Studienarbeit zum Thema Integrale Planung am Beispiel des
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STUDIENARBEIT ZUM THEMA INTEGRALE PLANUNG FACHGEBIET BAUPHYSIK UND TECHNISCHER AUSBAU INSTITUTSNEUBAU DES FRAUNHOFER INSTITUTS, FÜR SOLARE ENERGIESYSTEME IN FREIBURG BETREUER: DIPL.-PHYS. KLAUS ROHLFFS PROF. DIPL.-ING. ANDREAS WAGNER BEARBEITERIN: SANDRA ZIMMERMANN 1. INHALTSVERZEICHNIS 1. INHALTSVERZEICHNIS....................................................................................................2 2. ÜBER DIESE STUDIENARBEIT........................................................................................3 3. DARSTELLUNG DES PROJEKTS.............................................................................4-12 3.1. AUSGANGSSITUATION 3.2. STÄDTEBAULICHE SITUATION 3.3 AUSWAHLVERFAHREN / PLANUNGSBETEILIGTE 3.4. KOSTEN / FLÄCHEN 3.5. ZWECK DES GEBÄUDES / ENERGIEKONZEPT 3.6. ENTWURFSPLANUNG / VORENTWURF 3.7. GEBÄUDESTRUKTUR 3.8. KONSTRUKTION / WÄRMESCHUTZ 3.9. SIMULATIONEN 4. INTEGRALER PLANUNGSPROZESS........................................................................13-19 4.1. ZIELIDEEN / ROLLENSICHT DER BETEILIGTEN 4.1.1. DER BAUHERR 4.1.2. DIE ARCHITEKTEN 4.1.3. DER NUTZER 4.1.4. DIE FACHPLANER 4.2. SCHWIERIGKEITEN DER INTEGRALEN PLANUNG 4.2.1. DER BAUHERR 4.2.2. DIE ARCHITEKTEN 4.2.3. DER NUTZER 4.2.4. DIE FACHPLANER 4.3. AUSBLICK / ZUSAMMENFASSUNG 4.4. EIGENE BEURTEILUNG 5. ANHANG.....................................................................................................................20-23 5.1. LITERATUR / INFORMATIONEN 5.2. AKTENVERMERK ISE: „VORBILDLICH BAUEN“ 5.3. BEURTEILUNG DER VORENTWÜRFE 5.4. FRAGENKATALOG 2 2. ÜBER DIESE STUDIENARBEIT Nach jahrelanger Verschwendung von Energie beim Bauen wird auch im Bausektor mehr und mehr über ressourcenschonendes Bauen nachgedacht, sei dies auf dem Sektor der Energieffizienz, der Baustoffwahl oder des Ressourcenverbrauchs von z.B. Wasser oder Fläche. Immer wieder werden Projekte verwirklicht, deren gebaute Realität leider nicht mit den vorherigen Untersuchungen übereinstimmt. Die Gründe hierfür scheinen jeweils vielfältig: Mißverständnisse im Planungsteam, schlechte Koordination oder unzureichende Ausführung auf der Baustelle, Sonderwünsche der Nutzer oder Bauherren, Simulationen sind zu grob modelliert worden... Es stellt sich die Frage, welchen Einfluß der Planungsprozeß im Vorfeld hat, ob anfangs formulierte Ziele verwirklicht worden sind oder welche Faktoren, die Zieldurchsetzung hemmen oder verhindern. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Planungsprozeß des Institutsneubaus des Fraunhofer Instituts in Freiburg. Der Neubau ist Bestandteil des Förderprogramms „Solar optimiertes Bauen“, kurz SolarBau, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF)1. Das SolarBauprojekt beinhaltet die Schwerpunkte 1. Passive Solarsysteme und Komponenten, 2. Solarunterstützte Heizungs- und Lüftungssysteme 3. Solaroptimierte Gebäude mit minimalem Energiebedarf Ziele sind die Entwicklung derzeitiger Solartechnologien bis zur Marktreife, das Erarbeiten von praxistauglichen Planungsmitteln, die Errichtung von Prototypen als Demonstrationsbauvorhaben, die zur technischen Erprobung und als Vorbildfunktion fungieren. Die Projekte sollen in dem SolarBau angeschlossenen MONITOR Projekt dokumentiert und analysiert werden. Der Neubau des Fraunhofer Instituts ist eines von 25 Demonstrationsobjekten des Teilkonzeptes 3 (TK3) von SolarBau, die im Zeitrahmen von 1995 - 2005 realisiert werden sollen. Derzeit sind 7 Projekte beteiligt. Das Bauvorhaben begann im April 1999 und soll im März 2001 fertiggestellt sein. Das Förderprogramm schreibt Sollwerte für den Gesamtenergiebedarf fest: Der Heizwärmebedarf soll 40 kWh/(m²a), der Gesamt-Endenergiebedarf inklusive der Klima, Lüftungs- und Lichttechnik soll 70 kWh/m²a und der nach der CO2-Emissionen bewertete (Primär)Energiebedarf soll 100 kWh/(m²a) nicht überschreiten. Für diese Arbeit wurde der stattfindende Planungsprozeß zur Realisierung des Institutsgebäudes untersucht. Die Grundlagen hierfür bilden Interviews mit allen Planungsbeteiligten2 und mir freundlicherweise zur Verfügung gestellte Materialien (Erläuterungsberichte, Veröffentlichungen, Forschungsergebnisse, Auszüge aus Protokollen). Aufgrund der zeitlichen Dimension3 ist es in dieser Arbeit nur möglich, einen kleinen Einblick in den langen Prozeß der Planung zu geben, und auch die Beispiele sind nicht unbedingt repräsentativ für den Gesamtverlauf der Gespräche. 1 2 3 Siehe hierzu: http://www.solarbau.de Siehe Anhang, Fragenkatalog Frühjahr bis Sommer 1999 3 3. DARSTELLUNG DES PROJEKTES 3.1. AUSGANGSSITUATION Aufgrund der beengten Situation in angemieteten, auf verschiedene Liegenschaften verteilte Räumlichkeiten in Freiburg entschließt sich die Fraunhofer Gesellschaft im Mai 1996 zu einem Institutsneubau. Das Bauvorhaben soll vorbildlich innovative Maßnahmen zur Steigerung der Arbeitsplatzqualität, Funktionalität und Energieeinsparung integrieren. Dabei sollen die Bereiche Architektur, Gebäudetechnik und Wirtschaftlichkeit aufeinander abgestimmt werden. Nach einer europaweiten Ausschreibung ist im Januar 1998 das Büro Dissing+Weitling aus Kopenhagen mit der Planung des Institutsneubaus beauftragt worden. Insgesamt existiert ein integraler Planungsablauf, der eine frühe Mitsprache aller Beteiligten beinhaltet. Das Grundstück, vom Bund zur Verfügung gestellt, liegt an der Heidenhofstraße am nördlichen Zentrumsrand Freiburgs. 3.2. STÄDTEBAULICHE SITUATION Abb.1 Die Lage des Baugrundstücks Das 12 500 m² große Grundstück, in Nord-, Südrichtung 180 m lang und max. 85 m breit, liegt in einem Grenzbereich von urbanem zu vorurbanem Charakter. Das Umfeld ist von einbis zwei-geschossigen Gewerbebauten der 50er Jahre im Westen, vier- bis fünfgeschossigen Wohnbauten aus der Gründerzeit im Süden und ein- bis zwei-geschossigen Siedlungsneubauten geprägt. Östlich wird das Gelände von einem stillgelegten Gleisbett begrenzt, auf dessen Südseite Bauten der Universitätsklinik und eine Mischung aus Bauten der Gründerzeit und Punkthäusern der 70er Jahre anschließen. Der Neubau der Freiburger Messe und Erweiterungsbauten der Universität lassen zukünftig eine städtebauliche Aufwertung des Gebietes vermuten. Das Grundstück selbst ist bis auf eine Verladerampe für Panzer unbebaut und fast vollständig verschattungsfrei. Zukünftig soll die aus dem Elztal kommende S-Bahn an die östlich vom Grundstück liegende Güterbahntrasse angeschlossen werden. Die ersten Baugrunduntersuchungen fanden im Juni 1993 statt. Der zugrundeliegende Bebauungsplan wurde im Februar 1972 aufgestellt und ist im Januar 1998 übergeben worden. Die maximale Grundrißflächenzahl (GRZ) beträgt 0,4, die maximale Geschoßflächenzahl (GFZ) 1,6, es sind bis zu acht Geschosse zulässig. 4 3.3 AUSWAHLVERFAHREN / PLANUNGSBETEILIGTE Im Mai 1996 wurde von der Fraunhofer Gesellschaft ein Dienstleistungsverfahren zum Neubau des Fraunhofer Institutes für Solare Energiesysteme (ISE) ausgeschrieben. Die Grundlage der europaweiten Ausschreibung bildete ein Kriterienkatalog und ein Raumbuch. Es hatten sich 56 Architekturbüros beworben, von denen sieben in eine engere Auswahl kamen. Nach einem Besuch dieser sieben Büros fiel die Wahl auf das Büro Dissing+Weitling, Kopenhagen4. Dieses wurde im Oktober 1997 mit der Auflage, in Zusammenarbeit mit dem Büro Architekten Werkgemeinschaft Nürtingen (AWN) für die Bauleitung zu arbeiten, mit der Bauaufgabe beauftragt. Das Büro AWN war dem Bauherrn, der Fraunhofer-Gesellschaft, durch den Bau des Institutszentrums in Stuttgart bereits bekannt. Der Nutzer des Gebäudes wird das Institut für Solare Energiesysteme (ISE) sein, ein Institut, das durch Forschung, Entwicklung von Produktionstechniken und Prototypen bis hin zu Ausführungen Systeme, Komponenten, Materialien und Verfahren für eine effiziente und umweltfreundliche Energieversorgung entwickelt5. Das Institut hatte den entscheidenden Einfluß auf den Kriterienkatalog und erstellte das Raumbuch. Das ISE ist vertraglich an den Bauherrn, die Zentralverwaltung der Fraunhofer Gesellschaft, gebunden. Als Fachingenieure wurden vom Bauherrn für die statische Bearbeitung das Ingenieurbüro Stoelcker Theobald von Lampe und das Ingenieurbüro Rentschler und Riedesser für die technische Gebäudeausrüstung beauftragt. Rentschler und Riedesser wurden vom Bauherrn in der Vergangenheit bereits für Bauvorhaben wie z.B. die Institute in Stuttgart und Karlsruhe beauftragt. Sie blicken in ihrer Firmengeschichte auf mehrere Projekte mit ökologischen Schwerpunkten zurück und haben dies in ihre Unternehmensphilosphie integriert6. Das Büro Rentschler und Riedesser hat wiederum das Planungskontor Strickler (PKS) für die Reinraumplanung und die Gruppe Solares Bauen vom ISE für das Energiekonzept vertraglich eingebunden. Simulationen sollen zur Entwicklung und Überprüfung von Lösungen beitragen und wurden vom Bauherrn beauftragt. Für die Landschaftsplanung hatten sich nur wenige Büros beworben. Die Wahl fiel auf das Büro Prof. Rainer Schmidt, Landschaftsarchitekten, München, da der Landschaftsarchitekt sich schon vor seiner Selbständigkeit in einem anderen Büro qualifiziert hatte. Die Oberfinanzdirektion Freiburg setzt die Obergrenze für Flächen und Kosten. Sie bekamen hierfür das vom ISE ermittelte Raumbuch. Es gab drei Einsparrunden und aufgrund der letzten Grundlage wurde das Institut in eine Institutsklasse eingeordnet und alle Flächen und Kosten bindend in der Haushaltsuntersuchung Bau (HU Bau) festgeschrieben. Die maximalen Nettobaukosten dürfen etwa 50 Mio. DM betragen. 4 5 6 Siehe http://www.scandinaviandesign.con/dissing+weitling siehe Kurzddarstellung des Fraunhofer-Instituts Siehe http://www.ren-rie.de/home.htm 5 Bauherr (Fraunhofer Gesellschaft) Herr Mewes Architekten Simulationen: Gruppe Solares Bauen Herr Voss, Herr Herkel Landschaftsarchitekten (GLA Prof. Schmidt) Herr Over Entwurf: (Dissing+Weitling) Herr Andersen Bauleitung (beauftragt von D+W): (Architekten Werkgemeinschaft Nürtingen) -AWN Herr Lehmann Nutzer (Institut für Solare Energiesysteme) Herr Faasch Fachingenieure Haustechnik : (Heizung/ Lüftung/ Sanitär) Rentschler und Riedesser Herr Wuchner Thermische Bauphysik Gruppe Solares Bauen Herr Voss, Herr Herkel Reinraumplanung: Planungskontor Strickler (PKS) Herr Schwab Baustatik: Ingenieurbüro Stoelker Herr Strobel Energiekonzept: Gruppe Solares Bauen Herr Voss, Herr Herkel Abb. 2 Vertragsbindungen und Ansprechpartner 3.4. KOSTEN / FLÄCHEN Die von der Oberfinanzdirektion festgelegte Flächen- und Kostenobergrenze darf nicht überschritten werden. Die durch Simulationen anfallenden Mehrkosten, um ein energieeffizientes Gebäude zu errichten, werden größtenteils durch das Förderprogramm „Solaroptimiertes Bauen“ vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung, und Technologie abgedeckt. Ein geplantes Folgeprojekt ist die Vermessung und energetische Optimierung des Gebäudes im Betrieb. Es steht ein Budget von ca. 50 Mio DM netto (Kostengruppe 100700, ohne Grunderwerb, ohne wissenschaftliche Geräte) zur Verfügung7. Bezeichnung Grundstücksfläche Gebäudegrundfläche Brutto-Grundfläche Netto-Grundfläche Nutzfläche Hauptnutzfläche Nebennutzfläche Verkehrsflächen Funktionsfläche Brutto-Rauminhalt Hüllfläche Kürzel GSF GGF BGFa NGF NF HNF a NNF VF FF BRIa A Menge 12000 6328 15130 13150 6977 6474 503 3639 2534 62822 18904 Einheit m² m² m² m² m² m² m² m² m² m³ m² Abb.3 Flächenzusammenstellung8 7 8 siehe Aktenvermerk Siehe hierzu: http://www.solarbau.de 6 Kennzahlen BGF/NF BGF/HNFa VF/HNF BRI/HNF BRI/BGF A/V 2,17 2,34 0,56 9,70 4,15 0,31 3.5. ZWECK DES GEBÄUDES / ENERGIEKONZEPT Der Institutsneubau soll die vier Abteilungen Thermische und Optische Systeme (TOS), Solarzellentechnologie und Werkstoffe (SWT), Photovoltaische Systeme und Meßtechnik (PSM) und Chemische Energiewandlung und Speicherung (CES) wieder räumlich zusammenfassen und eine bessere Kommunikation fördern. Dabei soll das Gebäude auf die sich ständig ändernden Aufgabenstellungen des Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) flexibel und kostengünstig reagieren können. Es ist für ca. 300 Mitarbeiter in Wissenschaft und Verwaltung geplant. Zwei Drittel der Nutzfläche sind für Werkstätten und Labors ausgewiesen, das restliche Drittel beherbergt die Verwaltung und Büros. Für das Gebäude sind Testflächen, flexible Nutzung der Labor- und Experimentierflächen und spezielle Räumlichkeiten (Schwingungsarmut, spezielle Luftreinhaltung, Gefahrstoffvorrichtungen) gefordert. Außerdem soll eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gesichert sein, bei der auch auf eine Fremdvergabe der Notstromversorgung aufgrund forschungsbedingt notwendiger Eingriffe in die Energieversorgung verzichtet werden soll. Die Errichtung eines gasbetriebenen Blockheizkraftwerkes (BHKW) für die Bereitstellung von Strom, Wärme und Notstrom wird als ein schlüssiges Energiekonzept gesehen. Die Abwärme wird sowohl für die Gebäudeheizung als auch für die Laborkühlung durch eine Absorptionskältemaschine verwendet. Das Gebäude soll auf minimale Betriebskosten ausgerichtet werden, was hohe Anforderungen an Wärmeschutz, Belichtung und Belüftung stellt. 3.6. ENTWURFSPLANUNG / VORENTWURF Die Architekten versuchen, den ihnen gegebenen Anspruch in Architektur umzusetzen. Von Prof. Dr. Luther, dem Institutsleiter des ISE, wurden gemeinsam mit der Gruppe Solares Bauen die Ziele für den Institutsneubau unter dem Motto „Vorbildlich Bauen“ formuliert: Es soll ein Gebäude entstehen, in dem sich das Institut wiederfinden kann, mit hohem Anspruch an die Architektur, bei gleichzeitiger Funktionalität und Wirtschaftlichkeit, das vor allem im energetischen Bereich innovativ ist und gleichzeitig die Stetigkeit und ein fundiertes Arbeiten präsentiert. Dabei ist sowohl ein energetisch optimiertes Gebäude als auch eine städtebauliche Aufwertung des Quartiers anzustreben. Dafür werden dem Planer vom Bauherrn und Nutzer ein Raumbuch, Energiekennzahlen als Grenz- und Zielwerte und ein fester Kostenrahmen vorgeschrieben9. Weitere Anforderungen seitens der Nutzer sind verschattungsfreie Außenflächen mit der Hauptausrichtung Süden und Felder für Test-, Demonstrations- und Vermessungszwecke. Das Büro Dissing+Weitling hat sich zum Ziel gesetzt, ein ökologisch und gleichzeitig ökonomisches Gebäude mit sparsamen Ressourcenverbrauch zu errichten. Die Beständigkeit soll sich sowohl in der Architektursprache als auch in der Detailausbildung, die eher konservativ und handwerklich hochwertig werden soll, widerspiegeln. 9 Siehe Anhang, Aktenvermerk 7 Das Stringente Der Campus Die Finger Abb. 3: Die drei Entwurfvarianten Zunächst entstanden drei Entwurfsvarianten: Das Stringente: Die ideale Stellung eines Solitärs in Nord-, Südausrichtung war aufgrund des Grundstückes nicht möglich, bei einer Stellung in Ost-, Westrichtung wären zu wenig Südflächen für die Solarsysteme vorhanden, ebenso wären hohe Kühllasten aufgrund der hohen sommerlichen Wärmelasten zu erwarten gewesen. Aufgrund des unter flachem Winkel einfallenden Sonnenlichtes wäre zusätzlich eine Blendungsgefahr an den Bildschirmarbeitsplätzen gegeben, was sich negativ auf die Arbeitsplatzqualität auswirken würde. Der Campus: Die Idee eines Campus, dem Zusammenschluß von Einzelgebäuden, die sich nicht gegenseitig verschatten, lassen eine schwierige Erschließung und Erweiterbarkeit vermuten, ebenso wäre das A/V Verhältnis schlechter als bei den anderen Varianten. Die Finger: Der dritte Vorschlag war eine Kammstruktur, die die einzelnen Bereiche gliedert und gleichzeitig genügend Südfassaden bildet. Die Struktur wirkt sich sowohl auf die Arbeitsplatzqualität als auch auf den Energieverbrauch positiv aus. Für den Entscheidungsprozeß wurden Verschattungssituationen simuliert und das ISE hat einen Vergleichskatalog erarbeitet10. Hierfür wurden grobe Abschätzungen aufgrund von Erfahrungswerten und Berechnungen des Verhältnisses Außenflächen zu Volumen (A/VVerhältnis) vorgenommen. Nach einem Diskussionsprozeß, der von den einzelnen Vorlieben und Beurteilungen der Planenden bestimmt war, entschied man sich für die Kammstruktur. 10 Siehe Anhang, Kriterienkatalog 8 magistrale Abb.4: Grundriß des Institutsgebäudes 3.7. GEBÄUDESTRUKTUR In einem Gebäudekomplex werden Institutsverwaltung, Labor- und Bürotrakte und Technikum integriert. Eine dreigeschossige zentrale Erschließungsachse, die Magistrale in Nord-, Süd Richtung, bildet das Hauptverbindungs- und Kommunikationselement der einzelnen Gebäudeteile. An der Ostseite der Magistrale schließen drei dreigeschossige Gebäudeflügel an, die auf der Nordseite Laborräume und auf der Südseite Büros beherbergen. Aufgrund der Verflechtung von Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist diese Beziehung im Grundriß wichtig. Der Abstand der Gebäudekörper wurde so gewählt, daß eine solare Energienutzung und eine natürliche Belichtung gewährleistet ist. In den hofartigen Zwischenraum zieht sich der Landschaftsrücken der ehemaligen Gleisanlage hinein. Der Hauptzugang des Gebäudes führt in eine Eingangshalle im Kopfbau an der Südseite der Magistrale. Hier sind die zentralen Dienste (Seminarraum, Bibliothek, Kantine) und die Verwaltung untergebracht. Bei Bedarf können die Räume dem Atrium zugeschaltet werden, bzw. kann ein Außenraumbezug, wie in der Kantine, hergestellt werden. An der Westseite der Magistrale, quer zum Flügelgebäude, liegt das Technikum, ein stützenfreier, temporär flexibel nutzbarer Raum, von einer Gebäudehülle umgeben, in den der Reinraum mit seinen besonderen Anforderungen eingestellt ist. Im nördlichen Bereich des Technikums sind Werkstätten untergebracht. Auf allen Dachflächen befinden sich Flächen für Freiversuchsanlagen, die durch bis auf das Dachgeschoß geführte Aufzüge und Treppenhäuser erschlossen werden. Aufgrund der Gebäudehöhe kann auf separate Fluchttreppenhäuser verzichtet werden, da die Gebäudehöhe 11m nicht überschreitet (Anleiterbarkeit) 11. 11 Grundrisse/Fassaden/Schnitte/Perspektiven siehe http://www.solarbau.de 9 3.8. KONSTRUKTION / WÄRMESCHUTZ Das Gebäude ist auf Streifen- und Punktfundamenten gegründet. Der Untergrund ist gut tragender Schwarzwaldkies. Die Bodenplatte selbst ist mit extrudiertem Polystyrol Hartschaum (d=8cm) gedämmt, die senkrechten Betonteile haben eine 16 cm dicke Perimeterdämmung. Das Gebäude selbst ist überwiegend als dreigeschossige Stahlbetonskelettkonstruktion ausgeführt. Der Bereich der drei Flügel wird eingeschossig unterkellert. Bei den einzelnen Gebäudeteilen sind die Fassaden und ihre Konstruktion nach den dahinterliegenden Funktionen und ihrer Ausrichtung entwickelt worden. In der Nordseite des Flügelgebäudes (Labors) gibt es eine Lochfassade mit einem Wärmedämmverbundsystem (Mineralwolle d=16cm). Die Brüstungen sind massiv (Kalksandlochstein, KSL d=24cm), der Abstand der Fassadenstützen beträgt 5m. Die Südseite des Flügelgebäudes (Büroräume) ist eine Stahlbetonskelettkonstruktion mit einem Stützabstand von 5m, die Brüstungen sind in Leichtbauweise geplant, die Fassade ist hinterlüftet und aus weißen Emaille-Glasplatten vorgesehen. Sie sind, da die Fassade auch die Solarzellen tragen können muß, an einer separaten Konstruktion befestigt. Zum Schutz vor Überhitzung gibt es einen fassadenbündigen Sonnenschutz mit verstellbaren Lamellen, innen ist ein Blendschutz geplant. Auch für die Fassade des Kopfbaus sollen aus Repräsentationsgründen die emaillierten Glasplatten verwendet werden. Die Bibliothek, der Seminarraum und die Kantine sind großflächig verglast. Aufgrund der großen Raumtiefe von 10m sind für die Bibliothek und den Seminarraum lichtlenkende Systeme vorgesehen. Die Süd- und Westseite des Kopfbaus sind mit der Südseite des Flügelbaus vergleichbar. Das Atrium (außer Seminarraum und Kantine) wird als Zuluftzone für den Kopfbau genutzt, die Zuluft soll über einen Erdwärmetauscher zugeführt werden. Die Überkopfverglasung soll als thermotrope Verglasung ausgeführt werden, eine zusätzliche in der Wand liegende Luftheizung gewährleistet auch im Winter Aufenthaltstemperaturen. Das Technikum ist eine Stahlbetonkonstruktion mit einem Stützabstand von 5m und einer Mauerwerksausfachung aus KSL (d=24cm). Die Fassaden sind ein Wärmedämmverbundsystem, nicht alle Fensterfelder sind transparent ausgeführt (Wärmebelastung im Sommer). Der Reinraum wurde als eingestelltes Stahl-Glas-Element geplant. Die Magistrale hat eine innenliegende Stahlkonstruktion. Da sie nicht als eigener Baukörper gewertet wird, sind keine separaten Brandschutzanforderungen erforderlich. Die Magistrale ist nach Abstimmung aller Beteiligten nicht beheizt und mit einer Holz-AluVerbundkonstruktion großflächig verglast und hat keinen Sonnen- oder Blendschutz. Ihr vorgelagert sind Wasserbecken, welche die durch thermischen Auftrieb angesaugte Zuluft der Magistrale kühlen. Alle tragenden Außen- und Innenwände sind in Stahlbeton oder Mauerwerk KSL 11,5cm, bzw. 17,5cm an Bewegungsfugen geplant. Die nichttragenden Wände werden als Metallgipsständerwände mit einer Dicke von 18 - 25cm gefertigt. Die Trennwände zwischen den Büros sind ab 2,20m Höhe bis zur Unterkante Rohdecke verglast. Die Dachflächen sind mit 16 cm PU-Hartschaum gedämmt, in den begehbaren Bereichen des Flachdachs wurde Schaumglas verwendet. Die Außenwände im UG, Aufzugsschächte und Treppenhäuser sind in Stahlbeton gefertigt. 10 Für die Fenster wurde von der Gruppe Solares Bauen eine Wärmeschutzverglasung kv=1,1 W/(m²k) mit einem Rahmen der Materialgruppe 1 (k≤2,0 W/(m²k)), also einem kF-Wert von 1,4 W/m²k vorgeschlagen12. Ein formuliertes Ziel war die Reduzierung des Jahresheizwärmebedarfs um 35% gegenüber den Mindestanforderungen der WSVO, wobei die Gesamtbilanz aus Kapital und Betriebskosten eine wichtige Rolle spielte. Ein erhöhter Wärmedämmstandard (Mineralwolle d=16cm), erhöhte Anforderungen an die Fassade und eine Wärmerückgewinnung für die Labors und den Großteil der Büros senken den Energieverbrauch des Gebäudes auf Niedrigenergiehausstandard. Die Büros sind nicht klimatisiert. Eine mechanische Nachtlüftung bewirkt eine Vorkühlung der Büros mit einem fünffachen Luftwechsel pro Stunde. Aufgrund des im Flurbereich erzeugten Unterdrucks strömt die Luft durch offene obere Fensterelemente in der Fassade durch die Büros mit Überströmöffnungen in den Türen in den Flur. An den zentralen Verkehrsflächen (wie der Magistralen) wurde auf Heizungs- und Lüftungstechnik verzichtet. Die Sonnenschutzsysteme sind einfach gehalten. Die Fensterprofile sind eine Holz-Alu-Verbundkonstruktion. Aluminium ist langlebig und reinigungsfreundlich, Holz hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit bei hoher Tragfähigkeit. Es kann auf einen Oberflächenschutz verzichtet werden, die Trennung ist deshalb unproblematisch, weil das Aluteil nur aufgesteckt bzw. aufgeschraubt ist. Insgesamt wurde der Einsatz von Oberflächenlacken minimiert, alle sonstigen Oberflächen sind streichfertig. Das anfallende Niederschlagswasser der Dachfläche wird versickert, die Zuwege, Stellplätze, Gartenwege, Kantinenterrasse bestehen aus wasserdurchlässigen Pflasterungen (Rasensteine, wasserdurchlässige Rieseldecke). Die offenen Wasserflächen tragen zu einer Verdunstungskühlung bei, wobei gleichzeitig wärmespeichernde Böden (Steine, Kies) durch Bepflanzung (Rasen, Pflanzflächen) minimiert worden sind. Es gibt keine Verschattung der Versuchsanlagen, lediglich hohe Bäume im Südwesten tragen zu einer Schattenwirkung für den Seminarraum bei. Auf dem Sheddach des Kopfbaus und der Südseite der Magistrale sind Photovoltaikanlagen geplant. Für die Außenwirkung wurden hier die Module innenliegend geplant, wobei das Glas den notwendigen Sonnenschutz bietet. Für die Photovoltaiknutzung an den Südseiten des Flügelgebäudes wurde eine Verschattungssimulation vorgenommen, was dazu führte, daß die Elemente im 1.OG in 5m Abstand, im 2.OG in 2,50m Abstand zur Magistrale angebracht werden. 12 Siehe Erläuterungsbericht 11 3.9. SIMULATION Um ein energieeffizientes Gebäude zu planen und vorab lenkend in den Planungsprozeß einzugreifen, sind Simulationen unerläßlich. Die Gruppe Solares Bauen vom Fraunhofer Institut Freiburg war für die Simulationen verantwortlich. Für die drei Vorentwurfsstadien wurde die Verschattung und das Verhältnis Außenflächen zu Volumen (A/V-Verhältnis) überprüft. Zunächst wurden energetische Zielwerte (WSVO, SIA 380/4) mittels Kennzahlen festgelegt. Durch Tageslichtsimulationen wurde die Arbeitsplatzqualität beurteilt und Fassadenvarianten überprüft (Tageslichtnutzung, Blend-, Sonnenschutz)13 und festgelegt. Für das Atrium des Kopfbaus gab es eine Luftströmungssimulation14, wobei es aufgrund der Zeitknappheit zu keiner stabilen Lösung gekommen ist. Mittels dynamischen Programmen15 zur Simulation des Heizenergiebedarfs wurde die thermische Situation überprüft. Der Erdwärmetauscher wurde mit eigener Software des Fraunhofer Instituts simuliert. Zur Bewertung des sommerlichen Temperaturverhaltens wurde für das Gebäude eine dynamische Simulationsrechnung unter Berücksichtigung des Erdwärmetauschers und der freien Lüftung durch thermischen Auftrieb16 vorgenommen. Für den Bürobereich wurde eine Tageslichtsimulation und Visualisierung17 vorgenommen. Man entschied sich für eine Kunstlichtbeleuchtung mittels Stehlampen, da der Installationsaufwand geringer, die individuelle Handhabbarkeit und Flexibilität auch der Raumaufteilung höher, und die Einsparpotentiale durch ein einheitliches Dimmsystem zu gering sind. In den Labors und im Technikum sind aufgrund der Einbauten ein größerer Kunstlichteinsatz notwendig. Bei den Fluren wird eine ungedimmte Beleuchtung mit Anwesenheitssensorik vorgeschlagen9. Für die Nachtlüftung der Büros wurde die Varianten einer freien Lüftung mittels Lüftungsklappen und einer mechanischen Abluftanlage, die über den Flur die Luft zentral abführt, untersucht18. Da bei der mechanischen Variante die mittlere Temperatursenkung niedriger und die Anzahl der Stunden über 26°C kleiner ist als bei der Lösung mit den Lüftungsklappen, wurde einer mechanischen Abluftanlage der Vorzug gegeben. Nach den thermischen Simulationen19 der Magistrale haben sich die Beteiligten auf ein Konzept ohne Heizung mit freier Lüftung geeinigt. Für die Laborräume wurde keine Simulation vorgenommen. 13 Vgl.: Planung eines Büroneubaus - Tageslichtsimulation als Entscheidungshilfe in der Entwurfsphase mit dem Luftströmungsprogramm CFX, ein 25 Knoten-Modell mit den dynamischen, thermischen Programmen ESPr und TRNSYS 16 16-Zonen-Modell 17 mit dem Lichtsimulationsprogramm RADIANCE 18 mit dem Programm ESPr 19 mit dem Programm ESPr 14 15 12 4. INTEGRALER PLANUNGSPROZESS Für die Analyse des Planungsprozesses wurden die einzelnen Parteien nach ihren anfänglichen Zielen vor allem in bezug auf ressourcenschonendes Bauen, ihre eigene Rollensicht im Planungsprozeß und ihren Vorstellungen oder Verbesserungvorschlägen befragt20. Dadurch daß Entscheidungsprozesse interdisziplinär verlaufen, ist eine Trennung in Abhängigkeiten der Entscheidungen oder in ein Zeitraster z.B. anhand des Bauplanes (vom Vorentwurf bis zur Ausführung) schwierig. 4.1. ZIELIDEEN UND ROLLENSICHT DER BETEILIGTEN 4.1.1. Der Bauherr Der Fraunhofer-Gesellschaft war es als Bauherr wichtig, die Ideen und Vorstellungen der zukünftigen Nutzer des Instituts, dem ISE Freiburg, für einen Neubau zu realisieren, damit das Gebäude den spezifischen Anforderungen und der Außenwirkung gerecht wird. Anfangs wurden die wichtigsten Kriterien zum solaren Bauen vom ISE unter dem Thema „Vorbildlich Bauen“ formuliert21. Die Vorgaben haben sich aber erst während des Planungsprozesses verdichtet und sind dann mit der HUBau konkretisiert worden22. Von anfänglichen Vorstellungen ist man teilweise aufgrund von Kostenabwägungen abgerückt, z.B. dem Einsatz von TWD als Lichtelemente. Der Bauherr sieht in der Verwirklichung des Gebäudes eine hervorragende Synthese zwischen den Ansprüchen des Planers und der Nutzer. Seine Rolle im Planungsprozeß beschreibt er selbst als die eines Moderators oder Steuerers, der seine eigenen Ansichten über Technik oder Architektur zurückstellt, um den Mitarbeitern des Instituts mit der Realisierung des Neubaus ein neues Zuhause zu geben, in dem sie sich wohl fühlen. Letztendlich hat er bei allen Fragen ein Vetorecht, von dem er bisher aber selten Gebrauch gemacht hat. 4.1.2. Die Architekten Das Architekturbüro Dissing+Weitling und die Architektenwerkgemeinschaft Nürtingen (AWN) sahen ihr Ziel darin, die formulierten Ziele der Nutzer in Architektur umzusetzen. Das heißt, daß sich das Institut in der Architektur wiederfinden soll, so daß Inhalt und Form übereinstimmen muß, um ein Gebäude zu schaffen, in dem zur Arbeit motiviert wird und in dem sich die Mitarbeiter gerne aufhalten.Dabei muß der Entwurf dem Anspruch des Bauherren, der Nutzer und der Architekten gerecht werden. Zunächst bestand die Schwierigkeit bereits in der Einhaltung des festgeschriebenen Raumbuchs. Mit den Vorstellungen des Bauherrn und des ISE bzgl. ressourcenschonendem Bauen können die Architekten sich voll identifizieren und berücksichtigen sie in der Planung. Es gibt eine vertikale Leitungsverteilung, die viele Installationskosten spart. Auf PVC, Aluminium und dauerelastische Kitte wird soweit möglich verzichtet. Die Oberflächen sind von Holz (Magistrale/ Werkstätten), Linoleum und Werksteinen (Büros/ Labors) als auch als nur gestrichene Betonoberflächen ohne Putz oder Tapete bestimmt. Aufgrund der Kosten wurde im Laufe der Planung allerdings auch auf weniger umweltfreundliche Materialien zurückgegriffen, z.B. einen PVC-Fußbodenbelag in den Labors. 20 21 22 Siehe dazu Anhang, Fragenkatalog Vgl.: Anhang Aktenvermerk Vgl.: Anhang Aktenvermerk 13 Die Zusammenarbeit der Büros Dissing+Weitling und AWN wurde jeweils als hervorragend beschrieben und sie sind mit der gemeinsamen Arbeit sehr zufrieden. Sie sehen ihre Aufgabe darin, Lösungen zu finden, die gestalterischen Ansprüchen gerecht werden. Ihre Rollensicht ist mit der eines „Generalisten“ vergleichbar, der die verschiedenen Vorstellungen zusammenbringt und eine Lösung vorschlägt. Hierbei ist ihnen die Abstimmung mit den Fachplanern als ein Team unersetzlich und alle Vorschläge sollten mit ihnen abgestimmt werden. 4.1.3. Der Nutzer (ISE) Der Nutzer des zukünftigen Gebäudes, das Institut für Solare Energiesysteme, sah ein Hauptziel in der Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die Labor- und Büroarbeitsplätze. Durch die räumliche Zusammenführung können Arbeitsabläufe und Organisation optimiert werden. Als weiteres ist es ihm wichtig, die Betriebskosten und damit einhergehend den Energieverbrauch und den Ressourcenverbrauch insgesamt zu minimieren. Dabei möchten sie die Sparpotentiale moderner Technologien soweit wie möglich nutzen. Bedingt durch die Forschungsrichtung des Institutes und durch die Finanzierung aus öffentlicher Hand ist es für sie außerdem von Bedeutung, „vorbildlich“ zu bauen, energetisch „alles richtig“ zu machen und den ihnen vorgegebenen Kostenrahmen einzuhalten. Das anfangs gesteckte Ziel, den Energiehaushalt gegenüber dem bestehenden Gebäude zu reduzieren, wurde während der Planungsphase modifiziert: jetzt heißt das Ziel, daß der Primärenergiebedarf bei deutlich besseren Arbeitsbedingungen nicht steigen darf. Die anfängliche Zielsetzung sei sehr hoch angesetzt worden und aufgrund der parallelen Zustandsfeststellung des Institutes und der Zielformulierung wurde festgestellt, daß ein deutlich höherer Energiebedarf notwendig ist. Theoretisch sei natürlich wünschenswert, daß Ziele erst nach einer Bedarfsermittlung formuliert werden, was jedoch doch durch die lange Zeitspanne vom Aufstellen des Raumprogramms 1994 bis zur Inbetriebnahme 2001 schwierig ist. In der Summe ist auch der Nutzer sehr zufrieden mit dem Planungsprozeß und beschreibt aus der Beobachtung der anderen Beteiligten auch diese als zufrieden. Die Entscheidungsfragen in Hinblick auf die Architektur überlassen sie bewußt dem Institutsleiter und den Architekten, während sie sich bei den Energiefragen, vor allem durch die Einbindung der Gruppe Solares Bauen, und bei den Nutzungsfragen zu Wort melden. 4.1.4. Die Fachplaner Die Gruppe Solares Bauen formulierte ihre Ansprüche an einen Neubau, daß er funktional sein soll, die bestehenden Mittel eingehalten werden müssen und die im Monitorprojekt formulierten Ziele verwirklicht werden sollen. Insgesamt wünschen sie eine einfache Ausstattung und einen Gesamt-Primärenergieverbrauch von weniger als 100kWh/(m²a). Sie selber sind in der besonderen kombinierten Rolle des Planers und des späteren Nutzers. Die Gruppe Solares Bauen ist für die Simulationen, das Energiekonzept und die thermische Bauphysik verantwortlich und versucht, das solare Bauen konsequent durchzusetzen. Die Ingenieurbüros Rentschler und Riedesser, das Planungskontor Strickler und das Ingenieurbüro Stoelcker Theobald von Lampe betonten die gute bisherige Zusammenarbeit. 14 4.2. SCHWIERIGKEITEN BEI DER PLANUNG Die Planteambesprechungen finden in einem ungewöhnlich großen Rahmen statt, so daß weitestgehend alle Planungsbeteiligten zum jour fix anwesend sind. Der integrale Planungsprozeß läßt für alle Beteiligten einen Mehraufwand entstehen, der firmenintern mit Mehrkosten verbunden ist. Auf der anderen Seite verkürzt diese Art des Planungsprozesses die Baustellenbesprechungen. Die bei anderen Bauprojekten üblichen logistischen Probleme wie z.B. der Planverteilung untereinander (die Pläne werden in diesem Fall über einen Netzzugriff verschickt), der rechtzeitigen Benachrichtigungen oder der Planübergabe auf die Baustelle finden sich in diesem Planungsprozeß auch. Die anfallenden Probleme werden von allen Beteiligten ähnlich gesehen, sie werden nur unterschiedlich in ihrer Bedeutung gewichtet. 4.2.1. Der Bauherr Die Architekten und der Bauherr sahen den Kostendruck als die größte Grenze an. Nach Meinung des Bauherrn fehlt es trotz des „hervorragenden Teams“ manchmal am Bewußtsein aller Planungsbeteiligten, daß es um die Verwirklichung eines gemeinsamen Werkes geht. So bedauert er auch, daß nicht alle gleichermaßen alle Rechte und Pflichten wahrnehmen, sondern eigene Wege einschlagen. Aus diesem Grund ist es ihm z.B. sehr wichtig, daß alle Planungsbeteiligten an jeder gemeinsamen Besprechung anwesend sind. 4.2.2. Die Architekten Auch die Architekten wünschen sich, daß die tägliche Begeisterung für das gemeinsame Projekt nicht erst geschaffen werden muß und daß manchmal eine höhere Kompromißbereitschaft zugunsten der Architektur vorhanden ist. Das strikte Raumbuch schreibt Programm und Flächen so eng vor, daß sich manchmal der Grundriß fügen muß (z.B. die Raumhöhen der Labors und Werkstätten). Für die Architekten ist es äußerst schwierig, als die für die Gesamtgestaltung Verantwortlichen, durch direkte Gespräche von Fachingenieur und Bauherr übergangen zu werden. Ein kleines Beispiel für entstehende Mißverständnisse ist die Raumbeleuchtung. Obwohl das Büro Disssing+Weitling bereits eine alternative Konzeption für die Beleuchtung entworfen hatte, die letzendlich auch zur Ausführung kommt, wurden die Lampen vom Fachplaner mit dem Bauherren direkt abgesprochen. So beurteilen sie die Situation, daß der Bauherr bzw. Planer gleichzeitig Nutzer ist, als schwierig, da manchmal Vorabsprachen ohne ihr Wissen geschehen und bereits feste Meinungen bei den gemeinsamen Besprechungen bestehen, die dann gestalterische Ansprüche vernachlässigen. Beide Büros wünschen sich manchmal mehr Gestaltungsgefühl seitens der anderen Planer, so daß die Technik nicht über die Architektur gestellt wird. Dieses wird im Bereich der Kostenersparnis deutlich, wenn eher an der Fassadengestaltung als an technischen Geräten gespart wird. Dabei seien Fehler in der Architektur irreparabel und nicht wieder auf einen besseren Standard anzuheben. Für sie selbst ist die Position zwischen dem eigenen Büro mit seiner Corporate Identity und den Kompromissen, die in den Plansitzungen getroffen werden, schwierig. 15 Das Büro AWN betonte in diesem Punkt besonders die Stärke, in der Dissing+Weitling ihre Positionen vertreten, so daß ihre Gestaltungsziele weitgehend verwirklicht werden. Ein Beispiel dafür, wie schwierig die Erhaltung eines Konzeptes ist, zeigt die Diskussion um eine Erniedrigung der Magistrale: Aufgrund der anstehenden Kosteneinsparungen kam der Vorschlag, die Magistrale niedriger zu bauen. Dadurch kann aber das Wasser nicht mehr auf die Dachflächen der Flügel und des Kopfbaus abgeleitet werden, was Entwässerungsprobleme nach sich gezogen hätte. Deshalb entstand die Idee, die Magistrale abzutreppen, da die Flügel niedriger als der Kopfbau sind, und so die Entwässerung wie geplant bestehen zu lassen. Die Magistrale ist jedoch das alle Baukörper zusammenbindende architektonische Element. Eine Abstufung hätte den gesamten Entwurf auseinanderfallen lassen. 4.2.3. Der Nutzer Der Nutzer sieht einen Reibungsverlust in der räumlichen Trennung der Planer. So ist die Kommunikation erschwert und aufwendiger, es können Informationsverluste und Mißverständnisse entstehen, die weitreichende Wirkungen, auch zwischenmenschlich haben können. Ein Beispiel wären die geplanten Hydraulikverbindungsleitungen vom Aufzugsmaschinenraum zum Aufzug, die zwar in den Plänen eingezeichnet, allen monatelang bekannt waren, aber auf der Baustelle nicht ausgeführt wurden, was erst während der Betonierphase auffiel. Aufgrund dieses kleinen Details sind 3-4 Mann-Tage an Kosten und viele Vorwürfe hinzugekommen. Als ein großes Hindernis werden die durch den öffentlichen Auftraggeber gegebenen Schwierigkeiten beschrieben. So sind viele Genehmigungsinstanzen zu durchschreiten und mehr formale Rechte wie z.B. Wettbewerbsgesetze als bei privaten Bauvorhaben durch den Vorbildcharakter des Gebäudes zu beachten. Dadurch entstehen schwer kalkulierbare Zeitrisiken, die Kostenreserven erfordern und die Flexibilität vermindern. Durch die EU-weite Ausschreibung ist es praktisch nicht möglich, regionale Bieter zu beauftragen. Da die Vergabepakete recht groß und die Technologien neu sind, haben sich auch nur sehr große Firmen gemeldet und es wurden Sicherheitsaufschläge gemacht. So werden im Nachhinein die Ausschreibungspakete als zu groß beschrieben, für die Baustellenleitung ist es andererseits bedeutend einfacher, wenn wenige Firmen beauftragt werden. Nachteilig sieht der Nutzer, daß die Firma für die Gebäudeleittechnik, ein Gewerk, das auch für den späteren Betrieb wichtig ist, nicht aus der Region kommt - immerhin ist sie innerhalb Süddeutschlands vertreten.... Die anfallenden Mehrkosten sind für das ISE ein Problem, dadurch, daß sie ihr zweites Budget der Erstaustattung für Forderungen, an denen sie unbedingt festhalten wollen, zu Hilfe nehmen müssen: so z.B. die Kosten für die sorptive Entfeuchtung der Luft des Reinraumes, von der sie sich eine hohe Betriebskostenersparnis versprechen, eine Beteiligung an den Baukosten der Photovoltaikanlage, oder eine Risikokapitalabdeckung für das Gesamtpaket der technischen Gewerke. 16 Aufgrund des engen Kostenrahmens, erschwert durch konjunkturbedingte Preissteigerungen im Freiburger Raum (statt der erwarteten niedrigeren Preise bei der Aufstellung der HUBau liegen die Angebote deutlich höher), wurde im Bereich der Haustechnik auf viele wünschenswerte Eingriffe und Steuerungsmöglichkeiten verzichtet. Das heißt für die Nutzer konkret, daß zugunsten der Realisierung des Blockheizkraftwerkes (BHKW) eine personelle Anwesenheit bestimmter Verantwortlicher notwendig geworden ist. Durch den Wegfall von Sicherheiten wie z.B. Redundanzen beim Zuluftmotor der Lüftungsanlage ist im Schadensfall ein schnelles Handeln notwendig, damit der Betrieb ordnungsgemäß weitergeführt werden kann. 4.2.4. Die Fachplaner Gruppe Solares Bauen Die Gruppe Solares Bauen beklagt den Zeitdruck als größtes Hindernis. So wurden Simulationen verkürzt oder nicht umfangreich genug ausgeführt. Ebenso wird der hohe Kommunikationsaufwand betont, der viel Zeitkapazität der Planenden erfordert. Sie vertreten ihren Standpunkt, der mit dem der Nutzer übereinstimmt, sehr deutlich, sind aber gleichzeitig trotz einiger Unstimmigkeiten über die klaren Positionen der Architekten froh, da dadurch eine Gesamtkomposition erhalten bleibt. Rentschler und Riedesser Das Büro Rentschler und Riedesser sieht sich mit Kostenmehraufwand konfrontiert, der für sie schwer tragbar sei, da keinerlei Zusatzmittel zur Verfügung stehen. Die Honorierung ist herstellersummenbezogen, das heißt für sie, daß sie hohen Standard zu einem festgelegten Kostenrahmen realisieren sollen. Durch die Planteamsitzungen ist ein enormer Mehraufwand entstanden, dessen Ausgleich sich schwierig gestaltet. Büro Stoelcker Theobald von Lampe Auch die Tragwerksplaner sehen den Mehraufwand sehr kritisch, zusätzlich wird die immer schwieriger werdende Kalkulation für die Büros und Gewerke als belastend dargestellt: Durch den steigenden Konkurrenzdruck entstehe ein härterer Umgang miteinander und die Gewinnspannen würden immer geringer. Als Folge wäre eine Art „Anbiederung“ an die Bauherren zu sehen. Im Diskussionsprozeß insgesamt werden gerade die verschiedenen Vorstellungen der Planungsbeteiligten mit unterschiedlichen Zielgewichtungen deutlich. Ein Beispiel hierfür ist die Diskussion über die Profilbreiten der Fensterrahmen. Die Gruppe Solares Bauen hat auf der Grundlage ihrer Simulationen eine Rahmenmaterialgruppe (Materialgruppe 1, k-Wert Fenster 1,4W/(m²k)) vorgeschlagen, diese ist in der HUBau festgeschrieben. Aufgrund der Fassadenwirkung bevorzugen die Architekten allerdings andere Fensterprofile, die die Anforderungen nicht erfüllen. Sie stellen ein System mit nach außen öffenbaren Flügeln, trockenverglast, mit einer Rahmenmaterialgruppe von 1,6-1,8 und einer Profilbreite von 50mm vor. Damit die geplante Außenwirkung des Gebäudes erhalten bleibt, machen sie den Vorschlag im Bereich der Fenster einen Kompromiß einzugehen. Ebenso sehen sie den Anteil des Energieverlustes in bezug zum Energieverbrauch des Reinraums (35 kWh/Tag) als vernachlässigbar. Eine Einigung erfolgte in der Weise, daß für die Magistrale eine Ausnahme vereinbart, sonst aber Rahmengruppe 1 festgelegt wurde. 17 Schwierig scheint auch die Diskrepanz zwischen Planung und Realität, so daß bei der Planung des Gebäudes 300 Mitarbeiter veranschlagt werden, dieses ist auch der genehmigte Rahmen, zusammen mit Doktoranden, Diplomanden und Praktikanten. Simuliert wurde für die reale Anzahl der Beschäftigten, die Arbeitsplatzsituation in den Büros wird sich aber gegenüber der gegenwärtigen nicht verbessern. Grund für diese Planung sind die Vorschriften für Bauten dieser Art, so daß z.B. für eine wissenschaftliche Hilfskraft statistisch 4m² Büroanteil zur Verfügung stehen müssen und die zur Berechnung veranschlagte Teilung eines Arbeitsplatzes funktioniert in Wirklichkeit nicht. Große Uneinigkeit herrscht auch über die Gestaltung der Westfassade: die Architekten sehen die Fassade als Gesamtkonzept und möchten so auch im Westen einen hohen Glasanteil, während die Nutzer und Energieplaner die Gefahr der Überhitzung und die hohen Baukosten sehen. Als Kompromiss wird eine bedruckte Glasfassade zur Ausführung kommen. 4.3. AUSBLICK / ZUSAMMENFASSUNG Der integrale Planungsprozeß scheint für ein Gelingen eines Bauprojektes zu aller Zufriedenheit unabdingbar. Doch erst wenn eine Gesamtkoordination vorhanden ist, gemeinsame Spielregeln und Prioritäten vorhanden sind, kann ein einheitliches Projekt gelingen. Schwierig sind immer Kompromißlösungen, die, von den Kosten diktiert, z.B. weder in die technische oder die gestalterische Richtung ein Optimum bieten. Ein Beispiel hierfür ist die Entstehung der Fassade: Vom Architekturbüro und zu aller Zufriedenheit wurde eine Fassade mit Emaille-Glasplatten geplant. Bereits früh wurde aus Kostengründen eine Kombination mit einer WDVS-Fassade gesucht. Nach der Ausschreibung wurde deutlich, daß die Lösung mit den Emaille-Glasplatten zu kostspielig sind. Deswegen machten die Architekten den Vorschlag einer Aluminiumfassade, die eine ebenso gleichmäßige Struktur habe. Die Energieplaner warnen natürlich vor dem immensen Primärenergieverbrauch zur Herstellung von Aluminium, der den Bau eines energieeffizienten Gebäudes geradezu konterkarriert. Hinzu kommt, daß die Hersteller von Solartechnologien weitgehend auf Aluminium verzichten wollen, so könnte eine Fassade aus diesem Material dem Image des Instituts schaden. Die Gruppe Solares Bauen fand zusätzlich heraus, daß es nicht möglich ist recyceltes Aluminium für Fassadenplatten zu beziehen, so schlugen sie Faserzementplatten als Alternative vor, die eine gute Energiebilanz aufweisen können. Die Architekten lehnen Faserzementplatten ab, da es aufgrund des Fassadenentwurfes mit großen Flächen gestalterisch schwierig würde und durch den Alterungsprozeß des Materials das Gebäude in ein paar Jahren starke optische Mängel aufweisen wird. Als Kompromißlösung kommen nun wahrscheinlich verzinkte, weiß lackierte Stahlplatten zur Ausführung. Wäre das Problem vor Baubeginn in einer Vorentwurfsphase aufgetreten, hätte die Möglichkeit eines anderen Fassadenkonzeptes, vielleicht sogar aus Holz, bestanden. Wie festgelegte Bedingungen von außen Planideen und Realität verschieben können, zeigt die Belegungsdichte der Büros. Der Anspruch der Architekten und der Nutzer, gute Arbeitsbedingungen zu schaffen, wird durch die zukünftige Überbelegung der Büros nicht gegeben sein. Entwurf und Anspruch werden geradezu ins Widersprüchliche geführt. In diesem konkreten Fall scheint eine größere Flexibilität auch seitens der Oberfinanzdirektion wün18 schenswert, was natürlich auch eine Diskussion der verfügbaren Investitionen bedeuten würde. Große Probleme bereiten jeweils die Kosten, die vielen Kontrollinstanzen und Richtlinien, die eine flexiblere Planung hemmen. Durch die lange Zeitdauer ist es schwierig, ein wirklich innovatives Gebäude zu errichten. Auch außerplanmäßige Kosten, wie durch die falsch eingeschätzte Konjunkturlage oder eine erst später festgestellte Kontamination des Bodens erschweren eine genaue Kalkulation. 4.4. EIGENE BEURTEILUNG Meines Erachtens nach verläuft der Planungsprozeß sehr interdisziplinär, und ich halte die Unstimmigkeiten für normal, wenngleich sie nicht immer für das Projekt förderlich sind. Ein derartiges Projekt ist nur mit großem Finanzierungsaufwand möglich, da so viele Mehraufwandskosten (z.B. durch die Simulation oder großen Planteamsitzungen) in der freien Wirtschaft wahrscheinlich nicht tragbar sind oder getragen werden wollen. Die Frage, wie weit energetische Anforderungen gehen müssen, und wann ein KostenNutzen-Rahmen überschritten ist, scheint diskussionswürdig. Für die Forderung energieeffizientes Bauen voranzutreiben, ist es kontraproduktiv, wenn zwar technisch hocheffiziente Gebäude errichtet werden, deren Kostenaufwand für die Planung jedoch übliche Mittel weit überschreitet. Ebenso werden Gebäude mit gestalterischen Mängeln keine Vorbildfunktion erfüllen können. Denn dann bleibt das Denken, daß energetisch sinnvolle Architektur mit anspruchsvollem Design unvereinbar ist. Letztendlich bleibt es wünschenswert, wenn nachgewiesen werden kann, daß ökologisches Bauen nicht mit teuerem Bauen gleichzusetzen ist. 19 5. ANHANG 5.1. LITERATUR / VERWENDETE INFORMATIONEN Kurzdarstellung des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme, Freiburg 23.06.1998 Erläuterungsbericht nach DIN 276/06.93, Dissing+Weitling, Kobenhavn 14.07.1998 Planung eines Büroneubaus - Tageslichtsimulation als Entscheidungshilfe in der Entwurfsphase, Christoph F. Reinhart, Gruppe Solares Bauen, Freiburg Aktenvermerk Neubau Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg (ISE) „Vorbildlich Bauen“, Frank-Gunter Friedrich 17.11.1997 Entwurfsoptimierung - Arbeitsplatzqualität, Energie, Kosten, Gruppe Solares Bauen, Freiburg 12.03.1999 Interviews mit Herrn Andersen (Dissing + Weitling), Herrn Faasch (ISE, Freiburg), Herkel (Gruppe Solares Bauen), Herrn Lehmann (AWN), Herrn Mewes (Fraunhofer Gesellschaft), Herrn Over (GLA Prof. Schmidt), Herrn Schwab (PKS), Herrn Strobel (Ingenieurbüro Stoelcker Theobald von Lampe) Mitte Mai bis September 1999 http://www.solarbau.de/monitor/doku/proj05/portproj.htm Portrait: Fraunhofer ISE http://www.solarbau.de/monitor/doku/proj05/faktproj.htm Fakten: Fraunhofer ISE 20 5.2. AKTENVERMERK ISE „VORBILDLICH BAUEN“ 21 22 5.3. BEURTEILUNG DER VORENTWÜRFE 23 5.4. FRAGENKATALOG ZUM INTEGRALEN PLANUNGSPROZESS Die folgenden Fragen habe ich als Grundlage für die einzelnen Interviews verwendet. Das Ziel der Befragung war vor allem, die formulierten Zielideen, die Schwierigkeiten bei der Umsetzung und Verbesserungsvorschläge der einzelnen Parteien herauszufinden. 1. Wie lassen sich anfangs formulierte Ideen zum ressourcenschonenden Bauen im Verlauf des Planungsprozesses weiterverfolgen bzw. durchsetzen? Was für Ziele sind am Anfang der Planung formuliert worden? Von wem sind welche Vorstellungen geäußert worden? Womit werden die formulierten Ziele überprüft? 2. Welche Schwierigkeiten oder Hemmnisse traten im Rahmen der Zusammenarbeit der Beteiligten auf? Wie verlief der Planungsprozeß? Wie sieht die Zusammensetzung des Teams mit ihren Abhängigkeitsstrukturen aus? Wie verlief die Zusammenarbeit? Wer wurde wann wie lange beteiligt / zu Rate gezogen? Weswegen wurden anfangs formulierte Ziele modifiziert? Was für einen Einfluß hatten Vorschläge / Bedenken? Wie verlief die Entscheidungsstruktur? Was für Aufgabenbereiche gab es und wie wurden diese verteilt? Wie wurde mit Alternativvorschlägen umgegangen? 3. Wie könnte eine Zusammenarbeit zukünftig verbessert werden oder Schwierigkeiten beseitigt werden (eigene Einschätzung)? Fragen zu Simulationen / Umsetzung: 4. Welche Auswirkungen haben äußere Einflüsse auf den Planungsprozeß? Wie verlief der Planungsprozeß (Bauablauf/Ablauf des Entscheidungsprozesses)? Was wurde simuliert? Wie wurde simuliert? Was für einen Einfluß hatten die Ergebnisse konkret auf die Planung? 5. Wie sieht die konkrete Umsetzung aus? Energiekonzept (Heiz-, Kühlsystem), Belichtungskonzept, Lüftungskonzept, Nutzungskonzept, Materialwahl, Details der Baukonstruktion: Wand, Fenster, Dach Beurteilung der Umsetzung, falls möglich 6. Was könnte verbessert werden? Sind anfangs formulierte Ziele umgesetzt worden? 24
