Solar Decathlon Europe - levelup

Der Solar Decathlon ist ein internationaler Wettbewerb, bei dem Studententeams ein Solarhaus unter zehn Wettbewerbskriterien entwerfen, bauen und betreiben. Zu Projektende werden die Gebäude der Öffentlichkeit präsentiert, in den Disziplinen bewertet und die Sieger ermittelt.

Hintergrund des Projekts

Der Gebäudesektor zählt mit ca. 40 % Energieverbrauch und 36 % aller CO₂-Emissionen zu den größten Energieverbrauchern. Der alternde Gebäudebestand der EU (ca.35 % der Gebäude sind 50 Jahre oder älter) trägt dazu bei, dass nahezu drei Viertel aller Gebäude als energieineffizient eingestuft werden. Um die übergeordneten klimapolitischen Ziele zu erreichen, soll daher der heutige Gebäudebestand der EU bis zum Jahr 2045 in einen nahezu klimaneutralen Zustand überführt werden. Dies ist nur durch die energetische Sanierung des Gebäudebestandes zu erreichen, da 90 % des Gebäudeenergiebedarfs mit Baujahr 2000 und älter entfallen. Neben der Dekarbonisierung müssen neue Lösungen entwickelt werden, um den steigenden Bedarf an bezahlbaren Wohnraum gerecht zu werden. Bereits 77,3 % der deutschen Bevölkerung wohnt in Städten, Tendenz steigend.

Aus diesen Gründen wurde für die Teilnahme an dem SDE 21/22 übertragbare und adaptierbare Sanierungskonzepte für Mehrfamilienhäuser der 1950er bis 1970er Jahre entwickelt, die den größten Anteil im deutschen Gebäudebestand ausmachen. Der Bestand weißt häufig einen hohen Energieverbrauch auf und ist sanierungsbedürftig. Die energetische Sanierung und Aufstockung in Holzmodulbauweise bietet die Möglichkeit, einen messbaren Beitrag zur Klimaneutralität des Gebäudebestandes und zur Nachverdichtung in Städten mit bezahlbaren Wohnraum (ohne weiteren Flächenverbrauch) zu liefern. Das Team levelup konzeptionierte im Rahmen der Design Challenge für die Bauaufgabe „Sanierung und Aufstockung“ ein Entwurfs- und Energiekonzept für ein Gebäude der Siedlungswerke Nürnberg samt urbanem Kontext, das dem Gedanken der Klimaneutralität folgt.

In der Building Challenge wählte das interdisziplinäre Team eine repräsentative Wohneinheit aus dem Gesamtgebäudeentwurf aus und baute ein voll funktionsfähiges, zweistöckiges Solarhaus – die sog. House Demonstration Unit - im Maßstab 1:1. Das Wohngebäude wurde zu Wettbewerbsende auf dem Solar Campus im Mirker Quartier in Wuppertal betrieben und anhand von zehn Disziplinen bewertet: Architektur, Gebäudetechnik & Bauphysik, Energieperformance, Realisierbarkeit & Sozial-ökonomischer Kontext, Kommunikation & Bildung, Nachhaltigkeit, Komfort, Funktion, Urbane Mobilität und Innovation.

Projektziel

· Innovative Nachverdichtung im urbanen Raum mittels Aufstockung von Bestandsgebäuden der 1950er bis 1970er Jahre in Holzmodulbauweise und hohem Vorfertigungsgrad

· Umbau zu klimaneutralen Gebäuden über den gesamten Lebenszyklus als Beitrag zum Ziel der Europäischen Union eines nahezu klimaneutralen Gebäudebestands bis 2045

· Kreislauffähige Konstruktionen aus nachwachsendem, biogenem, CO₂-speicherendem Baustoff Holz und rezyklierten bzw. rezyklierbaren Materialien

· Maximierung der Eigenstromnutzung aus erneuerbare Energien am Gebäude / Quartier

· Nachhaltige Mobilität durch Vermeidung von Individualverkehr und Einbindung der
E-Mobilität in die gebäudeintegrierte Stromerzeugung

· Erweiterung des städtischen Grünanteils durch gebäudeintegrierte Begrünung (Biodiversität)

· Weiterentwicklung der digitalisierten Planungs- und Bauprozessketten vom Aufmaß über den Entwurf und die Fertigung bis zur Montage (Building Information Modeling, BIM)

· Entwicklung von nachhaltigen Finanzierungskonzepten mit dem Ziel der Steigerung der Sanierungsrate und Erstellung von bezahlbarem Wohnraum

· Intensivierung des Dialogs der am Bau beteiligten Akteure

· Innovative Lehrkonzepte durch interdisziplinäre Projektarbeit mit realer Umsetzung und Einbindung der Studierenden in die aktuellen Herausforderungen im Gebäudesektor

Projektablauf

In dem Projekt wurde zu Beginn in themenübergreifenden, interdisziplinären und studentischen Arbeitsgruppen ein architektonischer Gesamtentwurf für die Aufstockung eines Gebäudes im Nürnberger Stadtteil Ludwigsfeld erarbeitet. Alle Planungen folgten unter den Leitgedanken der Klimaneutralität und dem kreislauffähigen Bauen. Darüber hinaus wurden Mobilitäts-, Sharing und Finanzierungskonzepte mit dem Ziel entwickelt, urbane Räume zukunftsfähig zu transformieren und die Sanierungsrate im Bauwesen langfristig zu erhöhen.

Aus diesen Gründen lag unser Fokus im Wettbewerb auf übertragbare und adaptierbare Konzepte, die mit Hinblick auf die Klima- und Energiekriese, sofort umsetzbar sind. Im Gegensatz zu anderen Wettbewerben lautet das Prinzip des Solar Decathlon „design – built – operate“: Deshalb wurde auf Grundlage des Entwurfs- und Energiekonzeptes ein repräsentative Wohneinheit aus dem Gesamtgebäudeentwurf ausgewählt und dank moderner BIM-Methoden ein voll funktionsfähiges Haus geplant und in Rekordzeit gebaut.

Neben den offiziellen Wettbewerbskriterien spielten die Selbstorganisation, die Finanzierung und die Akquise von Projektpartnern aus der Industrie und Forschung eine ebenso wesentliche Rolle. Nach einer Corona-bedingten verlängerten Projektlaufzeit präsentierten nach drei Jahren Projektlaufzeit 16 von 18 Teams aus elf Ländern ihre sogenannten House Demonstration Units in einer zweiwöchigen, öffentlichen Endausscheidung auf dem Solar Campus in Wuppertal. Mit über 115.000 internationalen Besuchern fand der Wettbewerb das erste Mal in Deutschland statt und feierte sein 20-jähriges Jubiläum. Neben einem ersten Platz in der Kategorie „Energy Performance“ konnte sich das Team auch über zwei zweite Plätze in den Disziplinen „House Functioning“ und „Comfort“ freuen.

Darüber hinaus gewann das Team die beiden Sonderpreise „Indoor Air Quality Award“ und den „Sustainable Architectural Lightning Award“. In Summe konnte sich das Team mit dem 6. Gesamtplatz nach der erfolgreichen Teilnahme als Vizeweltmeister beim Solar Decathlon Europe 2010 in Madrid im Spitzenfeld platzieren.

Innovation

· Die Energiewende voranbringen: Ganzheitliche Lösungen für die Herausforderungen der Energiewende, wobei unter anderem innovative Ideen zur Effizienzsteigerung und der Integration erneuerbarer Energien in den Nachfragesektoren ein hohen Stellenwert beigemessen wurde.

· Den Industriestandort stärken: Das Aufgreifen sinnvoller und neuer Trends, wie der Digitalisierung. Ferner wurden Technologiekompetenzen an der Hochschule und bei den Projektpartnern ausgebaut, sowie Exportchancen von Energietechnologien erhöht.

· Gesamtgesellschaftliche Risikovorsorge: Worunter die internationale Anwendbarkeit von hocheffizienten und erneuerbaren Technologien zu verstehen ist.