Exklusives Wohnhaus mit Energie-Plus-Standard
Mit dem architektonisch anspruchsvollen Stadthaus an der Schlei in Schleswig setzt Schüco zusammen mit Partnern erstmals das 2° Concept baulich um: Die multifunktionale, adaptive Gebäudehülle sorgt im Zusammenspiel mit einer durchdachten Grundrissplanung und einem ausgeklügelten Energiekonzept nicht nur dafür, Energie einzusparen, sondern diese aktiv zu gewinnen.
Energieeffiziente Bauweise der Zukunft – das Plus für den Klimaschutz
Der Klimawandel und die Verknappung der Ressourcen stellen heute hohe Anforderungen an die Gebäudehülle. Das Schüco 2° Concept ist eine adaptive Gebäudehülle, die sich den natürlichen Gegebenheiten anpasst und unterschiedliche Funktionen, die zur Verbesserung der Energiebilanz von Gebäuden dienen, verbindet. Das innovative Konzept basiert auf dem so genannten Layer-Prinzip und umfasst opake sowie transparente Elemente. Je nach Tages- oder Nachtzeit sowie Witterungsbedingungen werden Funktionslayer aus dem opaken Bereich vor die transparenten Elemente geschoben. Ein intelligentes Zusammenspiel von verschiedenen, energie-aktiven Modulen, die ein Optimum in der Energiebilanz des Gebäudes und Wohnkomfort erzielen. Im architektonischen Ausdruck ergeben sich bei diesem Konzept neue Gestaltungsmöglichkeiten für eine anspruchsvolle Baukunst: Die Fassade ist nicht mehr statisch, sondern wird durch ihre mobilen Elemente dynamisch.
Eine Stadtvilla mit intelligenter Gebäudetechnik für maximalen Komfort
Das zukunftsweisende Mehrfamilienhaus entsteht in Schleswig, einer kleinen Stadt mit knapp 25.000 Einwohnern im äußersten Norden Deutschlands. Ästhetische Gestaltung, hochwertige Grundrisse und Ressourcen schonende Gebäudetechnik stehen bei den Planungen des Gebäudes im Mittelpunkt. Am landschaftlich reizvollen Ostseefjord Schlei und dennoch im Innenstadtbereich Schleswigs gelegen besticht das Haus mit seinen sechs Wohnparteien durch einen hohen Standard an Wohnkomfort und einer luxuriösen Ausstattung. Wichtiger Aspekt für die Bauherrin Sybille Schmid-Sindram: der Einklang von moderner Architektur, zukunftsweisender Technik und der umgebenden Natur. Trotz des Wunsches nach Licht und offener Architektur war die Bauherrin nicht bereit, bei der energetischen Effizienz Kompromisse einzugehen. Für die Wohnungen selbst bedeutet das: viel Licht, offene Flächen und eine maximale Energiebilanz.
Eine architektonische Herausforderung - konzipiert und umgesetzt vom ortsansässigen Architektenbüro Paul Sindram, architekturbüro p.sindram. Von außen betrachtet unterstreichen die schlanke Eleganz und die gestalterisch klare Linie der Fassadenprofile den zeitlos klassischen Entwurf des Mehrfamilienhauses. Die sechs Wohneinheiten, zwischen 80 - 170 m2 groß, zeichnen sich durch eine offene, großzügige Grundrissgestaltung aus und sind als Splittlevel- bzw. Maisonettewohnungen angelegt, der Innenausbau ist hochwertig. Auch beim Erschließungskonzept wurde auf Exklusivität geachtet: Jede Wohnung erhält, ermöglicht durch die Deckenversprünge der Splittlevelbauweise, einen eigenen Treppenabsatz mit individueller Eingangssituation. Dies trägt dem Wunsch der Bauherrin Rechnung, den baulichen Standard des Gebäudes der exklusiven Lage anzupassen. Raumhohe Öffnungselemente erlauben spektakuläre Blicke in die maritime Landschaft und schaffen fließende Übergänge vom Innen- zum Außenraum.
Durch das Zusammenspiel der festen und der beweglichen Layer des Schüco 2° Concepts entsteht in der Fassade eine Dynamik, die ebenfalls Bezug auf die maritime Umgebung nimmt. Die feststehenden Photovoltaikelemente wiederum geben der Fassade Halt und Struktur und spiegeln den ökologischen Anspruch der Bauherrin für jedermann sichtbar wider. „Ich bin fasziniert von den Fassadenelementen, die so viele Funktionen in sich vereinen. Bereits bei anderen Bauvorhaben waren mir Ganzglasfassaden wichtig. Hier gehen wir einen Schritt weiter. Die Multifunktionalität der Elemente entspricht genau meiner Vorstellung von der konzeptionellen Weiterführung einer zeitgemäßen Bauweise. Ein unglaublicher Fortschritt“, äußert sich die Bauherrin begeistert.
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Stadthaus am Ostseefjord Schlei in Schleswig: Blick auf Nord- und Westseite
Großzügige Fassadenöffnungen erlauben maximalen Außenbezug
Die Funktionslayer des 2° Concepts
Blick aus der Dachgeschosswohnung
Individuelle Steuerung des Layersystems über das ControlPanel direkt am Element
Fotonachweis: Schüco International KG |
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Energieaktive Fassade mit hohem gestalterischen Anspruch
Neben der hochwertigen Gestaltung des Wohngebäudes lag der Schwerpunkt der Planungen auf dem Gesamtenergiekonzept. Gegenüber der EnEV 2009 spart der kompakte Baukörper im Vergleich mit einem Referenzprojekt in der Kombination rund 80 Prozent der Energie für Heizen und Lüften ein. Der Jahreswärmebedarf erreicht mit 15 kWh/m²a nahezu das Niveau von Passivhäusern, unterschreitet aber deutlich deren Primärenergiebedarf. Während Passivhäuser meist nur an Südfassaden große Fensteröffnungen aufweisen, werden beim Stadthaus durch den Einsatz des 2° Concepts auch die Nord-, West- und Ostseite großflächig mit Öffnungen gestaltet und der Wohnkomfort dadurch erheblich gesteigert. Fakten, die auch den Architekten Paul Sindram überzeugten: „Das 2° Concept fasziniert mich aufgrund der Variabilität und Flexibilität des Systems. Die Fassade verändert sich durch die verschiedenen Layer kontinuierlich und ist in Bewegung: genau wie der Mensch, der sich dahinter aufhält. Durch die hohe Transparenz der Module des 2°Concepts besteht eine wechselseitige Beziehung zwischen Nutzer und Umwelt – ein Meilenstein im Passivhausstandard. Auf Knopfdruck kann sich aufgrund der großzügigen, verschiebbaren Öffnungselemente der Innenraum zum Freisitz ,entmaterialisieren’ lassen.“
Die Gestaltung der Fassade als Spiegel der Funktionen
Jede Gebäudeansicht definiert sich über eine eigenständige Gestaltung, die durch die Ausrichtung in die entsprechende Himmelsrichtung und dem daraus resultierenden Lichteinfall geprägt ist. Die östliche Fassade öffnet sich mit großflächigen Fensterelementen von bis zu 2,5 m x 2,9 m, die Westseite spielt mit dem Wechsel von schmalen und breiten Öffnungselementen. Auf der Nordseite, die durch eine strenge Ästhetik besticht, befindet sich unter anderem das Treppenhaus, das durch die Verwendung der Passivhaus-zertifzierten Schüco FW 60+.SI Aluminium-Fassadenelemente einen selbstständigen architektonischen Ausdruck erhält. Bei der Gestaltung der Südfassade spielen energetische Aspekte die entscheidende Rolle: 9 großflächige fassadenintegrierte Photovoltaik-Dünnschicht-Elemente, die vor den feststehenden opaken Fassadenelementen platziert werden, generieren über die optimale Südausrichtung wertvolle Energie. Die nach Osten und Westen zugewandten Fassadenflächen unterstützen die Energiegewinnung über jeweils 7 kleinere Module. Die Anordnung und Anzahl der PV-Module spiegelt also die Effizienz der solaren Energieausbeute wider. Die fassadenintegrierten Photovoltaik-Elemente generieren in Kombination mit einer Dünnschicht-Photovoltaik-Anlage auf dem Dach – bestehend aus 36 Modulen – insgesamt mehr Primärenergie, als das Stadthaus an der Schlei benötigt und erreicht somit Energie-Plus-Standard. Die überschüssige Energie wird in das öffentliche Stromnetz der Schleswiger Stadtwerke eingespeist. Das Stadthaus ist zudem an das Fernwärmenetz der Stadt angeschlossen: Da sich Fernwärme durch einen sehr guten Primärenergiefaktor auszeichnet, entschied man sich aus ökologischen und ökonomischen Gründen dazu, diese für das Heizsystem des Stadthauses zu nutzen.
Flexible Layer für ein energieaktives Gebäude
Das 2° Concept beruht auf zwei Prinzipien: dem Layersystem mit seinen mobilen Elementen und der thermoaktiven Wand. Das System lässt insgesamt vier bewegliche Layer zu: Glas-Layer, Dämm-Layer, Dünnschicht-Photovoltaik-Layer oder Sonnenschutz-Layer. Die Gleise können flexibel mit maximal drei Funktionslayern belegt werden. Beim Stadthaus an der Schlei sind die Dünnschicht-Photovoltaik-Module fest stehend vor die opaken Fassadenelementen montiert. Die beweglichen Elemente sind als Glas-, Sonnenschutz- und Dämm-Layer eingesetzt. Die mobilen Schichten bewegen sich beim Öffnen hinter die feststehenden, opaken Fassadenelemente der thermoaktiven Wand. Je nach Bedarf werden sie vor die Fensteröffnung, den Glas-Layer, geschoben und erfüllen dabei ihre spezifischen Funktionen: In der Nacht, wenn nicht nur eine erhöhte Wärmedämmung benötigt wird, sondern darüber hinaus das Bedürfnis nach Sicherheit und Sichtschutz steigt, schließt sich der Dämm-Layer. Durch das Zusammenspiel aller energetisch wirksamen Komponenten können bei geschlossenem Dämm-Layer U-Werte von bis zu 0,45 W/m²K erreicht werden. Bei intensiver Sonneneinstrahlung tagsüber sorgt der Sonnenschutz-Layer dafür, das die Räume sich nicht aufheizen und die Temperaturen im Komfortbereich bleiben – und das selbst bei hohen Windgeschwindigkeiten von bis zu 30 Metern in der Sekunde. Die Mikro-Lamellen aus Aluminium mit ihrem nach innen konkaven und nach außen konvex gewölbten Querschnitt lassen genug diffuses Licht in das Rauminnere, um auch im geschlossenen Zustand für eine angenehme Ausleuchtung zu sorgen. Der Blick nach außen bleibt bei einer Transparenz von 35 % erhalten. „Die Komplexität des Systems lässt sich auch in der Architektur ablesen. Durch die vielfältigen Funktionen und Layer-Ebenen ergeben sich immer wechselnde Eindrücke. Umso überraschender ist die Einfachheit und Klarheit der technischen Umsetzung innerhalb des Modulsystems. Die Gestaltungsmöglichkeiten in der Architektur werden sich durch zukunftsweisende Fassaden im Stile des 2° Concepts komplett verändern“, fasst Architekt Paul Sindram zusammen.
Über ein intuitives und nutzerorientiertes Bedienkonzept lässt sich das Öffnen und Schließen der Elemente über ein ControlPanel zentral oder über Taster direkt an den 2° Concept-Elementen steuern. Die individuelle Steuerung dient insbesondere dazu, den flexiblen Bedürfnissen der zukünftigen Bewohner zu entsprechen.
Thermoaktive Elemente mit hohem energetischen Effekt
Die thermoaktive Wand mit integriertem Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung (85 Prozent) reduziert den Heizbedarf. Die Lüftungsgeräte sind, je nach Nutzeranforderung, für unterschiedliche Volumenströme erhältlich und sorgen, im dezentralen Automatikbetrieb oder im ausgewählten Modus, für eine optimale Luftqualität innerhalb des Gebäudes. Von außen und innen sind die Luftkanäle auf Grund von eingeplanten Schattenfugen in der Fassade nicht sichtbar.
Eine weitere Zusatzfunktion des 2° Concepts sind die Phase Change Materials, die in Kombination mit den Lüftungsgeräten eingesetzt werden. Diese speichern in ihren mit Salzhydraten gefüllten Wabenplatten durch Phasenübergang Wärme und können diese zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgeben. Dadurch wirken sie Temperatur ausgleichend und sorgen für ein angenehmes Raumklima. Bei Temperaturen z. B. über 22 Grad Celsius nehmen die Elemente Wärme auf und sorgen für einen natürlichen Kühleffekt. Sinkt die Temperatur dagegen unter 22 Grad Celsius, geben sie die gespeicherte Wärme wieder ab und schaffen auf diese Weise ein permanent ausgeglichenes Klima. Beim Stadthaus an der Schlei ist eine Wohnung mit Phase Change Materials ausgestattet.
Ein Schritt in die Zukunft des Bauens
Das Pilotprojekt Stadthaus im 2° Concept am Ostseefjord Schlei steht für eine neue Generation intelligenter Gebäudehüllen des 21. Jahrhunderts, die unterschiedlichste Ansprüche und Anwendungen vereint: architektonisch hochwertig, konstruktiv und funktional mustergültig, hoch flexibel, mit geringen Emissionswerten und minimalem Energiebedarf. In der Erforschung und Entwicklung neuer energieeffizienter, nachhaltiger sowie ästhetisch ansprechender Lösungen für die zukunftsweisende Gebäudehülle ist Schüco mit dem 2° Concept ein entscheidender Fortschritt gelungen.
BAUTAFEL
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