Solares Bauen TRANSITION & ENTWICKLUNG

Symposium solares Bauen

DI Dr. Karin Stieldorf, TU Wien

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Standort: Wien Passivhaus mit Lüftungswärmerückgewinnung (Plus-

Energiehaus)

Oktober November Dezember Januar Februar März

Bestrahlungsstärken auf vertikale Wände und das Flachdach

Wintersonnenwende Sommersonnenwende

Planungsempfehlungen:

Vorzüge der Südorientierung nutzen!

Nachteile von Dachverglasungen meiden!

Planungsrichtlinien

• Standort

• Orientierung

• Bauweise

• Baukörper

• Verglasungsanteil in der Südfassade

• Verschattungssituation

„GEBINT“- Forschungsprojekt Gebäude max. Energieeffizienz mit integrierter erneuerbarer Energieerschließung

Parameter für Simulationsreihen

GEBINT, Forschungsprojekt Beispiel Wohngebäude: Einfamilienhaus mit geneigter Dachfläche

Typ: Einfamilienhaus Kürzel: EFHs Beschreibung: "durchschnittliches" Einfamilienhaus in Passivhausbauweise (maximale

Fördergröße laut österreichischen Wohnbauförderungsgesetzen 130 m² - 150 m² NFL, durchschnittliche NFL bei Wohnungen von Hauseigentümern 2008 laut Mikrozensus Statistik Austria 134,1 m²) mit einhüftigem Satteldach

Baukörper: kompakter Baukörper (quadratischer Grundriss), 2 Geschosse (RH = 2,6 m), nicht unterkellert, einhüftiges Satteldach

BGF: 179,36 m² WNFL: 126,11 m² Volumen: 635,55 m³ Hüllfläche: 440,62 m² AV-Verhältnis: 0,69

Nutzung: Normnutzung für Einfamilienhäuser lt. ÖNORM B 8110-5 Personenbelegung: statistisch: 2,96 Personen

berücksichtigt: 3 Personen

Varianten: 3 Varianten durch Vergrößerung der Glasfläche in der Südfassade EFHs_V1: mindesterforderliche Belichtungsfläche nach OIB RL 3 (davon 10%

nach Norden, je 25% nach Osten und Westen, 50% nach Süden) EFHs_V2: doppelte Glasfläche in der Südfassade EFHs_V3: 4-fache Glasfläche in der Südfassade

GEBINT, Forschungsprojekt Beispiel Wohngebäude: mehrgeschoßiger Wohnbau

GEBINT, Forschungsprojekt Bürogebäude: in Anlehnung an Chemiehochhaus TU-Wien

Typ: Bürogebäude

Kürzel: BÜRO

Beschreibung: neungeschoßiges, freistehendes Bürogebäude, in Anlehnung an das Chemiehochhaus Getreidemarkt (ca. 230 APL bei 30 m² NGF/APL, 9 Geschoße von OG 2 bis OG 10), Flachdach

Baukörper: länglicher, hoher Baukörper mit Flachdach

BGF: 6750,00 m²

NGF: 5737,50 m²

Volumen: 27600,00 m³

Hüllfläche: 6284,00 m²

AV-Verhältnis: 0,23

Nutzung: Büronutzung

Personenbelegung: ca. 230 Arbeitsplätze (bei 25m² NGF/APL)

Varianten: Varianten mit Ganzglasfassade oder Doppelfassade möglich, Baukörpervariationen (Veränderung der Kompaktheit) möglich

BÜRO_ow: Ost-West orientiert (Längsachse verläuft von Norden nach Süden)

BÜRO_ns: Nord-Süd orientiert (Längsachse verläuft von Osten nach Westen)

GEBINT, Forschungsprojekt Fabriksgebäude: in Anlehnung an die Werkhalle des IFT

Typ: Werkhalle IFT

Kürzel: WIFT

Beschreibung: dreischiffige, freistehende Werkhalle (ohne angebauten Büro-, Verwaltungstrakt), in Anlehnung an die neue Werkhalle des IFT (Nettogrundfläche ca. 3000 m² ohne Büroflächen), Flach- bzw. Pultdach, überhöhtes Mittelschiff für seitliche Belichtung der Mittelhalle

Baukörper: kompakter Baukörper mit Flach- bzw. Pultdach und überhöhtem Mittelschiff

BGF: 3144,69 m²

NGF: 3048,25 m²

Volumen: 35945,09 m³

Hüllfläche: 9006,90 m²

AV-Verhältnis: 0,25

Nutzung: lt. Raumbuch IFT

Personenbelegung: lt. Raumbuch IFT

Glasfläche: 10% der NGF (in Anlehnung an das Raumbuch)

Varianten: Varianten mit größeren Glasflächen / geänderter Orientierung möglich

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Orientierung [°]

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Orientierung [°]

RHn, Standort - Mallnitz

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Zusammenfassung Heizwärmebedarf

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Orientierung [°]

RHn, Standort - Innsbruck

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RHn, Standort - Klagenfurt

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GEBINT, Forschungsprojekt Zusammenfassung Sommertauglichkeit

Zusammenleben - unsere Gesellschaft verändert sich!

• sie wächst in der Stadt sie schrumpft (am Land)

• sie altert in den entwickelten Ländern : Europa (1,2 – 2,1), China (1,6), Japan (1,4) explodiert in den Entwicklungs- und teilweise Schwellenländern: Afrika (bis 6,4), Indien (2,38), Indonesien (2,1), Südamerika (2,4) (in Klammer: die Fertilitätsrate)

• sie mischt sich im Zentrum sie segregiert in urbanen Randbezirken

• Religion verändert Stellenwert in Richtung Extreme weniger/viel bedeutend

• Einkommensschere geht auf Gewinner und Verlierer

• sie lernt viel sie vergisst viel

• das Leben verändert sich Wohnen , Arbeiten, Freizeit, Familien verändern sich

Leitgedanken für ein neues Wohnen

• adäquate Dichte, Größe, Funktionen, Entfernungen, Anpassbarkeit, Flexibilität , Resilienz

• kurze Wege, Radfahren, öffentlicher Verkehr, Gemeinschaftszonen, Spielplätze

• Grün statt Grau, gärtnern, nicht versiegeln, Regenwasser, reparieren, Recycling, Upcycling

• Qualität statt Quantität, regionale Baustoffe und Handwerk, nachhaltige Lebensweise

• miteinander, gemeinsam, Alters-, Schichten-, Nutzungsmischung neue Nachbarschaften

„ALL (is) IN“

Integrales Entwerfen, Feldkirch, Tosters und Wien, Seestadt Aspern

Sind Passivhaus und Plusenergiehaus überhaupt sinnvoll oder kosten diese ambitionierten Standards nur viel Geld? Sind sie wirklich wesentlich effizienter oder nur anfälliger und in Krisenzeiten die falsche Lösung? Wäre es nicht besser nach „resilienten“ Lösungen zu suchen, die schlicht und einfach robuster, weniger störanfällig und auch einfacher sind? Wie verträgt sich dieser ambitionierte Standard mit anspruchsvoller Architektur?

„LIVE IN GREEN“ (Fabia Stiegelmayr, Roland Schafroth)

Alles drin: Ästhetik, Nachhaltigkeit, Anpassbarkeit, Resilienz und Kosteneffizienz , Energie-effiziente Gebäudehülle, erneuerbare Energieträger, Robustheit der gewählten Systeme, Flexibilität, thermische Simulation, Bewertung mit ÖGNB, Lebenszyklusanalyse, Lebens-zykluskostenanalyse smartes und überzeugendes Gesamt-Konzept, Feldkirch, Tosters

Abb.:Bauplatz in Feldkirch, Tosters Abb.: Vorschlag Bebauung

Phase 1 Phase 2 Phase 3

Wohntypologie

„NEUE NACHBARSCHAFTEN“ Refugees welcome@Wohnungen dringend gesucht!

2016 schien der Strom der Menschen, die ein besseres Leben in Österreich/Europa suchten, nicht abreißen. Doch auch in Zukunft werden viele Menschen Strapazen auf sich nehmen und sich auf den Weg bis nach Österreich, Deutschland oder Skandinavien machen. Für den Aufbau eines neuen Lebens in Frieden und die Integration im neuen Heimatland sind geeignete Wohn- und Arbeitsmöglichkeiten von zentraler Bedeutung. Aufgabe des StudentINNen-Wettbewerbs: integraler Entwurf eines städtebaulichen Wohn-Ensembles zur gemeinsamen Nutzung durch in Wien bereits Ansässige und Flüchtlinge, resiliente Wohnkonzepte, geeignet für die Anforderungen der Unterbringung von Flüchtlingen, anpassbar an andere Nutzer, vorgefertigt, demontierbar. Bauweise (Holzbauweise oder andere vorgefertigte Bauteilen), die an unterschiedliche Familiengrößen angepasst, sowie demontiert und leicht an andere Einsatzorte transportiert werden können, errichtet werden. Sie sollten auch den

Projekt „VARIETY“ (Bloderer, Fassl)

Bauplatz 1: innerstädtische Baulücke nahe dem Augarten (Wohnfonds Wien) Bauplatz 2: Areal in Simmering, nahe Schloss Neugebäude, temporär nutzbar (Kooperation mit Christoph Chorherr)

Fassade Bestand, Erschließung und Typologie)

Abb. : Erschließung und Typologie; Grundrisse, Organisation der Wohneinheiten

Projekt „VARIETY“ (Bloderer, Fassl)

Bauplatz 1: innerstädtische Baulücke nahe dem Augarten (Wohnfonds Wien) Bauplatz 2: Areal in Simmering, nahe Schloss Neugebäude, temporär nutzbar (Kooperation mit Christoph Chorherr)

Fassade Bestand, Erschließung und Typologie)

Abb. : Erschließung und Typologie; Grundrisse, Organisation der Wohneinheiten

Abb.: Filip Dujardin, Untitled, Fictions (2010), Visualisierung einer Fassadengestaltung mit wieder verwendeten Bauteilen, v.a. von Fenstern

„THE SMART CITIZENS HOME“

Neue Nachbarschaften am Areal Nordbahnhof : neue Wohnkonzepte mit innovativen Technologien und in Selbstbauweise Entwicklung eines einfach verständlichen und selbst veränderbaren Gebäudemoduls Flexibles Raumregal in Skelettbauweise, Ausfachung mit vorgefertigten Holzbauelementen, Betonspeichertechnologie in den Decken, Energie-effiziente Gebäudehülle mit integrierten erneuerbaren Energieträgern, Resilienz (Robustheit der gewählten Systeme und ihres Zusammenspiels), Funktion und Ästhetik, Kosteneffizienz, Lebenszyklusanalyse LCA, LCCA Thermische Simulation und Bewertung mit ÖGNB, gelebte und belebte Nachbarschaft mit dem Ziel der Krisenresistenz

Workshop TU Wien 8. März 2016 © Dr. Klaus Kreč Folie 22

Thermische Bauteilaktivierung der Geschoßdecke

Beton

Baustahlgitter

Heiz- und Kühlregister

Fertigteil-Decke Quelle: Zement+Beton

Workshop TU Wien 8. März 2016 © Dr. Klaus Kreč Folie 23

Thermische Bauteilaktivierung der Geschoßdecke

Quelle: © Aichinger

Workshop TU Wien 8. März 2016 © Dr. Klaus Kreč Folie 24

Temperaturverteilung

Created with Hochsch V.2.0.57 Copyright 2000 T.Kornicki

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STRAHLUNGSAUSTAUSCH - GRAPHISCHE DARSTELLUNG (EB0FH8KT.eee)

Kugel

Gleichgewichtstemperatur

Datengruppe: EB0F Version: Absorptionszahlen: 00

Version: Temperaturen : 08

Zur Auswertung wurde die Ebene parallel zu YX gewaehlt:

Y von .050 bis 4.950 in 80 Intervallen ( .061) [m]

X von .050 bis 6.950 in 80 Intervallen ( .086) [m]

Abstand der Auswertungsebene von der YX Ebene : 1.800 [m]

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Thermischer Komfort Strahlungsfeld im Raum

Horizontalschnitt:1,80 m über dem Fußboden

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mittlerer Januar-Tag, 800, Klagenfurt

beheizte Deckenfläche: 24,5 m2

Modellraum

Forschungsgeleitete Lehre: Das Entwerfen erfolgte parallel zu einem laufenden Forschungsprojekt. Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt wurden in das Entwerfen eingebracht und angewandt.

Freilassen von Gebäudevolumen und Nachfüllen in späteren Bauphasen im urbanen Selbstbau

„ARBEITEN, WOHNEN UND LEBEN IN KARLSTEIN, NIEDERÖSTERREICH MIT DEM

FOKUS LEBENSQUALITÄT“

Während große Städte wachsen, haben viele abgelegene Regionen in Österreich mit Abwanderung zu kämpfen. Wird allerdings hohe Lebensqualität geboten, kann dieser Trend nicht nur aufgehalten, sondern sogar umgekehrt werden. Dies war auch das dezidierte Ziel der Gemeindeverwaltung von Karlstein: Auf einem landschaftlich reizvollen Areal in einer Flussschleife der Thaya sollten ein Lebensmittelmarkt und eine neue Wohnsiedlung entstehen.

Projekt „KARL“ (Monika Furtner, Christina Grausam, Elisabeth Nobl)

Abb.: Vision des Ortes „Big Picture“

Abb.: Bebauungsvorschlag „Thaya-Insel“

Abb.: Typologie

„NEUGESTALTUNG DES ORTSZENTRUMS VON KIRCHBERG AM WECHSEL“

Sanierung Gemeindeamt: Neues Veranstaltungszentrum für Kirchberg

LISI – THE HOUSE

LIVING INSPIRED BY SUSTAINABLE INNOVATION

WETTBEWERBSBEITRAG DES TEAM AUSTRIA ZUM SOLAR DECATHLON 2013

IN IRVINE / LOS ANGELES / CALIFORNIA

KARIN STIELDORF, TU WIEN, FH SALZBURG, FH ST. PÖLTEN, AIT

EXTROVERTIERTER WOHNBEREICH INTROVERTIERTER RÜCKZUGSBEREICH

Design Philosophie

SCHNITTE

SCHNITT SÜD-NORD

SCHNITT WEST-OST

PrinziPIEN - Ökologie

LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013

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oGesamte Energie über im Dach integrierte Photovoltaik-Anlage

oWarm- und Kaltwasser für Raum Heizung- und Kühlung über 2 Luft-

Wasser-Wärmepumpen

oLüftungsmodul mit integriertem Wärme- und Feuchtetauscher

oGebäude wird mit multifunktionaler Boden geheizt, gekühlt und mit Frischluft

versorgt

Haustechniksystem

LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013

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INSTALLIERT

o8,62 KW Polykristalline Silikon-Module

oJährliche Produktionsmenge: ~ 13000 kWh

oAktive Photovoltaik-Fläche: 57,75 m² = 621.6 ft²

ogesamte Dachfläche: 80 M² = 860 ft²

ABZUDECKEN

Heizung, Kühlung

Warmwasser

Herd

Waschmaschine, Trockenmaschine

Licht

PV-SIMULATION MIT PVSYST

LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013

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Contest 10 – energy balance

LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013

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Gebäudesteuerung via Tablet

LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013

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GEBÄUDESTEUERUNG VIA TABLET

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c

LISI – THE HOUSE

LISI – BesichtigungsTOUR

EINGANG & INFOZONE BARRIEREFREI

PATIOS GRÜNRAUM EIN ZENTRALES THEMA

SÜDHOF DIE DECKE DES INNENRAUMS LÄSST SICH ERWEITERN

INTERIOR DESIGN IM DETAIL VON FH KUCHL DESIGNTE SESSEL AUS HOLZSPÄNE

INSTALLIERT

o8,62 kWp = 35 polykristalline Siliziummodule

oJährliche Produktionsmenge: ~ 13000 kWh

ogesamte Dachfläche: 80 m²

oAktive Photovoltaikfläche: 57,75 m²

DECKT AB:

oHeizung, Kühlung

oWarmwasser

oHerd

oWaschmaschine, Trockner

oLicht

Photovoltaik-system

LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013

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www.solardecathlon.at

LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013

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WWW.SOLARDECATHLON.AT

3 Good health, well being

6 Clean water & sanitation

7 Affordable & clean energy

9 Industry innovation & infrastructure

11 Sustainable cities & communities 12 Responsible consumption & production

13 Climate action

14 Life below water 17 Partnerships for goals 4 Quality education

17 SUSTAINABLE DEVELOPMENT GOALS

„DEMAND THE FUTURE“

Fortführung des Entwerfens „the smart citizens home“ und Umsetzung des entwickelten Holzleichtbausystems im Rahmen von Bauworkshops (Design-build) an der TU Wien im SS und bei einem Holzbauunternehmen im WS 2018. Der nun realisierte Stand ist bei einem Holzbauunternehmen zu besichtigen.

3. Tour-Standort: IBA 2020 nahe Triesterstrasse www.vivihouse.cc

Nordansicht Südansicht

THE SMART CITIZENS‘ BUILDING TOUR (Forschungsprojekt, IBA 2020)

In das aktuell im Laufen befindliche Forschungsprojekt wurden im Sinne der forschungs-geleiten Lehre auch Bauworkshops u.a. mit Studierenden eingebettet. Im Rahmen dieser Workshops entstand der Prototyp von VIVI (Initiative for convivial practices) bei dem Holzbauunternehmen Berger in Pernitz mit dem Team von VIVIhouse / www.vivihouse.at

Begleitforschung IHS zum Thema Selbstbau