Inhalte und Ergebnisse
Projektziele
- Praxisrelevante Abschätzungen zu den Auswirkungen von Nachverdichtungsvorhaben auf den Innen- und Außenraumkomfort sowie Ressourcenbedarf. Hierbei wurden die Wirksamkeit grüner Infrastruktur und der ressourceneffiziente Materialeinsatz der Gebäude über den gesamten Lebenszyklus hinweg berücksichtigt.
- Konzeption von digitalen Methoden zur Entscheidungsunterstützung bei Nachverdichtungsvorhaben, aufbauend auf der Collaborative Design Platform (CDP), die an der TU München entwickelt wurde.
Im Fokus des Projekts standen die Simulation und Visualisierung in einem Decision-Support-Tool für den Einsatz in Planungsverfahren. Dazu wurden zunächst Potenziale aufgezeigt. Anschließend stand die Quantifizierung von Auswirkungen unterschiedlicher Nachverdichtungsszenarien in einem ausgewählten Siedlungstyp auf den Klimaschutz (Energiebedarf, Treibhausgasemissionen) und die Klimaanpassung (Mikroklima, Außenraum) im Mittelpunkt, bevor das 3D-Tool spezifiziert wurde. Zudem wurde die Übertragbarkeit in die Praxis behandelt und ein Workshop mit Kommunalvertretern durchgeführt. Schließlich konnte im Zuge der Ergebnisaufbereitung eine Handreichung zum Einsatz digitaler Methoden für Kommunen und Planende ausgearbeitet werden.
Die Nachverdichtungspotenziale verschiedener Siedlungstypen wurden mittels einer Literaturrecherche ermittelt. Planungswerkzeuge sowie bau- und planungsrechtliche Rahmenbedingungen wurden dabei erfasst und analysiert. Gleichzeitig wurde eine Gute-Praxis-Datenbank zu erfolgreichen Nachverdichtungsstrategien in Zusammenarbeit mit Kommunen aufgebaut.
Die betrachteten Nachverdichtungsszenarien wurden hinsichtlich Energie und Komfort quantifiziert. Durch die Modellkopplung einer thermischen Gebäudesimulation mit einer Mikroklimasimulation erfolgte die Betrachtung des Komforts sowohl für den Innen- als auch den Außenraum. Dies erlaubt die Quantifizierung von baulichen (z.B. Dämmung) und grünen Maßnahmen (z.B. Bäume). Um den Entscheidungsprozess interaktiv zu unterstützen, wurde eine Möglichkeit zur Echtzeitausgabe der Ergebnisse geschaffen.
Neben der klimaresilienten Umsetzung von Nachverdichtungsvorhaben in Bezug auf deren Betrieb müssen auch Auswirkungen auf Umwelt und Ressourcenverbrauch in die Bewertung mit einbezogen werden. Die ökologische Lebenszyklusanalyse (Ökobilanz) stellt eine hierfür etablierte Methode dar. Der Fokus der durchgeführten Untersuchungen lag auf den Energie- und Stoffströmen der Herstellungs- und Entsorgungsphase. Zusätzlich wurde eine Möglichkeit zur Bewertung von städtischem Grün im Kontext der CO2- sowie der Primärenergieeinsparung entwickelt und implementiert.
Die Motivation hinter dem interdisziplinären Forschungsprojekt CDP ist es, die gegenwärtige Diskrepanz zwischen den bekannten analogen Arbeitsweisen in den frühen Phasen des Architekturentwurfs und dem immer stärkeren Einsatz digitaler Werkzeuge in der Büropraxis aufzulösen. Daraus entstand eine prototypische Realisierung einer interaktiven Arbeitsumgebung für den Einsatz in den frühen Entwurfsphasen. Durch die direkte Verknüpfung bekannter analoger Arbeitsweisen mit digitalen computergestützten Designwerkzeugen stellt die CDP eine Entwurfsplattform im städtischen Kontext dar, die es den Designern ermöglicht, so zu arbeiten, wie sie es gewohnt sind und gleichzeitig das Potenzial von Computern zu nutzen. Die CDP wurde im Projekt als Basisplattform genutzt, auf welcher die Projektentwicklungen getestet und prototypisch implementiert wurden.
Zu den relevanten Personenkreisen, welche in Zukunft das Visualisierungswerkzeug in ihrem beruflichen Alltag nutzen bzw. davon profitieren können, zählen Stadtverwaltungen, Stadtplanende, Forschungseinrichtungen, politische Entscheidungsträger:innen, Wohnungsbaugenossenschaften und Bürger:innen. In einer Online-Umfrage wurden alle bayerischen Kommunen, die ein prognostiziertes Bevölkerungswachstum von mind. 2,5% aufweisen, nach ihren Erfahrungen im Umgang mit Nachverdichtung befragt. Über diese Online-Umfrage wurden außerdem Interessenten für weiterführende Interviews gewonnen. Hierfür wurde ein Interviewleitfaden entworfen. Die Befragungen lieferten Erkenntnisse über die Bedürfnisse und Anforderungen von Nachverdichtungsvorhaben. So konnte festgestellt werden, welche Funktionen eines Visualisierungswerkzeuges bei der Planung unterstützen können. In einem anschließenden Workshop hatten Vertreter:innen von Wirtschaft, Planung und Kommunen die Möglichkeit das Visualisierungswerkzeug kennenlernen und zu testen.
