Workshop Solares Bauen

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Workshop Solares Bauen im Bestand
09. - 13.November 2015
Workshop Solares Bauen im Bestand – 09. - 13.November 2015
Workshop
Aufgabe
Teilnehmer
Auf dem Gelände der ehemaligen Oberschwabenkaserne bei Sigmaringen entsteht ein spektakuläres Projekt: Eine Siedlung, die sich
komplett selbst mit Solarenergie versorgt und dauerhaft erneuerbare
Energie in die umliegende Region exportiert (www.ehoch4.de). Der
Gebäudebestand bietet ein spannendes Spektrum von Wohn- und
Bürogebäuden über Hangars und Bildungsbauten bis zur Sporthalle.
Studierende
In diesem interdisziplinären Workshop wurden nach einer ausführlichen Einführung in bauspeziischer Solartechnologie die Bauten analysiert und gemeinsam ein gestalterisch und funktional überzeugendes
solares Konzept entwickelt. Die Veranstaltung fand großteils vor Ort
statt.
Patrick Fies
Johannes Frammelsberger
Patricia Friedrich
Katharina Gatter
María Isabel Genta
Thara Marie Keim
Stefan Koessler
Matthias Letzner
Daniela Lockowandt
Victoria Loyall
Èléonore Mougel
Julia Neufend
Daniel Schulze
Evgenia Smaltser
Andreas Wieland
Francy Woo Balint
Albert Wotschel
Magdalena Wunderlich
Betreuung
Prof. Dr.-Ing. Thomas Stark
Dr. Kristian Peter
Dipl.-Ing. Hartmut Maurus
Dipl.-Ing. Christopher Klages
Lena Schnrock M.A.
Johannes Kimmerle
Organisation
Dipl.-Ing. Christopher Klages
Petra Waltinger
Gruppenbild der Workshopteilnehmer
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zeitlicher Ablauf
Dienstag
Montag
10:00
Ankunft / Kafee
08:30
Morgenappell / gemeinsames Frühstück
10:30
Begrüßung Ehoch4 / Vorstellung Projekt
Rundgang über Gelände / Volker Fouquet
10:00
12:00
Gebäudeanalyse / 1. Konzeptideen
Fragerunde / Gebäude / 1. Konzept
12:30
Mittagspause
13:00
Mittagspause
13:30
14:30
Energiewende und Solares Bauen / Thomas Stark
Solartechnik / Kristian Peter
14:00
16:00
Zeit zur freien Verfügung
Ende vor Ort
15:30
Kafeepause
Mittwoch und Donnerstag
16:00
16:45
17:30
Gebäudeintegration / Hartmut Maurus
Solarsysteme für Gebäudedächer / Thomas Stark
Aufgabenstellung / Gebäudeauswahl
Freie Arbeit an der HTWG Konstanz
18:00
Zapfenstreich / Abendessen und zur freien Verfügung
Freitag
10:00
Ankunft / Kafee
10:30
1. Präsentationsrunde
12:00
Mittagspause
13:00
15:00
2. Präsentationsrunde
Zusammenfassung und Fazit
16:00
Ende der Veranstaltung
Bilder vom Montag,
Kennenlernen des Ehoch4
Geländes, Einführung in
die Thematik, Input-Vorträge und gemütliches
Beisammensein am Abend
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Bilder vom Dienstag,
Themenbearbeitung unter
freiem Himmel, Führung
durch die Ehoch4-Energiezentrale und zum Solarfeld
nächste Seite Bilder der
Präsentation am Freitag
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untersuchte Gebäude
Besuch des Wasserkraftwerks als letzter Programmpunkt am Freitag
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Geb. 1c – kleiner Hangar
Patricia Friedrich, Katharina Gatter
Solarwerkstatt
Um die Nutzung der Solarenenergie auch in die Mobilität zu übertragen wird in diesem Gebäude der Froschung ein neuer Raum gegeben.
An der Schnittstelle zwischen dem Energiecampus und der Ravensburger Lernwelt bekommt die Solar-Werkstatt ihren inovativen Standpunkt. Die Bedeutung und Innovation des Themas setzt sich auch in
der Gebäudegestaltung fort. Die großlächige rautenförmige Photovoltaikkonstruktion und die aktivierte Glasfassade tragen das Thema
Solare Energie nach außen.
Photovoltaikmodule
Dachkonstruktion
Pholtovoltaikmodule nehmen die bestehende Tragstruktur auf und
bilden diese nach außen ab. Hierfür sind Monokristaline-Photovoltaikzellen in Dünnschichtmodulen geplant.
Fassade
Die Nord- und Südfassade werden großlächig aufgeglast. In der Südfassade werden perforierte Photovoltaikmodule in die Pfostenriegelfassade integriert.
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Geb. 1d – großer Hangar
Patrick Fies, Stefan Koessler
ForschungsHangar
Photovoltaik
Die Gebädehülle und ihr histortisches Tragwerk soll durch die neu
geplante Überspannung geschützt werden. Der Bestand soll sowohl
in seinen Bauteilen als auch in seiner Nutzung erhalten werden. Die
neue Überdachung schaft einen Witterungsschutz, der gleichzeitig
neue Flächen erschließt. Durch deren Aktivierung kann gleichzeitig ein
Sonnenschutz genereiert und Strom erzeut werden.
Die Überspannung des Gebäudes erfolgt über eine Membran. In dieser
sind Photovoltaikzellen integriert. Die Anordnung und der Abstand der
Photovoltaikzellen bilden die Nutzung im Hangar ab.
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Geb. 4 – Bürogebäude
Daniela Lockowandt, Magdalena Wunderlich
Unser Konzept war, eine Fassade für das Gebäude zu gestalten, in
die Photovoltaikmodule so eingebracht werden, dass sie nicht sofort
ersichtlich sind. Deshalb haben wir uns überlegt, Holz- und Photovoltaiklamellen zu verwenden. Diese sind an der Fassade in einem 30°
Winkel vertikal und horizontal angeordnet, damit ein ansprechendes
Bild erscheint. Vor den Fenstern an der Ost-, Süd- und Westseite sind
Photovoltaiklamellen angebracht, die sich kippen lassen, damit sie
ebenfalls als Schattenspender fungieren können. An der restlichen
Fassade obliegt es freier Gestaltung, wo und wie viele Photovoltaiklamellen man einsetzen möchte. Damit diese nicht so sehr in den Vordergrund treten haben wir vorgesehen, diese in einem Anthrazitton
zu wählen und die Holzlamellen ebenfalls in einem grau-anthrazit. Auf
der Südseite des Daches haben wir in das Dach integrierende Photovoltaikmodule in schwarz vorgesehen.
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Geb. 5 – Oizierskasino
Victoria Loyall, Albert Wotschel
Die Solarzelle nicht als Verschandelung der Gebäude Ansicht zu missbrauchen sondern ihr Potential gestaltend zu wirken hervorzuheben
war unsere Intention. Unser Haus soll sich als Kunstobjekt hervortun
und doch eins mit seiner Umgebung sein. Deshalb ummanteln die Solarzellen das Hausdach in einem sich neigenden Halbkreis und greifen
so die Form des Hangars im Hintergrund auf. Die Solarzellen auf dem
Dach neigen sich mit einem Winkel von 30 Grad der Sonne entgegen,
um einen optimalen Ertrag zu erzielen.
Die Südfassade wird in wildem Mischmasch mit grünen, schwarzen
und blauen Solarzellen bedeckt, um das Grün des Hangars sowie der
nahen Natur am Haus aufzunehmen, aber gleichzeitig Akzente zu
setzen. Das Fenster der Südfassade wird komplett ersetzt durch eine
durchgängige Glasfront aus transluzenten Solarzellen, die Licht ins
Innere lassen, sowie einen schemenhaften Blick nach Außen zulassen.
Damit wird dem Raum dahinter durch eine größere Fensterläche Licht
geschenkt und Fläche außerdem zur Energiegewinnung genutzt. Da
vorher ein Bunt Glas Fenster diese Position inne hatte wird der Blick
nach außen nicht verringert.
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Geb. 6 – Bürogebäude
Johannes Frammelsberger, Daniel Schulze
Das Gebäude verfügt über klare Kanten und eine simple Architektur.
Diese wurde beim Entwurf aufgegrifen und weitergeführt. Sowohl
das Dach, also auch die Fassade sind mit Photovoltaikmodulen ausgestattet und produzieren genügend Strom, um einen Überschuss in der
Jahresbilanz zu erzielen.
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Der nahtlose Übergang von Fassade und Dach betont die gleichwertige Funktion der Stromerzeugung. Vor den Fenstern wurden kippbare
Module angebracht, die für die dahinterliegenden Räume eine erhöhte
Raumqualität zur Folge haben, denn nun besteht im Sommer die Möglichkeit von außen zu beschatten.
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Geb. 7 – Krankenhaus
Julia Neufend
Das Konzept soll bezwecken, so viel solare Fläche wie möglich zu
bilden, ohne dass das Krankenhaus nicht mehr als solches zu erkennen
wäre. Damit kam für mich nur eine dezente Veränderung der Wände in
Frage, während das Dach vollkommen ausgenutzt wird. Dabei tritt die
Farbe grün an den Wänden auf, als beruhigende und plegende Farbe.
Für das Dach ist Anthrazit vorgesehen, um an der äußeren Erscheinung
nicht zu viel zu ändern. Außerdem wird keines der solaren Elemente
durchscheinend sein, um den Eindruck der Sicherheit, Ruhe und Ungestörtheit im Gebäude selbst, für die Patienten aufrecht erhalten zu
können.
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Geb. 8 – Lager
Matthias Letzner, Andreas Wieland
Beim Bau des Gebäudes gab es einen gestalterischen Anspruch, welcher nicht unbedingt durch additive Elemente ergänzt werden sollte.
Höchstens der Anstrich und die Verglasung sollten saniert werden. Die
Integration von Solartechnik erfolgt durch lach liegende Solarkollektoren auf dem Dach. Die Kollektoren sollten von unten nicht sichtbar
sein, um die Kubatur des Gebäudes nicht zu stören.
Im Innenbereich lässt sich dagegen einiges verbessern und umgestalten. Die nachträglich eingefügten, nicht tragenden Innenwände
können entfernt werden um eine lexiblere Nutzung zu ermöglichen
und ein ofenes Raumgefüge zu schafen. Dies ist förderlich für eine
Nutzung als Besucherzentrum, Messen und Ausstellung. Auch Vorträge
sind möglich.
Der Eingangsbereich wird so umgestaltet, dass sich der Besucher sofort zwischen dem Gebäudeabschnitt von Ravensburger und dem von
Ehoch4 orientieren kann. Dies wird durch das Anbringen von großlächigen Firmenlogos links und rechts des Eingangsbereichs erreicht. Die
südliche Verglasung des Eingangsbereichs wird mit lichtdurchlässigen
Solarmodulen in den Fensterscheiben versehen um dem Besucher die
Technologie auf Augenhöhe didaktisch näher zu bringen.
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Das Atrium im Westlügel hat im Bestand nur eine Öfnung zur
Nordseite und Oberlichter in Form eines schmalen Bandes, das den
dunklen Raum etwas aufzuhellen versucht. Für die neue Nutzung als
Besucherzentrum wär der Mehrwert dieser Oberlichter jedoch nicht
ausreichend. Um den Raum für Besucher attraktiver umzugestalten
wäre eine Öfnung der Decke in Form eines solaren Lichtdachs notwendig. Dadurch erreicht man zum einen eine viel bessere Belichtung des
Innenraumes und zum anderen eine gute Integration von moderner
Solartechnik in das Gebäude
Die nördlich gelegenen Fenster des Atriums trennen den Innenraum
von einer bisher nicht zugänglichen Terrasse ab. Um diese nun für die
Besucher nutzbar zu machen werden die bisherigen Fenster durch bodentiefe Schiebefenster ersetzt. Der kleine, separate Raum neben der
Terrasse macht eine Nutzung als Kafee/Kiosk möglich.
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Geb. 10 / 11 – Unterkunftsgebäude
Thara Keim, Evgenia Smaltser
Wir haben die Unterkunftsgebäude 10 und 11 ausgewählt, weil wir uns
vorgestellt haben, dass wir sie gleichzeitig entwickeln können, da die
Gebäude sehr ähnlich sind. Für uns war es wichtig:
»
»
»
Die Solarzellen möglichst harmonisch ins Gebäude zu integrieren
Möglich viel Energie daraus zu bekommen
Die Länge und Monotonie von den Gebäuden zu betonen
Wir haben folgende Hersteller von Solarzellen ausgesucht:
»
»
Für das Dach: SES Swisstile 6 back-contakt SUNPOWER (Leistung
pro m² -- 164W)
Für die Fassade: ExsterSolar asi Dünnschicht (Leistung pro m² -70W)
Gebäude №10
Ansicht Süd
M 1:100
Je nach der Variante von der Gestaltung gibt es zwei Ergebnisse (von
einem Gebäude):
1.
2.
Variante: ca. 452.900 W
Variante: ca. 487.900 W
Gebäude №10
Ansicht Ost
M 1:100
Gebäude №10
Ansicht Nord
M 1:100
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Thara Keim
Evgenia Smaltser
Gebäude №10
Ansicht West
M 1:100
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Gebäude №10
Ansicht Ost
M 1:100
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Thara Keim
Evgenia Smaltser
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Geb. 15 / 16 – Unterkunftsgebäude
María Isabel Genta, Èléonore Mougel, Francy Woo Balint
Wie integriert man ein neues Energieprogramm in ein bestehendes
Gebäude? Zur Beantwortung dieser Frage stelle man sich die Schaffung einer neuen Außenhaut vor, welche an zwei Fassaden eines bestehenden Gebäudes angefügt wird.
Diese neue Haut würde eine unabhängige Struktur darstellen und,
da sie jeweils 1,5 Meter von der östlichen bzw. westlichen Fassade
entfernt ist, die Schafung eines neuen Raumes sowie die Installation
eines Balkons für die Bewohner ermöglichen.
Eine solche laterale Erweiterung der Seiten ist energetisch bedeutsam,
da sie die Fläche des Daches und somit die Bestrahlungsläche durch
die Sonne vergrößert. Die gesamte Dachläche der Häuser 15 und 16 ist
2.394qm. Mit Erweiterung 1,5 m im Grundriss wären ca. 250 qm mehr,
insgesamt Dachläche 2.643 qm. Wenn 2m in der Länge in der Fassade
nutzen könnte, wären zusätlich ca 662 qm
Gebäuden 15 & 16
Solares bauen
Die durch die neue Haut geschafene Trennung und Distanzierung
geben der östlichen und westlichen Fassade einen größeren Gestaltungsraum für die Installation von Fotovoltaik-Panele.
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