Prognostizierte Klimaveränderungen, das EU-Klimaschutzpaket 2020 und die Tatsache, dass ein Grossteil deutscher Klimagase durch Haushalte ausgestossen wird, beschreiben die Notwendigkeit, städte- und hochbauliche Konzepte zu entwickeln, die es erlauben, Wohneinheiten ohne nennenswerte CO2-Emissionen zu betreiben. Was wie ein fernes Zukunftsszenario klingt und für viele meist nur unter enormen Aufwendungen oder aber grossen Entbehrungen vorstellbar bleibt, ist möglich, ist Gegenwart!Die technologische Möglichkeit besteht bereits und werden ihre Potenziale richtig genutzt und kombiniert, ist ein Quartier unter der Massgabe Nullemission auch an einem schwierigen Standort samt Bestandeinbindung und ohne (Komfort-) Einbussen im Vergleich zu anderen Siedlungsprojekten entwickelbar. Die vorliegende Studie zeigt ein umfassendes, architekturbasiertes Energiekonzept mit entwerferischen, verbrauchssenkenden und versorgungstechnischen Massnahmen sowie eine rechnerische Bilanzierung mit dem Ziel der Nullemissionssiedlung. Eine Neukonzeption des aus der Nachkriegszeit stammenden Wohnquartiers 'Am Müggenberg' in Arnsberg-Neheim bildet nach eingehender Analyse vorhandener Potenziale und unter Berücksichtigung städtebaulich-qualitativer Faktoren wie Bebauungsvarianz, Aufenthaltsqualität, Verkehrskonzept und Infrastruktur sowie einer architekturintegralen Konzipierung die Grundlage eines rechnerischen Nachweises einer jährlichen Netto-Nullemissionsbilanz. Dabei vereint der Rohstoff Holz die verschiedenen Felder Umfeld, Baukonstruktion, Ökologie und Energieversorgung. Übergreifend stellt sich die Nachhaltigkeit als gelebte und gebaute Verantwortung in den Vordergrund und schliesst dennoch keine demographische oder soziale Klientel aus. Beschriebene städtebauliche Ansätze verbinden sich mit der ökologischen Haltung des Entwurfsziels und unterstützen das gemeinschaftliche Zusammenleben. Dem möglichen Bewohner werden keine befremdenden Komforteinbussen auferlegt, stattdessen bieten viele energetisch sinnvolle Wege ein Plus an Service und Gemeinschaft. Angedachtes verdichtetes Bauen gilt zwar als Indikator ökologischer Siedlungen, doch führt dies bei der den architektonischen Grundüberlegungen folgenden energetischen Grobanalyse samt Aufstellung aller Verbrauchs- bzw. Bedarfsbereiche zu Sorgen. So zeigt sich, dass der Gesamtprimärenergiebedarf enorm stromdominiert ist und das Ziel einer ausgeglichenen Netto-Jahresenergiebilanz ohne eine konsequente Reduzierung des Heizwärmebedarfs sowie der elektrischen Energie in allen technischen, versorgungsrelevanten und haushaltseigenen Sektoren nicht erreichbar wäre. Neben bekannten aber dennoch ambitionierten Wegen zur Wärmeenergieeinsparung werden diesen daher vor allem Konzepte zur Seite gestellt, die helfen, elektrische Energie in Höhe von über 30% einsparen zu können. Hierbei gilt es speziell diese Erkenntnis architektonisch umzusetzen, was neue Ideen für den Wohnsektor bedeutet. Als elementarer Punkt in Städte- und Hochbau rückt daher neben dem Verhältnis zwischen Wohnflächen bzw. Bewohner zu aktiv nutzbarer Dachfläche die strikte Vorhaltung geeigneter und unverschatteter Flächen für aktive Solarnutzung sowie architektonisch beeinflussbare Stromeffizienz in den Fokus.

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Inhaltsverzeichnis

Emissionslos Wohnen	1
1 Abstract	3
2 Prolog	3
3 Inhalt	5
Abbildungsverzeichnis	6
Tabellenverzeichnis	10
4 Der Entwurf und sein Umfeld	12
Die Umgebung südliches Neheim	12
Fokus Quartier „Am Müggenberg“	12
Erkenntnisse SWOT-Analyse	15
Gebäudebestand	15
Wohnungsmarkt und demographischer Wandel	17
Die Genossenschaft als Partner	19
Infrastruktur	20
Freiraumqualitäten	21
Quartiersgeschichte	22
Energieversorgung	23
Swotgrafik	23
5 Zielsetzung Nullemission	24
6 Der Entwurf „Flexibel wohnen, aktiv leben, ökologisch siedeln“	25
Städtebau	26
Hochbau	32
Neubau Reihen- und Doppelhaus	32
Mehrfamilienhäuser	34
Einfamilienhäuser	37
Bestandssanierung	37
Die Siedlung in Zahlen	40
7 Energetische Voranalyse und Erkenntnisse	43
Vorläufiges Energiekonzept	43
Entwerferische Ideen	44
Energieeinsparung	45
Energieversorgung	46
Gebäudetypologie	47
Grobanalyse des Endenergiebedarfs	48
Bedarfsermittlung Heizwärme	48
Bedarfsermittlung Warmwasser	51
Bedarfsermittlung elektrische Energie	52
Erkenntnis aus Grobanalyse	52
8 Genauere energetische Betrachtung	54
Maßnahmen Stromeinsparung	54
Einsatz von Energiesparlampen	56
„Komplettschalter“ gegen Stand-by-Betrieb	57
Serviceeinheiten	58
Weitere energiesparende Geräte	60
Energieeffiziente TGA	60
Nutzerverhalten	60
Stromversorgung und -gewinnung	62
Aktive solare Energienutzung	63
Verschattung der PV-Anlagen	63
Weitere energetische Parameter	65
Passive solare Energiegewinne	65
Systemverluste	68
Erkenntnis: Stromsparen lohnt sich	69
Neue Bilanzierung	70
9 Versorgungskonzeption der Siedlung	70
Konzept 1 PV-Anlage und BHKW	71
Konzept 2 PV-Anlage und Holzpelletkessel	73
Konzept 3 PV-Anlage und Holzpelletkessel mit zentraler solarer Unterstützung	75
Konzept 4 PV-Anlage mit Holzpelletkessel und dezentraler Warmwassererwärmung	78
Energiekonzept des Quartiers Am Müggenberg	80
10 CO2-Bilanzierung	82
11 Fazit	85
12 Literaturverzeichnis	88
13 Anhang	91
Siedlungseingriff in Zahlen	91
Die 5091m2 Photovoltaikanlagen aufgeteilt auf die Dachflächen	93
Werkzeug- und Softwarebetrachtung (Ecotect, Bilanz/EnEV)	93
Ecotect	93
Bilanz	95
Beispielhafte Simulation von Fassadenverschattungen	96
Bauphysikalische Überlegungen für die Bilanzierung	100
Opake Bauteile	100
Außenwand	101
Wand gegen Unbeheizt	101
Hausdach	102
Bodenplatte gegen Erdreich	102
Decke gegen Außen	103
Transparente Bauteile	103
Beispielrechnungen zur Stromersparnis durch energieeffiziente Haushaltsgroßgeräte	103
Waschmaschine	104
Wäschetrockner (elektrisch)	104
Kühlschrank	104
Spülmaschine	105
Tabellen zur energetischen Analyse	105
Gebäudetypologie	106
Grobanalyse	106
Feinanalyse	107
Versorgungskonzeption	109