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Heft 2 / 2001
Energieeffizientes Bauen
inhalt
Energieeffizientes Bauen
Günther Pfeifer
Günther Pfeifer vertritt die Auffassung, daß sich Qualität in der Architektur künftig nicht mehr allein über funktionale und ästhetische Kriterien definieren wird. Vielmehr müßten sich die beteiligten physikalischen, biologischen und technischen Systeme ergänzen und so die noch immer vernachlässigten kybernetischen Aspekte stärker zum Tragen kommen. Energieeffizientes Bauen beruht auf bioklimatischen Grundlagen wie klimatischen Randbedingungen der Solarstrahlung, dem Luftdruck und der Windströmung, der Luftfeuchte, der Kondensation und der Niederschläge. Es bezieht das Verhältnis Mensch-Umgebung ebenso ein wie physiologische Regelmechanismen, thermisches Empfinden oder die thermophysikalische Beschaffenheit der Baustoffe. Das optimale Gebäude ist das energieeffizienteste. Allerdings setzt Energieeffizienz nicht nur beim Bauherrn unkonventionelles und innovatives Denken voraus. Wie auch aus der dürftigen Literaturlage ersichtlich, sind Forschung und Entwicklung noch nicht so weit, wie dies zu wünschen wäre.
Postfossile Architektur
Dirk Althaus
Fossile Energiequellen können aufgrund ihrer Knappheit und Kostspieligkeit kaum mehr genutzt und von Architekten in Betracht gezogen werden. Vielmehr spielen in Fragen der Energieeffizienz die ausreichend vorhandene Solarenergie und andere „vitale“ Energiequellen wie Wind, Wasser, Biomasse oder Geothermie eine Rolle. Sind die Techniken zur Energiegewinnung bereits entwickelt, so fehlen jedoch passende Architekturkonzepte. Zwar formulierte der Autor in „Ökologisches Bauen“ schon 1982 eine Reihe von Entwurfsprinzipien, doch steht man diesbezüglich erst am Beginn der Entwicklung. Die postfossile Architektur begreift das Haus jedenfalls als Kraftwerk und erfordert neue Formen. Das freistehende Einfamilienhaus spielt beim energieeffizienten Bauen keine Rolle mehr. Vielmehr wird die postfossile Gesellschaft „eng aneinander gekuschelt und mehrgeschossig“ wohnen.
Komplexe Systeme
Niklaus Kohler
Die planerischen Grundlagen für ein energieeffizientes Bauen sind geschaffen. Es stellt sich die Frage, ob sich planerische Entscheidungsfindungen in der Erscheinungsform der Gebäude widerspiegeln. Energetisch sinnvolle Lösungen, die unabhängig von architektonischen Formen realisiert wurden, gab es schon immer. Dabei zeigt sich, daß betont formale Entwürfe (Beispiel: Norman Fosters „Haus der Wirtschaftsförderung“) besonders problematisch sind. Voraussetzung für eine erfolgreiche Lösung ist fast immer die intensive und frühe Kooperation von Architekten und Fachplanern. Das Konzept der Nachhaltigkeit umgreift mehrere, nämlich ökologische, ökonomische und auch soziale und kulturelle Aspekte. Das Interesse des nachhaltigen Wirtschaftens konzentriert sich verstärkt auf die Bewirtschaftung des Bestandes, des Umbaus und des Neubaus. Aktualität erlangen diese Themen durch die altersmäßige Struktur der Gebäudebestandteile, durch neue Arbeitsformen und durch die langfristige Verlagerung des Interesses an Neubauten hin zu einer steigenden Entscheidung für Erneuerung. Die veränderte Orientierung bei Nachfrage und Angebot von Planungs- und Bauleistungen impliziert Tendenzen, bei denen die entwerferischen Anstrengungen angesichts der entstehenden Telearbeitsplätze und der Tendenzen zur Virtualisierung auf neue soziale und kulturelle Umgebungen reagieren müssen. Für N. Kohler stellen diese Entwicklungen an Architekten und Fachplaner gleichermaßen Anforderungen; sie bergen in sich aber auch ein großes Potential für Innovationen und Kreativität in Hinblick auf eine nachhaltige gesellschaftliche Entwicklung.
Am Anfang war das Feuer
Manfred Hegger
Seit dem 19. Jahrhundert nahm die Energieeffizienz der Gebäude aufgrund der Verwendung fossiler Energiequellen rapide ab. Erst zur Zeit der Weltwirtschaftskrise in den dreißiger Jahren entstand ein Bewußtsein für die Energieproblematik. Viele Städte initiierten damals Sonderprogramme zum Selbstbau von Kleinhaussiedlungen, die sich durch große haus- oder siedlungsbezogene Autarkie in der Lebensmittel- und Energieversorgung auszeichneten. Im Rahmen des Wettbewerbs „Das wachsende Haus“ schufen Leberecht Migge mit dem „Haus an der Mauer“ und Martin Wagner mit dem „Starterhaus“ Inkunablen hinsichtlich Energieeffizienz und Nutzung solarer Energie. Nachdem das Dritte Reich eine Weiterführung solcher Ansätze verhindert hatte, entstanden erst wieder in Folge der Energiekrise und des wachsenden Interesses an Umweltthemen Modelle klimagerechten, umweltfreundlichen und energieeffizienten Bauens. Daß dies noch keineswegs auf globaler Ebene geschieht, sondern eher punktuell, verschafft Ländern wie Deutschland, wo die Entwicklung (etwa beim Passivhaus und dem 1-Liter-Haus) schon weit fortsgeschritten ist, immerhin Wettbewerbsvorteile.
Energieeffiziente Technologien und „Contracting“
Rüdiger Brechler
Brechler stellt Contracting als flexibles Outsourcing-Modell vor. Dabei überträgt der Gebäudeeigentümer die Aufgaben Planung, Errichtung, Finazierung, Betrieb, Wartung und Instandsetzung von gebäudetechnischen Anlagen ganz oder teilweise für eine vertraglich vereinbarte Laufzeit auf ein externes Contracting-Unternehmen. Es werden grob zwei Grundformen unterschieden: zum einen das häufiger zum Zuge kommende Anlagen- beziehungsweise Energie-Contracting, wobei der Contracting-Kunde keine Investition tätigen und kein eigenes Personal einstellen muß und die Verantwortung und das finanzielle Risiko auf den Contractor übertragen werden. Zum andern das nur begrenzter anwendbare Einspar- beziehungsweise Performance-Contracting, bei dem der Kunde ebenfalls keine Investitionen tätigen muß und ihm Einsparungen vertraglich garantiert werden. Brechler stellt fest, daß Contracting zu mehr Energieeffizienz führt und als Modell auch für Architekten künftig immer mehr an Bedeutung gewinnen wird.
Solar Design
Thomas Herzog
In den letzten Jahren gab es in der Solarenergie unübersehbar Fortschritte. So entstanden Gebäude mit großen Südverglasungen, gedämmten und geschlossenen Nordseiten, mit Grundrissen, die sich an der Thermischen Zwiebel orientierten, und mit einem optimierten Verhältnis von Volumen und Oberfläche oder verbesserter Gebäudeorientierung. Gleichzeitig wurde die Aktivtechnik effizienter und zuverlässiger. Unter dem Stichwort „Intelligentes Gebäude“ haben sich Ansätze etabliert, die auf die wechselnden Zustände im Bereich der Energieversorgung reagieren. Die Gebäudeleittechnik übernimmt diesbezüglich im Innern der Gebäude wie auch im Bereich der Gebäudehülle zahlreiche Regel- und Steuerungsfunktionen. Jedoch sollte nach Auffassung des Autors diesbezüglich – wegen der Störanfälligkeit und der Kosten solcher Systeme, aber auch wegen der daraus resultierenden Abhängigkeit des Menschen von Technik oder Herstellern und Wartungsfirmen – eine gewisse Distanz gewahrt bleiben. Umweltgestaltung müsse als seriöse, das Allgemeinwohl wieder stärker ins Bewußtsein rückende Kerndisziplin verstanden werden und natur-, ingenieur-, geistes-, wirtschafts- und sozialwissenschaftliche Denk- und Arbeitsansätze miteinander verbinden. Wichtig seien Funktionsmischungen in den baulichen Strukturen und die Verdichtung der Städte, die sowohl eine Reduzierung des Landverbrauchs als auch der Kosten für die Infrastruktur impliziert.
Energieeffizienz in Leichtbauweise:
Studien und Versuche an der HTA Luzern
Ulrich Pfammatter
Passivhäuser mit ihren dicken Außenwänden und einer traditionellen, unflexiblen Raumauffassung genießen in bauästhetischer Hinsicht keinen guten Ruf. Das Pilotprojekt der Hochschule Technik + Architektur Luzern versucht das ressourcenschonende Leichtbausystem mit effizienter Energiebewirtschaftung zu einer überzeugenden und ansprechenden architektonisch-räumlichen Lösung zu verknüpfen, um den „ästhetischen Krebsgang“ bauökologischer Strategien zu überwinden und so den Nachhaltigkeitsgedanken zu „verdoppeln“. Das Projekt setzt sich dabei – momentan am Beispiel des Entwurfs und der Konstruktion eines multifunktionalen mehrgeschossigen Pavillons – grundsätzlich mit bisherigen Erfindungen, Entwicklungen und Systemen energieeffizienter Konzepte auseinander, bezieht in sein Denken aber auch elementare architektonische Gestaltungsfragen nach Raum und Tektonik ein.
Gebäudesimulation als Hilfsmittel zum energieeffizienten Bauen
Siegfried Delzer
Ziel der meist von Energieberatern eingesetzten, mit den Entwurfsprogrammen der Architekten gekoppelten Gebäudesimulationsprogramme ist ein mit minimalem Aufwand bezüglich Heizen, Kühlen, Licht und Behaglichkeit gefundenes architektonisches Kosten-Nutzen-Optimum. Dabei sollten die heutigen Simulationsprogramme alle Wechselwirkungen bezüglich Heizen, Kühlen, Beleuchtung, Nutzung, Energietechnik und Regelungstechnik ganzheitlich behandeln. Für eine objektive Wirtschaftlichkeitsberechnung sind die Gesamtkosten für die jeweilige Simulationsvariante wichtig, denn den Mehrkosten für die jeweiligen Maßnahmen stehen in der Regel auch Minderkosten bei der Heizung entgegen. Die Möglichkeiten der besonders für vom Standard abweichende Bauten sinnvollen Gebäudesimulation ergeben sich aus den Leistungsanforderungen und dem Leistungsumfang. Simulationsprogramme erweisen sich als verläßliche Hilfsmittel, bei denen der simulierte Energiebedarf für Heizung, Kühlung und Licht als Referenzgröße fungiert, die bei idealem Nutzerverhalten und guter Bauausführung erreichbar ist.
Zusammenfassung: Martin Seidel und Alice Sárosi
Übersetzung: David Bean
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