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.
Das parametrische Entwerfen mit Hilfe von computergestützten Entwurfssystemen hat sich in der Stadtplanung und Architektur in den letzten beiden Jahrzehnten sehr verbreitet. Eine neue Art der digitalen Unterstützung revolutioniert den Planungsprozess und die Methoden, wie wir städtische Umgebungen planen können. Entgegen dem konventionellen Zugang, einzelne Entwurfslösungen zu erarbeiten, ist ein parametrisches Modell in der Lage, unendlich viele Entwurfsvarianten zu erzeugen, die jederzeit bedarfsorientiert geändert, untersucht und bewertet werden können.
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.
