WerkRaumKlima bietet gewerkeübergreifende Leistungen, welche einen gesamtheitlichen und interdisziplinären Architekturentwurf für eine energieeffiziente, klima- und ressourcenschonende Bauweise ermöglichen. Besuchen Sie unser Portfolio, um sich einen Eindruck zu verschaffen, oder nehmen Sie mit uns Kontakt auf. Wir freuen uns, Sie bei Ihrem Projekt zu unterstützen.
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Die Seeparzelle in Romanshorn mit ihrer Villa von 1903 und dem historischen Gartenhaus liegt inmitten einer grosszügigen Parkanlage mit wertvollem Baumbestand. Der Studienauftrag verfolgt das Ziel einer behutsamen, städtebaulich hochwertigen Entwicklung, die den Charakter des Ortes bewahrt und gleichzeitig neue Wohnformen für die dritte Lebensphase ermöglicht. Die Villa wird in mehrere Wohneinheiten umgestaltet, ergänzt durch kleine Neubauten am Rand des Parks, die das Raumprogramm komplettieren.
Die Neubauten entstehen in modularer Holzbauweise basierend auf mechanischer Fügung und reversiblen Systemen. Die Gründung auf Schraubenpfählen, sowie der konsequente Verzicht auf Beton, Bitumendichtungen, Untergeschosse und verleimte Materialien ermöglichen eine vollständige Rückbaubarkeit und Wiederverwendung der Baustoffe. Natürliche Materialien wie Holz, Lehm, Hanfstein und Seegras als Wärmedämmstoff sorgen für ein gesundes Raumklima und stehen für den Einsatz lokaler, nachwachsender Ressourcen.
Ein robustes Raumklimakonzept mit hoher Speichermasse, Querlüftung und Freecooling gewährleistet Komfort auch bei steigenden Temperaturen. Photovoltaikanlagen auf den Dächern decken einen Grossteil des Energiebedarfs und tragen zur Eigenversorgung bei. Mit einer CO₂-Bilanz von 6.0 kg/m²a unterschreitet das Projekt die ambitionierten Zusatzanforderungen nach dem Klimapfad SIA 390/1 deutlich.
Im Rahmen eines Studienauftrags für das Lake Lucerne University Institute und den Innovationspark in Vitznau unterstützten wir Marques Architekten in den Bereichen Energiedesign und Nachhaltigkeit. Als eines der Ziele des Studienauftrags soll eine Maximierung des Solarstromertrags am und auf dem Gebäudeensemble angestrebt werden.
Mittels einer umfangreichen Simulationsstudie haben wir unterschiedliche PV-Konzepte auf den Dächern und an der Fassade der Gebäude untersucht. Die präzise Solarstrahlungssimulation erlaubt die detaillierte Berücksichtigung der komplexen Verschattung durch die Topografie, die Nachbargebäude, die erhaltenswerte Baumsubstanz und die Eigenverschattung der neuen Gebäude.
Parametrische Optimierungsstudien ermöglichten eine gezielte Ausrichtung der PV-Flächen zur Maximierung des Solarertrags. Insbesondere an den Fassaden konnte damit eine erhebliche Steigerung der solaren Stromgewinne erzielt werden. Damit kann auch an weniger gut besonnten Fassaden ein ausreichend hoher Solarertrag erzielt werden, was die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit (Kompensation der grauen Emissionen aus der Erstellung) massgeblich verbessert.
Wie kann im Erdgeschoss des Erweiterungsbaus der Schulanlage Moosmatt in Luzern eine einladende, transparente Gestaltung mit grosszügigen Fensteröffnungen und Arkaden realisiert werden, ohne das sommerliche Raumklima durch Überhitzung zu beeinträchtigen?
Mittels Simulationen wurde das sommerliche Raumklima analysiert und Optimierungspotentiale identifiziert. Ziel war es, den Sonnenschutz so zu gestalten, dass er nicht die gesamte Erdgeschossfassade verschliesst, aber dennoch ausreichend Schutz vor Überhitzung bietet.
Die Simulationen zeigen, dass durch den Einsatz von zusätzlicher Speichermasse in Kombination mit Markisen ein angenehmes Raumklima gewährleistet werden kann. So wird eine transparente und einladende Erdgeschossgestaltung ermöglicht, die Komfort und Funktionalität verbindet.
Die Pilatus Arena Kriens wird für Sportanlässe und Veranstaltungen mit bis zu 4‘000 Personen gebaut. Mittels thermischer Simulation soll das Raumklimakonzept des Haustechnik-Ingenieurs validiert werden.
Ein wesentlicher Bestandteil des erarbeiteten Klimakonzepts ist die Aktivierung und Nutzung der immensen thermischen Speichermasse der Betonkonstruktionen. Die Simulation in IDA ICE 5.0 erlaubt die dynamische Abbildung aller Energieflüsse unter Berücksichtigung der Temperaturschichtung, womit eine Evaluation des Komforts an unterschiedlichen Positionen im Hallenraum und über den gesamten Zeitraum eines Events ermöglicht wird.
Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die thermische Speichermasse einen massgeblichen Beitrag zur Aufnahme der hohen internen Wärmelasten durch Personen & Geräte leistet, wesentlich zur Gewährleistung der Komfortanforderungen beiträgt und eine signifikante Reduktion der Leistungsspitzen der Raumkühlung ermöglicht.
Das Wettbewerbsprojekt sieht die Platzierung eines Neubaus für Residenzwohnen auf dem Aussichtsplateau des Gerlisbergs vor. Da hangwärts ein Kaltluftentstehungsgebiet liegt, darf der bauliche Eingriff die Kaltluftversorgung des südlich gelegenen Quartiers nicht wesentlich beeinträchtigen.
Um die Auswirkungen des geplanten Neubaus auf die Kaltluftströme zu bewerten, wurden Simulationsberechnungen durchgeführt. Dabei flossen die natürlichen Strömungsverläufe und die bestehende Vegetation in die Analyse ein, ergänzt durch die Originalkarte des Kantons Luzern als Referenz.
Die Simulationen zeigen, dass der Neubau die Kaltluftversorgung des Quartiers nicht beeinträchtigt. Der Kaltluftstrom wird lediglich in unmittelbarer Nähe des Gebäudes geringfügig gebremst, baut sich jedoch südlich davon wieder vollständig auf. Bereits bestehende Faktoren, wie die Waldzunge, beeinflussen die Strömungen stärker als der Neubau und prägen die Luftbewegungen im Quartier.
Mittels einer Klimaresilienzstudie soll anhand der Sekundarschulanlage Höckler evaluiert werden, wie sich der Klimawandel auf die Energiebilanz des Gebäudes auswirkt und wie robust das Raumklimakonzept gegenüber dem wärmer werdenden Klima ist.
Mit umfangreichen thermischen Simulationen wurde der Kühlleistungs- und Energiebedarf des Gebäudes für verschiedene IPCC-Klimaszenarien ermittelt. Zudem wurden verschiedene LowTech-Massnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz, wie z.B. eine natürliche Nachtauskühlung, hinsichtlich ihrer heutigen und zukünftigen Wirksamkeit untersucht.
Aus den Simulationsergebnissen konnten interessante Erkenntnisse gewonnen werden, in welchem Ausmass der Kühlleistungs- und Energiebedarf zunehmen wird und welche Einflussgrössen und Abhängigkeiten dabei massgeblich sind. Damit können die Haustechniksysteme bedarfsgerecht und bereits heute zukunftsfähig dimensioniert werden, um spätere aufwändige und teure Nachrüstungen zu vermeiden.
Der Entwurf für das Bürohaus legte Wert auf hohe Transparenz, sichtbare Strukturen und einen reduzierten Materialeinsatz, bei gleichzeitiger Sicherstellung eines behaglichen Raumklimas und minimalen Primärenergiebedarfs.
Untersucht wurden der optimale Glasanteil und die Tiefe der Auskragungen, sowie die bauphysikalischen Eigenschaften von Glas und Sonnenschutz in Abhängigkeit der Raumgeometrien. Ergänzend wurden verschiedene Lüftungs- und Klimakonzepte simuliert, um den Komfort und die Energieeffizienz zu maximieren.
Das Projekt demonstriert, dass durch die sorgfältige Abstimmung von Fassadenkonzeption und innovativen Lüftungs- und Klimakonzepten eine architektonisch herausragende und gleichzeitig energieeffiziente Lösung umgesetzt werden kann.
Auf dem Areal Industriestrasse in Luzern realisieren 5 Wohnbaugenossenschaften gemeinsam mit 3 Architekten insgesamt 14 Wohn- & Gewerbebauten, darunter auch 4 Bestandsbauten. Das Bauvorhaben antizipiert die Ziele der 2000-Watt Gesellschaft, wobei LowTech-Prinzipien und Suffizienz im Vordergrund stehen.
In einer Machbarkeitsstudie wurden verschiedene Wärmeversorgungspotenziale hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit, Ökobilanz und Wirtschaftlichkeit evaluiert. Thermische Simulationen dienten zur Ermittlung des Leistungsbedarfs für die Raumheizung und schufen damit die Grundlage für eine bedarfsgerechte und energieeffiziente Dimensionierung der Haustechnik. Im Rahmen der 2000-Watt Arealzertifizierung wurde eine gesamtheitlich Ökobilanz aus Erstellung und Betrieb erarbeitet. Der Schwerpunkt lag auf der Nutzung erneuerbarer Ressourcen und effizienter Bauweisen.
Der Anschluss an die Fernwärme aus See-Energie, die Holzhybrid-Bauweise, die vorwiegend natürlichen Lüftung der Gebäude sowie die simulationsbasierte solide Dimensionierung der technischen Systeme sind nur einige der Qualitäten, die die Nachhaltigkeit des Areals auszeichnen.
PATRICK ERNST
Mitinhaber, Geschäftsführer
Dipl. Arch. FH/SIA | MAS Energieingenieur Gebäude
078 444 73 75
patrick@werkraumklima.ch
JONAS LANDOLT
Mitinhaber, Geschäftsführer
MSc Integrated Building Systems ETH/SIA
078 444 54 24
jonas@werkraumklima.ch
