Städtebauliche Planungen
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Städtebauliche Planung 1 Städtebauliche Planung: Dipl.- Ing. Friedrich W. Figge Architekten und Ingenieure Hauptstraße 74 42349 Wuppertal Fon: 0202-24743-0 Fax: 0202-24743-30 [email protected] www.figge-architekten.de Abb. Titelseite Dipl.- Ing. Friedrich W. Figge IG Kruppwald & Knippenburg, Bottrop Dipl.- Ing. Kai Figge Aufwertung der Kreuzung Dipl.- Ing. Katherina Schmidt An der Knippenburg/ Brakerstraße Dipl.- Ing. Simone Piller Quelle: Figge Architekten Cand. Arch. Jessica Scholtyssek Im Auftrag der Technischen Universität Kaiserslautern, Volkswirtschaftslehre, insbesondere Wirtschaftspolitik und internationale Wirtschaftsbeziehungen, Prof. Dr. M. von Hauff, Kaiserlautern Abschlussbericht „Stadtplanung“ im Rahmen des Projekts: "Zero Emission Park - länderübergreifendes Modellprojekt zur Entwicklung von nachhaltigen Gewerbegebieten in Deutschland" März, 2010 2 Forschungsprogramm Nationale Stadtentwicklungspolitik „Klimaschutz – die Stadt von morgen bauen“ Im Auftrag des Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) Im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) Deichmanns Aue 31-37, 53179 Bonn Projektlaufzeit 01.01.2008 bis 31.10.2010 Aktenzeichen Z 6 – 10.04.05.510933 Zuwendungsempfänger Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Volkswirtschaftslehre, insbesondere Wirtschaftspolitik und internationale Wirtschaftsbeziehungen, Professor Dr. Michael von Hauff Gottlieb-Daimler-Straße, Geb. 42/Raum 406, 67663 Kaiserslautern Fon: +49 (0)631/205-3763, Fax: ++49 (0)631/205-3767 E-Mail: [email protected], URL: http://www-vwl2.wiwi.uni-kl.de Projektmanagement (Konzeption, Projektleitung, Koordination) Veronika Wolf, Wissenschaftliche Mitarbeiterin 15.02.2008-30.09.2008 Technische Universität Kaiserslautern, VWL 01.10.2008-30.11.2009 Universität Oldenburg, Wirtschaftsinformatik Projektbüro Remscheid Telefon +49.2191.61664 E-Mail:[email protected] URL:http://www.zeroemissionpark.de 3 Seite 1.0 Einleitung 2.0 Systemische Betrachtung der Gewerbegebiete 11 2.1 Visualisierung Gewerbegebiet als geschlossenes System 11 2.2 Einzelunternehmen im Gewerbegebiet 12 3.0 Energetische Untersuchung und Darstellung der Gewerbegebiete 13 3.1 Einzelbetrachtung 13 3.2 Gesamtbetrachtung 14 4.0 Städtebauliche Planung 15 4.1 Bebauungspläne oder Lagepläne 17 4.1.1 Bebauungsplan Bottrop 17 4.1.2 Lageplan Innovations- und Technologiepark Bremen 18 4.1.3 Masterplan Innovations- und Technologiepark Bremen 19 4.1.4 Lageplan Industriegebiet „IG Nord“ Kaiserslautern 20 4.2 Beziehung Wohnen / Arbeit / Erholung 21 4.2.1 Beziehung Wohnen/ Arbeit / Erholung Am Kruppwald / An der Knippenburg 21 4.2.2 Beziehung Wohnen/ Arbeit / Erholung Innovations- und Technologiepark Bremen 22 4.2.3 Beziehung Wohnen/ Arbeit / Erholung Industriegebiet „IG Nord“ Kaiserslautern 23 4.3 Aufenthaltsqualität/ Freiraum- und Grünplanung 24 4.3.1 Grünordnung Am Kruppwald / An der Knippenburg 25 4.3.2 Grünordnung Innovations- und Technologiepark Bremen 26 4.3.3 Grünordnung Industriegebiet „IG Nord“ Kaiserslautern 27 4.4 Erscheinungsbild / Identität / ortsprägende Potentiale 28 4.4.1 Erscheinungsbild / Identität / ortsprägende Potentiale Am Kruppwald/An der Knippenburg 29 4.4.2 Erscheinungsbild / Identität / ortsprägende Potentiale Innovations- und Technologiepark Bremen 4 6 30 Seite 4.5 Flächenmanagement 31 4.5.1 Versiegelung der Grundflächen 31 4.5.2 Versiegelung am Kruppwald / Knippenburg 33 4.5.3 Auswertung der Versiegelung 34 4.5.4 Versiegelung Innovations- und Technologiepark Bremen 35 4.5.5 Auswertung der Versiegelung 36 4.5.6 Versiegelung Industriegebiet „IG Nord“ Kaiserslautern 37 4.5.7 Auswertung der Versiegelung 37 5.0 Energetische Bauteilbetrachtung der Gebäude 38 5.1 Energetische Betrachtung der Gebäudehülle 38 5.2 Begrünung von Dach und Fassade 40 6.0 Solarenergiegewinnung über Dach und Fassade 41 7.0 Exemplarische energetische Industriegebäudesanierung 43 7.1 Erfassung aller Gebäudetypen, Bedarfsanalyse 43 7.2 Zusammenstellung der Energieverbrauchswerte 47 7.3 Bilanzierung des IST- Zustandes bzgl. CO2- Emissionen 47 7.4 Ausarbeitung von Sanierungszielen und Umsetzungsvorschlägen 49 7.5 Darstellung der Einsparpotentiale mit verschiedenen Varianten 51 7.6 Überprüfung der Wirtschaftlichkeit und Fazit 53 8.0 Übersicht und städtebauliche Betrachtung 54 8.1 Exemplarische Analyse von Straßenquerschnitten An der Knippenburg 55 8.2 Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße – Isometrie 56 8.3 Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße – Perspektive 57 Literaturverzeichnis 58 Abbildungen 60 Tabellen 61 5 1.0 Einleitung Auf die Fragestellung wie bestehende Gewerbe – und Industriegebiete ressourcenschonend und klimaneutral zeitgemäß zu verändern und zu entwickeln sind, werden im Projektbaustein „Städtebauliche Planung“ folgende stadt- und objektbildenden Aufgaben untersucht: - städtebaulicher Entwurf zur Aufenthaltsqualität und zum Erscheinungsbild - Untersuchung der Gebäudestrukturen und Flächenoptimierungspotentiale - exemplarische, energetische Industriegebäude- Sanierung - exemplarische Untersuchung zur Nutzung von Dächern für Solarenergie (Materialien usw.) Zur Annäherung an die Aufgabe wird zurückgegriffen auf die vorliegenden Bestandsaufnahmen in Bottrop (Abb.1), Bremen (Eberswalde) und Kaiserlautern des Instituts für Stadtplanung und Städtebau Universität Duisburg - Essen. Es liegen dort raumordnerische, verkehrliche, stadtgestalterische Analysen und deren vergleichende Bewertung vor. Abb.1: Industriegebiet Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop Quelle: www.google.de/maps Zur Stadtplanung Stadt- und Regionalplanung, also die Region, die Stadt, die Stadtteile, die Industrie- und Gewerbegebiete, die Gebäudeanlagen sind systemisch, d.h. auf die wechselseitigen Beziehungen der Teile mit dem Ganzen hin, zu betrachten. Sie repräsentieren in ihrem jeweiligen Zustand den gesellschaftlichen Zeitgeist und sind mit den Mitteln der Ingenieur- und Geisteswissenschaften und mit den Mitteln der städtebaulichen Planung beeinflussbar und vor allem im nachhaltigen Sinne wandlungsfähig und veränderbar. Dies denn auch zu tun ist eine große methodische Herausforderung. Sie erfordert Mut zur Vision und zum Experiment. Die systemische Betrachtung heißt aber auch, dass heute „städtebauliche Qualität“ in all ihren Erscheinungsformen wesentlich nur mit einer funktionalen Durchmischung erreicht werden kann. Das heißt weiter für diese Arbeit, dass die Ideale der Charta von Athen 1933, die Entflechtung städtischer Funktionsbereiche mit der Zielsetzung Trennung von Wohnen, Arbeiten und Erholung, hinsichtlich der Einbindung oder Ausgliederung von Gewerbegebieten in der Stadt und auf dem Land in ihrer Wirkung und damit insbesondere hinsichtlich der verkehrlichen Konsequenzen zu hinterfragen sind. 6 Die aus der Funktionstrennung resultierenden verkehrsbedingten CO 2- Emissionen sind progressiv nur mit radikalen stadtplanerischen Ansätzen zu verbessern. Diese lassen sich allerdings nur im Arbeitsdialog mit der Politik, der Planung, der Wirtschaft, den Bewohnern und der Gesellschaft erarbeiten. Stadtplanung muss in diesem Sinne neu gedacht und justiert werden und kann vor allem über Raum- und Flächenpolitik, über öffentliche Kommunikation und Beteiligung der Betroffenen sowie über beispielhafte, innovative Projekte steuernd wirksam werden. Das Instrumentarium zur veränderten Zielbetrachtung in Politik und Planung ist vorhanden und anwendbar. Für neu zu planende Industrieanlagen oder auch Industriegebiete müssen diese Instrumente selbstverständlich vorgedacht und genutzt werden. Für bestehende, insbesondere monofunktionale Gewerbegebiete ist vielfach die verträgliche Durchmischung oder Verflechtung von Wohnen, Arbeiten und Erholen, die Anbindung an städtische Strukturen schwieriger. Hier gilt es die damit verbundenen Möglichkeiten zur Veränderung und die zusätzlichen Gewinne aus „gemeinsamen Handeln“ zu finden. Der Grundsatz „Gemeinnutz geht vor Eigennutz“ kann mit dieser Zielsetzung im Sinne einer Prävention von klimarelevanten Emissionen durch Planung neu formuliert und sozusagen mit einer nachhaltigen These im Sinne von „sowohl – als auch“, also die Gleichzeitigkeit betonend, verstanden werden: „Gemeinnutz ist Eigennutz“. Abb.2: Bachlauf im Industriegebiet Bottrop mit Tetraeder Abb.3: Gewerbenahes Wohngebiet in Bottrop mit Malakoffturm Quelle: Figge Architekten Aufenthaltsqualität und Erscheinungsbild von städtischen Quartieren werden über räumliche erfassbare Strukturen mit jeweils ortsspezifischen natürlichen (Abb.2) und baulichen (Abb.3) Elementen bestimmt. Zur erwünschten Identitätsbildung gehören qualifizierte formgebende Besonderheiten im Gebiet, die mit weiteren gestalterischen Maßnahmen ergänzt oder aufgeladen werden können. Die Überprüfung und Verbesserung der Aufenthaltsqualität und des Erscheinungsbildes bestehender Gewerbegebiete ergibt in der Regel geringe quantifizierbare Einsparungen. Dennoch ergeben sich qualitativ beschreibbare positive Wirkungen, die indirekt zu Reduktionen von CO 2-Emissionen beitragen und als Minderungspotential errechnet werden können. Das tatsächliche Minderungspotential ist höher anzusetzen als das rein rechnerische Potential, da mit diesen Maßnahmen zusätzliche positive Effekte wie Akzeptanz in der nachbarschaftlichen Umgebung, 7 Öffentlichkeitswirkung auf Kunden und Besucher und verändertes Nutzerverhalten von Unternehmern, Mitarbeitern und Bewohnern ausgelöst werden. Die systematische Erfassung und Bearbeitung bestehender Gewerbegebiete in diesem Sinne wird entscheidend für eine CO2- Reduzierung in Richtung „emission-o-meter“ sein. Gebäudestrukturen und Flächenoptimierungspotentiale Bestehende Gewerbe- und Industriegebiete weisen in der Regel an den einzelnen Unternehmensstandorten kontinuierlich gewachsene Gebäudeanordnungen und Flächenbelegungen aus. Diese entstanden häufig aus dem jeweils „aktualisierten“ Bedarf der wirtschaftlichen Entwicklung des Unternehmens und stellen rückblickend funktionale Kompromisse in der Gebäudezuordnung, nutzung, -ausnutzung und / oder in der Flächenbelegung des Grundstückes dar. So stellen immer wieder auch „Restgrundstücke“ gebietsspezifische Fehlentwicklungen dar. Abgeschriebene oder durch Outsourcing freigewordene Gebäude oder Flächen verbleiben ungenutzt im Bestand oder werden fremd vermietet. Hier kann zusätzlich zu den internen Aktionen der Unternehmen ein gemeinschaftlicher Blick auf die Nachbarn und auf das Gesamtgebiet Synergien aufzeigen. Mit gemeinsamen Maßnahmen lassen sich zusätzliche Effekte erzielen, z.B.: - Quartiersbezogene und verbrauchernahe Energieversorgung und – gewinnung - Sicherung und Entwicklung von öffentlichen und privaten Grünbeständen und klimatisch bedeutsamen Flächen (Abb. 4 und 5 Chance zur Grünaufwertung kombiniert mit Gewerbegebietsnutzung) - Sicherung und nachhaltige Nutzung lokaler Grundwasservorräte einschließlich speichern oder rückführen von Niederschlagswasser - Verwertungspool von freigezogenen Gebäudeteilen oder Grundstücksflächen Abb.4: Bottrop, Chance für gewerbenahe LKW Nacht- Warteplätze Abb. 5: Bottrop, Emscher zur Renaturierung vorgesehen Quelle: Figge Architekten Eine sinnvolle Ausnutzung von Industrie und Gewerbestandorten, aber auch die notwendige Revitalisierung von innerstädtischen Brachflächen erfordert die Prüfung inwieweit im Einzelfall „Produzieren im Gewerbegebiet“ wirtschaftliche Vorteile bringen kann. „Mehrgeschossiger Industrie- und Gewerbebau kann eine zeitgemäße Antwort zur Problematik begrenzter Flächenressourcen sein. Er ist immer dann sinnvoll, wenn für geeignete Betriebe die 8 Produktion auf mehreren Geschossebenen organisierbar und funktionalen Vorgaben des Materialflusses erfüllbar sind.“1 Energetische Industriegebäude - Sanierung Fertig geplante und gebaute oder nahezu fertig belegte Gewerbegebiete haben mit ihren baulichen Gegebenheiten den Vorteil, dass für die Erstellung der existierenden Gebäude und den bearbeiteten Außenflächen keine Emissionen anfallen. Die Gewinnung und der Transport der Baumaterialien, die Bereitstellung der Infrastruktur, das eigentliche Baugeschehen sind abgerechnet. Wiederum erbringt in der Regel die energetische Gebäudesanierung von bestehenden Gebäudeanlagen auf Grund des erheblichen Verbesserungspotentials deutliche CO 2-Einsparungen für die Gewerbegebiete. Industrieanlagen zählen, wie auch die sonstigen Gebäude, zu langlebigen Gütern. Mit ihrer Herstellung, Errichtung, Nutzung und Bewirtschaftung verursachen sie ca. 30 % der Energie- und Stoffströme. Berücksichtigt man insofern nicht nur den Energiebedarf der Gebäudenutzung, sondern die Gesamtbilanz eines Bauwerks und damit die auch bereits verbaute Primärenergie, hat der Bestand gegenüber Neubauten einen wesentlichen Startvorteil. Der Lebenszyklus von bestehenden Gebäuden wird damit zu einer wesentlichen Chance und Aufgabe zur nachhaltigen Gestaltung in bestehenden Gewerbegebieten. Mit der exemplarisch vorgestellten energetischen Gebäudesanierung werden beispielhaft Entwicklungsschritte zur CO2-Einsparung aufgeführt. Nach der Erfassung der Kenndaten eines Referenzgebäudes und der Festlegung der Abb.6: Unfallkreuzung An der Knippenburg/ Brakerstraße Nutzungszonen wird der Ist- Zustand bilanziert und mit kWh/m²a auf der EnEVSkala in Bezug zum EnEV Anforderungswert dargestellt. In drei Varianten verdeutlichen die zunehmende Ertüchtigung der Hüllflächen und die Veränderung der Energienutzung von Brennwerttechnologie über Kraft-WärmeKopplung mit fossilem Energieträger und KW-K mit erneuerbarem Energieträger die möglichen CO2-Einsparungen. Quelle: Figge Architekten Solarenergie Die solarthermische Nutzung von Dach- und Wandflächen ggf. gepaart mit der Nutzung von Geothermie und/oder Windkraft zeigen weitere Potentiale zur CO2-Einsparung auf. Die Aufgabe „exemplarische Untersuchung zur Nutzung von Dächern für Solarenergie“ wird im Wesentlichen im Aufgabenfeld „Stoffstrommanagement“ abgehandelt. In dieser Bearbeitung gibt es lediglich pauschale Hinweise auf Materialen, Einsatzorte und mögliche Konstruktionen. 1 Figge, F.W., Windgassen, H.E., Dipl.-Ing Architekten: Geschoßbau für Industrie und Gewerbe im Raum Wuppertal - Solingen- Remscheid 9 Zum Abschluss folgen städtebauliche Hinweise zur Aufwertung des Bottroper Gewerbegebietes mit einem spezifischen Vorschlag zur Straßenkreuzungen (Abb.6) (s.S.10). 10 Gestaltung von Straßen und z.B. unfallträchtigen Die Gegenüberstellung der drei zu untersuchenden Gewerbegebiete in der Land- / Stadtbeziehung zeigt bildhaft das Spannungsfeld „Entwicklung von Siedlungsräumen“, aber auch die unmittelbare verkehrliche Auswirkung der Standorte. Dies betrifft sowohl die Erreichbarkeit durch Kunden und Mitarbeiter, als auch die erforderliche Auslegung oder Möglichkeit für den ÖPNV, als auch den Anschluss an Fernverkehre, wie Autobahn, Bahn oder Wasserstraßen. Stadt – Land Bezug der Gewerbegebiete Abb. 7: Gegenüberstellung der drei Gewerbegebiete im städtischen Bezug In Bottrop, Bremen und Kaiserslautern Gewerbegebiet Am Kruppwald und An der Knippenburg: Ein über Jahrzehnte gewachsenes Gewerbegebiet als charakteristische „Gemengelage“ im Stadtgebiet eingebunden Innovationsund Technologiepark Bremen: Ein Dienstleistungsgewerbegebiet am Stadtrand IG Nord, Kaiserslautern: Ein Gewerbegebiet weit draußen vor der Stadt von Dörfern umgeben Quelle: www.google.de/maps Bearbeitung: Figge Architekten 11 2.0 Systemische Betrachtung der Gewerbegebiete Mit Bezug auf die städtebaulichen Bestandsaufnahmen und Analysen der drei Gewerbegebiete sind sowohl die Möglichkeiten und Wege zur Verbesserung des Erscheinungsbildes und der Aufenthaltsqualitäten aufzuzeigen, als auch die Gebäudestrukturen und Flächenpotentiale darzustellen. Weiter ist das Gestaltungspotential für Gebäudeanlagen unter Berücksichtigung einer energetischen Hüllflächenbetrachtung zu untersuchen. Abb. 8: Gewerbegebiet als geschlossenes System Quelle: Figge Architekten 2.1 Visualisierung Gewerbegebiet als geschlossenes System Zur Verdeutlichung dieser Aufgabe werden die Industrie- und Gewerbegebiete zunächst als abstrahiertes geschlossenes System dargestellt. Diverse Stoffströme versorgen das Gebiet und verlassen diese nach Umwandlung mittels verschiedener Transformationsprozesse in unterschiedlichen Aggregatzuständen. Emissionen und Abfälle sind Ergebnis technisch- industrieller Umwandlungsprozesse und müssen mit städtebaulichen und gebäudetechnischen Möglichkeiten und Maßnahmen abgeglichen werden. Weiter soll mit städtebaulichen Mitteln die Wirkung der Gebiete nach außen und nach innen gesteigert werden. Die Begutachtung der Gebiete folgt nicht einem feststehenden Konzept, vielmehr erfordert jedes Gebiet eine eigenständige Betrachtungsweise. Dazu ist die ganzheitliche Betrachtung sowohl des Gebietes in seiner Umgebung erforderlich, als auch die fokussierte Betrachtung der einzelnen Unternehmen auf ihren Grundstücken. 12 2.2 Einzelunternehmen im Gewerbegebiet Abb. 9: Schaubild Synergien im Gewerbegebiet Quelle: Figge Architekten In den Gewerbegebieten sind zunächst jeweils die einzelnen Unternehmensstandorte mit Grundstücken und Gebäuden entsprechend den Kriterien für nachhaltiges Bauen zu betrachten. Im zweiten Schritt ist aufzuzeigen, mit welchen gemeinsamen Maßnahmen, mit welchen Interaktionen und mit welchen technischen, prozessualen und infrastrukturellen Innovationen, sowohl die einzelnen Unternehmen, als auch die Gemeinschaft einen resultierenden gemeinsamen Nutzen zieht, der in CO2- Reduzierung messbar wird. So wie jedes Unternehmen innovativ Produkte entwickelt, können die Unternehmen gemeinsam im Gebiet grundstücksübergreifend innovativ Maßnahmen bearbeiten: - Nutzung von Möglichkeiten zu Flächen sparendem und kompaktemBauen - sparsamer und schonender Umgang mit Bauland - Minimierung des Flächenaufwandes für private und öffentliche Erschließung - Überprüfung des bauplanungsrechtlich zulässigen Rahmens (GFZ/GRZ im Sinne der Ressourcenschonung) - Überprüfung zur Entsiegelung von privaten und öffentlichen Flächen - Freiflächengestaltung mit einheimischen und standortgerechten Vegetationen - Dach- und Fassadenbegrünung - solare Nutzung der Dächer und Fassaden - energetische Überprüfung und Ertüchtigung der Gebäude - naturnahe Bewirtschaftung des Oberflächenwassers - Zisternen zur Brauch-, Grau- und Betriebswassernutzung 13 3.0 Energetische Untersuchung und Darstellung der Gewerbegebiete Im Rahmen der systemischen Betrachtung wird als wichtiger Teilbereich der Ist- und Sollwert zur Energiebilanz der Gebäudeanlagen dargestellt. 3.1 Einzelbetrachtung Die energetische Betrachtung der Gebäudeanlagen erfolgt mit der flächenhaften Zustandserfassung der Gebäudehülle in Bezug auf die funktionalen Zwecke der Gebäudeteile oder –zonen. Zusätzlich müssen die technischen Anlagen zur Konditionierung der Zonen und im Verbund damit die zur Produktion notwendigen betriebstechnischen Anlagen erfasst werden. Die Analyse der Gebäudehülle und der technischen Anlagen zeigen Energieeinsparungspotentiale auf. Die Umsetzung dieser Potentiale ergeben nachhaltig errechnete Co2-Reduktionen, die in der Zielsetzung Richtung Passivhausstandard zu entwickeln sind. Die darüber hinaus gehende Zielsetzung ist, dass eine Grundstücks- und Gebäudeanlage mittels Einsatz nachhaltiger Energiesysteme mehr Energie erzeugt als verbraucht (Energieüberschuss!). Abb.10: Energetische Einzelbetrachtung der Gebäudeanlagen Quelle: Figge Architekten Abb.11: Energetische Gesamtbetrachtung des Gewerbegebiets Quelle: Figge Architekten 14 3.2 Gesamtbetrachtung Weiterführendes Ziel dieser Einzelbetrachtung der Gebäudeanlagen ist, in Kooperation mehrerer Unternehmen oder besser mit allen Teilnehmern im Gewerbegebiet, miteinander Synergien in der Organisation von Flächen und Gebäuden auszumachen und z.B. mit einer vernetzten Energiebeschaffung oder für Energieüberschüsse aus Produktionen oder Rückstände aus Filteranlagen oder Abfällen die Energiebilanzen alleine und gemeinsam Richtung CO2-Reduzierung zu verbessern. Wirksame Einsparkonzepte lassen sich allerdings nur im „good will“ Dialog der Unternehmen mit der Politik, der Fachplanung, den Bewohnern, also „gesellschaftlich“ erarbeiten. Als visuelles Ergebnis kann mit den Farben des emission-o-meter eine energetische Qualitätsaussage für Gebäude und in Addition für das Gebiet, auch fortschreibend für die Zukunft, dargestellt werden. Diese, aus den Gebäuden und dem komplexen Gewerbegebiet entwickelte, 3D- Darstellung sollte möglicherweise in wenigen Jahren als vereinfachte Bestandsaufnahme aus Satellitenbildern zu erstellen sein. Mit dieser Zielsetzung unterstützt das Wirtschaftsministerium NRW aktuell die Umsetzung des Projektes „GeoMonitoring für Energieeffizienz NRW“. Ziel des Projekts ist es, mit thermalen Infrarot-Bildern der Erdbeobachtungssatelliten und mit den vorliegenden Katasterinformationen eine flächenhafte Erfassung des energetischen Zustandes des Gebäudebestandes in NRW zu ermöglichen.2 Die Wärmeabstrahlung der Dächer und Informationen über die Wärmeabstrahlung der Wände ergeben Aussagen über den hüllflächigen Dämmstandard der Gebäudeanlagen. So kann in Zukunft z. B. eine differenzierte energetische Farbkarte im Sinne eines „ emission-o-meter“ für Gewerbegebiete erstellt werden. Weiter ist davon auszugehen, dass als zukünftige Maßnahme alle Bauanträge für neu zu errichtende Gebäude, also auch für Industrie- und Gewerbeanlagen digital erstellt werden und mit dem energetischen „Fußabdruck“ zu versehen sind. Dies gilt gleichermaßen für eine „vereinfachte“ 3DDarstellung der Anlagen, so dass die hier dargestellte Farbdarstellung zum Standard werden wird und in einem 3D – Kataster übernommen wird. Aussagekräftige Kennzahlen der summierten Einzelberechnungen können werden: - Summe Gebietsfläche GF= 100 % - Anteil öffentliche oder private Flächen zur Gebietsfläche % öF oder % pF - Anteil versiegelte oder nicht versiegelte Flächen zur Gebietsfläche % vF oder % nvF - Bebaute Flächen = absolut und GRZ - Baumassenzahl = absolut und GFZ 2 Beteiligte:AG Geomatik der Ruhr-Universität Bochum Dortmunder Center for Geoinformation (CFGI GmbH) Bochumer ESN realis GmbH 15 16 4.0 Städtebauliche Planung Zu den städtebaulichen Vorschlägen zum Erscheinungsbild und zur Aufenthaltsqualität, zum Gebäude- und Flächenmanagement werden zunächst die drei Standorte aufgerufen und hinsichtlich ihrer Entwicklungspotentiale ausgewertet. Ihre Schwächen und Stärken wurden in der Bestandsaufnahme des Instituts für Stadtplanung und Städtebau Universität Duisburg - Essen vergleichend beschrieben und in der Bestandsbewertung wurden die deutlichen Unterschiede der Gebiete aufgezeigt. Im Einzelnen werden untersucht: - 4.1 Bebauungspläne oder Lagepläne - 4.2 Beziehung Wohnen / Arbeit / Erholung - 4.3 Aufenthaltsqualität / Freiraum- und Grünplanung - 4.4 Erscheinungsbild / Identität / Ortsprägende Potentiale - 4.5 Flächenmanagement Darüber hinaus sind weitere Punkte zu berücksichtigen die hier kurz angesprochen werden: Umweltverträglichkeitsprüfung In der Bauleitplanung ist die Umweltverträglichkeitsprüfung ein gesetzlich vorgesehenes Prüfverfahren mit dem die mittelbaren und unmittelbaren Auswirkungen von Vorhaben auf die Umwelt festgestellt und bewertet werden. Dies ist in der Regel eine auf lokale Ereignisse einer Nutzung auf einem Grundstück reagierende, emittentenfixierte Sichtweise. Es geht dabei um die Schutzgüterbetrachtung und deren Umsetzung in der Planung. Zukünftig aber geht es um die Stadt als Ganzes oder auch seine Teile, z.B. Industrie- und Gewerbegebiete als Gesamtemittenten mit einem überregionalen Blickwinkel zu betrachten und zu bewerten. Es geht weniger um reagierendes Planen, sondern um langfristig angelegte Prävention. Kurzfristige Stadtpolitik, Ressortgrenzen, zu enge Förderpraktiken und weitere Abhängigkeiten müssen überwunden werden. Das heißt als Maßnahme, dass geltendes Planrecht, Verfahren und Verfahrensschritte und die städtebaulichen Leitbilder überarbeitet werden müssen. Gestaltungshandbuch Bestehende Gewerbegebiete sind mit Bezug auf die Umgebung, hinsichtlich der gestalterischen, verkehrstechnischen oder auch störenden Wirkung, aber auch in Bezug auf die inneren Qualitäten des Gebietes, also Aufenthaltsqualität, Auffindbarkeit, Repräsentation, Orientierung, Dach- und Fassadenbegrünung, Eingrenzungen, Farb- und Materialgestaltung usw. zu entwickeln. Um die Gebiete in diesem Sinne einer Veränderung oder Verbesserung zuzuführen, bedarf es einer präzisen Bearbeitung entlang des öffentlichen und privaten Bestandes, z. B. mit Unterstützung eines Gestaltungshandbuches. Dies nimmt erstmalig die CO2-Reduzierung über Material- oder Baustoffwechsel oder Bauteilergänzung in den Fokus. Das heißt, dass Ersatzmaßnahmen, z.B. der 17 Austausch vorhandener Materialien (Asphaltbelag durch versickerungsfähiges Pflaster) oder Ergänzung vorhandener Wandaufbauten (Ziegel – Putzmauerwerk + Wärmedämmverbundsystem) oder Hinzufügen einer Fassadenbegrünung oder Solaranlage auf einfache Weise und wirksam einer überschläglichen Prüfung der Maßnahmen und damit der Entscheidungsfindung zugeführt werden können. Gestaltungshandbücher und damit einhergehend Informationsveranstaltungen und Beratungsgespräche werden notwendige begleitende Instrumente zur Qualifizierung eines Gebietes, sowohl nach innen, als auch nach außen. Sie bieten planungsrechtlich abgesicherte Möglichkeiten unter Berücksichtigung der individuellen Gestaltungsfreiheit. Sie dienen der Verwaltung, den Bewohnern, den Mitarbeitern und den Unternehmen als Leitfaden zur Erzielung einer stadträumlichen Qualifikation und zu einer Abstimmung der bestehenden oder zu ergänzenden Gebäudeanlage untereinander, so dass in einem Gebiet eine eigene Identität (Corporate Identity) entsteht. Dies ist die Voraussetzung für die Identifikation aller Beteiligten mit den Gebäuden, dem Gebiet und der Umgebung. Merke: Ordnungsprinzipien zur Gestaltung ermöglichen Vielfalt und verhindern Beliebigkeit. Kurz vor der Weltklimakonferenz in Kopenhagen einigten sich die weltweit führenden Organisationen zum nachhaltigen Bauen zu einer gemeinsamen Methodik zur Erfassung der Klimagase (Common Carbon Metric). Der Gebäude- Kohlenstoffdioxidausstoß wird nun weltweit einheitlich gemessen. Die Berechnungsmethode soll künftig in den etablierten Bewertungssystemen wie z.B. DGNB3, BREEAM4, LEED5 und anderen angewandt werden. Die CO2 – Kennzahlen des angedachten Gestaltungshandbuches für Industrie- und Gewerbegebiete greifen auf diese Berechnungsmethode zurück. Maßnahmen: In einem weiterführenden Projekt erscheint es notwendig, spezifisch ein solches CO2-orientiertes Handbuch zu erstellen. Ein Kriterienkatalog legt die Grundlagen zur Materialwahl mit CO2Kennzahlen, z.B. für m² entsiegelte Asphaltfläche durch Rasengittersteine, m² Dachbegrünung oder m² Fensterersatz mit Dreifachverglasung usw., und wird so zur Basis für ein Handbuch, das jedes Industrie- und Gewerbegebiet individuell einem spezifischen Erscheinungsbild mit einfach zu ermittelnden Leistungsdaten zuführt. 3 Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen Building Research Establishment Environmental Assessment Method 5 Linking Education and Economic Development 4 18 4.1 Bebauungspläne oder Lagepläne Die Auswertung der Bebauungspläne zeigt die ursprüngliche Zielsetzung und die aktuelle Wirkung der realisierten Erschließung und Bebauung im Gebiet und in der Umgebung. Die Anbindung oder auch Distanz der Gebiete zur städtischen oder ländlichen Umgebung bez. Wohnen, Arbeiten und Erholung geben erste wichtige Hinweise auf Potentiale zur CO2- Reduzierung. 4.1.1 Bebauungsplan Industriegebiet Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop Abb. 12: Bebauungsplan IG Kruppwald & Knippenburg Quelle: Stadtplanungsamt Bottrop Bebauungsplanung aus den 60ern Verfahrensvermerke 2004 Plankonzepte 2008 Die baurechtliche Festlegung als Industriegebiet (GI nach § 9 BauNVO) in Bottrop entspricht nicht der tatsächlichen am Ort vorhandenen Nutzungsstruktur, die stärker gewerblich (GE nach § 8 BauNVO) orientiert ist. Die Zielsetzung „GI“ bleibt allerdings im Sinne der Unternehmen bestehen. Dies bedeutet einerseits bessere Entwicklungschancen für die Unternehmen, andererseits aber ein gesteigertes Störpotential für die „Mischnutzung“ der eingestreuten Wohnorte (s.a. Abb. 16). 19 4.1.2 Lageplan Innovations- und Technologiepark Bremen Abb. 13: Lageplan ITP Bremen Quelle: Figge Architekten Das Gewerbegebiet hat einen hohen Anteil an Betrieben aus freiberuflichen Dienstleistungsbereichen (vergleiche § 13 BauNVO). Der Technologiepark mit dem Campus der Universität Bremen erzeugt wenig Güterverkehr. Im Personenverkehr wird überdurchschnittlich auf öffentliche Verkehrsmittel Straßenbahnabschluss- oder nichtmotorisierte individuelle Verkehrsmittel – Fahrräder und auch Fußgänger - zurückgegriffen. 20 4.1.3 Masterplan / städtebauliche Konzeption der Freien Hansestadt Bremen 2006 Abb. 14: Masterplan ITP Bremen Quelle: städtebauliches Konzept, Freie Hansestadt Bremen, Sept. 2006 Für Bremen ist 2006 ein „Masterplan Technologiepark“ aufgestellt worden, der bauliche Nachverdichtungspotentiale aufzeigt. Das Gebiet soll nun nachträglich durchmischt und verdichtet werden. Ziel des Plans ist es, die bisher offene (lückenhafte) Baustruktur in eine kompakte, städtische Baustruktur zu überführen. Um das zu erreichen, widmet der Masterplan auch viele derzeit als Parkplätze genutzte Flächen als potentielle Bauflächen um. 21 4.1.3 Lageplan Industriegebiet „IG Nord“, Kaiserslautern Abb. 15: Lageplan IG Nord/ Kaiserlautern Quelle: Katasterplan Die Stadtrandlage des Industriegebietes ist kritisch zu bewerten. Die Lage in der landwirtschaftlich geprägten Peripherie führt zu hohem Verkehrsaufkommen durch Pendler und Güter. Eine Anbindung an den Personen- und Güterschienenverkehr fehlt. 18 Betriebe mit unterschiedlichen Betriebsgrößen. Die Zuordnung als reines Industriegebiet (GI) entspricht nicht den Nachfragen der Unternehmen, die eher dem Typus des Gewerbegebietes entsprechen. 22 4.2 Beziehung Wohnen / Arbeit / Erholung Historisch gab es vielfach eine anspruchsvolle Gewerbe- und Industriearchitektur, da die Gebäudeanlagen im städtischen Zusammenhang von Wohnen, Arbeiten und Erholen angesiedelt und dargestellt wurden. Mit der Entwicklung und der Zunahme des motorisierten Individualverkehrs wurden diese Verflechtungen aufgegeben. Heute sind nach der Baunutzungsverordnung in Gewerbe- und Industriegebieten rechtlich vorwiegend Gewerbebetriebe zulässig, ausnahmsweise auch Wohnungen, sowie kulturelle, soziale, sportliche u.a. Anlagen. Ziel war Schutz vor Lärm, Geruch, Gefahren. Mit dem Ergebnis der Zersiedelung, der Verkehrszunahme und der entmischten Nutzungen bis hin zur „PendlerPauschale“. Unter Berücksichtigung von Emissions- und Lärmschutz wird die Zusammenführung von Wohnen, Arbeiten und Erholen, wenn möglich, angestrebt. Kurze Wege = weniger Verkehr ergeben das größte Potential für CO2- Reduzierung. Der Wandel ist im Gang und wartet nicht auf Beschlüsse. 4.2.1 Industriegebiet Am Kruppwald und An der Knippenburg, Bottrop Abb. 16: IG Kruppwald & Knippenburg – Wohnen und Arbeiten - Gewerbeverträgliche Durchmischung Quelle: Figge Architekten - Beziehung von Wohnen und Arbeit in der Umgebung - Ausweisung von Wohnnutzung mit Störpotential Das Gewerbegebiet liegt gut positioniert in der Region und in der Stadt mit dem Vorteil der relativen Verkehrsvermeidung aufgrund der Nachbarschaft zu Wohn- und Kerngebieten. Eine über Jahrzehnte 23 gewachsene Mischung aus produzierendem Gewerbe, Logistikunternehmen, Kleinunternehmen und Wohnrudimenten ergibt eine Gemengelage mit Störpotentialen. Günstige ÖPNV-Anbindung, aber Lieferverkehr durch Wohngebiete. Günstig gelegene Wohnsiedlungen, aber einzelne Wohngebäude mit erforderlichem Lärmschutz neben Gewerbebetrieben. 4.2.2 Beziehung Wohnen / Arbeit / Erholung Innovations- und Technologiepark Bremen Abb. 17: ITP Bremen - Wohnen und Arbeiten Quelle: Figge Architekten - Gewerbeverträgliche Durchmischung - Beziehung von Wohnen und Arbeit in der Umgebung Verkehrstechnisch ungünstige Stadtrandlage für überwiegend universitäre Einrichtungen und freiberufliche Dienstleistungen. Dadurch allerdings hohe Bereitschaft zur Annahme des ÖPNV und des nichtmotorisierten Individualverkehrs. Mit der möglichen Nachverdichtung ist eine höhere Durchmischung des Gebietes mit Wohnen, Büros und Gastronomie erwünscht, also mehr Leben nach Dienstschluss durch Folgenutzungen. 24 4.2.3 Beziehung Wohnen / Arbeit / Erholung Industriegebiet „IG Nord“, Kaiserslautern Abb. 18: IG Nord/ Kaiserlautern – Wohnen und Arbeiten Quelle: Figge Architekten - Gewerbeverträgliche Durchmischung - Beziehung von Wohnen und Arbeit in der Umgebung Angelegt als Industriegebiet mit angedachten hohen Güterverkehrsaufkommen. Heute eine isolierte verkehrsträchtige Lage umgeben von Landwirtschaft, draußen vor der Stadt. Flächenintensiv geplant, inzwischen kleinteilig parzelliert. Kaum Folgenutzungen. Keine Anbindung an Wohngebiete. Eine Standortwahl und –entwicklung, die unter nachhaltigen Gesichtspunkten kaum aufzuwerten ist. 25 4.3 Aufenthaltsqualität / Freiraum- und Grünplanung Öffentliche und private Flächen in Gewerbegebieten werden in der Regel mit dem gerade notwendigen Grün ausgestattet. Dies unterschätzt die gestalterische und die psychische Wirkung von Grünanlagen und Wasserflächen und darüber hinaus den Beitrag zur Klimaverbesserung und zur CO2-Reduzierung. Maßnahmen in diesem Bereich erfordern, wenn sie mit der Entstehung der Gebiete und den Unternehmensstandorten entwickelt werden geringe Kosten bei hohem Nutzen. Vielfach geht es darum, bestehende Vorhaben ein wenig anders umzusetzen, ohne dabei mit betrieblichen Interessen in Konflikt zu geraten. Der Pflegeaufwand der Grünanlagen lässt sich mit durchdachten Bewässerungssystemen aus den anfallenden Oberflächenwassern gering halten. Dazu gehört eine vorausschauende richtige Pflanzenwahl, die standörtliche Besonderheiten berücksichtigt. Jedes Unternehmen hat so die Möglichkeit für sich und seine Umgebung das Lokalklima zu beeinflussen. Heiße Sommertage und staubige Luft im Betriebsgelände können durch Minimierung versiegelter Flächen, Fassaden, Dächer, Verwendung von Wasser gemildert werden. Bei entsprechender Außenraumgestaltung können manche Tätigkeiten auch ins Freie verlagert werden, wie Besprechung, Pause usw. Über die Erfüllung rechtlicher Rahmenbedingungen zum Schutz der Ressourcen Luft, Wasser und Boden hinaus, wird vielfach ein umweltfreundliches Image für das Unternehmen erzielt. Veränderungen im Bereich der sportlichen Aktivitäten wie joggen, Nordic Walking, Inlineskaten und Radfahren bekommen zunehmend Raum im täglichen oder wöchentlichen Bewegungsdrang aller und ziehen entsprechende Angebote zunehmend auch in Gewerbegebieten nach sich. Den eigentlichen Wert dieser Frei- und Grünflächen machen die sogenannten weichen Faktoren, wie Verbesserung des Stadtklimas, Aufwertung des menschlichen Lebensraums, Beitrag zur Orientierbarkeit im Stadtgefüge sowie Sicherung der Standortqualität als Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Gewerbegebieten aus. Verbesserungen in diesem Bereich steigern somit das Image und damit den Gesamtwert dieser Gebiete (Stadtteilentwicklung Wien 2005). 26 4.3.1 Aufenthaltsqualität / Grünordnung Industriegebiet Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop Abb. 19: IG Kruppwald & Knippenburg – Grünflächen/ Aufwertungspotentiale Quelle: Figge Architekten Das nahezu komplett belegte Gewerbegebiet weist geringe raumbildende oder –gestaltende Qualitäten auf. Eher ungeplant gibt es allerdings eine Anzahl kleinerer und größerer zusammenhängender Grünflächen, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Gebietes. Die Zielsetzung ist, diese Kleinbiotope so weit möglich miteinander zu vernetzen, um Korridore für Flora und Fauna entstehen zu lassen. Dazu ist es notwendig, eine gezielte ergänzende Begrünung öffentlicher und privater Grundstücksflächen im übergeordneten Verbund herzustellen. Dies ist mit einer abgestimmten Bepflanzung und Gestaltung durch Bäume, Büsche, Hecken, Wasser- oder Sickerflächen sinnvoll. Diese Grünzonen verbessern das Microklima, sorgen für bessere Durchlüftung und bieten darüber hinaus die Möglichkeit der stärkeren Einbindung und Vernetzung des Gebietes mit der Umgebung. 27 4.3.2 Aufenthaltsqualität / Grünordnung Innovations- und Technologiepark Bremen Abb. 20: ITP Bremen – Grünflächen/ Aufwertungspotentiale Quelle: Figge Architekten In diesem „vorgeplanten“ Gewerbegebiet sind die Straßenräume anspruchsvoll mit Bäumen und teilweise mit Bodendeckerflächen gestaltet. Vielfach tragen auch die gestalteten Vorgärten und Parkplätze mit ihren Einfassungen der privaten Grundstücke zum positiven Gesamteindruck bei. Dieser Eindruck wird zusätzlich unterstützt von den charakteristischen Bewässerungsgräben, die gliedernd in Erscheinung treten. Mittelfristig ist beabsichtigt, die zentrale grüne Mitte zu einem großzügigen Campus – Park mit Aufenthaltscharakter zu entwickeln. 28 4.3.3 Aufenthaltsqualität / Grünordnung Industriegebiet „IG Nord“, Kaiserslautern Abb. 21: IG Nord/ Kaiserslautern – Grünflächen/ Aufwertungspotentiale Quelle: Figge Architekten Die geringe bauliche Belegung des kaum 10 Jahre alten Gebietes drückt sich auch in dem Gesamteindruck und damit in der Grüngestaltung in der ländlichen Umgebung aus. Landwirtschaftlich genutzte Flächen und sparsame eingegrünte Baulandflächen gehen wenig unterscheidbar ineinander über. So wie die parzellierten Grundstücke auf Bebauung, wartet das gesamte überschaubare Gewerbegebiet auf gestalterische Aktionen. Mit der Komplettierung / Belegung der parzellierten Grundstücke erscheint perspektivisch eine Grünqualifizierung der beiden dominierenden Straßen wichtig. Als gestalterischer Ankerpunkt ist neben möglichen qualifizierten Architekturen eine deutlich hervorgehobene Gestaltung der Straßenkreuzung Otto-Hahn Straße / Hans-Geiger Straße / Werner-Heisenberg Straße sinnvoll. 29 4.4 Jedes Erscheinungsbild / Identität / Ortsprägende Potentiale Gewerbe- Besonderheiten, und die Industriebgebiet herausgearbeitet hat seine werden individuellen müssen. Je Standortbedingungen nach dem ergeben und sich Entwicklungsmöglichkeiten aus den umgebenden Eigenheiten oder Landmarken oder gewachsenen Siedlungsstrukturen oder natürlichen kulturellen Merkmalen. Unternehmens- und Gebietskultur muss nach außen, wie nach innen wirken. Qualifizierte Gebiete haben ein einprägsames Erscheinungsbild über Merkmale, Außenraum, gestaltete Gebäude, Orientierung, Beleuchtung, u.s.w. Wirtschaftlichkeit und Gestaltung und Nachhaltigkeit widersprechen sich nicht, sondern sind Geschwister, die sich gegenseitig stärken. 30 4.4.1 Erscheinungsbild / Identität / Ortsprägende Potentiale Industriegebiet Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop Abb. 22: IG Kruppwald & Knippenburg – Besonderheiten des Gebietes Quelle: Figge Architekten Kruppwald / Knippenburg liegt im Siedlungszusammenhang mit einer ganzen Reihe von auffälligen und auch überörtlich wirksamen Merkmalen und weit sichtbaren „Landmarken“. Sie lassen sich zu einer spezifischen „Gebietsmarke“ entwickeln. Aufgrund der dichten räumlichen Vernetzung mit den angrenzenden städtischen Siedlungen können sich in diesem Gebiet Innen- und außen Außenentwicklungen sehr gut ergänzen. Prägende Gestaltungsaufgaben werden die Kreuzung an der Knippenburg / Brakerstraße und die Renaturierung der Emscher. 31 4.4.2 Erscheinungsbild / Identität / Ortsprägende Potentiale Innovations- und Technologiepark Bremen Abb. 23: ITP Bremen – Besonderheiten des Gebietes Quelle: Figge Architekten Vorherrschend im Gebiet ist eine schlichte funktionale und rationale Architektur aus der um so deutlicher einige bewusst gestaltete Gebäude hervortreten. Einen besonderen Erinnerungswert stellt das eiförmige Universum dar. Zusätzlich prägen der Fallturm und die Glashalle der Universität optisch diesen Standort. Der Masterplan „Technologiestandort“ gibt zur Nachverdichtung eine „Blockrandbebauung“ vor. Mit dieser Vorgabe sind spezifisch architektonische Qualitäten entlang des Hochschulrings und der Universitätsallee zu entwickeln. Darüber hinaus wirkt dieses Gebiet mit der Einbindung der Kanäle in die Gestaltung des Stadt- und Straßenraumes und der hohen Qualität der Radwege. 32 4.5 Flächenmanagement 4.5.1 Versiegelung der Grundflächen Gewerbegebiete weisen erheblich höhere Versiegelungsanteile als Wohngebiete auf. Umso wichtiger ist es, sowohl die Grundflächen, aber auch die Gebäudeflächen zu nutzen, um die Versickerung oder Begrünung - in welcher Form auch immer - zu ermöglichen. Das Erscheinungsbild und damit auch die CO2- Bilanz bestehender Gewerbegebiete hängt von einer sinnvollen und wirksamen Entsiegelung und Begrünung ab. Mit grünordnerischen Empfehlungen und/ oder Festsetzungen, sowohl für den öffentlichen wie auch privaten Bereich, sind diese Maßnahmen nachhaltig zu sichern. Abb. 24: Behandlung Flächenversiegelung Quelle: Figge Architekten Die ungebremste Versiegelung von Bodenflächen stellt ein Problem für den natürlichen Wasserhaushalt dar, da Regenwasser durch eine Sperrschicht nicht ins Erdreich eindringen und die Grundwassermenge regulieren kann. Auch Flora und Fauna werden durch Flächenversiegelung gestört. Hauptversiegelungsflächen sind Wege und Straßen, Gebäude, Asphalt- und Pflasterflächen für Parkplätze, etc. 33 Regenwasser, das nicht natürlich versickern kann wird in Misch- oder Trennsysteme aufgenommen und zusammen mit dem Abwasser Kläranlagen zugeführt. Zur ökologischen Regeneration des Wasserhaushalts sollten Maßnahmen getroffen werden, die der Steigerung der Versickerungsmenge von Niederschlagswasser dienen. Größtes Potential bietet die Versickerung des Dachflächenwassers (A), da dieses mittels Mulden, Rigolen und anderen Systemen theoretisch bis zu 100% dem natürlichen Kreislauf zurückgeführt werden kann. Die extensive Begrünung von Dachflächen kann diesen Effekt aufgrund verzögerter Wasserabgabe und Teilverdunstung unterstützen. Ebenfalls großes Potential bietet die Entsiegelung von nichtöffentlichen Flächen (B). Parkplatzflächen, sowie Wege und Zufahrten können durch offenporige oder teiloffene Oberflächen das Eindringen von Regenwasser ermöglichen. Außerdem besteht die Möglichkeit der Ableitung des anfallenden Niederschlags über Mulden oder Rigolen. Die Entsiegelung öffentlicher Verkehrsflächen (C) kann z.B. durch Straßen begleitende Mulden erhöht werden. 34 4.5.2 Versiegelung Industriegebiet Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop Abb. 25: IG Kruppwald & Knippenburg - Flächenversieglung Quelle: Stadt Bottrop, Versiegelte Flächen (FT324), 2007 Die Versiegelung der Gesamtfläche des Gewerbegebietes liegt bei ca.67%. Den größten Anteil machen die nichtöffentlichen versiegelten Bodenflächen aus. Ihr Anteil liegt bei ca. 31%. Hauptsächlich zählen dazu Parkplatzflächen, Zufahrten, Wege, etc. auf den jeweiligen Grundstücken. Synergieeffekte können erzielt werden, indem zum Beispiel Parkplatzflächen von mehreren Grundstückseignern gemeinsam genutzt werden. Eine höhere Auslastung geringerer Flächen kann zur Entsiegelung beitragen. Nicht den größten Anteil, aber das größte Potential bieten die Dachflächen. Ihr Anteil beträgt 27% der gesamten Gebietsfläche. Theoretisch ist bei den Dachflächen durch 100% Versickerung eine Kanalisationsentlastung der Niederschlagswassermenge von ca. 200’000m³/a möglich. Bezüglich der Kosten ist eine durchschnittliche Einsparung für das gesamte Gebiet von ca. 230’000€/a möglich. Durch Entsiegelung der sonstigen versiegelten Bodenflächen bietet sich weiteres Einsparpotential. 35 4.5.3 Auswertung der Versiegelung Kruppwald / Knippenburg, Bottrop Grundlage: Stadtplanungsamt Bottrop, Versiegelte Flächen 2007, M= 1:5000, daraus digitale Mengenermittlung Abb. 26: IG Kruppwald & Knippenburg – Verteilung der Versiegelungsflächen Quelle: Figge Architekten Durchschnittliche Niederschlagsmenge Bottrop 829mm/m²/a (Quelle: www.lexolino.de/c,geographie_kontinente_europa_staaten_deutschland_st%E4dte,bottrop) Niederschlagswassergebühren Bottrop: 0,98€/m2/a (Quelle: Emscher Genossenschaft – http://www.emscher-regen.de/meineStadt/meineStadt) Niederschlagswassermenge Öffentliche Verkehrsflächen 78’563m² x 829mm/m²/a = 65’106m³/a Versiegelte Bodenflächen auf den Grundstücken 274‘276m² x 829mm/m²/a = 227‘374m³/a Dachflächen (Gebäudegrundflächen): 236‘958m² x 829mm/m²/a = 196‘438m³/a versickerungsfähige Flächen: 296‘870m² x 829mm/m²/a = 246‘105m³/a Gesamtmenge Regenwasser: 735‘023m³/a 36 4.5.4 Versiegelung Innovations- und Technologiepark Bremen Masterplan Bremen Abb. 27: ITP Bremen- Flächenversiegelung Quelle versiegelte Flächen: www.bing.com/maps 37 4.5.5 Auswertung der Versiegelung Innovations- und Technologiepark Bremen digitale Mengenermittlung aus Masterplan Bremen Abb. 28: ITP Bremen – Verteilung der Versiegelungsfläche Stand 2009 - Quelle: Figge Architekten Die Auswertung der Versiegelung des Gebietes stellt einen Zwischenstand im Jahr 2009 dar. Da die weitere Bebauung des Gebietes geplant ist, lässt die Auswertung keine konkreten Rückschlüsse zu. Hier kann nur allgemein auf die zukünftige Verwendung versickerungsfähiger Beläge und anderer Maßnahmen verwiesen werden, die einer positiven Ökobilanz zuträglich sind. 38 4.5.6 Versiegelung Industriegebiet „IG Nord“, Kaiserslautern Grundlage: Katasterplan, daraus digitale Mengenermittlung Abb. 29: IG Nord/ Kaiserslautern - Flächenversiegelung Quelle versiegelte Flächen: 4.5.7 diverse Luftbilder Stand 2008 www.zeroemissionpark.de Auswertung der Versiegelung Abb. 30: IG Nord/ Kaiserslautern – Verteilung der Versiegelungsfläche Quelle: Figge Architekten Die Auswertung der Versiegelung des Gebietes stellt einen Zwischenstand im Jahr 2009 dar. Da die weitere Bebauung des Gebietes geplant ist, lässt die Auswertung keine konkreten Rückschlüsse zu. Hier kann nur allgemein auf die zukünftige Verwendung versickerungsfähiger Beläge und anderer Maßnahmen verwiesen werden, die einer positiven Ökobilanz zuträglich sind. 39 5.0 Energetische Bauteilbetrachtung der Gebäude Industrieanlagen zählen, wie auch die sonstigen Gebäude, zu langlebigen Gütern. Mit ihrer Herstellung, Errichtung, Nutzung und Bewirtschaftung verursachen sie ca. 30 % der Energie- und Stoffströme. Zur nachhaltigen Erstellung von Neubauten wurden große Fortschritte erzielt. Allerdings liegt ein großes Potential in der Weiternutzung oder Umnutzung von Bestandsgebäuden, soweit sie mit zeitgemäßen Ertüchtigungen der Hüllflächen und der technischen Anlagen überarbeitet werden können. Der Lebenszyklus von Gebäuden wird damit zu einer wesentlichen Möglichkeit und Aufgabe zur nachhaltigen Gestaltung in bestehenden Gewerbegebieten. Betriebsnutzungs- und Instandhaltungskosten werden zu wirtschaftlichen Kriterien des Unterhaltes und des Erhaltes von Gebäuden 5.1 Energetische Betrachtung der Gebäudehülle s.a. 7.1.3 Abb. 31 a: Dach, Fassade, Zonen- Innenwände Quelle: Figge Architekten Die energetische Betrachtung der Gebäudehülle ist für Gewerbeanlagen grundsätzlich differenzierter als für Wohngebäude. Während bei Wohngebäuden in der Regel die Zielsetzung eine konstant behagliche Temperatur für alle Wohnräume ist, so können im Industrie- und Gewerbebau die Anforderungen an Räume von Zone zu Zone extrem unterschiedlich sein. Abb. 31 b: Dach, Fassade, Zonen- Innenwände Quelle: Figge Architekten 40 Die Spannweite reicht von der reinen Hülle als Wetterschutz für eine Lagerhalle über die Produktion von z.B. Kunststoffspritzteilen mit hohem Anteil an Prozesswärme bis zum Tiefkühllager. Des Weiteren sind die Verwaltungs- und Sozialbereiche mit Kantinen und Technikbereichen und ihren unterschiedlichen Raumkonditionen zu berücksichtigen. Abb. 31 c: Dach, Fassade, Zonen- Innenwände Quelle: Figge Architekten Diese unterschiedlichen Zonen können auch innerhalb eines Gebäudes direkt aneinander grenzen. Das heißt, die eine Zone gibt Wärme ab, die angrenzende Zone nimmt Wärme auf. Somit müssen alle Gebäudeteile zunächst zoniert und dann sowohl separat, als auch gemeinsam betrachtet werden. Energieverluste können hier stärker als bei Wohngebäuden auch innerhalb des Gebäudes auftreten. Grundsätzlich sollten hier Fassadenflächen, Dachflächen und Zonen- Innenwände überprüft werden, um Energiesparpotentiale zu ermitteln. 41 5.2 Begrünung von Dach und Fassade Abb. 32: Begrünungsmöglichkeiten von Gebäuden Quelle: Figge Architekten Die oftmals großen Dach- und Fassadenflächen mit einem großen Anteil an zusammenhängend geschlossenen Flächen bieten gute Vorraussetzungen zur Begrünung. Zur Begrünung von bestehenden Industriedächern bietet sich die „extensive“ Dachbegrünung an, da ein geringeres Gewicht als bei der „intensiven Dachbegrünung“ der bestehenden Gebäude entgegen kommt. Die Machbarkeit bezüglich der ausreichenden Tragfähigkeit der Konstruktionen ist im Einzelfall zu prüfen. Fassadenflächen können unterschiedlich begrünt werden. In Abhängigkeit von der Bestandsfassade, zu treffender Ertüchtigungsmaßnahmen, Pflanzenart, Unterkonstruktion und Gebäudeausrichtung (Besonnung) sowie einer Bewässerungslösung mittels Regenwassers muss jeweils eine individuelle Lösung erarbeitet werden. 42 6.0 Solarenergiegewinnung über Dach und Fassade Abb. 33: Nutzung von Solarenergie an Gebäuden Quelle: Figge Architekten Statik und Baukonstruktion Bei der Planung von solarthermischen Anlagen (ST) und Photovoltaikanlagen (PV) sind die Konstruktionsweise und die Statik des Daches von entscheidender Bedeutung. Da in der Regel bei Gewerbebauten unabhängig von Stahl- oder Stahlbetonbauten äußerst wirtschaftlich geplant, gerechnet und ausgeführt wird, muss präzise überprüft werden, welches solare System mit welcher Last und mit welchen Befestigungstechnologien verwendet werden kann. Weiter sind die unterschiedlichen Dachformen bezüglich ihrer Nutzbarkeit der Dachfläche zu unterscheiden. Entsprechende Korrekturfaktoren sind zu berücksichtigen. Jede Dachkonstruktion muss bezüglich des zusätzlichen Eigengewichtes, des entstehenden Windsoges und Staudruckes berechnet werden. Daher sind Dächer grundsätzlich einer statischen Eignungsprüfung zu unterziehen. 43 Da wirtschaftliche Gesichtspunkte bei der Planung der Anlage immer eine Rolle spielen, ist es wichtig, die Kosten für die Projektierung, statische Berechnung und die notwendige Unterkonstruktion möglichst gering zu halten. Effiziente Lösungen können die Wirtschaftlichkeit der Anlage erhöhen. Folgende Planungsschritte sind kurzgefasst zur Umsetzung einer Solaranlage für ein Bestandsdach notwendig: 1. Auslegung der Solaranlage (Kollektorfläche, Kollektortyp, Kollektorverschaltung, Anordnung auf der Dachfläche) 2. Statische und baukonstruktive Analyse des Gebäudes bzw. Daches (Einordnung nach Dachtypen) 3. Ableitung der statischen Ausgangsgrößen (Ermittlung des Lastbildes des Solarkollektors) 4. Aufbau eines Tragsystems (Unterkonstruktion) zur Ableitung der anfallenden Lasten in die Konstruktion des Gebäudes. (Überprüfung einer flächigen oder einer punktuellen Lastabtragung) 5. Statische und baukonstruktive Durchbildung der Unterkonstruktion und fachgerechte Anbindung an die Dachebene (Festigkeit und Tragfähigkeit der Wärmedämmschicht müssen ebenfalls überprüft werden, um Verformungen und Unebenheiten zu vermeiden)6 Wichtig zu erwähnen ist, dass die Planung und Ausführung einer Solaranlage immer einer individuellen Lösung bedarf, da jedes Gebäude eine eigenständige Konstruktion aufweist. Bauordnungsrechtliche Genehmigung Es gibt keine Genehmigungspflicht für die Errichtung von solarthermischen Anlagen oder Photovoltaikanlagen auf Gebäuden. Dennoch macht es in der Regel Sinn, dies örtlich nachzufragen. Dachtypen Die Nutzbarkeit von Flachdächern ist unter Berücksichtigung von Dachöffnungen die Ergiebigste. Oberlichtkonstruktionen zur Tageslichtgewinnung oder Rauchwärmeabzugsanlagen müssen hier berücksichtigt werden. Schräg- und Tonnendächer schränken die Ausnutzung erheblich ein, sollten sie nicht der der optimalen Ausrichtung (Süden, 30° - 45°) entsprechen. Sheddachkonstruktionen sind in der Regel wegen des Nordtageslichtgewinns nach Süden ausgerichtet und bieten wiederum aufgrund Verschattung lediglich im oberen Bereich des Sheds Ausnutzungsflächen. Grundsätzlich ist die Integration bei allen Flachdachtypen (Warmdächern, Kaltdächern, Umkehrdächern sowie zusätzlich begrünten Dachflächen) möglich. Die oft großen zusammenhängenden Flächen ermöglichen sowohl eine einfache und damit preisgünstige Montage, als auch eine problemlose Splitterwartung. Die Module müssen so aufgeständert sein, dass sie sich nicht gegenseitig verschatten, d.h. ausreichender Abstand zwischen den Modulen. 6 44 (Planungsschritte nach: „Tragkonstruktionen für Solaranlagen“, 2001 ISBN: 3-934595-11-1) Bei Installation auf Gründächern muss gewährleistet sein, dass die Begrünung die Module nicht verschattet. 45 7.0 Exemplarische energetische Industriegebäudesanierung CO2-Reduzierung durch Sanierung der Einzelgebäude Die bestehenden, teilweise vollständig bebauten Gewerbegebiete sollen unter dem Gesichtspunkt der CO2-Einsparung nachträglich qualifiziert werden. Die Ertüchtigung bestehender Gebäudeanlagen bez. Ihrer Gebäudehüllflächen und der technischen Anlagen ergibt in aller Regel ein hohes Reduktionspotential. Zu berücksichtigen ist die Altersstruktur der Gebäudeanlagen und damit auch das Entwicklungs- oder Entstehungsalter der Industrie- und Gewerbegebiete, d. h. pauschal vereinfacht: Je älter die Gebäudeanlage und in der Regel auch das Gewerbegebiet, umso geringer die wärmedämmtechnische Ausstattung der Hüllflächen und die Energieeffizienz der technischen Anlagen. Insofern ist zu erwarten, dass in dem Gewerbegebiet Kruppwald / Knippenburg in Bottrop aus den 60er-Jahren deutlich mehr Reduktionen zu erzielen sind, als in den Gewerbegebieten Bremen und Kaiserslautern. Weiter sind in der Regel Produktionsgebäude effizienter zu ertüchtigen als Dienstleistungsgebäude, da die Zonierung und die Konditionierung der häufig extrem unterschiedlich genutzten Gebäudeteile deutlicher einer Optimierung zugeführt werden können. Ziel war ursprünglich eine konkrete Gebäudeanlage aus einem der untersuchten Gebiete dieser exemplarischen Betrachtung und Berechnung zuzuführen. Dies erwies sich als nicht möglich, sodass hier eine Gebäudeanlage außerhalb dieser Gewerbegebiete sozusagen als durchaus charakteristisches Referenzgebäude beispielhaft erarbeitet wurde. Eine Betrachtung der Einsparmöglichkeiten des einzelnen Gebäudes erfolgt in einer Reihe von Schritten, die in enger Zusammenarbeit mit der Unternehmensführung erarbeitet werden müssen: 1. Schritt: Erfassung aller Gebäudedaten bzgl. Nutzungszonen, Hüllfläche und Anlagentechnik, Bedarfsanalyse 2. Schritt: Zusammenstellung der Energieverbrauchswerte 3. Schritt: Bilanzierung des IST- Zustandes bzgl. CO2- Emission 4. Schritt: Ausarbeitung von Sanierungszielen und Umsetzungsvorschlägen 5. Schritt: Darstellung der Einsparpotenziale mit verschiedenen Szenarien 6. Schritt: Überprüfung der Wirtschaftlichkeit und Fazit Zur Erläuterung des Verfahrens wurde ein repräsentatives Produktionsgebäude gewählt ohne Auswertung der Kenndaten eines spezifischen Unternehmens. 7.1 Erfassung aller Gebäudetypen bzgl. Nutzzonen, Hüllfläche und Anlagentechnik, Bedarfsanalyse 7.1.1 Kenndaten für ein typisches Industriegebäude aus dem Jahr 1970: Ausgangszenarium ist ein metallverarbeitender Betrieb mit ca. 90 Beschäftigten. Energieverbrauchszahlen stehen nicht zur Verfügung, daher wird der Energiebedarf unter Normbedingungen (DIN V18599) zu Grunde gelegt. 46 - Angenommenes Baujahr: 1972 - Bauweise: Stahlskelettbau mit Porenbetonfassadenelementen, Hallendach aus Trapezblech, Verwaltung Ortbetondach. Lichtkuppeln teilweise als RWA- Anlagen - Nutzungen: Produktion, Werkstatt/Montage, Verwaltung, Kantine, Personal/Sanitärräume - Hauptenergieträger : Erdgas - Wärmeerzeugertyp: Niedertemperatur Gas-Spezial-Kessel von 1990 - Verteilung: Luftheizung, Zweirohrnetz - Kombination mit Warmwassererzeugung - Lüftung: teilweise Abluftanlage ohne Wärmerückgewinnung - Druckluftanlage - Transformatorstation Abb. 34: Ist- Zustand Beispielgebäude Nettogrundfläche: 10.937 m² Bruttovolumen: 72.882 m² Wärmeübertragende Umfassungsfläche: 25.296 m² Süd-West Seite Süd-Ost Seite Quelle: Figge Architekten 7.1.2 Festlegung Nutzungszonen Die Unterscheidung in verschiedene Nutzungszonen mit spezifischer Konditionierung für Beheizung, Belüftung, Beleuchtung etc. ist eine Normvorgabe für Energiebedarfsausweise und lässt auch für die Erfassung von Einsparpotentialen eine komplexe Betrachtungsweise zu. Im Praxisfall sind die Zonen so zu wählen, dass auch eine langfristige Nutzungsvarianz berücksichtigt werden kann. Für jede Nutzungszone werden dabei die Grundfläche wärmeübertragende Umfassungsfläche einzeln ermittelt. 47 und das Volumen, sowie die Abb. 35: 3-D Modell Zonierung 1.Produktion OG 2.Werkstatt, Montage EG 3.Verwaltung 4.Kantine 5.Sanitär 6.Technik 7.Verkehrsflächen 8.Lager- unbeheizt Quelle: Figge Architekten 7.1.3 Für die Berechnung der Wärmeverluste sind die Flächen und die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) der umfassenden Bauteile der jeweiligen Zone zu ermitteln. Tab.1: Beispiel Hüllflächen der Zone Produktion Bauteilübersicht Produktion Name Fläche m² Uwert W/m²K Orientierung FX Wärmebrückenzuschlag W/m²K Wärmetransferkoeffizient W/K AW_S 421,77 0,82 Süd 1,00 0,10 388,02 80,00 3,00 Süd 1,00 0,10 248,00 576,92 0,82 Ost 1,00 0,10 533,45 13,00 3,00 Ost 1,00 0,10 40,30 FE01_S AW_O FE01_O 48,00 3,00 Ost 1,00 0,10 148,80 BO_ERD FE02_O 8.056,15 3,48 Horizontal 0,45 0,10 13.421,54 DA 7.718,65 1,13 Süd 1,00 0,10 9.493,94 337,50 5,40 Süd 1,00 0,10 1.856,25 501,77 1,39 Süd 0,50 0,10 Lichtkuppel 1 IW_N 747,63 Quelle: Figge Architekten 48 Tab. 2: Übersicht der Kenndaten der einzelnen Zonen mit Festlegung der Standardprofile nach DIN V 18599 Teil 10 Zonenübersicht Zone Produktion Nettogrundfläche 7.331,10 m² Wärmeübertragende Umfassungsfläche Bruttovolumen 58.004,3 m³ Nettovolumen Konditionierung Profil Richtwert Warmwasser 17.753,76 m² 49.118,3 m³ nur Beheizung, Lüftungsanlage mit Heizfunktion 22.2 Gewerbliche und industrielle Hallen – feine Arbeit (Standardprofil) 0,00 Wh/d Zone Montage, Werkstatt Nettogrundfläche Bruttovolumen 781,94 m² 3.140,8 m³ Wärmeübertragende Umfassungsfläche Nettovolumen Konditionierung 2.512,6 m³ nur Beheizung, Einfaches Lüftungssystem Profil Richtwert Warmwasser 1.317,79 m² 22 Werkstatt, Montage, Fertigung (Standardprofil) 579,00 Wh/d Zone Verwaltung Nettogrundfläche Bruttovolumen 703,93 m² 2.417,7 m³ Wärmeübertragende Umfassungsfläche Nettovolumen Konditionierung 2.534,1 m³ nur Beheizung, Keine Luftaufbereitung Profil Richtwert Warmwasser 2.184,97 m² 2 Gruppenbüro (zwei bis sechs Arbeitsplätze) (Standardprofil) 14,00 Wh/d Zone Kantine Nettogrundfläche Bruttovolumen 402,53 m² 1.990,5 m³ Wärmeübertragende Umfassungsfläche Nettovolumen Konditionierung nur Beheizung, Einfaches Lüftungssystem Profil Richtwert Warmwasser 953,35 m² 1.449,1 m³ 12 Kantine (Standardprofil) 300,00 Wh/d Zone Sanitärräume Nettogrundfläche Bruttovolumen 422,97 m² 1.859,9 m³ Wärmeübertragende Umfassungsfläche Nettovolumen Konditionierung nur Beheizung, Lüftungsanlage mit Heizfunktion Profil Richtwert Warmwasser 848,65 m² 1.370,8 m³ 16 WC und Sanitärräume in Nichtwohngebäuden (Standardprofil) 120,00 Wh/d Zone Verkehrsflächen Nettogrundfläche Bruttovolumen 1.098,62 m² 4.697,7 m³ Wärmeübertragende Umfassungsfläche Nettovolumen Konditionierung 3.758,1 m³ nur Beheizung, Keine Luftaufbereitung Profil Richtwert Warmwasser 1.581,47 m² 19 Verkehrsflächen (Standardprofil) 0,00 Wh/d Zone Technik Nettogrundfläche Bruttovolumen Konditionierung Profil 196,30 m² 772,0 m³ Wärmeübertragende Umfassungsfläche Nettovolumen 656,77 m² 588,9 m³ nur Beheizung, Keine Luftaufbereitung 20 Lager, Technik, Archiv (Standardprofil) Richtwert Warmwasser 0,00 Wh/d Quelle: Figge Architekten In der konkreten Bearbeitung werden die Standardprofile mit den tatsächlichen Gegebenheiten abgeglichen. Wie z.B. Nutzungszeiten, Beleuchtungsqualität, Luftqualität usw. 49 7.2 Zusammenstellung der Energieverbrauchswerte Eine möglichst differenzierte Aufstellung der tatsächlichen Energieverbräuche je Erzeugereinheit und Energieträger der letzten drei Jahre sind für eine Ist-Analyse auf jeden Fall erforderlich und sollten bei konkreten Untersuchungen zur Verfügung stehen. In diesem Bespielgebäude sind hierzu keine Angaben möglich. 7.3 Bilanzierung IST- Zustand bzgl. CO2- Emission Für jede Zone wird der Wärmeverlust über die Hüllfläche und die Anlagenverluste mit den Wärmegewinnen bilanziert. Beispiel Zone 1 Produktion: Jährlicher Primärenergiebedarf: ca. 4.842.900,0 KWh/a absolut, ermittelt aus der Addition der Monatswerte Tab. 3: Primärenergiebedarf Produktion kWh/m ²a [kWh/m²mnth] Janu ar Febr uar März April Mai Juni Juli Augu st Sept. Okto ber Nov. Dez. gesa mt 71,7 57,5 49,1 24,0 12,2 4,3 0,8 0,8 8,9 30,6 46,9 62,1 368,8 Trinkwarmwasser 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Beleuchtung 2,5 1,9 1,8 1,5 1,4 1,3 1,4 1,5 1,7 2,1 2,4 3,0 22,6 Belüftung 4,4 3,9 4,4 4,2 4,4 4,2 4,4 4,4 4,2 4,4 4,2 4,4 51,5 Kühlung 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Bonus z.B. durch KWK 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 78,6 63,3 55,3 29,7 18,0 9,8 6,5 6,7 14,8 37,0 53,6 69,5 442,8 Heizung Primärenergie Quelle: Figge Architekten Der Primärenergiebedarf beträgt für die Produktion 442,8 kWh/m²a Abb. 36: Balkendiagramm des monatlichen Primärenergiebedarfs Quelle: Figge Architekten 50 Aus diesen Einzelwerten der unterschiedlichen Zonen ergibt sich die Gesamtbilanz für das Gebäude: Abb. 37: Gesamtenergiebilanz des Gebäudes Quelle: Figge Architekten Der Vergleich mit dem Anforderungswert der EnEV zeigt das Sanierungspotential. Tab.4: Vergleich mit Anforderungswert der EnEV Gebäude 482,0 kWh/m²a EnEV 2009 Anforderungswert 228,0 kWh/m²a Der Nachweis ist nicht erfüllt! Differenz zu EnEV Vergleichswert 196,0 % Quelle: Figge Architekten CO2 Emission: ca. 1.350,0 to/a Weitere Grenzwerte sind die berechneten Mittelwerte des Wärmedurchgangs der einzelnen Bauteilgruppen, als da sind: Opake Bauteile, transparente Bauteile und Lichtkuppeln. Hieran kann man den Sanierungsbedarf der Außenhülle abschätzen. Tab.5: Vergleich der errechneten Werte mit den Sollwerten Nachweis der Einhaltung der Höchstwerte der Wärmedurchgangstransferkoeffizienten Raumsolltemperatur der Zonen 19,0 °C Bereich Opake Außenbauteile (Tabelle 2 Zeile 1) Mittelwert 1,16 W/(m²K) Hüllfläche 9.623,5 m² Bereich 3,00 W/(m²K) Hüllfläche 141,0 m² 5,40 W/(m²K) Hüllfläche 337,5 m² 230,3 % Höchstwert Differenz zu EnEV Neubau 2,66 W/(m²K) 57,9 % Höchstwert Differenz zu EnEV Neubau 4,34 W/(m²K) 74,2 % 21,0 °C Bereich Opake Außenbauteile (Tabelle 2 Zeile 1) Mittelwert 0,74 W/(m²K) Hüllfläche 5.741,9 m² Bereich Höchstwert Differenz zu EnEV Neubau 0,49 W/(m²K) 112,4 % Transparente Außenbauteile (Tabelle 2 Zeile 2) Mittelwert 3,00 W/(m²K) Hüllfläche 555,8 m² Bereich 0,49 W/(m²K) Glasdächer, Lichtbänder, Lichtkuppeln (Tabelle 2 Zeile 4) Mittelwert Raumsolltemperatur der Zonen Differenz zu EnEV Neubau Transparente Außenbauteile (Tabelle 2 Zeile 2) Mittelwert Bereich Höchstwert Höchstwert Differenz zu EnEV Neubau 2,66 W/(m²K) 57,9 % Glasdächer, Lichtbänder, Lichtkuppeln (Tabelle 2 Zeile 4) Mittelwert 5,40 W/(m²K) Hüllfläche 7,5 m² Errechneter Mittelwert Höchstwert Differenz zu EnEV Neubau 4,34 W/(m²K) 74,2 % Sollwert Quelle: Figge Architekten 51 7.4 Ausarbeitung von Sanierungszielen und Umsetzungsvorschlägen 7.4.1 Sanierungsziele Beispielgebäude Vor dem Hintergrund der ermittelten Verbräuche und Kosten für die Energiebereitstellung können in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen ein oder mehrere Sanierungsziele erarbeitet werden. Sanierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle sind wirtschaftlich zu überprüfen und an das langfristige Nutzungskonzept des Betriebes anzupassen. Dabei kann es sinnvoll sein, durch Überbauung unbeheizte Pufferzonen zu integrieren oder Zonen neu zu organisieren. Für das Bespielgebäude wurde untersucht, welchen Effekt die Anpassung der Dämmqualität an den heutigen technischen Standard hat. Darüber hinaus wird versucht, den Anforderungswert der EnEV 2009 durch Modernisierung der Wärmeerzeugung zu erreichen. Einen deutlichen Schritt in Richtung „Zero Emission“ lässt sich erst mit dem konsequenten Einsatz von erneuerbaren Energien und der Nutzung aller betrieblichen Abwärmeprozesse erreichen. Ein weiteres Sanierungsziel im Gewerbegebiet ist die Überprüfung nach Energie- Synergien. Das heißt z.B. Abgabe oder Annahme von Energieüberschüssen aus Prozesswärmerückgewinnung. Gemeinsame Energieerzeugung, gemeinsamer Energieeinkauf usw. 7.4.2 Sanierungsvorschläge Gebäudehülle siehe auch Kap. 5.1 Für die Bauteildämmung in diesem Beispielgebäude werden folgende Maßnahmen vorgeschlagen und einer Prognose zu Grunde gelegt: Außenwände: Verringerung des U-Wertes von 0,8 auf 0,22 W/m²K durch eine zusätzliche Dämmschicht (15 cm) aus Schaumglasplatten aus recyceltem Altglas auf den vorhandenen Porenbetonelementen. Diese Dämmschicht benötigt nur noch einen Sichtschutz z.B. durch eine Begrünung auf einem Rankgerüst oder eine textile Membran. Innenwände gegen unbeheizte Räume: Verringerung des U-Wertes von 1,4 auf 0,21 W/m²K durch eine beschichtete Dämmschicht ca. 15 cm. Fensterflächen: Erneuerung der Fenster mit neuem U-Wert von mind.1,3 W/m²K. Sonnenschutzmaßnahmen überprüfen. Dachflächen: Verringerung des U-Wertes von 1,1 auf 0,28 W/m²K durch zusätzliche Dämmschichten mit Schaumglasplatten bzw. Glasschaumschotter aus Altglas als Umkehrdach. Zusätzliche Lichtbänder über den Verkehrszonen für bessere Tageslichtnutzung mit Multifunktionsgläsern (Sonnenschutz, integrierte Solarzellen, Wärmeschutzgläser). Konstruktive Dachlastreserven sind zu berücksichtigen. Lichtkuppeln: für eine ausreichende Tageslichtversorgung in der Produktionshalle werden statt der einzelnen Lichtkuppeln Sheds in Nordsüdrichtung vorgeschlagen. Ein zusätzlicher Effekt ist die optimale Voraussetzung für die Montage von Photovoltaikelementen. Durch entsprechende Simulationsprogramme kann der erforderliche Lichteintrag mit dem notwendigen Sonnenschutz zur Vermeidung von Überhitzung abgeglichen werden. 52 Überbauung Gebäudefugen: Eine Überbauung der Gebäudefugen im Bereich Kantine/ Verwaltung mit einer Überdachverglasung wirkt, ohne beheizt zu werden, als Klimapuffer und verringert so die Wärmeverluste durch die Außenwände. Zusätzlich entstehen gut nutzbare Aufenthaltsbereiche, z. B. als Erweiterung der Kantinenplätze oder Besprechungszonen. Der zusätzliche Wärmeeintrag durch die verglasten Dachflächen kann zur Vorwärmung der Lüftungsanlagen genutzt werden. Weitere Verbesserungen beziehen sich auf das Mikroklima der direkten Umgebung. Dazu zählen Maßnahmen zum Windschutz und zur sommerlichen Kühlung durch Verdunstungskälte z.B. mit entsprechender Bepflanzung durch Baumreihen oder Fassadenbegrünung. Regenwasserrückhaltung kann mit offenen Wasserflächen kombiniert werden und so zu einem besseren Umgebungsklima beitragen. Weitestgehende Entsiegelung der Außenflächen- s. Kapitel 4.5.1. Abb. 38: Bauliche Maßnahmen zur Verbesserung des Beispielgebäudes Quelle: Figge Architekten Dämmung der Außenwände, Pufferzonen 7.4.3 Quelle: Figge Architekten Umbauten Dach- Lichtbänder, Sheds Sanierungsvorschläge technische Gebäudeausrüstung Für die technische Gebäudeausrüstung ist ein Konzept zu erstellen, das alle örtlichen Ressourcen zur Wärmegewinnung und Abwärmenutzung einbezieht. - Verwaltung und Kantine mit mechanischer Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung - Wärmerückgewinnung der Abluft aus Produktion und Werkstätten. - Kombination mit Wärmeversorgung aus zentralem Blockheizkraftwerk (Zusammenschluss mehrerer Unternehmen) - Kombination mit Solarthermischen Anlagen für Warmwasserbedarf - Optimierung des Verteilernetztes - Vorwärmung der Zuluft aus unbeheizten Zonen Für dieses Konzept ist eine integrale Planung in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen und einem TGA- Ingenieurbüro erforderlich. 53 Für das Beispielgebäude wurde vereinfachend von drei Varianten ausgegangen: Variante 1: Sanierung der Hüllfläche und Austausch der Kesselanlage (Brennwerttechnologie) Variante 2: Sanierung der Hüllfläche und Anschluss an ein Nahwärmenetz mit Kraft-Wärme-Kopplung und fossilem Energieträger Variante 3: Sanierung der Hüllfläche und Anschluss an ein Nahwärmenetz mit Kraft-Wärme-Kopplung und erneuerbarem Energieträger Weitere Einsparmaßnahmen: Beleuchtung: tageslicht abhängig gedimmte Systeme Präsenzmelder in Sanitär- und Verkehrszonen Elektronische Vorschaltgeräte bei Leuchtstoffröhren Photovoltaikanlage: auf den Sheddächern können in optimaler Lage ca. 1000m² Solarmodule montiert werden 7.5 Darstellung der Einsparpotenziale der verschieden Varianten Ist- Zustand „482,0 kWh/m²a“ siehe Kap. 7.3, Abb. 37 Variante 1: Sanierung der Hüllfläche und Austausch der Kesselanlage (Brennwerttechnologie): Abb. 39: Gesamtenergiebilanz der Variante 1 Quelle: Figge Architekten Tab.6: Vergleich der Variante 1 mit Anforderungswert der EnEV Gebäude 328,0 kWh/m²a EnEV 2009 Anforderungswert 236,1kWh/m²a Der Nachweis ist nicht erfüllt! Differenz zu EnEV Vergleichswert 94,4 % Quelle: Figge Architekten Variante 2: Sanierung der Hüllfläche und Anschluss an ein Nahwärmenetz mit Kraft-Wärme-Kopplung und fossilen Energieträger: Abb. 40: Gesamtenergiebilanz der Variante 2 Quelle: Figge Architekten Tab.7: Vergleich der Variante 2 mit Anforderungswert der EnEV Gebäude 224,3 kWh/m²a EnEV 2009 Anforderungswert 231,1kWh/m²a Der Nachweis ist erfüllt! Differenz zu EnEV Vergleichswert 35,9 % Quelle: Figge Architekten 54 Variante 3: Sanierung der Hüllfläche und Anschluss an ein Nahwärmenetz mit Kraft-Wärme-Kopplung und erneuerbaren Energieträger Abb. 41: Gesamtenergiebilanz der Variante 3 Quelle: Figge Architekten Tab. 8: Vergleich der Variante 3 mit Anforderungswert der EnEV Gebäude 77,5 kWh/m²a EnEV 2009 Anforderungswert 236,3 kWh/m²a Der Nachweis ist erfüllt! Differenz zu EnEV Vergleichswert -54,1 % Quelle: Figge Architekten Tab.9: Variantenvergleich Primärenergie / Visualisierung zur Verdeutlichung der Effekte Quelle: Figge Architekten Mit dieser Grafik wird der Einsatz „erneuerbarer Energieträger“ wirkungsvoll verdeutlicht. 55 Tab. 10: Verringerung der CO2 Emission bezogen auf die Endenergie des Beispielgebäudes Bezeichnung; IST-Zustand Bedarf Bezugsfläche kWh/(m²a) m² kWh/a Erdgas H;Q_h_f;; 406,10 10.937,00 4.441.515,70 Strom-Mix;Q_h_f; 31,00 10.937,00 339.047,00 Variante 1 kWh/(m²a) m² kWh/a CO2 Faktor CO2 CO2 CO2 Summe kg/kWh to to kg 0,254 1.128.144,99 1.128,14 0,683 kg/kWh 231.569,10 kg 231,57 to 253,27 10.937,00 2.770.013,99 0,254 703.583,55 703,58 Strom-Mix;Q_h_f; 29,65 10.937,00 324.282,05 0,683 221.484,64 221,48 KWK fossil H;Q_h_f;; Strom-Mix;Q_h_f; Variante 3 KWK ern. H;Q_h_f;; Strom-Mix;Q_h_f; kWh/(m²a) m² kWh/a kg/kWh kg to 10.937,00 2.342.596,03 0 0,00 0,00 28,62 10.937,00 313.016,94 0,683 213.790,57 213,79 220,00 29,00 m² kWh/a 10.937,00 10.937,00 kg/kWh 2.406.140,00 317.173,00 kg 0 0,683 to 0,00 216.629,16 434,65 925,07 31,97% to 214,19 kWh/(m²a) 1.359,71 to Erdgas H;Q_h_f;; Variante 2 Einsparung zu IST 1.145,92 213,79 84,28% 216,63 1.143,08 84,07% to 0,00 216,63 Quelle: Figge Architekten Die CO2 Emission der Variante 2 ist nur beim Variantenvergleich „Primärenergie“ darstellbar, da die Wärme der angenommenen Kraft- Wärme Kopplung außerhalb des Gebäudes erzeugt wird. Die Variante 3 geht davon aus, dass CO2- Emissionen für die Beheizung der Gebäudeanlage vollständig vermieden wird. CO2 Einsparung aus Wärmeerzeugung, wenn diese klimaneutral hergestellt wird: Bezug Nettogrundfläche Beispielgebäude siehe Kap. 7.1.1 1.128 t CO2/a: 10.937 m² = 0,103 t CO2/ a *m² Umgerechnet auf Dachfläche Gesamtgebiet (siehe Kap. 8.3) 0,093 t CO2/a*m² * 237.000 m² 7.6 = 24.411 t CO2/a Überprüfung der Wirtschaftlichkeit und Fazit: Mit diesen beispielhaften 3 Varianten zur Sanierung eines Industriegebäudes wird deutlich, welche CO2-Einsparungen möglich sind. Sicher bedarf es zusätzlich einer Nutzen-Kostenrechnung über Laufzeiten und Lebenszyklusdaten für Bauteile, Anlagen und Gebäudeteile. Die Analyse zeigt weiter, dass die Betrachtung aller Gebäude in einem Gewerbegebiet Sinn macht. Diese Daten können dann auch auf die Grundfläche des Gebietes bezogen werden. Diese Kenndaten müssen allerdings spezifisch nach Branchen und dem Branchenspektrum eines Gebietes gegliedert und erfasst werden und dienen der Grobanalyse eines Gebietes zur Feststellung der CO2-Emmissionen durch Beheizung, Belüftung, Beleuchtung aller Gebäude. 56 8.0 Übersicht und städtebauliche Betrachtung Kruppwald / Knippenburg Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop Diese isometrische Darstellung des gesamten Industriegebietes zeigt zu den sonstigen Analyseplänen deutlich die räumlichen Strukturen und die verkehrstechnischen Straßenführungen, die kleinteiligen Gebäudebereiche und die Präsenz der volumigen Gebäudeanlagen, die lokalen Grünbereiche und deren Verknüpfungsmöglichkeiten, die Anbindungschancen an die Umgebung, aber auch Eigenarten und Besonderheiten im und ggf. auch außerhalb des Gebietes. Diese Darstellungsart eröffnet den Blick auf das Ganze und unterstützt so die städtebaulich erforderliche Arbeit im Detail. Abb. 42: Isometrie Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop Quelle: Figge Architekten Im Kapitel 3.2 wird verwiesen auf das projektierte „GeoMonitoring für Energieeffizienz NRW“ und eine darauf bezogene beispielhafte farbige Darstellung in Abbildung 11. In dieser Weise wird auch eine energetische Ist- Aufnahme, als visuelle Umsetzung der industriellen Energieausweise, farbig zu lesen sein. Die Soll- Aufnahme als Ergebnis der durchgeführten Maßnahmen zeigt mit der Veränderung des dargestellten Farbspektrums den Erfolg. 57 8.1 Exemplarische Analyse von Straßenquerschnitten An der Knippenburg Anhand der Analyse der bestehenden Straßenquerschnitte des Gewerbegebietes (Abb.43) lassen sich verschiedene Maßnahmen zur Aufwertung des öffentlichen Straßenraumes formulieren. Hauptund Nebenstraßen können z.B. durch Straßen begleitendes Grün/ Bäume aufgewertet werden. An vielen Straßenabschnitten bestehen beidseitige Parkmöglichkeiten durch Parkbuchten. Durch Prüfung und Reduzierung von überflüssigen Stellflächen und einer einseitigen Gehwegführung können Straßen begleitende Versickerungsmulden z.B. die Entsiegelung des öffentlichen Raums unterstützen (s.a. Abb.: 45). Des Weiteren sind fußgänger- und radfahrerfreundliche Profile zu entwickeln und möglicherweise Parkbuchten und Haltestellen für den ÖPNV einzurichten. Abb. 43: Exemplarische Analyse von Straßenquerschnitten An der Knippenburg Quelle: Figge Architekten Alle Erschließungsstraßen des Gebietes sind Abschnitt für Abschnitt nach den oben aufgezählten Kriterien aufzunehmen und zu analysieren und zusätzlich zu den Profilanforderungen aus dem Verkehrskonzept mit gestalterisch prägenden und energietechnisch wirksamen Maßnahmen zu ergänzen oder zu entwickeln. 58 8.2 Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße - Isometrie Als Rückgrat des Gebietes ist die Straße An der Knippenburg und die Brakerstraße gestalterisch dominierend auszubauen. Ein Leitsystem für das Gebiet und den Zulieferverkehr wird das Verkehrsaufkommen (Irrfahrten) verringern. (siehe Abschnitt „Verkehrsplanung“). Durch vertikale Windräder kann der öffentliche Straßenraum im Wechselspiel mit der Baumpflanzung aktiv die regenerative Energiegewinnung unterstützen und markiert gleichzeitig die Erschließungsfunktion der beiden Straßen. Diese deutlich ausgearbeiteten und gestalteten Straßen „Brakerstraße und An der Knippenburg“ können mit der zusätzlich aufgeladenen gemeinsamen Straßenkreuzung dieses Gewerbegebietes nach innen und nach außen repräsentieren. Abb.44: Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße – Isometrie Quelle: Figge Architekten Für den Bereich Am Kruppwald (hier nicht dargestellt) ist angedacht, entlang des Grünbereiches der Bruktererstraße und der in der Zukunft renaturierten Emscher, einen LKW – Stand - und Warteplatz mit Rastplätzen und WC Anlage auszubauen. Dies ist ein Service, den überregional agierende Gebiete „gemeinsam“ mit der Stadt den Lieferverkehren für Gewerbe Warte- und Nachtzeiten bieten müssen. 59 60 8.3 Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße - Perspektive Der zentrale Ort und Treffpunkt im Gebiet ist der bestehende Imbiss an der Kreuzung, der insbesondere durch das Engagement der Betreiberin funktioniert. Eine Aufwertung des Imbissstandortes mit Innen- und Außensitzplätzen und Gymnastikplatz belebt die Identifikation mit diesem Gebiet und unterstützt die Standortbindung. Der Alleencharakter mit der Beifügung der vertikalen Windräder, den seitlichen Parkbuchten für LKW und PKW, den straßenbegleitenden Versickerungsmulden und den mit „Grün“ bekleideten Fassaden stärkt die gestalterische Qualität und dadurch das „Besondere“ des Gebietes. Ein projektierter Kreisverkehr an der Kreuzung „An der Knippenburg/ Brakerstraße“ wird den Verkehrsfluss an diesem Unfallschwerpunkt unterstützen. Der mittig positionierte „Emission-O-Meter“ macht als Messpunkt die Nachhaltigkeit des Gebietes täglich – spielerisch - ablesbar und wirkt als erinnerbares Denk-Mal zur CO2 Reduktion dieses Gewerbegebietes. Abb. 45: Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße – Perspektive Quelle: Figge Architekten Die präzise planerische Gestaltung der beschriebenen Maßnahmen muss in einem nächsten Entwicklungsschritt nach genauer Ortsanalyse erfolgen. 61 Anhang- Literaturliste http://www.bmu.de/energieeffizienz/doc/43105.php [05.08.2010] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit BMU: BMU neues Denken – neue Energie, Roadmap Energiepolitik 2020, 10 Leitsätze für eine nachhaltige Energieversorgung. Berlin: 2009 http://www.baufachinformation.de/literatur.jsp?bu=2007109009874 [05.08.2010] BMVBS/DBR: Grundlagen für die Entwicklung von Klimaschutzmaßnahmen im Gebäudebestand, Untersuchung über die bautechnische Struktur und dem Ist-Zustand des Gebäudebestandes in Deutschland. BBR-Online-Publikation, Nr. 22/2007 http://www.nachhaltigesbauen.de/fileadmin/pdf/PDF_Leitfaden_Nachhaltiges_Bauen/Anlage_2.pdf [05.08.2010] Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen: Leitfaden nachhaltiges Bauen. Januar 2001 Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen: Nutzung städtischer Freiflächen für erneuerbare Energien. Bonn: 2009 Bunzel, Arno; Sander, Robert: Nutzungswandel und städtebauliche Steuerung. Ludwigsburg: Wüstenroth-Stiftung 2003 Dengler, Kerstin: Realisierung von Industrie- und Gewerbegebieten nach Gestaltungsparametern für eine humane Umwelt. Städtebau-Institut der Universität Stuttgart, Fraunhofer IRB-Verlag: 2005 Diefenbach, Nikolaus; Henseling, Andreas; Werner, Peter: 0-Emissions-Stadt, Sondierungsstudie im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, IBU-Institut Wohnen und Umwelt GmbH. Darmstadt 2002 Figge Friedrich W.; Windgaßen, H. Edelmann: Geschossbau für Industrie und Gewerbe im Raum Wuppertal- Solingen- Remscheid. Projektstudie zum Problem gewerblichen Bauens auf mehreren Geschoßebenen in Gebieten mit geringen Gewerbeflächenreserven. Wuppertal: 1991 Heinz, Harald: Hinweise zur Straßenraumgestaltung in Gewerbegebieten. Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV), 2007 Klos, Gregor; Kretschmer, Holger; Roth, Ralf; Türk, Stefan: Siedlungsnahe Flächen für Erholung, Natursport und Naturerlebnis. Bonn/ Bad Godesberg: Bundesamt für Naturschutz, 2008 62 Kommunalverband Ruhrgebiet, Abteilung Öffentlichkeitsarbeit: Umfeldverbesserung Gewerbegebiet Bornstraße Dortmund. Essen Krimmling, Jörn: Erneuerbare Energien, Einsatzmöglichkeiten-Technologien-Wirtschaftlichkeit. Köln: Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co. KG, 2009 Von Gleich, Armin; Gößling–Reisemann, Stefan: Industrial Ecology, Erfolgreiche Wege zu nachhaltigen industriellen Systemen. Wiesbaden: Vieweg + Teubner Verlag GWV Fachverlage GmbH, 2008 http://www.kalksandstein.de/ks_ost/infomaterial/images/path522/Energieeinsparverordnung-2009.pdf [05.08.2010] Maas, Anton; Hauser, Gerd: Kalksandstein Energieeinsparverordnung 2009. Hannover: Bundesverband Kalk-Sandstein Industrie e. V., 2009 Pommerenke, Bettina: Standortgerechte Gestaltung von Gewerbegebieten an den Beispielen Brunn/Wild und Schwarzenau. Horn: Wallenberger und Linhard Regionalberatung GmbH, 2006 http://www.umweltbundesamt.de/ubainfomedien/mysql_medien.php?anfrage=Kennummer&Suchwort =3763 [05.08.2010] Schade, Wolfgang; Lüllmann, Arne; Wegmann, Ruth; Köhler, Jonathan: Gesamtwirtschaftliche Wirkungen von Energieeffizienzmaßnahmen in den Bereichen Gebäude, Unternehmen und Verkehr, Fraunhofer-Institut System und Innovationsforschung (ISI). Karlsruhe : Umweltbundesamt, 2009 http://www.bbr.bund.de/DE/Veroeffentlichungen/Forschungen/2007/Heft130.html [05.08.2010] Schlag, Christian: Nachhaltigkeitsbarometer Fläche, regionale Schlüsselindikatoren nachhaltiger Flächennutzung für die Forschungsberichte der Bundesregierung, Forschungen. Bonn: BMVBS/WBR, 2007 (Heft 130) Schoch, Torsten: EnEV 2009 und DIN V 18599, Nichtwohnbau. Berlin: Bauwerk, 2009 (2. Auflage) 63 Anhang Abbildungsverzeichnis Abb.1: Industriegebiet Am Kruppwald & An der Knippenburg. Bottrop. Quelle: www.google.de/maps [05.08.2010] Abb.2: Bachlauf im Industriegebiet Bottrop mit Tetraeder. Quelle: Figge Architekten Abb.3: Gewerbenahes Wohngebiet in Bottrop mit Malakoffturm. Quelle: Figge Architekten Abb.4: Bottrop, Chance für gewerbenahe LKW Nacht- Warteplätze. Quelle: Figge Architekten Abb.5: Bottrop, Emscher zur Renaturierung vorgesehen. Quelle: Figge Architekten Abb.6: Unfallkreuzung An der Knippenburg/ Brakerstraße. Quelle: Figge Architekten Abb.7: Gegenüberstellung der drei Stadtgebiete im städtischen Bezug. Bottrop. Quelle: www.google.de/maps [05.08.2010], Bearbeitung Figge Architekten Abb.8: Gewerbegebiet als geschlossenes System. Quelle: Figge Architekten Abb.9: Schaubild Synergien. Quelle: Figge Architekten Abb.10: Energetische Einzelbetrachtung der Gebäudeanlagen. Quelle: Figge Architekten Abb.11: Energetische Gesamtbetrachtung des Gewerbegebietes. Quelle: Figge Architekten Abb.12: Bebauungsplan IG Kruppwald & Knippenburg. Quelle: Stadtplanungsamt Bottrop, Bebauungsplanung aus den 1960ern, Verfahrensvermerke 2004, Plankonzepte 2008 Abb.13: Lageplan ITP Bremen. Quelle: Figge Architekten Abb.14: Masterplan ITP Bremen. Quelle: städtebauliches Konzept, Freie Hansestadt Bremen, Sept. 2006 Abb.15: Lageplan IG Nord/ Kaiserlautern. Quelle: Katasterplan Abb.16: IG Kruppwald & An der Knippenburg – Wohnen und Arbeiten. Quelle: Figge Architekten Abb.17: ITP Bremen – Wohnen und Arbeiten. Quelle: Figge Architekten Abb.18: IG Nord/ Kaiserslautern – Wohnen und Arbeiten. Quelle: Figge Architekten Abb.19: IG Kruppwald & Knippenburg – Grünflächen/ Aufwertungspotentiale. Quelle: Figge Architekten Abb.20: ITP Bremen – Grünflächen/ Aufwertungspotentiale. Quelle: Figge Architekten Abb.21: IG Nord/ Kaiserslautern – Grünflächen/ Aufwertungspotentiale. Quelle: Figge Architekten Abb.22: IG Kruppwald & Knippenburg – Besonderheiten des Gebietes. Quelle: Figge Architekten Abb.23: ITP Bremen – Besonderheiten des Gebietes. Quelle: Figge Architekten Abb.24: Behandlung Flächenversiegelung. Quelle: Figge Architekten Abb.25: IG Kruppwald & Knippenburg - Flächenversiegelung. Quelle: Stadt Bottrop, Versiegelte Flächen (FT324), 2007 Abb.26: IG Kruppwald & Knippenburg – Verteilung der Versiegelungsflächen. Quelle: Figge Architekten Abb.27: ITP Bremen - Flächenversiegelung. Quelle: www.bing.com/maps [05.08.2010] Abb.28: ITP Bremen – Verteilung der Versiegelungsfläche. Quelle: Figge Architekten 64 Abb.29: IG Nord/ Kaiserslautern - Flächenversiegelung. Quelle: diverse Luftbilder Stand 2008, www.zeroemissionpark.de Abb.30: IG Nord / Kaiserslautern– Verteilung der Versiegelungsfläche. Quelle: Figge Architekten Abb.31: Dach, Fassade, Zonen- Innenwände. Quelle: Figge Architekten Abb.32: Begrünungsmöglichkeiten von Gebäuden. Quelle: Figge Architekten Abb.33: Nutzung von Solarenergie an Gebäuden. Quelle: Figge Architekten Abb.34: Ist- Zustand Beispielgebäude. Quelle: Figge Architekten Abb.35: 3-D Modell Zonierung. Quelle: Figge Architekten Abb.36: Balkendiagramm des monatlichen Primärenergiebedarfs. Quelle: Figge Architekten Abb.37: Gesamtenergiebilanz des Gebäudes. Quelle: Figge Architekten Abb.38: Bauliche Maßnahmen zur Verbesserung des Beispielgebäudes. Quelle: Figge Architekten Abb.39: Gesamtenergiebilanz der Variante 1. Quelle: Figge Architekten Abb.40: Gesamtenergiebilanz der Variante 2. Quelle: Figge Architekten Abb.41: Gesamtenergiebilanz der Variante 3. Quelle: Figge Architekten Abb.42: Isometrie Am Kruppwald & An der Knippenburg, Bottrop. Quelle: Figge Architekten Abb.43: Exemplarische Analyse von Straßenquerschnitten An der Knippenburg. Quelle: Figge Architekten Abb.44: Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße. Quelle: Figge Architekten Abb.45: Straßenaufwertung An der Knippenburg / Brakerstraße- Perspektive. Quelle: Figge Architekten Anhang Tabellenverzeichnis Tab.1: Beispiel Hüllflächen der Zone Produktion. Quelle: Figge Architekten Tab.2: Übersicht der Kenndaten der einzelnen Zonen mit Festlegung der Standardprofile nach DIN V 18599 Teil 10. Quelle: Figge Architekten Tab.3: Primärenergiebedarf Produktion. Quelle: Figge Architekten Tab.4: Vergleich mit Anforderungswert der EnEV. Quelle: Figge Architekten Tab.5: Vergleich der errechneten Werte mit den Sollwerten. Quelle: Figge Architekten Tab.6: Vergleich der Variante 1 mit Anforderungswert der EnEV. Quelle: Figge Architekten Tab.7: Vergleich der Variante 2 mit Anforderungswert der ENEV. Quelle: Figge Architekten Tab.8: Vergleich der Variante 3 mit Anforderungswert der ENEV. Quelle: Figge Architekten Tab.9: Variantenvergleich Primärenergie/ Visualisierung zur Verdeutlichung der Effekte. Quelle: Figge Architekten Tab.10: Verringerung der CO2 Emission bezogen auf die Endenergie des Beispielgebäudes. Quelle: Figge Architekten 65
