Neubau Generalzolldirektion (GZD) - Bildungs- und Wissenschaftszentrum der Bundesfinanzverwaltung (BWZ) in Sigmaringen

AUFTAKT
Für das Areal nordöstlich der ehemaligen Graf-Stauffenberg-Kaserne (GSK) wird ein städtebaulich-freiraumplanerisches Gesamtkonzept gesucht, welches den hohen Ansprüchen an einen zukunftsfähigen Ausbildungscampus gerecht wird. Kern der Aufgabe ist es, eine identitätsstiftende und robuste räumliche Idee einer Bildungslandschaft zu entwickeln.
Dabei sind Aspekte wie die Adressbildung in der vorliegenden Stadtrandlage über eine repräsentative Campus-Mitte oder eine hohe Aufenthaltsqualität, welche über verschiedene Maßstäbe und Tageszeiten hinweg zur sozialen Interaktion einlädt, von entscheidender Bedeutung.
Gleichzeitig sind optimale Bedingungen für den Ausbildungsbetrieb zu gewährleisten. Neben den architektonischen Qualitäten der Gebäude selbst, gilt es eine Struktur mit kurzen Wegen, einer klaren Orientierung und zu finden und letztlich jeder Funktion den optimalen Ort im Gesamtgefüge zuzuordnen.

STÄDTEBAULICHES KONZEPT
Das städtebauliche Konzept sieht eine kompakte Grundstruktur vor, welche die Neuversiegelung auf ein Minimum reduziert. In diese Grundstruktur wird der erhaltenswerte Baumbestand des Areals weitgehend integriert. Er bildet den Grünen Rücken und wertvolle Intarsien für die zukünftige Generalzolldirektion. Die Campus-Mitte wird die neue Adresse der Generalzolldirektion: ein repräsentativer Raum lädt zu Begegnung und Austausch ein. Über den Platz in der Campus-Mitte gliedert sich die Bebauungsstruktur mit Hilfe dreier grüner Korridore in Richtung Norden, Osten und Süden in vier verschiedene Nutzungsquadranten.
Die verschiedenen Teilbereiche bilden jeweils einen Nutzungsschwerpunkt aus „Lehre“, „Training“, „Wohnen“ beziehungsweise „dienenden Bereichen“:
Im Nordosten werden gemeinsam mit der Mensa die aktiven Ausbildungseinrichtungen wie die Sporthalle, die Raumschießanlage und das HVT-Gebäude plus der zugehörigen Außenfläche verortet, welche sich in den Freiraum integriert und über Gebäude beziehungsweise dichte Hecken vor Einblicken geschützt ist. Im Nordwesten des Gebietes befinden sich die versorgenden Funktionen wie der ruhende Verkehr und die BImA-Verwaltung mit dem Recyclinghof. Der Lehrquadrant orientiert sich in Richtung Südwesten des Gebietes, in diesem Bereich liegen das Lehrgebäude mit dem Audimax und der Bibliothek sowie das Verwaltungsgebäude als zentrale Anlaufstelle für die Auszubildenden. Das Casino schafft den Übergang in die offene Landschaft. Der vierte und letzte Quadrant im Südosten besteht aus zwei Wohnhöfen für die Unterbringung von Auszubildenden und Gästen. Die Wohngebäude werden jeweils über einen gemeinschaftlichen Hof erschlossen, um damit die soziale Interaktion und Nachbarschaft zu fördern.
Die Bebauung dieser vier Bereiche orientiert sich jeweils zur Campus-Mitte und zu den drei grünen Korridoren. Das einfache Erschließungsgerüst und die Aufteilung in vier funktionale Quadranten bietet sowohl eine gute Orientierung als auch eine optimale Vernetzung über kurze Wege zwischen den einzelnen Funktionen. In diesem Koordinatenkreuz sind bereits die Achsen für ein zukünftiges Wachstum der GZD nach Süden und Osten angelegt.
An der Zentralen Campus-Mitte zeigen die vier Nutzungsbereiche ihr Gesicht durch die besonderen Gebäude (Lehre, Mensa, Sporthalle und der Wohnbereich mit dem Gästehaus). Durch diese Gebäude werden die Platzkanten und eine aktive Mitte definiert. Mit seinen verschiedenen Nutzungen, die sich um die Campus-Mitte orientieren, lädt dieser Ort zur Interaktion und zum Verweilen ein. In den jeweiligen Quadranten entstehen verschiedene kleinere Platzsituationen, die eine hohe Aufenthaltsqualität bieten und die zum Treffen und Austausch einladen. Im Bereich der Unterbringung bieten die grünen Erschließungshöfe ruhige Rückzugsorte vom Ausbildungsalltag und fördern die Gemeinschaft.
Mit der kompakten Bebauungsstruktur und ihrer Einteilung in verschiedene funktionale Teilbereiche bietet das dargestellte städtebauliche Konzept eine flexible Erweiterbarkeit für Lehre und Wohnen in Richtung Süden. Bei Erweiterungsbedarfen für Training und Sport könnte sich die vorgesehene Struktur in Richtung Osten entwickeln.
Die für die zweite Phase konkretisierten Erweiterungsoptionen von 54 Unterkünften und den daraus folgenden weiteren Bausteinen sind in unserem Konzept bereits vollständig in die Planung integriert. Sollte diese Erweiterung nicht bereits während der Planungsphase umgesetzt werden, können die entsprechenden Flächen in allen betroffenen Gebäuden entfallen, ohne die Funktion oder wesentliche Raumkanten zu beeinträchtigen.

ARCHITEKTUR
Die überwiegend niedrigen, pavillonartigen Baukörper sind in den großzügigen, grünen Campus eingebettet, der durch die große funktionale Vielfalt Orte zum Leben, Trainieren und Lernen miteinander verbindet.

NUTZUNGEN
Das Erste Haus am Platz ist der Lehre gewidmet: Sein Haupteingang mit der anschließenden Bibliothek im Erdgeschoss orientieren sich zur Campusmitte. Darüber befindet sich mit Blick über den Platz das Audimax. Der Seminartrakt auf der Ost- und der Bürotrakt auf der Westseite gruppieren sich um einen gemeinsamen, ruhigen Innenhof, der konzentriertes Lernen und Arbeiten fördert.
Die Mensa, die alltags und tagsüber einen wichtigen Fixpunkt im Ausbildungsleben darstellt, und das Kasino, das vor allem abends und am Wochenende genutzt wird, werden als getrennte Baukörper ausgeführt und beleben tagsüber die Campusmitte und außerhalb der Arbeits- und Lernzeiten den südlichen Rand der Anlage. Die Speisesäle öffnen sich zum jeweiligen Außenraum und werden dort mit entsprechender Möblierung fortgesetzt, die dienenden Bereiche treten in den Hintergrund. Ein kreuzungsfreier Ablauf von Speisenproduktion über Ausgabe und Free Flow, die Essensbereiche und die Geschirrrückgabe gewährleistet die erforderliche hohe Effizienz.
In der Sporthalle gruppieren sich die Zweifachhalle, die Mattenräume und der Kraftraum um zentral angeordnete Umkleidebereiche. Auch die Umkleiden für die Außensportanlagen befinden sich im Gebäude und sind auf der Südseite auf kurzem Wege an den Sportplatz angebunden. Der Kraftraum befindet sich am Platz. Darüber sind in zwei Obergeschossen die Büros für Sport- und Schießtrainer angeordnet.
Die Raumschießanlage und das HVT-Gebäude orientieren sich mit Zugang und Aufenthaltsräumen zum nördlichen grünen Korridor. Die Schießbahnen und Übungsräume orientieren sich nach Norden.
Das Parkhaus als Systemkonstruktion ist mit der Heizzentrale zu einem Baukörper zusammengefasst, nördlich schließt sich die BImA-Verwaltung mit den ihr zugeordneten Einstellhallen an.
Im südöstlichen Quadranten, eingebettet in das bestehende Wäldchen, liegen die beiden Wohnhöfe. Die Unterkünfte für die Gäste sind an der Quartiersmitte orientiert, nach Süden schließen sich die Gebäude für die Ausbildungsteilnehmer an. Jeweils vier Häuser gruppieren sich um einen gemeinsam genutzten Hof. Eine außenliegende Erschließung mit optionalem Aufzug verbindet jeweils zwei Häuser.
Durch zwei weitere Treppenräume an den Enden dieser Paare ist eine Anleiterung durch die Feuerwehr nicht erforderlich. Die zentralen Aufenthaltsflächen und barrierefreien Zimmer befinden sich im EG, darüber sind die Standardunterkünfte angeordnet. Sie gliedern sich in jedem Haus in zwei überschaubare Einheiten, in deren Mitte die über eine gemeinsame Teeküche mit Aufenthaltsfläche und Balkon das Herz des Hauses bilden. Bodentiefe Fenster und franz. Balkone ermöglichen allen Bewohnern einen großzügigen Bezug ins Freie. Von den Dachterrassen bietet sich ein spannender Rundumblick nach Sigmaringen und in die umgebende Natur.
Allen Baukörpern liegen klare Raster mit überwiegend geringen Spannweiten zugrunde. Holzhybridkonstruktionen nutzen nachwachsende Rohstoffen und ermöglichen gemeinsam mit teilweise modularer Bauweise eine trockene Baustelle und kurze Bauzeiten.
Die klare Struktur der einzelnen Bausteine und ihr eigenständiger Charakter werden durch eine Familie aus verwandten Fassadentypen zusammengehalten, es entsteht eine Vielfalt in Gebundenheit: Aus dem Grundmodell einer filigranen, vertikalen Struktur entwickeln sich unterschiedliche, den Funktionen der Gebäude angepasste Fassaden, die von filigranen Lamellen und stehenden Formaten geprägt sind. Die Baustoffe Holz, Keramik und Sekundäraluminium fügen sich gemeinsam mit horizontalen Bändern als baulichem Sonnenschutz und Sonnenschutzlamellen zu einem nachhaltigen Fassadenkonzept. Ein fein abgestufter Farbkanon differenziert die Baukörper, so dass sich über das gesamte Areal eine Staffelung zeigt, die sowohl die Quadranten als auch die einzelnen Funktionen darin widerspiegelt.

FREIANLAGEN
Auf dem nordöstlichen Bereich der ehemaligen Graf-Staufenberg-Kaserne entsteht ein neuer Ausbildungscampus im Randbereich der Stadt Sigmaringen.

LANDSCHAFT
Ziel ist die Verzahnung der umgebenden Landschaft mit der entstehenden Bebauung. Auf die Integration und den Erhalt des wertvollen Baumbestandes wird dabei ein besonderer Wert gelegt, er wird mit standort- und klimagerechten Gehölzen ergänzt um ein zusammenhängendes grüngeprägtes Erscheinungsbild zu schaffen.
Der Campus gliedert sich in vier Quadranten „Lehre“, „Wohnen“, “Sport“ und „Versorgung“, in deren Zentrum ein zentraler Platz entsteht. Dieser fungiert als städtebauliches Bindeglied und verkehrstechnischer Verteiler. An ihn lagern sich zudem die grünen Erschließungstangenten zu den einzelnen Baukörpern an.
Der gesamte Ausbildungscampus ist weitestgehend verkehrsberuhigt. Lediglich zur Anlieferung und für die Nutzung der barrierefreien Stellplätze ist das Areal für KFZ zugänglich. Alle weiteren BesucherInnen parken außerhalb des zugangsbeschränkten Bereichs im Parkhaus und kommen fußläufig in wenigen Minuten in das Gelände.
Fahrräder können auf dem Campus-Gelände genutzt werden und gebäudenah auf teils überdachten Fahrradstellplätzen abgestellt werden.
Das gesamte Areal ist nur an bestimmten Punkten über kontrollierte Tore für berechtigte BesucherInnen und Auszubildenden zugänglich.

PLATZ
Mit dem zentralen Campus-Platz entsteht ein offener, kommunikativer Raum, der Blickbeziehungen zwischen den Gebäuden inszeniert. Zwei baumüberstellte Intarsien heben sich optisch von dem umgebenden Belag ab und setzen textuelle, grüne Akzente. Bänke und Sitzmöbel bieten neben den Sitzkanten Angebote zum Treffen und Arbeiten im Freien.
Im Vorbereich der Mensa stehen Bestandsbäume in Rieselflächen, unter denen die Außengastronomie Schatten findet.

WOHNEN
Die Wohnquartiere sind von vielen bestehenden Baumstrukturen umgeben und ermöglichen so
„Wohnen im Grünen“.
Es entsteht ein landschaftlicher Charakter, der sich auch in der freien Ausformung der Wege widerspiegelt.
Auf abgegrenzte Vor-Gartenzonen wird bewusst verzichtet, um ein kommunikatives und soziales Miteinander zu fördern.

SPORT/FREIZEIT
Im Süden, benachbart zum Casino, finden sich ein Grillplatz sowie Sport- und Freizeitangebote. Ein Rundweg um das große Rasensportfeld lädt zum Spazieren oder Joggen ein.

ÖKOLOGIE UND NACHHALTIGKEIT
Neben dem Erhalt von Bestandsbäumen wird die Biodiversität durch eine hohe Anzahl unterschiedlicher Baumarten unterstützt.
Die Dachlandschaft des Campus wird mit Biodiversitätsdächern begrünt. Damit wird ebenfalls zur ökologischen Aufwertung für Flora und Fauna beigetragen.
Gleichzeitig dienen sie als Retentionsdächer, die Wasser zurückhalten und zeitversetzt abgeben.
Um eine Versiegelung der Flächen so gering wie möglich zu halten kommen sickerfähige Beläge wie Rieseldecken, Rasenpflaster oder Drainasphalt zum Einsatz.
Einige Bereiche wie beispielsweise der nördlich bestehende Sportplatz werden entsiegelt und zukünftig mit extensiven, ökologisch wertvollen Wiesenflächen ersetzt. Diese werden unterschiedlich oft im Jahr gemäht und entwickeln so eine hohe Biodiversität.
Ein intelligentes Regenwassermanagement erlaubt die weitest gehende Versickerung des anfallenden Oberflächenwassers.
Die Oberflächenwasser des gesamten Gebiets werden gesammelt und zur zeitverzögerten Versickerung / Verdunstung in Retentionsflächen mit Anschluss an Rigolen angelegt. Bei schlechter Sickerfähigkeit bis in große Tiefen kann durch tiefführende Sickerschächte die Versickerung sichergestellt werden.

MATERIALIEN UND NACHHALTIGKEIT
Bei der Wahl der Materialien wird stark auf Nachhaltigkeit geachtet: helle Oberflächen um Aufheizung zu verhindern, wo möglich recycelte Materialien, regional verfügbare Rohstoffe und Upcycling von vorhandenem Material.

VERKEHR
Der gesamte Ausbildungscampus ist weitgehend autofrei konzipiert und dient vorrangig der fußläufigen Erschließung verkehrsberuhigt. Lediglich zur Anlieferung, für berechtigte Mitarbeiter der Verwaltung und für die Nutzung der barrierefreien Stellplätze ist das Areal für KFZ zugänglich. Alle weiteren BesucherInnen parken außerhalb des zugangsbeschränkten Bereichs in einem kontrollierten Parkhaus und kommen auf kurzen Wege fußläufig auf das Gelände.
Die Haupterschließung für den MIV erfolgt von Norden über die Binger Straße. Der ruhende Verkehr wird im Quadranten der dienenden Nutzungen in einem Split-Level-Parkhaus verortet. Die Parkhaus-Zufahrt befindet sich in der Verlängerung der Straßenachse der bestehenden Kaserne.
Südlich des Parkhauses befindet sich in zentraler Lage der Hauptzugang mit Pforte, welcher direkt auf den Platz in der Campusmitte führt. In den verschiedenen Nutzungsbereichen stehen in jeweils ausreichender Zahl barrierefreie Stellplätze zur Verfügung. Im Bereich der Verwaltung, Pforte und BImA befinden sich E-Ladestationen an den ebenerdigen Stellplätzen, weitere Ladestationen werden im Parkhaus zur Verfügung gestellt.
Über den Haupteingang an der Pforte und die Servicestraße östlich des Parkhauses erfolgt auch der größte Teil der Ver- und Entsorgung des Areals. In Ausnahmefällen kann das Gelände an zwei weiteren Zufahrten über von der Pforte kontrollierte Tore erschlossen werden: im Norden zur Anbindung des Recycling-Hofes der BImA, im Südwesten zur Andienung des Kasinos und der Lehrgebäude. Eine weitere Anlieferungsmöglichkeit aus westlicher Richtung könnte sowohl das Casino als auch die Lehrgebäude versorgen. Mit Hilfe dieser beiden zusätzlichen Zufahrtsmöglichkeiten kann sowohl der Lieferverkehr innerhalb des Campus auf ein Minimum reduziert als auch weitere Feuerwehrzufahrten geschaffen werden.
Über zwei weitere Übergänge zur umliegenden Landschaft wird das das fußläufige Wegenetz in Richtung Süden beziehungsweise Osten auch für Orientierungsläufe mit der Umgebung verknüpft. Fahrräder können auf dem Campus-Gelände genutzt werden und gebäudenah auf teils überdachten Fahrradstellplätzen abgestellt werden.

TECHNISCHE AUSRÜSTUNG
LOW TECH
Mit Blick auf die politischen und gesellschaftlichen Ziele der Energiewende wird in diesem Projekt eine Systemgestaltung mit möglichst reduzierten Anlagengrößen verfolgt. Hierzu werden vor allem die Lüftungs- und Kältesysteme auf ein nachvollziehbares und schlankes Niveau bemessen, die den Nutzer nicht ausschließt und übergeordnete Systeme zur Regelung und Steuerung möglichst klein hält. Ziel des Konzepts ist die Priorisierung von Indizees der Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit im Lebenszyklus und der Unkompliziertheit in der Bedienung der Anlagen.

WÄRME
Die Heizungswärmeerzeugung für das Gesamtareal erfolgt primär über eine Wärmepumpenkaskade in einem zentralen Heizhaus. Als Wärmequelle dient ein Eisspeicher in Verbindung mit Solar-Luftkollektoren. Im Zusammenspiel dieser Systeme wechselt das zunächst flüssige Wasser des Eisspeichers durch den permanenten Wärmeentzug im Laufe der Heizperiode sukzessive den Aggregatzustand, ehe der zu Eis erstarrte Speicher während der Sommerphase durch die Solar-Luftkollektoren wieder regeneriert wird. Je nach Außenlufttemperatur wechselt die Nutzung der Wärmequelle (Luft oder Eisspeicher) zur Optimierung der Effizienz und gleichzeitigen Regeration des Eisspeichers. Der Strom für die Wärmepumpenanlage wird über die Eigenstromversorgungsanlagen erzeugt und bildet damit einen nutzbringenden Energiekreislauf.
Als bivalente Unterstützung der Wärmepumpenanlage werden Brennstoffzellen und ein Pelletkessel als Spitzenlastkessel errichtet.
Zur wärmeseitigen Erschließung der Gebäude wird ein erdverlegtes Nahwärmenetz mit niedrigen Vorlauftemperaturen von ca. 45°C errichtet. Die Wärmeübertragung innerhalb der Gebäude wird über diverse Systeme mit Vorlauftemperaturen von ca. 35°C eingesetzt.

KÄLTE
Das Verhältnis von Wärme- und Kältebedarf lässt eine effiziente Verbindung beider Erzeugersysteme zu, sodass die zur Wärmeerzeugung dimensionierte Wärmepumpenanlage auch zur Kälteerzeugung genutzt werden kann. Diese Verbindung verbessert die Effizienz der Anlage und senkt die Investitionskosten.
Über ein erdverlegtes Nahkältenetz wird die Kälteenergie den Gebäuden zugeführt. Innerhalb der Gebäude werden die bereits zur Wärmeübertragung platzierten Wärmeübertragungssysteme auch zur Kälteübertragung genutzt.

LUFT
Bedingt der ruhigen und natürlich gelegenen Lage des Quartiers wird die Nutzung einer natürlichen Lüftung zur Herstellung hygienischer Luftverhältnisse bevorzugt. In sensiblen und anspruchsvollen Bereichen werden ventilatorgestützte Lüftungsanlagen (überwiegend Teilklimaanlagen) eingesetzt. Die energetisch gehaltvolle Luft wird dabei einem Wärmerückgewinnungsprozess unterzogen und erwärmt im Anschluss die frische Luft der Aufenthaltsflächen. Die Bemessung der Luftvolumenströme erfolgt möglichst niedrig, um Anlagengrößen zu reduzieren und die laufenden Kosten durch Wartung, Instandhaltung und Energieverbrauch zu reduzieren. Der Luftwechsel der Wohneinheiten wird über dezentrale Abluftanlagen gem. DIN 18017-3 realisiert mit einer Nachströmung über die Fassade/Fenster.
Trinkwasser.
Ausgehend vom zentralen Übergabepunkt des Versorgers wird ein privates, erdverlegtes Trinkwassernetz aufgebaut. Das Trinkwassernetz wird lediglich vor jeder Gebäudeeinführung mit einem Zähler ausgestattet, wodurch das Hygienekonzept durch eine Ausgestaltung von mehreren Ringleitungen gesichert wird.
Zur Warmwasserbereitung werden bevorzugt elektrische Durchlauferhitzer eingesetzt, um die Gesamtanlage als „Kleinanlage“ gem. TrinkwVO, DVGW und DIN 1988-200/300 zu klassifizieren. Für alle Bereiche mit erhöhtem Trinkwarmwasserbedarf werden Frischwasserstationen eingesetzt, die primär aus dem Nahwärmenetz mit Wärme versorgt werden. Zum Erreichen der hygienischen Trinkwassertemperaturen von min. 60°C werden nach Bedarf gebäudeweise Booster-Wärmepumpen (Hochtemperatur-Wärmepumpen) eingesetzt.

KERNZIELE DER ENERGETISCHEN KONZEPTION
Möglichkeit zur Erweiterung einer klimaneutralen Gesamtlösung
Wirtschaftliche Investitionskosten
Hohe Wirtschaftlichkeit durch geringe Betriebskosten
Intuitive Bedienbarkeit der Anlagentechnik ohne aufwendige Anlagentechnik

STÄDTEBAULICHE UND BAUKONSTRUKTIVE KONZEPTE
Um die Einhaltung der Vorgaben an ein Effizienzgebäude Bund 40 (EGB 40) zu gewährleisten, werden besondere Herausforderungen an die städtebauliche Konfiguration (z. B. kompakte Baukörper), die Gebäude (z. B. hohe Dämmwerte) sowie das haustechnische Konzept (z. B. hohe Effizienz der technischen Ausstattung) gestellt.

Das Energiekonzept stützt sich auf folgende Punkte:
Deckung des Wärme-und Kühlbedarfes durch Nutzung von Umweltwärme/Umweltkälte (Geothermie)
Gewinnung und Eigennutzung eines hohen Anteils von Solarstrom mittels hocheffizienter und großflächig angeordneter PV-Elemente
Warmwassererzeugung in den Bereichen Wohnen, Mensa und Sporthalle über Solarthermie
Energieoptimierte Bauweise und Raumkonditionierung zur Reduktion der Bedarfe an Strom/Wärme/Kälte

Das Erdreich ist zentraler Bestandteil des Energiekonzeptes. Geothermiefelder erschließen das Erdreich als Wärmequelle und Abwärmespeicher für ein reversibles Wärmepumpensystem. Es entnimmt dem Erdreich Wärme zur Beheizung, im Sommer wird durch den Gebäudekühlbetrieb wiederum Wärme in das Erdreich eingespeichert, das dadurch über das natürliche Maß hinaus regeneriert wird und entsprechend mehr Wärme im Winter bereitstellen kann. Die sommerliche Wärmeabfuhr entlastet die Rückkühlung der Kältemaschine. Hier kommen Hybridkühler mit einem niedrigen elektrischen Verbrauch zum Einsatz. Der Anteil an freier Kühlung kann deutlich erhöht, der Strombedarf zur Kühlung des Gebäudes erheblich gesenkt werden. Ein Großteil des gesamten Heiz-und Kühlenergiebedarfes kann somit kostengünstig, effizient und nachhaltig aus Umweltenergie gedeckt werden.
Auf den Dachflächen werden aufgeständerte PV-Module, auf dem Parkhaus in Form einer Solar-Pergola, installiert. Das gesamte PV-System versorgt erstrangig das Geothermie-Wärmepumpensystem, womit ein aus erneuerbaren Energien erzeugter, hoher Eigenstromverbrauch gewährleistet ist. Das Gesamtsystem lässt sich dadurch nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich sehr gut darstellen. Optional kann überschüssiger Strom aus der PV-Anlage in einem Schwarmspeicher von E-Autos im internen Netz gepuffert werden.
Neben der Erzeugung benötigter Energie aus erneuerbaren Quellen liegt der Fokus auf der Senkung des Bedarfes an Strom, Wärme und Kälte durch Maßnahmen bei der Raumkonditionierung und an der Gebäudehülle.
Alle Flachdächer werden – auch unter den aufgeständerten PV-Anlagen - als extensiv begrünte Flächen ausgebildet und dienen somit zur Retention. Über Verdunstungskälte kann gleichzeitig eine Kühlung der Baukörper und PV-Module erreicht und das Mikroklima verbessert werden.
Soweit möglich werden alle Gebäude nach dem Konstruktionsprinzip der Holzhybridbauweise mit dem Fokus auf natürliche Materialien und eine modulare Bauweise geplant. In gleichem Ansatz werden die weiteren Bauteile (Wände, Decken etc.) gestaltet, so dass die Materialien bei einem möglichen Rückbau der Gebäude wieder möglichst sortenrein trennbar und recyclingfähig sind und damit der Grundstein für das Cradle-to-Cradle-Designprinzip gelegt ist. Ein weiterer Fokus liegt - wo es sinnvoll ist - auf der Verwendung lokaler Baumaterialien wie beispielsweise Holz und der Beteiligung lokaler Unternehmen, um kurze Transportwege sicherzustellen.

LEITGEDANKE: KLIMANEUTRALITÄT IN DER TGA
Die technische Gebäudeausstattung ist ein wesentlicher Einflussfaktor zum Erreichen der Klimaneutralität von Neubauten. Das anspruchsvolle Ziel fordert ein sensibles und abgestimmtes Zusammenspiel von Parametern der Bauphysik, Wirkungsgrade der technischen Systeme und der Verbräuche im Nutzungsbetrieb. Erst die bedarfsgerechte Feinjustierung der Anlagenschnittstellen führt zu einem positiven Verhältnis von Klimaneutralität bei gleichzeitig wirtschaftlichen Investitionskosten.
Das vorliegende energetische Konzept erreicht den Nachweis zur Klimaneutralität über den Einsatz folgender Schlüsseltechnologien:
Photovoltaikanlagen
Brennstoffzellen
Stromspeicher

Bilanzierungsrahmen
Das vorliegende Konzept bilanziert eine Klimaneutralität unter Berücksichtigung folgender Parameter:

Stromverbrauch des Gesamtareals
Gesamtwärmebedarf unter Berücksichtigung aller Medienträger
Gesamtkältebedarf

Unter Berücksichtigung der üblichen CO2-Äquivalente der jeweilig eingesetzten Energieträger ist ein Gesamt-CO2-Emission in Höhe von ca. 582 to p.a. zu kompensieren.

Photovoltaik
Photovoltaik stellt die aktuell wirtschaftlichste Lösung zur Eigenstromversorgung dar und ist damit eine attraktive Lösung zur Kompensationsbilanzierung der CO2-Last. Entsprechend werden sämtliche Dachflächen mit PV-Anlagen mit maximalem Ansatz belegt. Es ist mit einer Belegungsleistung von ca. 1213 kWp und einem jährlichen Ertrag von ca. 1400 MWh zu rechnen.
Es ist festzustellen, dass eine maximale Belegung der Dachflächen noch kein positives Ergebnis zur Klimaneutralität hervorbringt. Es sind weitere Maßnahmen erforderlich.

Brennstoffzellen
Im zentralen Heizhaus wird ergänzend zur Wärmepumpenanlage als Hauptwärmeerzeuger eine Brennstoffzellentechnik vorgesehen mit einer elektrischen Leistung von ca. 30 kW und einer Stromerzeugung von ca. 195.500 kWh. Unter Zuführung von klimaneutralem Biomethan entsteht in einem ganzjährlich ablaufenden elektrochemischen Prozess Wärme und Strom. Die Wärme wird den Gebäuden über das Nahwärmenetz zugeführt. Der klimaneutrale Strom wird dem allgemeinen Bedarf zur Verfügung gestellt.
Zur Versorgung der Brennstoffzelle mit Energie wird eine Biomethan-Tanklösung installiert.
Die Brennstoffzelle und die zugehörige Struktur wird H2 ready ausgeführt, sodass eine Umrüstung auf den Brennstoff Wasserstoff einfach zu realisieren ist.

Stromspeicherung