Hochschule Düsseldorf
University of Applied Sciences
Institut für lebenswerte und umweltgerechte Stadtentwicklung
Institute for Sustainable Urban Development
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Minimal Impact - Maximum Output​

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Unter dem Leitgedanken “MINIMAL IMPACT – MAXIMUM OUTPUT (MI-MO)“ liegen unserem Beitrag folgende grundlegenden Gedanken zugrunde:

  • Entwicklung einer belastbaren Gebäudestruktur, die beispielhaft für die Themen Verdichtung und bezahlbares und nachhaltiges Wohnen ist.
  • Schaffung gemeinsamer Bereiche und Infrastrukturangebote (Energie und Mobilität) im Rahmen des Projekts zur Verbesserung der Lebensqualität in der Nachbarschaft.
  • Einbindung des gesamten Stadtteils in die eigentliche Bauaufgabe und damit das Verständnis des Neubaus als Teil einer ganzheitlich konzipierten Stadtentwicklung.
  • Entwicklung eines konsequent nachhaltigen Material- und Designkonzepts, das die Bauzeit vor Ort durch einen modularen Ansatz, vorgefertigte Komponenten und die Vorteile digitaler Planungs- und Produktionstechniken reduziert und die mit dem Bau verbundenen Emissionen minimiert.
  • Sorgfältige Integration gebäudetechnischer Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien vor Ort und deren logische Wechselwirkung mit der Gebäudestruktur oder dem Quartier unter ständiger Berücksichtigung der Angemessenheit im Spannungsfeld von Aufwand, Nutzen und (energetischem) Ertrag bzw. Beeinträchtigung der Nachbarschaft.
  • So weit wie möglich den Energiebedarf vermeiden, einschließlich einer angemessenen Mischung aus Low-Tech-Strategien und geeigneten technischen Optionen. Der Einsatz von technologischer Innovation steht immer im Gleichgewicht mit passiven Maßnahmen im Zusammenhang mit ausreichendem Wohnraum und der Schaffung von erschwinglichem Wohnen.

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Unser Team hat sich zur Aufgabe gemacht, einen Beitrag zur Nachverdichtung im Stadtteil Mirke zu leisten und sich der Aufgabe „Renovierung und Aufstockung angenommen.
Nach dem Grundsatz „nur bauen, wenn wir damit den Ort verbessern”, soll die Aufstockung dem direkten Umfeld einen Mehrwert bieten und einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung des gesamten Stadtquartiers leisten. Die bauliche und programmatische Lösung des Teams HSD soll die Bedeutung des Sozialraums einbeziehen und auf einer Sozialraumanalyse basieren, um das Quartier für die Bewohner lebenswerter zu gestalten. 

Das neu zu konzipierende Wohnraumangebot wird quartiers- und generationenübergreifend gedacht. Neben einer klassischen Wohnraum- bedarfsanalyse soll über Querfinanzierungsmodelle im Sinne einer Wohnraumumlage bezahlbarer Wohnraum für ältere, bereits im Quartier lebende Menschen geschaffen werden, die durch den Umzug von meist großen, eigenen oder gemieteten Wohnungen in neue, kleinere Wohneinheiten innerhalb des Quartiers Platz für Familien freigeben. Die Aufstockung soll daher sowohl eine Wohnraumerweiterung als auch alternative Wohnmöglichkeiten und darüber Lösungsansätze für bezahlbaren Wohnraum bieten. 

Ziel ist ein Mix aus kleinen, altersgerechten bzw. barrierefreien Wohnungen für Singles und Alleinstehende sowie für unterschiedliche Familiengrößen. Neben einer Analyse der Wohnraumnachfrage wird durch Crossfinanzierungsmodelle im Sinne einer Wohnraumallokation bezahlbarer Wohnraum für ältere Menschen geschaffen, die bereits in der Nachbarschaft leben.

Die Örtlichkeiten sind sowohl mit öffentlichen Verkehrsmitteln, als auch mit dem Auto gut zu erreichen. Bei dem Bestand handelt es sich um eine Eckbebauung mit insgesamt zwei Geschossen, sowie einem Sheddach. Nördlich des bereits existierenden Gebäudes steht zudem eine großzügige Freifläche zur Verfügung, welche ebenfalls mit in das Projekt einfließt.



Konzept:
Die Aufstockung erfolgt durch einheitliche Module, welche aufeinandergestapelt werden. Durch Versatz und Drehungen dieser Module entstehen Zwischenräume, die für die Erschließung genutzt werden. Außerdem bieten diese Zwischenräume Gemeinschaftsräume, welche allen Bewohnern des Komplexes gleichermaßen zur Verfügung stehen sollen. Die Module sind einzeln, als Paar oder in einer Dreierkombination der Bewohnergröße angepasst und bieten so die optimale Wohnfläche für unterschiedliche Nutzungen. Das Zentrum der Module bildet ein Funktionskern, welcher sowohl Bäder, als auch Küchen und Zuwegungen beinhaltet.​​

Figure 1: Explosive isometry
Figure 1: Explosive isometry


Die konstruktive Sprengisometrie verdeutlicht, wie das neue Konzept der Stapelung statisch umgesetzt werden kann. Das ehemalige Sheddach des Bestands wird entfernt.
Stattdessen wird ein neues Stahltragrost auf den Bestand gesetzt, um die ausreichende Tragfähigkeit zu garantieren. Dieses Rost ermöglicht die vollflächige Lastabtragung. Die Module sind statisch unabhängig voneinander und können so bedenkenlos aufeinandergestapelt werden.
Zu guter Letzt wird eine hängende Fassade als Haut über die Gesamtkonzeption gestülpt.
Von außen betrachtet erscheint die Aufstockung wie mit einem Mantel aus Glas und Photovoltaik überzogen. Durch die Fassade erkennt man die einzelnen Module aus Buchenholz oder Fichte. Die Wände aus Brettsperrholz sind mechanisch verdübelt anstatt verklebt.


Um hohe solare Gewinne zu erzielen, ist neben dem Dach zusätzlich die Fassade mit Photovoltaikmodulen versehen. Hierzu werden Dünnschichtmodule als bewegliche Lamellen ausgebildet. Die Lamellen können je nach Tageszeit, Wärme- oder Frischluftbedarf unterschiedlich ausgerichtet werden.
Im Sommer, bei hoher Sonneneinstrahlung, können die Lamellen in einem optimalen Winkel für maximale Gewinne ausgerichtet werden. Gleiches gilt auch für das Dach, welches zusätzlich belüftet und entlüftet.
Nachts, wenn die Außentemperatur abkühlt, können die Lamellen geschlossen werden. Der Ausblick bei geschlossenen Lamellen, erfolgt durch die Anordnung der Solarzellen

Die Zwischenzone sorgt für eine besondere Art der Belüftung. Kalte Luft kann in die Zwischenzone eindringen, da sie nicht vollständig geschlossen ist. Sobald die Wohneinheiten belüftet werden sollen, geschieht dies mit vortemperierter Luft. Der Effekt wird verstärkt durch integrierte Fensterlüfter mit Wärmerückgewinnung, welche ebenfalls für eine ständige Be- und Entlüftung der Module sorgen. Die Beheizung erfolgt über eine Wärmepumpe durch Erdwärme. Die im Erdreich entstehende Wärme wird durch Kollektoren im Außenbereich über einen Wärmeträger (Ethylen-GlykolWasser-Gemisch) in eine Wärmepumpe übertragen.


pictogram photovoltaic system
Figure 2: Photovoltaic system
pictogram ventilating system
Figure 3: Ventilating system
pictogram heating system
Figure 4: Heating system

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