urbanegestalt
Villa Feuerbachstraße, Köln
Rainer Mader
Ort
Köln-Müngersdorf
Gebäudekategorie
Einfamilien-, Reihen-, Wochenendhäuser
Bauvorhaben
Neubau
Jahr der Fertigstellung
2009
Städtebau
Der gültige Bebauungsplan sieht eine 1-geschossige offene Bauweise vor mit einer max. überbaubaren Fläche von 20% der Grundstücksfläche (GFZ 0,2) min. 6 m Abstände zu den seitlichen Nachbarn, min. 5 m Abstand zum Gehweg, max. 25 m Gesamtbebauungstiefe, max. 8,50 m Gebäudehöhe über OK Bürgersteig.
Zur Erzielung einer maximalen Grundstücksausnutzung unter Einhaltung aller Vorschriften wurde in einem 6-monatigen Abstimmungsprozess mit Bauherr und Stadtplanung in verschiedenen Vorentwürfen die U-förmige Struktur mit den Außenabmessungen 15,0 x 25,0 x 8,50 gefunden.
Das Gebäude erhält ein ca. 15° geneigtes Pultdach, dessen First nach 3 zulässigen Seiten (zur Straße und zu den Nachbarn) die maximale Gebäudehöhe erreicht. Es öffnet sich zu einem nach Süden orientierten Atrium. Zwei Doppelgaragen sind mit dem Gebäude zu einer gestalterischen Einheit verbunden.
Das Atrium ist um 3 m abgesenkt. Dadurch entstehen gut belichtete und bewohnbare Innenräume auf 3 Ebenen (UG, EG, DG).
Architektur & Freianlagen
Die massiven Bauteile – insbesondere zur Straße und zu den Seiten (Norden, Osten, Westen) – sind mit einem 4 cm hohen grauen dänischen Ziegel verkleidet. Die notwendigen Öffnungen im Dachgeschoss erhalten Schiebeläden, die die Geschlossenheit und Körperlichkeit bewahren. Das Dachgeschoss ist durch einen umlaufenden Glasschlitz vom Erdgeschoss abgelöst. Die verhältnismäßig schmalen hohen Räume erscheinen über das vollständig verglaste Atrium hinweg als ein großer gemeinsamer Innenraum. Eine 3 m hohe und wie das Gebäude 15 m breite Mauerscheibe im Garten bildet den räumlichen Gegenpol. Hier entspringt als optischer und akustischer Höhepunkt der Gartenanlage ein Wasserlauf, der über die 4,50 m breite Treppenanlage in das abgesenkte Atrium fließt. Das geneigte Pultdach erhält vollflächig eine Glashaut aus anthrazitfarbenen Photovoltaikelementen, in die auch das Glasoberlicht über der Treppenhalle flächenbündig integriert ist. Die Fußböden erhalten weitgehend einen Belag aus grauem Naturstein. Leichtmetallfassade und Stahlbauteile werden hellgrau eloxiert bzw. lackiert. Ein Senkrechtlift erschließt alle 3 Ebenen barrierefrei.
Energiekonzept
Ziel der Planung war, die notwendige Energie für Heizung und Warmwasserbereitung möglichst CO2-neutral zu gewinnen. Die Gebäudehülle wird thermisch so optimiert, dass trotz der im Verhältnis zur Wohnfläche relativ großen Außenhaut ein Niedrigenergiestandart erreicht, d. h. die EnEV 2007 unterschritten wird. Der Heizwärmebedarf beträgt 30 kWh/m²a.
Die Energiegewinnung geschieht durch verschiedene Komponenten:
Passive Solarenergie
Der nach Süden offene, windgeschützte Innenhof dient als Wärmefalle. Die aufgenommene Energie wird in Betonfertigteilen in Fußboden und Treppenanlage des Hofs und in den Loggien gespeichert. Die Wassertreppe und das Becken dienen neben der gestalterischen und akustischen Funktion ebenfalls dem Temperaturausgleich.
Das 6 m breite öffenbare Glasoberlicht im nach Süden orientierten Pultdach dient sowohl der Gewinnung von Energie, die in der darunter liegenden Stahlbetonwandscheibe des Treppenhauses gespeichert wird, als auch zur sommerlichen Kühlung.
Aktive Solarenergie
Das 300 m² große Pultdach ist vollflächig mit nach Süden, Westen, Osten ausgerichteten Photovoltaikelementen belegt. Es werden ca. 24.000 kWh/a Strom erzeugt und ins Netz eingespeist.
Geothermie/Wärmepumpe
Im Garten werden 10 Duplex-Erdwärmesonden jeweils ca. 50 m tief ins Erdreich gebohrt. Je Sonde werden ca. 3,8 KW entzogen und über ein Trägermedium (Sole) in erdverlegten Sammelleitungen mit der Wärmepumpe (Sole/Wasser) verbunden.
Die Wärmepumpe mit ca. 32 KW Leistung und 2 parallel geschalteten Modulen beheizt über eine Niedrigtemperaturfußbodenheizung, wegen der Raumhöhen von über 3,50 m teilweise ergänzt mit Unterflurkonvektoren, eine Fläche von insgesamt ca. 600 m². Der Jahresenergieverbrauch beträgt ca. 24.000 kWh/a, was der Energiegewinnung des Solardaches entspricht. Es steht ein Warmwasserpufferspeicher von 700 l sowie 2 Warmwasserbereiter mit je 300 l zur Verfügung.
Geothermische Bauteilkühlung (passiv cooling)
Die Schlafbereiche des OG werden durch eine Gipskarton-Kühlstrahldecke in den Sommermonaten gekühlt. Die jetzt niedrigere Temperatur des Erdreiches wird über einen Wärmetauscher auf ein autarkes Kaltwassersystem übertragen. Die Wärmepumpe bleibt außer Betrieb.
Bedingt durch die Speisung des aufgewärmten Rücklaufs wird dem Erdreich die im Winter entzogene Wärme zumindest teilweise wieder zugeführt und die Leistungszahl der Wärmepumpe im Winter dadurch gesteigert (Energieregelung).
Kaminofen
Nach Belieben kann zusätzlich ein mit Holz gefeuerter Warmluftkaminofen (13 Kw Heizleistung) im EG betrieben werden.
Regenwassernutzung
Das Dachwasser der Pultdachfläche wird in 2 Regenwasserzisternen mit je 2.800 l gespeichert und für die Gartenbewässerung genutzt. Die Gartenfläche enthält ausschließlich versickerungsfähige Oberflächen, so dass das Regenwasser vollständig auf dem Grundstück verbleibt.
Fazit
Die kompakte Gebäudeform mit eingegrabenem nach Süden geöffneten Atrium, die Verwendung von weitgehend natürlichen Baustoffen und die hocheffiziente Nutzung regenerativer Energiequellen erlaubt trotz der großzügigen Dimensionen eine umweltverträgliche und nachhaltige Bauweise.
Der gültige Bebauungsplan sieht eine 1-geschossige offene Bauweise vor mit einer max. überbaubaren Fläche von 20% der Grundstücksfläche (GFZ 0,2) min. 6 m Abstände zu den seitlichen Nachbarn, min. 5 m Abstand zum Gehweg, max. 25 m Gesamtbebauungstiefe, max. 8,50 m Gebäudehöhe über OK Bürgersteig.
Zur Erzielung einer maximalen Grundstücksausnutzung unter Einhaltung aller Vorschriften wurde in einem 6-monatigen Abstimmungsprozess mit Bauherr und Stadtplanung in verschiedenen Vorentwürfen die U-förmige Struktur mit den Außenabmessungen 15,0 x 25,0 x 8,50 gefunden.
Das Gebäude erhält ein ca. 15° geneigtes Pultdach, dessen First nach 3 zulässigen Seiten (zur Straße und zu den Nachbarn) die maximale Gebäudehöhe erreicht. Es öffnet sich zu einem nach Süden orientierten Atrium. Zwei Doppelgaragen sind mit dem Gebäude zu einer gestalterischen Einheit verbunden.
Das Atrium ist um 3 m abgesenkt. Dadurch entstehen gut belichtete und bewohnbare Innenräume auf 3 Ebenen (UG, EG, DG).
Architektur & Freianlagen
Die massiven Bauteile – insbesondere zur Straße und zu den Seiten (Norden, Osten, Westen) – sind mit einem 4 cm hohen grauen dänischen Ziegel verkleidet. Die notwendigen Öffnungen im Dachgeschoss erhalten Schiebeläden, die die Geschlossenheit und Körperlichkeit bewahren. Das Dachgeschoss ist durch einen umlaufenden Glasschlitz vom Erdgeschoss abgelöst. Die verhältnismäßig schmalen hohen Räume erscheinen über das vollständig verglaste Atrium hinweg als ein großer gemeinsamer Innenraum. Eine 3 m hohe und wie das Gebäude 15 m breite Mauerscheibe im Garten bildet den räumlichen Gegenpol. Hier entspringt als optischer und akustischer Höhepunkt der Gartenanlage ein Wasserlauf, der über die 4,50 m breite Treppenanlage in das abgesenkte Atrium fließt. Das geneigte Pultdach erhält vollflächig eine Glashaut aus anthrazitfarbenen Photovoltaikelementen, in die auch das Glasoberlicht über der Treppenhalle flächenbündig integriert ist. Die Fußböden erhalten weitgehend einen Belag aus grauem Naturstein. Leichtmetallfassade und Stahlbauteile werden hellgrau eloxiert bzw. lackiert. Ein Senkrechtlift erschließt alle 3 Ebenen barrierefrei.
Energiekonzept
Ziel der Planung war, die notwendige Energie für Heizung und Warmwasserbereitung möglichst CO2-neutral zu gewinnen. Die Gebäudehülle wird thermisch so optimiert, dass trotz der im Verhältnis zur Wohnfläche relativ großen Außenhaut ein Niedrigenergiestandart erreicht, d. h. die EnEV 2007 unterschritten wird. Der Heizwärmebedarf beträgt 30 kWh/m²a.
Die Energiegewinnung geschieht durch verschiedene Komponenten:
Passive Solarenergie
Der nach Süden offene, windgeschützte Innenhof dient als Wärmefalle. Die aufgenommene Energie wird in Betonfertigteilen in Fußboden und Treppenanlage des Hofs und in den Loggien gespeichert. Die Wassertreppe und das Becken dienen neben der gestalterischen und akustischen Funktion ebenfalls dem Temperaturausgleich.
Das 6 m breite öffenbare Glasoberlicht im nach Süden orientierten Pultdach dient sowohl der Gewinnung von Energie, die in der darunter liegenden Stahlbetonwandscheibe des Treppenhauses gespeichert wird, als auch zur sommerlichen Kühlung.
Aktive Solarenergie
Das 300 m² große Pultdach ist vollflächig mit nach Süden, Westen, Osten ausgerichteten Photovoltaikelementen belegt. Es werden ca. 24.000 kWh/a Strom erzeugt und ins Netz eingespeist.
Geothermie/Wärmepumpe
Im Garten werden 10 Duplex-Erdwärmesonden jeweils ca. 50 m tief ins Erdreich gebohrt. Je Sonde werden ca. 3,8 KW entzogen und über ein Trägermedium (Sole) in erdverlegten Sammelleitungen mit der Wärmepumpe (Sole/Wasser) verbunden.
Die Wärmepumpe mit ca. 32 KW Leistung und 2 parallel geschalteten Modulen beheizt über eine Niedrigtemperaturfußbodenheizung, wegen der Raumhöhen von über 3,50 m teilweise ergänzt mit Unterflurkonvektoren, eine Fläche von insgesamt ca. 600 m². Der Jahresenergieverbrauch beträgt ca. 24.000 kWh/a, was der Energiegewinnung des Solardaches entspricht. Es steht ein Warmwasserpufferspeicher von 700 l sowie 2 Warmwasserbereiter mit je 300 l zur Verfügung.
Geothermische Bauteilkühlung (passiv cooling)
Die Schlafbereiche des OG werden durch eine Gipskarton-Kühlstrahldecke in den Sommermonaten gekühlt. Die jetzt niedrigere Temperatur des Erdreiches wird über einen Wärmetauscher auf ein autarkes Kaltwassersystem übertragen. Die Wärmepumpe bleibt außer Betrieb.
Bedingt durch die Speisung des aufgewärmten Rücklaufs wird dem Erdreich die im Winter entzogene Wärme zumindest teilweise wieder zugeführt und die Leistungszahl der Wärmepumpe im Winter dadurch gesteigert (Energieregelung).
Kaminofen
Nach Belieben kann zusätzlich ein mit Holz gefeuerter Warmluftkaminofen (13 Kw Heizleistung) im EG betrieben werden.
Regenwassernutzung
Das Dachwasser der Pultdachfläche wird in 2 Regenwasserzisternen mit je 2.800 l gespeichert und für die Gartenbewässerung genutzt. Die Gartenfläche enthält ausschließlich versickerungsfähige Oberflächen, so dass das Regenwasser vollständig auf dem Grundstück verbleibt.
Fazit
Die kompakte Gebäudeform mit eingegrabenem nach Süden geöffneten Atrium, die Verwendung von weitgehend natürlichen Baustoffen und die hocheffiziente Nutzung regenerativer Energiequellen erlaubt trotz der großzügigen Dimensionen eine umweltverträgliche und nachhaltige Bauweise.
