Berlin UZNH - Mikroklima Assessment
Anknüpfend an unsere Arbeit für die erste Phase des Stadtenwicklungsprojektes UZNH Berlin hat das Planungsteam für die Optimierung die Köpfe zusammengesteckt und eine Vielzahl von Verbesserungen für das Mikroklima im Freiraum erarbeitet, die die gesamte Bandbreite der Möglichkeiten unseres Simulationsmodells nutzen.
Neben der üblichen Wind-/Mikroklima-/Verdunstungssimulation simulierten wir detaillierte Balkonaufbauten, Balkonbegrünungen, begrünte Fassadenelemente, Glaswände zum Windschutz in exponierten Bereichen, Beschattungsanlagen (Markisen/Pergolen oder Photovoltaik in der endgültigen Ausführung), durchlässige Böden und sogar Sprühnebelanlagen im Freien.
Wie immer haben wir auch ein interaktives 3D-Browsermodell vorbereitet, mit dem die Öffentlichkeit die Simulationsergebnisse im Detail erkunden kann. Dieses Modell ist genau dasselbe, das das Planungsteam für seine Arbeit verwendet hat. Lediglich einige der exotischeren Parameter und zusätzliche Visualisierungsebenen wurden weggelassen, um das Modell in einer für die Öffentlichkeit akzeptablen Größe zu halten.
Das interaktive Browsermodell enthält auch die Farbskalen für die verschiedenen Parameter, die in den Renderings auf dieser Seite gezeigt werden. Um das Modell aufzurufen, klicken Sie einfach auf einen der Links oder die Schaltfläche unten. Bitte nehmen Sie sich etwas Zeit, bis das Modell vollständig geladen ist - je nach Internetverbindung und Grafikkarte kann dies einige Minuten dauern.
(Wird in neuem Fenster geöffnet)
Um die Sichtbarkeit der Simulationsergebnisse unter den Beschattungsflächen zu gewährleisten, zeigen wir die speziellen Verschattungselemente als magenta-gefärbte Rahmen anstelle von geschlossenen Flächen (siehe unten).
Doch der Reihe nach: Es geht um den städtebaulichen Masterplan für das [Urbane Zentrum Neu-Hohenschönhausen (UZNH) in der Stadt Berlin, Deutschland. Die Gewinner des Architekturwettbewerbs für das Entwicklungsprojekt, superwien und Studio Boden, hatten bereits unter der Leitung des Bezirksamtes Lichtenberg von Berlin mit uns an einer ersten Bewertung des Mikroklimas des Projekts gearbeitet. Dieser zweite Optimierungsschritt diente der weiteren Verbesserung des Entwurfs, insbesondere in den Bereichen, die in der ersten Phase Verbesserungspotenzial aufwiesen. Das übergeordnete Ziel des Entwicklungsprojekts ist die Schaffung eines urbanen Zentrums für einen Stadtteil mit einer lebendigen, integrativen Nachbarschaft und einem reichhaltigen Umfeld mit Dienstleistungen, Restaurants, Einzelhandelsgeschäften, Kinderbetreuungseinrichtungen für eine gemischte Nutzung mit Wohnen und Gewerbe.
Der neue, verbesserte Entwurf optimiert das Außenmikroklima an vielen Stellen des Projektgebiets. Fast alle im ersten Entwurf festgestellten Probleme konnten verbessert werden, viele sogar drastisch. Hier sehen wir zum Beispiel die Verbesserung der gefühlten Temperatur (UTCI) durch die zusätzlich geplanten Verschattungselemente an exponierten Stellen.
Wir haben insbesondere darauf geachtet, hohe Windgeschwindigkeiten auf zugänglichen Dachflächen und exponierten Balkonen abzumildern. Das Bild unten zeigt, dass wir die Balkone und die Glaswände (die den Wind, aber nicht die Strahlung aufhalten) auf den Dächern für die Simulation vollständig aufgelöst haben.
Die Simulation zeigt, dass die Balkongestaltung für diesen Standort einen zufriedenstellenden Schutz vor hohen Windgeschwindigkeiten bietet und den Bewohnern dennoch Zugang ins Freie und zu grüner Infrastruktur ermöglicht. Die Windströmung, die wir hier sehen, ist oft typisch für diese Situationen: Während die (ungebremste) Windgeschwindigkeit auf dem Dach und an den in Windrichtung exponierten Kanten hoch ist, sind die Bereiche dazwischen weniger kritisch und eine gute Balkonkonstruktion trägt dann zusätzlich dazu bei eine sehr angenehme Windkomfortsituation für die Bewohner zu erzielen.
Um sicherzustellen, dass dies nicht nur für die Bedingungen an einem heißen Sommertag gilt, wie wir sie zur Simulation des Mikroklimas verwenden (weitere Informationen finden Sie auch in unserem DEEDS - Diurnal Extreme hEat Day Standard) - simulieren wir auch die Windgefahr und den Windkomfort nach der europäischen Norm EN 8100 für alle Windrichtungen im Jahresverlauf. Aus Erfahrung wissen wir, dass jede Anzeichen von Windgefahr nach dieser Berechnung bedeutet, dass die tatsächlichen Bedingungen definitiv sehr unangenehm bis hin zu regelrecht gefährlich sein werden.
Bei unserem Projekt war die Windgefahr jedoch von Anfang an relativ gering, und durch konstruktive Verbesserungen wurden die höheren Windgeschwindigkeiten in den oberen Stockwerken des Gebäudes weiter gemildert, so dass für Dächer und Balkone eine sehr gute Windkomfortsituation geschaffen werden konnte, wie das folgende Bild zeigt.
Das neue Konzept umfasst auch Trinkbrunnen/Sprühnebelanlagen im ausgewiesenen Bewegungsbereich. Der Hauptnutzen dieser Systeme ist die Verfügbarkeit von Trinkwasser für die Besucher. Der Sprühnebel selbst hat zwar erkennbare Auswirkungen in der Simulation (siehe die unten dargestellte absolute Luftfeuchtigkeit), aber die Auswirkungen auf die Lufttemperatur sind so gering, dass sie unter den meisten Bedingungen nicht spürbar sind, außer direkt am Standort der Anlagen. Wir haben jedoch auch die Standorte der zusätzlichen Bäume (stromaufwärts; in den Bildern unten nicht sichtbar) verändert, um die Belüftung zu verbessern, was wiederum die gefühlte Temperatur auf dem Trainingsgelände senkt (weil effektiveres Schwitzen möglich ist).
Wie üblich haben wir das Mikroklima über einen Zeitraum von 24 Stunden berechnet, so dass wir auch die nächtliche Abkühlung beurteilen können. Das folgende Bild zeigt die gefühlte Temperatur (UTCI) um 15:00 und 4:00 Uhr Ortszeit. Die windgeschützten Standorte unter Brücken sind deutlich wärmer, da die nächtliche Abkühlung an diesen Standorten durch die geringere Windgeschwindigkeit gehemmt wird. Insgesamt wird die nächtliche Abkühlung jedoch nicht behindert, insbesondere wenn auch die Beschattungsanlagen so gestaltet werden, dass sie während der Nacht geöffnet oder eingefahren werden können, so dass die Strahlungskühlung maximiert werden kann.
BFF - Berliner Biotopflächen-Faktor
Neben der Simulation haben wir auch Indikatoren zur Beschreibung der ökologischen Qualität und der Regenwasserbewirtschaftung des Entwurfs untersucht. Dies geschah in Anlehnung an die für die Berechnung des Berliner Biotopflächen-Faktors (BFF) festgelegten Standards. Ähnlich wie der Geschossflächenfaktor ergibt dieses System einen einzigen Faktor, der die ökologische Qualität des Entwurfs beschreibt. Insgesamt erzielte der BFF für den endgültigen Entwurf ein deutlich besseres Ergebnis als der vorhandene Gebäudebestand am Standort - eine Nettoverbesserung der Wohnqualität im Projektgebiet.
Diese optimierte Planung und der BAF für jedes der Baufelder im Projekt ermöglicht einen transparenten und verbindlichen, ökologischen Planungsprozess: Bestimmte Zielkriterien müssen im Masterplan erreicht werden und können dann genutzt werden, um die Bauträger entsprechend zu verpflichten, damit die Vision des Masterplans bei der Umsetzung nicht verwässert wird.
Wir haben uns gefreut, diesen Prozess mit unserer Mikroklimasimulation unterstützen zu können und bedanken uns bei allen Kolleginnen und Kollegen, die mit uns an dem Projekt gearbeitet haben, von den leitenden Fachleuten des Bezirksamt Lichtenberg über den Masterplaner superwien, das Landschaftsarchitekturbüro Studio Boden und den wissenschaftlichen Berater vom Institut für Landschaftsarchitektur der Universität für Bodenkultur Wien.
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