NaNu3 - Parametrische Planung für ein Nachhaltiges Nutzdach (Blau, Grau und Grün)

Um eine Stadt lebenswert und nachhaltig zu gestalten, müssen Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel mitgedacht werden. Eine Maßnahme, um der Aufheizung von urbanen Gebieten zu begegnen, sind Dach- und Fassadenbegrünungen. Gleichzeitig ist auch mit verstärktem Auftreten von (sehr) lokalen Starkniederschlagsereignissen zu rechnen. Somit müssen gebäudegebundene Begrünungsmaßnahmen mit Hitze und damit einhergehenden Trockenperioden als auch zeitweise mit einem zu großen als auch mit einem zu kleinen Wasserdarbot zurechtkommen. Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünungen sind besonders wichtige Gebäudeoptimierungs- und Klimawandel-anpassungsmaßnahmen für die Smart Cities der Zukunft. Ihre gezielte Anwendung findet immer mehr Interesse bei den Eigentümer:innen und Nutzer:innen von Büro-, Wohnungs-, gewerblichen, industriellen und öffentlichen Immobilien sowie Planer:innen.

Im Rahmen des Projektes sollte geprüft werden, ob ein parametrischer Ansatz für die praktische planerische Arbeit tauglich ist. Dabei wurde ein Prototyp eines parametrischen Modells entwickelt, welcher es ermöglicht, kombiniert genutzte Dächer rasch und kostengünstig auf ihre Umsetzbarkeit zu prüfen, zu dimensionieren und zu optimieren. Die Ergebnisse werden für Bauherr:innen und Behörden transparent und in visueller Form dargestellt. Zu dieser kombinierten nachhaltigen Nutzung gehören die schon bekannten und im Einzelnen bewährten Module wie die Energieerzeugung durch Photovoltaik und Begrünung. Neu dabei sind eine nachhaltige Bewirtschaftung von Niederschlägen und die Grauwasseraufbereitung durch bepflanzte Bodenfilter.

Das entwickelte parametrisches Modell baut auf einem Konzept eines Flachdach-Systems auf, welches die Hauptkomponenten Gründach, Photovoltaik, Grauwasseraufbereitung sowie Wasserspeicherung im Flachdach unter Einbeziehung biomimetischer Prinzipien zusammenfasst. Dabei wurde auf die Erzielung einer größtmöglichen Resilienz des Systems geachtet. Für das Flachdachsystem wurden die technischen Rahmenbedingungen (Materialien, Aufbau, etc.) definiert, deren Errichtungs- und Betriebskosten abgeschätzt und die funktionalen Zusammenhänge (Wasser- und Energiebilanzen, thermische Effekte) beschrieben. Die Systemgrenzen wurden festgelegt, Kopplungs- und Erweiterungsmöglichkeiten mit betrachtet (z.B. HKLS) und Schnittstellen vordefiniert. In diesem Prozess wurden die relevanten Stakeholder durch Workshops und online Befragungen aktiv eingebunden. Das parametrische Modell wurde in realistischen Szenarien auf seine Anwendbarkeit überprüft und im Rahmen des Projektes konnte die Anwender:innen- und Benutzer:innen-freundlichkeit in verschiedenen Planungsphasen demonstriert werden.

In NaNu3 gelang es in enger Zusammenarbeit der verschiedenen direkt am Projekt beteiligten Expert:innen in co-kreativer Weise ein parametrisches Modell zu erstellen, mit dem rasch, einfach und nach erfolgtem 3D-Modell-Aufbau verschiedene Szenarien in Echtzeit und interaktiv mit den Bedarfsträger:innnen erarbeitet und visualisiert werden können. Drei Schlüsselelemente erwiesen sich als wesentlich: 1.Enger Austausch der am Projekt beteiligten Expert:innen und gegenseitige Vermittlung des jeweiligen Domänenwissens, 2.regelmäßiger Austausch mit außerhalb des Projektteams befindlichen Expert:innen und 3.Erprobung des parametrischen Modells an realen Beispielen.

Die Entwicklung eines parametrischen Modells zur einfachen und raschen Visualisierung von Umsetzungsoptionen hat das Potenzial zur Übertragung des Ansatzes vom Flachdach auf Gebäude- und Quartiersebene. Damit einhergehend ist auch eine größere Komplexität, da deutlich mehr Domänen und Kompartimente (z.B. wie Energieproduktion, blau-grüne Infrastruktur, befestigter und unbefestigter Freiraum, Heiz- und Kühlpotenziale, Wassermanagement mit Retention und Grauwasseraufbereitung, Gründach und Grünfassaden, Freizeitraum und Mikroklima) miteinander zu verknüpfen sind, positive und negative Rückkopplungen zu berücksichtigen sind und die Wirkungen entsprechend abgestimmt werden müssen. Vor einer Umsetzung in einem Demonstrationsprojekts müssen die Voraussetzungen in einem Projekt der Industriellen Forschung erarbeitet werden.

Projektleitung

AIT Austrian institute of Technology GmbH

Projekt- bzw. Kooperationspartner:Innen

• Babeg Kärntner Betriebsansiedlungs-und Beteiligungsgesellschaft m.b.H.
• GRÜNSTATTGRAU Forschungs- und Innovations GmbH
• IBO – Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH
• TRANSARCH Petra Gruber

AIT Austrian institute of Technology GmbH
Mag. Martin Jung
Giefinggasse 4
A-1210 Wien
Tel.: +43 (50) 550 3363
E-Mail: martin.jung@ait.ac.at
Web: www.ait.ac.at