Hochschule Düsseldorf
University of Applied Sciences
Institut für lebenswerte und umweltgerechte Stadtentwicklung
Institute for Sustainable Urban Development
IN-LUST

Nachhaltiges Gewerbegebiet Kaarst

​​​​​​​​​​​​​​​​​​Die Stadt Kaarst entwickelt angrenzend an den neuen IKEA-Standort das neue Gewerbegebiet "Kaarster Kreuz", bei dem ein besonderer Fokus auf die Nachhaltigkeit gelegt werden soll.

In-LUST unterstützt diese Entwicklung durch zwei Projekte in Lehre und Forschung. Zuerst erfolgen Entwürfe zur Entwicklung eines sozial-nachhaltigen Quartierszentrums für das Gewerbegebiet. Das zweite Projekt ist die Erstellung eines Energiekonzeptes für die Versorgung des Gebietes mit Strom, Wärme und Kälte.

Entwürfe Quartierszentrum Kaarst​​

Im Wintersemester 2019/2020 haben Absolvent*innen des Fachbereichs Architektur der PBSA das Herzstück des zukünftigen Gewerbegebiets in Kaarst, ein sozialnachhaltiges Quartierszentrum entwickelt. Die beiden besten Arbeiten wurden hochrangigen Vertretern der Stadt Kaarst – darunter Stadtkämmerer Stefan Meuser und die technische Beigeordnete Sigrid Burkhart – vorgestellt.

Das Quartierszentrum, welches vom Lehrgebiet für Baukonstruktion
und Entwerfen (Prof. Dennis Mueller) am Fachbereich Architektur als eines der Abschlussthemen im Bachelorstudium im Wintersemester 2019/20 ausgegeben und zeitgleich im Lehrgebiet Gebäudeperformance (Prof. Dr. Eike Musall) hinsichtlich eines ökologischen und energieeffizienten Konzepts vertieft wurde, gilt als neue bzw. ungewöhnliche Typologie, da es unter anderem eine Kindertagesstätte, eine Mensa, Co-Working-Bereiche als auch weitere Nutzungen vereint und den späteren Beschäftigten der zukünftigen Gewerbeunternehmen vor Ort als zentrale Dienstleistung zur Verfügung stehen soll.

Die beiden Arbeiten lösen die Aufgabenstellung hinsichtlich der
städtebaulichen und formalen Haltung, des ökologischen Konzepts, einer hohen Aufenthaltsqualität im Innen- wie auch Außenbereich sowie einer hohen Eigenständigkeit jeweils sehr gut. Die Vertreter*innen der Stadt Kaarst honorierten zudem die große Detailtiefe sowie die innovativen bzw. angepassten ökologischen
und energetischen Konzepte. Entstanden ist die Bearbeitung des Entwurfes durch das In-LUST der Hochschule Düsseldorf und ist Teil eines Pakets an unterschiedlichen Aufgaben, die an der Hochschule Düsseldorf in Lehre und Forschung bearbeitet werden.


Energiekonzept Gewerbegebiet​​ Kaarst​

Der Projektteil zur Energieversorgung des Gewerbegebietes ist erfolgreich abgeschlossen. Der Auftraggeber, die Gelsenwasser AG, erhielt wie beauftragt Vorschläge für die Dimensionierung optimaler Energieversorgungskonzepte für Strom, Wärme und Kälte unter Berücksichtigung der konkreten, im Gewerbegebiet vorliegenden Randbedingungen. Methodisch greifen die durchgeführten Analysen auf zeitaufgelöste Rechnersimulationen, Approximationen des Systemverhaltens mit Metamodellen in 
Kombination mit Machine Learning Verfahren und multikriterielle Optimierungsverfahren zurück.

Der große Vorteil dieser Vorgehensweise ist, dass sich damit zehntausende unterschiedlicher Systemkonfigurationen in vergleichsweise kurzer Zeit mit hoher Genauigkeit bezüglich ökologischer und ökonomischer Eigenschaften bewerten lassen. Hauptergebnis sind Paretofronten, die im Sinne von Kompromissen zwischen den häufig gegenläufigen Optimierungskriterien alle bestmöglichen Systemkonfigurationen enthalten, aus denen der Auftraggeber am Ende die von ihm präferierte Variante auswählen kann. Eine vorherige Festlegung auf die Gewichtung einzelner Bewertungskriterien ist nicht notwendig.  
  
Aus Vertraulichkeitsgründen ist eine Darstellung der konkreten Ergebnisse für Kaarst nicht möglich. Anstelle dessen verdeutlicht untenstehendes Bild das Prinzip einer Paretofront, hier zweidimensional für je eine ökonomische und eine ökologische Bewertungsgröße. Jeder Punkt auf der Paretofront entspricht den Eigenschaften einer bestimmten Kombination von Systemkomponenten (Wärme-/Stromerzeuger, Speicher etc.) inklusive ihrer Dimensionierungen (Nennleistung, Volumen etc.). Viele andere Systemkonfigurationen haben schlechtere Eigenschaften und würden als Punkte im Diagramm rechts oben „hinter der Front“ liegen. Bessere Systeme bzw. Systemeigenschaften als auf der Front sind unter den gegebenen Randbedingungen nicht erreichbar (Bereich links unten „vor der Front“).
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​Das Gebiet - Kaarst

obige Karte ist von tim-online.nrw ​entnommen;​ mit eigener Bearbeitung.

Prof. Dr. Eike Musall und Prof. Dennis Mueller mit ihren Studierenden und den Vertreter*innen der Stadt Kaarst bei der Vorstellung der Entwürfe



Proj​ektkenndaten


Entwürfe Quartierszentrum Kaarst

Laufzeit:

​09/2019-03​​/2​020​

Projektpartner:

​​Stadt Kaarst
Stefan Meuser (Stadtkämmerer)
Sigrid Burkhart (technische Beigeordnete)

​Projektteam:

​Prof. Dr.-Ing. Eike Musall (FB A)
Prof. Dennis Mueller (FB A)
Architekturstudierende der Hochschule Düsseldorf
Carina Bhatti (M.A.) (FB SK)​


Energiekonzept Gewerbegebiet​​ Kaarst 

Laufzeit:

Auftraggeber:

08/2019-02/2020​

Gelsenwasser AG

​Projektpartner:

​Stadt Kaarst

​​​Projektteam:

​Prof. Dr.-Ing. Mario Adam (FB MV)
Prof. Dr.-Ing. Eike Musall (FB A)
Justin Münch (ZIES)
Hannah Hintzen (In-LUST)


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