Intelligente Gebäude heute – und morgen

Smarte Gebäude in Chicago

Bei unserer Definition intelligenter Gebäude geht es nicht um solche mit Touchscreen-Wänden, holografischen Butlern oder Roboter-Wachpersonal. Zwar lassen sich diese sicherlich ebenfalls als „intelligent“ oder „smart“ bezeichnen, doch bedeuten diese Adjektive im Falle von Gebäuden etwas anderes: die effiziente Nutzung von Energie und Ressourcen sowie der Einsatz von Automatisierungstechnik für mehr Komfort und Funktionalität. Im Grunde bieten intelligente Gebäude angenehme, umweltfreundliche Hightech-Umgebungen, in denen es sich produktiver leben und arbeiten lässt.

Die Beiträge heutiger Architekturwettbewerbe sind oftmals realitätsferne Visionen wunderlicher Wolkenkratzer – so weit fernab der Realität, dass ihr Bau praktisch unmöglich ist. Doch wie werden Gebäude künftig tatsächlich aussehen? Die Zukunft intelligenter Gebäude unterliegt dem Einfluss unzähliger Faktoren, zu denen ohne Frage auch Zertifizierungssysteme für ökologisches Bauen wie LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) zählen.

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Hochhäuser: immer höher hinaus

In jüngster Zeit wurden bei Architekturwettbewerben Konzepte prämiert, die der Schwerkraft trotzen und die baulichen Beschränkungen verfügbarer Materialien außer Acht lassen. Dies verdeutlicht etwa der Entwurf eines schwebenden Wolkenkratzers.1

Die beiden Experten Josef Hargrave und Ralph Wilson des Londoner Ingenieurbüros Arup stellen in ihrem Artikel „Imagining the Tall Building of the Future“2 mögliche Innovationen auf Grundlage aktueller Technik vor. Dazu zählen unter anderem luftreinigende Fassaden, Parks auf Skybridges, die Einbindung öffentlicher Verkehrsmittel, Solarfarbe oder auch selbstreparierender Beton. Science-Fiction? Keineswegs.

Viele dieser intelligenten Visionen tragen Umweltproblemen Rechnung. Dabei weist ein Programm zur freiwilligen Zertifizierung den Weg in die Zukunft nachhaltigen Bauens.

LEEDermacher

LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) ist eine unabhängige Organisation, die hochwertige, ökologische Bauweisen zertifiziert. Gebäude mit einer LEED-Zertifizierung sind der Beweis, dass Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit sich nicht gegenseitig ausschließen.

Etabliert wurde LEED im Jahr 2000 vom U.S. Green Building Council, um herausragende Projekte zu würdigen und umweltfreundliche Praktiken zu fördern. Während die Nachfrage nach „grünen“ Gebäuden wächst, liefert LEED Immobilieneigentümern einen handfesten Nachweis ihrer Bemühungen, der wiederum das Prestige ihrer Gebäude steigert.

Für Monica Miller, Sustainable Design Manager bei thyssenkrupp Elevator in den USA und LEED Accredited Professional, ist LEED ein wichtiger Katalysator für ökologische Innovationen: „Early Adopter fungieren als Wegbereiter, indem sie den wirtschaftlichen Nutzen der Zertifizierung aufzeigen. Dadurch steigt das allgemeine Interesse, und in anderen Märkten werden ähnliche Initiativen gestartet.“

Infografik nach LEED Infografik nach LEED
Der Prozess ökologischer Innovationen

LEED in der Praxis

Das Fraunhofer Center for Sustainable Energy Systems in Boston strebt eine LEED-Platinum-Zertifizierung an. Während die Wissenschaftler des Zentrums innovative Green-Building-Technologien erforschen, wird das historische Gebäude im Zuge der Sanierung mit Solarzellen für Fenster, wärmeaufnehmenden und -abgebenden Wänden und von thyssenkrupp Elevator gespendeten stromerzeugenden Aufzügen ausgestattet.

Das Fraunhofer Center for Sustainable Energy Systems in Boston

Ein weiteres Beispiel für die Verbesserung der Energieeffizienz liefert das City Creek Center in Salt Lake City, Utah. Im landesweit ersten Einkaufszentrum mit Innen- und Außenbereich wird die Temperatur mittels eines einziehbaren Glasdachs reguliert. Hierdurch ist einerseits Shopping unter freiem Himmel möglich, andererseits kann so der Energiebedarf für Heizung und Kühlung gesenkt werden. Das Gesamtkonzept, das auch Wasserläufe mit Pflanzen und Forellen umfasst, erhielt die LEED-Gold-Zertifizierung und wurde 2013 als bestes Einzelhandelsbauprojekt der USA ausgezeichnet.

Einige Unternehmen fördern LEED-Praktiken nicht nur durch die Zertifizierung von Gebäuden, sondern auch durch die Ausbildung ihrer Mitarbeiter zu LEED-Experten. Bei thyssenkrupp Elevator etwa stehen mehr als 200 LEED Green Associates bereit, um Kunden Anforderungen und Einzelheiten einer Zertifizierung zu erklären.

City Creek Center in Salt Lake City

LEED-Zertifizierung der Aufzugfabrik in Middleton

Die 1969 errichtete Produktionsstätte von thyssenkrupp Elevator in Middleton, Tennessee, ist die weltweit erste Aufzugfabrik mit einer LEED-Zertifizierung für Betrieb und Instandhaltung. Während des Zertifizierungsverfahrens wurde die Anlage ohne zwischenzeitliche Stilllegung mit einem modernen Gebäudeautomationssystem ausgerüstet, das auch die Fernüberwachung von Heizung, Lüftung und Klimatisierung gestattet. Weiterhin wurden eine Bewässerung ohne Trinkwasser realisiert, automatische Licht- und Bewegungssensoren installiert und die Möglichkeit geschaffen, bei steigendem Strombedarf in Tennessee den Energieverbrauch der Anlage zu senken.

Mitarbeiter der Aufzugfabrik in Middleton

Beispiele herausragender LEED-Projekte

Geben ist umweltfreundlicher denn Nehmen

Während LEED einen entscheidenden Schritt in Richtung ökologisches Bauen bedeutet, gehen andere Initiativen noch ein paar Schritte weiter. Die Living Building Challenge etwa ist ein Programm zur Gebäudezertifizierung, das den nach heutigem Stand höchstmöglichen Standard in puncto Nachhaltigkeit setzt. Eine der Anforderungen der Zertifizierung besteht in einer Netto-Energiebilanz von Null oder besser.

Ein solcher Wert bedeutet nicht, dass ein Gebäude vollständig vom Stromnetz abgeklemmt wird. Vielmehr weisen Gebäude mit dieser Bilanz eine äußerst effiziente Ressourcennutzung auf, wobei mehr sauberer Strom produziert als insgesamt Strom verbraucht wird.

Das International Living Future Institute begründete die Living Building Challenge 2006, um die Errichtung von Gebäuden zu fördern, die tatsächlich einen Beitrag zum Umweltschutz leisten und nicht nur die Umweltbelastung verringern. Für eine Zertifizierung muss ein Jahr lang nachgewiesen werden, dass ein Gebäude mindestens so viel Strom erzeugt, wie es verbraucht.

Zwar wurde Stand Februar 2014 noch kein Hochhaus für eine Netto-Energiebilanz von Null zertifiziert. Doch dürften die gewonnenen Erkenntnisse künftig zweifellos auch der Energieeffizienz von Wolkenkratzern zu neuen Höhen verhelfen. URBAN HUB wird die Entwicklung mit Spannung verfolgen.

Monica Miller
„In Zukunft werden immer mehr Gebäude immer höhere Standards erreichen. LEED ist nur der Anfang.“

Monica Miller

Sustainable Design Manager, thyssenkrupp Elevator Americas

LEED Dynamic Plaque

Ein Kritikpunkt an LEED ist, dass lediglich die Leistungsprognose bewertet wird. So liegt die tatsächliche Leistung einiger zertifizierter Gebäude unter den Erwartungen. Die neue Plattform Dynamic Plaque gibt nun unmittelbar Aufschluss über die aktuelle Leistung. 

LEED Dynamic Plaque von IDEO auf Vimeo. (Attribution-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0))

Credits

1 Boake, Terri Meyer Boake (2014), „Closing the Gap between Fantasy and Reality: Pushing Current Technologies Into the Future“, CTBUH Journal 2014 (III)

2 Hargrave, J. & Wilson, R. (2013), „Imagining the Tall Building of the Future”, CTBUH Journal 2013 (III)

Images of ‘Top examples of LEED projects’:

Image 1: Photograph „Empire State Building New York City” by Flickr User Anthony Quintano, Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0)

Image 2: Photograph „California Academy of Sciences” by Flickr User Peter Kaminski, Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0)

Image 3: Photograph „Mercy Corps Headquarters” by Flickr User Tom Byrne, Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0)

Image 1: Photograph „hearst” by Flickr User Rian Castillo, Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0)

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