Cluster Plus-Energie-Haus. Manfred Hegger Kongress Bauen für die Zukunft nachhaltig und innovativ Berlin, 16. Februar 2010
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1 Der Solar Decathlon Wettbewerb und seine Folgen Cluster Plus-Energie-Haus Manfred Hegger Kongress Bauen für die Zukunft nachhaltig und innovativ Berlin, 16. Februar Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 1
2 Vorläufer Der Solar Decathlon Wettbewerb Solar Decathlon 2007 Team Germany Entwurf Bau Wettbewerb 04 Solar Decathlon 2009 Team Germany Entwurf Bau Wettbewerb 05 Die Folgen 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 2
3 1999 Akademie Mont-Cenis Herne Akademie Mont-Cenis Herne (Jourda/HHS Architekten) 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 3
4 Jourda Architectes/ HHS Planer & Architekten; Fortbildungsakademie Akademie Mont-Cenis Herne Energie gewinnende Klimahülle 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 4
5 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 5
6 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 6
7 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 7
8 Vorläufer Der Solar Decathlon Wettbewerb Solar Decathlon 2007 Team Germany Entwurf Bau Wettbewerb 04 Solar Decathlon 2009 Team Germany Entwurf Bau Wettbewerb 05 Die Folgen 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 8
9 Der Solar Decathlon Internationaler Hochschulwettbewerb ausgeschrieben vom DOE US-amerik. Energieministerium Year 2015 Prototype Home - energieautarkes Gebäude prominenter Standort in Washington, D.C und 2009 ist die TU Darmstadt die einzige teilnehmende deutsche Universität Beitrag zur Demonstration Deutscher Forschung, Innovation und Design 2007: Besucher e 2009: Besucher 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 9
10 Solar Decathlon - Ziele Solar Decathlon als Ansatz über neue Lösungswege nachzudenken und Problemstellungen aufzudecken (Generierung von Forschungsprojekten) Quelle: gettyimages Entwicklung von nachhaltigen Modellen und Prototypen für zukunftsfähige Wohnformen und Gebäudetechnologie- konzepte Praktizierung eines neuen Entwerfens Integration des Energiekonzeptes in den Gebäudeentwurf Un sere Ziele 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 10
11 Die Disziplinen im Überblick Subjektive Disziplinen 01 Architecture 02 Market Viability 03 Engineering g 04 Lighting Design 05 Communications Objektive Disziplinen 06 Comfort Zone 07 Hot Water 08 Appliances 09 Getting Around Home Entertainment 10 Energy Balance Net Metering 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 11
12 02 03 Der Solar Decathlon Wettbewerb Solar Decathlon 2007 Team Germany Ausgangslage 04 Solar Decathlon 2009 Team Germany Entwurf Bau Wettbewerb 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 12
13 Team Germany 2007 Projektbearbeitung 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 13
14 2007 Jahreszeitenhaus 75m² 59m² Prinzip der Schichten wie Zwiebelschalen Kern Plattform nzept sches Kon Arc chitektoni 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 14
15 2007 Westmodul Arbeitsplatz Wohnbereich Sitzkuhle 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 15
16 2007 Kernmodul - Süd Kitchen Küche 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 16
17 2007 Ostmodul Schlafen Essbereich 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 17
18 2007 Kernmodul - Nord Badezimmer 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 18
19 Südporch Süd-Porch 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 19
20 Ti Tx Passive Maßnahmen. Kompakter Baukörper. Hochgedämmte Hülle. solare & interne Gewinne / sommerlicher Wärmeschutz. Latentwärmespeicher. Nachtquerlüftung. Regeneratives Kühlsystem 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 20
21 Aktive Systeme. Photovoltaik-Module. Solarthermische Kollektoren. Lüftungsgerät, Kreuzstromwärmetauscher, Wärmepumpe.Effiziente Hausgeräte.Effiziente Leuchtmittel 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 21
22 2007 Ziele - Umsetzung. Kompakter Baukörper. Hochgedämmte Hülle. Kreuzstromwärmetauscher. Solarthermische Kollektoren. Wärmepumpe passive Gewinne. Latentwärmespeicher. Sommerlicher Wärmeschutz. Passives Kühlsystem. (Nacht)querlüftung. Kompaktlüftungsgerät. Transluzente Photovoltaik im Süden. Effiziente i Leuchtmittel (LED). Effiziente i Hausgeräte. Photovoltaik-Module 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 22
23 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 23
24 2007 Abschluss Punkteverteilung 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 24
25 2007 Ergebnisse 01 Architecture (Architektur) 02 Engineering (Konstruktion und Technik) 03 Communications + Documentation (PR) 04 Appliances (Haushaltsgeräte) 05 Market Viabilitiy (Vermarktungsstrategie) 06 Comfort Zone (Behaglichkeit) 07 Hot Water (Duschkontest) 08 Lighting (Tages- und Kunstlicht) 09 Energy Balance (Energiebilanz) 10 Getting Around (Elektroauto) 1.Platz 2.Platz 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 25
26 This team came, hoping to have an impact. It is save to say, that that happened. U.S. Energieminister Samuel Bodman, aus der Laudatio zum Gewinn des Solar Decathlon 2007 durch das Team Germany des Fachgebiets ee 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 26
27 02 The Solar Decathlon Competition Solar Decathlon 2007 Team Germany 03 Wo wir herkommen? Solar Decathlon 2009 Team Germany 04 Development Building Construction Competition 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 27
28 2009 Das Team Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 28
29 2009 Der Ablauf Von der Skizze April 2008 August 2008 Über die Detailplanung September 2008 April 2009 Auf die Baustelle Mai 2009 Mitte August Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 29
30 2009 Ideenwettbewerb Stufe Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 30
31 2009 Concept-to-go to Räumliche Prinzipien Suche nach einer flexiblen Raumstruktur 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 31
32 Solar Decathlon :1 04. Juni 2009 Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 32
33 2009 Grundriss 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 33
34 2009 Grundriss Mezzanine 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 34
35 2009 Längsschnitt Ost-West 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 35
36 2009 Querschnitt 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 36
37 2009 Fassadenentwicklung 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 37
38 2009 PV-aktivierte Schindelfassade 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 38
39 2009 Passiv zu Aktiv 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 39
40 Passiv: Wandaufbau 0, W/m²K (U-Wert) Von innen nach außen + 1,25 cm Knauf Smartboards Gipskarton mit PCM +3 cm Unterkonstruktion Smartboards, Lattung + 12 cm Holzrahmenbau Agepan Cellulosedämmung als akustische Pufferung in Ständerzwischenräume + 1,8 cm OSB-Platte + 5,8 cm VIP Variotech-Qasa-Element: Sperrholz-Deckschicht Vakuum Metalloberfläche + 11 cm Aluminium Unterkonstruktion Fassade + 3 cm Schindeln 23,85 cm + 14 cm Holzbau 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 40 Foto: Thomas Ott,
41 Passiv: PCM-Decke Temperaturregulierung Hohlraum Holzdecke 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 41
42 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 42
43 Passiv: Funktionsweise der PCM-Kühldecke 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 43 Thomas Ott
44 Aktiv: Energiegewinnung Fassade 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 44
45 Aktiv: Energiegewinnung Fassade Energiegewinnung Fassade Süd 12,97 kwh/d West 427kWh/d 4,27 Nord 2,53 kwh/d Ost 3,75 kwh/d Energiegewinnung Dach 40,81 kwh/d 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 45
46 2009 Bedarfe, Gewinne, Verluste und Verbräuche Heizwärmebedarf: 14,9 kwh/m²a Primärenergiebedarf: 55 kwh/m²a Primärenergieerzeugung: 300 kwh/m²a Primärenergieüberschuss: 245 kwh/m²a Energiegewinnung pro Tag: Energieverbrauch pro Tag: 49,51 kwh/d 19,50 kwh/d 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 46
47 2009 Transportkonzept 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 47
48 2009 Die Ruhe vor dem Sturm 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 48
49 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 49
50 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 50
51 Foto: Thomas Ott
52 Foto: Thomas Ott 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 52
53 Foto: Thomas Ott 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 53
54 Foto: Thomas Ott 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 54
55 Foto: Thomas Ott
56 Foto: Thomas Ott
57 Foto: Thomas Ott
58 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 58
59 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 59
60 Ertrag: 400 kw Verbrauch: 260 kw 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 60
61 Platz in Comfort Zone 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 61
62 Platz in Energy Balance 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 62
63 2009 Punkteverteilung in Einzeldisziplinen Architektur Market Viability Engineering Licht Communications 11 Comfort Zone 1 Hot Water 2 Net Metering Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 63
64 2009 Overall - Punkteverteilung 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 64
65 2009 Partner und Förderer Vollsponsoren und Entwicklungspartner Adolf Würth GmbH & Co. KG Aloys F. Dornbracht GmbH & Co. KG Axelmeiselicht GmbH Carl Stahl GmbH & Co. KG Denon Deutschland DURAVIT AG ebm-pabst Mulfingen GmbH & Co. KG Elax-Showroom EnBW Energie Baden-Württemberg AG Fissler GmbH Gustav Klauke GmbH Glunz AG Helukabel GmbH heroal Johann Henkeljohann GmbH & Co. KG Klaus Klein Design GmbH Knauf Gips KG LINK GmbH Ludwig Häußler GmbH Lumitronix LED Technik GmbH Miele & Cie. KG Nilan A/S Protektorwerk REHAU AG + Co Rettenmeier Holzindustrie Hirschberg GmbH & Co. KG Samsung Electronics GmbH Schnepel GmbH & Co. KG Sellando GmbH SFS intec GmbH Striebel & John Vertriebsgesellschaft mbh Tehalit GmbH Villeroy & Boch AG Teilsponsoren Crestron Germany GmbH Dörken GmbH & Co. KG Evonik Industries AG inek Solar AG LIGNOTREND Produktions GmbH Sunpower GmbH Tojo Möbel GmbH Unielektro GmbH & Co. KG VARIOTEC GmbH & Co. KG Wilhelm Layher GmbH & Co. KG Würth Solar GmbH & Co. KG Prozess-Vollsponsoren 4wd media ABCOM GmbH Autodesk GmbH B&W Kopiertechnik Service und Vertriebs GmbH Chiaramonte Construction Company HLTechnik Enigineering Partner GmbH Passivhaus Institut Fotograf Thomas Ott Prozess-Teilsponsoren BauBuero Dangel Dachser GmbH & Co. KG Holzbau Weizengegger GmbH Kompetenz Zentrum Holzbau & Ausbau Biberach Odenwälder Baumaschinen GmbH 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 65
66 Solar Decathlon st Overall 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 66
67 01 02 Vorläufer Der Solar Decathlon Wettbewerb 03 Solar Decathlon 2007 Team Germany Entwurf Bau Wettbewerb Solar Decathlon 2009 Team Germany Entwurf Bau Wettbewerb Die Folgen 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 67
68 2007 Essen DEUBAU/Stuttgart Schillerhöhe 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 68
69 2009 Plusenergiehaus der Bundesregierung München Berlin Hamburg Frankfurt Düsseldorf 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 69
70 Plus Energy Exhibition Building Details 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 70
71 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 71
72 2009 SMA Wechselrichterfabrik CO2-freie Fabrik Kassel 2009 (HHS) CO 2 -freies Bauen 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 72
73 CO2-neutrale Fabrik Kassel 2009 (HHS) Neue Bilder 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 73
74 CO2-neutrale Fabrik Kassel 2009 (HHS) CO 2 -freie Produktion 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 74
75 CO2-neutrale Fabrik Kassel 2009 (HHS) Neue Unternehmenskulturen 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 75
76 2010 SMA Akademie SMA-Akademie Niestetal (HHS) 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 76
77 2010 Solar Decathlon 2009 auf Ruhr Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 77
78 surplushome Follow up 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 78
79 2010 TU Darmstadt Campus Lichtwiese 2015 Prototype Home - Solar Decathlon, Washington 2009 (TU Darmstadt) Präsenz 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 79
80 Bücher Bücher 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 80
81 Solar Decathlon 2011 Statust Bewerbung November 2009 zum Wettbewerb zugelassen Januar Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 81
82 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! de www. hhs.ag 16. Februar 2010 TU Darmstadt Fachbereich Architektur Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee Prof. Manfred Hegger 82
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