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arcAKTUELL 4.2013 - Zukunft gestalten

s c h w e r p u n k t 27 Geringerer Heizenergiebedarf Die Analyse des passiven Solarpotenzials berechnet die Besonnung auf die Fassade, um die Aufwärmung des Gebäudes durch Sonnenenergie zu ermitteln und den Heizwärmebedarf zu reduzieren. Ausschlagge- bend sind die Ausrichtung der Energiegewinnfassade, die Abstände der Gebäude zueinander sowie Pflanzstandorte und Wuchshöhen von Bäumen als Schattenquellen. Die Optimierung und Szenarienentwick- lung des Planungsstandes dient als Grundlage für die Aufstellung des Bebauungsplans und die Abstimmung mit allen Beteiligten. Vorgehen Als Grundlage der Analyse dient der Entwurf des Bebauungsplans, der als 3D-Modell aufgebaut wird. Soweit noch nicht festgesetzt, werden Dachform und -neigung sowie Gebäudestandort und -ausrichtung ver- geben. Baumstandorte im öffentlichen Bereich werden je nach be- stimmten Laubbaumarten in ihrer Höhe und Ausdehnung simuliert und es wird ihre Auswirkung auf die Einstrahlung in zusätzlichen Analysen berücksichtigt (» Abbildung 1). Die Energiegewinnfassaden, hinter der die Aufenthaltsräume des Wohnhauses liegen, dienen als Ebene für die Betrachtung des solaren Gewinns. Da die Einstrahlung in die Fenster entscheidend ist, werden um jedes Gebäude Bänder auf Höhe der Fenster konstruiert, auf dieser Höhe wird die Einstrahlungs- und Verschattungsanalyse für Fassaden durchgeführt. Der Berechnungszeitraum für die passive solare Nutzung ist die Heizperiode von Oktober bis April (» Abbildung 2). In Dresden wurde folgendes Potenzial errechnet: ·· Solarthermie zur Heizungsunterstützung – Heizperiode ·· Solarthermie zur Warmwasserbereitung – Jahreseinstrahlungssumme ·· Fotovoltaik – Jahreseinstrahlungssumme ·· Summe der Einstrahlung auf Energiegewinnfassade zur Berechnung des solaren Gewinns ·· Summe der Einstrahlung auf alle Fassaden zur Berechnung des Heizwärmebedarfs Mit Aufbau und Berechnung einer zweiten Variante wurde die Planung optimiert. Durch eine versetzte Anordnung der Gebäude auf den Flur- stücken konnten höhere solare Gewinne erzielt und eine Einsparung des Heizwärmebedarfs von zum Teil über 100 kWh/a pro Gebäude er- reicht werden (» Abbildung 3 und 4). Mit der Esri CityEngine wurde ein 3D-Modell der optimierten Planungs- variante erstellt. Unter Berücksichtigung der errechneten Eignung für Fotovoltaik und Solarthermie wurde die Nutzung erneuerbarer Ener­ gien in das 3D-Modell integriert (» Abbildung 5). Außerdem wurden Wirtschaftlichkeitsberechnungen für verschiedene Energiesysteme, unter anderem Erdwärme, Luftwärme, Gas mit Solar- thermie, umgesetzt. In Hinsicht auf Primärenergiebedarf, CO2-Emissio- nen, Heizwärmebedarf und Amortisation fand ein Vergleich statt, wel- ches System für welches Gebäude am besten geeignet ist. Fazit Insgesamt konnten durch die solarenergetische Bauleitplanung unter Berücksichtigung stadtplanerischer Gegebenheiten die Gebäude opti- mal für die solare Nutzung angepasst werden. Vorteile sind eine ver- stärkte Nutzung regenerativer Energien, die Förderung dezentraler Energieversorgung und eine Energie- und Kosteneinsparung. Die ­solarenergetische Bauleitplanung bewirkt ein positives Image und gute Vermarktungsmöglichkeiten, ermöglicht eine genauere und umfassen- dere Planung für Kommunen und leistet einen Beitrag zu Klimaschutz und Nachhaltigkeit. IP SYSCON GmbH Dorothea Ludwig Mareike Schoof www.ipsyscon.de www.publicsolar.de ++ Abbildung 2: Einstrahlung auf Fensterbänder Abbildung 3: Solarer Gewinn der 1. Variante Abbildung 4: Solarer Gewinn der optimierten 2. Variante Abbildung 5: 3D-Visualisierung der optimierten Planung mit Nutzung erneuerbarer Energien Abbildung 1: Planungsstand in 3D

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