Beitrag des Team coLLab der Hochschule für Technik Stuttgart
Zu einer nachhaltigen Verdichtung urbaner Räume trägt der lösungsorientierte Ansatz der Hochschule Stuttgart im Solar Decathlon Europe 21-22 (SDE21-22) bei. Dieser soll mit seinen Low-Tech-Konzepten einen positiven Beitrag zu einer städtischen Nachverdichtung leisten und bezahlbaren Wohnraum schaffen.
Solar Decathlon Europe (SDE) ist ein internationaler Solar Wettbewerb unter Hochschulen, bei dem ressourcenschonende und energieeffiziente Architektur und Technik mit innovativen Ideen der Studierenden verschmelzen.1 Etwa zwanzig Hochschulteams konkurrieren bei der interdisziplinären Planung, dem Bau und der Verwaltung innovativer, sowie mit erneuerbaren Energien betriebener Wohngebäude. Dazu gehört die Entwicklung und Errichtung und Inbetriebnahme von Gebäude-Prototypen auf dem Wettbewerbsgelände in Wuppertal. Das Gelände wird zu einem offenen Forum und präsentiert die Prototypen der Öffentlichkeit sowie einer Jury. Dabei werden die Gebäude-Prototypen anhand von zehn Disziplinen bewertet. 2
© Team coLLab Stuttgart
Interdisziplinäre Zusammenarbeit ist der Schlüssel zum Erfolg
Die HFT Stuttgart stellt sich der der letzten der 3 Bauaufgaben: Sanierung und Aufstockung. Die Studierenden des Masterstudiengangs Architektur entwarfen interdisziplinär mit Studierenden unter anderem des Studiengangs Umweltingenieurwesens, Bauingenieurwesen und Innenarchitektur eine zweistöckige Aufstockung auf dem Bestandsgebäude Bau 5 des HFT Campus Stuttgart.
© Website Solar Decathlon Europe 21-22, modifiziert
Aufstockungspotentiale sind in Ballungsgebeten am größten.
Der wachsenden Einwohnerzahl in Städten steht der Mangel an bezahlbarem Wohnraum gegenüber, welches auf das rar gewordene Bauland und unzureichender Impulse im Wohnungsbau zurückzuführen ist. Aus der Deutschlandstudie der TU Darmstadt von 2019 geht hervor, dass gut 1,1 Mio. Wohneinheiten auf Wohngebäuden der 1950er- bis 1990er-Jahre potentiell errichtet werden könnten.
© Clarissa Werner
Der große Vorteil von Aufstockungen sei es, dass Infrastrukturen und die Erschließung des Gebäudes bereits gegeben seien. Im Zuge der Aufstockung bestünde die Zukunft darin nicht nur ein-oder mehrgeschossig aufzustocken, sondern im gleichen Maße das Bestandsgebäude zu ertüchtigen und in den Klimawandel vorzubereiten. Demnach sei es die große Aufgabe unserer und der nächster Generationen europäische Städte künftig nachhaltig zu verdichten. 2
Das Konzept
Das sogenannte Grid bildet die Infrastruktur der Aufstockung und dient in erster Linie als konstruktiver Träger. Im Rastermaß des Bestandsgebäudes werden in modularer Holzbauweise und einem hohen Vorfertigungsmaß
Wohnmodule und Plattformen in das Holzskelett eingeschoben.3
Durch das Versetzen der Einheiten zueinander wird der Wohnriegel aufgebrochen, sowie eine Zonierungen und eine Verzahnung von Außen- und Innenraum geschaffen.
© Team coLLab Stuttgart
Die vertikale Erschließung sieht die Weiterführung der Bestandstreppenhäuser vor. Diese markieren die der Öffentlichkeit zugängliche Plätze. Ein externer Aufzug ermöglicht eine unabhängige Erschließung. Die horizontale Erschließung der Wohneinheiten erfolgt durch einen nördlich gelegenen Laubengang, mit dem auch Anforderungen des Brandschutzes erfüllen werden.
Das Klimakonzept umfasst eine OPV-Fassade, die optimale Verschattung, Lichtdurchlässigkeit und Energiegewinnung bietet. Passive Kühlsysteme tragen durch Solarkamine und vertikale Begrünung zu einem gesunden Gebäudeklima bei.
Die zweigeschossige Aufstockung teilt sich in zwei einzelne übereinander gelagerte und zweigeschossige Wohneinheiten. So sollen auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Bewohnenden eingegangen werden. Der Freiraum bietet eine hohe Aufenthaltsqualität durch Grünflächen, Plattformen und Atrien in verschiedenen Ebenen. Sichtbeziehungen lassen den Freiraum zu einem Treffpunkt sozialer Interaktionen wachsen mit der zentralen Nähe zum Campus und Stadtpark.
© Team coLLab Stuttgart; Grundriss Aufstockung untere Ebene
© Team coLLab Stuttgart; Grundriss Aufstockung obere Ebene
Eine Element-Bauweise begünstigt eine parametrische Übertragung
Aufgrund der damaligen Bauweise des Gebäudes zwischen 1950er Jahre sind von hohen Lastreserven auszugehen, die eine Aufstockungsmaßnahme zulassen. Die Tragstruktur der Aufstockung basiert auf einem adaptierbaren Holzskelett, welches die konstante Lastabtragung aus den Modulen in die Bestandsstruktur gewährleistet. Dazu spannen Durchlaufträger in Querrichtung des Bestandes, welche die Lasten punktuell über die Außenwände und Flure abgeleitet. Die Module liegen losgelöst von Stützen und oberen Balkenlagen auf den Durchlaufträgern auf, womit eine unabhängige Planung möglich ist. Im Rastermaß des Bau 5 werde das Grid entlang der Fassade bis zum Boden geführt, um einerseits die Symbiose zwischen Bestand und Aufstockung zu visualisieren und andererseits die benötigte Versorgungsinstallation zu integrieren. Basierend auf diesen Prämissen wurde das Grid als Schlüsselobjekt entwickelt. 3, 4
© Team coLLab Stuttgart
Mit der Parametrisierung des SDE21-22 Entwurfes werden neue Möglichkeiten geschaffen das Aufstockungskonzept situativ und benutzer differenziert zu übertragen. Damit ist ein wichtiger Grundstein für eine adaptive und dynamische Anwendungsmöglichkeit des Planungswerkzeuges, zur Nachverdichtung europäischer Städte, gelegt. Durch die Berücksichtigung von wirtschaftlichen Parametern, kann der Wohnungsmarkt in deutschen Ballungsgebieten entlastet werden. Sicher ist, dass parametrisches Design in der Baubranche neue und vielfältige Chancen bietet.
© Team coLLab Stuttgart, Clarissa Werner
Kurzvita der Autorin:
Clarissa Werner übernahm während des SDE21-22 die ehrenamtlichen Rolle der Projekt Architektin und verfasste eine Abschlussarbeit über Aufstockungspotentiale durch parametrische Planungsmethoden. Nach Abschluss Ihres Master Studiums in Architektur an der HFT Stuttgart betreute sie weiterhin das Projekt als wissenschaftliche Mitarbeiterin.
Autorin Clarissa Werner © Team coLLab Stuttgart
Weitere Link zur Master-Thesis:
Quellen: 1. SDE 21-22 Wuppertal (Hrsg.) (2021a): Solar Decathlon Europe, Website Solar Decathlon (SD),
https://www.solardecathlon.gov/international-europe.html (zugegriffen am 18.09.2021)
2. SDE 21-22 Wuppertal (Hrsg.) (2021c): 10 disziplinen, Website Solar Decathlon Europe 21-22,
https://sde21.eu/de/competition/10-contests (zugegriffen am 18.09.2021)
3 Cremers, Jan/ Stave, Jonas/ Gronau, Annabell (2021): Transforming Cities, Baiersbronn: Trialog Publishers
Verlagsgesellschaft 02/2021
4. SDE 21-22 coLLab Team (Hrsg.) (2021): SDE21-22 Architecture Report, DEL#3 HFT, Stuttgart 2021