CityCalc - Energieplanungs- und Bewertungsinstrument für den Städtebau

Kurzfassung

Ausgangssituation/Motivation

Derzeitige Energieplanungs- und Bewertungsinstrumente für frühe Planungsphasen (städte-baulicher Entwurf, Architekturwettbewerb) berücksichtigen nicht die gegenseitigen Wechsel-wirkungen von Gebäuden wie beispielsweise gegenseitige Verschattung und Verschattung auf Grund der Umgebung, da ihr Fokus bislang auf Einzelgebäude gerichtet war. Obwohl es heute schon eine große Anzahl an Planungswerkzeugen für solar optimiertes Bauen gibt, sind diese für Architekten in einer frühen Planungsphase nicht geeignet.

Zukünftig wird es zudem von wachsender Bedeutung sein, zu erwartende Erträge aus der aktiven Solarenergienutzung wie Solarthermie und Fotovoltaik frühzeitig zu quantifizieren und Systemkonzepte dahingehend zu optimieren, dass ambitionierte gesetzliche und förder-technische Anforderungen und zukunftsweisende Konzepte (z.B. der Passivhaus-, Null- oder Plusenergiestandard) realisiert werden können.

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel des Forschungsprojektes CityCalc war es, ein leicht anwendbares Energieplanungs- und Bewertungsinstrument für Gebäudeverbände in frühen Planungsphasen, sowie für die Be-standsanalyse zu entwickeln. CityCalc fokussiert sich ausschließlich auf die Energieeffizienz - also die Reduktion des Energiebedarfs - bei gleichzeitig bestmöglicher Nutzung standort-spezifischer Energieträger (Erträge aus Solarthermie und Fotovoltaik, ev. Windenergie, ev. Kraft-Wärme-Kopplung).

Um eine einfache, nutzerfreundliche Anwendbarkeit für Architekten zu gewährleisten, wurde eine dreidimensionale Geometrie- und Datenerfassung mit Schnittstelle zu einer österreichi-schen Energieberechnungssoftware entwickelt.

Methodische Vorgehensweise

Die Bewertungsmethode baut vollständig auf den etablierten Algorithmen des österreichi-schen Energieausweises gemäß OIB-Richtlinie 6 (OIB, 2015) auf. Als Umsetzungsmodell für die Berechnungsalgorithmen des Energieausweises wurde die einschlägige Berechnungs-software ArchiPHYSIK (ArchiPHYSIK, 2017) herangezogen, deren Entwickler A-NULL Development GmbH als Partner im Projekt eingebunden wurde.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Das entwickelte Planungs- und Bewertungstool stellt einen Prototyp dar, dessen Anwendung für ausgewählte Wettbewerbe und Anlassfälle im Rahmen des Forschungsprojekts geprüft und validiert wurde. Die Erkenntnisse aus den im Forschungsprojekt begleiteten Wettbewer-ben und die Rückmeldungen von wichtigen Stakeholdern im österreichischen Wettbewerbs-wesen zeigen, dass mit CityCalc eine wichtige Lücke im Bereich der Planungs- und Bewer-tungstools geschlossen werden konnte. Durch das übersichtliche, einfach zu bedienende Programmdesign können mit CityCalc Architekturprojekte in frühen Planungsphasen (Wett-bewerb, Vorentwurf und Entwurf) ohne großen Aufwand energetisch optimiert und bewertet werden. Im Rahmen von Architekturwettbewerben empfiehlt das Projektteam, dass Eingaben in CityCalc nur durch die Vorprüfung erfolgen sollten (ev. unter Beiziehung von ExpertInnen), da bei Eingabe durch WettbewerbsteilnehmerInnen die Fehlerquellen zu hoch sind und trotzdem jedes Projekt seitens der Vorprüfung geprüft werden müsste. Des Weiteren sollte, um den Aufwand der Vorprüfung zu reduzieren nur eine kleine Anzahl von Wettbewerbspro-jekten mit CityCalc geprüft werden (z.B. nur Projekte einer zweiten Wettbewerbsstufe).

Ausblick

Um eine uneingeschränkte Nutzung durch Dritte und eine Softwarewartung außerhalb des Projektzeitraums zu gewährleisten wurde nach Projektabschluss eine kommerzielle Nut-zungsform angestrebt.

CityCalc wurde daher in das Portfolio des Projektpartners A-NULL Development GmbH übernommen und steht mit Projektende als kommerzielle Software zur Verfügung. Voraus-setzung zur Nutzung ist eine Lizenz der Software ArchiPHYSIK.

Link: http://citycalc.com/

Gespräche mit wichtigen AkteurInnen und ExpertInnen des österreichischen Architekturwett-bewerbswesens haben gezeigt, dass es durchaus wünschenswert wäre kostentechnische Aspekte (Errichtungs- und Betriebskosten) und weitere Nachhaltigkeitsindikatoren (z.B. öko-logische Bewertung der Baukonstruktion) in CityCalc zu integrieren. Das Projektteam hat diese Anregungen aufgenommen und plant in einem zukünftigen Forschungsprojekt diese Aspekte ins CityCalc-Tool zu integrieren.

Projektleitung

AEE - Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC)

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

• Ingenieurbüro Gratzl e.U. (IBG)
• ArchiPHYSIK - Das Energieausweisprogramm mit integrierten bauphysikalischen Nachweisen
• Institut für Städtebau, Technische Universität Graz (STB TUG)
• Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Universität für Bodenkultur Wien (IKI)

AEE - Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC)
Heimo Staller
Feldgasse 19
A-8200 Gleisdorf
Tel.: +43 (3112) 5886-3648 200
Fax: +43 (3112) 5886-3648 200 DW 18
E-Mail: h.staller@aee.at
Web: www.aee-intec.at