Integrale Planung: Eine Voraussetzung für nachhaltiges Bauen.

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1 Integrale Planung: Eine Voraussetzung für nachhaltiges Bauen Dr. Günter Löhnert sol id ar planungswerkstatt berlin

2 Paul-Wunderlich-Haus, Eberswalde BSU, Hamburg Integrale Planung Eine Voraussetzung für nachhaltiges Bauen Energy Plus School, Hohen Neuendorf Zero Energy House, Seoul Dr. Günter Löhnert Tel/Fax 030 / / -2 sol id ar planungswerkstatt Barstraße, 713 Berlin Frankfurt School of Finance & Management 2

3 sol id ar planungswerkstatt Leistungsspektrum solsolarenergie idintegrales design ararchitektur Projektbegleitende Beratung zu den Schwerpunkten Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in der Gebäudeplanung von der Bedarfsplanung bis zur Betriebsoptimierung Projektmanagement sowie Koordinierung und Unterstützung des Integralen Planungsprozesses Alle Bereiche: Wohnungsbau und Nichtwohnungsbau sowohl im Neubau als auch beim Bauen im Bestand Fördermittelakquise und projektbegleitende Umsetzung Forschung und Entwicklung (F&E) in Kooperation mit Forschungsinstituten und Universitäten Nachhaltigkeitszertifizierung von Gebäuden nach den Systemen DGNB und BNB 3

4 Wirkungspotenziale Projekt- Projekt- / Zielentwicklung /Zielentwicklung Grundlagenermittlung Vorentwurf Entwurfsplanung Genehmigungsplanung Ausführungsplanung Vorbereitung der Vergabe der Vergabe LVs Mitwirkung Mitwirkung bei der bei Vergabe Bauüberwachung Dokumentation Betriebsoptimierung Wirkungspotenziale im Planungs- und Bauprozess Festschreibung der Projektkosten und Aufwand für Änderungen Systematische Wettbewerb Qualitätssicherung LV Inbetriebnahme Bedarfsplanung Planerwechsel Baubegleitende Planung Planungs- und Bauprozess Einflussnahme auf Energieoptimierung, Komfort und Kosteneffizienz 4

5 Die 9 typischen Projektphasen in der Gebäudeplanung 1) Euphorie bei allen Beteiligten 2) Verwirrung beim Bauherrn 3) Ernüchterung durch Zielkonflikte 4) Panik bei Planern und Bauherrn 5) Suche nach den Schuldigen 6) Bestrafung der Unschuldigen 7) Auszeichnung für Nichtbeteiligte 8) Vernichtung verwertbarer Unterlagen 9) Verschweigen der tatsächlichen Performance 5

6 Der Integrale Planungsprozess: Wirkungszusammenhänge Struktur Verantwortung Standort + Grundstück Kompetenz Motivation AKTEURE Gesellschaft + Kultur Normen + Standards Einflüsse 6

7 Prozessmanagement Integrale Planung / Projektsteuerung FAKTEN ABLÄUFE Wer Erweiterter Kreis Planungsbeteiligter: Einbeziehung des Nutzers und Betreibers, Bürgerbeteiligung, Gutachter, Berater (z.b. CFM), Sonderfachleute AKTEURE Wann Früherer Projekteinstieg: Bereits bei der Projektentwicklung, ggf. Standortanalyse, Bedarfsplanung Was Ganzheitliche Betrachtung der Nachhaltigkeit: Erweiterter Planungshorizont bzgl. Lebenszyklus Gebäude, Betrieb, Nutzung und Rückbau werden geplant und bewertet Womit Teamorientiertes Akteure- Management: im iterativen und interdisziplinären Planungsprozess durch Bewertungs- und Entscheidungsmethoden EINFLÜSSE PRÜFUNG Warum Erweiterte Ziel- und Steuergrößen: z.b. Energieeffizienz, Schadstofffreiheit und Baunutzungskosten, die in der klassischen Projektsteuerung nicht abgebildet werden Wie Erweiterter Betrachtungshorizont: Innovationspotenziale, Nutzercoaching, angewandte Forschung, Mitwirkung Monitoring / Betriebsoptimierung mit Wem Erweitertes Leistungsbild: Fördermittelakquise, Zertifizierung, Qualitätsmanagement durch Qualitätssicherung in der Planung und Qualitätskontrolle am Bau 7

8 Der Integrale Planungsprozess: 12 Schlüsselkriterien Team-Qualifikation Zielkonflikte Risikoübernahme Kontinuität Interessenkonflikt AKTEURE cfcuvjvk Kommunikation 04 Übernahme der Verantwortung Soziale Trends und Markt 09 EINFLÜSSE 05 Leistungsvergütung Standortpotential Ökonomie versus Ökologie 07 Qualitäts-Management 8

9 Schlüsselkriterium 12: Typische Zielkonflikte im Planungsprozess Integrale Planung Investorenprojekt Innovatives Planerteam Umsetzungsroutinier Gestaltungsfreiheit Energieperformance Gebäudeautomation Individualität und Akzeptanz 2 Kompaktheit Tageslichtnutzung und freie Lüftung Hochgedämmte Gebäudehülle Transparenz und Flächeneffizienz 9 Ziel- konflikte 3 Nutzungsdynamik Energiekonzept Nutzung von Speichermassen Raumakustik 8 4 Passive Kühlung Normkomfortanforderungen Freie Lüftung Schall- und Brandschutz Freie Lüftung und Passive Kühlung Grundrissflexibilität Tageslichtnutzung und Ausblick Sonnen- und Blendschutz 9

10 Typische Zielkonflikte Nr. 8 Nutzung von Speichermassen vs. Raumakustik 8 Freie Lüftung vs. Schall- und Brandschutz 7 Die Integration thermischer Speichermassen in das Energiekonzept dämpft Temperaturamplituden in Hitzeperioden und bietet passive Kühlung durch Nachtlüftung Dies widerspricht oft großflächiger Deckenabhängung mit Akustikpaneelen Die sorgfältige Abstimmung von exponierten Bauteilen und (Kombinations-) Elementen ist notwendig, um diesen (vordergründigen) Widerspruch zu lösen Nutzung akustischer Simulationen zur Entwurfsoptimierung 5 6 Tageslichtnutzung / Ausblick vs. Sonnen- und Blendschutz 2 Kompaktheit vs. Tageslichtnutzung / Freie Lüftung 4 3 Nutzungsdynamik vs. Energiekonzept Passive Kühlung vs. Norm-Komfortanforderungen Freie Lüftung / Passive Kühlung vs. Grundrissflexibilität

11 Die Typische typischen Zielkonflikte im im Wirkungszusammenhang Innovatives Planerteam Umsetzungsroutinier Gebäudeautomation Individualität und Akzeptanz Hochgedämmte Gebäudehülle Transparenz und Flächeneffizienz Nutzung von Speichermassen Raumakustik 9 Integrale Planung Investorenprojekt Ziel- 1 konflikte sol id ar Gestaltungsfreiheit Energieperformance Kompaktheit Tageslichtnutzung und freie Lüftung Nutzungsdynamik Energiekonzept Passive Kühlung Normkomfortanforderungen Freie Lüftung Schall- und Brandschutz Freie Lüftung und Passive Kühlung Grundrissflexibilität Tageslichtnutzung und Ausblick Sonnen- und Blendschutz 11

12 Prozessqualität: Integrale Planung von Anbeginn LINEAR ITERATIV Traditionelle Planung folgt meist dem einfachen, linearen Weg, der eine Optimierung der Gebäudeplanung nahezu ausschließt (A B C) Iterationen sind die Voraussetzung für Variantenbildungen, deren Bewertung und Optimierung im weiteren Prozessverlauf INTEGRAL Der integrale Planungsprozess kombiniert beide Abläufe in sinnvoller Weise durch qualifizierte Steuerung und Bewertung von Teilprozessen und Entscheidungen durch ganzheitliche Betrachtung L i n e a r i t ä t I t e r a t i o n I n t e g r a t i o n 12

13 Iterationen im Integralen Planungsprozess (0) Evaluierung Überprüfung Qualifizierung Quantifizierung Planungsintegration Vom Makro zum Mikro Systembetrachtung Vorhergehende Phase (Haupt-) Planungsphase Nachfolgende Phase Notwendige Inputs Notwendige Outputs Das Prinzip 13

14 Die Kontextanalyse nach G. Löhnert 2001! Problem Ursache Wirkung Lösung Aspekt Zielkonflikt Defizit Kontext Hintergrund Begründung Konsequenz Auswirkung Einwirkung Empfehlung Motivation Handlungsbedarf Ausformulierung Ermittlung Beschreibung Aufzeigen von typischen planungs- und realisierungsbezogenen Schwierigkeiten unter Berücksichtigung der jeweiligen Ursachen auf die das Problem zurückzuführen ist von Hintergründen des identifizierten Problems als Grundlage für die Lokalisierung der möglichen Wirkungen auf den Planungsund Bauablauf von Auswirkungen und Effekten auf die Qualitäten des Bauprojektes insgesamt aus denen sich übergreifend Lösungen und Verbesserungen ergeben können von Lösungsansätzen und Empfehlungen, die Probleme beheben oder durch komplexe Wechselwirkungen, andernorts neue Probleme erzeugen und so eine neue Iteration auslösen 14

15 Zertifizierungssysteme weltweit Stand ca deutliche Zunahme während der letzten 8 Jahre.. (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) 15

16 Zertifizierungssystem Nachhaltigkeit DGNB / BNB Ökologische Qualität 22,5% Ökonomische Qualität Soziokulturelle und funktionale Qualität 22,5% 22,5% 0% Das Gütesiegel umfasst sechs Themenfelder Prozessqualität % 22,5% fünf beschreiben die Gebäudeperformance Wichtung unterschiedlich Technische Qualität Standortmerkmale Das Themenfeld Standortmerkmale wird separat ausgewiesen 16

17 Zertifizierungen nach DGNB / BNB von sol id ar Leistungen: Systemerprobung / Pre-Check / Vorzertifikat / Projektbegleitung / Zertifikat GAP sauerbruch hutton IBUS Paul-Wunderlich-Haus, PWH, Eberswalde - Systemerprobung DGNB BV08 Zertifikat GOLD - Systemerprobung + Pilotzertifizierung BNB Nutzung und Bewirtschaftung (Auszeichnung) Bestandsgebäude DGNB Zertifikat GOLD 2014 Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt BSU, Hamburg - Zertifikat DGNB GOLD aktuell noch in Bearbeitung: Nutzercoaching im Rahmen der EnOB-Begleitforschung Plusenergieschule Niederheide GSHN, Hohen Neuendorf - Erste Plusenergieschule in Deutschland - Pilotzertifizierung nach BNB Unterrichtsgebäude Neubau Einziges Zertifikat in GOLD 2013 Frankfurt School of Finance and Management - Pilot Zertifizierung gemäß DGNB Mix-Use Modul Bildungsbau und Bürogebäude Zertifizierungsziel PLATIN - Status Quo: im Bau; geplante Fertigstellung April 2017 PLATINUM PLATINUM PLATINUM PLATINUM Henning Larsen 17

18 Das Paul-Wunderlich-Haus: Zertifizierung NBV ,9% Prozessqualität (%) Qualitätssicherung der Bauausführung (1,3%) 50 Schaffung von Voraussetzungen für eine optimale Nutzung und Bewirtschaftung (0,9%) 47 84,6% Systematische Inbetriebnahme (1,3%) 51 Qualität der ausführenden Firmen /Präqualifikation (0,9%) 49 Baustelle / Bauprozesse (0,9%) 48 Sicherung der Nachhaltigkeitsaspekte in Ausschreibung und Vergabe (0,9%) 46 Optimierung und Komplexität der Herangehensweise in der Planung (1,3%) 45 Integrale Planung (1,3%) 44 Qualität der Projektvorbereitung (1,3%) 43 Technische Qualität (22,5%) 40 7,9 35 8,4 34 8,8 8, , ,5 7,5 44 8,8 6,76,85,0 43 8,2 8, ,5% 1, ,3 14 4,6 15 7,5 16 Ökologische Qualität (22,5%) 01 Treibhauspotenzial (3,4%) 02 Ozonschichtabbaupotenzial (1,1%) 03 Ozonbildungspotenzial (1,1%) 04 Versauerungspotenzial (1,1%) 05 Überdüngungspotenzial (1,1%) 06 Risiken für die lokale Umwelt (3,4%) 08 Nachhaltige Ressourcenverwendung / Holz (1,1%) Nichterneuerbarer Primärenergiebedarf (3,4%) 11 Gesamtprimärenergiebedarf und Anteil erneuerbarer Primärenergie (2,3%) 14 Trinkwasserbedarf und Abwasseraufkommen (2,3%) 15 Flächeninanspruchnahme (2,3%) 91,2% Rückbaubarkeit, Recyclingund Demontagefreundlichkeit (4,5%) 42 Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit des Baukörpers (4,5%) 40 Wärme- und feuchtetechnische Qualität der Gebäudehülle (4,5%) 35 Schallschutz (4,5%) 34 Brandschutz (4,5%) , ,9 2, ,5 26 8, , , Ökonomische Qualität (22,5%) 16 Gebäudebezogene Kosten im Lebenszyklus (13,5%) 17 Drittverwendungsfähigkeit (9,0%) 0% 87,4% Soziokulturelle und funktionale Qualität (22,5%) 30 Fahrradkomfort (0,8%) 26 Barrierefreiheit (1,6%) 22 Visueller Komfort (2,4%) 18 Thermischer Komfort im Winter (1,6%) 31 Sicherung der gestalterischen und städtebaulichen Qualität im Wettbewerb (2,4%) 32 Kunst am Bau (0,8%) 27 Flächeneffizienz (0,8%) 28 Umnutzungsfähigkeit (1,6%) 29 Öffentliche Zugänglichkeit (1,6%) 23 Einflussnahmemöglichkeiten des Nutzers (1,6%) 24 Gebäudebezogene Außenraumqualität (0,8%) 25 Sicherheit und Störfallrisiken (0,8%) 19 Thermischer Komfort im Sommer (2,4%) 20 Innenraumhygiene (2,4%) 21 Akustischer Komfort (0,8%) 18

19 GOLD Paul-Wunderlich-Haus Pilot Certification_V1_ ,5 % 1,18 77,9 % Process Quality ( %) 9 11 Ecological Quality (22,5 %) 91,2 % Systematic Commissioning (1,3%) 51 Quality Assurance of Building Construction (1,3%) 50 Quality of Executing Companies /.. Prequalification (0,9%) 49 Building Site, Building Process (0,9%) 48 Requirements for an Optimal. Utilisation and Management (0,9%) 47 Sustainability Issues Tender&Placing (0,9%) 46 Optimization & Complexity of Design (1,3%) 45 Integrated Design (1,3%) 44 Project Preparation (1,3%) 43 89,5% 1,18 01 Global Warming Potential (3,4%) 02 Ozone Depletion Potential (1,1%) 03 Photochemical Ozone Creation Potential (1,1%) 04 Acidification Potential (1,1%) 05 Eutrophication Potential (1,1%) 06 Risks to the Local Environment (3,4%) 08 Sustainable Logging / Wood (1,1%) Primary Energy Demand Not Renewable (PE nre ) (2,4%) 11 Total Primary Demand & Amount of Pe re (2,3%) 14 Fresh Water Demand and Quantity of Wastewater (2,3%) 84,6 % Technical Quality (22,5 %) 5 15 Demand of Space (2,3%) Dismantling, Separation & Utilisation (4,5%) 42 Cleaning and Maintenance (4,5%) 40 Heat Insulation and Protection.. against Condensate (4,5%) 35 Sound Insulation (4,5%) 34 2 Economic Quality (22,5 %) 16 Building-related Life Cycle Costs (13,5%) 17 Stability of Value (9,0%) 0 % Fire Protection (4,5%) 33 87,4 % Socio-cultural and Functional Quality (22,5 %) Bicycle Comfort (0,8%) 26 Barrier-free Building (1,6%) 22 Visual Comfort (2,4%) 18 Thermal Comfort in Winter (1,6%) 31 Design and Urban Quality (2,4%) 27 Space Efficiency (0,8%) 23 Influence of the User (1,6%) 19 Thermal Comfort in Summer (2,4%) 32 Art in Architecture (0,8%) 28 Capability of Conversion (1,6%) 24 Building-related Outdoor Qualities (0,8%) 20 Indoor Air Quality (2,4%) 29 Public Accessibility (1,6%) 25 Safety and Incident Risks (0,8%) 21 Acoustic Comfort (0,8%) 19

20 Baukosten Baunutzungskosten Lebenszykluskosten Lebenszykluskosten [Faktor] Baunutzungskosten Baukosten 5,0 f = 4,8 f = 14,8 f = 12,1 f = 6,9 f 4,3 4,0 Energie Plus Schulen? 3,0 2,0 f = 1,8 f 2,2 1,0 Quelle: Energie Atlas / sol id ar Jahre 20

21 Integraler Planungsprozess: Wirkungsgefüge 01. Teambildung 02. Risikoübernahme 03. Interessenkonflikt 04. Verantwortung 05. Leistungsvergütung 03. Kosten / Nutzen AKTIVITÄTEN ZIELE EINFLÜSSE AKTEURE 21

22 Architekt: GAP Berlin Paul-Wunderlich-Haus in Eberswalde 22 22

23 Paul-Wunderlich-Haus: Merkmale Pavillonplatz Wettbewerbsgewinner: GAP PWH das neue Stadtzentrum Konzept der Nachtlüftung Individuelle Leuchtenentwicklung Energiekonzept Thermischer Komfort Erneuerbare Energien 593 Energiepfähle von 850 Gründungspfählen, je ca. 9 m Photovoltaik (120 kwpeak / ca m²) auf dem Dach und an der Fassade des Parkhauses. 23

24 Architekt: sauerbruch hutton berlin BSU Verwaltungsgebäude in Hamburg 24

25 BSU Hamburg - Wilhelmsburg Beheizte Grundfläche m² Atrium im Zentrum eines jeden Hauses Fertigstellung im May 2013 ca Beschäftigte 25

26 Energy-Plus School in Hohen Neuendorf 26

27 Energy PLUS Konzept Integriertes architektonisch- technisches Konzept Passivhausstandard der Gebäudehülle Optimierte Tageslichtbeleuchtung, hohe Tageslichtautonomie Hybrides Lüftungskonzept, Nachtlüftung Nutzung thermischer Massen, alternatives raumakustisches Konzept Regenerative Energieerzeugung mit Pellet BHKW, Pellet- Kessel und Photovoltaikanlage Quelle: IBUS / BLS Berlin 27

28 Integrierte Heimatbereiche Unterschiedliche Nutzungen Räumliche Erweiterung zum Flurbereich Ausstellung Ruhezone Kleingruppen Projekt Teamwork Unterricht & Entspannen 28

29 Lebenszykluskosten-Betrachtung Kumuliert über 50 Jahre Jährliche Energiepreissteigerungsrate von 4% per anno Standard-Variante Instandsetzung Wartung Gesamt ca. 21 % EnOB-Variante Instandsetzung Reinigung Betrieb ca. 66 % Betrieb Wartung Reinigung Betrieb Herstellung Herstellung Quelle: Holger König, Ascona GbR 29

30 Laufendes Projekt im Bau: Frankfurt School Frankfurt School of Finance and Management BGF: m², 8 Geschosse, Tiefgarage, Gründächer + Dachterrassen 1300 max Studierende / 350 max. 600 Büroarbeitsplätze Kosten: KGR ,2 Mio. / KGR ,3 Mio. KGR 500 2,4 Mio. Spezifische Kosten: KGR /m²bgf (ca. 30% nicht Komplettausbau) Fertigstellung: Herbst

31 PLENAR Planungshilfe Energieeffiziente & Nachhaltige Architektur Ziele Module Kommunizieren Evaluation Analyse Analyse Information! Problem Ursache Wirkung Lösung 31

32 Conclusions on EnOB Experiences 1. Wir haben das Wissen und die Erfahrung über entsprechende Technologien zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit wir müssen sie nur vernünftig und konsequent umsetzen Jedoch Fazit 2. Ein integraler Planungsprozess ist unerlässlich für die Umsetzung zukünftiger Null- oder Plusenergiegebäude um Nutzungskomfort, Energieeinsparung und Kosteneffizienz über den gesamten Lebenszyklus sicherzustellen darüber hinaus 3. Bei sorgfältiger Planung verursachen energieeffiziente und nachhaltige Gebäude keine zusätzlichen Baukosten demzufolge 4. Erfolgreiche Gebäude erfordern eine gute Planung durch ein qualifiziertes interdiszipliniertes Planungsteam von Anfang an. Diese Investition ist die beste Rendite für den Bauherrn. 32

33 Paul-Wunderlich-Haus, Eberswalde BSU, Hamburg DGNB GOLD PLATIN 2014 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bestes DGNB GOLD PLATIN als Neubau 2008 und bestes DGNB GOLD PLATIN als Bestandsgebäude 2013 BNB GOLD Zertifikat 2013 Erste Deutsche Plusenergieschule Energy Plus School, Hohen Neuendorf Angestrebt: DGNB PLATIN Zertifikat 2017 Erstes Null Energie Gebäude in Korea Energy Dream Center, Seoul Dr. Günter Löhnert Tel/Fax 030 / / -2 sol id ar planungswerkstatt Barstraße, 713 Berlin Frankfurt School of Finance & Management 33