Power to Switch - Augsburg autofrei!

E2D-Studierende planen energieerzeugende Parksysteme an Mobilitätsknoten in Augsburg

Energieeffizientes Planen und Bauen – E2D

26.07.2022

Studiengang

Energieeffizientes Planen und Bauen – E2D (B.Eng.)

Projektbeschreibung

Augsburg autofrei! Aufgabe ist die integrale Planung eines oberirdischen modularen Parksystems, das gleichzeitig ein Stromkraftwerk ist und co-working-spaces bietet.

Um eine autofreie Innenstadt zu realisieren, sind an Mobilitätsknotenpunkten Parksysteme erforderlich, die einen unkomplizierten Umstieg der PendlerInnen auf öffentliche Verkehrsmittel, Fahrräder oder zu Fuß ermöglichen. Solche Bauwerke können gleichzeitig dem Laden der zunehmend elektrisch angetriebenen PKW dienen und den Strom hierfür selbst erzeugen. Um hierzu kleine Forschungen und Praxisumsetzungen zu realisieren, sind mietbare Räumlichkeiten für Büros, kleine Labore oder Werkstätten zu integrieren. Ein kleines Cafe/Bar soll als Treffpunkt der BüromieterInnen mit Pendlern, Passanten, Nachbarn und anderen Interessierten dienen. Grünflächen an und um das Gebäude können dem Anbau von Lebensmitteln dienen, die in dem Cafe verarbeitet und angeboten werden. Dieser park&power-hub soll als Prototyp für verschiedene Standorte am Rand der Innenstadt dienen und dabei die ökologische Situation vor Ort sogar verbessern.

Neben diesen Nutzungsaspekten liegt der zweite Fokus in der Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen wie Photovoltaik, Wind, etc. Wichtige Aspekte des Entwurfs sind:

hoch ressourceneffizient und emissionsarm (sowohl Energie als auch Materialien)
fossile Energieträger sind zu vermeiden
circular economy – Wiederverwendung, keinen Abfall erzeugend
sämtliche Bereiche des Gebäudes sind barrierearm auszubilden (Zugang, Sanitär, Büros)
Flexibilität in der Raumaufteilung und Nutzung der Büros
Erweiterbarkeit (Modularität, Vorfertigbarkeit, Rückbaubarkeit, Recyclebarkeit)
Sichtbezüge und Außenraumbezüge, Tageslichtnutzung, Kommunikationsorte
Lüftungskonzept aus passiven und aktiven Maßnahmen

Hintergrund: Integrales Entwerfen im 4. Semester E2D

Integrales Entwerfen im 4. Semester

Im zweiten Studienjahr „Energieeffizientes Planen und Bauen - E2D“ kommt alles zusammen. Was in den ersten beiden Semestern noch in kleinen Schritten anhand von seminaristischem Unterricht und begleitenden Übungsfächern vorbereitet wird, mündet nun in integralen Entwurfsprojekten, die eine Vielzahl unterschiedlicher Themen in großer Komplexität zusammenführen.

Kernbaustein ist dabei der architektonische Entwurf, in diesem Fall im Bereich eines Nicht-Wohngsgebäudes, einschließlich der Einbindung in den städtebaulichen Kontext, der Berücksichtigung der besonderen Gebäudetypologie sowie funktionaler und nutzerbezogener Ansprüche.

Das Besondere: Technische, energetische, ressouceneffiziente und ökologische Aspekte werden direkt in den frühen Entwurfsphasen mit begleitenden Quantifizierungen direkt in den Entwurfsprozess immer wieder rückgekoppelt – im Sinne eines kybernetischen Kreislaufs. Materialeinsatz und Konstruktion werden auf den gesamten Lebenszyklus hin und im Sinne einer "Circular Economy" gewählt einschließlich einer späteren Trennbarkeit und ggf. Wiederverwendbarkeit der Elemente. Das verändert den Entwurf und führt zu Lösungen, die im klassischen linaren „Nacheinander“ von Entwerfen, Bauphysik und Gebäudtechnik nicht möglich sind. Durch die komplexe nicht-lineare Entwurfsmethodik können so bereits in den frühen Phasen der Planung wesentliche Weichen für die Nachhaltigkeit gestellt werden, die später nicht mehr zu korrigieren wären.

Es entsteht ein kreisförmiger Optimierungsprozess hinsichtlich Suffizienz, Effizienz und Konsistenz mit dem Ziel einer Minimierung des Technikeinsatzes, der Maximierung passiver Strategien und der Planung einfacher und robuster Konzepte, um Mensch und Umwelt in den Mittelpunkt zu stellen.

Entwurf: Hanna Schmidl und Linda Schwabl

Die Arbeit von Hanna Schmidl und Linda Schwabl wurde im Rahmen der internationalen BAU-Messe in München als Sonderpreis im Wettbewerb "Student:innen Gestalten Zukunft" ausgezeichnet.

Lage des Gebäudes (schwarz) im Süden Augsburgs an der Haunstetter Straße in direkter Nähe zur Straßenbahnhaltestelle und dem Siebentischwald

Auf einer Fläche von ca. 18.000 m2 mit bester öffentlicher Anbindung und der Nähe zum Siebentischwald sowie zu vielen Arbeitsplätzen und Bildungsstätten soll der bisher etwas triste Parkplatz zwischen der Haustetter Straße und der Werner-von- Siemens-Straße in einen Raum mit Aufenthaltsqualität verwandelt werden, der dominiert wird durch einen Mobility-Hub. Durch dessen modulare Struktur und einfache Grundfläche kann jenes Bauwerk nicht nur hier, sondern an den verschiedensten Knotenpunkten der Stadt eingesetzt werden.

Ziel war es, eine möglichst einfache und klare Struktur gestalterisch unter Aufnahme der Motive des Parkhauses kombiniert mit Nachhaltigkeit aufzuwerten. So entstand eine Kombination aus dem strengen Baukörper, der städtebaulich langsam in die organische Hügellandschaft im Park dahinter übergeht und das Thema der Rampe/Hügel aufs Neue interpretiert.

Die Rampen des Parkhauses sollen in nördlichen Bereich als Aufenthaltsraum und als zweiten Zugang zum Cafe dienen, die südliche erschließt das Parkhaus von der Werner-von-Siemens-Straße aus und leitet die Autos direkt ins erste Obergeschoss - also weg von dem Erdgeschoss, das dem reinen Fußgänger- und Fahrradverkehr gewidmet sein soll.

Begegnungsräume entstehen auf dem großen Vorplatz, der den Eingang zum Park darstellt und Raum bietet für einen Außenbereich des Cafes, einen durch Bäume verschatteten Holzsteg und eine Freitreppe mit Sitzstufen, die auf einen der drei Hügel führt. Der öffentliche Durchgang unter dem Gebäude hindurch soll passagenähnlich dazu einladen, wie durch ein über die gestalterisch betonten Rampen aufgespanntes Tor von der lauten Straße in einen über Hügel abgeschotteten, ruhigeren Bereich einzutreten.

Im Erdgeschoss befindet sich auch eine Fahrradwerkstatt, die darauf ausgelegt sein soll, eine Selbstreparatur des eigenen Fahrrads zu ermöglichen, was auch den Verkauf von Ersatzteilen, Schläuchen etc. beinhaltet. Dennoch soll immer Fachpersonal für Fragen vor Ort sein, das im hinteren Bereich auch selbst schwierige Reparaturen bei hier abgegebenen Fahrrädern verrichtet.

Die Stockwerke eins bis acht erfüllen hauptsächlich die Funktion eines Parkhauses mit Elektro-Ladestationen. So können 197 Pkws untergestellt werden. Im obersten Geschoss finden Büro- und Laborräume sowie ein angrenzender Dachgarten Platz.

Nutzungen im Außenbereich des Grundstücks, Gebäude mit Orientierung zur Haunstetter Straße

Freiraumgestaltung:

Die städtebauliche Freiraumgestaltung greift einige bekannte Leitbilder auf. Zum einen soll das bestehende Grün vernetzt werden. In diesem Projekt wird eine Grünzunge gebildet, die den Siebentischwald in die Baugebiete einlaufen lässt und so das Grün der Stadt erweitert. Zum anderen sollen versiegelte Flächen renaturiert werden. Durch die auf ein Minimum reduzierte Grundfläche des Gebäudes und insektenfreundliche Bepflanzung wird auf diesen Aspekt eingegangen.

Bezug zu den verschiedenen Mobilitätsmöglichkeiten wird hergestellt. Während für Fußgänger eine attraktive Hauptachse durch den Park entsteht, soll ein gesonderter Fahrradweg entlang der Straße gebaut werden. Der öffentliche Durchgang unter dem Bauwerk öffnet sich Richtung der Tram. Durch die Grünflächen und Fahrradstellplätze entsteht eine Wegführung von der Straße diagonal zum Cafe.

Grundriss Erdgeschoss mit Durchwegung von der Haunstetter Straße zum Park

Gesamtübersicht Energiegewinnung und -bedarf

Grundriss 8. Obergeschoss, exemplarischer Ausschnitt Technikintegration

Vertiefte Ausarbeitung der Themen als Broschüre

Leistungen zur Abgabe:

Architektonischer Entwurf incl. städtebaulicher Einbindung auf Grundlage einer Standortanalyse sowie Analysen und Umsetzung zur Entwicklung einer eigenen Interpretation der Nutzungstypologie mit Darstellungen und Modell im Maßstab 1:200.
Dies in kybernetischer Rückkoppelung mit:
- Primärkonstruktion: Entwicklung eines schlüssigen materialgerechten Tragwerk-Konzeptes
- Gebäudehülle und Anschlüsse: Entwicklung eines plausiblen Gebäudehüllen- und Konstruktionskonzeptes inklusive einer Materialwahl, bei der Innovationen und ein Kreislaufwirtschaften (circular economy) ausdrücklich erwünscht sind. Fassadenschnitt mit Grundrissausschnitt und Fassadenausschnitt in M 1:20 mit umfänglicher Beschriftung sämtlicher integraler Aspekte.
Räumliche Darstellung zur Qualität des Innenraums
Tageslicht und sommerlicher Wärmeschutz: Entwicklung eines plausiblen Konzeptes zur Tageslichtversorgung und des sommerlichen Wärmeschutzes sowie Berechnung und Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes gem. DIN 4108-2 für einen Aufenthaltsraum.
Energie-/Technikkonzept und Bilanz: Entwicklung eines plausiblen Energie- und Technikkonzeptes (mind. KfW-Standard 55) sowie Durchführung der normativen Energiebilanzierung für Nichtwohngebäude einschließlich Optimierungszyklen. Darüber hinaus ist die Lüftung für einen Veranstaltungsraum sowie für ein Büros zu planen. Bauteilaufbauten mit U-Wert und Tauwassernachweis, Darstellung der Zonierung gem. DIN V 18599. Softwaregestützte Energiebilanzierung Nichtwohngebäude. Bilanzierung je Zone für: Heizung, Warmwasser, Beleuchtung, Lüftung – jeweils End- und Primärenergiebedarf sowie CO₂-Emissionen. Separate Ausweisung des PV-Stroms und dessen Deckungsanteil am Bedarf. Ausweisung und Darstellung der CO₂- Emissionen des Gebäudebetriebs pro m² und gesamt pro Jahr, sowie mit und ohne PV-Strom. Lüftungsplanung Veranstaltungsraum und ein Büro.

Betreuung:
Entwurf: Prof. Susanne Runkel (Modulleitung), Prof. Dr. Joachim Müller, Dipl. Des. Martin Endhardt
Bauphysik: M.Eng. Maria Litke
Gebäudetechnik: Prof. Dr. Wolfgang Nowak

Ansprechpartner:innen

Prof. Dipl.-Ing. Susanne Runkel
Architektur und Bauwesen
Telefon:	+49 821 5586-3177
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Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nowak
Architektur und Bauwesen
Telefon:	+49 821 5586-3000
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Prof. Dr.-Ing. Joachim Müller
Architektur und Bauwesen
Telefon:	+49 821 5586-2114
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Maria Litke
Architektur und Bauwesen
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