Tragkonstruktionen

„Intelligente Gebäude und smarte Städte“ - Studie über Zukunftstechnologien in innovativer Architektur

Die fortschreitende Urbanisierung bei gleichzeitiger Ressourcenverknappung und fortschreitender Klimaerwärmung wirft Fragen nach Veränderungsmechanismen auf. Bis zum Jahr 2050 werden nahezu Dreiviertel der Weltbevölkerung in Metropolregionen leben und entsprechende nachhaltige Gebäude und Infrastrukturen – Energie, Wasser, Transport, Abfallentsorgung, Informations- und Kommunikationstechnologie – benötigen. Bereits heute ist der Gebäudesektor zu 40% für den Primärenergiebedarf weltweit und entsprechende Treibhausgasemissionen verantwortlich und der Energiebedarf wird weiter ansteigen in den Regionen mit wachsenden Megastädten und Megaregionen. 
Die Städte scheinen Problem und Lösung in einem zu sein. Einerseits wirken sich umweltschädigende Technologien und Prozesse wegen der Bevölkerungskonzentration in Städten besonders stark aus, andererseits liegen aber gerade in den Städten auch die Wirtschaftskraft und das Innovationspotential für die notwendigen Lösungen der Zukunft. Die Städte müssen die globalen Herausforderungen der globalen Erwärmung, des Bevölkerungswachstums und der Ressourcenverknappung bewältigen, sie müssen sich dem veränderten Lebensstil der Menschen anpassen im Hinblick auf Kommunikationsmedien und Mobilität und sie sollten über einen langfristen Ansatz zur Nachhaltigkeitsentwicklung verfügen, um Lebensqualität und Wettbewerbsfähigkeit aufrecht erhalten zu können. 
Die Studie „Intelligente Gebäude und smarte Städte“ gibt einen umfassenden und ganzheitlichen Überblick über zukunftsfähige Entwicklungen im Gebäudesektor vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit. Neben der Erläuterung des Nachhaltigkeitsbegriffs in Architektur wird ein ausführlicher Vergleich verschiedener internationaler Zertifizierungssysteme vorgenommen. Zusätzlich werden die wirtschaftlichen Aspekte nachhaltigen und zertifizierten Bauens im internationalen Umfeld beleuchtet. Wichtige Elemente des nachhaltigen und „intelligenten“ Bauens - Materialentwicklungen, Leichtbaukonzepte und gebäudetechnische Systeme - werden systematisch erfasst, beschrieben und bewertet. Unterschiedliche Typen energieeffizienter Gebäude (Passivhäuser, Nullenergiehäuser und Plusenergiehäuser) sowie „intelligente Gebäude“ werden vorgestellt und diskutiert. Aufbauend auf den Herausforderungen und Problemstellungen der Stadt der Zukunft sowohl hinsichtlich der technischen als auch der sozialen Infrastruktur werden ganzheitliche Konzepte zur Nachhaltigkeit und Energieeffizienz moderner Städte dargelegt. Der Begriff „smart city“ wird in seinen unterschiedlichen Definitionen und Interpretationen erläutert und konkrete Handlungsfelder (z.B. smart energy, smart water, smart mobility) behandelt. 


Projektleitung: Dr.-Ing. Mandana Sedighi
Laufzeit: 2012 - 2014
Die Studie entstand im Auftrag der Alstom Schweiz AG (heute General Electric) 

 

Zukünftige Entwicklung im Energiebedarf von Gebäuden: gesetzlicher Standard in Deutschland (EnEV) im Vergleich zu durchschnittlichen Werten von aktuellen Zertifizierungssystemen (LEED, DGNB, BREEAM).
Quelle: Fraunhofer/Inkatherm, 2013. 
 

Von den Themenfeldern über die Handlungsfelder bis zur Systemintegration einer Smart City. 
Quelle: aus M. Sedighi, „Intelligente Gebäude und smarte Städte“.