CDP | Nachverdichtung im Kontext des Klimawandels

Lehrstuhl für Architekturinformatik, Prof. Dr.-ing. Frank Petzold, Jakob Fellner, M.Sc.
Lehrstuhl für energieeffizientes und nachhaltiges Planen und Bauen, Prof. Dr.-Ing. Werner Lang, Martin Gabriel, Carsten Schade, Patricia Schneider-Marin
Lehrstuhl für Strategie und Management der Landschaftsentwicklung, Prof. Dr.-Ing. Stephan Pauleit, Sabrina Erlwein, Juliane Meister
Professur
Architekturinformatik
Forschungsarbeit

Städte sind gegenüber den Folgen des Klimawandels besonders vulnerabel. Um die Klimaresilienz der Städte zu stärken, muss ein besseres und systematischeres Verständnis der Auswirkungen von Planungs- und Bauprozessen auf das Klima in der Stadt entwickelt werden. Bauliche Nachverdichtungsprozesse sind aus einer ganzheitlichen, klimaresilienten und ressourcenschonenden Perspektive zu planen und durchzuführen – deshalb sind Grünflächengestaltung, Mikroklima- und Lebenszyklusanalysen sowie Materialeinsatz früh in die Planungsprozesse zu integrieren. Auf Grundlage digitaler 3D-Stadtmodelle werden Simulations- und Visualisierungsmethoden entwickelt, die diese Aspekte integrieren. So soll in kommunalen Abwägungsprozessen die Bewertung von Planungsalternativen erleichtert werden.

Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Zunahme der städtischen Bevölkerung hat sich der Konflikt zwischen Wohnraumbedarf und städtischen Grünflächen zugespitzt. Daher müssen der Beitrag von Grünflächen zur Klimaanpassung sowie der von Gebäuden zum Klimaschutz und zur Ressourceneffizienz quantifiziert werden. Im Fokus des Projekts steht die Simulation und Visualisierung in einem Decision-Support-Tool für den Einsatz in Planungsverfahren. Dazu werden zunächst Potenziale aufgezeigt (AP1). Anschließend steht die Quantifizierung von Auswirkungen unterschiedlicher Nachverdichtungsszenarien in einem ausgewählten Siedlungstyp auf den Klimaschutz (Energiebedarf, THG-Emissionen) und die Klimaanpassung (Mikroklima, Außenraum) im Mittelpunkt (AP 2 und 3), bevor das 3D-Tool spezifiziert wird (AP 4). Zudem wird die Übertragbarkeit in die Praxis behandelt und Workshops mit Kommunalvertretern durchgeführt (AP 5).

Ziele
Simulation zur Quantifizierung:

  • Praxisrelevante Abschätzungen zu den Auswirkungen von Nachverdichtungsvorhaben auf den Innen- und Außenraumkomfort sowie Ressourcenbedarf. Hierbei wird die Wirksamkeit grüner Infrastruktur und der ressourceneffiziente Materialeinsatz der Gebäude über den gesamten Lebenszyklus hinweg berücksichtigt.
  • Konzeption von digitalen Werkzeugen zur Entscheidungsunterstützung bei Nachverdichtungsvorhaben, aufbauend auf der Collaborative Design Platform (CDP), die an der TU München entwickelt wurde.
  • Erwartete Ergebnisse
    Übergeordnetes Ziel des Projektes ist die Quantifizierung von Auswirkungen unterschiedlicher Nachverdichtungsszenarien zusammen mit einer veränderten Freiraumgestaltung auf Klimaschutz (Energiebedarf, THG-Emissionen) und Klimaanpassung (Mikroklima, thermischer Komfort im Außenraum) unter Berücksichtigung des Klimawandels. Basierend auf der Quantifizierung werden die Auswirkungen verschiedener Varianten der Nachverdichtung anhand eines 3D-Modells simuliert und visualisiert. Durch die Eingabe von Szenarien und deren Echtzeitsimulation über die CDP und deren Vergleich, wird die Entscheidungsfindung bei Nachverdichtungsvorhaben unterstützt.
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Projektablauf
Projektablauf des Forschungsprojekts