Generationenprojekt Buchrain: Wie dynamische Gebäudesimulation höchste Behaglichkeit im grossen Holzhybridbau sichert
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Das Generationenprojekt Buchrain steht für die Zukunft des urbanen und nachhaltigen Zusammenlebens. Im Herzen der Luzerner Gemeinde entsteht ein lebendiges Dorfzentrum in zukunftsweisender Holzhybridbauweise, welches Wohnungen, die Gemeindeverwaltung, eine Bibliothek und eine Kita unter einem Dach vereint. Doch eine solch dichte, multifunktionale Mischnutzung stellt höchste Anforderungen an das energetische Konzept und das Raumklima. Um Fehlinvestitionen zu vermeiden und von Beginn an maximale Behaglichkeit zu garantieren, setzte Timbatec auf die Expertise von BOP zur Simulation des sommerlichen Wärmeschutzes. Durch den frühzeitigen Einsatz dynamischer Gebäudesimulationen konnte das Projekt optimiert, Überhitzungsrisiken eliminiert und eine verlässliche Planungssicherheit für alle Projektbeteiligten geschaffen werden.
Die Ausgangslage: Hohe Dynamik trifft auf sensible Nutzungen
Moderne Holzhybridbauten bieten eine hervorragende ökologische Bilanz und sind ein Schlüssel für klimagerechtes Bauen. Im Vergleich zu massiven Betonbauten weisen sie jedoch eine geringere thermische Speichermasse aus und müssen diesbezüglich überprüft und allenfalls optimiert werden. Insbesondere bei Gebäuden mit grosszügigen Fensterflächen, bei sommerlichen Hitzeperioden und Nutzungen mit hohen internen Wärmelasten steigt das Risiko für sommerliche Überhitzung rasch an.
Für die Planer:innen stellte sich die fundamentale Frage: Wie verhält sich das Gebäude bezüglich Überhitzung an heissen Sommertagen und wie lassen sich ein guter thermischer Komfort und ambitionierte Nachhaltigkeitsziele ohne den Einsatz energieintensiver Klimatisierung vereinbaren? Eine statistische Betrachtung einzelner kritischer Räume reichte nicht aus, um hierauf belastbare Antworten zu erhalten. Erst die Anwendung einer dynamischen Simulation ermöglichte den notwendigen und gesamtheitlichen Blick auf das Gebäude.
Unsere Lösung: Integrale Optimierung für den Holzhybridbau über mehrere Phasen
BOP begleitete das Projekt über mehrere Planungsphasen hinweg als verlässlicher Simulationspartner. In enger und partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit den Bauphysiker:innen (Timbatec Holzbauingenieure AG), der Architektur (Roider Giovanoli Architekten) und der Gebäudetechnikplanung (Zurfluh Lottenbach) wurde ein detailliertes, digitales Abbild des Gebäudes erstellt.
Bereits in der Phase des Vorprojekts führten wir umfassende Simulationen des thermischen Komforts über das gesamte Gebäude durch. Die Ergebnisse machten Schwachstellen und kritische Räume sofort sichtbar. Auf Basis dieser klaren Datenbasis konnte BOP gemeinsam mit den Beteiligten gezielte Optimierungsmassnahmen erarbeiten. Unter anderem wurden die Fensterflächen an den kritischen Fassadenseiten angepasst, die Betriebsparameter der Gebäudetechnik optimiert und das automatisierte Beschattungskonzept verfeinert.
In der anschliessenden Bauprojektphase wurde das Modell, mit den Optimierungen der Fachspezi und Architekten, erneut simuliert. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die Anpassungen greifen und die Anforderungen an den thermischen Komfort gemäss SIA-Normen zuverlässig eingehalten werden können.
Gleichzeitig nutzte BOP das Simulationsmodell, um den Heiz- und Kühlleistungsbedarf dynamisch über das gesamte Jahr hinweg zu ermitteln. Statt sich auf statische Spitzenwerte zu verlassen, lieferten die dynamischen Lastprofile exakte Daten über den realen Leistungsbedarf im Jahresverlauf. Diese dienten den HLK-Planer:innen als fundamentale Input-Daten für die passgenaue Dimensionierung der HLK Systeme und der Erdsonden.
Das Ergebnis: Konkrete Resultate und nachhaltige Kosteneinsparung
Die Simulation von BOP verwandelte planerische Unsicherheiten in messbare Fakten und lieferte dem gesamten Planungsteam entscheidende Vorteile:
Optimierter Nutzerkomfort: Durch die Optimierung von Fassade und Beschattung konnte die Anzahl Überhitzungsstunden in kritischen Räumen erheblich reduziert werden. Nutzer:innen profitieren von erstklassiger Behaglichkeit - auch mit zukünftigen Klimaszenarien.
Reduktion der Investitionskosten: Dank des exakt simulierten Heiz- und Kühlleistungsbedarfs kann eine Überdimensionierung der Haustechnik und des Ersondenfelds vermieden werden, was die Investitionskosten in HLK-Anlagen reduziert.
Effizienter Betrieb: Durch den Verzicht auf mechanische Kälteanlagen und Nutzung von Freecooling über die Erdsonden mit optimierten Vorlauftemperaturen kann ein effizienter und kostengünstiger Betrieb sichergestellt werden.
Fazit: Datenbasierte Planungssicherheit für zukunftsweisende Architektur
Das Generationenprojekt Buchrain beweist, dass sich ambitionierte Holzhybridarchitektur, hohe Nachhaltigkeitsanforderungen und maximaler Nutzer:innen-Komfort perfekt vereinen lassen – wenn man Daten als Entscheidungsgrundlage nutzt. Die dynamische Gebäudesimulation von BOP gab allen Beteiligten die nötige Sicherheit, fundierte Entscheidungen treffen zu können.
Möchten auch Sie Ihr Bauprojekt von Anfang an auf ein solides, zukunftssicheres Fundament stellen und von maximaler Planungssicherheit profitieren? Kontaktieren Sie die Expert:innen von BOP für eine unverbindliche Erstberatung zu unseren dynamischen Gebäudesimulationen.
