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Energetisch aktive, bioklimatische und wandelbare Klimahüllen

In den Projekten soll die bestehende Forschung zu konventionellen Klimahüllen auf die Bereiche aktive Energiegewinnung und -speicherung, ökologisches und solares Bauen, nachhaltige und innovative Gebäudetechnik- und Versorgungssysteme,  Wandelbarkeit und Lärm- bzw. nutzungsspezifischen Immissionsschutz ausgeweitet werden.

Eine Klimahülle bedeutet die Einhüllung von baulicher Substanz zum Zwecke des Schutzes und der Verbesserung des Energiehaushaltes. In der Vergangenheit wurden Fragen hinsichtlich baulicher Ausbildung, Bauphysik und Wirtschaftlichkeit von konventionellen Klimahüllen bereits ausreichend erforscht. Erhöhten Investitionskosten stehen Einsparungen bei den Betriebskosten, insbesondere von Heizkosten, durch die Nutzung des Glashauseffektes gegenüber. Die Hülle schützt vor natürlichen und anthropogenen Einwirkungen, was für die geschützten Einbauten in der Hülle neue Potentiale hinsichtlich Form und Beschaffenheit freisetzt.

Weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht in der energetischen Aufwertung der Hülle. Daher werden die Nutzung der Hülle und des von ihr umschlossenen Raumes zur aktiven Gewinnung und Speicherung solarthermischer Energie untersucht, mit dem Ziel die Heizkosten weiter zu senken und damit die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Weiterhin wird die lärm- und immissionsschutztechnische Wirkung der Hülle untersucht, mit dem Ziel im Außenraum auftretenden Lärm auf dem Weg nach innen zu minimieren. Als dritter Aspekt kommt die Wandelbarkeit hinzu. In den bisherigen Untersuchungen stellte sich der fehlende Naturbezug innerhalb der Hülle als Negativpunkt heraus. Durch ein bewegliches Tragwerk, beziehungsweise öffenbare Fassaden- und Verschattungselemente sollen Bereiche geöffnet und geschlossen werden können um, je nach Nutzung und Bedarf, die künstliche Barriere zum Außenbereich aufzuheben.

Das Potential solcher Klimahüllen lässt sich besonders bei stark belasteten Gebieten, wie Flughafenumgebungen, Industrie- und Gewerbegebieten sowie entlang stark befahrener (Stadt-) Straßen voll ausschöpfen. Die Untersuchungen münden konkret in der prototypischen Ausarbeitung und Realisierung von ganzheitlich konzipierten Architekturen und Gebäudetechniksystemen: aktuell für eine Klimahülle über eine Kindertagesstätte in der Gemeinde Blankenfelde-Mahlow (Baubeginn 2021), dem Mock-Up eines bioklimatischen Glas-Gewächshauses mit einer wandelbaren, mikroperforierten Dach- und Fassadenverschattung (Baubeginn 2020), eine Klimahülle für einen Schulerweiterungsbau in der Gemeinde Eichwalde bei Berlin (Baubeginn 2021), sowie dem Klimahüllenbau eines bioklimatischen Schulungs-Gewächshauses in der Bezirksgärtnerei Charlottenburg-Wilmersdorf in Berlin. (Baubeginn 2021).

System Klimahülle [1]

Prototyp eines bioklimatischen Schulungs-Gewächshauses [2]

Projektbearbeiter

Wissenschaftliche Mitarbeiter

  • Dipl.-Ing. Dirk Peissl

Forschungsschwerpunkte

  • System- und materialgerechtes Entwerfen (ökologisches und ressourcenschonendes Bauen mit minimalem Material- und Technikeinsatz)
  • aktive Energiegewinnung und -speicherung
  • Entwicklung von dauerhaften und kraftflussoptimierten baukonstruktiven Details (Leichtbau, Glasbau und Solararchitektur)
  • Entwicklung und Untersuchung des Trag- und Verformungsverhalten von wandelbaren Tragwerken und außenliegenden Verschattungssystemen
  • nachhaltige (low-tech) und innovative Gebäudetechnik- und Versorgungssysteme (natürliche Belüftung, solarthermische und passive Heiz- und Kühlsysteme)
  • integrative, inter- und transdisziplinäre Entwurfs- und Forschungsmethodik

Förderung / Drittmittel

  • Entwicklung eines Prototyps für energetisch aktive und wandelbare Klimahüllen für eine Kita in Blankenfelde-Mahlow (DBU, Gemeinde Blankenfelde-Mahlow, 2014 - 2016)
  • Beispielhafte Umsetzung einer energetisch aktiven und wandelbaren Klimahülle für eine Kita in Blankenfelde-Mahlow (DBU/ Gemeinde Blankenfelde-Mahlow, 2017 - 2021)
  • Prototyp eines bioklimatischen Schulungs-Gewächshauses (DBU, Bezirk Berlin Charlottenburg-Wilmersdorf, 2019 - 2022)
  • Leichte, weit gespannte Gebäudehüllen aus Carbon und Glas – Projektskizze  (BMWi 2021 - 2023)
  • Mock-Up eines bioklimatischen Glas-Gewächshauses mit einer wandelbaren, mikroperforierten Dach- und Fassadenverschattung (DBU, 2020 - 2021)
  • Schulerweiterung : Klimahüllen-Studie Humboldt-Grundschule Eichwalde bei Berlin (Gemeinde Eichwalde)

Publikationen und Literatur

  • Peissl,D.: Erstmalig Klimahülle für Kita in Deutschland, in Märkische Allgemeine Zeitung (Hrsg.), Zielke, D.( 2015) Link [10]
  • Peissl,D.; Schlaich, M.: Entwicklung eines Prototyps für energetisch aktive und wandelbare Klimahüllen für eine Kita in Blankenfelde-Mahlow, in: DBU-Abschlussbericht des Forschungsprojektes (AZ 31535/01) , Deutsche Bundesstiftung Umwelt (Hrsg.), Djahanschah,S., (2016) Link [11]
  • Peissl, D.: Grafiken und Text in: Pläne zur Klimahülle nehmen Gestalt an, in Märkische Allgemeine Zeitung (Hrsg.), Zielke, D.(2018) Link [12]
  • Peissl,D.: Blankenfelde-Mahlow: Klimahülle für Kita mit Mehrheit beschlossen, in Märkische Allgemeine Zeitung (Hrsg.), U. Böhlefeld.(2020) Link [13]
  • Peissl,D.: Schulerweiterung in Eichwalde: Eine Klimahülle für die Humboldt-Grundschule, in Märkische Allgemeine Zeitung (Hrsg.), Sack, J.(2020) Link [14]
  • Volz, R., Jakob, A., Peissl, D.,Schlaich, M.: Schallschutz mit Klimahüllen,  in Conference: Fortschritte der Akustik - DAGA 2015 Link [15]
  • Peissl,D.: Grafiken, Text und Modell in: Geschützt spielen unter der Kita-Klimahülle in Berliner Morgenpost (Hrsg.), Gundlach, S. (21.02.2016) Link [16]
  • Peissl,D.; Schlaich, M.: Geschützter Platz zum Spielen – die Zeit ist reif , in TU intern Zeitung (Hrsg.), Patricia Pätzold  (2016) Link [17]
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