Ein Haus ohne Heizung, Lüftung und Kühlung – und das angeblich ohne Verzicht auf Komfort und für 1.000 Euro pro Quadratmeter. Mit dem Bürohaus „2226“ treten die Architekten von Baumschlager Eberle gerade den Beweis an, dass die Energiewende mit den bewährten Mitteln der Architektur zu bewältigen ist. Sind Low-Tech Gebäude ein Meilenstein und weisen den Weg in die Zukunft? Eine Pro- und Contra- Betrachtung von Dr. Sandra Breuer und Dr. Laura Kienbaum, Geschäftsführung combine.

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Pro Low-Tech | Dr. Laura Kienbaum: Brauchen wir wirklich mehr Technik, oder eher einen intelligenteren und innovativeren Umgang mit dem, was es bereits gibt?

Bürogebäude „2226“, Lustenau. Bildrechte: be architects

Wie wenig ist genug? Ist das hochtechnisierte Haus, welches sowohl einen energieeffizienten Betrieb als auch große Freiheit und wachsenden Komfort für den Nutzer suggeriert, ein wirklicher Mehrwert oder ist die stetige Aufrüstung von technischen Systemen im Bauwesen ein übertriebener Kostentreiber, der sich im Rahmen der Lebenszyklen von durchschnittlichen Gebäuden nur selten amortisiert?

Fest steht:

  • Der Gebäudesektor ist für rund 40 % des Endenergieverbrauchs und 14 % der CO2-Emissionen in Deutschland unmittelbar verantwortlich.
  • Hinzu kommen indirekte Emissionen, die beispielsweise bei der Produktion von Baustoffen und Bauteilen anfallen.
  • Ein Weg, um den CO2-Ausstoß und den Energieverbrauch von Gebäuden zu senken und dabei den Gebäudekomfort zu erhöhen, ist der Einsatz von Gebäudetechnik.
  • Es existieren dabei zwei – teils konträre – Ansätze:
    1. Die Optimierung der Klimatechnik und der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, gegebenenfalls mit einem „smarten“ Nutzer-Interface (aktive Maßnahmen), und
    2. Optimierung der Architektur hin zu weniger Klimatechnik (passive Maßnahmen).

Die Wirksamkeit ausschließlich technikzentrierter Maßnahmen wird mehr und mehr infrage gestellt. Langzeitbegleitungen und Monitorings zeigen oftmals eine hohe Divergenz von errechneten Bedarfen im Planungsprozess zum tatsächlichen Verbrauch in Abhängigkeit vom Einsatz unterschiedlicher Systeme und vor allem deren Komplexität. Jene Gebäude mit wachsender Komplexität der Anlagen weisen in der Planung niedrige Bedarfe auf, weichen im Betrieb aber häufig sehr deutlich vom theoretischen Wert ab. Projekte mit geringerer Komplexität und technischem Aufwand erweisen sich als effizienter bzw. deckungsgleich mit den prognostizierten Werten. Auch der Faktor Mensch wird bei technikzentrierten Effizienzstrategien oft zu wenig berücksichtigt. Eine zunehmende und komplexer werdende Gebäudetechnik stellt viele Nutzer und Gebäudebetreiber vor Probleme.

Die Idee passiver Maßnahmen besteht darin, die verbaute Technik auf das unbedingt notwendige Maß zu reduzieren und bauliche Lösungen zu bevorzugen. In diesem Zusammenhang beispielhaft steht das von Baumschlager Eberle Architekten entwickelte und eigengenutzte Bürogebäude „2226“ in Lustenau, Österreich. Nach Angaben der Architekten kommt es komplett ohne Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik aus und ist gleichzeitig in der Lage, komfortable klimatische Innenraumverhältnisse (22–26 °C) zu gewährleisten. Dahinter steht die Idee, dass die Energiewende mit den bewährten Mitteln der Architektur – mit Ziegel, Glas und Holz – zu bewältigen sei.

Das Gebäude besteht aus einer monolithischen, 75 Zentimeter dicken Außenwand aus Ziegeln, innen wie außen verputzt mit reinem Kalk. Es gibt großformatige Fenster – feststehend und dreifachverglast in Rahmen aus Massivholz. Die Idee für das Gebäude basiert auf einem kohärenten Klimakonzept, das sich u.a. aus den folgenden Komponenten zusammensetzt:

  • aus der Masse des Steins mit seinem Speichervermögen (den Anhydritboden eingeschlossen),
  • einem großen Luftvolumen, durch Raumhöhen zwischen 3,40m und 4,50m,
  • einer maßvollen Befensterung, die gegenüber heute üblichen 50 Prozent nur etwa 22 Prozent der Fassade ausmacht, und
  • den hohen, innenbündig gesetzten Fenstern, die dank der tiefen Außenwand weitgehend verschattet sind.

Für die Temperierung der Räume reicht die Abwärme der Nutzung – von der Kaffeemaschine über den Computer bis zur Körperwärme der Mitarbeiter. Eine Kühlung ist nicht notwendig.

Die Architekten forschen auch über diesen Prototyp hinaus am Thema und zeigen auf, dass durch die vorherrschende hohe Komplexität in der technischen Gebäudeausrüstung vor allem der Nutzer und sein Verhalten immer mehr zum Störfaktor werden. Zentral ist aber doch, dass Gebäude nicht für technische Systeme da seien, sondern für den Nutzer!

Eine robuste, einfach zu bedienende Technisierung von Gebäuden sowie die Einbindung der an der Nutzung und dem Betrieb beteiligten Akteure in den Planungsprozess und den Gebäudebetrieb müssen helfen, nicht intendierte Wirkungen von Effizienzmaßnahmen zu reduzieren.

Contra Low-Tech | Dr. Sandra Breuer: Warum auf High-Tech Gebäude verzichten? Sie verstehen ihre Umgebung, interagieren, lernen und richten sich optimal auf menschliche Bedürfnisse aus – zudem senken sie den Energieverbrauch.

EDGE Grand Central Berlin. Bildrechte: EDGE

Liegt der Fortschritt im Verzicht? Warum verzichten wir freiwillig auf alle Vorzüge, die einhergehen können aus dem Einsatz von Technologie? Warum entledigen wir uns der Lernmöglichkeiten und damit der Entwicklung, die sich nur bieten kann, wenn wir Dinge ausprobieren? Wir können unseren Schlaf tracken, online Yoga machen bei einem Guru in Indien, Autos fahren autonom, aber Gebäude sollen ohne Technologie besser sein?

Technische Gebäudeausrüstung (TGA) ist kein Selbstzweck. Alle fest im Gebäude installierten Anlagen und Einrichtungen dienen insbesondere der Realisierung von Energie- und Ressourceneffizienz, aber auch der Steigerung von Komfort und Behaglichkeit für die Nutzer. Gebäude können durch TGA wie Heizung, Lüftung, Kühlung also gesünder und nachhaltiger werden und z.B. Energieeinsparpotentiale heben.

Beton, Stahl und Glas sind und bleiben zwar grundsätzlich analog, aber mit Sensorik ausgestattet, können sie Daten, das Gold dieser Zeit, sammeln und damit auch intelligent und smart werden. Über verbaute Sensoren, Technologien (z.B. Beleuchtung) und Systeme der Gebäudetechnik (z.B. Zutrittskontrolle, Sicherheitssystemen wie Videoüberwachung oder Einbruchmeldesystem, Brandschutz) werden Informationen gesammelt und intelligent vernetzt, aus denen wir verstehen können, wie und wann ein Gebäude betreten, belegt und genutzt wird.

Je mehr und längere Datenreihen zur Verfügung stehen, umso mehr lernt man über die Beziehung zwischen Nutzer und Gebäude, man erkennt Muster, kann Prognosemodelle entwickeln und in der Folge das Gebäude optimieren und dem Nutzerverhalten anpassen oder umgekehrt, das Nutzerverhalten beeinflussen und steuern. Intelligente Gebäude verbinden also Technologien, Software, Systeme und Sensoren mit Gebäudeprozessen und Nutzerverhalten. Sie kommunizieren mit ihren Nutzern, dem Gebäudemanagement und dem Eigentümer.

In Kombination mit intelligenten Services können spannende Erlebnisse für Lebens- und Arbeitswelten geschaffen werden. Zum Beispiel kann durch die Verbindung von Smart Building auf der einen und Mobility Services auf der anderen Seite der individuelle Nutzer informiert werden, dass sich die Fahrt ins Büro zu einer bestimmten Uhrzeit anbietet – aufgrund der Terminsituation, der Belegung des Gebäudes, der Verfügbarkeit von Mobilitätsangeboten oder der aktuellen Verkehrslage. Für große Unternehmen sind intelligente Gebäude hilfreich, um die Nutzung der Ressource Raum zu optimieren, die Gesundheit der Nutzer zu verbessern oder den Energieverbrauch zu senken.

Aktuell sind es insbesondere großvolumige Projekte, die sich durch innovative und technologisch bestens ausgerüsteten Gebäudekonzepten auszeichnen, wie zum Beispiel das EDGE Grand Central Berlin, welches als das intelligenteste und innovativste Bürogebäude Deutschlands bezeichnet wird. Die Fragmentierung des Bauprozesses und die Prototypisierung von Gebäudeprojekten (d.h. Gebäude sind kein Serienprodukt, sondern jedes Gebäude ist ein maßgeschneiderter Prototyp) machen Verbreitung und Akzeptanz in der Folge herausfordernd.

Gleichzeitig gilt es, das richtige Maß zu finden im Anspruch an Intelligenz und technische Ausstattung des Gebäudes. Ausgehend von einer zu definierenden individuellen Zielsetzung – sei es Raum optimieren, die Gesundheit, das Wohlbefinden der Belegschaft verbessern, oder die Energieeffizienz optimieren – sind die notwendigen und hinreichenden Maßnahmen zu definieren.

Wichtig ist dabei immer auch ein klarer Nutzerfokus. Oftmals fallen die Wahrnehmung des Nutzers und Norm- oder Richtwerte auseinander. Wenn das System nicht auch direkte Einflussmöglichkeiten bietet oder zu fehlerbehaftet ist, entsteht schnell Unzufriedenheit. Psychologie und Emotion der Nutzer schlagen dann die Physik.

Zu den Leistungen

Titelbild: LOW TECH HIGH RISE – Wohnhochhäuser für Berlin-Friedrichshain. Ein Entwurf von Architekturstudent:innen der TU Darmstadt aus 2016. Bildrechte: csm_Marcus_Bredt