbarten Hermann-Lietz-Schule und das Haus des Gastes „Kogge“(siehe Abb.). Auf beide Einrichtungen wird fortlaufend genauer eingegangen: Das Nationalparkhaus Wittbülten befindet sich inmitten des Nationalparks Niedersächsisches Wattenmeer und bietet eine umfangreiche Dauerausstellung, Naturlehrpfade, Veranstaltungen oder Exkursionen in denen Themen wie Gezeiten, Inselentstehung, Lebensräume der Insel sowie das Leben von Meeressäugetieren erlebbar aufbereitet sind. Das Bildungsangebot orientiert sich am Bildungskonzept der UNESCO „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ und versetzt die Besucher in die Lage, Entscheidungen für die Zukunft zu treffen und ihre eigenen Handlungen hinsichtlich künftiger Generationen zu hinterfragen. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg ist in einem ehemaligen Landwirtschaftsgebäude der benachbarten Hermann-Lietz-Schule ein modernes Forschungszentrum entstanden. Ein wichtiges Anliegen der Kooperationspartner ICBM, Hermann-Lietz-Schule und dem Haus Wittbülten ist das Zusammenwirken zwischen Meeresforschung, touristischer Umweltbildung und naturwissenschaftlichem Unterricht.

Im Haus des Gastes „Kogge“ befinden sich die Tourist-Information, die Zimmervermittlung, die Gästebeitragskasse, Verreseervierung von Elektromobilen, Bollerwagenverleih, der Fahrkartenservice sowie der Veranstaltungskartenvorverkauf. Zudem beherbergt es den Leseraum und das Kuriose Muschelmuseum. Drei Räume sind für Seminare einzeln nutzbar oder lassen sich zu einem großen Saal für Großveranstaltungen mit bis zu 330 Sitzplätzen zusammenschließen. Neben der “Kogge” gehört auch das Kinderspielhaus „Trockendock“, InselBad & DünenSpa, das Kurmittelhaus, der bewachte Hauptbadestrand sowie der Zeltplatz, die Fahrkartenausgaben in den Häfen in Neuharlingersiel zu den Einrichtungen der Nordseebad Spiekeroog GmbH.

Abb. 2: Übersichtsplan der touristischen und öffentlichen Einrichtungen im Ortskern von Spiekeroog (Quelle: spiekeroog.de)

ARCHITEKTUR

Bita Aslani, Lena Horchler

Traditionelle Architektur/ klimagerechtes Bauen auf Spiekeroog

Lage:

Spiekeroog ist etwa 2 Kilometer breit, etwa 10 Kilometer lang und hat eine Fläche von etwa 20 Quadratkilometern. Die Insel besteht aus 20 bis 30 m dicken Sandschichten und anderen Meeressedimenten.

Historische Siedlung:

Der genaue Beginn der Siedlung Spiekeroog ist unbekannt. Die Gemeinde Spiekeroog wurde 1398 erstmals urkundlich erwähnt, doch erst im 16. Jahrhundert entstand auf dem sogenannten „Noorderloog” im Westen der Insel die erste Siedlung. (Abbildung 1)

Die Spiekerooger wissen bereits, wie man die typische, ländliche Atmosphäre bewahrt und pflegt. Es gibt keine hohen Gebäude, die Häuser sind harmonisch, mit eleganten Türen, Balkonen, Erkern und Wintergärten, die entlang der Loge angeordnet sind. Wenn man auf der Insel spazieren geht, fallen einem besonders die grünen Akzente ins Auge. Grün ist die Hauptfarbe der Insel. Darüber hinaus haben vor allem die Wetterbedingungen, zu einer einzigartigen Bauweise geführt.

Schwimmdach „Driftdach“:

Die Ostfriesischen Inseln leiden oft unter schweren Stürmen und Sturmfluten. In der Vergangenheit lösten sich die Lehmwände der Häuser auf und die Bewohner flüchteten auf den Dachboden, um sich in Sicherheit zu bringen.

Die Inselbewohner bauten ihre Häuser so, dass Dachboden und Dachstuhl eine Art Floß bildeten. Das Schwimmdach war bei Sturmfluten der letzte Ausweg und im Notfall konnten sich die Bewohner dort retten. Steigt der Wasserspiegel über die Dachkante, trennt sich das Dach vom Rest des Hauses und schwimmt auf dem Wasser.

Da Sturmfluten nur bei starkem Wind in Richtung Küste auftreten, gelangten die Bewohner sicher an Land. Aus diesem Grund wurden die Häuser, die bis ins 18. Jahrhundert auf den Inseln und auch auf den nordfriesischen Halligen gebaut wurden, „Drifthuus“ genannt. Heute stehen auf Spiekeroog nur noch wenige Häuser mit schwimmenden Dächern, wie beispielsweise das alte Inselhaus (Abbildung 4) und die alte Inselkirche.

Die alte Inselkirche wurde 1696 erbaut. Sie ist nicht nur die älteste Kirche auf der Insel Spiekeroog, sondern auch die älteste Kirche auf allen ostfriesischen Inseln. Das Innere der Kirche spiegelt die Vielfalt der Baustile wieder, die sich um die Jahrhundertwende wiederholten. Das grüne Ostfenster enthält das Symbol des Evangelisten. Der neugotische Holzaltar ist mit Jesusbildern geschmückt. (Abbildung 5)

Baumaterialien:

-Die Außenwände sind mit Klinker oder Ziegeln in den Farben Rot bis Rotbraun zu verblenden oder mit weiß geschlemmter oder weiß geputzter Außenhaut herzustellen. Der Grund dafür sind vor allem die besonderen Klimaverhältnisse.

Typische Bauweise und Vorgaben:

-Wintergärten müssen ein gleichgeneigtes Sattel-oder Krüppelwalmdach haben

-Die Dachfarbe soll rot bis rotbraun sein

-Die Dachneigung muss mindestens 35 Grad und höchstens 50 Grad betragen -Der Dachüberstand sollte nicht weniger als 0,25 Meter haben

-Giebeldreicke aus senkrechter Holzverschalung (Farbe meist Blau, Grün oder Weiß)

-Mindestens 50% der Außenwand müssen aus nicht transparentem Material hergestellt sein -Veranda -Sparsame Bebauung, die sich auf das zu Wetterschutz Notwendige beschränkt

-Die Harmonie sollte auch durch Neubauten nicht gestört werden -Natürlich

Schwimmdach „Driftdach“:

Als Schwimmdach bzw. „Driftdach“ wird eine raffinierte und vor allem besondere Gebäudekonstruktion auf Spiekeroog bezeichnet. Häuser, die mit einem solchen Schwimmdach ausgestattet sind, werden auch als Drifthuus bezeichnet. Sie sind so konstruiert, dass Dachboden und Dachstuhl sich bei einer Sturmflut ablösen können, sobald der Wasserspiegel über die Dachkante steigt. Es entsteht eine Art Floß.

Da eine Sturmflut nur durch starken Wind, der Richtung Küste weht, entstehen kann, treiben die „Dächer“ Richtung Land und die Inselbewohner können sich aufs Festland retten. Die Schwimmdächer erkennt man häufig am Giebeldreieck oder den großen Giebebalken. Diese besonderen Häuser mit so einem Dach wurden noch bis ins 18. Jahrhundert gebaut. Heute lassen sich nur noch einzelne Häuser mit einem Schwimmdach auf Spiekeroog finden, wie beispielsweise die alte Inselkirche und das alte Inselhaus.

(siehe Abbildung 4 und 5)

Klimagerechtes Bauen:

-Gebäude an die Klimabedingungen der Insel anpassen

-Geringe Dachüberstände

-Wenig Angriffsfläche

-Inseltypische Materialien benutzen

-Material nutzen, welches auf der Insel vorhanden ist

-Transportkosten minimieren

-Materialien wiederverwenden

LITERATURVERZEICHNIS

Inselkirche Spiekeroog-die älteste Kirche der ostfriesischen Inseln: unter: http://www.nordwestreisemagazin.de/spiekeroog/kirche. htm (letzte Zugriff: 01.12.2021)

Schwimmende Dachböden: Restaurierung eines Drifthauses auf Spiekeroog: unter: https://www.nsks.de/nsks/posts/2017/denkmalpflege/2017-06-02-spiekeroog (letzte Zugriff: 01.12.2021)

Spiekeroog- die grüne ostfriesische Insel: unter: http://www.nordwestreisemagazin.de/spiekeroog/index.htm (letzte Zugriff: 01.12.2021)

Bauordnungssatzung Spiekeroog 2006

Abb.1: Traditionelles Wohnhaus auf Spiekeroog (Quelle: spiekeroog.de)

Abb.2: Die typische Atmosphäre

Abb.3: Die typische Atmosphäre (Quelle: nordwestreisemagazin.de) (Quelle: nordwestreisemagazin.de)

Abb.4: altes Inselhaus (Quelle:de-academic.com) Abb. 5: alte Inselkirche (Quelle: passengeronearth.com)

07.

BAUINGENIEURWESEN

Albers, Marvin; Eling, Felix; Gels, Christian, Löcken, Lennard; Sandersfeld, Peer

Bauablaufpanung

Die Bauablaufplanung befasst sich mit dem reibungslosen Ablauf eines Bauprojektes. Dabei spielt als Hauptziel die Kostensenkung eine große Rolle. Mithilfe der Bauablaufplanung soll der Bauablauf optimiert werden, um Durchlaufzeiten, Belegungszeiten und Wartezeiten auf der Baustelle zu minimieren. Die Bauablaufplanung bezieht sich dabei auf einen Terminplan, der die Ausführungsfristen enthält. Darunter fallen zum Beispiel die Fertigstellungstermine von einzelnen Gewerken. Ein weiterer Bestandteil der Bauablaufplanung ist die Logistik und Geräte- bzw. Personalplanung. Durch zuvor geplante Prozessketten können u.a. Vorhaltungskosten vermieden werden.

Der Terminplan stellt das Herzstück des Bauablaufplanes dar, in dem er Informationen über die Bau- und Stillstands Zeiten wiedergibt. Je nach Lokalisierung der Baumaßnahme, kann es sein, dass nur in bestimmten Monaten gebaut werden darf. So darf zum Beispiel auf Spiekeroog durch den hohen Tourismus aufkommen nur in den Wintermonaten gebaut werden. Um keine Behinderungen des Bauablaufes zu erhalten, ist es wichtig, dass diese Stillstands Zeiten berücksichtigt und aufgenommen werden.

Durch das Bauen mit Beton, Mörtel oder anderen Baustoffen kommt es zu Erhärtungszeiten, in denen nicht weiter gebaut werden kann. Auch durch Lieferzeiten, für z.B. Dämmstoffe oder Holzbaustoffe können Wartezeiten entstehen. Diese sollten durch andere Tätigkeiten möglichst geringgehalten werden. Durch das Aufführen der Wartezeiten in dem Terminplan, kann man diese genau datieren und sinnvoll durch Alternativarbeiten ersetzen. Innerhalb des Ablaufplanes gibt es Tätigkeiten, die keine Pufferzeiten aufweisen. Diese Tätigkeiten werden als „kritischer Weg“ bezeichnet, da das früheste und späteste Ende dieser Vorgänge zeitgleich ist. Dies bedeutet, dass eine Verkürzung oder Verlängerung des Bauablaufes sich unmittelbar auf die gesamte Bauzeit auswirkt. Sie werden innerhalb des Terminplanes häufig als roter Vorgang deklariert.

Bei der Bauablaufplanung ist das Kostenmanagement ein wichtiges Instrument, sowohl für den Auftraggeber als auch den Auftragnehmer. Denn für ein Bauvorhaben wird vor Baubeginn ein Budget vom Bauherrn festgelegt. Mit diesem Budget werden alle notwendigen Arbeiten die vertraglich festgelegt sind ausgeführt und bezahlt. Arbeiten die nicht vertraglich festgelegt sind, sind zusätzliche Arbeiten und werden über Nachträge abgerechnet. Diese gehören somit nicht zum Budget. Der Auftragnehmer muss dafür sorgen das dieser im Budgetrahmen bleibt, damit das Bauunternehmen keine Verluste mit dem Projekt einstreicht und im besten Fall dann ein Gewinn erzielen kann. Dies darf keinen negativen Einfluss auf die Qualität der Arbeit haben, sowie auf das Material. Das bedeutet, dass keine Materialien gegen günstigere ausgetauscht werden dürfen, nur um Geld einzusparen. Während der gesamten Bauphase werden immer wieder Soll-Ist-Vergleiche durchgeführt, um zu gucken, wie sich die Kosten entwickeln. Werden Abweichungen festgestellt, können Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. So kann geguckt werden ob an einer anderen Stelle etwas eingespart werden kann.

In der Bauablaufplanung spielt die Organisation und die Einteilung der einzelnen Gewerke eine entscheidende Rolle. Im Rohbau ist diese Einteilung zumeist noch ersichtlicher als im Bereich des Ausbaues, da hier im Normalfall ein Gewerk nach dem anderen arbeitet. So muss die Baustelle eingerichtet sein, bevor der Erdbau anfangen kann. Ebenso muss dieser seine Arbeit erledigt haben, damit der Hochbauer beginnen kann. Dieses Prinzip erstreckt sich durch den gesamten Ablauf des Rohbaus. Trotzdem gibt es auch parallel zu erledigenden Arbeiten. So kann der Erdbauer den Keller Anfüllen und der Hochbauer schon mit dem Bau des Erdgeschosses fortfahren. Je größer die Baustelle ist, desto mehr Gewerke können gleichzeitig arbeiten. Nachdem der Rohbau und somit die äußere Gebäudehülle durch das Decken des Daches fertig gestellt ist, kann mit den Arbeiten des Ausbaus begonnen werden. Auch hier müssen die verschiedenen Gewerke vor deren Ausführung in eine geeignete Reihenfolge gebracht werden. Wie beim Rohbau haben hierbei auch einige Gewerke einen Vorgänger, welcher vollständig abgeschlossen sein muss, bevor das nächste Gewerk mit seinen Arbeiten beginnen kann. Jedoch können auch einige Gewerke des Ausbaus parallel zueinander arbeiten. Grund hierfür

ist unter anderem, dass der wichtigste Vorgänger, der Rohbau, bereits abgeschlossen ist. Im ersten Schritt werden die Fenster und Türen eingebaut, um die Witterungseinflüsse für die folgenden Gewerke möglichst gering zu halten und das Gebäude auch gegen unbefugtes Betreten zu sichern. Daraufhin folgt der Trockenbau. Nachdem alle Leichtbauwände stehen, beginnen die Sanitär- und Elektroinstallationen. Diese können größtenteils parallel zueinander arbeiten, da sie nicht voneinander abhängig sind. Nachdem alle Leitungen verlegt wurden, kann verputz werden und der Estrich wird eingebaut. Im letzten Schritt wird gestrichen und die Bodenbeläge verlegt.

Gerade beim Bau von Gebäuden mit mehreren Parteien und oder Geschossen, können die Arbeiten des Roh- und Ausbaus bei einer guten Taktung dauerhaft parallel zueinander stattfinden. Durch eine gute Planung können die Gewerke dann Hand in Hand arbeiten und die Fertigstellungsdauer des Gebäudes wird so gering wie möglich gehalten. Timing ist somit ein wichtiger und entscheidender Faktor, der für ein Gutes Gewerke Management verantwortlich ist. Werden Fehler in der Gewerke Zuteilung und Planung getätigt, so hat dies erhebliche Auswirkungen auf das Zeit Management der Baustelle. Im schlimmsten Fall kann es zu einem Baustopp kommen, was dem Unternehmer eine Menge Geld kosten kann. Da die Arbeiten der Gewerke meist nicht schnell erledigt sind, und auch einen hohen Maschinen- und Materialaufwand mit sich führen, muss die Planung und Einteilung der Gewerke lange vor Beginn der Ausführungsphase klar definiert werden. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Bauablaufplanung ist die logistische Planung. Die Baulogistik gewährleistet die Organisation auf den Baustellen. Dazu werden Transporte so organisiert, dass u.a. ausreichend Material zur Verfügung steht und zugleich keine großen Lagerungsflächen in Anspruch genommen werden. Die logistische Planung hängt daher mit dem Terminplan eng zusammen. Das Bauen auf Spiekeroog ist hierbei besonders herausfordernd, da durch die Insellage alle Transporte jeglicher Art ausschließlich über den Seeweg möglich sind. Hierbei gilt es sich an die Fahrpläne der Fähren zu orientieren, welche wiederum von den Gezeiten bestimmt werden können. Auf der Insel selbst führen enge Straßen und unbefestigte Wege zu einem weiteren Hindernis der Logistik. Außerdem ist Spiekeroog autofrei, wodurch die Flexibilität noch weiter eingeschränkt wird.

Abschließen lässt sich die Bauablaufplanung mit den Themengebieten der Bauverfahrenstechnik. Ein Bauverfahren beschreibt die Summe aller Vorgänge und Arbeitsweisen, welche während der Bauausführung bis zur Fertigstellung eines Bauwerks stattfinden. Als Bauverfahrenstechnik wird die Planung und Umsetzung eines Bauverfahrens bezeichnet. Wichtige Themengebiete der Bauverfahrenstechnik für die geplanten Projekte auf Spiekeroog sind bspw. die Gründungsarten, die Verbaumöglichkeiten und die Personalbzw. Geräteplanung.

Abbildung 1: Beispiel Bauverfahrenstechnik

Abbildung 2: Terminplan als Balkendiagramm mit kritischem Weg (Screenshot Primavera P6)

BAUINGENIEURWESEN

Saathoff, Hanna; Lüers, Jelena; Nobbe, Marlene; Wilkmann, Cheyenne; Rühe-Müller, Malte; Stahlbaum, Kevin

Baukalkulation

Kalkulationsaufbau

In der Baukalkulation gibt es einen allgemeinen Kalkulationsaufbau, welcher sich wie nachfolgend dargestellt aufbaut und am Ende die Angebotssumme ergibt. Einzelkosten der Teilleistung (EKT)

- Baustellengemeinkosten (BGK)

- Herstellkosten (HK)

- Allgemeine Geschäftskosten (AGK)

- Selbstkosten

- Wagnis und Gewinn (W&G)

- Angebotssumme

Die Einzelkosten der Teilleistung sind dabei alle Kosten, die sich einer Position direkt zuordnen lassen, beispielsweise Lohn- oder Materialkosten. Im Gegensatz dazu, lassen sich Baustellengemeinkosten nicht direkt zuordnen, sondern müssen anteilig auf eine Position umgerechnet werden. Beispiele hierfür sind das Gehalt des Poliers oder Vorhaltekosten für den Kran.

Allgemeine Geschäftskosten ergeben sich nicht für eine einzelne Baustelle, sondern für das gesamte Unternehmen, damit sind z.B. Verwaltungs- und Bürokosten abgedeckt. Der letzte Punkt, die Kalkulation von Wagnis und Gewinn, ergibt sich aus der Tätigkeit als Unternehmer, welche z.B. Diebstahl oder Forderungsausfälle abdecken. Damit sich das Projekt für den Unternehmer auch lohnt, muss auch ein Anteil für den Gewinn eingerechnet werden.

Für eine aussagekräftige Kalkulation müssen realistische Zahlen und Einschätzungen vorgenommen werden. Als Handbuch für annehmbare Kosten ist hier der BKI – Der Baukostenindex zu nennen. Dieser gibt eine realistische Preisspanne von Arbeitsvorgängen, Materialkosten sowie Stundenlöhnen von Facharbeitern an. So ist es mit dem BKI möglich einen Arbeitsaufwand, wie bspw. Das Verlegen von Parkett anhand von einem durchschnittlichen Preis je m² genau zu kalkulieren oder mit einer Schätzung des Zeitaufwandes mit dem Zurechnen der Material- sowie Anfahrtskosten zu kalkulieren.

Die Treffsicherheit einer Kostenkalkulation nimmt dessen Umgang und der Erfahrung stetig zu. Dennoch handelt es sich bei Bauvorhaben um Projekte, welche von Änderungen und unvorhergesehenen Mehraufwänden geprägt werden. Zusammenfassend lässt sich zu einer Kalkulation sagen, dass der Fortschritt eines Bauvorhabens von vielen variablen und nicht beeinflussbaren Aspekten, wie z.B. dem Wetter, dem Personal u.v.m. beeinflusst wird. Aus diesem Grund gewinnt die Nachtragkalkulation besonders an Bedeutung. Anhand dieser lassen sich Abweichungen und deren Auswirkungen dokumentieren und beziffern. Somit wird mit Hilfe der Nachtragskalkulation der Verlauf in Hinblick auf den Baufortschritt sowie der Kostenentstehung verdeutlicht. Problematiken der Baukalkulation

Bei Durchführung einer Baukalkulation können diverse Schwierigkeiten und Probleme auftreten, die beachtet werden sollten. Eine Kalkulation erfordert einen enorm hohen Zeitaufwand, da möglichst detailliert gearbeitet werden muss, um Ungenauigkeiten zu verringern. Dennoch ist ein Preis nicht alleine aus den Kosten ableitbar. Wettbewerbspreise und Beschäftigungs- und Nachfragesituationen nehmen ebenfalls einen starken Einfluss. Weitere Ungenauigkeiten innerhalb der Kalkulation können in Folge von unvorhersehbaren Ereignissen eintreten. Beispielsweise durch die aktuell anhaltende Corona Pandemie, die zu starken Preisschwankungen von Materialien und Lieferengpassen geführt hat bzw. immer noch führt.

Ein weiteres Beispiel für starke Preisanstiege war das Verkanten des Containerschiffes „Ever Given“ im Suezkanal. Die Folgen waren enorm, da der Suezkanal eine der wichtigsten Trassen für die Weltwirtschaft darstellt. Baukalkulationen gestalten sich als relativ unflexibel, sodass kurzfristig eintretende Ereignisse nicht berücksichtigt werden können.

Nutzen der Baukalkulation

Das Nutzen einer Baukalkulation liegt im Allgemeinen darin die Kosten für die Erbringung von Bauleistungen im Rahmen eines Bauauftrages. Bei der Kalkulation werden die betriebsrelevanten Kosten für Leistungspositionen berechnet. Des Weiteren kann durch die Baukalkulation eine Ermittlung des Gewinns, des jeweiligen Projekts, für den Unternehmer vorgenommen werden. Außerdem kann durch die Baukalkulation eine Liquiditätsüberprüfungen vorgenommen werden. Darunter versteht man eine Ermittlung der Zahlungsfähigkeit eines Unternehmens und eine Schätzung der voraussichtlichen Entwicklung. Durch schon durchgeführte Projekte können ebenfalls schon Kosten für andere Projekte geschätzt werden, somit kann die Baukalkulation von vorangegangenen Bauprojekten als Vergleichsparameter für zukünftige Bauvorhaben verwendet werden. Darüber hinaus dient eine Baukalkulation zur Gegenüberstellung verschiedener Baumaßnahmen, beziehungsweise, können dadurch verschiedene Baumaßnahmen miteinander verglichen werden. Unter Berücksichtigung der vorliegenden Randbedingungen und dem Ziel des Bauvorhabens dient die Baukalkulation zudem zur Planung des Verkaufspreises.

Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB)

Sowohl für Bauherren als auch für Bauunternehmer ist die Kalkulation bei der Umsetzung von Bauvorhaben wichtig. Dies gilt ab dem 01.01.2018 sowohl für Verträge, die von der VOB/B wirksam vereinbart wurden, als auch für Verträge nach dem neuen gesetzlichen Bauvertragsrecht. Bei von der VOB/B wirksam vereinbarten Verträgen ist nach herrschender Meinung die Auftragskalkulation auch Grundlage für Nachtragspreise. Bei Verträgen, die ohne VOB/B-Vertrag abgeschlossen wurden, kann ab dem 01.01.2018 auch ein Mehrpreis aus der Kalkulation berechnet werden.

Mindermenge

Eine Mindermenge liegt bei einem VOB-Vertrag vor, wenn die tatsächlich ausgeführte Leistungsmenge in einer Position des Leistungsverzeichnisses (LV) mehr als 10 % nach unten gegenüber der vertraglich vereinbarten Leistungsmenge abweicht. Rechnerisch ist die Mindermenge die Differenz zwischen der Ist-Menge und der Soll-Menge, nicht jedoch zwischen Ist-Menge und 90 % der Soll-Menge. Dies ist wichtig zu beachten, wenn eine Vergütungsanpassung für eine Mindermenge zu kalkulieren ist.

Mehrmenge

Eine Mehrmenge liegt nach der VOB/B dann vor, wenn die Mengenabweichungen mehr als 10 % umfassen. Bei der Überschreitung von mehr als 10 % vom Soll nach oben liegt eine Mehrmenge vor. Für eine Mehrmenge kann die Vergütung angepasst bzw. neu vereinbart werden, sofern ein Vertragspartner darüber ein Verlangen ausspricht.

Geräteeinsatzkosten

Umrechnungsbeziehungen für benötigte Maschinen lassen sich in Stundensätzen sehr anschaulich darstellen und besser verstehen. Dies ist bei Bauvorhabe, zu denen in erster Linie Baumaschinen und Geräte wie Bagger, Kräne, etc. erforderlich sind, erforderlich. Grundlage für die Berechnung der Gerätekosten sind die Ausgangswerte der Baugeräteliste (BGL) 2020, insbesondere die Lagerkosten als AVR-Wert. Leistungsgeräte leisten eine maschinelle Leistung, daher sollten für die Berechnungen die Kosten für Maschinenleistungen verwendet werden, bei denen zusätzliche Ausgangsdaten berücksichtigt werden sollten, wie zum Beispiel:

• Betriebsstunden je Arbeitstag,

• Lohnstunden je Betriebsstunde (Mann je Gerätekomplex),

• Gerätekosten (AVR-Wert) je Arbeitstag,

• Betriebsstoffkosten je Arbeitstag,

• Tagesleistung (Vorgangsmengeneinheiten je Arbeitstag).

Personalbedarf

Der Personalbedarf lässt sich anhand folgender Formel ermitteln:

1. Einsatzbedarf = (Menge x Zeit) / Regelarbeitszeit

2. Verteilzeitfaktor = Fehlzeiten / reale Arbeitstage

3. Reservebedarf = Einsatzbedarf x Verteilzeitfaktor

4. Bruttopersonalbedarf = Einsatzbedarf + Reservebedarf

5. Nettopersonalbedarf = Bruttopersonalbedarf – Personalbestand

09.

BAUINGENIEURWESEN

Schwindeler, Christina; Schwarz, Alicia; Sinnigen, Birgit

Bauphysik

Bei der Planung eines jeden Bauwerkes ist ein besonders wichtiger Aspekt die Bauphysik. Die Bauphysik untersucht die Auswirkungen und Einwirkungen von Feuchte, Wärme und Schall auf unsere Bauteile. Außerdem wird auch der Brandschutz zur Bauphysik dazugezählt, da erforderliche Maßnahmen für den Brandschutz Auswirkungen auf Feuchte-, Wärme- und Schallschutz haben. Die Randbedingungen für die richtige Ausführung sind im „Gebäudeschutzenergiegesetzt – GEG“ vom 8. August 2020 geregelt.

Feuchteschutz

In der Bauphysik spielt der Feuchteschutz eine große Rolle, da wir im Bauwesen sehr bestrebt darum sind Wasser/Feuchtigkeit von unseren Bauteilen fernzuhalten. Wasser kann in verschiedensten Formen auftreten, zum Beispiel als Tauwasser. Luft enthält immer Feuchtigkeit, je nach Temperatur und Luftdruck unterschiedlich viel. Ist die Luft zu 100% mit Wasser gesättigt so spricht man davon, dass der Taupunkt erreicht ist. Ab diesem Punkt kondensiert das Wasser und es kommt zum sogenannten Tauwasserausfall. Das Tauwasser kann sowohl auf Bauteiloberflächen als auch in Bauteilelementen entstehen. Wasserdampf diffundiert aus einem beheizten Raum durch die Bauteile nach außen, um das Dampfdruckgefälle zur kalten Außenhülle auszugleichen. Auf Grund von Temperaturunterschieden innerhalb der Bauteile ist es möglich, dass es zum Tauwasserausfall innerhalb der Konstruktion kommt (Abb.1). In geringen Mengen ist dies nicht schädlich. Bei einem zu großen Tauwasserausfall kann es allerdings zu erheblichen Schäden kommen, wie zum Beispiel Pilzbefall, Schimmel, Korrosion oder Verschlechterung des Wärmeschutzes. Feuchtigkeitsunterschiede können auch Einfluss auf das Tragwerk einer Konstruktion haben. Holzkonstruktionen schwinden und quellen unter dem Einfluss von Feuchtigkeit. Durch starken Tauwasserausfall kann es in Holzkonstruktionen zu dauerhaften oder temporären Verformungen kommen. Um den Tauwasserschutz zu gewährleisten, gibt es verschiedene Möglichkeiten zum Beispiel eine Luftschicht, in welcher gezielt Tauwasser anfallen und abgeführt, oder bei wärmeren Temperaturen trocknen, kann. Darüber hinaus zählt auch ein vernünftiges Belüftungssystem für Innenräume zu den Maßnahmen. Dies kann sowohl eine freie Lüftung bedeuten, also das regelmäßige Öffnen der Fenster, als auch in moderneren Gebäuden eine Lüftungsanlage. In beiden Fällen wird hier Tauwasser durch Luftaustausch vermieden. Ein weiteres Thema des Feuchteschutzes ist Schlagregen. Dieser kann einen negativen Einfluss auf die Fassade haben, besonders Putzfassaden sind anfällig für Durchfeuchtungen. Das Wasser sammelt sich unter der Putzschicht und kann durch Frost zu Abplatzungen führen, oder bis in die Konstruktion durchdringen. Bei Mauerwerk kann eine Durchfeuchtung zu Auswaschungen führen. Konstruktive Gegenmaßnahmen sind zum Beispiel Dachüberstände. Neben dem Schlagregen ist auch der Einfluss durch Spritzwasser im Sockelbereich nicht zu vernachlässigen. Dieses liefert neben ähnlichen Problemen wie der Durchfeuchtung auch keinen besonders schönen Anblick, da es Schmutz an die Hauswand befördert. Dies kann durch Maßnahmen wie ein Kiesbeet oder sonstige Einfassungen vermieden werden.

Wärmeschutz

Wärme ist eine Grundvoraussetzung für das Wohlbefinden und somit ein wichtiges Kriterium bei dem Bau eines jeden Gebäudes. Beim Wärmeschutz ist zu berücksichtigen, dass zwischen sommerlichem und winterlichem Wärmeschutz unterschieden werden muss. Die eingebaute Dämmung soll im Winter dafür sorgen, dass die Kälte von außen nicht ins Haus gelangt und die Wärme im Haus gespeichert wird. Auf diese Weise werden auch die Energiekosten gesenkt. Im Sommer hingegen soll die Wärme nicht in das Haus gelangen und die Kühle im

Haus verbleiben. Im Sommer hingegen soll die Wärme nicht in das Haus gelangen und die Kühle im Haus verbleiben. Dies versucht man durch gedämmte Konstruktionen zu erreichen. Wie der Aufbau dieser Konstruktionen ermittelt wird, wird im Folgenden erklärt. Jedes Material hat eine unterschiedlich hohen Wärmedurchgangskoeffizienten. Bestimmt wird der Wärmedurchgangskoeffizient, oder auch kurz U-Wert, durch die Wärmeleitfähigkeit eines Materials. Mitwirkend sind zudem die Wärmestrahlung und Konvektion an der Oberfläche. Zusammengefasst kann man sagen, der Wärmedurchgangskoeffizient gibt die Wärmemenge an, die binnen einer Stunde durch einen Quadratmeter Material diffundiert. Man charakterisiert Materialien mit der spezifischen Wärmeleitfähigkeit und der U-Wert charakterisiert die Bauteile. Je kleiner der U-Wert desto besser dämmt der Baustoff. Mit diesen U-Werten versucht man dann einen Wandaufbau zu konstruieren, der in Summe einen kleinen U-Wert hat, mit einer angemessenen Bauteildicke und erwünschtem Material (Abb.2). Ein weiterer Bestandteil ist das wärmebrückenfreie Konstruieren. Hierbei wird darauf geachtet, dass innerhalb einer Konstruktion keine größeren Wärmebrücken entstehen, da über Wärmebrücken viel Wärme und damit Energie verloren geht. Außerdem kann es durch die Temperaturunterschiede an Wärmebrücken zu Tauwasserbildung und damit zu Schäden an und innerhalb der Bauteile kommen.

Schallschutz

Der Schutz vor Schall ist ein weiterer Bestandteil der Bauphysik. Da Schall von jedem anders wahrgenommen wird, gestaltet sich die Bewertung von Schallschutzmaßnahmen eher kompliziert. Eine Reihe von Mindestanforderungen sind in der DIN 4109 festgelegt. Schall entsteht in unseren Gebäuden auf unterschiedliche Weisen. Von Luftschall sprechen wir bei Schwingungen, welche sich über Luft oder Gas verbreiten, zum Beispiel unsere Stimmen. Körperschall beschreibt die Fortbewegung von Schwingungen in festen Körpern, zum Beispiel beim Hämmern gegen eine Wand. Zu geeigneten Maßnahmen gegen die Ausbreitung von Luftschall zählt zum Beispiel die Dämmung in unseren Wänden und die richtige Einpassung von Türen und Fenstern. Zur Vermeidung von Körperschall gehört es Bauteile voneinander entkoppelt zu konstruieren, sodass sich der Schall nicht von einem Bauteil auf das nächste übertragen kann. Dies ist zum Beispiel bei einem schwimmenden Estrich der Fall. Da der Estrich hierbei nicht direkt an die Wandkonstruktion herangeführt wird, sondern durch einen Randdämmstreifen entkoppelt ist können sich Schwingungen nicht direkt von dem Fußboden auf die Wand übertragen. Die unter dem Estrich verlegte Trittschalldämmung sorgt dafür, dass keine Übertragung zwischen Estrich und der Bodenplatte beziehungsweise Decke entstehen.

Brandschutz

Der Unterpunkt Brandschutz befasst sich wie der Name suggeriert mit der Vermeidung von Bränden und der Senkung des Risikos, welches durch diese entsteht. Die Musterbauordnung (MBO) definiert Brandschutz wie folgt „Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch (Brandausbreitung) vorgebeugt wird und bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten möglich sind“ (MBO § 14 Brandschutz). Eine Art der Vorbeugung ist zum Beispiel die richtige Materialauswahl. Einerseits ist hierbei auf die Entzündlichkeit der Materialien zu achten, es muss allerdings auch berücksichtigt werden, dass die Materialien dem Brand eine gewisse Zeit lang standhalten müssen, um eine sichere Flucht aus dem Gebäude zu ermöglichen. Zur Bewertung des Brandverhaltens sind die unterschiedlichen Materialien Europaweit in der DIN EN 13 501 in Baustoffklassen A bis F gegliedert worden. Außerdem befasst sich der Brandschutz mit Maßnahmen, die eine Ausbreitung des Feuers regulieren. Solche Maßnahmen sind zum Beispiel das Einrichten von Brandabschnitten. Brandabschnitte dienen gerade in größeren Gebäuden dazu, zu vermeiden, dass sich der Brand großflächig auf das ganze Gebäude ausbreiten kann. Brandabschnitte werden durch höher beanspruchbare Bauteile wie Brandschutzwände, -decken, -türen, Brandriegeln über Fenstern und Brandschutzverglasungen realisiert. Sie dienen auch dazu eine Sichere Flucht aus dem Gebäude zu ermöglichen. Zum Schluss ist noch hinzuzufügen, dass auch für wirksame Löscharbeiten Sorge zu tragen ist, hierzu gehört das Einplanen von Feuerwehrzufahrten.

Tauwasserausfall (Quelle: ubakus.de)

Abb.2: Beispiel Wandaufbau (Quelle: https://www.weissenseer.com/aussenwaende-holz/)

Abb.1:

PROJEKTE

GIS 01 - Spiekeroog

Lisa-Marie Kruse, Kathrin Willeke, Mikail Burunacik, Christopher Michels, Leon Schweder, Josef Hauss, Ekrem Senol, Roland Pesch

PROJEKT 01 - Schwimmende Lernwerkstatt im Hafenbereich von Spiekeroog

Janine Görgens, Anna-Sophie Schweers, Jelena Lüers, Malte Rühe-Müller 68

PROJEKT 02 - Beobachtungsturm „Utkiek“

Marvin Albers, Chris Arends, Bita Aslani, Felix Eling

PROJEKT 03 - Neues Baugebiet für Spiekeroog

Sven Averhof, Laura Klaproth, Lara Meyer, Marlene Nobbe

85

PROJEKT 04 - Tiny Houses für die Herrmann-Lietz-Schule

Christin Blohsei, Marie Meinecke, Alicia Schwartz

PROJEKT 05 - Sternenkieker Spiekeroog

Michael Minnich, Franziska Wellmann, Christina Schwindeler, Cheyenne Wilkmann, Marina Prues

120

PROJEKT 06 - MORY – die mobile Sternenwarte

Birgit Sinnigen, Marc Schmidt, Michael Prues

PROJEKT 07 - Haus der Seenotretter

Pauline Buske, Lena Horchler, Lennard Löcken, Gerrit Block, Lukas Dierkes

105

137

154

PROJEKT 08 - Seminarraum des CVJM

Rüdiger Warnecke, Lennart Schwager, Hanna Saathoff

170

PROJEKT 09 - Tiny Houses Hermann-Lietz-Schule

Christian Gels, Franz Rücker, Peer Sandersfeld, Sascha Kerkhoff

PROJEKT 10 - Bebauungsplan Bi d‘Utkiek

Wohnen mit der Düne

Kevin Stahlbaum, Jannick Mateus de Oliveira Conde, Tobias Friedrichs

187

209

PÄDAGOGIK 01 - Kindheitspädagogisches

Nutzungskonzept für die Sternwarte

Anja Müller, Tanja Natschke, Helene Pasche, Caroline Proba

PÄDAGOGIK 02 - Utkiek Spiekeroog:

Naturentdecker „DA KIEKSTE“

Ann-Christin Abeln, Janika Krallmann, Janika Stöppelkamp, Roxana Gilster

232

209

GIS01 - SPIEKEROOG

Lisa-Marie Kruse, Kathrin Willeke, Mikail Burunacik, Christopher Michels, Leon Schweder, Josef Hauss, Ekrem Senol, Roland Pesch

Als Grundlage für die Standortwahl geeigneter Bauflächen für die KiTa auf Spiekeroog werden Karten benötigt, die wichtige siedlungsstrukturelle und naturräumliche Entscheidungsvariablen in ausreichender Qualität abbilden. In der heutigen Zeit bietet sich hierzu der Einsatz Geografischer Informationssysteme (GIS) an, mit denen räumliche Daten bzw. Geodaten erfasst, verwaltet, visualisiert und analysiert werden können. Geografische Informationssysteme bestehen immer aus den vier Komponenten Hardware, Software, Anwendungen und Geodaten und kommen heutzutage in vielfältiger Art und Weise in der Forschung, in öffentlichen Behörden und der freien Wirtschaft zum Einsatz (Bill 2016).

Geodaten bestehen immer aus einer Geometrie, die im Raum verortet ist und einer Bedeutung in Form von Attributen oder Merkmalen. Zu unterscheiden ist diesbezüglich zwischen Rasterdaten und Vektordaten, wobei letztere sich wiederum aus Punkt-, Linien und Polygondaten zusammensetzen (Bill 2016, S. 29ff). Die von verschiedenen kommerziellen und öffentlichen Anbieter zur Verfügung gestellten Geodaten bilden jeweils unterschiedliche Eigenschaften des Raums ab. So gibt es z.B. Geodaten für die orografische Höhe in Form von Rasterdaten. Beispiele für Vektordaten sind Polyliniendaten, die Straßen repräsentieren oder Polygondaten, die Gebäude oder Flurstücksgrenzen abbilden. Geodaten können entweder direkt von Anbietern im Internet heruntergeladen werden oder in Form sogenannter Web Map Services (WMS) von internetbasierten Geodaten-

portalen zusammen mit anderen Geodaten visualisiert werden. Aufgrund der Umsetzung der EU-Richtlinie INSPIRE geschaffenen Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) werden derzeit eine Fülle von Geoinformationen über derartige WMS von Bund, Ländern und Kommunen zur Verfügung gestellt (VV GDI-DE (2017).

Bei dem Einsatz von Geodaten für verschiedene Anwendungen spielt neben der Datenqualität immer auch deren räumliche Auflösung eine wesentliche Rolle. So können einerseits eher lokale Gegebenheiten durch solche Daten abgebildet werden (Maßstabsbereiche 1:100 bis 1:5000), andererseits liegen Daten in niedriger räumlicher Auflösung vor, die eher für großräumige Anwendungen geeignet sind (Maßstabsbereiche 1:100.000 oder kleiner). Während erste Maßstabsbereiche v.a. für die Standortwahl der KiTa auf der Insel Spiekeroog bzw. das hier thematisierte GIS-Projekt 1 relevant sind, spielen letztere Maßstabsbereiche in dem GIS Projekt 2 eine wichtige Rolle (GIS-Projekt 2 s.S 157). Letzteres zielt auf die räumliche Selektion der auf der Insel Spiekeroog vorherrschenden siedlungsstrukturellen, bodenkundlichen, klimatischen und naturschutzrelevanten Bedingungen für die gesamte Fläche der Bundesrepublik Deutschland ab.

Die für die Abbildung der lokalen Gegebenheiten relevanten Geodaten wurden in zwei Teilprojekten (TP) recherchiert und in Form sogenannter GIS-Projekte aufgearbeitet und visualisiert. Dabei behandelte das TP 1 die siedlungsstrukturellen und wirtschaftsgeographischen Eigenschaften der Insel Spiekeroog, während das TP 2 sich mit den naturräumlichen und naturschutzrelevanten Aspekten befasste. Dabei wurden in jedem der TP GIS-Projekte mit der frei verfügbaren GIS Software QGIS 3.10 (A Coruna - https://www. qgis.org/) erstellt. Die Software enthält eine Vielzahl von Applikationen zur Strukturierung, Visualisierung und Analyse von räumlich verorteten Daten.

Folgende Geodaten und Kartendienste wurden in den zwei TP gesammelt und konnten so der Standortwahl der KiTa auf der Insel Spiekeroog zugrunde gelegt werden:

• Vektordaten zu Eigentumsgrenzen, Gebäuden und Straßen aus dem Amtlichen Liegenschaftskataster (ALK) des Landesamtes für Geoinformation und Landesvermessung Niedersachsen (Stand 2019);

• Rasterdaten zur des LGLN in 1 * 1 m Auflösung (Stand 2020);

• Vektordaten zu Gebäuden und Straßen aus des internationalen Projektes Openstreetmap (https://www.openstreetmap.de –abgerufen März 2020);

• Vektordaten zu administrativen Grenzen des Bundesamtes für Kartografie und Geodäsie (Stand 2020)

• Vektordaten und WMS-Dienste der Biosphärenreservatsverwaltung Wattenmeer in Niedersachsen zu faunistischen, floristischen, naturräumlichen und naturschutzfachlichen Kriterien (https://www.nationalpark-wattenmeer.de/nds/service/mediathek/ karten – abgerufen März 2020)

• WMS-Dienste zu Geobasisdaten des LGLN (https://www.lgln.niedersachsen.de/startseite/online_angebote_amp_services/ webdienste/darstellungsdienste/darstellungsdienste-154093.html – abgerufen März 2020)

• WMS-Dienste zu hydrologischen, bodenkundlichen und geologischen Kriterien des Landesamtes für Bergbau, Energie und Geologie (https://www.lbeg.niedersachsen.de/kartenserver/web_map_services_wms/kartendienste-web-map-services-deslbeg-91769.htm – abgerufen März 2020

Als Beispiel zeigt die folgende Abbildung 1 das in 1 x 1 km vorliegende digitale Höhenmodell für die Insel Spiekeroog, das vom vom LGLN für dieses Lehrprojekt zur Verfügung gestellt wurde. Abbildungen 2 und 3 zeigen weitere Daten, die zwar nicht direkt zur Standortfindung eingesetzt wurden, doch aber die Relevanz des Raums für naturschutzfachliche und umweltpädagogische Aspekte verdeutlicht. So ist in der Abbildung 2 die Entwicklung der in der nationalen Roten Liste der gefährdeten Biotope Deutschlands nach Finck et al. (2017) dokumentierten Miesmuschelbänke zwischen 1999 und 2016 dargestellt. Die Abbildung 3 veranschaulicht das Ergebnis einer auf der Insel 2004 durchgeführten Biotoptypenkartierung zum Vorkommen von Salzwiesen und -marschen. Beide Arbeiten wurden durch die Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer / dem Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft Küsten- und Naturschutz koordiniert und durchgeführt.

Abb. 1. Höhenverhältnisse auf der Insel Spiekeroog (Basis: Digitales Höhenmodell 1 x 1 km des LGLN)

Abbildung 2: Entwicklung der Verbreitung von Miesmuschelbänken zwischen 1999 und 2016 südlich der Insel Spiekeroog (Nationalparkverwaltung NW / NLWKN). Datenquelle: Bundesamt für Katographie und Geodäsie (Copernicus Sentinel Daten), Nationalparverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer / NLWKN (Miesmuschelvorkommen) Projektion: UTM 32 N - WGS 84

Abbildung 3: Räumliche Verbreitung von Salzwiesen und –marschen auf der Insel Spiekeroog (Nationalparkverwaltung NW / NLWKN)

LITERATURVERZEICHNIS

Bill, R. (2016): Grundlagen der Geoinformationssysteme. 6., völlig neu bearbeitete Auflage. Wichmann Berlin Offenbach.

VV GDI-DE (2017): Vereinbarung zwischen dem Bund und den Ländern zum gemeinsamen Aufbau und Betrieb der Geodateninfrastruktur Deutschland.

Finck, P., Heinze, S., Raths, U., Riecken, U. & Ssymank, A. (2017): Rote Liste der gefährdeten Biotoptypen Deutschlands. Dritte fortgeschriebene Fassung 2017. - Natursch. Biol. Vielf. 156, 637 S.

Schwimmende Lernwerkstatt im Hafenbereich von Spiekeroog

Janine Görgens (Geoinformatik), Anna-Sophie Schweers (Architektur), Jelena Lüers, Malte Rühe-Müller (Bauwirtschaftsingenieurwesen),

Die schwimmende Lernwerkstatt befindet sich im Hafen der niedersächsischen Insel Spiekeroog. Die Lernwerkstatt soll als zusätzliche Bildungseinrichtung für das Nationalparkhaus Wittbülten dienen und das Bildungsprogramm ergänzen. Unterstützend ist ein Café eingeplant, welches Laufkundschaft zum Standort leiten soll, um Interesse an die gebotenen Inhalte zu wecken. Die Entscheidung eine schwimmende Plattform zu errichten ist der speziellen Situation der Insel Spiekeroog geschuldet. Die Insel enthält diverse Naturschutzgebiete und bietet wenig Platz für Bauvorhaben. Hinsichtlich des steigenden Meeresspiegels kam es zu dem Entschluss, eine schwimmende Lernwerkstatt zu erbauen.

Die Bearbeitung des Projektes erfolgte in Zusammenarbeit verschiedener Studiengänge der Jade Hochschule. Das Kombinieren von Architekten, Bauwirtschaftsingenieuren und Geoinformatikern ermöglichte verschiedenste Sichtweisen, Ideen und Konzeptionen. Der interdisziplinäre Austausch spiegelte eine reale Entwicklung ein Bauvorhaben wieder, bei dem diverse Faktoren berücksichtigt werden mussten.

PROJEKT 01

Abb.01: Schwimmende Lernwerkstatt

Abb.02: Standortübersicht mit Orthophoto

Abb.03: Erreichbarkeit vom Standort aus GIS: STANDORTANALYSE

Als Standort haben wir den Hafenbereich gewählt. Dies hatte mehrere Gründe:

-Der Hafenbereich ist ausgebaggert und nicht so anfällig durch die Gezeiten, ebenso existieren ungenutzte Dalben, die eine gute Befestigung gewährleisten.

-Im Hafenbereich ist genügend Laufkundschaft durch den Tourismus.

-Nutzbarer Zwischenstopp/Lagerung bei Wattwanderung oder als Ersatz bei schlechtem Wetter.

Auch wenn der Standort schnell feststand, musste besonderes Augenmerk auf Größe und Gewichtung der Plattform gelegt werden.

Ebenso über die bestehende Nähe zum Hafen und wie die Plattform zum Anlieger im Hafen von Spiekeroog transportiert wird. In Abbildung 3 wird auf auf die endgültige Größe der Plattform genauer eingegangen.

Abb.04: Plattformgröße mit Veranschaulichung des Geländemodells

Durch die Erreichbarkeitsanalyse (zu Fuß, Durchschnittsgeschwindigkeit 5 km/h) ist zu erkennen, dass der Hafenbereich recht zentral liegt und das Stadtzentrum innerhalb eines Kilometers erreichbar ist. Der Tourismus ist dabei ausschlaggebend, da dieser als Hauptzielgruppe eingeplant ist.

Im linken größeren Bild ist die Plattformgröße im ersten Ansatz zu sehen. Die Fläche ist 18 m x 13 m groß. Der graue Bereich ist die endgültig reduzierte Fläche von ca. 13,45 m x 9,84 m. Die Größe der Plattform ist verkleinert worden, um das Gewicht anzupassen, den direkt anliegenden Yachthafen nicht zu behindern und den Transport zu ermöglichen. Zwischen der Plattform und der Hafenanlage liegen ca. 22 m. Im rechten Bild ist der Hafenbereich als Geländemodell dargestellt, dort wird visualisiert, wie tief das Hafenbecken ausgebaggert ist. Mit einer Tiefe im Hafenbecken von 2,22 m liegt die Plattform im optimalen Bereich. Die Fähre MS Spiekeroog I hat die Maße: Länge 46,75 m und eine Breite von 10 m (https://nordseebad.spiekeroog.de/die-geschaeftsfelder/schiffsflotte/. Zuletzt aufgerufen am 09.01.2022 um 19:15). Infolge der verkleinerten Plattformt der Transport vom Festland (Herstellungsort: Werft) zur Insel sichergestellt. Ein Schlepper kann die Lernwerkstatt entlang der Fahrrinne befördern.

Abb.06: Standortwahl: Lageplan

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Die schwimmende Lernwerkstatt befindet sich im Hafen der niedersächsischen Insel Spiekeroog. An den Dalben eines früher dort liegenden Restaurantschiffs ergibt sich der optimale Standort für unsere Bildungseinrichtung. Die Gebäudeform ergibt sich aus einem asymmetrischen Satteldach, welches diagonal angeschnitten wurde. So erreicht man am höchsten Punkt der Traufe ein erhöhte Raumhöhe, was dem Workshopraum zugute kommt. Die Asymmetrie sorgt dafür, dass sich die Dachfläche des südlichen Dachs vergrößert, was einen höheren elektrischen Ertrag unserer Photovoltaik-Anlage bedeutet. Dieser soll wiederum dazu genutzt werden, den gesamten Energiebedarf der Wärmepumpe und des Gebäudes zu decken. Das Ziel hierbei ist Autarkie.

Die Lernwerkstatt soll als Ergänzung für das Nationalparkhaus Wittbülten angesehen werden und kann z.B. ergänzend zu einer Wattwanderung für die Vor-oder Nachbearbeitung genutzt werden oder bei schlechtem Wetter als ersetzender Veranstaltungsort dienen. Für diese Nutzungen gibt es einen multifunktionalen Workshopraum, der durch flexibel stellbare Wandtafeln genau auf die Ansprüche der Gruppe anpassbar ist. Eine Veranda Richtung Süden sorgt für eine weitere Aufenthaltsqualität und schafft die Möglichkeit, auch bei schlechtem Wetter das Gefühl von `draußen´am Hafen. Wenn keine Gruppen die Räumlichkeiten nutzen, kann der Raum auch als temporäre Ausstellungsfläche genutzt werden. Abgesehen von dem Workshopraum befinden sich im Gebäude noch die notwendigen Sanitäranlagen und der Technikraum. Außerdem gibt es ein kleines Cafe, welches sich im oberen Bereich des Gebäudes befindet. Es soll das Angebot des Spiekerooger Hafens ergänzen und Laufkundschaft auf die Plattform ziehen, wodurch Interesse für die Inhalte der Lernwerkstatt geweckt wird.

Eine weitere Besonderheit ist die Fassade: Der klassische Holzrahmenbau wird von einer vorgehängten Fassade umhüllt, welche aus stählernen Kastenpaneelen besteht. Diese werden für einen gewissen Zeitraum ins Meerwasser gelegt und mit Gleichstrom versehen. Durch die Elektrolyse wird das Seewasser in seine chemischen Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten, außerdem bildet der Stahl hierbei den Minuspol und somit die Kathode. Aufgrund elektrochemischer Prozesse bildet sich auf der Kathode eine feste Kruste aus den im Meerwasser gelösten Salzen Aragonit und Brucit. Das kristallisierte Material auf dem Stahl hat eine weißliche bis graue Farbe. Je nach Stromstärke kann die Schicht bis zu 3 Zentimeter pro Jahr wachsen, verliert jedoch bei schnellerem Wachstum an Festigkeit. Sobald die gewünschte Optik der Paneele erreicht wurde, können sie aus dem Wasser entnommen und montiert werden, eine Stromverbindung wird dann nicht mehr benötigt.

Abb.07: Grundriss

Abb.09: Entwurfsvarianten

Abb.11: Wandaufbau

Abb.12: Aufbau Pontonkonstruktion

Abb. 13: Außenwandkonstruktion

Abb.14: Innenwandkonstruktion

Abb. 15: Fußbodenkonstruktion

Abb.13: Dachkonstruktion

Abb.14: Kosten

Abb. 15: Terminplanung

Beobachtungsturm „Utkiek“

Marvin Albers (Wirtschaftsingenieurwesen - Bauwirtschaft),

Chris Arends (Angewandte Geodäsie), Bita Aslani (Master Architektur)

Felix Eling (Wirtschaftsingenieurwesen - Bauwirtschaft)

Die Gruppe hat sich mit der Konzipierung eines Beobachtungsturmes auseinandergesetzt. Die Idee wurde während des Aufenthalts auf der Insel Spiekeroog entwickelt, da die Insel durch die vorhandene Artenvielfalt und Naturbelassenheit die perfekten Voraussetzungen für ein solches Bauprojekt bietet. Dieser soll zur Beobachtung und Erforschung der Pflanzen- und Tierwelt dienen sowie einen Ort zum Ausruhen und Entspannen darstellen. Naturfreunde, Touristen, Forscher, Schüler und Studenten bilden die angesprochenen Zielgruppen. Der Beobachtungsturm wird aus karbonisiertem Lärchenholz in Skelettbauweise hergestellt. Die Fassade besteht aus einer Lärchenverkleidung. Geplant ist eine feste Bauausführung des Turmes in der Nähe der Hermann-Lietz-Schule. Dieser Standort eignet sich besonders aufgrund der naheliegenden Flora und Fauna im Osten von Spiekeroog.

PROJEKT 02

Abb. 01: Beobachtungsturm „Utkiek“

Abb. 02: GIS-Daten - Brutvogelgebiete und Salzwiesen

Abb. 03: GIS-Daten - Höhenmodell GIS: STANDORTANALYSE

Abb. 05: GIS-Daten – Beispielansicht einer Sichtfeldanalyse

Abb. 04: GIS-Daten – Infrastruktur

Abb. 06: GIS-Daten – Neigungsmodell Spiekeroog

Abb. 07: Kartierung der Standortbedingungen

Abb. 09: Standortanalyse Ansicht Hafen

Abb. 08: Standortanalyse Ansicht West entlang Museums-Pferdebahn entlang Museums-Pferdebahn

Abb.10: Standortanalyse Ansicht West nahe Zeltplatz

Abb.11: Standortanalyse Ansicht Ost an der Hermann-Lietz-Schule

Abb.12: Standortwahl: Lageplan

Abb.13: Standortwahl: Lageplan

Abb.14: Kernparameter des Entwurfskonzepts

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Vor der Vertiefung der Projektidee wurde ein geeigneter Standort mithilfe einer Standortanalyse gesucht. Hierfür haben wir uns auf die Kernzonen der Brutvogelgebiete und Salzwiesen beschränkt (vgl. Abb. 02). Die möglichen Standorte wurden anschließend einer Analyse der festgelegten Standortbedingungen und einer Sichtfeldanalyse unterzogen (vgl. Abb. 04-11). Die Standorte mit gutem und schlechtem Sichtfeld wurden farblich gekennzeichnet. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse, der ruhigen Lage, die Nähe zur Hermann-Lietz-Schule und Nationalpark-Haus Wittbulten, haben wir uns auf den Standort nahe der Hermann-Lietz-Schule entschieden (vgl. Abb. 12 und 13). Dieses Gebiet grenzt an der Flora und Fauna im Osten der Insel.

Nachdem die Standortbestimmung abgeschlossen war, wurde eine passende Gestaltung des Beobachtungsturmes angestrebt. Dabei wurde besonderer Wert auf einen guten Ausblickwinkel sowie eine entsprechende Gebäudehöhe gelegt. Der Beobachtungsturm erstreckt sich über insgesamt drei Ebenen, welche über eine Treppe miteinander verbunden sind. Auf der Rückseite des Bauwerks sind zudem Sitzstufen konzipiert. Diese bieten Sitzgelegenheiten unter freiem Himmel. Dabei sind die erhöhten Stufen mit Absturzsicherungen ausgestattet, um Verletzungsgefahren zu minimieren.

Das Erdgeschoss stellt einen Raum dar, welcher Schutz vor der Witterung bietet. Der Raum wird mit Tischen und Bänken ausgestattet und bietet so Platz zur Erholung. Außerdem wird so eine Art Lernwerkstatt in der Natur geschaffen, welche bspw. durch die naheliegende Hermann-Lietz-Schule genutzt werden kann. An den Wänden des Erdgeschosses werden verschiedene Informationstafeln zur Tier- und Pflanzenwelt montiert, um interessierte Besucher besser über die Flora und Fauna auf Spiekeroog zu informieren.

Das 1. Obergeschoss dient als Aussichtsplattform in Richtung der Flora und Fauna. Diese Ebene ist teils mit einer Boden-Deckel-Schalung ausgestattet. In der Boden-Deckel-Schalung wird eine großzügige Aussparung gelassen, um einen möglichst breiten Blickwinkel zu gewährleisten. Damit die Besucher des Beobachtungsturmes auch bei schlechteren Witterungsbedingungen ungestört und geschützt die Artenvielfalt auf Spiekeroog erforschen können, werden die seitlichen Aussparungen mit Plexiglas-Scheiben ausgestattet. Diese sollen vor starken Wind, Regen und weiteren Wettereinflüssen schützen. Die Aussparung nach vorne soll offenbleiben, da mögliche Kratzer oder andere Faktoren unter Umständen die Sicht beinträchtigen könnten.

Das 2. Obergeschoss ist eine nach oben offene Ebene, welche vor allem an sonnigen Tagen einen schönen Standpunkt auf dem Bauprojekt darstellt. Durch die Gesamthöhe dieser Ebene wird ein noch besserer Überblick über die Flora und Fauna im Osten der Insel geschaffen. Damit die Besuchern auch entfernte Tiere und Pflanzen beobachten können, sollen nach Bedarf Fernrohre nachgerüstet werden können.

Abb.15: Grundriss

Ansicht Süd-West

Abb.17: Ansicht Nord-West

Abb.16:

Abb.18: Querschnitt

Abb.19: 3D-Darstellung

Abb.20: Detail Einzelfundament (Maßstab 1:20)

Abb.21 Detail Decke (Maßstab 1:20)

Abb.22: Baukalkulation KOSTEN UND

Abb.23: Bauablaufplanung – Übersicht Arbeitsvorgänge

Abb.24: Bauablaufplanung – Darstellung Terminplan als Balkendiagramm

Neues Baugebiet für Spiekeroog

Sven Averhof (Angewandte Geodäsie), Laura Klaproth (Architektur), Lara Meyer (Angewandte Geodäsie), Marlene Nobbe (Wirtschaftsingenieurwesen-Bauwirtschaft)

Aufgrund des Wohnraummangels auf Spiekeroog allgemein und besonders für Arbeitnehmer, die täglich auf die Insel pendeln müssen, haben wir uns entschieden, ein neues Baugebiet für Spiekeroog zu planen. Dieses liegt nahe am Ortskern und in direkter Nachbarschaft zum letzten bebauten Gebiet „Lütt Slurpad“. Da auf Spiekeroog zurzeit (Stand November 2021) ca. 60 Wohnungen fehlen, planen wir zweigeschossige Mehrfamilienhäuser mit jeweils vier Wohneinheiten, um den knappen Platz auf der Insel effektiv zu nutzen. Diese dienen vorrangig der Deckung des Wohnbedarfs mit kleinen Wohnungen (2 und 3-Zimmer Wohnungen), können aber auch als Ferienapartments für Touristen oder für Büroplätze (Co-Working) genutzt werden. Die Erschließung des Baugebiets soll von Nordwesten aus realisiert werden, da dort schon eine Straße bis zur Feuerwehrstation ausgebaut ist. Außerdem sind zwei Fußwege und ein Spielplatz geplant.

PROJEKT 03

Abb. 01: Neues Bebauungsgebiet Spiekeroog

Abb. 02: Hochwasseranalyse mit markiertem Baugebiet

Die Hochwasseranalyse (Abbildung 02) veranschaulicht die Situation auf der Insel Spiekeroog, bzw. des Baugebiets bei eintretendem Hochwasser. Das Baugebiet ist ab einer Wasserhöhe von 6 m gefährdet, jedoch muss berücksichtigt werden, dass eine Abtragung der Dünen geplant ist, um eine ebene Fläche für das Baugebiet zu erhalten. Auf Grund dessen wird das östlich liegende schon vorhandene Gebiet als Referenzfläche benutzt. Dieses ist schon ab einer Wasserhöhe von 5 m betroffen. Die Analyse bezieht sich nur auf die Geländehöhen, Schutzmaßnahmen wie Deiche werden nicht berücksichtigt.

Die Abbildung 03 zeigt das Ergebnis einer Volumenberechnung im geplanten Baugebiet. Es ist zu erkennen, dass das Gebiet eine minimale Höhe von 3,58 Meter und eine maximale Höhe von 15,61 Meter über dem Meeresspiegel aufweist. Zur Berechnung des Volumens wurde eine Basishöhe von 6,50 Meter festgesetzt. Diese passt gut zu den Höhen bei der geplanten Zuwegung im Nordwesten und zum Nachbarbaugebiet im Osten. Anhand dieser Basishöhe wird entweder Boden abgetragen oder aufgeschüttet. Bei der Volumenberechnung wurde das Volumen unterhalb von 6,50 Meter wieder abgezogen, das heißt das Material der Abtragung kann dort direkt verwendet werden. Übrig bleiben danach noch ca. 21443m³ Material, vorwiegend Sand. Statt diesen teuer an das Festland zu transportieren ist unser Vorschlag, das Material auf der Insel zu behalten. Der Sand könnte beispielsweise für die Befestigung der Strandabschnitte und zur Aufschüttung nach Sturmfluten benutzt werden.

Abb. 03: Volumenberechnung der Sanddünen im geplanten Baugebiet

In Abbildung 04 ist die Volumenberechnung in 3D-Ansicht aus südwestlicher Richtung zu sehen. Zur Orientierung wurde ein Luftbild und ein LoD2 Modell hinterlegt. Man erkennt gut die Flächen der Bodenabtragung in der Mitte des Gebiets. Außerdem lässt sich die Zuwegung von der Feuerwehrwache im Westen, das benachbarte Baugebiet „Lütt Slurpad“ und die Dünenlandschaft Richtung Norden erkennen.

Abb. 04: Volumenberechnung 3D-Ansicht

Abb.05: Erreichbarkeitsanalyse des Baugebiets

In Abbildung 05 wird die Erreichbarkeit des neu geplanten Baugebiets dargestellt. Das Gebiet befindet sich in etwa in dem blauen Polygon. Die drumherum liegenden Umringe in verschiedenen Farbabstufungen stehen jeweils für 200 Meter. Die Analyse verdeutlicht die zentrale Lage des Baugebiets und eine maximale Entfernung von 1200 m zu wichtigen Standpunkten wie dem Hafen oder Strand.

Abb. 06: Standortwahl: Lageplan

Abb. 06: Standortwahl: Lageplan - Mikrostandort ENTWURFSKONZEPT

Abb. 07: Rahmenbedingungen des Projekts auf Spiekeroog; Kartierung der Standortbedingungen

Abb. 08: Kernparameter des Entwurfskonzepts

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Für die neue Siedlung auf Spiekeroog wurden zwei Prototypen von Mehrfamilienhäusern entwickelt. Hierbei standen die Aspekte des durchdachten Grundrisses und die der modern, aber zugleich traditionellen Außengestaltung im Vordergrund. Prototyp Nr. 1 beinhaltet 3-Zimmer-Wohnungen, bestehend aus einem großen Wohn- und Essbereich mit offener Küche, einem Schlafzimmer, einem Büro sowie einem Lichtbad und einem Abstellraum. Diese Wohnungen weisen eine Wohnfläche von ca. 82 m² auf. Der zweite Prototyp hingegen ist etwas kleiner. Er besteht aus Zwei-Zimmer-Wohnungen, die eine Fläche von ca. 60 m² aufweisen und einen offenen Wohn- und Essbereich mit Küche, ein Schlafzimmer, ein Lichtbad sowie einen Abstellraum umfassen. Alle Häuser verfügen über vier Wohneinheiten, welche auf zwei Etagen verteilt sind und zusätzlich über einen Dachboden, der als Abstellfläche und Heizungs- bzw. Technikraum genutzt werden kann. Ebenfalls anzumerken ist, dass alle Wohnungen barrierefrei gestaltet sind und jedes Haus über einen Aufzug verfügt.

Zusätzlich zu den zwei Prototypen haben wir uns für jeweils eine Entwurfsvariante entschieden. So ist es möglich den Prototyp Nr. 1 auf einer Gebäudehälfte als Co-Working-Space (Büro) auszuführen. Es sind mehrere Arbeitsplätze, eine Teeküche und ein Besprechungsbereich vorhanden. Dadurch haben auch freiberufliche Leute die Möglichkeit sich außerhalb ihrer vier Wände einen Arbeitsplatz auf der Insel einrichten zu können. Die zweite Variante lässt sich im kleineren Prototyp Nr. 2 realisieren. Hier besteht die Möglichkeit einen Teil des Gebäudes als Ferienwohnung zu nutzen. Diese verfügt im Gegensatz zur 2-Zimmer-Wohnung über zwei große Schlafzimmer sowie einen Wohn- und Essbereich mit kleiner Küchenzeile. Bei der Fassadengestaltung haben wir uns für traditionellen Klinker entschieden, um sich ein wenig der bereits vorhandenen Siedlung anzupassen. Außerdem wurde der obere Abschluss der Giebelseiten der Gebäude mit einer grünen Holzfassade versehen. Diese grünen Holzelemente lassen sich an vielen Häusern auf Spiekeroog wiederfinden und verleihen unserer Siedlung somit einen traditionellen Charakter.

Schon heute und auch in der Zukunft wird energieeffizientes Bauen immer mehr an Bedeutung gewinnen. Aufgrund der steigenden Energiepreise und der Belastung von Klima und Umwelt war auch die Dringlichkeit für nachhaltiges und energieeffizientes Bauen nie höher als heute. Neu- und Bestandsbauten sollen durch eine bessere Planung und intelligente Gebäudesteuerung klimaneutral und effizienter werden. Da das KfW-Effizienzhaus 40 Plus die bis heute energieeffizienteste Bauweise definiert, wird das geplante Mehrfamilienhaus diesen Standard aufweisen. Zudem werden die Mehrfamilienhäuser in Holzrahmenbauweise gefertigt. Dadurch können die Gebäudeteile witterungsunabhängig in einer Werkhalle vorgefertigt, eine kurze Bauzeit kann durch die Vorfertigung garantiert und der gesamte Bauablauf kann genau vorgeplant werden. Beim Holzrahmenbau werden vor allem ökologische und recyclebare Baustoffe, wie Holz und Zellulose (Dämmung), verwendet. Ausgehend von diesen Anforderungen, um möglichst energieeffizient, umweltbewusst und wirtschaftlich zu bauen, ist in dem Mehrfamilienhaus folgendes einzubauen:

• Luft-Wasser-Wärmepumpe in Kombination mit einem Pufferspeicher und einem Trinkwassererwärmer inklusive Warmwasserspeicher

• Fußbodenheizung für das gesamte Haus

• Eine zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

• Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher und Energiemanagementsystem

• Solarthermieanlage

09: Grundrisse Prototyp 1

Abb.

Abb. 10: Schnitte, Ansichten Prototyp 1

11: Grundrisse Prototyp 2

Abb.

Abb. 12: Schnitte, Ansichten Prototyp 2

13: Entwurfsvarianten

Abb.

Abb. 14: BIM-Modell Prototyp 1

Abb. 15: BIM – Modell Prototyp 2

Abb. 16: Fußbodenaufbau

Quelle: eigene Entwicklung, in Anlehnung an: u-wert.net GmbH

Abb. 17: Außenwandaufbau

Quelle: eigene Entwicklung, in Anlehnung an: u-wert.net GmbH

Abb. 18: Innenwandaufbau

Quelle: dataholz.eu, Innenwand - iwrxxo06a-03

Abb. 19: Trennwandaufbau

Quelle: dataholz.eu, Trennwand - twrxxo07b-00

Abb. 20: Kostenschätzung nach DIN 276

Quelle: eigene Entwicklung: Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern GmbH

Abb. 21: Bauablauf

Quelle: eigene Entwicklung: Primavera P6

TINY HOUSES FÜR DIE HERMANN-LIETZ-SCHULE

Christin Blohsei (Angewandte Geodäsie), Marie Meinecke (Architektur), Alicia Schwartz (Bauingenieurwesen)

Das Projekt beschäftigt sich mit der Wohnraumsituation der Hermann-Lietz-Schule für Schülerinnen und Schüler. Aufgrund des Wohnraummangels auf Spiekeroog ist der Wunsch nach mehr Wohnraum sehr groß. Zur Bearbeitung entstand eine Gruppe von Studierenden aus drei verschiedenen Fachrichtungen, welche sich im Laufe der Erarbeitung gegenseitig ergänzen und unterstützen konnten. Für den Entwurf stand besonders der Aspekt der Nachhaltigkeit und der Verwendung nachwachsenden Rohstoffe im Fokus. Die Unterbringungsmöglichkeiten der Schülerinnen und Schüler sollen in Tiny Houses stattfinden, da diese vielen Vorteile bieten. Zum Beispiel kann der Eingriff in die Natur minimiert werden, sie sind wieder auf- und abbaubar und können nach Belieben erweitert werden. Die Recherchen haben gezeigt, dass das sogenannte „Wikkelhouse“ aus Amsterdam die gewünschten Anforderungen der Studierenden erfüllt. Demnach wurde sich intensiv mit dem Hersteller ausgetauscht und Informationen für das weitere Vorgehen und zur Konstruktion gesammelt.

PROJEKT 04

Abb. 01: Tiny Houses für die Hermann-Lietz-Schule

GIS: STANDORTANALYSE

Im Rahmen des Projektes wurde in der Software QGIS unterschiedliche Ansichten, Berechnungen und Analysen erstellt. In der Erreichbarkeitsanalyse (Abbildung 02) ist in einem Intervall von 500 m zu erkennen, welche Orte auf der Insel Spiekeroog zu erreichen sind. Der Hafen zum Beispiel ist mit einer Reichweite von 2500 m zu erreichen. Außerdem wurde eine Volumenberechnung durchgeführte, diese führte zu dem Ergebnis, dass nach der Begradigung der Fläche auf den die Tiny Houses stehen eine Höhe von 4,66 m über NHN zu erwarten ist. Dem Höhenplan (Abbildung 03) ist zu entnehmen, dass die geplante Fläche der Häuser sehr uneben ist, daher ist eine Begradigung der Fläche von Nöten. Mit Hilfe des niedersächsischen Bodeninformationssystems konnte die Bodenart der Fläche bestimmt werden (Abbildung 04). Dies war wichtig, um sicher zu stellen, dass die Tiny Häuser nicht versacken werden. Zum Schluss wurde mit der Software eine ungenaue 3D Ansicht erstellt, wobei ein 3D Gebäudemodell der Stufe Level of Detail 2 (LoD2) der Hermann Lietz – Schule und der umliegenden Gebäude mit dargestellt werden (Abbildung 12).

Abb. 02: Erreichbarkeitsanalyse

Abb. 03: Höhenplan

Abb. 04: Bodenübersichtskarte

Abb. 05: Übersichtsplan

Abb. 06: Kernparameter des Entwurfskonzepts

Abb. 07: Standortanalyse: Lage der Hermann-Lietz-Schule

08: Lage der Tiny Houses auf dem Areal der Hermann-Lietz-Schule

Abb.

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Das Projekt befasst sich mit der Idee, Tiny Houses als Unterbringungsmöglichkeit für Schülerinnen und Schülern der Hermann-Lietz-Schule auf Spiekeroog aufzustellen. Da der Wohnraum auf der ostfriesischen Insel sehr knapp ist, und das Internatsgymnasium davon nicht ausgeschlossen ist, werden vier Tiny Houses mit jeweils zwei Schlafbereichen und ein Gemeinschaftshaus geplant. Die Schule befindet sich österlich von der Innenstadt und ist zu Fuß, mit dem Rad oder mit dem Elektrokarren erreichbar. Um kurze Wege beizubehalten und die Tiny Houses der Schülerinnen und Schüler nicht zu weit weg anzuordnen, werden diese in unmittelbarer Nähe zum Schulstandort angesiedelt. Über eine Zuwegung können die Schülerinnen und Schüler dann ganz bequem das Schulgelände erreichen. Die jeweiligen Schlafhäuser bieten Platz für zwei getrennte Schlafnischen, zwei Arbeitsplätze, Stauraum und eine voll ausgestatte Nasszelle mit Waschbecken, WC und Dusche. Die Schülerinnen und Schüler können also vollkommen selbständig in den Tiny Houses wohnen. Das fünfte Tiny House, welches als Gemeinschaftshaus geplant ist, besitzt einen Küchenbereich mit Essecke sowie einen gemeinschaftlich nutzbaren Außenbereich. Die Tiny Houses orientieren sich an dem Konzept der „Wikkelhouses“, es besteht ausschließlich aus nachhaltigen Materialen, wie Holz, Karton, Flachs und einer wasserfesten – aber auch atmungsaktiven Membranfolie. Die Häuser werden aus 1,20m breiten Segmenten zusammengesetzt. Diese Modulare Bauweise führt dazu, dass die Häuser ganz leicht auf- und abzubauen sind und keine Probleme bei dem Transport aufkommen. Seinen Namen und seine Stabilität haben die „Wikkelhouses“ dem Karton zu verdanken. Dieser wird während der Produktion um einen Rahmen gewickelt und verklebt und ist somit der Hauptakteur des Wandaufbaues. Zwischen den zwei Kartonschichtungen befindet sich zusätzlich eine Installationsebene mit Dämmschicht aus Flachs. Der Dämmstoff wird aus der Flachspflanze hergestellt und ist ein Abfallprodukt der Leinen verarbeitenden Industrie. Von Innen und Außen wird das Segment mit Holz verkleidet. Der Wärmedurchlasskoeffizient, also das Maß für den Wärmedurchgang liegt bei U = 0,226 W/ (m²/K). Somit ist der gesetzliche Wärmeschutz erfüllt. Die Segmente werden aneinandergekoppelt und mit einem Stahldraht zusätzlich zusammengezogen und befestigt. Die Konstruktion der Module steht auf Holzträgern, welche wiederum auf Betonträgern liegen. Eine Verankerung in den Boden ist nicht notwendig. Somit wird der Eingriff ist die Natur und Landschaft minimiert. Um die Tiny Houses mit Warmwasser und Brauchwasser zu versorgen, wird mit einem Wärmepumpenboiler gearbeitet. Dieser ist eine Kombination aus einer Luftwärmepumpe und einem Ökoboiler. Die Wärmepumpe entzieht der Umgebungsluft die nötige Wärmeenergie und bringt diese durch einen Kältekreislauf auf ein höheres Temperaturniveau. Somit wird sowohl das Erwärmen von Warmwasser als auch von Brauchwasser sichergestellt. Zu- und Abwasser sollen über feste Leitungen im Erdreich transportiert werden. Für die Stromabdeckung der Tiny Houses wird auf die Windkraftanlage der Hermann-Lietz-Schule zurückgegriffen.

09: Grundriss

Abb.

Abb 10: Schnitte

Abb. 11: Ansichten

Abb. 13: BIM – Modell

Abb. 12: BIM – Modell

Abb. 14: Aufbauten

Abb. 15: Details/ Anschlüsse

KOSTEN UND BAUABLAUF

TRANSPORT UND KOSTEN

Nach einer Produktionsdauer von ca. 10 Monaten werden die Fertigteile des „Wikkelhouses“ von Amsterdam nach Spiekeroog transportiert. Dieser Transportweg bringt die ein oder andere Schwierigkeit mit sich, da die Maße der Breite und Höhe nicht auf einen Standard LKW passen. Aufgrund dessen hat sich die Firma eine eigene Art von Tieflader gebaut, auf welchem sich die einzelnen Segmente transportieren lassen. Mit diesem Tieflader werden die Fertigteile von Amsterdam zum Anleger in Neuharlingersiel transportiert. Am Anleger werden die Segmente auf die Fähre umgelagert und mit dieser nach Spiekeroog gebracht. Auf Spiekeroog werden die Fertigteile einzeln auf einem Anhänger gezogen und zur Hermann-Lietz-Schule transportiert.

An der Schule werden die Segmente von Arbeitern des Herstellers des „Wikkelhouses“ auf der zuvor begradigten Fläche zusammengebaut. Für den Zeitraum von Begradigung und Aufbau werden den verschiedenen Arbeitern eine Unterkunft zur Verfügung gestellt.

Abb. 16: Kostenplanung

Abb. 17: Bauablaufplan

Abb. 18: 3D-Modell

STERNENKIEKER SPIEKEROOG

Michael Minnich (Angewandte Geodäsie), Franziska Wellmann (Angewandte Geodäsie), Christina Schwindeler (Bauingenieurswesen), Cheyenne Wilkmann (Wirtschaftsingenieurwesen - Bauwesen), Marina Prues (Architektur)

Mit dem „Sternenkieker“ auf Spiekeroog, wird ein Ort geschaffen, der einer möglichst großen Gruppe von Menschen zugutekommen soll. Zu den Nutzern zählen die Schüler und Lehrer der Hermann-Lietz-Schule, sowie die Studierenden der Carl von Ossietzky Universität. Diese haben dort die Möglichkeit zur Forschung, zur Übermittlung der Aufnahmen nach Oldenburg oder auch zum Unterricht Halten bzw. zum Arbeiten vor Ort. Des Weiteren wird auch der Kinder- und Jugendhospizdienst Sterneninsel ev. Möglichkeiten zur Nutzung haben. Das Gebäude wird barrierefrei ausgeführt. Auch für Touristen und Inselbewohner, können in der Sternwarte Führungen oder Exkursionen stattfinden, wofür beispielsweise eine Kooperation mit dem Haus Wolfgang in Betracht gezogen werden kann.

PROJEKT 05

Abb. 01: Sternenkieker Spiekeroog

Abb. 02: Rahmenbedingungen des Projekts auf Spiekeroog; Kartierung der Standortbedingungen

Abb. 03: Standortwahl: Lageplan

Abb. 04: Standortwahl: Lageplan

Die Wahl des Standortes wird von folgenden Faktoren beeinflusst: Grundsätzlich sollte die Lichtverschmutzung durch umliegende Gebäude und Plätze möglichst geringgehalten werden, es muss eine uneingeschränkte Sicht in den Himmel vorhanden sein. Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn eine Infrastruktur, für eine behindertengerechte Erreichbarkeit und eine Erschließung bereits vorhanden sind. Aus Gründen des Küstenschutzes muss ein Abstand von 50m zum Deich eingehalten werden (§ 16 NDG). Auch die Windkraftanlage der Hermann-Lietz-Schule sollte die Sicht nicht einschränken, weshalb hier ein Abstand von 125m eingehalten werden sollte. Zur Umsetzung wird im GIS ein entsprechender Puffer um die Windkraftanlage und die Küstenschutzanlagen gebildet (Abbildung 05). Laut Aussage von Herrn Hänel (Astronom) ist eine Sicht über dem Horizont mit einer Elevation von ungefähr 20° ausreichend, Elevation meint einen Winkel über der Horizontebene. Für eine Sichtbarkeitsanalyse wird der Sky View Faktor genutzt, dieser beschreibt, wie viel Himmel an einer bestimmten Stelle sichtbar ist. Dabei wird ein DOM (Digitales Oberflächenmodell) verwendet, welches alle sich auf der Erdoberfläche befindlichen Objekte enthält, wie beispielsweise Bäume und Gebäude. Mithilfe des Sky View Faktors ist die Umgebung des Nationalparkhauses „Wittbülten“ eingefärbt worden. Festgelegt wurde, dass mindestens 80% des Himmels zu sehen sein sollen (siehe Legende Abbildung 05). Durch die Einfärbung mit blau und gelb Tönen ist ersichtlich, wo am meisten Himmel zu sehen ist. Je gelber desto besser ist die Sicht und je dunkler die Farbe ist, desto weniger kann an diesem Ort gesehen werden (Abbildung 05). In direkter Nähe zum Nationalparkhaus ergeben sich so mehrere geeignete Standorte. Aufgrund der besseren Infrastruktur und dem Abstand zur hellen Hermann-Lietz-Schule wird der Standort direkt an dem Weg „Hellerpad“ gewählt (Abbildung 03).

Zur Einstimmung auf das Thema Weltraum soll auf dem Weg zur Sternwarte ein Planetenlehrpfad entstehen. Die Sonne ist der Startpunkt, sie befindet sich gegenüber dem Rathaus im Mittelpunkt des Dorfes. Von da folgt die Strecke über den Wüppspoor, biegt dann auf den Süderloog ab, bis dieser in den Hellerpad mündet. Das Ziel ist der Planet Neptun vor der Hermann-Lietz-Schule, kurz hinter der Sternwarte (Abbildung 06). Im Maßstab 1: 2 Milliarden werden die neun Planeten in ihrer Größe und mit der entsprechenden Entfernung dargestellt (Abbildung 07). Begleitet werden die Modelle durch ansprechende Infotafeln.

Abb. 05: Standortanalyse Hermann-Lietz-Schule

Abb. 06: Standorte Planetenlehrpfad

Abb. 07: Entfernungen der Planeten

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Geplant ist eine Sternwarte in der Nähe der Hermann-Lietz-Schule, in der Schüler und Studenten oder auch Touristen und Inselbewohner die Möglichkeit haben, den Sternenhimmel zu erforschen. Die gewählte Form des Entwurfes soll der Kombination der schon vorhandenen Sternenplattform und dem Typus einer Sternwarte nachempfinden. Statt der Kuppel, ist hier in der Mitte des achteckigen Gebäudes ein Raum angeordnet, dessen Dach über ein Schiebesystem komplett geöffnet werden kann. Durch Lichtschleusen an den Eingängen, wird eine weitere Lichtverschmutzung im Gebiet verhindert. Licht beeinträchtigt zwar nicht die Funktion des Teleskops, jedoch soll der Sternenhimmel an dieser Stelle auch mit bloßem Auge bewundert werden können. Dazu wurden zwei Teile des Achtecks ausgelassen, um einen geschützten Ort zu bilden. Hier werden die gleichen Sitzbänke aufgestellt, wie sie auch auf der anderen Sternenplattform stehen, um einen weiteren Bezug herzustellen und Besuchern auch ohne Betreten der Sternwarte einen Aufenthaltsort zu bieten. In dem Arbeitsbereich haben nicht nur Schüler und Studenten die Möglichkeit zu arbeiten. Auch Gruppenführer oder Lehrer können den Ort zum Unterrichten oder zum Vorträge halten nutzen. Die Konstruktion ist inspiriert von dem Start-Up Unternehmen zeltHAUS. Dies benutzt ein aus PET-Flaschen recyceltes, monolithisches Material, um mit Hilfe eines selbst entwickelten Faltsystems gedämmte Zelthäuser für Wohnungslose aufzustellen. Den Witterungsschutz bietet nach Aufstellen eine Plane, welche über das gesamte Gebäude gespannt wird. Hierbei sind Transport- und Herstellungskosten sehr gering und die Elemente zu 100% recycelbar. Nach der Lebensdauer von ca. 4 Jahren, können die Platten entweder vollständig recycelt oder bspw. für die Dämmung von Häuserfassaden wiederverwendet werden. Abgewandelt auf den Entwurf, werden die einzelnen Elemente auf einer vorher errichteten Plattform innerhalb kürzester Zeit mit Hilfe von einer Art Klettverschluss verbunden. Nach 4 Jahren kann gemeinsam entschieden werden, ob der Entwurf wieder aufgebaut wird, oder ob ein neues Konzept erarbeitet werden soll, welches dann noch besser auf die Bedvrfnisse der Nutzer angepasst wird. Auch der Standort kann ohne großen Aufwand noch einmal überdacht und geändert werden.

Abb. 08: Kernparameter des Entwurfskonzepts

Abb. 09: Grundriss

Abb. 10: Ansichten, Schnitte

Abb. 11: Entwurfsvarianten

Abb. 13: BIM-Modell

Abb. 14: BIM-Modell

GRÜNDUNG

Die Sternenwarte wird auf einer Holzpfahlkonstruktion gegründet. Holzpfähle sind nämlich kostengünstiger als Stahlbetonpfähle oder Stahlpfähle. Ein weiterer Grund für die Gründung mit Holz ist, dass es besonders für weichen Boden geeignet ist. Holz kann auch im Wasser gegründet werden, nur bei wechselndem Grundwasser sollten die Holzpfähle mit einer Verbindung von einem Stahldorn verbaut werden. Die Holzgründung kann eine Kraft von 500 kN aufnehmen, dieses entspricht ungefähr 50 Tonnen.

Bei dem Einbau von Holzpfählen ist besonders, dass diese beim Einrammen den Lärm sehr eindämmen. Außerdem wird wenig Energie gebraucht, sodass sie mit einem einfachen Bagger eingerammt werden. Diese beiden Punkte sind vor allem für den Transport des Baggers und Erschütterung auf der Insel, vom Vorteil. Wir haben uns für die Holzsorte Fichte entschieden, denn diese ist sehr robust gegenüber Wasser und ist zugleich stabil, damit sie beim Rammen nicht zerbricht.

Damit die Konstruktion hält werden in jeder Ecke, sowie in der Mitte Pfähle achteckig angeordnet, damit die Schwingungen und die Lasten der Menschen aufgenommen werden. Das Teleskop wird erhöht auf einer gesonderten Plattform aus Holz aufgestellt, damit es nicht von den Schwingungen beeinträchtigt wird. Auf der Gründung werden Balken, die auch aus Fichte sind, verlegt. Auf dieser Balkenlage, mit quer und längs Balken, werden danndie Holzbretter, die als Boden dienen befestigt.

Abb. 15: Gründungsaufbau Beispiel

Kostenschätzung für den Bau einer Sternwarte

Kosten pro Stück (€) Gesamtkosten (€)

Kostenpunkte

Pos. Gebäudeaustattung einbauen (Heizung, Stromleitungen usw.)

Unvorhergesehene Kosten

Abb. 16: Kurzübersicht der Kostenschätzung

Pos. 1.1: Einbringen der Holzpfähle

(4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

Pos. 1.2: Erstellen der Plattform

Arbeitsaufwand (4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

Pos. 1.3.: Aufstellen der Modulle

Arbeitsaufwand (4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

Pos. 1.4: Dachkonstruktion (Überstülpen mit der Plan + Installieren der Dachöffnung)

Arbeitsaufwand (4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

der Dachöffnung + Installation

Pos. 1.5: Gebäudeaustattung einbauen

Pos. 1.6: Innenausbau

Pos. 1.7: Innenausattung (Tische, Stühle, Schränke usw.)

Unvorhergesehene

30% zusätzliche Kosten

Pos. 1.1: Einbringen der Holzpfähle

+ Gutachten

Arbeitsaufwand (4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

Pos. 1.2: Erstellen der Plattform

Arbeitsaufwand (4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

Pos. 1.3.: Aufstellen der Modulle

Arbeitsaufwand (4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

Pos. 1.4: Dachkonstruktion (Überstülpen mit der Plan + Installieren der Dachöffnung)

Arbeitsaufwand (4 Arbeiter, 8 Stunden, 5 Tage)

der Dachöffnung + Installation

Pos. 1.5: Gebäudeaustattung einbauen

Pos. 1.6: Innenausbau

Pos. 1.7: Innenausattung (Tische, Stühle, Schränke usw.)

Pos. 1.8: Personal, bzw. Arbeitsaufwand, inkl. Unterbringung und Versorgung

Unterbringung der Mitarbeiter, unterteilt in Aufgabenbereich

Einbringen der Holzpfähle (4 Arbeiter für 1 Woche)

der Plattform (4 Arbeiter für 1 Woche)

der

(4 Arbeiter für 1 Woche)

Erstellen der Dachkonstruktion (4 Arbeiter für 1 Woche)

(4 Arbeiter für 1 Woche)

Innengestaltung (Einbau Teleskop, Einrichtung Innen) (4 Arbeiter für 1 Woche)

Pos. 1.9: Teleskop

Teleskop auf Hobbyniveau: GSO Dobson Teleskop 250 C - Öffnung 10 Zoll mit Crayford Auszug

Pos. 1.10: Lagerung der Materialien

Lagerung aller benötigten Materialien (5 Wochen)

Pos. 1.11: Kosten der Transportwege

Transportwege für Materialien, Geräte u.s.w. mit der Fähre + auf der Insel

Weiteres

Zwischensumme

Unvorhergesehene Kosten

30% zusätzliche Kosten

Abb. 17: Übersicht der einzelnen Kostenpositionen

Die aufgeführte Kostenschätzung zeigt die zu erwartenden Kostenpunkte, welche mit geschätzten sowie vorgegebenen Werten ergänzt wurden.

Die Kurzübersicht stellt die Summe der einzelnen Kostenpunkte dar und fasst diese zu Gesamtkosten zusammen. Aufgrund der unvorhersehbaren Gegebenheiten auf der Insel, wie bspw. die Wetterlage, die verfügbaren Mitarbeiter u.v.m. werden 30% zusätzliche Kosten zum Erstellen der oben vorgestellten Sternwarte mit einkalkuliert.

Als erster Kostenpunkt wird die Einbringung der Holzpfähle prognostiziert. Für eine aussagekräftige Berechnung und Bewertung der Bodenverhältnisse muss eine Bodengrunduntersuchung und Bodengutachten angefertigt werden. Hierfür kann mit Kosten in Höhe von etwa 4.000,00 € ausgegangen werden. Nach dieser Untersuchung gehen die benötigten Breiten und Längen der Holzpfähle hervor. Aus zeitlichen Gründen sind wir zur Berechnung der Kosten von etwa 16 Holzpfählen aus Linde ausgegangen. Im Durchschnitt kostet ein Holzpfahl etwa 1.250,00 €, sodass für die Materialkosten der Gründung mit etwa 20.000,00 € kalkuliert werden kann. Noch vor Beginn der Rammarbeiten gilt es die Baustelle einzurichten. Hierbei werden die notwendigen Ausstattungen, wie Lagermöglichkeiten für Kleingeräte und Material, Sicherheitsvorkehrungen u.v.m. aufgebaut. Für dies kann mit Kosten in Höhe von etwa 4.000,00 € gerechnet werden. Danach können die Holzpfähle mittels Rammtechnik in den Boden eingearbeitet werden. Hierfür werden etwa 4 Arbeiter über 5 Arbeitstage mit einem 8 Stunden Arbeitstag benötigt.

Als zweite Kostenposition gilt es die Plattform der Sternwarte zu erstellen. Hierfür wurden 10.000,00 € Materialkosten sowie 8.960,00 € Arbeitsaufwand geschätzt. Der Arbeitsaufwand von insgesamt 160 Stunden setzt sich aus 4 benötigten Arbeitskräften über 5 Tage mit jeweils 8 Arbeitsstunden zusammen.

Nach dem Erstellen der Plattform gilt es die Module des zeltHaus aufzustellen. Da sich die Konstruktion aus 8 Dreiecken zusammensetzt und ein Modul je 1.900,00 € kostet, kann von etwa 15.200,00 € ausgegangen werden. Für das Aufstellen werden etwa 4 Arbeiter über 5 Tage mit jeweils 8 Arbeitsstunden benötigt. Somit sind Kosten von ca. 24.160,00 € möglich.

Sobald die Module aufgestellt wurden, muss die individuelle Dachkonstruktion eingebaut werden. Für die Materialkosten der Dachdreiecke sowie die Installation zum Öffnen ebendieser wurde mit Kosten von etwa 7.000,00 € geschätzt. Für das Ausführen der Arbeiten kann mit etwa 160 Arbeitsstunden gerechnet werden. Somit ergeben sich Gesamtkosten zum Ausführen der Dachkonstruktion von etwa 15.960,00 €.

Da die Sternwarte mit Strom versorgt werden soll, müssen notwendige Leitungen und Sicherheitseinrichtungen eingebaut werden. Hierfür wurden Kosten in Höhe von 20.000,00 € eingeplant.

Des Weiteren müssen die vorhersehbaren Kosten zum Innenausbau mit einbezogen werden. So sind insgesamt 11 Türen in der Sternwarte vorgesehen. Je Tür kann mit Kosten von etwa 300,00 € gerechnet werden. Somit ergeben sich Gesamtkosten von 3.300,00 €. Bei der Sternwarte werden ca. 135 qm Fußbodenbelag benötigt. Hierbei wurden normale Beläge wie etwa Laminat vorgesehen, sodass je qm etwa 45,00 € berechnet werden können. Für den Innenausbau sollten ca. 9.375,00 € berechnet werden. Die Sternwarte soll anfangs mit einem einfachen Teleskop versehen werden. Hierfür kann mit Kosten in Höhe von etwa 1.000,00 € gerechnet werden.

Aufgrund der Wetterbedingungen müssen Lagermöglichkeiten für das Unterbringen der Baumaterialen, wie den Modulen geschaffen werden. Hierfür bietet es sich an Container in unmittelbarer Nähe von der Baustelle zu errichten. Andernfalls können nach Absprache mit der Hermann-Lietz-Schule eventuell die umliegenden Gebäude mit genutzt werden. Für den Fall einer extra Lagerung wurden vorsichtshalber 5.000,00 € eingeplant.

Die vorgefertigten Module müssen von der Produktion bis zur Insel und vom Hafen bis zur Baustelle transportiert werden. Ebenso müssen Kleingeräte und Ausstattungen wie Möbel usw. transportiert werden. Für die Gesamtheit aller Transportwege wurden Kosten in Höhe von etwa 25.000,00 € kalkuliert.

Insgesamt ergeben sich somit Kosten von etwa 177.885,00 €. Aufgrund der besonderen Lage und Gegebenheiten werden zusätzliche 30% miteingerechnet. Somit fallen für das Projekt ca. 231.211,50 € Kosten an.

Zeitplan

Dauer

Hervorgehobener Zeitraum: 1 ZEITRÄUME in Wochen

Transport der Holzpfähle + Geräte 3 1

Einbringen der Holzpfähle 4 1

Herstellen der Plattform 5 1

Abb. 18: Aufbau des Zeitplans

Im Folgenden wird der Ablauf des Bauvorhabens mit geschätztem Zeitaufwand dargestellt. Insgesamt sollten etwa 11 Wochen für das Erstellen der Sternwarte eingeplant werden.

Aufgrund der Bauphase während der Wintermonate darf einzig im Zeitraum zwischen dem 21.12. bis zum 21.3. gebaut werden. Diese Phase stimmt mit der Prognose von 11 Wochen überein.

MORY – die mobile Sternwarte

Birgit Sinnigen (Bauingenieurwesen), Marc Schmidt (Geoinformatik), Michael Prues (Architektur)

Die Insel Spiekeroog ist einer der dunkelsten Orte Deutschlands und wurde von der International Dark Sky Association (IDA) offiziell als Sterneninsel anerkannt. Auch die Bewohner der Insel bemühen sich, unter anderem durch die gewählte Straßenbeleuchtung, der Lichtverschmutzung entgegenzuwirken. Aus diesem Grund hat sich die Gruppe entschlossen, diese Gegebenheiten aufzunehmen und eine Sternwarte zu entwerfen, die mit den schwierigen Bedingungen vor Ort umgehen kann. Die Sternwarte sollte ein Gewinn für unterschiedliche Zielgruppen sein, die technische Ausstattung sollte, sowohl für die Universität Oldenburg, als auch für die Hermann-Lietz-Schule auf Spiekeroog von Nutzen ist.

PROJEKT

Abb. 01: MOBY - Mobile Sternwarte auf Spiekeroog

Abb. 02: Rahmenbedingungen des Projekts auf Spiekeroog; Kartierung der Standortbedingungen

Abb. 03: Kernparameter des Entwurfskonzepts

04: Standortwahl: Lageplan

Abb. 05: Standortwahl: Lageplan - Mikrostandort Zoom-in

Abb.

In den folgenden Abbildungen (14-15) ist eine Sichtbarkeitsanalyse für 2 ausgewählte Standorte zu sehen. Hierbei werden sognannte Aussichtspunkte erzeugt, von denen aus man die Sichtbarkeit der Umgebung anhand eines digitalen Oberflächenmodells berechnet. Diese Viewpoints liegen 4,15 m über der Erdoberfläche. Dies entspricht der Höhe unserer Sternwarte.

Abb. 06: Sichtfeldanalyse Standort 1

Abb. 07: Sichtfeldanalyse Standort 2

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Der Name des Konzeptes MORY setzt sich aus den englischen Wörtern mobile und Observatory zusammen.

Die Insel Spiekeroog besteht zu einem großen Teil aus sandigen Böden und ist somit, vor allem in den Bereichen der Dünen schwer zu bebauen. Hinzu kommt, dass die naturbelassenen und dunkelsten Gebiete der Insel in Naturschutzgebieten liegen und nicht bebaut werden dürfen. Zudem ist die Landschaft Spiekeroogs, durch natürliche Erosion, ständig im Wandel. Durch die regelmäßigen Überflutungen, wird die Wahl eines festen Standortes zusätzlich erschwert.

Aus diesen Gründen hat sich die Gruppe entschieden eine mobile Sternwarte zu entwerfen, die auf die schwierigen, sich ständig ändernden Bedingungen reagieren kann. Um autark und rechtzeitig agieren zu können beinhaltet das Konzept eine eigene Stromversorgung und einen eigenen elektrischen Antrieb, der durch Kameras und Sensoren gestützt wird. Somit kann beispielsweise bei Hochwasser, die Sternwarte ferngesteuert in Sicherheit gebracht und anschließend wieder an einem geeigneten Ort platziert werden.

Aufgrund des schwierigen Untergrundes werden die Elektromotoren durch einen gummierten Kettenantrieb ergänzt. Diese Konstruktionsart hält den Oberbau durch die vielen Laufräder auch während der Fahrt über nassen Sand stabil. Wurde ein geeigneter Standort gefunden, wird die Konstruktion abgesenkt, wodurch die gesamte Grundfläche des Bauwerkes aufliegt und somit stabil steht. Aufgrund schmaler Wege auf der Insel, ist die Form möglichst einfach und schlank gehalten. Allerdings findet sich noch genügend Raum für die Ausstattung. Eine in Teilen öffenbare Kuppel auf dem Dach ermöglicht dem Teleskop einen Rundumblick und einen gewissen Schutz vor den Witterungsbedingungen. Da die Technik auch bei niedrigen Temperaturen arbeiten kann und das Wetter auf Spiekeroog im Sommer, sowie im Winter sehr milde ausfällt, wird keine zusätzliche Dämmung benötigt. Zudem ermöglichen die, auf den Kopfseiten der Kubatur vorgesehenen Türen und die Kuppel eine Querlüftung, die den Innenraum bei zu hohen Temperaturen herunterkühlt.

Die Grundkonstruktion der Sternwarte besteht aus einem Skelettbau aus Stahlprofilen. Um den Anforderungen an den Korrosionsschutz in Küstennähe gerecht zu werden, werden die Stahlbauteile feuerverzinkt. Die gesamte Technik, wie die Akkus und die Elektromotoren werden auf einer Unterkonstruktion aus Stahl, unter der eigentlichen Sternwarte platziert. Dadurch wird der Schwerpunkt möglichst niedrig gehalten, wodurch Schwankungen durch Wind und während der Fahrt minimiert werden können. Über der Technik ist ein weiterer Boden vorgesehen, auf dem die Nutzenden der Sternwarte laufen können und auf dem eine zusätzliche Ebene platziert ist. Das Teleskop wird auf einem Stahlrohr befestigt, welches von der Verkehrsebene entkoppelt und nur mit dem Tragwerk der unteren Konstruktion verbunden wird. Dies minimiert Schwingungen, die während der Nutzung des Teleskops störend wären. Die Akkus für den Betrieb der Warte werden über, an der Fassade und dem Dach befestigte Solarpanele geladen. Die Farbwahl der Solarglasmodule lässt die Sternwarte mit der Umgebung verschmelzen, sodass diese in der Dünenlandschaft nicht besonders heraussticht. Es wurde eine Konstruktion gewählt, die mittels Kunststoffprofile auf die Stahlrahmenkonstruktion des Bauwerks geschraubt wird. Die Solarmodule werden als vollständiger Bausatz angeboten, sodass die mitgelieferte Verkabelung nur noch an die Akkus angeschlossen werden muss. Die Verkleidung der Wände wird auf der Innenseite durch die Befestigung von OSB-3 Platten mit 15mm Wandstärke ausgeführt. Diese Verkleidung findet sich auch an den nicht mit Solarpanels verkleideten Fronten wieder. An den Fronten wird die Außenverkleidung durch an der Stahlkonstruktion vernietete Blechplatten hergestellt. Auf Höhe der Unterkonstruktion, für die Technik, wird das Stahlskelett Außenseitig ebenfalls mit Blechplatten verkleidet, sowie auf der Unterseite.

Nachdem Zusammenbau der Sternwarte, wird diese mit der Fähre nach Spiekeroog transportiert und anschließend durch den eigenen Antrieb zur gewünschten Position gefahren.

Durch die Türen kann die Sternwarte betreten werden, indem eine, in der Unterkonstruktion platzierte Rampe herausgezogen wird. Außerdem beinhaltet das Konzept zwei Arbeitsplätze und genügend Platz, damit sich eine kleine Gruppe von Personen im Inneren aufhalten kann. Außerdem ist das Teleskop und die damit einhergehende Technik fernsteuerbar, sodass niemand vor Ort sein muss, um die Warte zu nutzen. Somit kann das Teleskop auch von der Universität Oldenburg und weiteren Bildungseinrichtungen in ganz Deutschland genutzt werden, ohne die Sternwarte betreten zu müssen.

Durch eine Kamera mit Fischaugen Objektiv und Wettersensoren auf dem Dach ist es möglich einzuschätzen ob und wie lange das Teleskop genutzt werden kann. Zudem schließt sich die Kuppel bei Regen automatisch, um die Technik zu schützen.

Firma planewave produkt.de

Abb. 09: Stativ

Firma planewave produkt.de

Abb. 08: Teleskop

Grundriss

Abb. 10: Grundrisse

Grundriss Stahlkonstruktion

Schnitt längs

Schnitt Quer

Ansicht längs

Ansicht Quer

Abb 11: Schnitte, Ansichten

Abb. 12: Entwurfsvarianten

Abb. 13: BIM-Modell: Innenraumperspektive

Abb. 14: BIM-Modell: Außenperspektive

Abb. 15: Anschlussdetail – oben

Abb. 16: Anschlussdetail - mittig

Abb. 17: Anschlussdetail – unten

Abb. 18: Seitenansicht Solarverglasung

Abb. 19: Übersicht Kostenkalkulation

Abb. 20: Kalkulation Arbeitszeit

21: Bauablaufplan

Abb.

Haus der Seenotretter

Pauline Buske (Architektur), Lena Horchler (Architektur), Lennard Löcken (Wirtschaftsingenieurwesen/Bau), Gerrit Block (Angewandte Geodäsie), Lukas Dierkes (Angewandte Geodäsie)

Bei dem Modul „freies Vertiefungsprojekt Spiekeroog“ handelt es sich um ein interdisziplinäres Projekt zwischen den Studiengängen Wirtschaftsingenieurwesen/Bau, Architektur und Geoinformatik. Innerhalb dieses Moduls wurden wir vor die Aufgabe gestellt, ein für die Inselbewohner nachhaltiges Projekt zu finden und die damit verbundenen Problematiken zu lösen. Unsere Gruppe hat sich nach einer kurzen Findungsphase für das denkmalgeschützte Haus der Seenotretter entschieden. Nachdem wir uns mit dem Bestandsgebäude vertraut gemacht haben, wurden erste Ideen und Konzepte zur Umfunktionierung dessen gesammelt. Momentan dient das Gebäude als Lagerraum für den nahegelegenen Zeltplatz. Unser Konzept sieht vor, dass das Haus zu einem Café mit historischen Erfahrungsberichten ehemaliger Seenotretter umfunktioniert werden soll. Des Weiteren haben wir im Obergeschoss Unterkünfte für die Saisonalen Arbeitskräfte vorgesehen. Unserer Meinung nach hat das Haus der Seenotretter den perfekten Standort für ein Café, da der nahegelegene Zeltplatz und die voraussichtliche Erweiterung der alten Museumsbahn für hohe Kundenfrequenzen sorgen.

Durch die Ausstellung der Historie der „deutschen Gesellschaft zur Rettung Schiffsbrüchiger (DGzRS)“ werden zusätzliche Anreize geschaffen. Um dies zu ermöglichen sind einige Umbau- und Renovierungsarbeiten von Nöten. So haben wir uns dazu entschieden, den jetzigen Anbau abzureißen und zu ersetzen. Des Weiteren fallen einige Umbaumaßnahmen innerhalb sowie außerhalb des Gebäudes an. Das Dach benötigt eine Renovierung und das OG muss weiter ausgebaut werden. Innerhalb des Projektes bestand unserer Aufgabe darin, für diese Problematiken nachhaltige, wirtschaftliche und konstruktive Lösungen zu erarbeiten.

Abb. 01: Entwurf Haus der Seenotretter Spiekeroog

Abb. 02: Bestandsgebäude Haus der Seenotretter Spiekeroog

Abb. 03: Rahmenbedingungen des Projekts auf Spiekeroog

Abb. 04: Standortwahl: Lageplan

Abb. 05: Standortwahl: Lageplan - Mikrostandort

Abb. 06: Erreichbarkeitsanalyse 1

Abb. 07: Erreichbarkeitsanalyse 2

Erreichbarkeitsanalyse

In zwei Erreichbarkeitsanalysen in Abb. 06 und 07 wird veranschaulicht, in welchem Zeitraum das Haus der Seenotretter fußläufig zu erreichen ist. Dabei wurde von einer durchschnittlichen Gehgeschwindigkeit von 5 km/h ausgegangen. Die einzelnen Intervalle beschreiben einen Zeitraum von 3 Minuten. Daraus ergibt sich eine Zeit von 24 Minuten für die Strecke vom Haus der Seenotretter ins Dorfzentrum von Spiekeroog und 60 Minuten zur Hermann-Lietz-Schule im Osten Spiekeroogs. In einer zweiten Analyse wird verdeutlicht, dass der Fußweg vom Dorfzentrum zum Haus der Seenotretter vergleichbar ist mit dem Weg zur Hermann-Lietz-Schule. Vom Seenotretterhaus sind alle wichtigen Orte der Insel innerhalb einer Stunde zu erreichen. Die Wege der Insel sind weitestgehend barrierefrei.

Sichtfeldanalyse

Das Gebäude befindet sich in einer exponierten Lage auf einer Warft. Von dieser Position lassen sich die Flora und Fauna in der Umgebung gut beobachten und auch das Wattenmeer ist zu sehen. Es bietet sich eine gute Übersicht über das Schillschloot im südlichen Teil Spiekeroogs. Die Sichtfeldanalyse zeigt einen Radius von 2 km und geht von einer Augenhöhe im Sitzen von 1,2 m aus.

Abb. 08: Sichtfeldanalyse

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Nachdem wir das Gebäude vermasst und Fotos gemacht haben ging es darum, ein passendes Konzept für das bestehende Haus zu finden und dies zu einem gemütlichen Café werden zu lassen. Das Haupthaus hat eine sehr schöne, historische Wirkung, welche leider durch den bestehenden Anbau beeinträchtigt wird. Also lag es nah, den Anbau abzureißen und durch eine Veranda zu ersetzen, die als Erweiterung zum Gebäude dient und in der die Gäste bei Kaffee und Kuchen die wunderschöne Aussicht zum Wasser genießen können. Wir haben uns dafür entschieden, die Veranda möglichst inseltypisch zu entwerfen, um die Atmosphäre der Insel nicht zu stören.

Das Haupthaus ist momentan sowohl Lager, als auch Büro für den anliegenden Campingplatz. Es war also wichtig, dass das Gebäude möglichst vielen Anforderungen gerecht wird und mehrere Nutzungsbereiche abdeckt.

Für das Café wird der Seiteneingang des Hauses genutzt. Durch einen Windfang gelangt man zum Sitzbereich. Tiefe Bänke an den Wänden schaffen es, möglichst viele Menschen unterzubringen und eine gemütliche Atmosphäre herzustellen. Sowohl die bestehenden Fenster, als auch die Glastür zur Veranda belichten den Raum. Auch der Wintergarten hat rundum tiefe Holzbänke, unter denen sich Stauraum für Decken befindet. Eine kleine Küche bietet genug Platz zum Lagern der Lebensmittel und zubereiten der Kuchen, die in einer Theke ausgestellt werden.

Um möglichst wenig neues Material verwenden zu müssen, nutzen wir die Steine des alten Anbaus für das Ziehen der Küchenwände. Die Veranda ist thermisch getrennt von dem Hauptgebäude und soll unbeheizt genutzt werden können. So sparen wir Energie ein, die zum Beispiel für das Beheizen des Obergeschosses benötigt wird. Ein weiterer Grund ist die saisonale Abhängigkeit. Das Café wird nur in der Hauptsaison genutzt, in der die Temperaturen angenehm sind.

Das Büro bleibt bestehen und kann weiterhin von dem Campingplatz genutzt werden. Um Platz für Personal zu schaffen, haben wir uns dafür entschieden, das erste Obergeschoss auszubauen und dort eine kleine Küche, wie auch Zimmer mit Bädern zu schaffen. Auch ein Raum für die technischen Anlagen befindet sich dort. Die zwei Dachfenster auf jeder Seite des Satteldaches bleiben bestehen und ein weiteres wird hinzugefügt, um die Räume mit Tageslicht zu durchfluten. In einem Gemeinschaftsraum kann sich das Personal nach der Arbeit entspannen und den Arbeitsalltag vergessen.

Abb. 08: Grundriss

Abb. 09: Schnitte, Ansichten

Abb. 08: BIM-Modell

Abb. 09: BIM – Modell

Abb. 10: Fußbodenaufbau

Abb. 11: Wandaufbau EG

Abb. 12: Deckenaufbau

Abb. 13: Wandaufbau OG

Abb. 14: Dachaufbau

Abb. 15: Thermische Zonen

Abb. 16: Kostenschätzung

Abb. 17: Bauablaufplan

Seminarraum des CVJM

Rüdiger Warnecke (Architektur), Lennart Schwager (Angewandte Geodäsie), Hanna Saathoff (Bauwirtschaftsingenieurwesen)

Als Projekt innerhalb des Wahlpflichtkurses „Freies Vertiefungsprojekt Spiekeroog“ haben wir uns für eine Erweiterung der CVJM Jugendherberge im östlichen Teil der Insel entschieden. Bei unserem Besuch vor Ort wurden wir durch die Leitung dieser Jugendherberge auf den Bedarf an Schulungsräumen sowie dauerhaften Wohnraum für Lehrer und Mitarbeiter aufmerksam gemacht. Um den geäußerten Bedarf zu decken, haben wir das Grundstück und die nahe Umgebung auf mögliche Orte zur Erstellung eines Seminargebäudes untersucht. Zwischen dem bestehenden Hauptgebäude und einem der Gästehäuser entwickelten wir dann die Idee eines Anbaus, welcher Platz für zwei weitere Gruppenräume, für bis zu 40, bzw. 70 Personen bietet. Diese können für Weiterbildungsmaßnahmen oder Schülergruppen genutzt werden und bieten direkten Anschluss an die Bestandsgebäude.

PROJEKT 08

Abb. 01: Entwurfskonzept Seminarraum-Erweiterung

Abb. 02: Standortwahl: Lageübersicht

Abb. 03: Standortwahl: Lageplan - Mikrostandort

Abb. 04: Höhenverhältnisse

Abb. 05: Bodenverhältnisse

Abb. 06: Erreichbarkeitsanalyse vom Standpunkt des CVJM-Geländes

Abb. 07: Volumenberechnung der Baufläche

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Zur Erweiterung der CVJM Jugendherberge auf Spiekeroog, um den bestehenden Bedarf an weiteren Seminarräumen zu decken, wurde als Standort der zum Zeitpunkt des Besuches nicht genutzte Bereich zwischen Hauptgebäude und Gästehaus 2 & 3 gewählt. Dieser ergab sich als optimaler Standort für den Anbau, da die bereits bestehenden Gebäude optimal genutzt und sich die Erweiterung in die Anordnung der bestehenden Gebäude eingliedern kann. Der durch die Bestandsgebäude entstehende Innenhof und die Feuerstätte hinter dem Gästehaus können erhalten bleiben. Begonnen wurde mit einem Entwurf des Gebäudes als runder Baukörper (siehe Abb. 01, 12 und 13), welcher mit dem Hauptgebäude verbunden wurde. Durch diese Verbindung können die Sanitäranlagen sowie angrenzenden Teeküchen des Hauptgebäudes durch die Besucher des neuen Seminargebäudes mitgenutzt werden. Dieses Konzept blieb auch im Folgenden erhalten. Die Form als runder Baukörper wurde überarbeitet, da auf Grund des kirchlichen Trägers auf die entstehenden Kosten für das Seminargebäude geachtet werden sollte. Ziel wurde es, auf zusätzliche vermeidbare Kostenfaktoren zu verzichten und den Entwurf daraufhin zu optimieren. Über einen viereckigen Baukörper (Abb. 14 und 15) und nachfolgende Optimierungsarbeiten, wurde der Vorentwurf so abgeändert, dass schlussendlich die geringsten Kosten mit dem größtmöglichen Nutzen entstanden. Der fertige Entwurf (Abb. 08ff.) nutzt Teile des Hauptgebäudes und ermöglicht so zwei großzügige Seminarräume sowie ein Stuhllager. Die Teilung der Räume kann durch eine Faltwand praktisch und einfach umgesetzt werden und sorgt für vielfältige Nutzungsmöglichkeiten. Das Seminargebäude des CVJM wird in Holzrahmenbauweise errichtet und die Gründung bilden Streifenfundamente aus Stahlbeton. Die Holzrahmenbauweise verringert, durch den hohen Grad der Vorfertigung, die Arbeiten und vor Ort. Die einzelnen Elemente werden mit der Fähre transportiert und vor Ort aufgestellt. Bei der Konstruktion wurde auf günstige sowie nachhaltige Materialien geachtet. Außerdem wurden nur notwendige Materialien verwendet, um zusätzliche Kosten zu vermeiden. Da das Seminargebäudes vorwiegend im Sommer genutzt werden würde, gibt es in Bezug auf die wärmedämmenden Schichten Einsparmöglichkeiten. Das Dach wird als Flachdach ausgeführt und ermöglicht die Installation von Photovoltaikanlagen. Diese sollen im Sommer das Gebäude mit Strom versorgen und können eventuell auch auf die Dächer der Bestandsgebäude ausgeweitet werden. Wird nicht die gesamte Energie benötigt, kann diese im Winter auch in das Hauptstromnetz der Insel geleitet werden. Durch die Fassade aus HPL-Fassadenplatten, welche in natürlicher Oberflächenoptik wie bspw. Holz ausgeführt werden können, fügt sich das Gebäude in die Umgebung aus Dünen ein und erhält optisch einen Teil der Natur. Vorteile dieser Fassade sind die ökologischen Bestandteile Zellulose und Harz, sowie die Langlebigkeit, hohe Witterungsbeständigkeit und einfache Handhabung bei Verschmutzung.

Die Kostenschätzung beläuft sich auf circa 587.845,60 €, berechnet mit dem BKI Kostenrechner, welcher auch die Insellage mit dem Regionalfaktor für Spiekeroog berücksichtigt. Fertiggestellt werden soll das Seminargebäude in etwas über 1,5 Jahren Bauzeit, mit einer Unterbrechung für die Sommerferien, um den laufenden Betrieb der Jugendherberge nicht zu stören.

Abb. 08: Grundriss

zumGästehaus2&3

AnsichtNord

Ansicht West

AnsichtSüd

Abb. 09: Schnitte, Ansichten

SchnittA-A

GSEducationalVersion

Abb. 10: Perspektive CVJM-Gebäude

GSEducationalVersion

Abb. 11: Innenraumperspektive CVJM-Gebäude Erweiterung

GSEducationalVersion

GSEducationalVersion

Abb. 12: 1. Vorentwurf – runder Baukörper

Abb. 13: 1. Vorentwurf – runder Baukörper

GSEducationalVersion

Abb. 14: 2. Vorentwurf – viereckiger Baukörper, o. M.

Abb. 15: 1. Vorentwurf – viereckiger Baukörper, o. M.

Abb. 16: LoD1-Modell 1

Abb. 17: LoD1 – Modell 2

Abb. 18: Wandaufbau

Abb. 19: Dachaufbau

Abb. 21: Attika Detail

Abb. 20: Detail Bodenaufbau

Abb. 22: Sockel/Anschluss Wand Detail

Abb. 23: Sockel Detail

Abb. 24: Kosten nach DIN 276

Abb. 25: Bauablauf

Tiny-Houses

– Hermann-Lietz-Schule

Christian Gels (Wirtschaftsingenieurwesen-Bauwirtschaft), Franz Rücker (Angewandte Geodäsie), Peer Sandersfeld (WirtschaftsingenieurwesenBauwirtschaft), Sascha Kerkhoff (Architektur)

Der fehlende Wohnraum auf Spiekeroog führt unter anderem bei der Hermann-Lietz-Schule zum Problem, den Lehrenden und Schülern geeignete Wohnungen anbieten zu können. Um den Wohnraummangel entgegenzuwirken, wurde das Konzept der Tiny-Houses konzipiert.

Die Tiny-Houses sollen auf dem Festland produziert werden, um Kosten und Transportwege zu minimieren. Es gibt verschiedene Möglichkeiten sich ein mobiles Heim einzurichten, je nach Bedarf können hier Häuser für Schülergruppen oder einzelne Lehrkräfte vorgefertigt werden. Auf einem Trailer werden die kompakten Häuser nach Spiekeroog gefahren, dort können Sie dann auf vorgefertigten Flächen verankert und angeschlossen werden.

Durch die bestehende Mobilität können die Tiny-Houses je nach Bedarf auf- oder abgebaut werden. Falls der zusätzliche Wohnraum bei der Hermann-Lietz-Schule in einem Schuljahr nicht benötigt wird, können die TinyHouses ebenfalls als Ferienwohnung für Touristen umfunktioniert werden und an verschiedene Stellen der Insel platziert werden.

Abb. 01: Tiny Houeses für die Hermann-Lietz-Schule

Abb. 02: Rahmenbedingungen des Projekts auf Spiekeroog; Kartierung der Standortbedingungen

Abb. 03: Kernparameter des Entwurfskonzepts

Abb. 04: Höhenlinienplan Hermann-Lietz-Schule

Abb. 05: 3D Übersicht mit LoD2 Modell

Abb. 06: GIS-Daten, z.B. Standort, Volumenberechnung, Sichtfeldanalysen etc.

Der Mangel an Wohnraum auf Spiekeroog und die damit verbundenen Probleme für Arbeitnehmer auf der Insel bestehen nicht nur für die Hermann-Lietz-Schule. Auf der ganzen Insel mangelt es an Wohnraum. Neuer Wohnraum ist jedoch schwer zu schaffen. Sehr hohe Grundstückskosten auf der touristisch geprägten Insel sowie hohe Transportkosten für Baumaterialien erschweren den Bau von neuen Wohnungen. Zudem werden bestehende Wohnungen zumeist als Ferienwohnungen vermietet und sind somit für die meisten Arbeitnehmer unerschwinglich. Neue Bauplätze werden nur in geringem Maß ausgeschrieben. Der Schutz von Naturflächen hat hohe Priorität für die Insel. Eine übermäßige Ausbreitung von Siedlungsflächen soll daher verhindert werden.

Lösungen für die angespannte Wohnungslage auf der Insel erfordern also Kreativität.

Tiny-Houses, wie wir sie für die Hermann-Lietz-Schule vorgeschlagen haben, können hier Abhilfe schaffen. Die Tiny-Houses benötigen keine Betonfundamente und sind mobil. Freiflächen auf der Insel können also flexibel genutzt werden.

Da unsere Tiny-Houses nur bedingt autark sind ist die Nähe des Standortes der mobilen Wohneinheiten zum bestehenden Leitungsnetz auf Spiekeroog notwendig. Außerdem muss dieser Standort mit einer Straße angeschlossen sein, die den Transport der Tiny-Houses ermöglicht sowie für Rettungsfahrzeuge befahrbar ist.

Diese Einschränkungen lassen die Frage aufkommen, ob es auf der Insel Spiekeroog überhaupt ausreichend mögliche Standorte für Tiny-Houses gibt, um der Wohnungsnot auf der Insel zu begegnen. Abbildung 34 bildet das Ergebnis einer Analyse ab, die sich mit diesem Thema befasst. Die Tiny-Houses sollen neuen Wohnraum im bewohnten Raum schaffen. Daher werden Naturflächen für die Analyse nicht berücksichtigt. Auch bestehende Gebäude reduzieren die zur Verfügung stehende Fläche. Daher wurden die Gebäude inklusive eines Umring von fünf Metern aus der Ergebnisfläche entfernt. Zur Vereinfachung von Erwerb sowie Unterhalt eines möglichen Stellplatzes für mehrere Tiny-Houses sollen die Ergebnisflächen aus einem Grundstück bestehen. Zudem sollen die resultierenden Flächen mindestens 800 Quadratmeter umfassen. Dies ist notwendig, um eine größere Anzahl an Tiny-Houses aufstellen zu können. Diese Abfrage ermittelt eine Reihe von Ergebnissen, die händisch weiter gefiltert werden. Ungeeignete Grundstücke wie Straßen oder der Inselfriedhof werden entfernt. Anschließend wird jedes Grundstück in eine von drei Eignungstufen eingeteilt. In die Rote Eignungsstufen werden Grundstücke eingefügt, die Aktuell anderweitig genutzt werden. In diese Kategorie werden unter anderem die Sportanlagen sowie der Kurpark einsortiert. In die gelbe Kategorie fallen Flächen, die entweder eine schlecht geeignete Form haben oder zu exponiert an größeren Ferienanlagen liegen. Bei den grünen Flächen handelt es sich zum Großteil um Freiflächen auf

bereits bebauten Grundstücken oder um Lücken in der Bebauung. Sie scheinen als Standort besonders geeignet zu sein.

Das Ergebnis der Analyse zeigt, dass auf Spiekeroog Potenzial zur Verdichtung der bestehenden Siedlungsflächen mit Tiny-Houses vorhanden ist. Die angespannte Wohnungslage kann also unter anderem durch das Ausweisen von Flächen für Tiny-Houses entgegengetreten werden.

Abb. 07: Standortwahl: Lageplan

Abb. 08: Standortwahl: Lageplan

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Bei unserem Aufenthalt auf der Insel Spiekeroog nahmen wir an einem Vortrag von Florian Fock, Schulleiters der Hermann-Lietz-Schule, teil. Die Hermann-Lietz-Schule ist ein Internat und ist bereits seit vielen Jahrzehnten eine wichtige Institution auf der Insel Spiekeroog. Im Gespräch mit Herrn Fock nahm dieser auch Stellung zu Problemen, denen die Hermann-Lietz-Schule begegnet. Eins der größten Probleme ist der Mangel an Wohnraum für Lehrer und Schüler auf dem Gelände der Schule. Fock selbst brachte als mögliche Lösung dieses Problems Tiny-Houses ein. wie bereits erwähnt sind Tiny-Houses voll funktionsfähige kleine Häuser (eng. tiny houses) die oft auf Anhänger Chassis aufgesetzt werden. Dadurch ist es möglich den Standort dieser kleinen Häuser zu wechseln. Dies ist mit Blick auf die Insellage der Hermann-Lietz-Schule besonders interessant, da die Tiny-Houses auf dem Festland vormontiert werden können und so der Transport von Baumaterialien erleichtert wird. Auch Arbeitszeiten für Handwerker auf der Insel werden reduziert.

Unser Ziel in diesem Projekt ist daher ein Konzept für die Schaffung von Wohnraum an der Hermann-Lietz-Schule mit Tiny-Houses. Dabei sollen Schüler der Oberstufe zu zweit, die Lehrer allein in einem Tiny-House wohnen. Insgesamt soll so Wohnraum für zwei Lehrer und sechzehn Schüler geschaffen werden. Außerdem soll ein festes Gemeinschaftshaus entstehen, in dem Aufenthaltsräume sowie Wasch- und Kochmöglichkeiten entstehen sollen.

Die Tiny-Houses sollen eine behagliche Fläche auf engstem Wohnraum ermöglichen um einerseits ein Zuhause, aber gleichzeitig auch platzsparend und mobil zu sein. Geplant sind 8 Tiny-Houses für 16 Schüler und zwei Tinyhouses für zwei Lehrer. Dadurch dass wir möglichst viel Platz in den Gebäuden einsparen wollten, gibt es noch ein feststehendes Gemeinschaftshaus. Hier befinden sich größere Waschräume, Waschmaschinen, Technik, Aufenthaltsräume und jeweils eine große Gemeinschaftsküche. Das Gebäude ist in zwei Abschnitte unterteilt, die jedoch durch einen zentralen Hauptflur erschlossen werden. Die großen Küchen und großzügigen Aufenthaltsräume bieten viel Platz, falls es in den Tiny-Houses doch mal zu eng wird.

Die Tiny-Houses bieten viele Variationsmöglichkeiten und durch Platzsparende Einrichtung kann man so gut wie jeden Bedarf decken. Wir haben für die Lehrkräfte einzelne Tiny-Houses geplant, um eine möglichst hohe Privatsphäre und einen guten Rückzugsort zu gewährleisten. Außerdem werden Terrassen um die Tiny-Houses gebaut, um zum einen den Trailer zu verdecken und vor Wettereinflüssen zu schützen und zum anderen um die Eingangshöhe von 0,5 m zu überbrücken. Für die Schüler haben wir uns für eine Art Cluster Tiny-House Siedlung entschieden. Zwei Tiny-Houses mit 4 Personen teilen sich eine Terrasse und sind Tür an Tür gebaut. Hierdurch wird eine Gemeinschaftliche Struktur gebildet und man stärkt den Zusammenhalt der Schüler.

Konstruktion und Gründung

Bei dem konstruktiven Aufbau aller Elemente der Tiny-Houses, stand von Beginn des Projektes der Platz, das Gewicht und eine geeignete Materialwahl im Vordergrund. Um die Tiny-Houses unkompliziert mit einem Führerschein der Klasse BE transportieren zu können, muss das Gesamtgewicht weniger als 3,5 Tonnen betragen und die Breite unterhalb 2,5m liegen. Damit wir dennoch die geplante Größe realisieren können und auch unseren umwelttechnischen Ansprüchen gerecht werden, haben wir uns für eine Holzrahmenbauweise entschieden. Um die Querschnitte von Wand, Dach und Boden möglichst gering zu halten und gleichzeitig einen moderaten Dämmwert des Gebäudes zu schaffen, haben wir uns für eine Vakuumdämmung entschieden. Damit die Tiny-Houses vor dem Umstürzen durch Windeinwirkungen an ihrem Standort geschützt sind, entschieden wir uns für eine flexible und betonfreie Verankerung mittels Schraubfundamenten. Diese Erdschrauben nehmen die einwirkenden Windlasten auf und leiten sie in den Boden ab. Des Weiteren können die Tiny-Houses hiermit auch gleichzeitig Waage ausgerichtet werden. Um die Herstellungszeit des Gemeinschaftsgebäudes möglichst gering zu halten und wiederum möglichst viele Klimaneutrale Baustoffe einzusetzen, haben wir hierbei eine Holztafelbauweise gewählt. Die vorgefertigten Tafeln für Wände, Boden und Dach werden über die Fähre und einen LKW zur Baustelle transportiert. Hier können sie dann innerhalb kürzester Zeit aufgestellt und montiert werden. Bei der Gründung des Gebäudes haben wir uns für Punktfundamente entschieden, um im Vergleich zu einer klassischen Gründung mittels Sohle und Frostschürze Beton einzusparen. Durch die Modulbauweise und die Punktfundamente, bleibt auch dieses Gebäude gewissermaßen flexibel und kann bei Bedarf in der Zukunft verhältnismäßig einfach um genutzt werden.

Versorgung

Unsere Projektgruppe hat sich dafür entschieden, die Tiny-Houses mit einer PV-Anlage auf dem Dach und dem dazugehörigen Batteriespeicher auszustatten. Die dadurch erzeugte elektrische Energie, soll für die Strom- und Heizversorgung im Tiny-House verwendet werden. Die überschüssige elektrische Energie soll in das Stromnetz der Hermann-Lietz-Schule eingespeist werden. Ebenso soll der Netzanschluss die Tiny Houses mit Strom versorgen, sofern diese zu wenig Energie mit ihrer PV-Anlage produzieren konnten. Die Zu- und Abwasserversorgung soll ebenfalls durch einen Anschluss an die Tiny-Houses erfolgen. Zusätzlichen sollen aber noch zwei Wassertanks für die autarke Versorgung installiert werden. Das Gemeinschaftsgebäude soll mit dem neuartigen „Picea“ System ausgestattet werden. Dieses System funktioniert ebenfalls mit einer PV-Anlage auf dem Dach, im Verbund mit einem Batteriespeicher. Zusätzlich wird die überschüssige Energie, welche normaler-

weise in das Stromnetz eingespeist wird, in Wasserstoff umgewandelt und in einen Tank, der sich außerhalb des Gebäudes befindet, eingelagert. In den kühleren Monaten des Jahres, wenn die Sonne nicht mehr so stark scheint und die Erzeugung der elektrischen Energie durch die PV-Anlage abnimmt, wird der vorproduzierte Wasserstoff durch eine Brennstoffzelle zurück in elektrische Energie umgewandelt. Die Hitze, die bei der Herstellung und Verbrennen des Wasserstoffes entsteht, wird ebenfalls für die Warmwassererzeugung genutzt. Durch dieses System wird 100% der erzeugten elektrischen Energie und 90% der gesamt erzeugten Energie verwendet.

Abb. 09: Mobiles Tiny-House

Abb. 10: Grundriss Erdgeschoss Lehrerhaus

Abb. 11: Grundriss Obergeschoss Lehrerhaus

Abb. 12: Grundriss Erdgeschoss Schülerhaus

Abb. 13: Grundriss Obergeschoss Schülerhaus

Abb. 14: Ansicht Vorne Tiny-Houses

Abb. 15: Ansicht Terrasse Tiny-Houses

Abb. 16: Ansicht Rückseite Tiny-Houses

Abb. 17: Ansicht Eingang Tiny-Houses

Abb. 18: Schnitt S-01 Tiny-Houses

Abb. 19: Schnitt S-02 Tiny-Houses

Abb. 20: Grundriss Erdgeschoss Gemeinschaftshaus

Abb. 21: Ansichten N/O/S/W Gemeinschaftshaus

Abb. 22: Schnitt S-03 Gemeinschaftshaus

Abb. 24: BIM – Modell Gemeinschaftshaus

Abb. 25: BIM – Modell Tiny-House

Abb. 26: BIM – Modell Tiny-House

Abb. 27: BIM – Modell Tiny-House Konstruktionsmodell

Abb. 28: Fußboden Tiny-Houses

Abb. 29: Außenwand Tiny-Houses

Abb. 30: Dach Tiny-Houses

Abb. 31: Fußboden Gemeinschaftsgebäude

32: Wandaufbau Gemeinschaftsgebäude

Abb. 33: Dachaufbau Gemeinschaftsgebäude

Abb.

Abb. 34: Energieversorgung des Gemeinschaftsgebäudes (Picea)

Abb. 35: Verankerung der Tiny Houses

KOSTEN UND

BAUABLAUF

Die Gesamtkosten eines Tiny Houses belaufen sich auf ca. 65.000 - 75.000 EUR, der Gesamtpreis des Gemeinschaftsgebäudes wurde mit ca. 380.000 - 400.000 EUR ermittelt; jeweils ohne Grundstückserwerb.

B-Plan Bi d‘Utkiek - Wohnen mit der Düne

Kevin Stahlbaum (BWI), Jannick Mateus de Oliveira Conde (GIS), Tobias Friedrichs (Architektur)

Während unserer Zeit auf der Insel wurde deutlich, dass das Thema Wohnraum - und dabei speziell der Dauerwohnraum für Insulaner - von sehr großer Bedeutung ist. Der ehemalige Bürgermeister Herr Pisczan sprach von 60-70 Wohnungen. Das neue Baugebiet soll sich zukünftig nördlich des Dorfes befinden. Unmittelbar zwischen der Feuerwache und des zuletzt erbauten Neubaugebiets. Uns wurde gesagt, dass es schon Gespräche mit diversen Behörden gegeben hat. Diese fordern eine verdichtete, zweigeschossige Bauweise

PROJEKT

Abb. 01: Entwurf neues Bebauungsgebiet Spiekeroog

Abb. 02: Rahmenbedingungen des Projekts auf Spiekeroog; Kartierung der Standortbedingungen

Kernparameter des Entwurfskonzepts

• Wohnraum schaffen

• Mehrfamilienhäuser (2-geschossige Bauweise)

• Satteldach

• Höhe (DGM)

• Düne soll erhalten bleiben

• Verfügbare Fläche bedacht nutzen

• Süßwasserlinse

• Ökologisch, nachhaltige Baustoffe

• Ökonomische Betrachtung Transport und Herstellungskosten auf der Insel

Abb. 03: Übersichtskarte

Abb. 04: LoD1 Modell (Klötzchen Modell)

Abb. 05: Digitales Geländemodell DGM

Das Digitale Geländemodell in Abbildung 18 ist mit einem Luftbild strukturiert. Es wird mit einer Überhöhung, um einen Faktor 2, dargestellt. Daraus folgt, dass die Höhen des Geländes doppelt so hoch bzw. niedrig abgebildet werden. Somit ist der Verlauf des Geländes besser zu erkennen.

Abb. 06: Höhenlinienplan

Abb. 07: Bereich der Volumenberechnung

Im Höhenlinienplan (Abb. 06) und dem DGM (Abb. 05) ist zu erkennen, dass im Bereich des geplanten Bebauungsplans große Höhenunterschiede vorhanden sind. Dies ist den vielen Dünen geschuldet, welche NHN (Normalhöhennull) Höhen von 6m bis 15m über den Meeresspiegel aufweisen. Das benachbarte Bebauungsgebiet befindet sich auf einer NHN Höhe von 5m bis 6m. Es ergibt daher Sinn das neue Bebauungsgebiet auf eine ähnliche Höhe zu bringen. Für eine grobe Einschätzung der abzutragenden Erde wird eine Volumenberechnung durchgeführt, welche sich auf eine NHN Höhe von 6m bezieht und sich über das gesamte Bebauungsgebiet erstreckt (s. Abb. 20). Dabei wird die Düne, die erhalten bleiben soll, nicht mit in die Berechnung einbezogen.

So ergeben sich Werte für das abzutragende Volumen und der betroffenen Fläche von:

• Volumen: 61.591m³

• Fläche: 19.545m²

Diese Erde kann dann zur Aufschüttung von niedrigeren Bereichen oder auch als Schallschutz in den Decken verwendet werden.

Abb. 08: Standortwahl: Lageplan

Abb. 09: Standortwahl: Lageplan - Mikrostandort

Für die zukünftigen Bewohner der neuen Siedlung, ist ein guter Anschluss an die wichtigen Punkte der Insel von hoher Bedeutung (Apotheke, Schulen, Fähre, …). Zur Einschätzung der Lage des Bebauungsgebiets werden zwei Erreichbarkeitsanalyse durchgeführt mit Bezug zu den sogenannten Points of Interest POI. Die Analysen zeigen zum einen den Verlauf des kürzesten Weges (Abb. 21) sowie die schnellsten Wege (Abb. 22) auf. Somit lassen sich die Entfernungen in Metern und die benötigte Zeit mit einer Schrittgeschwindigkeit von 5km/h zu den POI grob bestimmen.

ENTWURFSKONZEPT/ interdisziplinär

Für uns war klar, dass man nicht nur eine weitere Siedlung mit Wendehammer und Spielplatz bauen müsste, sondern auch etwas Identität stiftendes braucht. Besonders dann, wenn man Menschen für die Insel begeistern möchte, muss ein neues Baugebiet den Charme der Insel widerspiegeln.

Der Mittelpunkt, um den sich das neue Spiekerooger Baugebiet formieren soll, bildet die ca. 13m hohe Düne, die in unserem Entwurf erhalten bleibt. Zudem werden Querverbindungen zum ehemaligen Neubaugebiet geschaffen. Dieses soll so städtebaulich besser integriert werden und ebenfalls vom „Wohnen mit der Düne“ profitieren.

Das Einfamilienhaus ist auf Spiekeroog, zum einen aufgrund der hohen Kosten als auch durch die nicht verfügbare Fläche, die in mitten des Nationalparks die bebaut werden darf nicht zeitgemäß und wenig zielführend um mit wenig Flächeninanspruchnahme die geforderten Wohnungen zu schaffen.

Die selbstgestellte Aufgabe war es nicht nur die Anordnung zukünftiger Häuser zu planen, sondern auch einen exemplarischen Haustyp zu entwickeln, der gemäß Auflage zweigeschossig sein soll und sich trotzdem in das Inselbild einfügt. nser Haustypus ist ein Doppelhaus mit wahlweise 2, bzw. 3 Wohnungen je Gebäudehälfte. Das Doppelhaus mit zwei gleichwertigen Eingangstüren findet man auf Spiekeroog oft. Es ist somit ortstypisch und bietet innerhalb unseres Gebäudes durch die gespiegelten Treppenhäuser in den Obergeschossen die Möglichkeit einer flexiblen Umgestaltung der Räumlichkeiten. So kann das Dachgeschoss (2.OG) wahlweise als eigene kleine Wohnung genutzt werden, als auch der Wohnung im 1.OG zugeschlagen werden. Es ist nichts weiter nötig, als eine Tür umzuhängen, bzw. die Trennwand auf diesem kleinen Stück rückzubauen.

Weitere Flexibilität und Qualität bieten die diversen Abstellräume im und vor dem Gebäude. Als Veranden „getarnt“ gibt es ausreichend Stellmöglichkeiten für Fahrräder, Bollerwagen, Strand- sowie Gartenequipment. Das zweigeschossige Satteldachgebäude hat eine in das 1. OG gezogene Traufe, um seine Größe möglichst gut zu kaschieren. Dachgauben erweitern im 2. OG die nutzbare Fläche, während im 1. OG Loggien in das Volumen einschneiden um auch den Bewohnern hier einen geschützten Freisitz anbieten zu können. Die Erdgeschossbewohner haben eine vollständig barrierefreie Wohnung. Bei einer Umsetzung muss davon ausgegangen werden, dass dieser Haustyp nicht 13-fach wiederholt wird, sondern Architekten und Bauherren eigene Ideen einfließen lassen werden. Um dennoch zu zeigen, dass das von uns entworfene Gebäudevolumen mit seinen räumlich-funktionalen Bezügen auch in anderen Gestaltungsvarianten funktioniert haben wir einige davon dargestellt.

Abb. 12: Grafik Umnutzung Wohneinheiten

13: Grundrisse

Abb.

Abb 14: Schnitt, Ansichten

Abb. 15: Entwurfsvarianten, Gestaltung mit Riemchen und grüner Holzverkleidung (typisch Spiekeroog), alt. Ziegel Cover an Wand und Dach mit abgeflammter Holzverkleidung, alt. Anstelle der Riemchen der ersten Variante zugeschittene HPL Platten als vorgehängte Fassade.

16: Isometrische Darstellung „Wohnen mit / um die Düne“

Abb.

Abb.17: BIM – Modell Blick vom Südwesten (Gartenseite)

Abb.18: BIM – Modell Blick Nordosten (Wohnen mit der Düne)

Dachaufbau von außen nach innen

U = 0,11 W/(m²K)

Dachziegel nach Entwurfsvariante

40 mm Dachlattung 40 x 60 mm

40 mm Lüfterlattung 40 x 60 mm

Unterdeckbahn

100 mm Unterdeckplatte Gutex

280 mm Dachsparren 80 / 280 mm mineralische Zwischensparrendämmung

Dampfsperre

40 mm Installationsebene horizontale Lattung 40 x 60 mm mineralische Zwischendämmung

25 mm Gipskartonplatte, zweifach

Abb. 19: Dachaufbau

Trocknungsreserve 5879 g/m²a

Kein Tauwasser

Temperaturamplitudendämpfung >100 Wärmekapazität innen 71 kJ/m²K

25 mm Gipskartonplatte, zweifach

Wandaufbau von außen nach innen

35 mm Fassade nach Entwurfsvariante

30 mm Traglattung 50 x 30 mm

30 mm Lüfterlattung 50 x 30 mm

16 mm DWD Platte protect N+F diffusionsoffen, Ausführung ohne Fassadenbahn möglich 240 mm Holzrahmenbau

Ständerwerk 240 x 60 mm mineralische Zwischendämmung

18 mm OSB-Platte

60 mm Installationsebene horizontale Lattung 40 x 60 mm mineralische Zwischendämmung 25 mm Gipskartonplatte, zweifach

U = 0,14 W/(m²K)

Trocknungsreserve 8015 g/m²a

Kein Tauwasser

Temperaturamplitudendämpfung 79 Phasenverschiebung 16,3 h Wärmekapazität innen 63 kJ/m²K

Abb. 20: Wandaufbau

Innenwand von links nach rechts

36 mm Rigips Feuerschutzlatten RF (2 x 18mm)

22 mm OSB Platte

120 mm Holzrahmenbau

Ständerwerk 120 x 60 mm mineralische Zwischendämmung

22 mm OSB Platte

36 mm Rigips Feuerschutzlatten RF (2 x 18mm)

Bodenaufbau von oben nach unten

15 mm Fußbodenbelag 70 mm Heizestrich, schwimmend System-Fußbodenheizung auf Noppenbahn

30 mm Trittschalldämmung

200 mm XPS - Dämmung bituminöse Abdichtung

200 mm Stb. - Sohlplatte auf Trennlage 50 mm Sauberkeitsschicht

Deckenaufbau von oben nach unten

15 mm Fußbodenbelag 70 mm Heizestrich, schwimmend System-Fußbodenheizung auf Noppenbahn

30 mm Trittschalldämmung

15 mm Schutzplatte

80 mm Schüttung A1 Sandausgleichsschüttung auf Schutzfolie

160 mm Brettsperrholz, 5 - lagig

Abb. 21: Innenwand

Abb. 22: Bodenaufbau

Abb. 23: Deckenaufbau

Abb. 24: Bauablaufplan

25: Kostenschätzung

Abb.

Anja Müller, Tanja Natschke, Helene Pasche, Caroline Proba Kindheitspädagogisches Nutzungskonzept

für die Sternwarte

Bedeutung der Sternwarte für Kinder im Alter von 3 bis 6 Jahren. Die Neugier auf Unbekanntes, das gedankliche und handelnde Umgestalten und Neuerfinden wird als Auslöser für nachhaltiges Lernen in allen Bildungsbereichen angesehen (Bree et. al 2015, S. 4). Die Auseinandersetzung mit der dinglichen und sozialen Welt ist neben sozialen Beziehungen die Grundlage der geistigen und sozialen Entwicklung (vgl. ebd., S. 8). Doch warum sollten sich Kinder im Alter von 3 bis 6 Jahren für Sterne interessieren? Mit Hilfe einiger beispielhafter Fragen und Möglichkeiten sie in diesem Kontext zu erkunden kann eine Sternwarte für diese genannte Altersgruppe von Interesse sein:

• Fragen zum naturwissenschaftlichen Phänomen: Was sind Sterne? Wo sind sie? Wie entstehen sie? Wie sehen sie aus?

• Fragen zu komplexen Zusammenhang: Was ist ein Komet? Was ist das Weltall? Was sind Galaxien? Welche Planeten gibt es?

Gibt es außerirdisches Leben?

• Fragen zur Ästhetik “Fremder Welten”

• Wie sieht die Sonne aus, wie ist ihre Beschaffenheit?

• Was sind Planeten und wie sehen diese aus?

• Was sind Sterne?

• Weltraum, - Universum - Galaxien - Planeten

Nutzungsvorstellungen

Eine Sternwarte kann unterschiedlich genutzt werden. Wir halten eine aktive Nutzung für Kinder im Alter ab drei Jahren für sinnvoll, da die Kinder sich ab diesem Alter mit Fragen rund um Galaxien und Sterne beschäftigen könnten. Je nach Angebot könnte dies im Rahmen einer kurzen Sternenbeobachtung stattfinden oder über einen längeren Zeitraum beispielsweise in einem Projektkontext. So wäre ein Besuch der Sternwarte für Familien mit Kindern geeignet und genauso für den Besuch einer KiTa-Gruppe bei der Kinder mit ihren pädagogischen Fachkräften in der Sternwarte Welterfahrungen machen und sich Phänomen orientiert mit Beobachtungen aus der Sternwarte heraus beschäftigen können. Hierbei können Kinder angeregt werden Fragen zu stellen und diese gemeinsam mit ihren Fachkräften beantworten.

Die Nutzung erfolgt laut vorangegangenen Präsentationen hauptsächlich durch die Hermann-Lietz-Schule, Studenten der Universität Oldenburg, dem Kinder- und Jugendhospiz, dem „Haus Wolfgang“, Inselbewohner und Touristen. Dabei liegt die touristische Hauptsaison eher im Sommer, während es für die Inselbewohner auch im Winter infrage käme. Spiekeroog selbst hat lediglich eine Kita mit ca. 38 Kindern, d. h. viele Besucher würden vom Festland kommen, daher sollte man eine eventuelle Übernachtung mit einplanen.

Zeiten der Nutzung

Bei schlechtem Wetter ist eine Anreise schwierig, da die Sternwarte ca. 2,5 Kilometer vom Zentrum auf Spiekeroog entfernt ist. Durch das Verbot Autos zu nutzen und teilweise auch Fahrräder, ist man gezwungen den Weg zu Fuß zurückzulegen. Bei schönem Wetter könnte die Sternwarte stark frequentiert werden, es besteht damit aber auch die Möglichkeit aus der Sonne zu kommen und die Sternwarte bietet eine Fülle an Abwechslung. Somit ist sie auch als Ausflugsziel sehr gut geeignet.

Ein Nachteil in den Nutzungszeiten entsteht gerade im Sommer für das Teleskop, denn dieses ist nur bei Dunkelheit nutzbar und ist für jüngere Kinder damit nur im Winter geeignet.

Ebenfalls kann der 360° Raum nur genutzt werden, wenn das Teleskop zu dieser Zeit nicht aktiv genutzt wird.

Aufbau/ Räumliches Konzept

Abb. 01: Räumliche Anforderungen

Abb. 02: Erläuterungen zur Innendarstellung

Über den Haupteingang kommt man in den Empfangsbereich (Abb. 02) der gleichzeitig auch als Garderobe dient. Dieser ist mit verschließbaren Spinden versehen mit davor liegender Sitzgelegenheit. So soll ermöglicht werden, dass Besucher “die Hände frei haben”, um sich mit den Räumen zu beschäftigen. Das Sonnensystem in Form eines Mobiles an der Decke, soll erste Neugier wecken. Am Empfang besteht die Möglichkeit Audioguides zu empfangen und damit mehr über das Sonnensystem in Erfahrung zu bringen. Der Weg weiter führt über einen Flur, der bewusst schlicht gehalten wird, da er baulich sehr schmal ist, und stehenbleibende Besucher evtl. den Weg blockieren könnten. In einer Ecke befindet sich eine kleine Küchennische in der das wichtigste Zubehör wie Wasserkocher, Mikrowelle und Mülleimer vorhanden ist. Von dort aus geht es in ein Lager, der auch vom Technikraum aus zugänglich ist. Über den Flur gelangt man dann zum einen zu den Toiletten (Abb. 03), die behindertengerecht ausgestattet sind und über eine Stillund Wickelecke verfügen, und zum anderen in den Hauptraum bzw. Gruppenraum.

Abb. 03: Ideen zu den Umsetzungsbeispielen: Audioguides, WC-Bereich, Schwerkraftstation

Hier befindet sich zur Linken eine Schwerkraftstation (Abb. 03), bei der die Kinder erleben können, wie gleich große Steine eine unterschiedliche Schwere haben und können erfahren wie sich die Schwerkraft auf der Erde verhält als auch z. B. auf dem Mond. Eine Fühlwand daneben (Abb. 04), bei der sie verschiedene Strukturen kennenlernen, hilft Planeten „greifbarer“ zu machen.

Mittig im Raum stehen Zeichentische (Abb. 05). Ein Tisch ist digital ausgestattet und hat eine Art Tablet integriert, in der die Kinder sich ihre favorisierten Sternbilder anzeigen lassen können und die Möglichkeit haben die abzupausen. Der andere Tisch ist ein Zeichentisch an dem die Kinder selbst kreativ werden können. Rechts in der Ecke befindet sich eine Leseecke (Abb. 06) die gleichzeitig als Rückzugsmöglichkeit dient. In einem Bücherregal können sich die Kinder weiter in das Thema Universum vertiefen (Literaturvorschläge in der Checkliste).

Abb. 04: Skizze Fühlwand

Abb. 05: Skizze Zeichentisch

Abb. 06: Skizze Leseecke mit Treppenpodest

Abb. 07: Überarbeiteter Vorschlag zur räumlichen Konzeption

Angrenzend an den Gruppenraum befindet sich der Teleskopraum und der Technikraum, der ebenfalls vom Teleskopraum begehbar ist.

Der Teleskopraum dient in erster Linie dazu, die Sterne zu erkunden. Da aber gerade Kita-Kinder meist eher tagsüber da sein werden, gibt es auch ein 360° Kino. An der Wand entlang sind Matten und Kissen ausgelegt, die bei Bedarf in die angrenzenden Räume verstaut werden können, sodass die Kinder sich gemütlich einen Kurzfilm über beispielsweise die Entstehung des Universums ansehen können.

Lernmöglichkeiten und Bildungspotenzial

Die Sternwarte zeigt sich als funktionaler und als intentionaler Bildungsraum, da es zum einen Kontexte herstellt und zum anderen ein didaktisches Arrangement aufzeigt (vgl. Assinger 2019, S. 6). Kinder und Erwachsene können beim ausüben verschiedener Tätigkeiten, wie lesen, eigene Recherche in der Bücherecke oder das Erstellen von Sternbildern ganz zwanglos und beiläufig lernen (vgl. ebd.). Unser gewähltes Arrangement an Materialien, sind gezielt ausgewählte pädagogische Mittel und es pflegt sich harmonisch in die Gesamtheit der Sternwarte ein. Die Gestaltung ist nicht aufdringlich, zeichnet sich jedoch durch einen hohen Aufforderungscharakter aus (vgl. ebd.). Sie können ihr naturwissenschaftliches Wissen beiläufig weiter vertiefen. Ebenso bietet die Sternwarte die Möglichkeit, erste astronomische Erfahrungen sammeln zu können. Durch die Darstellung des Universums und das Produzieren der eigenen Sternkarten, wird das Universum, so abstrakt die Vorstellung davon auch sei, nah- und erfahrbar gemacht. Durch die unterschiedlichen Stationen werden verschiedene Zugänge ermöglicht. Es werden hier Möglichkeiten geschaffen zur visuellen, auditiven und taktilen Wahrnehmung. Allen Teilnehmenden ist hier die Möglichkeit gegeben, ihre persönlichen Fragen bezüglich des Universums, oder Fragen aus anderen Teilgebieten eigenständig nachzugehen. Hier kann man Antworten finden auf Fragen wie: Was ist ein Stern? Warum leuchten Sterne? Wie sieht die Oberfläche des Mondes aus? Wie fühlt sie sich an? Ebenso bietet die Sternwarte die ideale Möglichkeit des Wahrnehmenden Beobachtens.

Von und mit den Dingen Lernen Unsere Weltwissen-Vitrine zeichnet sich durch verschiedene Objekte aus. Weltwissen-Vitrinen eignen sich um Dinge auszustellen und materialgestützt über Dinge nachzudenken. Auch in der Sternwarte könnten Weltwissen-Vitrinen aufgestellt werden. Auf der Suche nach geeigneten Gegenständen ist der Kreativität keine Grenzen gesetzt: Beim glitzernden Hirsch z. B. könnte man an Sternenstaub denken; beim Telefon an die Kontaktaufnahme mit anderen Lebensformen. Auf den Strümpfen kann man sehr gut Dinosaurier-Astronauten erkennen. Beim Engel könnte man sich die Frage stellen, ob alle in den Himmel kommen. Auf jeden Fall kann man sich durch das UFO, indem ein Außerirdischer sitzt, die Frage stellen: Existiert Leben außerhalb unseres Planeten, wo leben sie und sehen sie so aus wie wir?

Diese Neugier auf Unbekanntes, wird auch als Auslöser für nachhaltiges Lernen in allen Bildungsbereichen gesehen, denn so kann man Gedanken und Handeln neu Erfinden und umgestalten (Bree et. al 2015, S. 4). Damit fördert man die Selbstwirksamkeit, wenn etwas große Freude bereitet und die Bereitschaft besteht, etwas neues zu Lernen und zu Erfahren (vgl. ebd.). Dabei hat jedes Kind

Abb. 08: Weltwissen-Vitrine

seine eigenen Interessen und zu jedem Gegenstand vielleicht eine andere Ansicht oder Geschichte als ein anderes Kind. Kindern werden ermöglicht durch ihre Selbstwirksamkeit, nachhaltige Verknüpfungen von kognitiven, affektiven und sinnlichen Erfahrungsformen zu bekommen (vgl. ebd., S. 5). Aus diesem Grund gibt es keine vermeintlich “richtige” Antworten auf kindliche Frage, denn kindliches Denken ist nicht gleich kindisch. Dies ist meist ein Vorurteil der Erwachsenen, daraus ergibt sich, dass man als Lerngemeinschaft mit dem Kind gemeinsam exploriert, erforscht und verschiedene Sichtweisen kennenlernt, die einen Gegenstand, aus z. B. einer Weltwissen-Vitrine, als Ausgangspunkt haben (vgl. ebd.).

Begleitung durch Erwachsene

Unser didaktisches Konzept für den Arbeitsbereich/Gruppenraum ist in erster Linie auf Kinder zwischen 3 bis 6 Jahren ausgerichtet. Das eingesetzte Material wie:

• Materialien zum Forschen und Erforschen (Teleskop, Kometen-Spielplatz, begleitende Audio-Guides etc.)

• Materialien für differenzierte Gestaltungsprozesse (Aquarellfarben, Pustestifte, Kreide, verschiedenste Papiersorten)

• Materialien rund um den Leuchttisch (Sternbilderkarten, Sonnensystem-Mobile etc.)

• Kinderliteratur in der Sternwarte-Leseecke hat durch seine Ästhetik einen hohen Aufforderungscharakter für diese Altersgruppe und die offene Raumgestaltung lässt ein interessengeleitetes Erkunden des Raumes zu. Die aufgeführten Materialien können in der Checkliste eingesehen werden.

Erwachsene sind dennoch wichtige Begleiter. Sie unterstützen bei der Bedienung einiger Vorrichtungen u. a. beim digitalen Zeichentisch, um dort zu helfen z. B. das Datum der Geburt einzugeben, damit das Kind den Sternhimmel zu diesem Zeitpunkt sehen und abpausen kann.

Darüber hinaus braucht es auch Erwachsene als aufmerksame Zuhörer, die den Kindern Interesse schenken. Denn das Erzählen ermöglicht es Kindern ihre Eindrücke und Erfahrungen in einen subjektiven Sinnzusammenhang zu bringen. Des Weiteren bedarf es den Dialog, um die unterschiedlichen Themen der Aktionsbereiche zu kontextualisieren.

Das Material bietet außerdem Impulse für eine weitere Auseinandersetzung nach dem Besuch. Zum Beispiel könnten die abgepausten Sternbilder auch am nächtlichen Himmel gesucht werden. Es braucht hierbei Erwachsene als aufmerksame Beobachter, die die Interessen der Kinder erkennen und darauf eingehen.

Bildung für nachhaltige Entwicklung

„Das Bildungskonzept ‚Bildung für eine nachhaltige Entwicklung‘ (BNE) hat zum Ziel, Menschen in die Lage zu versetzen, nachhaltig zu denken und zu handeln. Im Mittelpunkt stehen der Mensch und die Auseinandersetzung mit dem Mensch-Natur-Verhältnis, sowie Fragen der Gerechtigkeit. Die Menschen sollen eigenverantwortlich und aktiv die Zukunft gestalten. Damit ist die Hoffnung verbunden, die globalen Herausforderungen zu meistern und die gemeinsamen Lebensgrundlagen zu erhalten. Von daher macht es Sinn, wenn die Menschen von frühester Kindheit an, die dafür nötigen Kompetenzen erwerben.“ (Schipprack 2021, S. 5)

Im Hinblick auf die nachhaltige Entwicklung ist es daher sinnvoll zum einen die Sternwarte mit nachhaltigen Materialien und Möbeln auszustatten (z. B. Sitzmöbel aus Holz), zum anderen aber auch in einem erweiterten Kontext über Umwelterfahrungen mit Kindern nachzudenken. Dies kann am Beispiel der Sternbeobachtung gelingen, indem Kinder lernen, sich als Teil eines großen Systems zu sehen. Dabei ist es nebensächlich, ob dies jetzt das Weltall ist, oder ob unser Planet als eine große Gemeinschaft gesehen wird. Die eigenen Taten haben hierbei immer einen Effekt auf das große Ganze. Deswegen ist es in der Sternwarte von höchster Bedeutung, möglichst ressourcenschonend zu planen und zu arbeiten. Denn jeder Gegenstand, der in der Sternwarte genutzt wird, muss nicht nur produziert werden, sondern auch mit einem durch fossile Brennstoffe angetrieben Schiff durch ein sensibles Naturschutzgebiet transportiert werden. Schon mit Anreise zur Sternwarte, die in den meisten Fällen zu Fuß stattfindet, beginnt die Bildung für nachhaltige Entwicklung.

Exemplarisch haben wir einige Dinge aufgelistet, auf die nachhaltige Entwicklung einzugehen:

• Digitaler Tisch statt immer neu ausgedruckten Vorlagen

• aus recycelten PET Flaschen hergestellte Wände und Druckplatten

• Auch wieder eingeschmolzene Wachsmalstifte für Druck

• Meteorit als Informationsort

• Sitzmöbel aus Holz

• Kissen aus Baumwolle

• doppelte Nutzung von Räumen, dadurch kleineres Gebäude

Checkliste Material und Mobiliar

Material zum (Er)Forschen

• Teleskop

• Planetensystem - Mobile

• Audio-Guides

• Bücher

• Universum-Tapete mit Sternbildern

• Leuchtende Sternbilder

• Kometen-Spielplatz

• Steine/Mondsteine (verschieden Replikate)

Material für differenzierte Gestaltungsprozesse

• Aquarellfarben/Acrylfarben

• Pustestifte

• Wachsmalstifte

• Kreide / Kreidestifte

• Folien und Sticker

• unterschiedliche Papiere (z.B. Transparentpapier, Bastelkarton)

• Scheren/Locher

• Stempel

Materialien rund um den Leuchttisch

• Bedienpanel zum Einstellen von Wunschdatum und Uhrzeit

• Papier/Transparentpapier

• Bleistifte unterschiedlicher Stärken

• Sternbilderkarten mit Relief zum abpausen

• Planetensystem als Transparentfolie

Kinderliteratur (Auswahl)

• Cowan, L., & Toledano, D. (2019). Mein Buch vom Mond (A.-C. Saure, Übers.; 1. Auflage). Usborne.

• Dambeck, T. (2017). Kindernaturführer Welcher Stern ist das? Sternbilder und Planeten entdecken. Kosmos.

• Engelmann, J. (2019). Meine erste Sternkarte. Kosmos

• Englert, S., & Brandstetter, J. (o. J.). Frag doch mal ... [die Maus]?! - Sterne und Planeten. Carlsen.

• Gallerani, S. & Orofino, M. C. (2021). Das Weltall. Ein Spaziergang durch die Geheimnisse des Universums. Carlsen.

• Gater, W., Rizza, A., & Long, D. (2021). Wundervolle Welt der Sterne (B. Reit, Übers.). DK.

• Geis, P. (2021). Rund um die Sonne - Das Weltall zum Staunen und Entdecken. Gerstenberg.

• Greenwood, M., & Peter Bull Art Studio (Hrsg.). (2011). Kinder-Weltraumatlas: mit Pop-up-Planeten. Dorling Kindersley.

• Hahn, H. & Weiland, g. (2017). Drehbare Kosmos-Sternkarte. Sterne finden - Planeten entdecken. Kosmos.

• Hasenjäger, M. (2021). Ein kleiner blauer Punkt (3. Auflage). Magellan.

• Hawking, L. & S. (2011). Die unglaubliche Reise ins Universum. cbt.

• Jones, R. L., Giaufret, B., & Rusiná, E. (Hrsg.). (2016). Aufklappen und Entdecken: im Weltraum: mit über 70 Klappen und ausklappbarer Panoramaseite (3. Auflage 2016). Usborne.

• Jones, R. L., Giaufret, B., & Rusiná, E. (Hrsg.). (2016). Aufklappen und Entdecken: im Weltraum: mit über 70 Klappen und ausklappbarer Panoramaseite (3. Auflage 2016). Usborne.

• König, M. & Binnenwies, S. (2019).Bildatlas der Galaxien. Kosmos.

• Oseid, K. (2018). Was wir in den Sternen sehen: Eine bezaubernde reise zu strahlenden Himmelskörpern. Landwirtschaftsvlg.

• Rohlje,H., Rommel, M., & Hauke Rohlje, M. R. H. M.-V. G. (2021). Der Mond und seine Freunde.

• Saviauk, A. (2020). Mein erstes Teleskop. Spannendes und praktisches Handbuch für Kinder.

• Schittenhelm, K. M. (2016). Sterne finden ganz einfach. Die 25 schönsten Sternbilder sicher erkennen. Kosmos.

• Weber, S. (2019). Die kleine Eule fliegt zu den Sternen. Oetinger.

• Williman, D. (2014). Professor Astrokatz. Universum ohne Grenzen. nordSüd Verlag.

• Wittmann,

• M., & Windecker, J. (2018). Planeten und Sterne: einfach gut erklärt! Carlsen.

UTKIEK SPIEKEROOG – NATURENTDECKER – „DA KIEKSTE“

Ann-Christin Abeln, Janika Krallmann, Janika Stöppelkamp, Roxana Gilster

Bedeutung der Vogelwarte für Kinder im Alter von 3-6 Jahren

Kinder stellen viele Fragen an ihre Umgebung. Auch der Beobachtungsturm schafft viele Anreize für Fragen rund um die Vogelwelt und darüber hinaus. Teilweise lassen sich die Fragen der Kinder durch Informationstafeln oder Bücher im Beobachtungsturm klären. Einige der Fragen laden jedoch zum Philosophieren ein. Hier ein paar beispielhafte Fra-gen, die sich Kinder stellen könnten:

Wie viele Vögel gibt es?

Haben Vögel ein Lieblingsessen?

Warum können Vögel fliegen?

Haben Vögel Höhenangst?

Wie ist es zu fliegen?

Haben Vögel Freunde?

Warum gibt es Vögel?

Warum sind alle Lebewesen anders?

Warum können Menschen nicht fliegen?

Fliegen Vögel gerne?

Wie hoch ist der Himmel?

Woher hat der Vogel seine Federn?

Wie hoch können Vögel fliegen?

Woher kommen Wolken?

Um Impulse für Diskussionen und spannende Gespräche zu schaffen, sind diese Fragen auf Informationstafeln im Eingangsbereich zu finden.

Nutzungsvorstellungen

Der Beobachtungsturm „Utkiek“ kann auf vielfältige Weise von Kitagruppen, Erwachsenen, Kindern und Jugendlichen genutzt werden. Zudem dient er als spannendes Ausflugsziel für Touristen. Hier können Vögel, andere Tiere und die Natur beobachtet werden. Zu diesem Zweck stehen auch Ferngläser bereit. Um das Gesehene festzuhalten, können Fotos ge-macht sowie Bilder gemalt werden. Auftretende Fragen können mithilfe von Informations-tafeln und Büchern geklärt werden. An Hör- und Fühlstationen kann die Tierwelt mit ver-schiedenen Sinnen erforscht werden. Gleichzeitig stellt der Beobachtungsturm auch einen Rückzugsort zum Nachdenken und Wohlfühlen dar. Hierfür gibt es auch diverse Sitzmöglichkeiten. Auch die Vögel können hier verweilen, da eine Futterstelle für sie eingerichtet wurde.

Zeiten der Nutzung

Der Beobachtungsturm kann zu jeder Jahres- und Tageszeit besucht werden.

Aufbau/ Räumliches Konzept

Abb. 01: Räumliches Konzept

Abb .02: Übersicht der Raumelemente

Abb. 03: Eingangsbereich im Erdgeschoss

Abb. 05: Beobachtungsbereich im Obergeschoss

Abb. 04: Lesebereich im Erdgeschoss

06: Obergeschoss

Erläuterungen zur Innendarstellung

Um den Beobachtungsturm barrierefrei zu gestalten, gibt es zusätzlich zu der Treppe eine Rampe, um es Rollstuhlfahrern oder auch Eltern mit Kinderwagen zu ermöglichen, auf den Beobachtungsturm zu gelangen. An der rechten Seite der Treppe ist zusätzlich ein Handlauf, der kleinen Kindern, oder älteren Menschen Sicherheit beim Gehen bietet. Gleichzeitig trennt er Treppe und Rampe voneinander. Zusätzlich sind an den Treppenstufen Zahlen angebracht, die Kinder in ihren mathematischen Fähigkeiten stärken und zum Zählen anregen. In dem linken Eingangsbereich für das Erdgeschoss sind Fühlkästen mit diversen Federn, Fellimitate etc. von Tieren, die in der Umgebung zu finden sind. Dazu gibt es Hörstationen, mit den jeweilig dazugehörigen Tiergeräuschen. Im Erdgeschoss angelangt, ist der Raum geschlossen, um vor Wettereinflüssen geschützt zu sein. In diesem Raum dient ein großes Fenster als Lichtquelle und Möglichkeit, die Aussicht zu bewundern. In dem Raum befinden sich sowohl Sitzmöglichkeiten für Erwachsene als auch für Kinder. In einer Kiste lagern Decken, Ferngläser, Taschenlampen und Vogelfutter. Neben ihr ist ein Schrank, in dem sich Sachbücher und Bilderbücher befinden.

Das erste Obergeschoss hat ein Panoramafenster. Hier steht eine Kiste, in der sich Malutensilien befinden. Zudem stehen Staffeleien zur Verfügung, auf denen das Beobachtete zu Papier gebracht werden kann. Allerdings bietet auch ein Tisch mit Stühlen die Möglichkeit, auf einer anderen Ebene zu malen.

Im zweiten Obergeschoss befindet sich eine Aussichtsplattform, von der mithilfe von verschiedenen Ferngläsern die Natur, Vögel und andere Tiere beobachtet werden können. Zudem kann auf natürliche Weise den Klängen der Natur gelauscht werden.

Auf allen Ebenen sind Hocker vorhanden, mit denen auch die kleinen Besucher die Aus-sicht genießen können. Außerdem befinden sich auf dem gesamten Gelände Mülleimer zur ordnungsgemäßen Müllentsorgung.

Lernmöglichkeiten und Bildungspotenzial

Um nachhaltige Eindrücke zu erfahren, sollen vielfältige Wahrnehmungsweisen ermöglicht werden. Dabei sollen sowohl Fern- und Körpersinne als auch Gefühlswahrnehmungen angesprochen werden. Dies geschieht unter anderem durch Fühlkästen, Geräuschboxen und verschiedenen Möglichkeiten zur Beobachtung. Als generelles Ziel des Beobachtungsturmes kann die Erregung ästhetischer Aufmerksamkeit, und die daraus resultierenden ästhetischen Erfahrungen gesehen werden. Diese können ebenfalls auf ästhetische Weise durch Zeichnungen und Gemälde festgehalten werden, wobei die Feinmotorik gestärkt wird. Zudem kann durch Bücher und Infotafeln Wissen über die Flora und Fauna erwor-ben werden. Des Weiteren profitiert die Sprachentwicklung von dem Lesen der Bücher und Gesprächen über verschiedene Themen. Durch die Zahlen an der Treppe werden ebenfalls mathematische Erfahrungen gesammelt. Motorische Fähigkeiten können z.B. durch das Treppensteigen geschult werden.

Abb.

Von und mit den Dingen Lernen Weltwissen-Vitrine können mit folgenden Materialien und Gegenständen gefüllt werden: verschiedene Gegenstände bezüglich des Lebensraumes und der Nahrung von Vögeln, Mittel zur Beobachtung und Dokumentation, verschiedene Bücher zur Wissensaneignung sowie Figuren zur näheren Betrachtung von Vögeln.

Begleitung durch Erwachsene Kinder brauchen Erwachsene, …

• die Infotafeln vorlesen.

• die sie zum Entdecken anregen.

• die sich auf das Entdecken einlassen.

• die ihnen Sicherheit bieten. die als Gesprächspartner dienen.

BNE – Bildung für nachhaltige Entwicklung

Die Kinder lernen die Natur und ihre Lebenswelten zu schätzen und werden durch Informationstafeln unter anderem auf Artensterben, Fressverhalten und den Umgang mit Müll aufmerksam gemacht. Zudem wird das Wissen der Kinder und auch der Erwachsenen durch altersgemäße Sachbücher erweitert.

Abb. 07: Weltwissen-Vitrine

Anforderungsliste

-Hocker/ Erhöhungen

-Tische und Stühle

-Kiste zum wetterfesten Verstauen

-Treppengeländer

-Holztür

-Staffeleien

-Bücher

-Stifte / Federn (Tinte)

-Papier

-Mülleimer

-Ferngläser

-Bänke und Tisch für die Sitzecke

-Fühlkisten

-Hörstationen

-Informationstafeln

-Erdgeschoss zu einem geschlossenen Raum umfunktionieren

-Zahlen auf den Treppenstufen

-Rampe für Kinderwägen und Rollstühle

-Decken

-Taschenlampen

-Vogelfutterstelle + Vogelfutter

-Kompass im zweiten Obergeschoss

DANKSAGUNG

Die Idee zu der interdisziplinären Lehrveranstaltung „Nachhaltiges Bauen auf der Insel Spiekeroog“ fußt auf einem im Sommersemester 2020 durchgeführten Lehrprojekt, dass die Dozent*innen Anja Willmann, Lena-Sophie Kaiser, Sebastian Hollermann und Roland Pesch im Zuge des Neuberufenenprogrammes der Hochschule Emden/Leer und der Jade Hochschule konzipiert und durchgeführt hatten. Das Lehrprojekt zielte ab auf die fiktive Planung, Gestaltung und bauliche Umsetzung einer Insel-KiTa auf Spiekeroog, musste aufgrund der Corona Pandemie aber online durchgeführt werden. Hiermit entfiel eine vorgesehene mehrtägige Insel-Exkursion, sehr zum Bedauern von Studierenden, Lehrenden und weiteren Beteiligten. Aufgrund der allseitigen positiven Resonanz plante das Dozent*innen-Team im Wintersemester 2021/22 eine weitere interdisziplinäre Spiekeroog-Veranstaltung zum nachhaltigen Bauen auf der Insel ein. Die Studierenden waren dabei mit einem aktuellen Anwendungsfall konfrontiert, der am besten in einem interdisziplinären Kontext unter besonderer Berücksichtigung digi-taler Geotools behandelt werden kann. Im Ergebnis war es erneut beeindruckend zu erfahren, mit welchem Engagement und Motivation sich die Studierenden trotz der großen interdisziplinären Spannweite in die Thematik einfinden konnten und mit sehr guten Projektideen zu alternativen, auf die besonderen Inselverhältnisse ausgerichte-ten architektonischen Konzepten im Ergebnis überzeugen konnten. Den Studierenden aus den Fachdisziplinen Architektur, Bauingenieurwesen und der Angewandten Geo-däsie sei an dieser Stelle dafür herzlich gedankt. Die Lehrveranstaltung inkl. Exkursion wäre aber nicht so erfolgreich gewesen, hätten sich betroffenene Akteur*innen vor Ort nicht mit derart großem Interesse aktiv in die studentischen Arbeiten eingebracht. Dabei war es für Studierende und Lehrende wichtig zu erfahren, mit welchen besonderen Problemen die Insel aufgrund von Touris-mus, Baugrundknappheit und Klimawandel zu kämpfen hat. Für die aktive Begleitung der Studierenden während der Exkursion sei an dieser Stelle ganz herzlich Swaantje Fock (Geschäftsführerin Nationalpark-Haus Wittbülten), Emma-Marie Berndt (Christli-cher Verein Junger Menschen, Spiekeroog, Hausleitung), Matthias Piszczan (ehema-liger Bürgermeister von Spiekeroog) und Florian Fock (Leiter der Hermann-Lietz-Schule) gedankt. Für die engagierte Evaluierung der studentischen Bauprojekte in einer Online Veranstaltung am Ende des Semesters gilt Entsprechendes auch für Prof. Dr. Volker Droste (Architekturbüro Droste Droste & Urban) und Andreas Gol-lenstede (Abteilung Geoinformation des Fachbereichs BGG). Für die Unterbringung und hervorragende Bewirtung im CVJM Haus gilt unser Dank Frau Emma-Marie Berndt und den Bediensteten vor Ort. Dem Kapitän des Fischkutter Gorch Fock Wil-helm Hermanus Jacobs danken wir sehr für die sichere Hin- und Rückreise auf die schöne Insel Spiekeroog.

Die Exkursion wurde durch die wissenschaftlichen Hilfskräfte Hanaa Mohammad (Master Architekur), Marco Kiewit, Lukas Hermeling (beide Master Geoinformations-wissenschaften) in der Planung und Durchführung wesentlich unterstützt. Allen dreien sei an dieser Stelle ebenfalls gedankt. Die abschließende mit großem Aufwand und Engagement durchgeführte Dokumentation und Publikation der Ergebnisse der Lehr-veranstaltung in Form des hier vorgestellten Buches ist keinesfalls selbstverständlich. Deshalb möchten wir Dozent*innen uns ausdrücklich und umfassend bei Sina Hage und Hanaa Mohammad bedanken.

Vielen Dank!

WISSENSCHAFTLICHE

HILFSKRÄFTE

Hanaa Mohammad

Marco Kiewit

Lukas Hermeling

JURY

Swaantje Fock (Geschäftsführerin Nationalpark-Haus Wittbülten)

Matthias Piszczan (ehemaliger Bürgermeister von Spiekeroog)

Prof. Dr. Volker Droste (2021 u.a. Vorsitzender des Architekturwettbewerbs um die neue Strandhalle auf Spiekeroog)

Andreas Gollenstede (Geowissenschaftler)

Sina Hage (interdisziplinäre wissenschaftliche Mitarbeiterin)

Florian Fock (Leiter der Hermnn-Lietz-Schule)

DIDAKTIK

Prof. Dr. Dr. Christof Arn

STUDIERENDE GEOINFORMATION

Chris Arends

Sven Averhof

Blohsei Gerrit

Lukas Dierkes

Janine Görgens

Lukas Hermeling

Jannick Mateus de Oliveira

Conde

Lara Meyer

Michael Minnich

Franz Rücker

Marc Christoph

Lennart Schwager

Franziska Wellmann

PÄDAGOGIK

Ann-Christin Abeln

Janika Krallmann

Janika Stöppelkamp

Roxana Gilster

Caroline Proba

Tanja Natschke

Helene Paschek

Anja Müller

ARCHITEKTUR

Rüdiger Warnecke

Tobias Friedrichs

Marie Meinecke

Laura Klaproth

Bita Aslani

Anna-Sophie Schweers

Sascha Kerkhoff

Marina Prues

Michael Prues

Lena Horchler

BAUWESEN

Marvin Albers

Felix Eling

Christian Gels

Lennard Löcken

Peer Sanderseld

Hanna Saathoff

Jelena Lüers

Marlene Nobbe

Cheyenne Wilkmann

Malte Rühe-Müller

Kevin Stahlbaum

Christina Schwindeler

Alicia Schwarz

Birgit Sinnigen

PRESSE

Nachhaltiges Bauen auf der Insel Spiekeroog. Studierende erarbeiten mit agiler Didaktik zukunftsorientierte Bau-Projekte. IN: JADE WELT vom 10.02.2022

Interdisziplinäres Lehr-Lernprojekt auf der Insel Spiekeroog. Studierende erarbeiten fachübergreifend komplexe praxisorientierte Aufgaben IN: JADE WELT vom 11.11.2021

Irgendwann ist man ganz allein. Prof. Dr. Sebastian Hollermann kennt die Grüne Insel privat und beruflich. IN: Spiekerooger Inselbote Nr. 19 vom 03.09.2022

OPEN EDUCATIONAL RESOURCES (OER) PUBLIKATIONEN

Methoden der agilen Hochschullehre im interdisziplinären Kontext.Tanja Natschke, Caroline Proba, Lena S. Kaiser, CC-BYSA (4.0 ) IN: www.twillo.de/oer

WISSENSCHAFTLICHE PUBLIKATIONEN

Willmann, Anja; Kaiser, Lena, Pesch, Roland and Sebastian Hollermann. „Inselkita Spiekeroog. Energy Efficient Design of an Environmental Kindergarden for Early Childhood Education on the Island Spiekeroog - A Collaborative-Transdisciplinary Higher Education Teaching Project.“ International Transdisciplinary Conference ITD21, Zurich, Switzerland. Sept 13-17, 2021.

IN DER REIHE BISHER ERSCHIENEN:

Hollermann, Sebastian, Kaiser, Lena, Pesch, Roland und Anja Willmann (Hrsg.) „Inselkita Spiekeroog. Interdisziplinäres Lehrprojekt.“ 1. Aufl., Brune-Mettcker Druck- und Verlags-GmbH, Wilhelmshaven, Deutschland, 2020. ISNB 9783941929142

1. Auflage - 2022

VERLAG

Das Copyright für die Texte liegt bei den Autoren

Das Copyright für die Abbildungen liegt bei den Fotografen/ Inhabern der Bildrechte.

Alle Rechte vorbehalten

Covermotiv: Hanaa Mohammad, 2022

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ISBN 978-3-9823881-1-3

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