Projektkennblatt Deutschen Bundesstiftung Umwelt 20064 25

06/02
Projektkennblatt
der
Deutschen Bundesstiftung Umwelt
Az
20064
Referat
25
Fördersumme
55.002,00 €
Antragstitel
Synergieeffekte nutzen durch intelligente Systemzusammenhänge gebäudetechnischer Komponenten und Produkte im Zusammenspiel von Fassade und Innenraumklima - Entwicklung eines prototypenhaften Messestandes
Stichworte
Ökobau, Bauteil, energieeffizientes Bauen, integrale Bauplanung
Laufzeit
2 Jahre und 9 Monate
Projektbeginn
22.03.2002
Förderbereich 2001 - 2003
Projektende
16.12.2004
Projektphase(n)
1
I.3.1
Umwelttechnik
Architektur und Bauwesen
Interdisziplinäre ganzheitliche Planung
Bewilligungsempfänger Architekturbüro Köster
Tages-, Kunstlicht- und Gebäudetechnik
Tel
069/5074640
Fax
069/5074650
Projektleitung
Karl-Bieber-Höhe 15
Helmut Köster
60437 Frankfurt
D. Gatermann + E. Schossig und Partner
Architekturbüro, 50667 Köln
Brigitte Köster
Bearbeiter
Kooperationspartner
Zielsetzung und Anlaß des Vorhabens
Die Antragsteller Dr.-Ing. H. Köster und Dipl.-Ing. E. Schossig entwickelten in der Vergangenheit mit Unterstützung der DBU Einzelelemente und Bauteilkomponenten für Tageslicht- und Kiemenfassaden.
Aufbauend auf diese Entwicklungen hat sich dieses F+E-Vorhaben zum Ziel gesetzt, - basierend auf
neuen Rechenverfahren – einen integrierten Planungsprozess zwischen unterschiedlichen Fachdisziplinen zu ermöglichen und gleichzeitig geeignete integrierte Bauelemente der Kunstlichttechnik, Elektrotechnik, Klimatechnik, Lüftungstechnik, gestalterisch und funktional so umzusetzen, dass sich gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Resultate ergeben. Folgende Technologien bzw. deren
integrative Zusammenhänge werden dargestellt:
Blendfreie Arbeitsplatzbeleuchtung mit Kunst- und Tageslicht / integrierte Lichtführung von Kunst- und
Tageslicht / helligkeitsabhängige Regelungsprozesse / winterlicher Solarenergiezugewinn / blendfreie
Bildschirmarbeitsplätze / Kühllasteinsparung durch niedrige g-Werte / gesundheitliche Auswirkungen von
Tageslichtspektren / Wohlbefindlichkeitskriterien / Energiesimulationen / Betriebskostensimulationen /
Entwicklung eines trivalenten Systems in der Fassade: Heizen / Kühlen / Lüften / Fassadenkieme zur
Nachtauskühlung / Sonderprofile der Systemfassade / Integration von Solarmodulen / Kybernetische
Prozesse.
Ziel war auch, prototypenhaft einen Ausstellungsstand in Zusammenarbeit zwischen Architekt, Fachplaner und Industrie zu entwickeln, der die innovativen Bauteilkomponenten enthält und deren funktionales
und integrales Zusammenwirken veranschaulicht. Die Messebox dient auch als Demonstrationsobjekt
für Bauherren und alle weiteren Beteiligten.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden
Die Antragsteller haben einen integralen Messestand für eine Grundfläche von 100 m2 entwickelt. Die
„Messebox“ war auf der Messe „Light + Building“ in Frankfurt (14.-18.04.2002) und auf der PlanCom, der
Messe parallel zum Internationalen Architektenkongress UIA in Berlin (22.-26.07.2002), in einer verkleinert Form (75m²), ausgestellt.
Deutsche Bundesstiftung Umwelt } An der Bornau 2 } 49090 Osnabrück } Tel 0541/9633-0 } Fax 0541/9633-190 } http://www.dbu.de
Es wurde eine Systematik des integralen Planungsprozesses erarbeitet, in dem die einzelnen Arbeitsschritte an Hand der Planungsaufgaben – hier Integralfassade als Prototypenfassade – vorgeschlagen
wurden. Diese Vorgehensweise wurde dann bei zur Zeit in Planung befindlichen Bauvorhaben angewandt.
Zur Erfassung der Zielaufgaben wurden verschiedene Berechnungen durchgeführt. Retroberechnungen
stellen die Leistung von Retrosystemen z. B. in Abhängigkeit der Bewegung der Sonne, der Sonnenbahnen/Jahreszeiten etc. dar. Städtebauliche Tageslichtsimulationen, Berechnungen zur thermischen
Belastung von Dach und Fassade und die Betrachtung der Sonne als pendelnde Lichtquelle ergänzen
die Grundlagen, die für die Integralplanung erforderlich sind. Tageslichtberechnungen untersuchen die
Leistungsfähigkeit des Retrosystems RetroLux.
Weitere Schritte:
Definition der Retrosysteme in der Ambivalenz von Energiereduktion und Lichtdurchlässigkeit / optisches
Energiemanagement / Tageslichtsimulationen / Berechnung von Lichtverteilungskurven / Simulation typischer Kennlinien von RetroLux / Bestimmung von Glasflächenanteilen in der Fassade / Simulation von
RetroLuxTherm im Tagesgang.
Im Weiteren wurden verschiedene Strategien der integralen Planung und ein integraler Planungsansatz
erarbeitet. Fassadenkonzepte, die Positionierung der Retrotechnik in der Fassade, die Fassadenkonstruktion sowie die Entwicklung einer Pfostenleuchte sind Bestandteil dieses Planungsansatzes.
Labormessungen zum Vergleich von g-Werten sowie das Ergebnis bidirektionaler Messungen bestätigen die Wirksamkeit der Systeme.
Als weitere Aspekte der integralen Planungen wurde die Lichtumlenkung an die Decke, die Lichtdecke
RetroTop, Lichtsegel und die Integralsysteme RetroLight und RetroTop bearbeitet.
Ergebnisse und Diskussion
Ergebnis des Vorhabens war die Planung und die Umsetzung einer „Messebox“, an Hand derer die Integralfassade in Zusammenarbeit mit Planern und Firmen realisiert wurde. Die entwickelte Prozesssystematik für einen integralen Planungsprozess wurde angewandt. Die an der Messebox erhaltenen Erkenntnisse wurden an in Planung befindlichen Bauvorhaben umgesetzt. Ein Vorschlag für die Ausbildung von Integralplanern wurde verfasst.
Die Präsentation der „Messebox“ auf der Light+Building sowie auf der PlanCom fand große Anerkennung. Begleitende Diskussionsveranstaltungen auf den Messen und umfassende Veröffentlichungen in
verschiedenen Fachzeitschriften sollten den Planungsansatz transparent machen, da die Vorstellung eines Planungsprozesses auf diese Art und Weise sehr ungewöhnlich war und Anregung zu vielfältigen
Diskussionen gab.
Ökonomische Erfordernisse bestimmen jedoch nach wir vor die Bereitschaft aller Beteiligten, sich in solchen Planungsprozessen einzubringen und diese auch bis zur Erstellung eines Gebäudes durchzuhalten, da die erforderlichen Kommunikationsprozesse noch mehr Zeit und Flexibilität als die üblichen Planungen erfordern.
Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation
Der Messestand sowie die Prozesssystematik selbst war Gegenstand vielfältiger Veröffentlichungen in
Fachzeitschriften und Thema von Seminaren und Tagungen.
Umweltrelevanz
Unter umweltrelevanten Gesichtspunkten ist insbesondere auch die Energieeinsparung in dem Betrieb
von Verwaltungsgebäuden, aber auch in einem reduzierten Materialverbrauch zu sehen. Beispielsweise
soll durch eine besonders filigrane Fassadenkonstruktion Aluminium eingespart werden. Durch die Integration von Systemtechnologien in die Fassade können zum Teil Geschosshöhe oder Fußbodenaufbauten sowie Brüstungstiefen eingespart werden, wodurch sich der Nutzungswert der Gebäude bei gleichem Grundflächenverbrauch erhöht. Durch den Einsatz von Fassadenkiemen lässt sich eine deutliche
Nachtentspeicherung und damit Kühllastminderung erzielen.
Fazit
„Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Einzelteile.“
So ging es darum, das rein additive Zusammenführen der Energiesparkomponenten zu vermeiden und
durch einen integrativen Planungsprozess zu ersetzen, mit dem Ziel, eine kostengünstige und gestalterisch hochwertige Architektur zu entwickeln. Bereits die Gestaltung der Messebox belegt das angestrebte Fazit eindrucksvoll.
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