Klimaresiliente Architektur durch datengestützte Planung

Klimaresiliente Gebäude zeichnen sich durch Langlebigkeit, Anpassungsfähigkeit und Nachhaltigkeit aus. Sie sind nicht nur auf extreme Wetterereignisse vorbereitet, sondern minimieren zugleich ihre Umweltbelastung langfristig. Durch den gezielten Einsatz datengestützter Planungswerkzeuge können Architektinnen und Architekten Umweltprobleme analysieren, die Gebäudeleistung optimieren und Materialien auswählen, die die Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit verbessern.

Drei Grundprinzipien klimaresilienter Architektur

Eine klimaresiliente Planung basiert auf diesen zentralen Ansätzen:

  • Langlebigkeit: Materialien und Techniken müssen heutigen wie künftigen klimatischen Belastungen standhalten.
  • Anpassungsfähigkeit: Flexible Grundrisse und Systeme erlauben es, auf sich ändernde Nutzungsanforderungen oder Umweltbedingungen zu reagieren. Dazu gehört der Umgang mit Bestandsbauten und ihren Einschränkungen (adaptive Wiederverwendung).
  • Nachhaltigkeit: Energieeffizienz, Abfallvermeidung und umweltfreundliche Materialien müssen vorrangig berücksichtigt werden, um den ökologischen Fussabdruck eines Gebäudes zu verringern.

St. Vincent de Paul. Mit freundlicher Genehmigung von Lacaton & Vassal

Daten als Planungsgrundlage für resiliente Architektur

Datengestützte Planung ermöglichen es, fundierte Entscheidungen zu treffen, die die Resilienz und Anpassungsfähigkeit von Projekten verbessern. So erkennen und verwalten etwa datengesteuerte 3D-Modellierungstools standortspezifische Risikofaktoren. Oder GIS- und Umweltmodellierungstools sind in der Lage, Risiken wie Überschwemmungen, Erdbeben und Windexposition zu bewerten.

Umweltrisiken frühzeitig erkennen

Ein anderes Beispiel: Mit moderne 3D-CADs wie Vectorworks lassen sich Gefahrenkarten von Überschwemmungsgebieten oder Erdrutschzonen über einen Projektstandort legen. So werden Schwachstellen bereits in frühen Planungsphasen sichtbar. Durch die Beurteilung der Risiken lassen sich qualifizierte Entscheidungen über die Standortwahl, die Gebäudeausrichtung und das Fundament treffen. Die Anfälligkeit für Umweltgefahren wird reduziert.

GIS-Integration in Vectorworks zur Hochwasserbewertung

Energieeffizienz optimieren

Mit Hilfe von Energieanalysetools lässt sich das Verhalten eines Gebäudes unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen simulieren. Das erlaubt präzise Anpassungen in der Planung – von der HLK-Auslegung bis zur Gebäudehülle. Der Energieverbrauch wie auch CO₂-Emissionen lassen sich signifikant senken. Ziel ist eine maximale Effizienz bei gleichzeitiger Gewährung von Nachhaltigkeit und hoher Resilienz.

Datenvisualisierung von U-Werten der Gebäudehülle

Materialauswahl und Kostenoptimierung

Die Auswahl geeigneter Materialien ist ein Balanceakt zwischen Langlebigkeit, Nachhaltigkeit, Wiederverwendbarkeit und Kosten. Datengestützte Planungswerkzeuge bieten detaillierte Einblicke in die Nutzungsdauer von Materialien, einschliesslich CO2-Bilanz, Wärmeleitfähigkeit und langfristiger Haltbarkeit. So gelingt eine Materialauswahl, die ökologischen Ansprüchen und Budgetvorgaben gleichermassen gerecht wird.

Wiederverwendetes Holz in der Esalen Institute Lodge – mit freundlicher Genehmigung von Arkin Tilt Architects

BIM: Der zentrale Baustein für resiliente Planung

Die Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling, BIM) bietet einen umfassenden Rahmen für die Einbeziehung von Resilienz und Nachhaltigkeit in jede Phase der Planung. Durch die Kombination von Geometrie-, Material- und Umweltdaten in einem einzigen Modell ermöglicht BIM eine präzise Analyse der Gebäudeleistung unter verschiedenen Bedingungen.

Mit BIM lässt sich:

  • die Materialauswirkung vergleichen: Analysen zu CO₂-Bilanz, Lebenszykluskosten und Haltbarkeit erleichtern eine fundierte Auswahl, die Nachhaltigkeit und Budget in Einklang bringt.
  • die Gebäudeleistung simulieren: Energieverbrauch, Tageslichtnutzung und Umwelteinflüsse können in allen Planungsphasen realitätsnah abgebildet werden, um Entwürfe hinsichtlich Effizienz und Widerstandsfähigkeit zu optimieren.
  • die Zusammenarbeit effizient gestalten: Mit integrierten Modellen lassen sich Entwurfsentscheidungen klar kommunizieren, Überarbeitungen reduzieren und Genehmigungen beschleunigen.
  • die Einhaltung von Vorschriften optimieren: Mit der Integration von Daten können lokale Nachhaltigkeitsstandards und Bauvorschriften ohne Verzögerungen oder kostspielige Anpassungen erfüllt werden.

Sanierung und thermische Verbesserung der Glasfassaden des Crescent House durch Studio Partington

Wie ein modernes CAD klimaresiliente Planung unterstützt

Leistungsstarke BIM-Software wie Vectorworks Architektur integriert fortschrittliche Werkzeuge für klimaresiliente Planung von der Konzeption bis zum Bau nahtlos in den Workflow. Dazu gehören:

  • Standortanalyse: Geländemodellierungen, Sonnenstudien und GIS-Überlagerungen für die Bewertung von Standortbedingungen und die Optimierung der Gebäudeausrichtung.
  • Energieanalyse-Modelle: Mit Tools für die Bewertung der Energieleistung in allen Entwurfsstadien lassen sich Energieziele frühzeitig abbilden – und Planungen gezielt darauf abstimmen.
  • Bewertung der CO2-Bilanz: Automatisierte Berechnungswerkzeuge für den CO2-Fussabdruck erleichtern die Auswahl nachhaltiger Materialien.

3D-CADs mit BIM-, Energieanalyse- und CO2-Bewertungswerkzeugen liefern präzise, projektbezogene Auswertungen, die einfachere CAD-Systeme nicht bieten. Mit Informationen zu jedem einzelnen Objekt können benutzerdefinierte Auswertungen mit den spezifischen Anforderungen jedes Projekts erstellt werden – komplett mit Datenbanken und Tabellen, die spezifische Daten zu den Objekten im Plan enthalten, wie z. B. Messungen und CO2-Daten.

openBIM – Grundlage für nachhaltige Interoperabilitätat

Ein zentraler Erfolgsfaktor für klimaresiliente Planung ist die Interoperabilität über Disziplinen, Tools und Lebenszyklusphasen hinweg. Die openBIM-Methode, gestützt auf den internationalen Standard IFC (nach ISO 16739), schafft die technische Basis für den durchgängigen, verlustfreien Austausch von Bauwerksdaten – unabhängig von der verwendeten Software.

So können z. B.:

  • Architekturbüros ihre Modelle im offenen IFC-Format bereitstellen, sodass Ingenieure, Fachplaner oder Behörden direkt auf dieselben Daten zugreifen können.
  • Nachhaltigkeitsbewertungen, Energieanalysen oder Lebenszyklusbetrachtungen auf ein Datenmodell zugreifen.
  • Änderungen am digitalen Modell über standardisierte Workflows wie BCF (BIM Collaboration Format) koordiniert werden.

 Offene Standards, digitale Bauwerksmodelle und datengestützte Planung fördern Transparenz, Zusammenarbeit und Wiederverwendbarkeit von Informationen. Das macht openBIM zu einem zentralen Baustein für nachhaltige Gebäude.

Zukunftssicher bauen: resilient, nachhaltig, datengestützt

Resiliente Architektur bedeutet nicht nur, sich gegen Umweltgefahren zu schützen – sie bedeutet auch, zukunftsfähige Räume zu schaffen, die mit den Anforderungen unserer Zeit wachsen. Durch die Kombination von Langlebigkeit, Anpassungsfähigkeit und Nachhaltigkeit – gestützt durch präzise Daten – entstehen Gebäude, die sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich überzeugen.

Moderne BIM-Software gibt der Architektur die Werkzeuge an die Hand, mit denen sie klimaresiliente Konzepte zum Leben erwecken kann. Das reicht von der Risikoanalyse über die Leistungsbewertung bis hin zur Auswahl nachhaltiger Materialien. Umfassende Funktionen wie BIM, Energiemodellierung und CO₂-Bewertung schaffen die Grundlage für Gebäude, die heutigen und künftigen Herausforderungen gewachsen sind.