Wie sehen die Gebäude der Zukunft aus?

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Wie sehen die Gebäude der Zukunft aus?
ISH Gebäudeforum 2015
Johannes Hopf, 12. März 2015, Frankfurt
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12.3.2015 Johannes Hopf Quelle: Werner Rebel
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Lebenslauf
Johannes
Hopf
Dipl.‐Ing. (FH) Gebäudeklimatik
Projektpartner
Teamleiter Energiedesign/ Energiemanagement
Beruflicher Werdegang
2014
2012
2009
2008
2004 – 2008
Teamleiter Energiedesign
Projektpartner bei Drees & Sommer
Projektmanager bei Drees & Sommer
Diplomarbeit bei DS‐Plan
Studium Gebäudeklimatik Hochschule Biberach
Sonstige Funktionen, Schwerpunkte
 Systemplanung & Energiedesign
 Betriebsoptimierung/ Energiemanagement
 Thermische Simulationen, Tageslichtsimulation
 Green Building Zertifizierungen, Green Rating
 Commissioning / Inbetriebnahmemanagement
Persönliche Referenzprojekte (Auszug)
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
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12.3.2015 Johannes Hopf Deutsche Bank Project Blue, Frankfurt
IVG Hackesches Quartier, Berlin
Neues Bürogebäude Bau 1, Roche, Basel
Sadarah International School, Riyadh
Atlas Tower, Berlin
Kreissparkasse Esslingen
Messeerweiterung Stuttgart
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Agenda
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Was prägt das Bauen der Zukunft?
Wie planen und bauen wir?
Wie können Gebäude zukünftig aussehen?
12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Was prägt das Bauen der Zukunft?
Gesetzgeber
… in Anlehnung an die 10 Gebote:
„Du sollst nicht mehr Energie verbrauchen als erlaubt ist“
EnEV 2014, EnEV 2016 – 25 %, Niedrigstenergiegebäude
(nearly zero energy buildings) ab 2019/2021
„Du sollst keine fossilen Energieträger verschwenden“
EEWärmeG fordert einen Mindestanteil erneuerbarer
Wärme – und Kühlenergie
„Du sollst keine Glaspaläste bauen “
Novellierte DIN 4108‐2 „Sommerlicher Wärmeschutz“
fordert reduzierten Glasanteil, häufig Sonnenschutz‐
verglasungen, keine verglasten Eckräume
© © Ilja Mašík, Rafa Irusta ‐ Fotolia.com
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12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Was prägt das Bauen der Zukunft?
Bauherr
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12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Was prägt das Bauen der Zukunft?
Bauherr
Quelle: Umfrage zur Expo Vision von Drees & Sommer, Dezember 2014
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12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Was prägt das Bauen der Zukunft?
Bauherr
Quelle: Umfrage zur Expo Vision von Drees & Sommer, Dezember 2014
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12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Was prägt das Bauen der Zukunft?
Nutzer – bei selbst genutzten Objekten
Wunschliste
 feste Arbeitsplätze
 große Schreibtische
 offene Bürostruktur
 Kommunikationsmöglichkeiten
 Freizeitangebote (Sofa, Kicker, Massage, Bäcker, Reinigung…)
 grüne Inseln
 eigener Spind
 Multimedia wie zu Hause (BYOD)
 Power Napping
 Duschen
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12.3.2015 Johannes Hopf Wie wird gearbeitet?
 Projektarbeit
 Besprechungen
 Telefonate
 vertrauliche Gespräche
 Konzentrationsarbeit
Wo wird gearbeitet?
 lokal
 mobil intern
 mobil extern
Wie viele arbeiten wie? Arbeitstypen
 Management
 Assistenz
 Besprechen und abstimmen
 Außendienst
 Telefonieren und abstimmen
 Projekte intern
 Projekte extern
 Forschen und entwickeln
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Was prägt das Bauen der Zukunft?
Bauherr
Zeit
Flexibilität
Behaglichkeit
© Iakov Kalinin ‐ Fotolia.com
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12.3.2015 Johannes Hopf Kosten
Energieeffizienz
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Agenda
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Was prägt das Bauen der Zukunft?
Wie planen und bauen wir?
Wie können Gebäude zukünftig aussehen?
12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Wie planen und bauen wir?
‐ klassisch ‐
Bedarf, Konzept, Finanzierung
Idee
Ziele: Kosten, Funktion, Repräsentativität
Wettbewerb
Ausdruck des Architekten
Entwurf
Planung entlang des Entwurfs
Planung
Kosten, Termine, Qualitäten
Realisierung
Abnahme/ Übergabe
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12.3.2015 Johannes Hopf „…schon das nächste Projekt im Kopf“
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Wie planen und bauen wir?
‐ kommunikativ & vorausschauend ‐
Bedarf, Konzept, Finanzierung
Idee
Wettbewerb
Entwurf
integrale, gewerkeübergreifende Planung mit dem Blick auf Realisierung, Inbetriebnahme und Betrieb
Planung
Kosten, Termine, Qualitäten
Realisierung
Abnahme/ Übergabe
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12.3.2015 Johannes Hopf „…schon das nächste Projekt im Kopf“
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Wie planen und bauen wir?
Leistungsbilder – Energieberatung und Simulationen
Planung
1
Bau
2
3
Architekt
Tragwerksplaner
TGA‐Planer
4
5
6
Werkvertrag
7
Betrieb
8
Ausführende Firma
Energieberater + Simulationen
nur Beratung
Bauphysiker Energieausweis vorläufig
nur Beratung
Energieausweis
Einfluss
Energieberatung und Simulation
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Energiekonzept
Energiesimulation
Betriebssimulation
Komfortanalysen
12.3.2015 Johannes Hopf 9
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Betreiber
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Wie planen und bauen wir?
Vereinfachte Ist‐Situation – Planer und Energieberater im Gespräch
*) so wie ich es schon immer gemacht habe
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12.3.2015 Johannes Hopf Planer Energieberater
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Wie planen und bauen wir?
kW vs. kWh
Planung, Auslegung und Ausschreibung
Energiekonzept und Simulationen
Konzepte und Planung, Auslegung und Ausschreibung basieren Ergebnisse basieren auf
auf kW Der Betrieb wird in der Regel gar nicht oder nur in Prosatexten beschrieben. kWh
Bauen, Inbetriebnahme und Abnahme
Betreiben
Bau und Abnahme Bauleistungen basieren auf Betrieb schaut wieder auf
kW
kWh,
wenn Daten vorliegen. Ansonsten wird Der Betrieb wird in der schwerpunktmäßig der Regel gar nicht geprüft. Nutzer zufriedengestellt
Die Betriebsführungsansätze aus der Simulation und dem Energiekonzept schaffen es kaum in die Planung und Ausschreibung. Damit sind Sie auch nicht Bestandteil des zu erbringenden „Gesamtwerkes“.
Erst im Betrieb wird eventuell mal geprüft wieviel das Gebäude an Energie verbraucht. Eine zielführende Analyse ist kaum möglich, da das Wissen aus der Konzeption nicht mehr präsent ist und die Instrumentierung in der Regel unzulänglich für energetische Auswertungen ist. 16
12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Wie planen und bauen wir?
Zukünftiger Ansatz – Planung der Gebäudeenergetik
Planung
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Bau
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Architekt
Tragwerksplaner
TGA‐Planer
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6
Werkvertrag
7
Betrieb
8
9
Ausführende Firma
10
Betreiber
Planung der Gebäudeenergetik mit „Energieeffizienz‐Versprechen“
Bauphysiker Energieausweis vorläufig
nur Beratung
Energieausweis
Einfluss
Planung der Gebäudeenergetik
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Energiekonzept
Energiesimulation
Betriebssimulation
Ansätze für Komponentenverhalten
Komfortanalysen
→ Beschreibung der energetischen Qualität
12.3.2015 Johannes Hopf Energie‐ und Kennwert‐
katalog
Vorgaben für Energieeffizienz von Einzel‐
komponenten und ‐systemen
Kontrolle Baustelle neue QS‐
Prozesse Gebäude‐
energetik
EMS
strategisches IBM mit QS Gebäude‐
energetik
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Agenda
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Was prägt das Bauen der Zukunft?
Wie planen und bauen wir?
Wie können Gebäude zukünftig aussehen?
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Phase 0
Ideen
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Bedarfsplanung
12.3.2015 Johannes Hopf Workplace Consulting
Nutzerumfragen
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Phase 0
Target Setting – z. B. Vorgaben für die Fassade
Kennen Architekten von Anfang an die Ziele des Bauherrn so muss in der Planung nicht durch Bedruckung, opake Elemente zurückgerudert werden. Ein Golf ist schließlich auch kein gedrosselter Formel 1 Bolide.
30 % Glasanteil 0.90 x 2.70 = 2.4 m²
30 % Glasanteil 2 x 1.00 x 1.20 = 1,2 m²
Lochfenster
Verglasung
1
60 % Glasanteil 2x 0.80 x 3.00 = 4.8
Zielwert ohne Nachtlüftung
Zielwert mit Nachtlüftung 2 1/h
Zielwert passive
Kühlung
WSV
mittel
33 %
94 %
70 %
2
WSV
leicht
27 %
72 %
46 %
3
SSV
mittel
75 %
100 %
100 %
4
SSV
leicht
68 %
100 %
91 %
20
Standardraum
Bauart
60 % Glasanteil 1.80 x 2.70 = 4.9 m²
(0.9 m Brüstung + 0,3 m Sturz )
12.3.2015 Johannes Hopf Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Phase 0
SSV
Variante 1 Lochfassade
SSV
Variante 2 Bandfassade
Panee
Panee
l
l
Panee
Panee
l
l
Target Setting – Aussagen zur Behaglichkeit und Energiebedarf
WSV
WSV
Variante 3 Ganzglasfassade
Verteilung operative Temperaturen - Bewertung DIN EN 15251:2012-12
Zone: Einzelbüro
Empfindungstemperatur im Raum [C]
32
31
Gesamtjahr (01.01. - 31.12., Nutzungszeit: 8 bis 17 Uhr, 2268 h/a)
Einzelbüro Glas 60 % EnEV TABS+RS
1.0
30
Wärme Lüftung
Wärme Randstreifen
Wärme TABS
Kälte Lüftung
Kälte Randstreifen
Kälte TABS
29
28
27
26
1.9
4.4 1.5
24.1
2.0
15.2 19.7
[kWh/m² a]
25
Wärme
Kälte
24
23
22
21
20
19
18
-15
-10
-5
0
5
10
15
Außenlufttemperatur [C]
20
Abweichung Komfortraumtemperatur: 0.1 %
(Maximale Abweichung für Kategorie 2 gemäß DIN EN 15251: 1%)
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12.3.2015 Johannes Hopf 25
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Wie sehen Gebäude der Zukunft aus?
Gebäude der Zukunft sind…
 … mit dem Nutzer auf die Zukunft abgestimmt, nicht mit dem Planer an die Vergangenheit angepasst,
 … von der Idee bis zum Betrieb ganzheitlich gedacht – geplant – realisiert – betrieben,
 … nachhaltig und wirtschaftlich,
 … mit Vernunft und Emotionen bewertet,
 … stringent und zielgerichtet organisiert.
Vernunft / Zahlen
Ökonomie
Funktionalität
Prozessoptimierung
Energieeffizienz
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12.3.2015 Johannes Hopf Emotion / Kreativität
Ökologie
Gestaltung
Arbeitsplatzqualität
Behaglichkeit