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Deutsche Mitarbeit im ECBCS-Annex RAP-RETRO. Teil A: Einfluss des Benutzerverhaltens auf das energetische und raumklimatische Verhalten von Gebäuden. Teil B Weiterentwicklung von WUFI Plus zur einfachen thermischen Gebäudesimulation für die Praxis. IBP-Bericht HTB-025/2014

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[Quelle: https://edocs.tib.eu]

Im Rahmen des Projekts wurden die Messergebnisse verschiedener Messprojekte zu einer Datenbank mit einheitlicher Datenbankstruktur zusammengefasst. Dadurch wird die Auswertung und Bewertung des Nutzerverhaltens auf statistisch gesicherter Basis möglich. Zusammen mit der Recherche zum Stand der Forschung bezüglich Nutzerverhalten bei Fensterlüftung konnte basierend auf den Daten in der Datenbank ein neues Fensteröffnungsmodell für Wohngebäude entwickelt werden. Weitere Auswertungen der Datenbank ermöglichen Rückschlüsse über das Nutzerverhalten in deutschen Wohngebäuden, die zum einen zur Verbesserung des Gebäudebetriebs dienen können, zum anderen als Randbedingung in der Gebäudesimulation verwendet werden. Zur Abbildung des Einflusses der Fensteröffnung wurde ein Luftknotenmodell entwickelt und implementiert. Dieses ermöglicht die Berechnung der Luftvolumenströme in Abhängigkeit des Winddrucks und der Druckunterschiede (z.B. durch Temperaturunterschiede) ins und innerhalb des Gebäudes. Das Teilmodell zur einseitigen Fensterlüftung wurde nach Literaturrecherche und experimenteller Prüfung erweitert. Somit kann gemäß Vorhersage der Fensteröffnungswahrscheinlichkeit und der Fensteröffnungsdauer als Ergebnis des Fensteröffnungsmodells der resultierende Luftwechsel berechnet werden. Über diese stochastische Eingangsgröße wird deren statistischer Einfluss auf Gebäudenergiebedarf, Komfortbedingungen und Schadensfreiheit der Gebäudehülle ermittelbar. Neben dem Fensteröffnungs- und Gebäudedurchströmungsmodell wurden verschiedene Bauphysik- und Anlagentechnikmodelle entwickelt und validiert. Diese wurden in die Software WUFI Plus implementiert und getestet. Die Datenbanken der Software wurden erweitert, speziell wurden die Bauteilaufbauten des DENA Bauteilkatalogs als auch die Materialdaten der MASEA Datenbank in die WUFI Datenbank mit aufgenommen. Gemeinsam mit der Erweiterung der Behaglichkeitsbewertung steht mit WUFI Plus ein Werkzeug für die integrale Bewertung von Energiebedarf, Komfort und hygrothermischem Gebäude- und Bauteilverhalten zur Verfügung. Zur Verbreitung des Einsatzes solch fortschrittlicher Designwerkzeuge wurde eine deutsche Sprachversion der Software entwickelt und dokumentiert. Diese steht als rein thermische Version kostenfrei zur Verfügung und wird an das Lernnetz Bauphysik angebunden. Die aktive Teilnahme am IEA ECB Annex 55 mit Subtaskleitung des Subtask 4 (Guidelines) und die Einbindung der Projektergebnisse für die anderen Subtasks des Annexes, sowie die zahlreichen im Rahmen des Projekts entstandenen Veröffentlichungen und Abschlussarbeiten unterstützen die Ergebnisverbreitung. Durch die Weiterentwicklung der Software WUFI Plus (Therm) ist eine Verbesserung der Vorhersagequalität und Planungssicherheit sowle eine Risikobewertung des hygrothermischen Gebäude- und Bauteilverhaltens erreicht. Die Ausweitung der Anwendung dynamischer Gebäudesimulation mit Bewertung verschiedener Einflüsse auf Energiebedarf und Raumluftqualität wird durch einfache deutschsprachige Benutzeroberfläche und frei verfügbare Software sichergestellt. Die Zukunft beim Gebäudebetrieb wird von größerer Dynamik (lnstationarität) als bisher üblich geprägt sein. Einerseits wird die Energiebereitstellung, z.B. durch Solaranlagen und Windkraft, stärkeren Schwankungen unterworfen sein, andererseits werden vor allem weniger gut gedämmte Gebäude stärker bedarfsorientiert und damit intermittierend betrieben werden um Energiekosten zu sparen. Zukunftsfähige dynamische Simulationsmodelle müssen deshalb in der Lage sein, den kompletten instationären Energiehaushalt eines Gebäudes korrekt zu beschreiben. Um Entwicklungen wie den Entwurf und die Zertifizierung von Null- und Plusenergiegebäuden zu begleiten, muss neben der Interaktion von Gebäuden, Anlagen und Nutzung auch die Produktion und der Verbrauch elektrischer Energie abgebildet werden. Hieraus ergeben sich interessante Zukunftsperspektiven.

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Bücher, Broschüren

Jutta Albus, Kirsten Hollmann-Schröter, Felix Lowin, Matthäus Johann Nowak
Systematisierte Planungs- und Bauprozesse
Hintergründe, Strategien und Potenziale industrieller Vorfertigungstechnologien.
2021, 208 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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Annette Hafner
DBU Bauband 4: Wohnquartier in Holz
Bauband, Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Band 4
Mustersiedlung in München
2020, 112 S., zahlreiche Abbildungen, Diagramme und Zeichnungen, Softcover
Detail

 

 

Die ökologische Mustersiedlung auf einem ehemaligen Kasernengelände in München setzt neue Maßstäbe im Holzbau. Verschiedene Holzbauweisen und Gebäudetypen bis zu sieben Geschossen werden dort an acht Bauprojekten nebeneinander erprobt mit dem Ziel einer abschließenden wissenschaftlichen Bewertung. So kommen Holzskelett-, Holzrahmen- und Holzhybridbauweisen zum Einsatz. Die enge Kooperation mit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) und Forschungsaufträge der Ruhr Universität Bochum (RUB) und der Technischen Universität München (TUM) gewährleisten eine fundierte Auswertung der baubegleitenden Monitorings. Das Projekt leistet über die Realisierung von Wohnraum hinaus einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz und zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung. Das neue Quartier wird, eingebettet in die umgebende Parklandschaft, auch ein attraktives Angebot an sozialer, kultureller und kommerzieller Infrastruktur bieten. Bauband 4 stellt die acht Gebäudetypen vor und untersucht im Detail die Potenziale der unterschiedlichen Bauweisen.

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Band 3. wohnen 60 70 80
Junge Denkmäler in Deutschland
2020, 224 S., 315 col. ill. 280 mm, Hardcover
Deutscher Kunstverlag

 

 

Der Band bietet erstmals einen Überblick über die in Deutschland als Denkmäler erfassten Wohngebäude und Siedlungen dieser Zeit. Auf einer breiten Materialbasis werden damit zahlreiche eindrucksvolle Gebäude verschiedener Bereiche, darunter Einfamilienhäuser, Siedlungen, Hochhäuser und Experimentalbauten, neu in die aktuelle Forschungsdiskussion eingebracht. Angesichts der aktuellen Umbauwelle rückt das Buch eine Architekturepoche in den Fokus, deren Denkmalqualität noch nicht selbstverständlich akzeptiert ist. Die gut dokumentierten Gebäude erzählen anschaulich die Geschichte des Bauens und Wohnens in der jungen Bundesrepublik und der DDR. Das Buch ist reich bebildert und wendet sich neben den Fachleuten auch an ein breiteres Publikum.

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Wohnen in der Nachkriegsmoderne
DKV-Edition
Siedlungen in der Region Rhein-Main
2020, 104 S., 80 col. ill., Softcover
Deutscher Kunstverlag

 

 

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Stefan Forster Architekten
Wohnungsbau 1989-2019
2020, 342 S., 256 farb. u. 108 schw.-w. Abb. u. Pläne. 30 cm, Hardcover
Park Books

 

 

Das Büro Stefan Forster Architekten beschäftigt sich seit seiner Gründung vor 30 Jahren mit dem Wohnungsbau. Einen Ausgangspunkt bildete die Sanierung von Plattenbauten im Zuge des Stadtumbaus Ost: In Leinefelde galt es, in einer schrumpfenden Stadt Strategien für eine kommunale Erneuerung zu finden. Für das Haus 07 wurde das Büro unter anderem mit dem Europäischen Städtebaupreis ausgezeichnet. Von hier spannt sich der Bogen der langjährigen Auseinandersetzung mit dem grossstädtisch-verdichteten Wohnen auf: vom kommunalen Grossblock über das Stadthaus auf der kleinen Parzelle bis zum Umbau von Büro- und Verwaltungsgebäuden. Die erste umfangreiche Monografie des Frankfurter Büros zeigt auf, wie Stefan Forster Architekten lange vor der heutigen Wohnungskrise die Standards im Wohnungsbau weiterentwickelte. Im Zentrum des Buchs stehen 30 Projekte in Frankfurt am Main, Düsseldorf, Mannheim, Berlin, Leinefelde und Halle (Saale), die exemplarisch auch als Beitrag zur Diskussion über Qualitäten im Wohnungsbau stehen können.

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Forschungsberichte

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Wolfram Jäger, Angelika Mettke, Hassan Youssef, Stephanie Schmidt, Viktoria Arnold, Christian Matthes, Jakob Fischer
Entwicklung und Anwendung von komplett demontablen Wohneinheiten aus ressourcenschonendem Beton - RC-WE-Modul
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3192
2020, 297 S., 291 Abb. u. 36 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Demonstration einer massiven, modularen, transportablen und voll demontablen/recyclinggerechten Wohneinheit für die schnelle Bereitstellung von Wohnraum und ggf. temporären Unterkünften, die am Ende ihrer Nutzungszeit umsetzbar sind. Dabei waren die Anforderungen der Next-Generation-Buildings zu erfüllen und Stoffkreisläufe nach dem Prinzip Cradle to Cradle (kreislaufgerechtes Bauen auf Bauteilebene) zu schließen, d. h. flexibel (schnell, demontierbar, anpassungsfähig etc.), schadstofffrei und ressourcenschonend mit System (modulare Bauweise) zu bauen. Dazu gehören die sortenreine Trennbarkeit und die Wiederverwendbarkeit ganzer Bauteile des Rohbaus sowie deren nachhaltige Herstellung durch die Nutzung von Recyclingmaterial. Einmal hergestellt, befinden sich ganze Module im Nutzungskreislauf ohne eine Zerstörung am Nutzungsende. Daher wird mit der Wiederverwendungsoption ein Beitrag zur Werterhaltung geleistet (Upcycling). Bei dem Projekt standen die Erprobung der erarbeiteten Grundlagen und die Optimierung von wiederholbaren, adaptiven Konstruktionslösungen sämtlicher Gebäudeteile im Mittelpunkt.

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Jutta Albus, Hans Drexler
PREFAB HOUSING
Untersuchung von Produktionsprozessen im Hinblick auf Effizienzsteigerung und Kostensenkung für bedarfsgerechten Wohnraum
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3195
2020, 71 S., 48 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In dieser Studie werden industrielle Fertigungsprozesse für Bausysteme mit hohem Vorfertigungsgrad im Hinblick auf ihr Potenzial zur Schaffung von kostengünstigem und hochwertigem Wohnraum untersucht. Im Fokus steht nicht das Gebäude als Produkt, sondern die Produktion der Subsysteme und deren Zusammenspiel. Gegenstand der Untersuchungen sind Systeme, zu deren Referenzdaten Zugang besteht und aktuelle Produktionsverfahren, die den vorgefertigten Wohnungsbau repräsentieren. In der best-practice Studie wird nicht nur die Konstruktion eines Gebäudes, sondern auch die Produktionskette einer genauen Analyse unterzogen. 4 bis 6 Referenzprojekte ausgewählter Firmen werden einer einheitlichen Analyse von Produktionszeiten und Kostenanteilen unterzogen. Die Analyse der Produktion der baukonstruktiven Bereiche zusammen mit der Betrachtung von Montage, Fertigungs- und Bauzeiten sowie Kostenanteilen lässt eine Bewertung des Gesamtsystems und des Optimierungspotenzials für künftige Umsetzungen und Veränderungen der Stückzahlen ableiten. Die Herstellungsmethoden und der Grad der Vorfertigung werden untersucht und in Verhältnis zu den Kosten und Qualitäten gesetzt. Ein Vergleich der Systeme und Materialien kann Grenzen und Potenziale der Systeme aufzeigen. Die Baukonstruktionen sollen zum einen im Hinblick auf die besonderen konstruktiven und bautechnischen Anforderungen im Wohnungsbau betrachtet werden, zum anderen sollen die Gebäudetypologien und Gebäudeklassen benannt werden, für deren Einsatz sie sich eignen.

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Michael Prytula, Susanne Rexroth, Manuel Lutz, Friedrich May
Cluster-Wohnungen für baulich und sozial anpassungsfähige Wohnkonzepte einer resilienten Stadtentwicklung
Abschlussbericht, Dezember 2019.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3175
2020, 291 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Demografische und soziale Veränderungen wirken sich auf Wohnstrukturen aus. Besonders auffällig ist die Zunahme an Ein-Personen- Haushalten. Schrumpfende innerstädtische Baulandreserven und konjunkturell bedingt steigende Baukosten beeinflussen den Wohnungsmarkt. Neue Wohnformen wie Cluster-Wohnen und Wohnungstypologien wie Cluster-Wohnungen können auf damit einhergehende geänderte Bedarfe und Bedürfnisse an Wohnraum reagieren. In einem mehrstufigen Arbeitsprozess wurden die planerischen, baulich-konstruktiven, wohn-soziologischen, ökonomischen und rechtlichen Dimensionen untersucht. Für die Untersuchung von Cluster-Wohnungen war es zunächst erforderlich, eine Eingrenzung des Phänomens vorzunehmen. Um aus der Vielfalt der unterschiedlichen Varianten die wesentlichen Charakteristika herauszuarbeiten waren die vorhandenen Definitionen näher zu spezifizieren. Zusätzlich zu den Kriterien "privater Einheiten mit Bad und ggfs. Küche" sowie "gemeinschaftlich genutzter Räume" werden dazu zwei weitere wesentliche bauliche und soziale Kriterien berücksichtigt: integrale Erschließung durch gemeinschaftliche Flächen und selbstorganisiertes gemeinschaftliches Zusammenleben. Mit dem Vergleich von Cluster-Wohnungen in acht Fallbeispielen wurden die charakteristischen Merkmale systematisch erfasst und die Bedingungen für die Realisierung benannt. Die Diskussion Resilienz-spezifischer Qualitäten zeigt, dass Cluster-Wohnen und Cluster-Wohnungen zentrale Eigenschaften resilienter Systeme besitzen.

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Hans Drexler, Filipa Almeida, Marie Deilmann, Frederik Ehling, Anna Rehfinger, Philip von Rüdiger, Tobias Götz, Tobias Riehle, Tobias Brüggemann
Holz: Form- und kraftschlüssig
Entwicklung eines Voll-Holz-Bausystems mit form- und kraftschlüssigen geometrischen Verbindungen
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3215
2020, 233 S., 123 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit der Entwicklung eines reinen Holzbausystems, das sich auch für den mehrgeschossigen Wohnbau eignet, soll nachgewiesen werden, dass auch ohne den Verbund mit Beton oder Stahl leistungsfähige Konstruktionen errichtet werden können. Zudem werden sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile des Baustoffes Holz gegenüber anderen Bauweisen dargelegt. Das Forschungsprojekt hat die Entwicklung eines Tragsystems für den mehrgeschossigen Wohnungsbau zum Ziel, das ohne den Einsatz von metallischen Verbindungsmittel allein mit form- und kraftschlüssigen Verbindungen hergestellt werden kann. In einer Konzept- und Entwicklungsphase wurden grundlegende Parameter für die Systementwicklung definiert. Allgemeine Anforderungen an den Holzbau und den Wohnungsbau bilden dabei einen ersten Rahmen für die Anwendung des Materials und des Systems. In prototypischen Testaufbauten wurden Zwischenstände der Systementwicklung erprobt. Es wurden zwei Rastermodule als Demonstrationsbau errichtet. Die Betrachtung des globalen Tragwerks wurde durch die Entwicklung eines Bemessungstools vertieft, mit dessen Hilfe Bauteile der primären Holzkonstruktion dimensioniert und somit überschlägige Holzmengen für eine Gesamtkonstruktion ermittelt werden können.

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Karsten Tichelmann, Annekatrin Koch
energy+Home2.0 - Effizienzhaus Plus im Gebäudebestand
Vergleichende technologische, ökologische und ökonomische Untersuchung der Umwandlung von identischen, bewohnten Geschosswohnungsbauten
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3107
2019, 261 S., 225 Abb., 20 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der klimaneutrale Baubestand bis 2050 wird mit den aktuellen Maßnahmen nicht erreicht. Gleichzeitig fehlen zurzeit eine Million Wohnungen. Ein entscheidendes Potenzial liegt in Geschosswohnungsbauten von 1949-1978. Da sie meist vermietet und bewohnt sind, fällt die Sanierungsquote jedoch nur gering aus. Bislang mangelt es an Lösungen und dem Wissen, wie man sie energetisch, ökologisch und ökonomisch sinnvoll in die Zukunft führen kann. Am energy+Home2.0 wird gezeigt, wie für einen repräsentativen Geschosswohnungsbau der Baualtersklasse 1949-1978 eine CO2-neutrale Energieversorgung wirtschaftlich umsetzbar ist und mit der Schaffung von neuem Wohnraum ohne zusätzliche Flächenversiegelung verbunden werden kann. Dabei geht eine architektonische Aufwertung der äußeren Erscheinung und der inneren Struktur mit der Umwandlung in ein emissionsfreies, zeitgemäßes Wohngebäude einher. Anhand von zwei bewohnten, bautypologisch repräsentativen Geschosswohnungsbauten (Bj. 1956) werden drei verschiedene Szenarien entwickelt und untersucht: eine Sanierung nach Energieeinsparverordnung, eine Sanierung zum Effizienzhaus Plus nach BMU sowie eine Aufstockung und Sanierung zum Effizienzhaus Plus nach BMU.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Zettel, Barbara
Temporäre Wohnungen in Barcelona
Detail, 2020

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Thiels, Gabriele
Datscha vom Feinsten. Haus in Berlin-Zehlendorf. Ein Familiendomizil von Kersten Kopp Architekten in Berlin
Häuser, 2020

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Meyer, Klaus
Haute Couture. Haus Gables, Atlanta/USA. In Atlanta realisierte Architektin Jennifer Bonner ihr Wohnhaus - ein extravagantes Erstlingswerk
Häuser, 2020

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Flagge, Ingeborg
Kleine Qualitäten. Wohnen genießen
Betonprisma, 2020

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Graewe, Christina
Vielschichtiger Lückenschluss. Baulücke in Berlin/rundzwei Architekten
Baumeister, 2020

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