Gebäude unter den Einwirkungen des Klimawandels

REGKLAM - Regionales Klimaanpassungsprogramm für die Modellregion Dresden, Band 3

Bernhard Weller, Thomas Naumann, Sven Jakubetz (Hrsg.)
ISBN: 978-3-941216-96-9
Veröffentlicht: Juni 2012, 1. Auflage, Einband: Broschur, Abbildung und Tabellen: diverse, 70 Farbseiten, Seiten 154, Format DIN A4, Gewicht 0.49 kg
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REGKLAM Band 3

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Bernhard Weller, Thomas Naumann, Sven Jakubetz (Hrsg.)

Gebäude unter den Einwirkungen des Klimawandels

Erschienen als Heft 3 in der Publikationsreihe des BMBF-geförderten Projektes REGKLAM - Regionales Klimaanpassungsprogramm für die Modellregion Dresden

154 Seiten. Zahlreiche Fotos und Abbildungen, 70 Seiten farbig. Broschur. Format: DIN A4. ISBN: 978-3-941216-96-9. Preis: 49,50 Euro.

Rhombos-Verlag, Berlin 2012.

Impressum der REGKLAM-Publikationsreihe

Das Projekt REGKLAM wird vom BMBF gefördert – Förderkennzeichen FKZ 01LR0802.
Internet: www.regklam.de

Herausgeber:
Prof. Dr.-Ing. Bernhard Weller (verantwortlich)
TU Dresden, Fakultät Bauingenieurwesen, Institut für Baukonstruktion, 01062 Dresden
Dr.-Ing. Thomas Naumann
Dr.-Ing. Sven Jakubetz
Internet: www.bauko.bau.tu-dresden.de

Vorwort zu Heft 3

In den letzten Jahrzehnten wurde das Bauwesen maßgeblich durch die Bemühungen zum Klimaschutz geprägt. Niedrigenergie- und Passivhäuser gehören mittlerweile zum Stand der Technik. Diese Entwicklung schreitet mit der Neufassung der „EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ im Jahr 2010 weiter voran. Dabei gehen die künftigen Zielvorstellungen hin zu Null- und Plusenergiehäusern. Trotz dieser intensiven Bemühungen zum Klimaschutz sind Veränderungen des Klimas unausweichlich. Die Anpassung der Baukonstruktionen an diese unaufhaltsamen und schwer abschätzbaren Veränderungen stellt eine große Herausforderung dar. Das Dresdner Leibniz-Institut für ökologische Raumordnung (IÖR) und das Institut für Baukonstruktion der Technischen Universität Dresden erarbeiten gemeinsam im BMBF-Projekt REGKLAM baukonstruktiv taugliche und wirtschaftlich sinnvolle Lösungen für das Bauwesen.
Dabei werden die Forschungsergebnisse anschaulich und praxisorientiert in zwei Publikationen der REGKLAM-Schriftenreihe aufbereitet. Die erste, hier vorliegende Veröffentlichung gliedert sich in drei Hauptkapitel. Am Anfang werden relevante Einwirkungen auf Gebäude infolge des Klimawandels vorgestellt. Im zweiten Kapitel folgt die Entwicklung einer Gebäudetypologie für die untersuchte Modellregion. Im letzten Kapitel geben die Verfasser ein Ausblick auf mögliche Anpassungskonzepte. In der zweiten, später erscheinenden Publikation zu diesem Themenfeld stehen dann ausgewählte Beispielgebäude und deren baukonstruktive und haustechnische Anpassungsmaßnahmen im Mittelpunkt.
Mit der Aufarbeitung relevanter Einwirkungen auf Gebäude und ihre Konstruktionen im Detail wird die Ausgangsvoraussetzung für mögliche Klimaanpassungen erarbeitet. Aufgrund der klimatischen Situation in der Modellregion Dresden werden zunächst sechs grundsätzlich wesentliche Einwirkungen identifiziert: Sommerhitze, Überflutung, Starkregen, Hagel, Wind und Schnee. Für deren Einwirkungsparameter ergeben sich in den kommenden Dekaden mehr oder weniger starke Auswirkungen auf den Gebäudebestand. Im nächsten Schritt erfolgt eine Analyse der charakteristischen, weit verbreiteten Gebäudeformen in der Modellregion Dresden im Hinblick auf ihre Verletzbarkeit gegenüber veränderten Klimaeinwirkungen. Erst die genaue Kenntnis charakteristischer Gebäude, vor allem der Hüllkonstruktionen und der Gebäudetechnik ermöglicht eine systematische Beurteilung der Verletzbarkeit und eine Entwicklung gebäudetypenspezifischer Klimaanpassungsmaßnahmen.
Die Untersuchung erfolgt getrennt für Wohn-und Nichtwohngebäude. Für beide Gruppen werden in charakteristischen städtebaulichen Strukturen die jeweiligen Gebäudetypen unter Berücksichtigung ihrer Baualtersstufe analysiert. Damit lassen sich für jeden Gebäudetyp Beispielgebäude zur detaillierten Untersuchung ableiten. Es folgt eine Beschreibung möglicher Anpassungskonzepte für Neubauten und Bestandsgebäude. Hier werden für die zukünftig besonders relevanten Einwirkungen Sommerhitze, Hochwasser, Starkregen und Hagel unterschiedliche Anpassungsmaßnahmen vorgestellt. Eine nähere Erläuterung erfolgt durch die Beschreibung ausgewählter Schwerpunkte für Wohn- und Nichtwohngebäude.
Die Forschung und die damit entstandene Publikation zu Klimaanpassungsstrategien im Baubereich wird dankenswerter Weise durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Forschungsprogramms KLIMZUG im Projekt REGKLAM gefördert. Die fachliche Betreuung erfolgt durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR). Ein großer Dank gilt auch den Projektpartnern, die mit inhaltlichen Beiträgen die Publikation unterstützten. Zu den wesentliche Projektpartnern im Themenfeld der Klimaanpassung von Gebäuden zählen die Landeshauptstadt Dresden, das Institut für Hydrologie und Meteorologie der TU Dresden, die HTW Zittau-Görlitz sowie die TU Bergakademie Freiberg.
Dresden, Juni 2012
Bernhard Weller (TU Dresden)

Inhaltsverzeichnis

Relevante Einwirkungen auf Gebäude infolge des Klimawandels

1. Analyse und Auswahl relevanter Einwirkungen auf Gebäude    3
1.1 Ziele der Klimaanpassung von Gebäuden    3
1.2 Klimaanpassung im traditionellen Bauen    4
1.3 Verwendung von Eingangsgrößen aus der Klimatologie im Bauwesen    5


2. Sommerhitze    8
2.1 Mögliche Folgen für Gebäude    8
2.2 Erkenntnisse aus Ex-post-Analysen    9
2.3 Erkenntnisse aus Klimaprojektionen    11
2.4 Umgang mit der Einwirkung in aktuellen Regelwerken    13
2.5 Veränderungsansätze im Umgang mit der Einwirkung    16


3. Überflutung    18
3.1 Mögliche Folgen für Gebäude    18
3.2 Erkenntnisse aus Ex-post-Analysen    20
3.3 Erkenntnisse aus Klimaprojektionen    23
3.4 Umgang mit der Einwirkung in aktuellen Regelwerken    24
3.5 Veränderungsansätze im Umgang mit der Einwirkung    26


4. Starkregen    28
4.1 Mögliche Folgen für Gebäude    28
4.2 Erkenntnisse aus Ex-post-Analysen    29
4.3 Erkenntnisse aus Klimaprojektionen    30
4.4 Umgang mit der Einwirkung in aktuellen Regelwerken    31
4.5 Veränderungsansätze im Umgang mit der Einwirkung    35


5. Hagel    36
5.1 Mögliche Folgen für Gebäude    36
5.2 Erkenntnisse aus Ex-post-Analysen    37
5.3 Erkenntnisse aus Klimaprojektionen    40
5.4 Umgang mit der Einwirkung in aktuellen Regelwerken    41
5.5 Veränderungsansätze im Umgang mit der Einwirkung    43


6. Wind    44
6.1 Mögliche Folgen für Gebäude    44
6.2 Erkenntnisseaus Ex–post-Analysen    44
6.3 Erkenntnisse aus Klimaprojektionen    46
6.4 Umgang mit der Einwirkung in aktuellen Regelwerken    47
6.5 Veränderungsansätze im Umgang mit der Einwirkung    49


7. Schnee    50
7.1 Mögliche Folgen für Gebäude    50
7.2 Erkenntnisse aus Ex-post-Analysen    51
7.3 Erkenntnisse aus Klimaprojektionen    52
7.4 Umgang mit der Einwirkung in aktuellen Regelwerken    52
7.5 Veränderungsansätze im Umgang mit der Einwirkung    55


8. Literaturverzeichnis    56


9. Regelwerkverzeichnis    63


Gebäudetypen der Modellregion Dresden

1. Auswahl und Charakterisierung der Fokusgebiete    69
1.1 Grundlagen    69
1.2 Auswahlkriterien und Abgrenzung der Fokusgebiete    71

2. Entwicklung von Gebäudetypologien für die Modellregion    81
2.1 Einführung in die Typologie von Wohn- und Nichtwohngebäuden    81
2.2 Unterteilung in Kategorien, Bebauungsarten und Nutzungen    82
2.3 Unterteilung in Baualtersstufen    84
2.4 Gebäudetypenmatrix für Wohngebäude    86
2.5 Gebäudetypenmatrix für Nichtwohngebäude    87

3. Kartierung der Fokusgebiete    88
3.1 Verwendete Datengrundlagen    88
3.2 Methodisches Vorgehen    89
3.3 Ausgewählte Kartierungsbeispiele    89

4. Auswertung und Darstellung der Kartierungsergebnisse    96
4.1 Dokumentation des Gebäudebestands in den 14 Fokusgebieten    96
4.2 Gebiete, Gebäudekategorie, Bebauungsart und Baualter im Kartenbild    96
4.3 Gegenüberstellung und Vergleich der Gebäudematrices    100

5. Relevante Wohngebäudetypen der Modellregion    104
5.1 Auswertung der Wohngebäudematrices    104
5.2 Vorstellung der relevanten Wohngebäudetypen    105

6. Relevante Nichtwohngebäudetypen der Modellregion    110
6.1 Auswertung der Nichtwohngebäudematrices    110
6.2 Vorstellung der relevanten Nichtwohngebäudetypen    111

7. Literaturverzeichnis    116

8. Kartenverzeichnis    118

Anpassungskonzepte für Gebäude
1. Bau- und haustechnische Anpassungskonzepte    125
1.1 Einleitung    125
1.2 Anpassung der Gebäudekonstruktion    125
1.3 Anpassung der Haustechnik    125

2. Konzepte für hitzegefährdete Gebäude    126
2.1 Überblick über mögliche Anpassungskonzepte    126
2.2 Verschattung    127
2.3 Erhöhung der thermisch wirksamen Speicherkapazität    127
2.4 Aktive und passive Kühlung    128

3. Konzepte für flutgefährdete Gebäude    128
3.1 Überblick über mögliche Anpassungskonzepte    128
3.2 Schichtenfolgen und Bauweisen anpassen – Nasse Vorsorge    129
3.3 Verschluss von Gebäudeöffnungen – Trockene Vorsorge    130
3.4 Verlagerung hochwertiger Nutzungsbereiche – Trockene Vorsorge    131

4. Konzepte für Starkregenbeanspruchung    132
4.1 Überblick über mögliche Anpassungskonzepte    132
4.2 Gebäudeentwässerung    133
4.3 Dach    134
4.4 Fassade    135

5. Konzepte für Hagelbeanspruchung    136
5.1 Überblick über mögliche Anpassungskonzepte    136
5.2 Schutz von Baukonstruktionen    137
5.3 Schutz von technischen Anlagen    139

6. Literaturverzeichnis    140

7. Regelwerkverzeichnis    142

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