Konzepte für Solartechnik und Gebäude- begrünung im Bestand [Nürnberg “Nordring”] (Lehrforschung: SoSe 2019)

Gerngrosstraße 32, Rendering „PV-Dachgarten“ (Quelle: Philipp Oebius und Tina Zahl)

Zukunftsaufgabe, gerade hinsichtlich der Herausforderungen Energiewende und Klimawandel, ist die energetische Ertüchtigung der Altbauten. Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, dass der Gebäudebestand bis 2050 nahezu klimaneutral sein soll. Ein innovativer Ansatz liegt hier in der Kombination von Photovoltaik (PV) und Begrünungstechnik. 

Im Rahmen eines Masterseminars an der Fakultät Architektur der Technischen Hochschule Nürnberg wurde im Sommersemester 2019 untersucht, wie Gebäude – im Spannungsfeld von Baukultur, Sanierung, Solartechnik und Pflanzen – ertüchtigt werden können. Am Beispiel des Nürnberger wbg-Quartiers „Nordring“ (12 Mehrfamilienhäuser von 1959) entstanden Sanierungskonzepte, bei denen neben einer gestalterischen Aufwertung gezeigt wird, dass PV und Gebäudegrün sich auch funktional wirkungsvoll ergänzen. In 20 Projekten wurden unterschiedliche Ansätze, von behutsam eingreifend bis zu starker Transformation, erarbeitet und konstruktiv vertieft.

Allen Sanierungskonzepten liegt der Basisansatz zugrunde, die Eigenschaften der Gebäudehülle zu verbessern. Dabei wird die vorhandene Außenwand mit zusätzlicher Wärmedämmschicht in vorgehängten, hinterlüfteten Konstruktionen (Bekleidungsmaterial Holz und/oder Holzwerkstoffe) energetisch ertüchtigt. Die Öffnungsgrößen und -formate sind teilweise oder komplett geändert und zur thermischen Verbesserung der wohnungsnahen Freibereiche werden zusätzlich (semi-)transparente Schalen den Balkonen vorgesetzt bzw. neue Loggien vorgeschlagen. Bei den Dächern erfolgen in der Regel Aufstockungen, um auch im (sub-)urbanen Bereich für den Mehrbedarf an Wohnungen Lösungen aufzuzeigen. 

Der Einsatz von Pflanzen und Photovoltaik unterscheidet sich im Bereich von Fassade und Dach. In der Vertikalen werden PV und Gebäudegrün oftmals funktional separiert. Verwendung finden in der Regel Kletterpflanzen in geschossweise angeordneten Pflanzenrinnen. Hier sind die Vorteile der Strahlungsdurchlässigkeit gezielt als Sicht- und Sonnenschutz genutzt. In Verbindung mit den neu geschaffenen wohnungsnahen Freibereichen – Balkone und verglaste Loggien – finden sich auch Ansätze, die neben Topfpflanzen mit Hochbeeten den Anbau von Kräutern ermöglichen. Die Pflanzen fungieren in den Konzepten oftmals als atmosphärisches Gestaltungselement, ohne die Funktion als natürliche Klimaanlage zu vernachlässigen. Kombinationen beziehen sich weitgehend auf extensiv begrünte Flachdächer mit PV-Modulen. In einigen Projekten avanciert der horizontale Gebäudeabschluss zum PV-Dachgarten mit intensiv begrünter Terrasse, die Urban Gardening mit Gemeinschaftsflächen verbindet. Bei der Fassade werden PV-Paneele in der Brüstung und als geschosshohe Sicht- bzw. Sonnenschutzelemente berücksichtigt.  

Konzeptionell wird auf bekannte Projekte Bezug genommen. Es finden sich aber auch Anleihen bei avancierten Konzepten, wie Günter Pfeifers »kybernetische Planung« mit großflächigen Luftkollektoren oder eigenständige Ansätze eines Baukastensystems mit Kleinmodulen. Eine Arbeit schlägt eine Nutzungsänderung im EG vor und verbindet Biodiversität mit urbaner Imkerei und »Honigcafé«.

Dozent

Prof. Dr.-Ing. Roland Krippner
Fakultät Architektur
Technische Hochschule Nürnberg
roland.krippneratth-nuernbergPunktde

Technische Hochschule Nürnberg

Fakultät Architektur
Dipl.-Ing. Thomas Rothenberger
Dipl. Ing. Michael Pfisterer
Felix Franke
Sebastian Freyer
Fabian Gsaenger
Nicola Warncke

Technische Universität München

Fakultät Architektur
Lehrstuhl für Gebäudetechnologie und klimagerechtes Bauen
Dr.-Ing. Claudia Hemmerle
M.Sc. Elisabeth Faßbender

Studentische Entwürfe von

Gabriel Barklam, Martin Riemann Irene Bauer
Marco Burger, Johannes Poerschke
Federica Cimino, Diana Rolof
Sevil Demirkol, Muhammet M. Salihoglu
Carmen Dieterich, Franziska Kühn
Yazan Doudieh, Hendrik Sell
Eva Grotter, Marie Christine Häußler
Julia Hager, Daniel Jäger
David Honke, Max Kellermann
Sandra Keß, Charlotte Strohbach
Hüseyna Koc, Melek Sakanci
Franziska Kopf, Lisa Schubothe
Annika Leiter, Sonja Silano
Eslam Mohamed Samir, Florian Prommersberger
Tobias Moninger, Julia Spreng
Philipp Oebius, Tina Zahl
Faterneh Sedrehneshin, Vanessa van Zoest
Giulia Seltmann, Moritz von Frankenberg-Carbon
Sarah Strohbach, Marius Sperger

Publikationen

Krippner, Flade: Cleanvelope – Students concepts of refurbishment with solar energy and façade greening. In: Alexandros Charalambides; Wolfgang Streicher; Mugnier, Daniel (Hrsg.): EuroSun 2020. 13th International Conference on Solar Energy for Building & Industry. Virtual [Athens/Greece], September 1st - 3rd 2020. Cyprus University of Technology, Limassol (Organisation). ISES Conference Proceedings Database. Freiburg i. Br.: International Solar Energy Society [ISES], 2020, S. 108–118.

Krippner, Flade: Cleanvelope – PV and Building Greening. Students Design Concepts of Refurbishments in Nuremburg. [Paper DOI: 10.4229/EUPVSEC20202020-6CV.2.10]. In: 37th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition [EU PVSEC]. Lisbon [online], 07 – 11 September 2020. Proceedings. München: WIP-Renewable Energies, 2020, S. 1900–1905. 

Ausstellungen

Cleanvelope – Sanierungskonzepte mit Solartechnik und Gebäudebegrünung (Nürnberg “Nordring”). Studentische Projekte. Bearbeitung / Redaktion: Roland Krippner; Fabian Flade; Thomas Rothenberger; Michael Pfisterer; Hannes Gsaenger; Felix Franke. Technische Hochschule Nürnberg, Fakultät Architektur, Professur – Lehrgebiet Konstruktion und Technik, gefördert durch den Solarenergieförderverein Bayern e.V., München. Ausstellungsprojekt. Nürnberg/München, Februar/2020

.… Nürnberg, Technische Hochschule Nürnberg, Fakultät Architektur, Bahnhofstraße 90, Foyer. Unter anderem im Rahmen der „Langen Nacht der Wissenschaften 2022“. 21. Mai bis 01. Juni 2022

… Berlin, Messe. BAKA Hochschultag 2020 (20. Februar 2020) im Rahmen der Messe bautec / Internationale Fachmesse für Bauen und Gebäudetechnik. Ausstellung 18. bis 21. Februar 2020 

Posterpräsentationen 

Krippner, Flade: Cleanvelope – PV and Building Greening. Students Design Concepts of Refurbishments in Nuremburg. [6CV.2.10 / Presentation: Wednesday, 9th September 2020]. Veranstaltung: 37th EU PVSEC [European Photovoltaic Solar Energy Conference]. Posterpräsentation - Session 6CV.2 Integration of Photovoltaic in Buildings, Vehicle, Infrastructure and Landscape. Lisbon [Online], 07 - 11 September 2020.

Krippner, Flade: Cleanvelope – Students concepts of refurbishment with solar energy and façade greening. [Presentation: Thuesday, 1st September 2020]. Veranstaltung: EuroSun 2020. 13th International Conference on Solar Energy for Building & Industry. Posterpräsentation - Poster Session 1. Athens [Virtual], September 1st - 3rd 2020.

SoSe 2019, MA-2200 Material und Energie: “Cleanvelope” – Konzepte für Solartechnik und Gebäudebegrünung im Bestand

Krippner: Studierende für die Zukunft ausbilden. Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Service Lehren und Lernen. Portal Digitale Lehre / Good Practices - Praxisbeispiele. Nürnberg, Juni/2021.
https://blendedlearning.th-nuernberg.de/repositorium-digitale-lehre/?s=cleanvelope <10.09.2022>.

Einladung vom Bundespräsidenten – Masterstudierende präsentieren Projekt bei “Woche der Umwelt”. Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Hochschulkommunikation. News. Nürnberg, 10.06.2021.
https://www.th-nuernberg.de/de/news/4315-einladung-vom-bundespraesi/ <10.09.2022>.

Krippner: “So geht Zukunft: Woche der Umwelt (10. und 11. Juni 2021) macht Lust auf den Schutz der Erde” – Studentisches Seminar Teil von Bundespräsident und DBU organisierter Veranstaltung. Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Fakultät Architektur. Aktuell. Nürnberg, 24.04.2021.
https://www.th-nuernberg.de/fileadmin/fakultaeten/ar/ar_bilder/Aktuell/PM_WdU__22Cleanvelope-Ausstellung-2021_22__27.04.2021_.pdf <10.09.2022>.