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

Ziel des Sondierungsprojektes ist es die Machbarkeit und Validierung eines Parametrischen Modelles zu zeigen, das in einem frühen Planungsstadium die kombinierte Nutzung von Dachflächen auf Ihre praktische und finanzielle Umsetzbarkeit und Mikroklima- und Umweltwirksamkeit prüfen kann.

ForschungÖkobilanzen und Lebenszykluskosten

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 Wasserangebot zurechtkommen.

Im Rahmen des Projektes soll geprüft werden, ob ein parametrischer Ansatz im Planungsprozess in der Praxis tauglich ist. Dabei soll ein Prototyp eines parametrischen Modells entwickelt werden, 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 Niederschlagswässern sowie die Grauwasseraufbereitung durch bepflanzte Bodenfilter und deren Nutzung sowie die Überleitung des Daches in ein parametrisches Modell.

Unser 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 soll auf die Erzielung einer größtmöglichen Resilienz des Systems geachtet werden. Für das Flachdachsystem werden die technischen Rahmenbedingungen (Materialien, Aufbau, etc.) definiert, deren Errichtungs- und Betriebskosten abgeschätzt und die funktionalen Zusammenhänge (Wasser- und Energiebilanzen, thermische Effekte) beschrieben. Die Systemgrenzen werden festgelegt, Kopplungs- und Erweiterungsmöglichkeiten mit betrachtet (z.B. HKLS) und Schnittstellen vordefiniert. Das IBO ermittelt die Umweltwirkungen der Aufbauten der Dächer, etwaiger PV Anlagen und Haustechnik. Die Ergebnisse fließen als Inputparameter in das parametrische Modell ein. Darüber hinaus wird auch die CO2-Aufnahme der Begrünung, in Abhängigkeit des zu erwartenden Bewuchses auf den jeweiligen Substratklassen ermittelt und in der Gesamtrechnung über die Dach-Nutzungsdauer berücksichtigt.

In diesem Prozess werden die relevanten Stakeholder wie Architekt*innen, Behördenvertreter*innen, Bauherren*innen, Experten*innen in der Planung und Umsetzung in den relevanten Fachgebieten durch Workshops und online Befragungen aktiv eingebunden.

Das Ergebnis der Sondierung ist eine prototypische Entwicklung eines parametrischen Modells, welches mittels hypothetischer und durch realistische Szenarien auf seine Anwendbarkeit überprüft wurde. Basierend auf diesen Ergebnissen und Erfahrungen sollen zum einen Handlungsempfehlungen für zukünftige Dachplanungen abgeleitet werden, und zum anderen erforderliche weiterführende Forschungsschritte, etwa Erweiterungen des Systems, definiert werden.

Projektteam

AIT Austrian Institute of Technology GmbH (Projektleitung)

BABEG (Kärntner Betriebsansiedlungs- und Beteiligungsgesellschaft m.b.H.)

GRÜNSTATTGRAU Forschungs- und Innovations GmbH

IBO – Österreichisches Institut für Baubiologie und –ökologie

transarch, office for transdisciplinary architecture

Forschungszeitraum

September 2021 – August 2022

Fördergeber

»Stadt der Zukunft« ist ein Forschungs- und Technologieprogramm des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie. Es wird im Auftrag des BMK von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gemeinsam mit der Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH (AWS) und der Österreichischen Gesellschaft für Umwelt und Technik (ÖGUT) abgewickelt.

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