Modellvorhaben Birkenfeld T 2041

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1 Bauforschung Modellvorhaben Birkenfeld T 2041 Fraunhofer IRB Verlag

2 T 2041 Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt. Die in dieser Forschungsarbeit enthaltenen Darstellungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese werden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder. Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druck qualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung ge stellt wurde. by Fraunhofer IRB Verlag Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages. Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau Postfach Stuttgart Nobelstraße Stuttgart Telefon (07 11) Telefax (07 11)

3 MODELLVORHABEN BIRKENFELD Fraunhofer-krantot für Systemtechnik und Innoval onsforachung

4 Modellvorhaben Birkenfeld Weiterentwicklung der energiesparenden Haus- und Siedlungskonzeption "Frohnhof-Konzept" unter besonderer Berücksichtigung der passiven Solarenergienutzung Bearbeiter: Dr. Tihomir Morovic (Projektleiter) Fraunhofer-Institut für Systemtemtechnik Dr. Stephanie Overkott und Innovationsforschung (FhG/ISI), Lic.rer.reg. Rita Pilhar Karlsruhe Dr.-Ing. Arne Strassberger Freie Architekten BDA, Bonn und Dipl.-Ing. E.O. Grossheim - Endbericht der Planungsphase - Dr.-Ing. Arne Strassberger und Dipl.-Ing. K.A. Perz Landschaftsarchitekten BDLA, Bonn Dipl.-Ing. Manfred Philipps Canzler Ingenieure GmbH, Mülheim a.d.ruhr Die Arbeiten wurden im Auftrag des Bundesminsiters für Forschung und Technologie unter dem Kennzeichen 03E-8342-A durchgeführt. Die Veröffentlichung erfolgt mit Zustimmung des Auftraggebers. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor. Karlsruhe 1987

5 I Vorwort Mit den Ölpreiskrisen der 70er und 80er Jahre sowie den steigenden Umweltbelastungen, die mit dem Energieverbrauch verbunden sind, wurde eine sparsame und rationelle Energieverwendung ein wichtiges Ziel auch beim Planen, Bauen und Benutzen von Gebäuden, denn allein auf die Beheizung von Gebäuden entfällt etwa ein Drittel des jährlichen Endenergieverbrauchs der Bundesrepublik Deutschland. das entgegengebrachte Interesse danken wir Herrn Himmel vom Finanzministerium Rheinland-Pfalz und der Kreissparkasse Birkenfeld (Birkenfelder Landesbank). Dank gebührt ebenfalls unseren Kollegen, den Herren Jaeckel, Jochem, Reichert, und unserem ehemaligen Kollegen, Herrn Schäfer, für ihre Anregungen und Beiträge sowie Frau Rehm für die Reinschrift der Manuskripte. Diverse Maßnahmen, vor allem, normative Festlegungen, die Novellierung technischer Normen, eine große Anzahl technischer Verbesserungen und nicht zuletzt Verbraucheraufklärung, führten inzwischen zu einer Reduktion des Heizenergieverbrauchs. Einen weiteren Fortschritt bei der Senkung des Verbrauchs brachte die Abstimmung von energiesparenden baulichen und haustechnischen Maßnahmen bei der Konzeption einzelner Gebäude. CJ^ Dr. E. Jochem stellv. Institutsleiter Das vorliegende Forschungsvorhaben untersucht eine Möglichkeit, den Endenergieverbrauch für Heizzwecke bei gleichzeitiger Minimierung der Jahreskosten für die Wärmeversorgung noch weiter zu senken. Dazu wurde als Ansatz das 1975 entwickelte Frohnhof-Konzept, eine einzelhausübergreifende Systembetrachtung für die Versorgung von Hausgruppen bzw. Siedlungen, gewählt, bei dem aufeinander abgestimmte städtebauliche und bauliche Energiesparmaßnahmen mit den Vorteilen einer gemeinschaftlichen Wärmeversorgung zu einer über den heute üblichen Werten liegenden Reduzierung des Heizenergiebedarfs führen sollen. Die auf die lokalen Gegebenheiten abgestimmte Planung des Konzeptes im vorliegenden Forschungsvorhaben konnte nur durch die kooperative Mitarbeit aller Beteiligten erfolgen. Unser Dank gilt vor allem Herrn Landrat Dr. Ernst Theilen von der Kreisverwaltung Birkenfeld für die Initiierung des Projektes und die engagierte Unterstützung während der Durchführung. Unser Dank für freundliche Unterstützung gilt ferner Herrn Oberregierungsrat Becker, Herrn Frankmölle und Herrn Schuldes von der Kreisverwaltung Birkenfeld, Herrn Bürgermeister Mörsdorf sowie dem Gemeinderat der Stadt Birkenfeld. Weiter danken wir der Heimstätte Rheinland-Pfalz GmbH für ihre hilfreiche Mitarbeit. Für

6 INHALTSVERZEICHNIS VORWORT VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN VERZEICHNIS DER TABELLEN 0. ZUSAMMENFASSUNG Aufgabenstellung und Vorgehen Städtebauliche Planung/ Gebäudeplanung/ Landschaftsplanung Wärmeversorgungsplanung Kosten Öffentlichkeitsarbeit Schlußfolgerungen 3 1. EINLEITUNG: AUFGABENSTELLUNG UND VORGEHENSWEISE Aufgabenstellung Vorgehensweise 5 2. ÜBERPRÜFUNG DER EIGNUNG DES STANDORTES FOR DAS MODELLVORHABEN Regional- und Ortsentwicklung Verwaltungsstruktur und regionale Funktion Bevölkerungsentwicklung Wirtschafts- und Erwerbsgrundlagen Wohnungs- und Siedlungswesen Analyse des Baugeländes aus städtebaulicher und architektonischer Sicht Beschreibung des Bebauungsgebietes Analyse der städtebaulichen Eignung Analyse des Baugeländes aus energetischer Sicht Technische Voraussetzungen am Standort Ver- und Entsorgung Meteorologische Daten Umweltwärmequellen und Abwärmenutzung 18 Seite I IV VI II Wärmeversorgungsplanung Zusammenfassung VORPLANUNG UND ABSTIMMUNG DER EINZELNEN PLANBEREICHE Planbereiche Gebäude/Städtebau Entwicklung von Grundtypen der Gebäude Abstimmung der Vorentwurfsunterlagen mit allen 27 Beteiligten und Beurteilung durch die anderen Fachbereiche Seite Stellungnahme zu den Entwürfen aus der Sicht 27 kosten- und energiesparender Investitionen (Canzler Ingenieu re GmbH) Festlegung der Baustoffe und Berechnung der 29 k-zahlen (Canzler Ingenieu re GmbH) Stellungnahme zu den Entwürfen aus energetischer 29 Sicht (Solarbüro Landstuhl) Energetische Oberprüfung der Hausentwürfe 30 (FhG/ISI) Entwicklung des 4. Schemas für die Flächengliederung Haustechnische Systeme Wärmeversorgungsvarianten der Frohnhof-Studie Heizungsvarianten der Frohnhof-Studie Warmwasserbereitungsvarianten der Frohnhof- 36 Studie Heizungsvarianten für Birkenfeld Beschreibung der Heizungsvarianten Kostenvergleich ABSCHLIESSENDE VORENTWURFSPLANUNG GEBAUDE/STADTEBAU/LANDSCHAFT Abschließende Entwicklung der Haustypen Haustyp A mit Varianten Haustyp B mit Varianten 45

7 Seite III Haustyp C mit Varianten Gesamtspektrum der Haustypen Energetische Überprüfung der Gebäudeentwürfe Typ A und Typ B 4.2 Städtebauliche Planung Weiterentwicklung der Flächengliederung unter Verwendung der inzwischen entwickelten Haustypen zum 5. Flächenschema Entwicklung des 6. Flächenschemas Weitere Abstimmung und Kontrollen Entwicklung des Höhenplans Gesamtansichten einzelner Wohnwege - 76 Isometrie der Gesamtanlage 4.3 Außenanlagen Gesamtanlage Wohnhöfe, Wohnwege und Fußwege Hausgärten Kostenschätzung Kosten für Haustyp C Kosten für Haustyp A Kosten für Haustyp B Kosten für Hausgärten 103 ABSCHLIESSENDE VORENTWURFSPLANUNG DER WARMEVERSORGUNG Heizwarmeversorgung Wärmebedarfsberechnung Seite Kostenberechnung für die Heizungssysteme Nutzungsgrade und Vollbenutzungsstunden Brennstoffpreise Kosten der Heizungssysteme Warmwasserversorgung Annahmen für die Konzipierung von Warmwasser- 112 versorgungs-varianten Zusammenstellung der Warmwasserbereitungs-Varianten Kostenberechnung für die Warmwasserbereitungs- 113 varianten 5.3 Wärmeversorgungsmöglichkeiten für das Baugebiet "Auf Kahr", Bauabschnitt Auswahl von Wärmeverosrgungssystemen Systembeschreibung der anzuführenden Wärmvever- 117 sorgungssysteme Heizsystem A/Warmwasserbereitungssystem a Heizsystem B/Warmwasserbereitungssystem b Heizsystem E/Warmwasserbereitungssystem e Heizsystem G/Warmwasserbereitungssystem I Heizsystem K/Warmwasserbereitungssystem I GESAMTKOSTEN UND FINANZIERUNGSALTERNATIVEN ÖFFENTLICHKEITSARBEIT 124 LITERATUR Vorgaben für die Konzipierung der Wärmeversorgungssysteme Aktualisierung des bisherigen Zusammenstellung von Heizvarianten ANHANG Anhang Al: Ermittlung der k-werte für die Bauteile A 1 Anhang A2: Kostenberechnung nach DIN 276 für den Haustpy C A Konzeption und Beschreibung neuer Heizungsvarianten Gas-Brennwertgeräte Miniluftsystem 107 Anhang A3: Kostenrechnung zu den Außenanlagen A 24 Anhang A4: Kostenberechnung der Heizungsvariante A bis C A 32 Anhang A5: Fragebogen A Zusammenstellung der Heizungsvarianten für Birkenfeld 109

8 IU VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN Seite Seite Abb. 2-1: Lage des Neubaugebietes in Birkenfeld 9 Abb. 4-8: Haustyp C - Parzelle 4 - Grundrisse 52 Abb. 2-2: Abb. 2-3: 1. vorläufige Lageplanskizze - aufgestellt nach Karten-11 unterlagen und eigenen örtlichen Feststellungen Skizze zu einer möglichen Gruppierung und Parzellie-12 rung in Abstimmung auf die Topografie Abb. 4-9: Haustyp C - Parzelle 4 - Schnitte + Ansichten 53 Abb. 4-10: Haustyp Cl - Parzelle 8(10) - Endhaus nach Osten 54 - Grundrisse Abb. 4-11: Haustyp C2 - Parzelle 1 - Endhaus nach Westen 55 Abb. 2-4: Lageplan Höhen und Vorgaben 14 - Grundrisse Abb. 2-5: 2. Schema Flächengliederung und Parzellierung 15 Abb. 4-12: Wohnweg 1 mit Haustypen A, A2 und A3 - Abwinkelung 2, abgestellt auf Topografie und Parzellengrößen von ca. 400 m Anordnung mit Versatz Abb. 4-13: Wohnweg 1 mit Haustypen A, C und C2 - Abwinkelung 2,75 60 Abb. 2-6: 3. Schema Flächengliederung und Parzellierung 17 - Anordnung mit Versatz - Ausweisung zweier Hofhausgruppen und Angleichung Parzellengrößen Abb. 4-14: Wohnweg 1 mit Haustypen A, C und C2 - Abwinkelung 2, Anordnung ohne Versatz Abb. 3-1: Grundtyp A - 1. Fassung - 7,50 m - Abwinkelung 2,75 21 Abb. 4-15: Wohnweg 2 mit Haustypen A, Cl und C2 - Abwinkelung 2, Parzelle 4 Grundrisse - Anordnung mit Versatz Abb. 3-2: Grundtyp A - 1. Fassung - 7,50 m - Abwinkelung 2,75 22 Abb. 4-16: Wohnweg 3 mit Haustypen D, El, E2 und Sondertypen 63 Schnitt + Ansichten Abwinkelung 5,5 - Anordnung mit Versatz Abb. 3-3: Grundtyp B - 10,00 m breit - Grundrisse 25 Abb. 4-17: Wohnweg 4 mit Haustypen B, F, Fl und F2 mit verschiedenen 64 Sonderformen Abb. 3-4: Grundtyp B - 10,00 m breit - Schnitt + Ansichten 26 Abb. 4-18: Wohnweg 6 mit Haustypen B, F, Fl und F2 mit verschie- 65 Abb. 3-5: 4. Schema Flächengliederung -Verstärkung der Südausrichtung 33 denen Sonderformen Abb. 4-19: Wohnhausgruppe an der Sammelstraße A mit Haustypen A, 66 Abb. 3-6: Unterscheidungsmerkmale der ausgewählten Heizungsvarianten der Frohnhof-Studie 36 BS, B und Cl Abb. 4-20: 5. Schema Flächengliederung - 1. Überarbeitung anhand 67 Abb. 3-7: Unterscheidungsmerkmale der ausgewählten Warmwasserbereitungsvarianten der Frohnhof-Studie 36 der Gebäudetypen Abb. 4-21: Wohnweg 1 mit Haustypen C und C2 - Abwinkelung 2,75 69 Abb. 3-8: Unterscheidungsmerkmale der ausgewählten Heizungsvarianten für Birkenfeld 38 - Anordnung mit Versatz Abb. 4-22: Wohnweg 2 mit Haustypen C, Cl und C2 - Abwinkelung 2,75 70 Abb. 3-9: Jahreskosten bei den ausgewählten Heizungsvarianten 39 - Anordnung mit Versatz Abb. 4-23: Wohnweg 3 mit Haustypen E, El, E2 und Sondertypen 71 Abb. 4-1: Haustyp A - 7,50 m - Abwinkelung 2,75 - Grundrisse 42 - Abwinkelung 5,5 - Anordnung mit Versatz Abb. 4-2: Haustyp A - Parzelle 4 - Schnitte + Ansichten 43 Abb. 4-24: Wohnweg 4 mit Haustypen B, F, Fl und F2 mit verschiedenen 72 Sonderformen Abb. 4-3: Haustyp Al - Parzelle 4-2 WE-Haus - Grundrisse 44 Abb. 4-25: Wohnweg 6 mit Haustypen B, F, Fl und F2 mit verschie- 73 Abb. 4-4: Haustyp B - Parzelle 32-10,0 m breit - Grundrisse 46 denen Sonderformen Abb. 4-5: Haustyp B - Parzelle 32 - Schnitte + Ansichten 47 Abb. 4-26: Wohnhausgruppe an der Sammelstraße A mit Haustypen A, 74 C und CS Abb. 4-6: Haustyp B - Grundrißvarianten Erdgeschoß 48 Abb. 4-27: Schema Flächengliederung 2. Überarbeitung anhand der 75 Abb. 4-7: Haustyp 81 - Parzelle 32-2WE-Haus - Grundrisse 49 Gebäudetypen

9 Seite Abb. 5-2: Wärmeversorgung für Hofgruppe 4 V Seite 106 Abb. 4-28: Höhenplan - aufgestellt auf der Grundlage des 5. Flächenschemas Abb. 4-29: Wohnweg 1 - Bebauung entspr. Flächenschema 5 - Gesamtansichten 77 Abb. 5-3: Jahresenergiebedarfsdeckung bei verschiedenen Varianten Abb. 5-4: Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung für Haustyp A 78 Abb. 5-5: Unterbringung der Lüftungskanäle und Luftauslässe Abb. 4-30: Wohnweg 4 - Bebauung entspr. Flächenschema 5 - Gesamtansichten Abb. 4-31: Isometrie 1. Bauabschnitt. 80 Abb. 4-32: Erschließung der Wohnhäuser und Gärten von Wohnweg Abb. 5-6: Unterscheidungsmerkmale der ausgewählten Heizungsvarianten für Birkenfeld Abb. 5-7: Erforderliche Investitionen für die ausgewählten Heizungsvarianten Abb. 4-33: Erschließung der Wohnhäuser und Gärten von Wohnweg 2 85 Abb. 4-34: Erschließung der Gärten im Kreuzungsbereich der Wohn- 86 wege 3 und 5 Abb. 4-35: Erschließung der Wohnhäuser von Wohnweg 4 mit Darstellung 87 der gemeinschaftlich nutzba ren Anlagen - 1. Teil Abb. 4-36: Erschließung der Wohnhäuser von Wohnweg 4 mit Darstellung 88 der gemeinschaftlich nutzbaren Anlagen - 2. Teil Abb. 4-37: Erschließung der Gärten von Wohnweg 5 89 Abb. 4-38: Erschließung der Wohnhäuser von Wohnweg 6 mit Darstellung 90 der gemeinschaftlich nutzbaren Anlagen - 1. Teil Abb. 4-39: Erschließung der Wohnhäuser von Wohnweg 6 mit Darstellung 91 der gemeinschaftlich nutzbaren Anlagen - 2. Teil Abb. 4-40: oberer Bachlauf - Bereich Wohnweg 7 bis Wohnweg 5 Abb. 4-41: mittlerer Bachlauf - Bereich Wohnweg 5 bis Wohnweg 1 Abb. 4-42: unterer Bachlauf mit Feuchtbiotop und Weiher Abb. 5-8: Brennstoffkosten bei den ausgewählten Heizungsvarianten 111 Abb. 5-9: Jahreskosten bei den ausgewählten Heizungsvariablen Abb. 5-10: Unterscheidungsmerkmale der Warmwasserbereitungs-Varianten 113 Abb. 5-11: Investitionen für die ausgewählten Warmwasserbereitungs- 113 Varianten Abb. 5-12: Brennstoffkosten bei den ausgewählten Warmwasserberei- 114 tungs-varianten Abb. 5-13: Jahreskosten bei den ausgewählten Warmwasserbereitungs- 114 Varianten Abb. 5-14: Jahreskosten der Wärmeversorgungssysteme (Heizung und 115 Warmwasserbereitung) Abb. 5-15: Gasversorgungsnetz für den Wohnweg Abb. 5-16: Schema Heizsystem A, Warmwasserbereitungssystem a 117 Abb. 5-17: Grobschaltschema Heizsystem A, Warmwasserbereitungs- 117 system a 112 Abb. 4-43: Haustyp A - Parzelle 4 - Vorschlag Hausgarten Abb. 4-44: Haustyp A - Parzelle 4 - Alternativvorschlag Hausgarten Abb. 4-45: Haustyp C - Parzelle 9 - Vorschlag Hausgarten Abb. 4-46: Haustyp E 2 _ Parzelle 18 - Vorschlag Hausgarten Abb. 4-47: Haustyp C - Parzelle 22 - Vorschlag Hausgarten Abb. 4-48: Haustyp C - Parzelle 22 - Alternativvorschlag Hausgarten Abb. 4-49: Haustyp B mit spiegelbildlich gedrehten Grundrissen - Parzellen 34 und 35 - Vorschlag Hausgärten Abb. 5-1: Vorschlag für die Wärmeversorgung des Baugebietes "Auf Kahr", 1. Bauabschnitt Abb. 5-18: Schema Heizsystem B, Warmwasserbereitungssystem b 118 Abb. 5-19: Grobschaltschma für Heizsystem B und Warmwasserberei- 118 tungssystem b Abb. 5-20: Schema Heizsystem E, Warmwasserbereitungssystem e 119 Abb. 5-21: Grobschaltschema für Heizsystem E und Warmwasserberei- 119 tungssystem e Abb. 5-22: Schema Heizsystem G, Warmwasserbereitungssystem I 120 Abb. 5-23: Grobschaltschema für Heizsystem G und Warmwasserberei- 120 tungssystem I Abb. 5-24: Schema Heizsystem K, Warmwasserbereitungssystem I 121 Abb. 5-25: Grobschaltschema für Heizsystem K und Warmwasserberei- 121 tungssystem I

10 VI VERZEICHNIS DER TABELLEN Seite Tabelle 3-1: k-zahlen für Wände, Dächer und Böden 29 Tabelle 3-2: Ergebnisse der energetischen Oberprüfung der Gebäude- 31 entwürfe Tabelle 4-1: Ergebnisse der energetischen Oberprüfung der Gebäude- 56 entwürfe Typ A und Typ B Tabelle 4-2: Kosten für die Hausgärten der Parzellen 9, 18 und Tabelle 5-1: k-zahlen der Bauteile 104 Tabelle 5-2: Gesamtgegenüberstellung der Wärmebedarfsberechnungen 105 für die Haustypen A und B nach DIN 4701 Tabelle 6-1: Grundstückskosten einschließlich Erschließung 122 Tabelle 6-2: Variante I bis V der Kostenaufstellung für Haus Typ C 123

11 1 0. ZUSAMMENFASSUNG 0.1 Aufgabenstellung und Vorgehen Ausgangspunkt dieses Forschungsvorhabens war die Möglichkeit, für ein Baugebiet der Stadt Birkenfeld/Nahe die 1975 entwickelte energiesparende Hausund Siedlungskonzeption "Frohnhof-Konzept" für rund 50 Einfamilienhäuser realisieren zu können. Die Aufgabe bestand darin, das Frohnhof-Konzept auf der Grundlage zwischenzeitlich erzielter Erkenntnisse und Entwicklungen in den Bereichen des energiesparenden Bauens und der Heizungstechniken zu erweitern und vor allem die passive Nutzung der Solarenergie durch bauliche und städtebauliche Maßnahmen zu fördern, es für den Standort Birkenfeld unter Berücksichtigung der lokalen Randbedingungen durchzuplanen, seine Wirtschaftlichkeit und Marktnähe zu belegen und Maßnahmen für eine erfolgreiche Umsetzung einzuleiten. Bei der Projektbearbeitung wurden die Ergebnisse der Planungsbereiche Städtebau, Gebäudeplanung, Landschaftsplanung und technische Gebäudeausrüstung/ Energietechnik mehrmals untereinander abgestimmt. 0.2 Städtebauliche Planung/Gebäudeplanunq/Landschaftsplanung Die ersten Untersuchungen ergaben, daß sich sowohl die Stadt Birkenfeld, als auch das vorgesehene Baugelände für die Realisierung des Frohnhof-Konzeptes eignen und daß darüber hinaus günstige Voraussetzungen für die passive Solarenergienutzung gegeben sind. Bei der Entwicklung der städtebaulichen Konzeption wurde versucht, - den Nettobaulandanteil zu erhöhen und/oder die Belastung durch den hohen Anteil der Haupterschließungsstraße und der öffentlichen Grünflächen an der Gesamtfläche auf möglichst viele Häuser zu verteilen, - eine Parzellengröße von 300 m 2 und eine Grundstücksbreite von 6,50 m nicht zu unterschreiten, -- die Ausrichtung der Gebäude so zu gestalten, daß eine optimale Besonnung möglich ist, - mindestens zwei gleich große Hofgruppen auf dem Baugelände unterzubringen, um die mit unterschiedlichen Wärmeversorgungssystemen ausgestatteten Gruppen bezüglich Energieverbrauch, Heizkosten usw. vergleichen zu können. Als Ergebnis der städtebaulichen Planung konnten zwei Flächenaufteilungen vorgestellt werden, die sich im wesentlichen nur in den Parzellengrößen unterscheiden: - 69 Parzellen mit der Durchschnittsgröße ca. 380 m2, - 77 Parzellen mit der Durchschnittsgröße ca. 350 m2. Beide Aufteilungen können im Rahmen eines Bebauungsplanschemas verwirklicht werden. Die Flächengliederung ergab drei Reihenhauszeilen an jeweils einem Wohnweg und zwei Hofgruppen mit je einem Wohnhof. Die Häuserzeilen sind in relativ großem Abstand angeordnet, was auch bei den relativ kleinen Grundstücksgrößen eine weitgehende Verschattungsfreiheit gewährleistet. Diese Abstände sowie die höhenmäßige Staffelung von Haus zu Haus gemäß der Topografie unterstützt darüberhinaus den großräumigen Eindruck der Gesamtanlage. Die Reihenhauszeilen sind in Ost-West-Richtung angeordnet. Die Grundstücke für die Reihenhäuser sind nach Süden hin breiter, die diesen Grundstücken angepaßten Haustypen weisen ebenfalls eine verbreiterte Südfassade auf und ermöglichen somit ein hohes Maß an Sonneneinstrahlung. Für die Wohnhofgruppen (18 bis 20 Häuser) wurde der Wohnhof als "halböffentlicher Bereich" mit gemeinschaftlich zu betreibenden Anlagen gestaltet. Unter Berücksichtigung des Prinzips der Hofgruppenbebauung, alle Eingangsbereiche an den Wohnhof zu legen, erwies sich die Nord-Süd-Ausrichtung der Gruppen als energetisch am günstigsten. Aufgabe der Gebäudeplanung war, Häuser zu konzipieren, die niedrige Baukosten und einen geringen Energiebedarf aufweisen. Zuerst wurden ein Reihenhaus-Grundtyp (Typ A) und ein Hofhaus-Grundtyp (Typ B) entworfen und schrittweise verbessert. Bei der Weiterentwicklung der Haustypen führten vor allem die Ergebnisse der energetischen Oberprüfung und Variantenrechnung der Entwürfe mittels der LOS ALAMOS-Methode (Berechnung der Heizlasten und solare Energiegewinnungsanteile) zu deutlichen Korrekturen, insbesondere beim Grundtyp B, dessen Winkelform nicht weiterverfolgt wurde. Weitere Änderungen ergaben sich aus den Vorschlägen des Planungsbereichs technische Gebäudeausrüstung/Energietechnik. Weiter wurden Varianten zu den Haus-Grundtypen A und B sowie der Haustyp C mit Varianten, als "kleiner Haustyp" für das Flächenschema mit verkleinerter

12 2 Parzellengröße, entwickelt. Der Haustyp C entspricht in seinen Abmessungen den im Rahmen von Maßnahmen zum flächen- und kostengünstigen Bauen angebotenen Typen, wobei durch die Beibehaltung einer Hausbreite von 6,50 m ein möglichst ungestört nutzbarer, privater Gartenbereich gewährleistet wurde. Die landschaftsplanerischen Überlegungen zur Gesamtstrukturierung des Plangebietes wurden kontinuierlich in die städtebauliche Planung eingebracht. Hauptelemente der Gesamtanlage sind: - Vegetationsstreifen zur Abgrenzung gegen Straßen und die vorhandene Bebauung, - ein Weiher und Feuchtgebiet in der südlichen Geländeecke, - die Verlegung des Bachlaufes mit begleitenden Grünflächen an die südöstliche Geländegrenze. Für die als re ine Fußgängeranlagen konzipierten Wohnhöfe wurden Gestaltungsvorschläge ausgearbeitet, in denen die nutzba re n Freiflächen vor den Häusern mit den Wegen und den allgemeinen Grünflächen und gemeinsam benutzten Anlagen zu einer Einheit zusammengefaßt wurden. An der Rückseite der Grundstücke wurde zwischen den Hofgruppen ein Wirtschafts- und Garagenhof gestaltet mit Garagen oder Unterstell-/Abstellplätzen und der Möglichkeit, eine Vielfalt von Einrichtungen (Gewächshäuser, Werkstätten usw.) hier unterzubringen. Bei der Gestaltung der Wohnwege wurde versucht, Elemente aus den Hofgruppen auch in die Reihenhausbebauung zu übernehmen. Für die Hausgrundtypen A, B und C wurden alternative Vorschläge für die Gestaltung der Hausgärten aufgezeigt. 0.3 Wärmeversorgungsplanung miteinbezogen. Der Vergleich der spezifischen Jahreskosten (DM/m 2 Wohnfläche) hat gezeigt, daß die Versorgung von Hofgruppen mittels Gemeinschaftsanlagen günstiger als die Versorgung je Haus mit der entsprechenden dezentralen Anlage. Dies trifft auch für die Energiekosten zu, mit Ausnahme der ölgefeuerten Anlagen, die als Einzelhaus-Versorgungssysteme aufgrund besserer Steuerungsmöglichkeiten niedrigere Energiekosten aufweisen als die zentralen Systeme. Während sowohl der dezentrale als auch der zentrale Einsatz von Wärmepumpen vergleichsweise hohe spezifische Jahreskosten aufweist, zeigen die gasbetriebenen Anlagen leichte Kostenvorteile gegenüber den entsprechenden ölgefeuerten Systemen. Wegen ihrer besseren Handhabbarkeit und geringeren Umweltbelastung wurde für die Einzelhausversorgung vorgeschlagen, Gasthermen oder Brennwertgeräte einzusetzen, die auch das Warmwasser für das Bad bereiten. Darüber hinaus wurde der zusätzliche Einsatz eines Lüftungssystems mit Wärmerückgewinnung (Miniluftsystem) empfohlen, das weitere Brennstoffeinsparung gewährleistet und vor allem bei steigenden Energiepreisen besonders günstig ist. Für die Gruppenversorgung wurden ebenfalls Gaskessel mit Brennwertnutzung vorgeschlagen, wobei die Häuser einer Gruppe zusätzlich mit Miniluftsystemen ausgestattet werden sollten. Die Warmwasserversorgung der Hofgruppen erfolgt dabei am kostengünstigsten durch dezentrale Elektro-Durchlauferhitzer am Verbrauchsort. Zur Ermittlung der günstigsten Wärmeversorgungsoptionen wurden verschiedene Heizungsvarianten und Warmwasserbereitungsvarianten hinsichtlich ih re r Einsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit untersucht. Dabei wurden sowohl dezentrale Systeme für die Einzelhausversorgung als auch zentrale Systeme für die Versorgung der Hofgruppen betrachtet. Die Untersuchung hat weiter gezeigt, daß wegen sinkender spezifischer Jahreskosten bei wachsender Kapazität der zentralen Versorgungssysteme eine Vergrößerung der Hofgruppen auf 30 und mehr Hauseinheiten wünschenswert wäre. Dagegen ist die Versorgung von zwei oder mehr Hofgruppen mittels einer zentralen Anlage nicht wirtschaftlich. Im Laufe der Untersuchung wurden einige der Heizungsvarianten bzw. -komponenten aufgrund der erzielten Ergebnisse verworfen (elektrische Lüftungsheizung, da vergleichsweise zu teuer und Fußbodenheizung, da im Vergleich zu Radiatorenheizung bei hohen Anschaffungskosten nur geringe Energieeinsarungen). Weiter wurden zwischenzeitlich auf dem Markt erschienene energiesparende Heizungssysteme (Brennwertgeräte, Miniluftsystem) in die Untersuchung 0.4 Kosten Für die Haustypen A, B und C wurde eine Abschätzung der Bauwerkskosten vorgenommen, die in der folgenden Ubersicht dargestellt werden. Sie umfassen auch die Kosten für die Innenausstattung sowie Elektro-, Sanitär- und Heizungsanlage (Brennwertgerät) sowie der Kosten für Wintergärten, Folienrollos (temporärer Wärmeschutz), Eingangs- und Stellplatzüberdachungen.

13 3 Bauwerkskosten Bauwerkskosten und Kosten für Wintergarten, Haustyp Folienrollos, Eingangs- und Stellplatzüberdachung 1) DM DM/m2 DM DM/m2 A , , , B , , , ,22 C , , , ,70 1) Haustyp B ohne Überdachung Eine Berechnung der Grundstückskosten einschließlich der Erschließungskosten ergab einen Baulandpreis von 116,40 DM/m 2, der wegen besonders teurer Erschließungsmaßnahmen, bedingt durch aufwendige technische Maßnahmen und ungünstige Finanzierungsmodalitäten, doppelt so hoch war wie der örtlich übliche Baulandpreis. Eine vom Baubetreuer durchgeführte Modellrechnung der Gesamtkosten für den Haustyp C (Grundstücksfläche 335 m 2, Wohnfläche 96,15 m 2 ) wies darüber hinaus relativ hohe Baunebenkosten auf, so daß die Gesamtkosten je nach Art der Finanzierung zwischen DM ,- und DM ,- (ca. DM 2.692,- bis 2.837,-/m 2 Wohnfläche) betragen. Die Ergebnisse der Öffentlichkeitsarbeit haben die Attraktivität des städtebaulichen Konzeptes und der Gebäudeentwürfe, aber auch der Bauwerkskosten und des Bebauungsgeländes bestätigt. Obwohl die vorliegenden Ergebnisse der Planungsphase positive Resonanz bei den potentiellen Bauherren und -trägern gefunden haben, muß leider davon ausgegangen werden, daß es in Birkenfeld in absehbarer Zeit zu einer Realisierung des Frohnhof-Konzeptes nicht kommen wird. Als Haupthinderungsgründe dafür können genannt werden: - überdurchschnittlich hohe Grundstückskosten, bedingt durch eine teuere Erschließung und - verhältnismäßig hohe Baunebenkosten. In beiden Fällen handelt es sich um wirtschaftliche Hemmnisse, die besonders stark wirksam wurden, weil sie in die Zeit wirtschaftlicher Rezession fielen. Die Aktualität der erzielten Ergebnisse und insbesondere das positive Echo auf die Konzeption lassen hoffen, daß das Frohnhof-Konzept vielleicht schon bald an einem anderen Standort realisiert werden kann. Ein zusätzlicher Anreiz für solch eine Realisierung könnten der geringe Arbeitsumfang und die damit verbundenen niedrigen Kosten einer Anpassung an die lokalen Verhältnisse eines anderen Standortes sein. Obwohl die Ergebnisse gezeigt haben, daß sich das Frohnhof-Konzept auch zum Einsatz im verdichteten ländlichen Raum gut eignet, muß aus heutiger Sicht angenommen werden, daß sich dieses Konzept aufgrund höherer Nachfrage und Kaufkraft in Randgebieten von Ballungsräumen eher verwirklichen läßt. Bei der Auswahl eines neuen Standortes muß jedoch eine Voruntersuchung erfolgen, um die Eignung des Baugeländes sowie die zukünftigen Finanzierungsmöglichkeiten der Baumaßnahme sorgfältig zu prüfen. 0.5 Öffentlichkeitsarbeit Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit wurde das Projekt in der örtlichen Presse, in mehreren Gemeinderatsitzungen und Vorträgen sowie einer Ausstellung einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt. Potentielle Bauherren hatten dabei die Möglichkeit, ihr Interesse an einer Projektbeteiligung zu äußern. Das Ergebnis einer Befragung der Ausstellungsbesucher ergab eine überwiegend positive Reaktion auf die Konzeption der Modellvorhabens. 0.6 Schlußfolgerungen

14 4 1 EINLEITUNG: AUFGABENSTELLUNG UND VORGEHENSWEISE 1.1 Aufgabenstellung In der Frohnhof-Studie wurde bereits 1975 der Einsatz von Ein- und Zweifamilienhäusern im Hinblick auf eine energiesparende Haus- und Siedlungskonzeption untersucht. Untersucht wurden dabei marktübliche Haustypen, die nach Fläche, Größe und Kosten im Rahmen der bestehenden Wohnungsbau-Förderungsrichtlinien gebaut werden können und haustechnische Systeme, deren Komponenten sich im Betrieb bereits bewährt haben. Die Ergebnisse der Studie haben deutlich gezeigt, daß im Vergleich zu freistehenden Einfamilienhäusern die vorgeschlagene Hofgruppenbildung mit zentraler Versorgung mit nur geringen Mehrinvestitionen erhebliche Energieeinsparungen ermöglicht. Gleichzeitig wurde eine attraktive Wohnform entwickelt, die die Vorteile des Einfamilienhauses mit der - die soziale Kommunikation fördernden - Nutzung von Gemeinschaftsanlagen verbindet: eine Wohnform also, die insbesonde re für Randzonen von Ballungsgebieten und den ländlichen Raum geeignet ist. Aufgrund einer Initiative des Landkreises Birkenfeld eröffnete sich die Möglichkeit, das Frohnhof-Konzept in der Stadt Birkenfeld zu realisieren. Die Stadt Birkenfeld zeigte großes Interesse an der Verwirklichung eines Energiespar-Modellvorhabens, da sie einen Bedarf an etwa 50 Einfamilienhäusern (überwiegend für Angehörige der in Birkenfeld stationierten Bundeswehr) hat, und sie war bereit, kurzfristig ein Baugelände zur Verfügung zu stellen. Wegen dieser günstigen Ausgangslage wurde beschlossen, für den Standort Birkenfeld ein Forschungsvorhaben mit der Aufgabe durchzuführen, - das Frohnhof-Konzept auf der Grundlage zwischenzeitlich erzielter Erkenntnisse und Entwicklungen in den Bereichen des energiesparenden Bauens und der Heizungstechniken zu erweitern und vor allem die passive Nutzung der Solarenergie durch bauliche und städtebauliche Maßnahmen zu fördern, - es für den Standort Birkenfeld unter Berücksichtigung der lokalen Randbedingungen durchzuplanen und dabei mindestens zwei Hofgruppen mit unterschiedlichen Wärmeverosrgungssystemen für Vergleichsmessungen vorzusehen, - seine Wirtschaftlichkeit und Marktnähe zu belegen und - Maßnahmen für eine erfolgreiche Umsetzung einzuleiten. Die Bearbeitung des Projektes erforderte die städtebauliche Planung und die Bauwerksplanung in interdisziplinärer Zusammenarbeit. Mit der Aufgabe der städtebaulichen Planung, die Eckpfeiler für einen möglichst geringen Energiebedarf der zu planenden Gebäude und eine energiesparende Wärmeversorgung zu setzen, und der architektonisch-gestalterischen Gebäudeplanung, die enerergiesparende Gebäudetypen zu entwerfen hatte und dabei die Belange der Haustechnik berücksichtigen mußte, wurden die Architekten Dr.-Ing. A. Strassberger und Dipl.-Ing. E. 0. Grossheim betraut. Die Landschaftsplanung wurde von den Landschaftsarchitekten Dr.-Ing. A. Strassberger und Dipl.-Ing. K.A. Perz durchgeführt. Mit der Planung der technischen Gebäudeausrüstung/Energietechnik wurde das Büro Canzler Ingenieure GmbH beauftragt. Die Beratung vor Ort übernahm Dipl.-Ing. Th. Krötz. Die Projektleitung, die Überprüfung und Koordination der Ergebnisse der einzelnen Planungsbereiche, die Öffentlichkeitsarbeit und die Erstellung des Endberichts waren Aufgabe des Fraunhofer-Instituts für Systemtechnik und Innovationsforschung (ISI). Der Bearbeitungszeitraum erstreckte sich von Anfang 1984 bis Ende Vorgehensweise Für die Lösung der o.g. Aufgabe war ein koordiniertes Vorgehen aller Projektbeteiligten notwendig und eine mehrmalige Abstimmung der Ergebnisse der einzelnen Planungsbereiche mit anderen sowie die Integration der Arbeitsergebnisse der einzelnen Beteiligten in die übrigen Planungsbereiche erforderlich. Die Projektbearbeitung begann mit der Arbeitsbesprechung aller Beteiligten am In einem ersten Arbeitsschritt wurde überprüft, ob die für die Durchführung des Modellvorhabens notwendigen Voraussetzungen bestehen, indem - eine Analyse der Regional- und Ortsentwicklung, - eine städtebauliche Analyse des zur Verfügung gestellten Baugeländes und - eine Analyse der technischen Voraussetzungen des Standortes durchgeführt wurden. Der nächste Schritt bestand in der Ausarbeitung von Entwürfen in allen Planbereichen. Die städtebauliche Vorplanung bestand in der - Entwicklung städtebaulicher Grundkonzeptionen auf der Grundlage der Ergebnisse des ersten Arbeitsschrittes,

15 - Verbindung dieser Grundkonzepte mit den möglichen Gebäudegruppierungen aus der parallel laufenden Gebäudeplanung, - Abstimmung dieser Konzepte mit dem Planungsbereich Energietechnik, Die parallel laufende Gebäudeplanung umfaßte die - Grundlagenermittlung speziell für die Gebäudekonzeption einschl. Verarbeitung aller Ergebnisse aus den vorgeschalteten bzw. parallel laufenden Arbeitsbereichen Bebauungsplanung, Landschaftsplanung und Energietechnik, - Entwicklung von Vorentwurfskonzepten der Einzelgebäude und ih re r möglichen Varianten sowie der Gruppierungsmöglichkeiten, - Abstimmung und Analyse der Vorentwurfskonzepte in Hinsicht auf Solarenergienutzung und sonstige energietechnische Anforderungen. Im letzten Planungsschritt wurden in jedem Planungsbereich unter Einbeziehung der Ergebnisse des o.g. Abstimmungsprozesses die endgültigen Vorentwürfe ausgearbeitet. Im Bereich Städtebau erfolgten die endgültige Festlegung der Flächenaufteilung und die Ausarbeitung eines Bebauungsplanvorschlags für das gesamte Bebauungsgebiet. Im Bereich Gebäudeplanung wurden Entwürfe für drei Haustypen und verschiedene Varianten ausgearbeitet, umbauter Raum, Wohn/Nutzfläche be rechnet und die Gebäudekosten nach DIN 276 ermittelt. Im Bereich Landschaftsplanung wurden Vorschläge für die Außenanlagen ausgearbeitet und ihre Kostenschätzung vorgenommen. Im Bereich der Landschaftsplanung und Außenanlagen wurde parallel zur städtebaulichen Planung und Gebäudeplanung und in Abstimmung mit deren Ergebnissen ein Konzept für die räumliche Gesamtgliederung, Erschließungsstraßen, Bau- und Schutzflächen usw. erstellt. Im Bereich technische Gebäudeausrüstung/Energietechnik wurde aufgrund der letztgültigen Architekturzeichnungen die endgültige Auswahl von Heizungsund Warmwasserbereitungsvarianten je Versorgungseinheit vorgenommen und hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit untersucht. Die Vorplanung im Bereich technische Gebäudeausrüstung/Energietechnik bestand in der - Untersuchung der Verfügbarkeit und Einsetzbarkeit kostengünstiger und energiesparender Versorgungssysteme, - Auswahl geeigneter haustechnischer Systeme und der Beurteilung der Integrierbarkeit in die Hochbauplanung, - Abschätzung der Anschlußwerte der Gebäude und der Ermittlung von Erschließungskosten und Tarifen für mögliche Energieversorgungsvarianten, - Festlegung des Flächenbedarfs und der Lage der Energie-(Wärme-)Erzeugungs- und Verteilungsanlagen. Alle Ergebnisse der Vorplanungsphase wurden im nächsten Arbeitsschritt untereinander sowie mit Behörden und dem potentiellen Baubetreuer, Heimstätte Rheinland-Pfalz GmbH, abgestimmt. Die Bebauungsplanentwürfe wurden hinsichtlich ihrer Möglichkeiten, die passive Solarenergienutzung zu gewährleisten, untersucht, und die Gebäudeentwürfe wurden hinsichtlich haustechnischer und energetischer Aspekte überprüft. Von der Heimstätte Rheinland-Pfalz GmbH wurden auf der Grundlage von Kostenschätzungen des Architektenbüros A. Strassberger und Berechnungen des- FhG/ISI sowie den Angeboten der Energieversorgungsunternehmen die Erschließungskosten ermittelt und Vorschläge für die Finanzierung unterbreitet. Parallel zu der Planung fanden die öffentlichkeitsarbeit mit Vorträgen und Ausstellungen sowie eine Befragung der Bauinteressenten zur Akzeptanz des Frohnhof-Konzeptes in Birkenfeld statt. Der nachfolgende Bericht ist entsprechend der erläuterten Vorgehensweise gegliedert in die Teile: - Überprüfung der Standortvoraussetzungen, - Vorplanung und Abstimmung der einzelnen Planbereiche, - abschließende Vorentwurfsplanung Gebäude-, Städtebau- und Landschaftsplanung sowie - abschließende Vorentwurfsplanung der haustechnischen Anlagen.

16 6 2. ÜBERPRÜFUNG DER EIGNUNG DES STANDORTES FOR DAS DEMONSTRATIONSVORHABEN Im ersten Arbeitsschritt war zu klären, ob sich der Standort Birkenfeld und das vorgesehene Baugelände für die Realisierung des Frohnhof-Konzeptes eignen. Dazu wurden sowohl die sozio-ökonomischen Randbedingungen (Kap. 2.1) als auch die städtebaulich-architektonischen (Kap. 2.2) und technischen Voraussetzungen (Kap. 2.3) untersucht. 2.1 Regional- und Ortsentwicklung Wie bereits in der Frohnhof-Studie (ARBEITSGRUPPE FROHNHOF, 1976) ausführlich diskutiert, eignet sich das Frohnhof-Konzept sowohl für die Verdichtungszentren im ländlichen Raum (Klein- und Mittelstädte) als auch für die Randgebiete der Ballungszentren. Bei dem Standort Birkenfeld handelt es sich um ein Verdichtungszentrum im ländlichen Raum. Es war jedoch detailliert zu analysieren, ob - die Regional- und Ortsentwicklung mit der Durchführung des Vorhabens vereinbar ist und ob - der Bestand an Infrastruktureinrichtungen der Region bzw. des Ortes ausreichend ist, um die Zuwanderung von Bauinteressenten zu sichern bzw. den Bevölkerungszuwachs in die Gemeinde zu integrieren. Nachfolgend werden die sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen des gewählten Standortes geschildert Verwaltungsstruktur und regionale Funktion Die Stadt Birkenfeld und 30 Ortsgemeinden gehören zur Verbandsgemeinde Birkenfeld und liegen im südwestlichen Bereich des Regierungsbezirkes Koblenz an der Grenze zum Saarland. Der Nahbereich Birkenfeld, der Region Rheinhessen-Nahe zugeordnet, befindet sich in einer ausgesprochenen Randlage. Die Verflechtungen mit dem zugehörigen Oberzentrum Mainz sind bestenfalls sporadisch und beschränken sich auf die öffentlichen Verwaltungsbeziehungen. Die Kreisstadt Birkenfeld ist als voll ausgestattetes Mittelzentrum im Mittelbereich Birkenfeld/Idar-Oberstein eingestuft. Im Erschließungs- und Entwicklungsnetz des Landes liegt das Mittelzentrum im Schnittpunkt der großräumig bedeutsamen Achsen Bad Kreuznach - Birkenfeld - Saarbrücken (B 41) sowie Trier - Birkenfeld - Saarbrücken (B 52 bis A 1/B 41) und der überregionalen Achse Birkenfeld - Landstuhl (A 62). Nach der Fertigstellung der Autobahn Landstuhl - Trier wird dem Nahbereich eine noch günstigere Lage im großräumigen Erschließungs- und Entwicklungsnetz zukommen Bevölkerungsentwicklung Die vergleichsweise hohe Einwohnerzahl der Verbandsgemeinde Birkenfeld ist zunächst als positive Voraussetzung für das Zustandekommen eines leistungsfähigen Verwaltungsraumes zu bewerten. Die innere Gliederung erscheint jedoch unter raumplanerischen und administrativen Gesichtspunkten wenig günstig: 24 der 31 verbandsangehörigen Gemeinden sind Kleinstgemeinden mit weniger als 500 Einwohnern. Für die gegenwärtige Betrachtung der Bevölkerungsstruktur ist die Entwicklung des letzten Jahrzehnts von besonderer Bedeutung. Und gerade hier zeigt sich in Birkenfeld ein Trend, der dem der allgemeinen Entwicklung im Kreisgebiet entgegensteht. In dieser Zeit konnte die Stadt Birkenfeld ihre Einwohnerzahl nicht nur halten, sondern noch leicht steigern. Mit folgender Entwicklung ist zu rechnen: - Die natürliche Bevölkerungsentwicklung bis 1990 wird zunächst zu einem Rückgang der Einwohnerzahl führen. - Im Untersuchungsgebiet ist die für den ländlichen Raum im allgemeinen typische Wanderungsbewegung in Richtung auf die stärker verdichteten Entwicklungsbänder der zentralen Orte nicht erkennbar. Nach Altersgruppen analysiert errechnet sich ein besonders hoher Wanderungsverlust für die 21- bis 25-jährigen, deren Abwanderungsmotive in erster Linie der Mangel an geeigneten Erwerbsmöglichkeiten sein dürfte. Hingegen ist das Wanderungsdefizit an Erwerbstätigen im Alter von 40 bis 54 Jahren wohl vielfach auf den Verlust von bisher vorhandenen Arbeitsplätzen primär im außerlandwirtschaftlichen Bereich zurückzuführen (gesamtwirtschaftliche Rezession in der BRD). - Ein die Bevölkerungs-, insbesondere die Wanderungsbewegung stark beeinflussender Faktor in Birkenfeld ist die Funktion als Militärstandort. Die daraus resultierenden administrativ bedingten Zu- oder Abwanderungen (Abzug oder Neustationierung von Einheiten) sind prognostisch natürlich nicht erfaßbar und bleiben daher unberücksichtigt.

17 7 Das Untersuchungsgebiet weist zusammen mit den beiden anderen am Rande des Schwarzwälder Hochwaldes und Idarwaldes gelegenen Nahbereichen eine äußerst geringe Besiedlungsdichte auf. Mit einem Wert von rund 85 EW/km 2 wird der Nahbereich auch in Zukunft als extrem dünn besiedelter Raum einzustufen sein. Um die Nachteile der in der Verbandsgemeinde Birkenfeld oft typischen stark gestreuten Ansiedlungen zu mildern, wird eine stärkere Konzentration der Siedlungsentwicklung in Birkenfeld selbst angestrebt. Die Realisierung dieser raumordnerisch notwendigen Schritte hängt jedoch auch von einer entsprechend abgestimmten Bauleitplanung ab. Ergebnis der bisherigen Bevölkerungsentwicklung ist der gegenwärtige Altersaufbau der Bevölkerung. Der Anteil der bis zu 14-jährigen ist geringfügig höher als in den übergeordneten Räumen; vergleichsweise niedrig ist der Anteil der über 65-jährigen. Als Ursache dafür kommt - neben der auch in der zweiten Hälfte der 60iger Jahre noch höheren Geburtenquote der ländlichen Räume - die Rolle Birkenfelds als Bundeswehrstandort mit einem relativ hohen Anteil jüngerer Bevölkerungsgruppen in Frage. Aus dem gleichen Grund hat sich der Anteil der im erwerbsfähigen Alter stehenden (15- bis 65-jährige) deutlich weniger stark vermindert als in den übergeordneten Räumen. Von erheblicher Bedeutung für die Wirtschaftskraft des Verbandsgemeindegebietes und die zentral-örtliche Bedeutung von Birkenfeld ist das Arbeitsplatzangebot im öffentlichen Dienstleistungssektor. Mit insgesamt 1630 Arbeitsplätzen stellt der öffentliche Sektor mehr als ein Viertel (27,7 %) des gesamten Arbeitsplatzangebotes im Birkenfelder Raum und erreicht damit in etwa die Bedeutung des produzie renden Gewerbes. Das Einzelhandelsangebot im Untersuchungsgebiet konzentriert sich fast vollständig auf das Mittelzentrum Birkenfeld. Da sich durch das Verschwinden von Einzelhandelsbetrieben in den Klein- und Kleinstgemeinden die Nachfrage aus dem Umland zunehmend auf Birkenfeld konzentriert hat, kann man davon ausgehen, daß sich der Einzelhandelsumsatz noch erhöht hat. Nach der zentral-örtlichen Gliederung in Rheinland-Pfalz ist das Untersuchungsgebiet keinem der Oberzentren Trier, Saarbrücken oder Kaiserslautern zuzuordnen. Die zunächst ungünstigen Verkehrsverbindungen und die relative Abseitslage zu den umgebenden Wirtschafts- und Versorgungszentren haben zu einer überdurchschnittlich guten Ausstattung der Mittelzentren in dieser Region geführt. Das Potential an Erwerbstätigen wird von 1976 bis 1988 vorübergehend zunehmen, obwohl die Gesamtzahl der deutschen Bevölkerung zurückgeht. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß die geburtenstarken Jahrgänge der 50iger und frühen 60iger Jahre in die Altersgruppe mit hoher Erwerbsbeteiligung hineinwachsen. Nach 1988/90 wird das Potential an Erwerbspersonen wieder stark abnehmen Wirtschafts- und Erwerbsgrundlagen Das voll ausgestattete Mittelzentrum Birkenfeld ist im regionalen Raumordnungsplan Rheinhessen-Nahe ebenso wie die weiter südlich gelegene Ortsgemeinde Hoppstädten-Weiersbach als gewerblicher Entwicklungsort ausgewiesen. Entsprechend sind auch die Betriebe mit industrieller Produktionsweise schwerpunktmäßig hier angesiedelt. Die infrastrukturelle Ausstattung der Stadt Birkenfeld im Verein mit dem Gewerbeflächenangebot in Hoppstädten-Weiersbach bietet auf die Dauer sehr günstige Voraussetzungen für den weiteren Ausbau als bedeutsamer Gewerbestandort zwischen St. Wendel und Idar-Oberstein. Die bedeutende, zentral-örtliche Versorgungsfunktion Birkenfelds ist zurückzuführen auf fehlende Konkurrenzstandorte mittle rer Stufe in unmittelbarer nördlicher, östlicher und südlicher Umgebung sowie auf die dominierende Funktion als Verwaltungszentrum und Militärstandort. Früher nach außerhalb des Untersuchungsgebietes gerichtete Käuferströme konnten teilweise durch das erweiterte Angebot auf dem Lebensmittel- und Gemischtwarenhandel in der Betriebsform kleinerer Supermärkte seit 1976 zurückgewonnen werden Wohnungs- und Siedlungswesen Bauliche Ausdehnung und Entwicklung der Ortsgemeinden in der Verbandsgemeinde Birkenfeld waren in den 60iger Jahren sehr unterschiedlich, im Durchschnitt bei rund 20% Zunahme des Wohnungsbestandes. Die Stadt Birkenfeld liegt mit rund 28% Wohnungszuwachs beachtlich über dem Durchschnitt der Verbandsgemeinde. Im Jahre 1968 hatte die Stadt Birkenfeld einen Bestand von rund 1000 Wohngebäuden. Am 30. Juni 1982 gab es 1277 Wohnhäuser mit zusammen 2751 Wohnungen in Birkenfeld. Ganz wichtig für die neueste Entwicklung war auch die Er-

18 8 schließung von ausreichendem Baugelände. Vor 10 bis 15 Jahren hatte die Stadt u.a. auch deshalb an Einwohnern verloren, weil ihre Bürger in Birkenfeld nicht zum gewünschten Zeitpunkt einen erschlossenen Bauplatz fanden und deshalb ihr Eigenheim in einer Ortschaft der Umgebung errichteten. Diese Problematik war aber in diesen Zeiten typisch für Orte mit Zentralfunktionen, bis diese verstärkt angefangen haben, Neubaugebiete anzubieten. Das bisherige Angebot an Bebauungsfläche ist zur Zeit fast vollständig ausgeschöpft. Zur Deckung des zukünftigen Wohnungs- und Bauflächenbedarfs wurde für die Stadt Birkenfeld eine Siedlungsfläche von ca. 38 ha prognostiziert, von denen 28 ha bereits durch rechtskräftige Bebauungspläne festgelegt sind. Zur Deckung des verbleibenden Bedarfs ist eine rund 13 ha große Baufläche am südöstlichen Stadtrand von Birkenfeld vorgesehen. Die baurechtlichen Voraussetzungen können kurzfristig geschaffen werden. Im Flächennutzungsplan der Verbandsgemeinde Birkenfeld ist die Plangebietsfläche als Wohnbaufläche ausgewiesen. Nach dem Stand des Planungsverfahrens wird in Kürze mit der Genehmigung des Flächennutzungsplanes gerechnet. Da ein Bebauungsplan für das vorgesehene Grundstück noch nicht existiert, könnte sofort mit der Bebauungsplanung angefangen werden.

19 9 2.2 Analyse des Baugeländes aus städtebaulicher und architektonischer Sicht Es war zu untersuchen, ob sich das vorgesehene Gelände für die Bebauung und für die Durchführung des Modellvorhabens gemäß der Aufgabenstellung eignet...._.^, lxhrry(lügrqrp^^., Beschreibung des Bebauungsgebietes Als Ergebnis einer Arbeitsbesprechung aller Beteiligten am bei der Kreisverwaltung in Birkenfeld wurde festgelegt, daß die Verwirklichung des Modellvorhabens im Bereich einer im Flächennutzungsplan am südöstlichen Stadtrand von Birkenfeld ausgewiesenen ca. 13 ha großen Baufläche erfolgen solle. Wesentliche Gründe für diese Entscheidung waren, - daß nach Meinung der Vertreter von Stadt und Verbandsgemeinde die Verkaufsbereitschaft der Grundstückseigentümer gegeben sei, - daß nach Meinung der Verwaltung die Ver- und Entsorgung gesichert werden könne, auch wenn im Bereich der Entwässerung noch Schwierigkeiten bestünden, - daß nach Meinung aller Planer das Gelände nach optisch erkennbaren Gegebenheiten geeignet sei.,.eac^l<-^^- M.^ as,.o^,7,.,.1^ T/^ ^^ e ^ ^ \ls V4P5. t ^.. s+i-il^nr ^.'^'r'l^i ^ ^ha ^ ^ A d.r ^^^^^^. ^ -..e---^^ / ^ rr ^ ".:.=',,,,"'< %;<1-i,!..,/94.,...,i 406oJ^ "TE ^ f ^ c%^- - I ^'- R B 99 kuurghirben field pia' n y 1 KI 1{ \;, Das Baugelände (vgl. Abb. 2-1) liegt ca. 500 m südlich der Altstadt und in räumlicher Nähe zum Schul- und Sportzentrum Birkenfeld (ca. 250 m). Die nördliche Grenze des Grundstückes bildet eine Waldzone. Die südliche und östliche Begrenzung bilden Felder, während sich im Nordwesten, im Bereich der L 170, eine vorwiegend eingeschossige Bebauung anschließt. Das Baugrundstück ist eine zusammenhängende, nach Süden hin abfallende Fläche mit einem durchschnittlichen Quergefälle von ca. 5 bis 6 %. Anschlußmöglichkeiten für die Verkehrserschließung bestehen im nordwestlichen Bereich des Geländes an der L 170, die in diesem Bereich beidseits bebaut ist Analyse der städtebaulichen Eignung Als Arbeitsunterlagen waren zum o.g. Zeitpunkt lediglich vorhanden: - ein Lageplan m 1: mit einigen Höhenlinien, - ein Auszug aus dem Flächennutzungsplan m 1:5 000, - ein Parzellenplan m 1: /" Sy h: '^a<.. ^^ - 2a r%ms.>.^^'"` Abb. 2-1: Lage des Neubaugebietes in Birkenfeld M 1:25 000

20 10 Ein genauer Lageplan mit Höhenlinien wurde am in Auftrag gegeben. Gleichzeitig wurde dem Architekten aufgegeben vorab zu klären, welche Fläche im Bereich des ausgewiesenen Baugebietes tatsächlich für die Durchführung des Demonstrationsvorhabens erforderlich sei, damit die Gemeinde diese Flächen aufkaufen und gegebenenfalls ein Umlegungsverfahren einleiten könne. Als Voraussetzungen für diese Vorabklärung wurde festgehalten: - Der Verkehrsanschluß sowie die Anschlüsse für Ver- und Entsorgung müssen in dem Bereich erfolgen, in dem das südwestliche Ende des Gesamtgebietes an die Landstraße L 170 angrenzt. - Die einzelnen Hausgrundstücke sollen mit einer Größe von je ca m 2 netto ausgewiesen werden. - Mit der Bebauung des Gesamtgeländes soll - in Hinsicht insbesondere auf die vorstehend genannten Anschlußpunkte - im unteren südwestlichen Teilbereich zwischen Landstraße L 170 und dem vom Rennweg aus von West nach Ost verlaufenden Feldweg begonnen werden. Die Vorüberlegungen zu dieser Fragestellung wurden in einem ersten vorläufigen Lageplan (vgl. Abb. 2-2), einer ersten Skizze zu einer möglichen Gruppierung und Parzellierung (vgl. Abb. 2-3 ) und einem Erläuterungsbericht niedergelegt. Ergänzend zu den Planunterlagen wurden nach einer Ortsbesichtigung in Abb. 2-3 eingetragen: - die nach dem Verlauf der Höhenlinien anzunehmende ungefähre Fließachse des vorhandenen Baches, - zwei Geländebereiche mit stauender Nässe, - ein Streifen Baumbestand an der Nordseite des Feldweges mit prägender Bedeutung für das Erscheinungsbild des Gesamtbereichs. Die Analyse des Plangebietes war, abgesehen von den äußeren Begrenzungen des Gebietes sowie der Lage von Straßen, Wegen und vorhandenen Gebäuden, aufgrund der Maßstäbe der Arbeitsunterlagen sehr ungenau. Zudem lagen noch keinerlei Angaben zur Untergrundbeschaffenheit vor. Eine erste Flächenanalyse ergab folgende Werte (vgl. Abb. 2-2): Teilfläche 1 rd ha Teilfläche 2 rd ha Teilfläche 3 rd ha Teilfläche 4 rd ha zusammen rd ha Unter der Annahme, daß das Demonstrationsvorhaben ca. 50 Hauseinheiten auf einer Nettofläche von ca. 2,5-3,0 ha umfassen sollte, wurde zuerst angenommen, das Bauvorhaben ließe sich auf der Teilfläche 1 verwirklichen. Da im Teilbereich 1 die nutzbare Fläche durch den hier erforderlichen Haupt-Straßenanschluß für das Gesamtgebiet, die erforderliche Fläche für den zu verlegenden Bachlauf und den Bereich stauender Nässe an der L 170, in dem eine Bebauung nicht infrage kommt, erheblich eingeschränkt wird, erwies sich diese Teilfläche als zu klein. Eine Ausweisung der Straßentrasse entlang der Grenze zur Teilfläche 2 erfordert etwa folgende Trassenbreite: Randstreifen zum Höhenausgleich zwischen vorhandenen Geländehöhen und den Höhen des Längsprofils der Straße ca. 3,00 m einseitiger Schrammbordstreifen ca. 0,50 m Fahrbahnbreite ca. 7,50 m einseitiger Gehweg ca. 1,50 m Gesamtbreite der Trasse ca. 12,50 m Bei einer aus der Planskizze abgegriffenen Länge dieser Trasse von ca. 200 m -bei evtl. noch geringfügiger Inanspruchnahme der Teilfäche 2 am Anschluß an den Feldweg - ergibt sich hierfür ein Flächenbedarf von ca. 0,25 ha. Wenn, um im Mittelteil des Teilbereichs eine zusammenhängende Baufläche zu erhalten, der Bach an die südöstliche Plangebietsgrenze verlegt wird - vorausge^etzt natürlich, dies erweist sich nach dem endgültigen Lageplan und der Bodenbeschaffenheit als möglich - wird für diesen mit Böschungen und Randstreifen zum Höhenausgleich eine Trasse von durchschnittlich ca. 10 m gebraucht. Auf eine gegebene Länge von ca. 450 m bedeutet dies einen weiteren Flächenbedarf von ca. 0,45 ha. Weiterhin abzuziehen ist der Bereich stauender Nässe in Verbindung mit einem angemessenen Randstreifen zur Abschirmung gegenüber der Landstraße L 170. Nach ersten skizzenhaften Oberlegungen wurden hierfür ca. 0,70 ha veranschlagt. Aus diesen überschlägigen Rechnungen ergab sich, daß von der Teilfläche 1 zunächst schon wegen der Gegebenheiten des Geländes und der Lage der Erschließungsanschlußpunkte insgesamt ca. 1,4 ha abzuziehen sind. Nach Abzug der innerhalb des Baulandes erforderlichen Erschließungsflächen, die nach den ersten Skizzen zu einer möglichen Parzellierung ca. 0,3 ha betragen, ergab sich für den Teilbereich 1 lediglich ca. 2,09 ha Nettobauland, ausreichend für max Hausgrundstücke von m 2. Um auf dieser Fläche die notwendigen ca. 50 Hauseinheiten auszuweisen, müßte die durchschnittliche Grundstücksgröße auf ca. 400 m 2 verringert werden. Die ersten skizzenhaften Oberlegungen ließen außerdem erkennen, daß es nicht einfach sein würde, in dem verbleibenden schmalen Baulandstreifen des Teilbereichs 1

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