VertiKKA

Vertikale KlimaKlärAnlage zur Steigerung der Ressourceneffizienz und Lebensqualität in urbanen Räumen am Beispiel eines Quartiers in der Stadt Köln

Ausgangssituation

In Deutschland leben bereits mehr als 74% der Bevölkerung in Städten und Ballungszentren. Aus der hohen und weiterhin steigenden Siedlungsdichte ergeben sich spezifische Anforderungen an Infrastruktur, Planung und Organisation, die schon heute teils kaum noch erfüllt werden können. Zusätzliche Herausforderungen ergeben sich aus dem Klimawandel sowie aus den Anforderungen des Klimaschutzes und der Ressourceneffizienz. Dies führt zu immer komplexeren Anforderungen an eine nachhaltige, zukunftsfähige Infrastrukturplanung und Stadtentwicklung.
Vor diesem Hintergrund fokussiert das Projekt VertiKKA die Erforschung eines neuen Technologiekonzeptes, welches die Bereiche (Ab-)Wassernutzung, energetische Gebäudesanierung, Ausbau erneuerbarer Energien und Verbesserung des lokalen Klimas (Mikroklima) vereint.

Ziele und Vorgehen

Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung eines innovativen technologischen Ansatzes zur Steigerung der urbanen Energie-, Flächen- und Ressourceneffizienz sowie der lokalen Lebensqualität als auch des Klimaschutzes. Hierfür sollen wartungsarme, selbstregelnde Grünmodule mit integrierten Photovoltaik-Elementen zum Einsatz an Fassaden entwickelt werden. Die Bewässerung der Pflanzen soll hierbei mit lokal vorbehandeltem Abwasser (Regenwasser oder Brauchwasser) erfolgen.
Diese Module sollen unterschiedliche Aufgaben erfüllen: Entlastung der Kanäle und Kläranlagen, bessere Entwässerung, Steigerung der Kühlleistung von Gebäuden, Reduktion von sog. Hitzeinseln, Verbesserung der Luftqualität und die Produktion von erneuerbarem Strom mittels Photovoltaik.
Zur konkreten Prüfung von Relevanz und Machbarkeit des Technologieansatzes dient dem Projekt die Stadt Köln bzw. ein Stadtquartier in Köln als Anwendungsort.
Abgerundet werden die eher technisch gelagerten F&E-Arbeiten durch eine begleitende Analyse potentieller Hemmnisse, organisatorischer Anforderungen und eine umfassende ganzheitliche Kosten-Nutzen-Betrachtung (Umweltleistung, Lebenszykluskosten, Soziologie, rechtliche Rahmenbedingungen) im Kontext von Planung, Umsetzung und Betrieb der Grünmodule und mit Blick auf alle relevanten Akteure und Akteursgruppen. Die Ergebnisse fließen als Rahmenanforderungen wiederum in die laufende Technologieentwicklung ein, um durch eine praxisorientierte Funktionsauslegung der Vertikalbegrünung die optimale Übertragbarkeit auf unterschiedliche urbane Anwendungsfälle sicherzustellen.

Erwartete Ergebnisse und Transfer

Übergeordnetes Ziel ist somit die Schaffung eines abwasserfreien Stadtquartiers mit gleichzeitiger warmmietenneutralen Sanierung und Aufwertung des Gebäudebestands. Durch die Nutzung der vorhandenen Stoffströme sowie die Ausschöpfung bestehender Potenziale im Bereich erneuerbarer Energien wird ein merklicher Beitrag zur Ressourceneffizienz geleistet.
Nach einer Konzeptionsphase ist die konkrete Umsetzung in Köln geplant.

Rolle des Arbeitsfeldes Infrastruktur & Kommunalentwicklung

Nachhaltigkeitsanalyse (ökologische. ökonomische und soziale Aspekete),
planerische und rechtliche Zusammenhänge sowie
Transformationsmanagement.

Das Kick-Off-Meeting fand am 08./09. Juni 2019 in Koblenz statt.

Partner

Björnsen Beratende Ingenieure GmbH (Federführung)
IZES gGmbH – Arbeitsfeld Infrastruktur & Kommunalentwcklung
ifak – Institut für Automation und Kommunikation e.V., Magdeburg
PI Photovoltaik-Institut Berlin AG
Bauhaus Universität Weimar; Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme & Institut für Mathematik/Bauphysik
TU Chemnitz – Institut für Soziologie
Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen
Stadt Köln – Dezernat für Soziales, Integration und Umwelt
Stadtentwässerungsbetriebe Köln