6 2 · 2022 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Stadtraum Innenstädte stehen seit jeher vor großen Herausforderungen: zu viel Verkehr und Versiegelung, nicht genug Grün und immer weniger Bewohner und Läden. Schuld daran ist mitunter eine verfehlte Stadtplanung. Ihre Schwächen wurden während der Pandemie noch augenscheinlicher. Die bisherige Tendenz in der Stadtplanung, Innenstädte zu reinen Eventflächen auszubauen, anstatt sie für Bewohnende zu entwickeln und ganzjährig mit echtem Leben zu füllen, war ein Trugschluss. Bei den Einwohnern sorgte das für Probleme wie Lärm, Parkplatzmangel und Zugangssperren und dies trieb die Entvölkerung der Innenstädte voran. Dazu veraltete Infrastrukturen und anhaltendes Verkehrschaos. Gleichzeitig steigen die innerstädtischen Grundstückpreise durch die enorme Kommerzialisierung. Die pandemiebedingte Materialknappheit trieb die Bau- und Immobilienpreise nur weiter in die Höhe. Die Pandemie gab aber auch Grund zur Hoffnung: In die Geisterstädte zog nämlich die Natur ein und eroberte sich einen Teil des urbanen Raums zurück. Sobald die Touristenströme ausblieben und Kreuzfahrtschiffe in die Zwangs-Pause mussten, klärte sich das Wasser in Venedigs Kanälen. In Japan tauchten Hirsche in sonst überlaufenen Touristengebieten auf. Füchse wurden in deutschen Innenstädten gesichtet und über die Abnahme des Stadtlärms freuten sich auch die Singvögel. Innerhalb kürzester Zeit war eine Entlastung und Regeneration unserer Umwelt möglich. Das erinnert uns daran, dass Städte ein natürlicher Lebensraum sind, den wir durch unsere Lebensweise wie mit einem zu hohen Energie- und Benzinverbrauch negativ beeinflussen. Verkehr, Lärm und Abfälle müssen künftig so geregelt und behandelt werden, dass die Natur in unsere Innenstädte integriert werden kann. In der bisherigen Innenstadtgestaltung wurde darauf kaum wert gelegt. Natur und damit Umweltfreundlichkeit existieren nur am Stadtrand. Nachhaltige Städte sind attraktiver Durch die derzeit klimaschädliche Gestaltung urbaner Räume sind Städte nicht widerstandsfähig gegen die echten Herausforderungen unserer Zeit, wie etwa extreme Klimabedingungen. Dazu zählen Stürme, Schnee, Hagel, Hitzewellen und vor allem Starkregen. Deutlich machten das die Hochwasser- Katastrophen im vergangenen Sommer. Zunehmende Hitzeperioden sowie ein höherer Versiegelungsgrad in Städten begünstigen zudem den sogenannten Wärmeinsel-Effekt, auch Heat Island-Effekt genannt, der höhere Lufttemperaturen von bis zu Pandemie als Chance für urbanen Fortschritt Gregor Grassl Gähnende Leere auf den Straßen Shanghais, Füchse am Berliner Alexanderplatz: Die Auswirkungen der Pandemie waren gerade in den Großstädten spürbar. So sorgte das Virus auf der ganzen Welt für Geisterstädte - und die Natur eroberte zeitweise den urbanen Raum. Diese Entwicklung verdeutlichte, wie viel Einfluss das menschliche Handeln auf die Umwelt hat. Aber auch, dass sie sich erholen kann, wenn wir nur einen freundlicheren Umgang mit ihr finden. Damit ist die Krise eine Chance, die Zukunft besser zu gestalten. Für die Innenstädte bedeutet das: Sie müssen nachhaltiger, durchmischter und smarter werden. Bild 1: Wohnprojekt Moringa in Hamburg. © Visualisierung rendertaxi _Moringa GmbH by Landmarken 7 2 · 2022 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Stadtraum zehn Grad gegenüber dem Umland erzeugt. Das alles sorgt für eine erhöhte Gefahr von Hochwasser durch Starkregen und zunehmenden Hitzestress. Gegen diese katastrophalen Entwicklungen müssen unsere Städte resilient werden. Die offengelegten Schwachstellen deuten aber auch auf die Schalthebel hin, die uns zur Verfügung stehen, um eine echte Transformation anzuregen. Gegen die Folgen von Starkregen erweisen sich zum Beispiel grüne Flächen nicht nur am Boden als wirksam: Gründächer oder begrünte Fassaden wirken den sommerlichen Hitzeinseleffekten entgegen und dienen bei Regen als eine Art Schwamm. Am Wohnprojekt Moringa in Hamburg (Bild- 1) entstehen zum Beispiel mehr begrünte Flächen am Gebäude, als das bebaute Grundstück Quadratmeter hat. Als grüne Lunge produziert der im Jahr 2025 fertiggestellte Wohnkomplex zudem Sauerstoff und reduziert Schadstoffe, das ist gut fürs Mikroklima und die Biodiversität in der Stadt. Moringa ist zudem das erste Wohngebäude hierzulande, das nach dem Cradle to Cradle-Prinzip gebaut wird. So viele Materialien wie eben möglich, sind bei dem Bauvorhaben sortenrein trennbar, rückbaubar, schadstofffrei und in hoher Qualität wiederverwertbar. Hinzu kommt, dass die Planer auf eine modulare Bauweise setzen. Denn was modular gebaut ist und ohne giftige Klebstoffe auskommt, kann auch schneller demontiert und einfacher in die Wertstoffkreisläufe zurückgeführt werden. Städte und Gemeinden profitieren mit der Anpassung an den Klimawandel von einem insgesamt aufgewerteten Lebensraum. Eine innovative Planung verbessert den Hochwasser- und Hitzeschutz, sorgt für eine bessere Luft und Biodiversität und schafft attraktive Aufenthaltsräume. Über die Gebäude hinaus steht besonders der Öffentliche Raum als „Blau-Grüne Infrastruktur“ im Fokus. Wenn wir die EU bis zum Jahr 2050 klimaneutral machen wollen, müssen aber auch digitale Lösungen in Kombination mit innovativen, nachhaltigen Konzepten viel stärker verwirklicht werden. Es gilt, notwendige Lösungen zur CO 2 -Reduktion, ob durch Photovoltaik-Anlagen oder den Ausbau der E-Ladeinfrastruktur, sowie Maßnahmen gegen Hochwasser und Heat Island-Effekte im Stadtentwicklungsprozess zu berücksichtigen. Nur so können wir resiliente und lebenswerte Städte schaffen. Vernetzt in eine enkelfähige Zukunft Eine solche digitale Lösung stellen intelligente Stromnetzte, sogenannte Smart Grids dar. Als zentrale Steuerungseinheit können sie die Energieproduktion und den Energieverbrauch vernetzter Gebäude anhand von Echtzeitdaten optimal aufeinander abstimmen. Damit Gebäude sich klimagerecht mit Energie versorgen können, müssen sie erneuerbare Energien zum Beispiel aus Wind Energieeffiziente Bauweisen, zukunftsweisende Mobilitätskonzepte und eine umfängliche Vernetzung: Im Herzen der Europacity in Berlin entsteht mit dem Quartier Heidestraße das Stadtquartier der Zukunft. Auf einer Grundstücksfläche von 85 000 Quadratmetern werden dort insgesamt sieben Gebäude errichtet, die eine Mischung aus Büro-, Einzelhandels-,Gastronomie- und Hotelflächen sowie insgesamt 944 Mietwohnungen bieten. Mithilfe digitaler Technologien soll das städtische Leben im Quartier Heidestrasse gesünder und ökologischer gestaltet werden. So macht eine Quartiers-App nicht nur den nachbarschaftlichen Austausch möglich, sondern informiert die Bewohner auch über Service-Angebote. Die Nutzung der Bürogebäude wird durch Appbasierte Raumnutzungssysteme unterstützt. Auch in den Wohnungen werden wichtige Haustechnik-Features digital vernetzt: Heizung, Licht, Jalousien etc. lassen sich hier bequem per App steuern - auch aus der Ferne. Zudem werden die Nutzer beispielsweise über ihren Energieverbrauch transparent informiert. Drees & Sommer begleitet das Projekt unter anderem mit Projektmanagement, Digitalisierungsberatung, Generalfachplanung und Energieberatung. QUARTIER HEIDESTRASSE, BERLIN Bild 2: Visualisierung Quartier Heidestraße im Herzen der Europacity in Berlin. © Quartier Heidestraße 8 2 · 2022 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Stadtraum und Sonne nutzen. Derzeit ist es nicht einfach, die Energieproduktion, die Energiespeicherung und den Energieverbrauch optimal aufeinander abzustimmen, ohne dass Stromversorgungsstrukturen an die Grenze der Leistungsfähigkeit kommen. Das liegt daran, dass erneuerbare Energien naturgemäß hohen Schwankungen unterliegen. Smart Grids haben aber auch für dieses Problem eine Lösung: Über intelligente Stromnetze kommunizieren die Anbieter, die Erzeuger erneuerbarer Energie, die Verbraucher und eben auch Gebäude miteinander. Aus dem Smart Grid erfährt das Energiemanagement der Gebäude zum Beispiel, wann es günstig ist, Energie zu beziehen und wann es wiederum das Netz entlasten kann. So könnten in der Bundesrepublik allein durch Smart Grids fünf bis zehn Prozent des Energiebedarfes reduziert werden. Damit diese intelligente Regulierung funktioniert, müssen Gebäude über entsprechende digitale Technologie und Softwareprogramme verfügen. Als Smart Buildings können Immobilien mit Stromnetzen kommunizieren und ihren Verbrauch bei Bedarf anpassen. Die einzelnen Gebäude vernetzen sich somit zu energieoptimierten Quartieren oder - perspektivisch - zu ganzen Städten. Diese Vernetzung ist entscheidend und zwar: weg von der einzelnen Betrachtung der Gebäude hin zum Quartiers- oder Campusgedanken. Nur wenn Immobilien auch im Bestand als Teil eines großen Netzwerks aus Gebäuden, Straßen und grünen Energiequellen funktionieren, lässt sich die Vision von einer klimapositiven Zukunft umsetzen. Der Blue City-Ansatz von Drees & Sommer vernetzt wichtige Handlungsfelder wie den Gebäudesektor, die digitale Infrastruktur, das Energie- und Wassermanagement und die Mobilität. Das Ziel ist, das Quartier mit Hilfe digitaler und nachhaltiger Methoden resilient, grün und enkelfähig zu machen. Smarte Gebäude erkennen darin mit Hilfe integrierter Künstlicher Intelligenz ungenutzte Räumlichkeiten und fahren den Energieverbrauch dort selbständig herunter. Tools wie CityBIM helfen dabei, Energiekonzepte oder Nachhaltigkeitszertifizierungen im Modell zu testen. Plattformen wie der Smart City-Demonstrator von Drees & Sommer vernetzt Akteure einer Smart City und bündelt ihr Wissen. Über Simulationen fürs Mikroklima oder zu Fußgängerbewegungen zeigen diese Werkzeuge Lösungen für die Herausforderungen von Quartieren auf. Denn die Planung und der Betrieb einer Smart City gelingt nur in Zusammenarbeit von Entwicklern aus unterschiedlichen Sektoren. Die Mischung macht mobil Bei der klimafreundlichen Quartiersentwicklung gilt es grundsätzlich, Verkehr weitestgehend zu vermeiden. Das funktioniert in einer „Stadt der kurzen Wege“, auch als 15-Minuten-Stadt bekannt: Dieses Konzept beschreibt ein durchmischtes Quartier, in dem verschiedene Bedürfnisse der Bewohner wie Wohnen, Arbeit, Freizeit und Versorgung abgedeckt sind. Alle Einrichtungen sind innerhalb einer Viertelstunde zu Fuß oder mit dem Fahr- Das neue Drees & Sommer-Bürogebäude OWP 12 für den Eigenbedarf in Stuttgart wurde als Plusenergiehaus und kreislauffähig konzipiert. Es erzeugt mehr Energie, als es im Betrieb verbraucht. Dazu tragen eine neu entwickelte, hochdämmende Fassadenkonstruktion, Photovoltaikanlagen auf dem Dach und an der Südfassade, die Nutzung von Erdwärme über Geothermie-Bohrungen sowie eine Begrünung der Nordfassade bei. Baumaterialien lassen sich weitestgehend nach einem späteren Gebäudeabriss in hoher Qualität wiederverwerten oder in einen biologischen Kreislauf zurückführen. Die verbauten Materialien werden in einem Gebäuderessourcenpass, dem Building Circularity Passport ® der EPEA GmbH - Part of Drees & Sommer, festgehalten. Auf einer Bruttogrundfläche von rund 7 000 Quadratmetern finden sich in dem 20 Meter hohen und 70 Meter langen vierstöckigen Neubau Arbeitsplätze für 200 Mitarbeiter sowie ein großer Konferenzbereich, eine Terrasse, eine Cafeteria und eine Kantine im Erdgeschoss. Auch eine Tiefgarage und überdachte Fahrradstellplätze gehören zum im Dezember 2021 eröffneten Neubau. OWP 12 Bild 3: Außenansicht des Bürogebäudes OWP12 von Drees & Sommer in Stuttgart. © Drees & Sommer 9 2 · 2022 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Stadtraum rad erreichbar - ungeachtet der ÖPNV-Anbindung. Eine solche Nutzungsmischung macht eine Stadt attraktiver, wettbewerbsfähiger und wird den hohen Anforderungen von Bewohnern und Arbeitgebern gerecht. Ein Stadtviertel hat die ideale Größe, um Synergieeffekte zu heben. Andererseits ist es klein genug, um nicht den Überblick zu verlieren. Für die verbleibenden Wege bieten sich nachhaltige Mobilitätsformen mit innovativen technischen Lösungen wie Sharing, E-Mobilität oder urbane Seilbahnen an. Noch spiegelt sich das Leitbild einer autogerechten Stadt aus den 1960er und 1970er- Jahren in unseren Städten wider: Mehrspurige Hauptverkehrsstraßen, fehlende Fahrradspuren, mangelnde Parkplätze und viel zu schmale Fußwege führen fast täglich zum Verkehrschaos. Corona hat einen Vorgeschmack gegeben, wie die Zukunft der Mobilität aussehen könnte: Zwar stieg die Zahl von Autohaltern insgesamt, der Pendelverkehr nahm durch das Homeoffice jedoch ab, viele stiegen auf das Rad um. Europaweit entstanden provisorische Pop-up Bikelanes und bewirkten, dass bis zu 48 Prozent mehr Menschen das Fahrrad nutzten. Man erkannte, dass viele Geschäfts- oder Fernreisen verzichtbar sind. Die positiven Effekte auf die Mobilität werden bleiben und für langfristige Veränderungen im Verhalten sorgen. So ist die „Stadt der kurzen Wege“ beispielsweise im Prinz-Eugen-Park in München die Leitidee und zeigt sich nicht nur in der Mischung der Gebäudearten und -nutzungen. In der quartierseigenen Mobilitätszentrale können die Bewohnerinnen und Bewohner Fahrräder, Pedelecs, Lastenräder und Anhänger mieten. Dezentrale Carsharing- Stationen und eine Plattform für privates Carsharing und Mitfahrgelegenheiten erleichtern den Verzicht auf den eigenen PKW. An E-Ladestationen lassen sich Zwei- und Vierräder laden. Und ein digitales Parkraummanagement steuert die individuelle Belegung der Tiefgaragen. Zeit für Veränderung Vieles wird nicht mehr so sein wie vor Corona. Veränderungen machen Angst, aber sie eröffnen uns die Chance, einen echten Wandel zu bewirken. Während die Stadtplanung bisher auf Baurecht und Verkehrsplanung ausgelegt war, zeigte die Pandemie, dass der Mensch und das Klima in den Fokus rücken müssen. Die Stadt der Zukunft ist eine, die durchmische Nutzungen bietet, sich selbst mit Energie versorgt und in der alle Gebäude miteinander vernetzt sind. Die Handlungsfelder werden durch diverse Maßnahmen verknüpft - und die Städte dadurch resilient. Denn nur dann können sie den Folgen von Klimawandel, digitaler Transformation und ökonomischen Einschnitten wie durch die Corona-Pandemie standhalten. Eine gezielte Digitalisierung und der Weg zur Smart City sind bei einem derart komplexen Großprojekt wie einer Stadt die einzig zeitgemäßen und wirkungsvollen Antworten auf die Herausforderungen unserer Zeit. Nur so leben wir in Zukunft mit statt gegen die Natur. AUTOR M. Eng., Dipl.-Ing. Gregor Grassl Architekt Associate Partner Smart City-Experte Drees & Sommer SE Kontakt: gregor.grassl@dreso.com Auf der Fläche des ehemaligen Flughafens Berlin-Tegel entsteht ein innovativer und nachhaltiger Forschungs- und Industriepark für urbane Technologien: „Berlin TXL - The Urban Tech Republic“. Neben Einrichtungen für Industrie, Gewerbe und Wissenschaft ist dort ein smartes Wohnquartier mit über 5 000 Wohnungen geplant. Anfang 2016 wurde das Vorhaben als erstes Gewerbequartier weltweit mit dem DGNB-Nachhaltigkeits-Vorzertifikat in Platin ausgezeichnet. Die Grundlage dafür war unter anderem das innovative Energiekonzept, das ein Niedrigenergienetz mit Kraft-Wärme-Kopplung, Geothermie und Nutzung intelligenter Steuerungs- und Überwachungssysteme für Energieverbräuche (Smart Grid) berücksichtigt. Auch ein integriertes Mobilitätskonzept, das die Vernetzung verschiedener Mobilitätssysteme vorsieht, hat zum positiven Ergebnis beigetragen. Die Experten von Drees & Sommer entwickelten unter anderem die innovativen Konzepte für Infrastruktur und Energie und führten den Zertifizierungsprozess nach DGNB durch. Der Großteil der Sanierungsmaßnahmen soll 2027 abgeschlossen werden. URBAN TECH REPUBLIC, BERLIN Bild 4: Campus-Arena Berlin T XL - Urban tech Republic. © Atelier Loidl, Tegel Projekt GmbH