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Vanessa Happ: Grüne Mitte Wasserburg am Inn

Perspektiven einer Altstadterweiterung mit der Verknüpfung von Ökologie, Nachhaltigkeit und CO2-Neutralität

 
Energieeffizientes Planen und Bauen – E2D
happ

Projektbeschreibung

Bachelorarbeit Vanessa Happ, WS 2020-21
Integraler Entwurf mit Schwerpunkt ökologischer Städtebau
Betreuung: Prof. Georg Sahner, Prof. Dr. Wolfgang Nowak
Studiengang: Energieeffizientes Planen und Bauen – E2D

Aus der Aufgabenstellung:

"Das zu bearbeitende Areal befindet sich im westlichen Bereich der Altstadt um Wasserbug am Inn auf dem ehemaligen Bahnhofsgelände. Ziel dieser Abschlussarbeit war die Entwicklung eines städtebaulichen Entwurfes sowie eines Gebäudeentwurfes zur Erweiterung der momentanen Altstadt um Wasserbug am Inn.
In Bezug auf die Planung der Altstadterweiterung in Wasserburg am Inn sollten die Faktoren der Ökologie, der Nachhaltigkeit sowie eine CO2-Neutralität an erster Stelle stehen. Die Entwürfe sind demnach vom Einsatz erneuerbarer Energieen, einer stark ausgeprägten Mikromobilität und einer kompakten Gebäudetypologienweise geprägt. Ebenfalls wurde bei der Planung darauf geachtet, sowohl die Denkmäler der Stadt Wasserburg als auch größtmöglich den momentanen Bestand zu erhalten.

Zum Ort: Das Bearbeitungsgebiebt liegt in der Altstadt von Wasserburg am Inn. Die oberbayerische Kleinstadt lädt mit Ihrer historischen, natürlichen und idyllischen Art zum Verweilen ein. Die Altstadt ist geprägt von bunten gotischen Häusern, einigen Straßencafés und ist mit vielen kleinen Gassen versehen. Die Stadt Wasserburg begeistert ebenfalls durch ihre geschichtliche Entwicklung und den historischen Hintergrund. Ein weiteres und sehr eindrucksvolles Merkmal der Altstadt Wasserburg am Inn und demnach auch des zu bearbeitenden Areals ist die einzigartige Lage. Die Altstadt von Wasserburg am Inn liegt auf einer vom Inn umflossenen Halbinsel."

 
Schwarzplan der Altstadterweiterung „Grüne Mitte Wasserburg – GMW1“
Schwarzplan der Altstadterweiterung „Grüne Mitte Wasserburg – GMW1“

Erläuterung des Entwurfs (Vanessa Happ):

In Bezug auf die Planung der Altstadterweiterung in Wasserburg am Inn sollten die Faktoren der Ökologie, der Nachhaltigkeit sowie eine CO2-Neutralität an erster Stelle stehen. Der Entwurf ist demnach von erneuerbaren Energieen, einer stark ausgeprägten Mikromobilität und einer kompakten Gebäudetypologienweise geprägt. Ebenfalls wurde bei der Planung darauf geachtet, sowohl die Denkmäler der Stadt Wasserburg als auch größtmöglich den momentanen Bestand zu erhalten.

Städtebauliche Einbindung des „GMW1“ (Modell M 1:500)
Städtebauliche Einbindung des „GMW1“ (Modell M 1:500)
Visualisierung des Gebietes
Visualisierung des Gebietes
Geländeschnitt A – A
Geländeschnitt A – A

Nutzungsverteilung:
Das gesamte Areal wurde mittels einer Durchmischung unterschiedlicher Nutzungen geplant. Zumeist befinden sich in den unteren Geschossen der Gebäude Dienstleister- sowie Einzelhandelsgeschäfte. Über diesen wurden teilweise Büroflächen geschaffen, um Firmen und Unternehmern die Möglichkeit zu schaffen einen Standort in Wasserburg am Inn zu eröffnen. In den obersten Geschossen der Gebäude entstehen verschiedene Wohnungstypologien. In den Quartieren wurde sowohl auf eine Durchmischung von Einzelhandel wie beispielsweise kleine Läden und Dienstleistern wie Apotheken, Post Reisebüros und vielem mehr geachtet. Ebenfalls sind Flächen für die Belegung von Praxen in dem Entwurf beachtet worden. Durch die verschiedenen Nutzungen der einzelnen Quartiere soll eine vollständige Nutzung der Gebäude sowie Freiflächen generiert werden. Ebenfalls wurde darauf geachtet verschieden große Grundrisstypologien für unterschiedliche Funktionen, sowohl im Wohnungs- als auch Gewerblichensektor zu schaffen.

Nutzungsverteilung innerhalb des Areals
Nutzungsverteilung innerhalb des Areals

Mobilität:
Mobilität ist in Wasserburg am Inn ein wichtiger Aspekt, welcher einer Umplanung und Umstrukturierung bedürfen. Aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens wurde in dem Entwurf ein großer Aspekt auf die Reduzierung des momentan herrschenden PKW-Aufkommens gelegt. Bedingt durch den Leitgedanken wird möglichst viel der momentanen Bestandsituation zu erhalten, wurde bei dem Mobilitätsnetz darauf geachtet möglichst viele Bestandstraßen in das überplante Mobilitätsnetz einzubinden. Demnach wurde die Rampe des Areals erhalten, jedoch wurde der Kreisverkehr in zentraler Lage entfernt. Die Stadt Wasserburg erhält durch die Altstadterweiterung ein sehr gut ausgebautes Mikromobilitätsnetz, welches die Bewohner dazu verleiten soll Ihre Erledigungen, die Arbeit oder Freizeitaktivitäten mittels des Fahrrades aufzusuchen. Ebenfalls wurde bereits von der Stadt Wasserburg am Inn über die Errichtung einer Seilbahnstation nachgedacht. Dieser Gedanke findet sich in diesem Entwurf des Mobilitätsnetzes ebenfalls wieder. Die Besucher sowie Bewohner sollen demnach das Angebot der Seilbahn wahrnehmen und sich anschließend mittels eines Fahrradverleihs in der Altstadt fortbewegen können. Bei dem Mobilitätskonzept wurden ebenfalls Straßen vorgesehen, welche als Einbahnstraßen ausgeführt werden, um den Weg mit dem PKW deutlich länger zu gestalten, dies soll bewirken das die Bewohner und Besucher mehr Interesse an dem schnelleren und besser ausgebauten Mikromobilitätsnetzes bekommen und dieses intensiver nutzen. Ebenfalls wurde auf dem Mobilitätshub ein Fahrradparkaus errichtet. Der Mobilitätshub soll auch Elektro-Ladestationen sowohl für Elektro-Autos als auch für Elektro-Bikes aufweisen. Die Nutzung der Fahrradgarage soll für die Bewohner und Besucher kostenlos zur Verfügung stehen und über einen Fahrradverleih verfügen.

Mobilitätskonzept für die Altstadterweiterung, linke Abbildung 2D-Zeichnung des Mobilitätsmanagement, rechts 3D-Zeichnung mit geplantem Straßenquerschnitt
Mobilitätskonzept für die Altstadterweiterung, linke Abbildung 2D-Zeichnung des Mobilitätsmanagement, rechts 3D-Zeichnung mit geplantem Straßenquerschnitt

Dachflächennutzung:
Für die Dachflächen der neuen Gebäudekomplexe ist sowohl eine Dachbegrünung als auch die Platzierung von PV-Anlagen vorgesehen. Ebenfalls sollen einige der Dachflächen von den Bewohnern als Dachterrassen und für Urbangardening herangezogen werden. Um die Gemeinschaft zu Stärken und das Quartiersleben zu vereinen, sollen einige Dachflächen wie bereits erwähnt Urbangardening als Nutzung aufweisen. Hochbeeten sollen auf den Dächern der Gebäude Kräuter und Gemüsebeete entstehen, welche anschließend zur kleinen Selbstversorgung dienen sollen. Der Kontakt der Bewohner von der Stadt Wasserburg am Inn zu Ihrer Natur soll demnach weiter ausgebaut und geprägt werden. Diese Planung soll an das bereits in der Stadt vorhandene Programm „Essbare Stadt“ anknüpfen und den Anbau von Gemüse und Obst in Gemeinschaft weiter fördern. Ebenfalls wird mittels Versickerungsmulden an den Straßen Regenwasser gewonnen, welches durch vorgesehene Speicher (unterirdisch über das gesamte Gebiet verteilt) gesammelt werden kann. Das gewonnene Regenwasser wird anschließend mittels der Speicher zur Nutzung der Gebäude herangezogen (Toilettenspülung). Ebenfalls soll das Regenwasser zur Bewässerung der öffentlichen als auch privaten Grünflächen des Areals herangezogen werden können.

Dachflächennutzung der Altstadterweiterung „GMW-1“
Dachflächennutzung der Altstadterweiterung „GMW-1“
Freiflächennutzung des Areals unter Angabe der einzelnen Verwendungen
Freiflächennutzung des Areals unter Angabe der einzelnen Verwendungen
Zeichnerische Darstellung der zentral eingeplanten Parkanlage inklusive der zentralen Spielplatzanlage
Zeichnerische Darstellung der zentral eingeplanten Parkanlage inklusive der zentralen Spielplatzanlage

Durchlüftung:
Bei der Planung der Altstadterweiterung wurde auf eine ausreichende Durchlüftung der entstehenden Quartiere geachtet. Durch die neu entstehenden Gebäude sollen keine Minderung des Luftaustausches und der damit verbundene Abtransport von Schadstoffen auftreten und eine mehr als ausreichende Frischluftzufuhr des Areals garantiert werden. Ebenfalls wird durch die Durchlüftung eine Temperaturerhöhung in der Altstadt vermieden.

Durchlüftungskonzept der Altstadterweiterung
Durchlüftungskonzept der Altstadterweiterung
Überlagerung der Netzstrukturen
Überlagerung der Netzstrukturen
Detailausschnitt des Masterplanes (inklusive der Platzgestaltung)
Detailausschnitt des Masterplanes (inklusive der Platzgestaltung)

Nutzung Gebäude I:
Bei dem Gebäude, welches sich zentral in dem überarbeiteten Gebiet und direkt an dem großen öffentlichen Platz befindet, handelt es sich ebenfalls um eine Nutzungsmischung. Im Erdgeschoss wurde, direkt auf der Platzseite, eine Gastronomienutzung vorgesehen. Der kleinere der beiden Schenkel bietet im Erdgeschoss die Möglichkeit der öffentlichen Versorgung und sollte demnach mit einem kleinen regionalen Lebensmittelladen versehen werden. Bedingt durch die zentrale Lage und die Anbindung an die große Freianlage wurde in diesem Gebäude ebenfalls eine gemeinschaftliche Nutzung zur Stärkung des Quartierslebens vorgesehen. Dieser Bereich soll den Bewohnern die Möglichkeit für gemeinsame Veranstaltungen sowie Spiele und Freizeitbeschäftigungen bieten. In jedem Gebäude wurde ebenfalls auf Stellplätze für Fahrräder für die Bewohner und Arbeiter der Büros vorgesehen. Durch die Möglichkeit sein Fahrrad oder E-Bike an einem sicheren überdachten Ort abstellen zu können, sollen die Bewohner dazu angeregt werden mehr Wert auf das Fahrrad, statt auf den PKW zu legen.

Grundriss Erdgeschoss (links) und 1.Obergeschoss (rechts, viergeschossiges Gebäude mit Mischnutzung von Einzelhandel über Büroflächen sowie Wohnungen)
Grundriss Erdgeschoss (links) und 1.Obergeschoss (rechts, viergeschossiges Gebäude mit Mischnutzung von Einzelhandel über Büroflächen sowie Wohnungen)
Grundriss 2.Obergeschoss (links) und 3.Obergeschoss (rechts)
Grundriss 2.Obergeschoss (links) und 3.Obergeschoss (rechts)
Überlagerung der Nutzungsverteilung innerhalb des Gebäude I (Erdgeschoss bis 3. Obergeschoss; Einzelhandel, Dienstleistung, Büro, Wohnen sowie Gemeinschaft)
Überlagerung der Nutzungsverteilung innerhalb des Gebäude I (Erdgeschoss bis 3. Obergeschoss; Einzelhandel, Dienstleistung, Büro, Wohnen sowie Gemeinschaft)

Fassadengestaltung:
Für die Gestaltung der Fassade wurde ein schlichtes Design gewählt, welches sich in das momentan herrschende Erscheinungsbild der Altstadt eingliedert. Die Fassade ist ebenfalls teilweise mit einer Fassadenbegrünung vorgesehen. Hierbei soll das Mikroklima der Altstadt verbessert werden. Durch die Pflanzen der Begrünung kann Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft gebunden werden und Sauerstoff erzeugt werden. Durch die Blätter der Pflanzen wird eine Verdunstung von Wasser generiert, wodurch die Luftfeuchtigkeit gesenkt wird und zu einem besseren Städtebauklima beiträgt. Ebenfalls soll die Teilbegrünung der Fassaden an das in dem Entwurf eingeplante Biotop knüpfen. Die begrünte Wand bietet verschiedenen Insekten, Vögeln, Bienen und sonstigen Tieren einen Lebensraum.

Ost-Ansicht des Gebäude I (links) und West-Ansicht des Gebäude I (rechts
Ost-Ansicht des Gebäude I (links) und West-Ansicht des Gebäude I (rechts)
3D-Querschnitt C - C (links) und Querschnitt B - B (rechts)
3D-Querschnitt C - C (links) und Querschnitt B - B (rechts)
Visualisierungen des Gebäude I (sowohl Innenhof als auch Platz-Ansicht)
Visualisierungen des Gebäude I (sowohl Innenhof als auch Platz-Ansicht)

Die Altstadterweiterung sollte ebenfalls unterschiedliche Wohnungsgrundrisse schaffen, sodass sie für jedes Alter und jeden Familienstand einen passenden Wohnungstyp bieten kann. Hierfür wurde ein Gebäude rein für den Wohnungsbau ausgearbeitet, um die Durchmischung innerhalb des Gebäudes aufzeigen zu können.

Grundrisse des reinen Wohnungsbau-Gebäudes (Erdgeschoss bis 4. Obergeschoss)
Grundrisse des reinen Wohnungsbau-Gebäudes (Erdgeschoss bis 4. Obergeschoss)
Detailmodell im Maßstab 1:200 des Geschäftsgebäudes I aus der Altstadterweiterung
Detailmodell im Maßstab 1:200 des Geschäftsgebäudes I aus der Altstadterweiterung

Energienetz:
Bei der Planung der neuen Quartiere wurde die Energieverteilung mittels eines Wärmenetzes herangezogen. Durch eine gemeinschaftliche Wärmeversorgung können demnach Ressourcen und Energie gespart werden. Durch die Vermeidung einzelner privater Heizanlagen soll das Wärmenetz im Allgemeinen energieeffizienter arbeiten können. Zur Energieerzeugung wurde ein Blockheizkraftwerk mit Hackschnitzeln und einem ORC-Prozess gewählt. Der Organic-Rankine-Cycle-Prozess (ORC-Prozess) basiert auf dem Dampfkraftprozess zur Stromerzeugung unterscheidet sich jedoch bei dem verwendeten Arbeitsfluid, welches ein organisches Fluid statt Wasser ist.

Energienetz der Altstadterweiterung „Grüne Mitte Wasserburg – GMW1“
Energienetz der Altstadterweiterung „Grüne Mitte Wasserburg – GMW1“
Schematische Darstellung des Organic-Rankine-Cycle-Prozess (ORC-Prozesses)
Schematische Darstellung des Organic-Rankine-Cycle-Prozess (ORC-Prozesses)

ORC-Prozess:
In dem Wärmeübertrager wird das Arbeitsfluid (Thermoöl) des Zwischenkreislaufes erhitzt und verdampft. Im Anschluss erfolgt die Expansion des Dampfes in der vorgesehenen Turbine. Im Regenerator wird durch Abkühlung des Dampfes und dessen abgegebene Wärme eine Vorwärmung des Arbeitsfluids erzeugt. Der Kondensator führt zu einem weiteren Abkühlen des Dampfes und anschließend zur Kondensation. Mittels einer Pumpe wird der Druck im Arbeitsmittel wieder erhöht.  Über den Regenerator wird das Arbeitsfluid vorgewärmt und anschließend im Verdampfer wieder verdampft und überhitz. Mittels des nötigen Kühlwassers steht zudem weitere Fernwärme zur Verfügung. Hierbei wird mit 70 °C Wasser gekühlt und auf 90 °C erwärmt, wodurch die abgeführte Kondensationswärme nicht an die Umgebung abgegeben wird, sondern ebenfalls einen weiteren Nutzen erfüllt. Dies erhöht den Gesamtwirkungsgrad der ORC-Anlage.

Regenwassernutzung:
Bei der Planung der Altstadterweiterung wurde darauf geachtet möglichst wenig Flächen zu versiegeln. Dies dient dem Zweck, dass das Regenwasser direkt dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt werden kann. Ein weiterer Aspekt zur Entsiegelung ist die Begrünung der Dachflächen. Ebenfalls soll das Regenwasser zum einen zur Bewässerung der öffentlichen sowie privaten Grünflächen herangezogen werden als auch zur Nutzung als Toilettenspülwasser. Hierfür wird mittelts Zisternen eine Wasserspeicherung vorgenommen.  Des Weiteren wurden in dem gesamten Gebiet Versickerungsmulden eingeplant.

Schematische Darstellung der geplanten Regenwassernutzung
Schematische Darstellung der geplanten Regenwassernutzung

Die Reduktion von CO2-Emissionen ist ein Leitgedanke bei der Planung des neuen Areals in der Altstadt von Wasserburg. Erste Ansätze hierfür werden bereits in der Grünanlagenplanung des Quartieres und der Mobilitätsauslegung sichtbar. Demnach müssen die Treibhausgasemissionen reduziert werden. Zur Erreichung dieser Reduzierung werden sogenannte negative Emissionen herangezogen. Hierbei handelt es sich um Funktionsweisen, welche der Atomsphäre CO2 entziehen sollen. Hierfür wird auf mehrere einfachen Lösungen zurückgegriffen.

Reduktion von CO2-Emissionen innerhalb des neuen Areals
Reduktion von CO2-Emissionen innerhalb des neuen Areals
 

Abgabeleistungen

  • Lageplan (M 1: 500), incl. Eintragung der Erschließung der Nutzungen mit Freiflächenkonzept
  • Masterplan (M1:500), incl. Eintragung der Erschließung, der Flächen, des ruhenden Verkehrs, der Nutzungen, der Gebäudehöhen, der Dachform (Entwicklung von Quartieren mit Verkehrskonzept nach ökologischen und nachhaltigen Aspekten unter Berücksichtigung von angemessenen Quartiersplätzen sowie Feuchtraumgebieten)
  • Schwarzplan (M 1:2000)
  • Grundrisse, Ansichten, Schnitte (M 1: 100)
  • Freiflächenplan mit Regenwassernutzung (M 1:100/ 200)
  • Visualierungen
  • Modelle M 1:500 und Detailmodell M 1:200
  • Erläuternde Skizzen zu den Konzepten
  • Konzept der TGA (heizung, Trink(warm)wasser, Lüftung, Kühlung
  • Erstellung eines Energiekonzeptes für die Altstadterweiterung
  • Berechnung der Baudichte (GRZ und GFZ)
  • Berechnung des Endenergiebedarf des ausgearbeiteten Gebäudes
    • Energetischer Standard min. Kfw 40 nach EnEV 2016
  • Berechnung der Wärmebelegungsdichte
  • Nachweis über gelungene Integration von Photovoltaik an Fassaden und Dächern
 

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nowak

Architektur und Bauwesen

Telefon: 

+49 821 5586-3612

Fax:

+49 821 5586-3110