Buildings

Rotierbar, dynamisch und anpassungsfähig: So begegnen Gebäude dem Klimawandel

Kann Architektur den Klimawandel bremsen? Natürlich! Gebäude sind weltweit noch immer die größten Verursacher an energiebezogenen CO2-Emissionen – sie können also zumindest dazu beitragen, ihren negativen Einfluss zu reduzieren. Viele bereits existierende Gebäude und futuristische Designkonzepte gehen sogar noch weiter und tragen positiv zum Umweltschutz bei; sei es dadurch, dass sie mehr Energie produzieren als verbrauchen oder gar durch weniger naheliegende Dinge wie das aktive Reinigen der Luft.
Buildings
Botschafter für städtische Nachhaltigkeit - Die Stadtplaner von heute errichten die urbanen Wahrzeichen von morgen, die die neue Botschaft von Nachhaltigkeit, grünen Entscheidungen und einem verantwortungsbewussten Lebensstil vermitteln.
260 Aufrufe

Erstellt am 11.07.2019

Architektur, die mit der Zeit geht

Was ist Architektur? Statische, unveränderliche Konstruktionen, die gegen die Elemente ankämpfen, um Menschen Unterschlupf zu bieten? Dieses Bild gehört der Vergangenheit an. Einige der besten Architekten entwerfen bereits heute visionäre Gebäude, die sich nicht mehr nach dem örtlichen Klima richten müssen.

Gebäude arbeiten zunehmend Hand in Hand mit ihrer Umwelt und nicht mehr gegen sie. Viele moderne Trends im Energiemanagement von Bauwerken schließen völlig neuartige Elemente und Technologien ein, die die Energiebilanz verbessern, den Bewohnern höheren Komfort bieten oder andere positive Auswirkungen auf die lokale Umgebung haben.

Einer der Architekten, der die Rolle der Architektur derzeit neu definiert, ist Philip Beesley. Seine Installation „Hylozoic Ground“ mag eher nach moderner Kunst denn nach Architektur aussehen, aber gerade durch die Verwendung künstlerischer Elemente entdeckt er neue Möglichkeiten, wie Gebäude die Bedürfnisse ihrer Bewohner stärker berücksichtigen, die Luft reinigen und für das Wohlbefinden der Menschen sorgen können.

 
Hylozoic Ground

Windräder auf Gebäuden – und zwischen drehbaren Stockwerken

Solarenergie kennen wir alle, aber warum nicht auch den Wind nutzen? Viele neue Hochhäuser verfügen über integrierte Windkraftanlagen, hauptsächlich als visuelles Statement für das grüne Image des Gebäudes. Zwar sind Windräder auf Gebäuden weder hoch genug noch groß genug, um eine signifikante Menge an Energie zu produzieren, aber das Konzept birgt dennoch viel Potenzial.

Eines der innovativsten Konzepte sieht nicht nur erfolgsversprechend, sondern auch attraktiv aus. Der „Rotating Tower“ in Dubai verfügt über horizontale Windräder, die zwischen den einzelnen Stockwerken des Gebäudes angebracht wurden. Aber damit nicht genug: Jedes Stockwerk des Gebäudes ist individuell und unabhängig von den anderen drehbar.

Diese Rotationsfähigkeit mag zwar nach einer energieverschwendenden Spielerei aussehen, aber die Tatsache, dass jede Etage eine eigenständige Einheit ist, sorgt dafür, dass in dem kleinen Freiraum zwischen den Stockwerken Windräder und Solaranlagen installiert werden können. Wenn der Rotating Tower fertig ist, wird er einen Energieüberschuss produzieren, der 5 ähnlich große Gebäude versorgen könnte.

Bahrain World Trade Center
London Turbines

Bahrain World Branche Centre, Manama, Bahrain                                                     Strata SE1, London, Großbritannien

 
The World's First Rotating Skyscraper

Ein Gebäude, das kühlt und die Luft reinigt

Bewerkstelligen lässt sich dieses Ziel am besten durch eine Begrünung von Dach, Fassade und Innenräumen eines Gebäudes. Das „Bosco Verticale“ in Mailand verfügt über Grünflächen, die 10.000 m2 an bepflanzter Waldfläche entsprechen.

Neben den Grünflächen saugt der Wolkenkratzer von Klaudia Gołaszewska und Marek Grodzicki – der in der „eVolo Skyscraper Competition 2019“ den zweiten Platz belegte – Luft am Boden ein und leitet diese durch einen Kamin mitten durch den Kern des Gebäudes 800 Meter nach oben. Auf dem Weg wird die Luft gefiltert und gereinigt. Dieser Vorgang trägt zudem dazu bei, die Bildung von Wärmeinseln auf Straßenniveau zu verringern.

Viele neuartige Technologien bedienen sich des innovativen Konzepts der „atmenden Wände“, zum Beispiel die Konstruktion „Hylozoic Ground“ von Philip Beesley. Atmende Wände sind mit einer speziellen Beschichtung oder Spezialbeton ausgestattet, um CO2 und vom Menschen verursachte Verschmutzungen zu absorbieren. Das Krankenhaus „Manuel Gea González“ in Mexiko-Stadt verfügt etwa über eine Titandioxidbeschichtung, die Smog „einfängt“ und bestimmten Verschmutzungsteilchen entgegenwirkt. Ein weiteres Beispiel ist der „Palazzo Italia“ in Mailand, der mit „smartem“ Beton Sonnenenergie einfängt und dabei schädliche Schmutzstoffe zersetzt.

 
This Building that Eats Smog

Manuel Gea González Hospital, Mexiko-Stadt

Palazzo Italia
Bosco Verticale

Palazzo Italia in Mailand, Italien                                                                                 Bosco Verticale, Mailand, Italien

Anpassungsfähige Fassaden und Gebäudehüllen

Wenn die Fassade das „Gesicht“ eines Gebäudes darstellt, sollte sich das Gesicht dann nicht bewegen können? Wir können unsere Augenlider bewegen, um uns an die Lichtverhältnisse anzupassen, unsere Haut kühlt uns und unsere Nase filtert die Luft – es ist also nicht überraschend, dass auch Gebäudefassaden dazu und noch zu vielem mehr imstande sind.

Die Süddänische Universität in Kolding verfügt über eine kinetische Fassade, die auf das Klima reagiert und die Innentemperatur mit etwa 1.600 dreieckigen Metallblenden reguliert. Dadurch sorgt die Fassade für die exakt benötigte Menge an Licht, um das Innere des Gebäudes entweder zu verdunkeln oder zu erwärmen. Die dynamischen Lichtschutzelemente des Al Bahar Towers in Abu Dhabi öffnen oder schließen sich je nach Bedarf, um die Wärmeentwicklung um bis zu 50 Prozent zu reduzieren.

Anpassungsfähiges Design kann sogar dazu beitragen, den Einfluss eines Gebäudes auf seine Umwelt zu verbessern, indem es aktiv den Außenbereich um das Bauwerk beeinflusst. Die riesigen Schirme der Moschee von Medina in Saudi-Arabien reagieren auf Sonnenlicht und Temperatur und tragen so zur Wärmeregulierung in den Innenhöfen bei. Dies dient hauptsächlich dem Komfort der Pilger, reduziert aber auch die Notwendigkeit zur Kühlung im Inneren des Gebäudes. Im Winter wird dieser Prozess umgekehrt, indem tagsüber die Sonne den Hof aufwärmt und nachts dann die Schirme geöffnet werden, um die Wärme über Nacht zu speichern.

Gebäude, die sich dem Wetter gemäß kleiden

Auch an Gebäuden bieten Textilien viele Vorteile. Halbtransparente Textilien können die Sonneneinstrahlung reduzieren, ohne den Blick zu beeinträchtigen. Und aufgrund ihres geringen Gewichts sind sie perfekt für bewegliche Elemente wie etwa Sonnenschirme geeignet. Ein weiterer Anwendungsbereich sind Fassaden, die sich mit dem Wind bewegen und über integrierte Piezomodule sogar Strom erzeugen können.

Die Außenhaut des Forschungsgebäudes von Sedus Stoll in Dogern in Baden-Württemberg besteht aus Glasfasergewebe und lässt das Gebäude tagsüber wie einen weißen Monolithen erscheinen, während es nachts gespenstisch schimmert. Aber natürlich kann sie auch geöffnet werden, um einen freien Blick aus den Fenstern zu gewähren. Die Haut verbessert so die gesamte Energiebilanz des Gebäudes.

Die Glasfaserfassade des Aufzug-Testturms von thyssenkrupp in Rottweil beginnt am Fuß des Gebäudes engmaschig und gibt nach oben hin immer mehr vom Turm preis, während die Spiralform das Vibrationsverhalten des Turms deutlich verbessert.

Test Tower Rottweil
thyssenkrupp Test Tower

Fazit: Ein guter Anfang, aber noch nicht genug

Momentan kommt ein Großteil der umweltfreundlichen Entwicklungsarbeit noch einigen medienwirksamen Prestigeprojekten zugute. Aber wenn Gebäude wirklich einen solchen Einfluss haben können, dann muss grünes Bauen noch viel allgegenwärtiger werden. Unternehmen sollten also all ihre Gebäude nach den gleichen hohen Standards konstruieren, die sie auch bei ihren Zentralen anlegen.

Architekten und Bauherren müssen sich bewusst werden, dass energieneutrale Aufzüge und Photovoltaik-Glas tatsächlich existieren. Natürlich kann nicht jedes Gebäude eine positive Energiebilanz haben (zum Beispiel denkmalgeschützte Bauwerke), aber es ist möglich, so viele energieneutrale oder energiepositive Gebäude zu errichten, dass der gesamte negative Einfluss aller Gebäude auf die Umwelt ausgeglichen werden kann.