Workshop Solares Bauen im Bestand November 2015

Transkript

1 Workshop Solares Bauen im Bestand November 2015

3 Workshop Aufgabe Auf dem Gelände der ehemaligen Oberschwabenkaserne bei Sigmaringen entsteht ein spektakuläres Projekt: Eine Siedlung, die sich komplett selbst mit Solarenergie versorgt und dauerhaft erneuerbare Energie in die umliegende Region exportiert ( Der Gebäudebestand bietet ein spannendes Spektrum von Wohn- und Bürogebäuden über Hangars und Bildungsbauten bis zur Sporthalle. In diesem interdisziplinären Workshop wurden nach einer ausführlichen Einführung in bauspeziischer Solartechnologie die Bauten analysiert und gemeinsam ein gestalterisch und funktional überzeugendes solares Konzept entwickelt. Die Veranstaltung fand großteils vor Ort statt. Teilnehmer Studierende Patrick Fies Johannes Frammelsberger Patricia Friedrich Katharina Gatter María Isabel Genta Thara Marie Keim Stefan Koessler Matthias Letzner Daniela Lockowandt Victoria Loyall Èléonore Mougel Julia Neufend Daniel Schulze Evgenia Smaltser Andreas Wieland Francy Woo Balint Albert Wotschel Magdalena Wunderlich Betreuung Prof. Dr.-Ing. Thomas Stark Dr. Kristian Peter Dipl.-Ing. Hartmut Maurus Dipl.-Ing. Christopher Klages Lena Schnrock M.A. Johannes Kimmerle Organisation Gruppenbild der Workshopteilnehmer Dipl.-Ing. Christopher Klages Petra Waltinger Workshop Solares Bauen im Bestand November

5 zeitlicher Ablauf Montag 10:00 Ankunft / Kafee 10:30 Begrüßung Ehoch4 / Vorstellung Projekt Rundgang über Gelände / Volker Fouquet 12:30 Mittagspause 13:30 Energiewende und Solares Bauen / Thomas Stark 14:30 Solartechnik / Kristian Peter 15:30 Kafeepause 16:00 Gebäudeintegration / Hartmut Maurus 16:45 Solarsysteme für Gebäudedächer / Thomas Stark 17:30 Aufgabenstellung / Gebäudeauswahl 18:00 Zapfenstreich / Abendessen und zur freien Verfügung Dienstag 08:30 Morgenappell / gemeinsames Frühstück 10:00 Gebäudeanalyse / 1. Konzeptideen 12:00 Fragerunde / Gebäude / 1. Konzept 13:00 Mittagspause 14:00 Zeit zur freien Verfügung 16:00 Ende vor Ort Mittwoch und Donnerstag Freie Arbeit an der HTWG Konstanz Freitag 10:00 Ankunft / Kafee 10:30 1. Präsentationsrunde Bilder vom Montag, Kennenlernen des Ehoch4 Geländes, Einführung in die Thematik, Input-Vorträge und gemütliches Beisammensein am Abend 12:00 Mittagspause 13:00 2. Präsentationsrunde 15:00 Zusammenfassung und Fazit 16:00 Ende der Veranstaltung Workshop Solares Bauen im Bestand November

7 Bilder vom Dienstag, Themenbearbeitung unter freiem Himmel, Führung durch die Ehoch4-Energiezentrale und zum Solarfeld nächste Seite Bilder der Präsentation am Freitag Workshop Solares Bauen im Bestand November

9 Workshop Solares Bauen im Bestand November

11 untersuchte Gebäude Besuch des Wasserkraftwerks als letzter Programmpunkt am Freitag Workshop Solares Bauen im Bestand November

13 Geb. 1c kleiner Hangar Patricia Friedrich, Katharina Gatter Solarwerkstatt Um die Nutzung der Solarenenergie auch in die Mobilität zu übertragen wird in diesem Gebäude der Froschung ein neuer Raum gegeben. An der Schnittstelle zwischen dem Energiecampus und der Ravensburger Lernwelt bekommt die Solar-Werkstatt ihren inovativen Standpunkt. Die Bedeutung und Innovation des Themas setzt sich auch in der Gebäudegestaltung fort. Die großlächige rautenförmige Photovoltaikkonstruktion und die aktivierte Glasfassade tragen das Thema Solare Energie nach außen. Photovoltaikmodule Dachkonstruktion Pholtovoltaikmodule nehmen die bestehende Tragstruktur auf und bilden diese nach außen ab. Hierfür sind Monokristaline-Photovoltaikzellen in Dünnschichtmodulen geplant. Fassade Die Nord- und Südfassade werden großlächig aufgeglast. In der Südfassade werden perforierte Photovoltaikmodule in die Pfostenriegelfassade integriert. Workshop Solares Bauen im Bestand November

15 Geb. 1d großer Hangar Patrick Fies, Stefan Koessler ForschungsHangar Die Gebädehülle und ihr histortisches Tragwerk soll durch die neu geplante Überspannung geschützt werden. Der Bestand soll sowohl in seinen Bauteilen als auch in seiner Nutzung erhalten werden. Die neue Überdachung schaft einen Witterungsschutz, der gleichzeitig neue Flächen erschließt. Durch deren Aktivierung kann gleichzeitig ein Sonnenschutz genereiert und Strom erzeut werden. Photovoltaik Die Überspannung des Gebäudes erfolgt über eine Membran. In dieser sind Photovoltaikzellen integriert. Die Anordnung und der Abstand der Photovoltaikzellen bilden die Nutzung im Hangar ab. Workshop Solares Bauen im Bestand November

17 Geb. 4 Bürogebäude Daniela Lockowandt, Magdalena Wunderlich Unser Konzept war, eine Fassade für das Gebäude zu gestalten, in die Photovoltaikmodule so eingebracht werden, dass sie nicht sofort ersichtlich sind. Deshalb haben wir uns überlegt, Holz- und Photovoltaiklamellen zu verwenden. Diese sind an der Fassade in einem 30 Winkel vertikal und horizontal angeordnet, damit ein ansprechendes Bild erscheint. Vor den Fenstern an der Ost-, Süd- und Westseite sind Photovoltaiklamellen angebracht, die sich kippen lassen, damit sie ebenfalls als Schattenspender fungieren können. An der restlichen Fassade obliegt es freier Gestaltung, wo und wie viele Photovoltaiklamellen man einsetzen möchte. Damit diese nicht so sehr in den Vordergrund treten haben wir vorgesehen, diese in einem Anthrazitton zu wählen und die Holzlamellen ebenfalls in einem grau-anthrazit. Auf der Südseite des Daches haben wir in das Dach integrierende Photovoltaikmodule in schwarz vorgesehen. Workshop Solares Bauen im Bestand November

19 Geb. 5 Oizierskasino Victoria Loyall, Albert Wotschel Die Solarzelle nicht als Verschandelung der Gebäude Ansicht zu missbrauchen sondern ihr Potential gestaltend zu wirken hervorzuheben war unsere Intention. Unser Haus soll sich als Kunstobjekt hervortun und doch eins mit seiner Umgebung sein. Deshalb ummanteln die Solarzellen das Hausdach in einem sich neigenden Halbkreis und greifen so die Form des Hangars im Hintergrund auf. Die Solarzellen auf dem Dach neigen sich mit einem Winkel von 30 Grad der Sonne entgegen, um einen optimalen Ertrag zu erzielen. Die Südfassade wird in wildem Mischmasch mit grünen, schwarzen und blauen Solarzellen bedeckt, um das Grün des Hangars sowie der nahen Natur am Haus aufzunehmen, aber gleichzeitig Akzente zu setzen. Das Fenster der Südfassade wird komplett ersetzt durch eine durchgängige Glasfront aus transluzenten Solarzellen, die Licht ins Innere lassen, sowie einen schemenhaften Blick nach Außen zulassen. Damit wird dem Raum dahinter durch eine größere Fensterläche Licht geschenkt und Fläche außerdem zur Energiegewinnung genutzt. Da vorher ein Bunt Glas Fenster diese Position inne hatte wird der Blick nach außen nicht verringert. Workshop Solares Bauen im Bestand November

21 Geb. 6 Bürogebäude Johannes Frammelsberger, Daniel Schulze Das Gebäude verfügt über klare Kanten und eine simple Architektur. Diese wurde beim Entwurf aufgegrifen und weitergeführt. Sowohl das Dach, also auch die Fassade sind mit Photovoltaikmodulen ausgestattet und produzieren genügend Strom, um einen Überschuss in der Jahresbilanz zu erzielen. Der nahtlose Übergang von Fassade und Dach betont die gleichwertige Funktion der Stromerzeugung. Vor den Fenstern wurden kippbare Module angebracht, die für die dahinterliegenden Räume eine erhöhte Raumqualität zur Folge haben, denn nun besteht im Sommer die Möglichkeit von außen zu beschatten. Workshop Solares Bauen im Bestand November

23 Geb. 7 Krankenhaus Julia Neufend Das Konzept soll bezwecken, so viel solare Fläche wie möglich zu bilden, ohne dass das Krankenhaus nicht mehr als solches zu erkennen wäre. Damit kam für mich nur eine dezente Veränderung der Wände in Frage, während das Dach vollkommen ausgenutzt wird. Dabei tritt die Farbe grün an den Wänden auf, als beruhigende und plegende Farbe. Für das Dach ist Anthrazit vorgesehen, um an der äußeren Erscheinung nicht zu viel zu ändern. Außerdem wird keines der solaren Elemente durchscheinend sein, um den Eindruck der Sicherheit, Ruhe und Ungestörtheit im Gebäude selbst, für die Patienten aufrecht erhalten zu können. Workshop Solares Bauen im Bestand November

25 Geb. 8 Lager Matthias Letzner, Andreas Wieland Beim Bau des Gebäudes gab es einen gestalterischen Anspruch, welcher nicht unbedingt durch additive Elemente ergänzt werden sollte. Höchstens der Anstrich und die Verglasung sollten saniert werden. Die Integration von Solartechnik erfolgt durch lach liegende Solarkollektoren auf dem Dach. Die Kollektoren sollten von unten nicht sichtbar sein, um die Kubatur des Gebäudes nicht zu stören. Im Innenbereich lässt sich dagegen einiges verbessern und umgestalten. Die nachträglich eingefügten, nicht tragenden Innenwände können entfernt werden um eine lexiblere Nutzung zu ermöglichen und ein ofenes Raumgefüge zu schafen. Dies ist förderlich für eine Nutzung als Besucherzentrum, Messen und Ausstellung. Auch Vorträge sind möglich. Der Eingangsbereich wird so umgestaltet, dass sich der Besucher sofort zwischen dem Gebäudeabschnitt von Ravensburger und dem von Ehoch4 orientieren kann. Dies wird durch das Anbringen von großlächigen Firmenlogos links und rechts des Eingangsbereichs erreicht. Die südliche Verglasung des Eingangsbereichs wird mit lichtdurchlässigen Solarmodulen in den Fensterscheiben versehen um dem Besucher die Technologie auf Augenhöhe didaktisch näher zu bringen. Das Atrium im Westlügel hat im Bestand nur eine Öfnung zur Nordseite und Oberlichter in Form eines schmalen Bandes, das den dunklen Raum etwas aufzuhellen versucht. Für die neue Nutzung als Besucherzentrum wär der Mehrwert dieser Oberlichter jedoch nicht ausreichend. Um den Raum für Besucher attraktiver umzugestalten wäre eine Öfnung der Decke in Form eines solaren Lichtdachs notwendig. Dadurch erreicht man zum einen eine viel bessere Belichtung des Innenraumes und zum anderen eine gute Integration von moderner Solartechnik in das Gebäude Die nördlich gelegenen Fenster des Atriums trennen den Innenraum von einer bisher nicht zugänglichen Terrasse ab. Um diese nun für die Besucher nutzbar zu machen werden die bisherigen Fenster durch bodentiefe Schiebefenster ersetzt. Der kleine, separate Raum neben der Terrasse macht eine Nutzung als Kafee/Kiosk möglich. Workshop Solares Bauen im Bestand November

27 Geb. 10 / 11 Unterkunftsgebäude Thara Keim, Evgenia Smaltser Wir haben die Unterkunftsgebäude 10 und 11 ausgewählt, weil wir uns vorgestellt haben, dass wir sie gleichzeitig entwickeln können, da die Gebäude sehr ähnlich sind. Für uns war es wichtig:»»» Die Solarzellen möglichst harmonisch ins Gebäude zu integrieren Möglich viel Energie daraus zu bekommen Die Länge und Monotonie von den Gebäuden zu betonen Wir haben folgende Hersteller von Solarzellen ausgesucht:»» Für das Dach: SES Swisstile 6 back-contakt SUNPOWER (Leistung pro m² W) Für die Fassade: ExsterSolar asi Dünnschicht (Leistung pro m² -70W) Gebäude 10 Ansicht Süd M 1:100 Je nach der Variante von der Gestaltung gibt es zwei Ergebnisse (von einem Gebäude): Variante: ca W Variante: ca W Gebäude 10 Ansicht Ost M 1:100 Gebäude 10 Ansicht Nord M 1:100 Solares Bauen im Bestand Thara Keim Evgenia Smaltser Gebäude 10 Ansicht West M 1:100 Workshop Solares Bauen im Bestand November 2015 Gebäude 10 Ansicht Ost M 1:100 Solares Bauen im Bestand Thara Keim Evgenia Smaltser 27

29 Geb. 15 / 16 Unterkunftsgebäude María Isabel Genta, Èléonore Mougel, Francy Woo Balint Wie integriert man ein neues Energieprogramm in ein bestehendes Gebäude? Zur Beantwortung dieser Frage stelle man sich die Schaffung einer neuen Außenhaut vor, welche an zwei Fassaden eines bestehenden Gebäudes angefügt wird. Diese neue Haut würde eine unabhängige Struktur darstellen und, da sie jeweils 1,5 Meter von der östlichen bzw. westlichen Fassade entfernt ist, die Schafung eines neuen Raumes sowie die Installation eines Balkons für die Bewohner ermöglichen. Eine solche laterale Erweiterung der Seiten ist energetisch bedeutsam, da sie die Fläche des Daches und somit die Bestrahlungsläche durch die Sonne vergrößert. Die gesamte Dachläche der Häuser 15 und 16 ist 2.394qm. Mit Erweiterung 1,5 m im Grundriss wären ca. 250 qm mehr, insgesamt Dachläche qm. Wenn 2m in der Länge in der Fassade nutzen könnte, wären zusätlich ca 662 qm Gebäuden 15 & 16 Solares bauen Die durch die neue Haut geschafene Trennung und Distanzierung geben der östlichen und westlichen Fassade einen größeren Gestaltungsraum für die Installation von Fotovoltaik-Panele. Workshop Solares Bauen im Bestand November