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Neue Ära: Wie Architekten die Herausforderung des Bauens in Zeiten des Klimawandels meistern

Ein rundes, hurrikansicheres Haus in Mexico Beach, Florida, im Bau - ebenfalls nach nachhaltigeren Standards als üblich gebaut.
Ein rundes, hurrikansicheres Haus in Mexico Beach, Florida, im Bau - ebenfalls nach nachhaltigeren Standards als üblich gebaut. Copyright AP Photo/Chris Carlson
Copyright AP Photo/Chris Carlson
Von Lottie Limb
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Dieser Artikel wurde im Original veröffentlicht auf Englisch

Von Energieeffizienz und Passivhaus bis hin zu Nachrüstungen und Carbon Handprints - hier finden Sie einige Grundlagen des nachhaltigen Designs.

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Die Isolierung ist ein wichtiges Instrument zur Senkung des Energieverbrauchs - sie schützt die Menschen vor extremen Temperaturen und schwankenden Energierechnungen.

Die bebaute Umwelt ist für 39 Prozent der jährlichen Kohlenstoffemissionen weltweit verantwortlich, und der größte Teil der Energie, die in einem fertigen Haus oder Büro verbraucht wird, dient der Temperaturregelung. Die Heizung oder die Klimaanlage aufzudrehen, mag zwar kurzfristig Erleichterung verschaffen, aber sie verbrauchen oft fossile Brennstoffe.

Klimabewusste Architektur läuft auch Gefahr, kontraproduktiv zu sein, wenn sie sich auf unbedachte Weise gegen Komfort stellt. "Es muss sichergestellt werden, dass die Konzentration auf die Widerstandsfähigkeit nicht zu einer Übertechnisierung von Gebäuden führt, was wiederum höhere Kohlenstoffemissionen und Kosten zur Folge hat", sagt Brigitte Clements, Vorsitzende des Architects Climate Action Network (ACAN) in Großbritannien.

Hier sehen wir uns einige Gebäude an, die weniger Energie verbrauchen und das Beste aus nachhaltigen Methoden und Materialien machen.

2226: Das österreichische Gebäude, das weder geheizt noch gekühlt werden muss

2226 Lustenau, Österreich. Das Gebäude hat kein Heizungs-, Lüftungs- oder Kühlsystem; der Energiefluss wird von einer Software gesteuert.
2226 Lustenau, Österreich. Das Gebäude hat kein Heizungs-, Lüftungs- oder Kühlsystem; der Energiefluss wird von einer Software gesteuert.Eduard Hueber/Baumschlager Eberle Architekten

Dieses entwaffnend einfach aussehende Bürogebäude in Lustenau, Österreich, macht sich einige uralte Techniken zunutze. Es ist weiß, um die Wärme zu reflektieren, und hat tief liegende Fenster, um die Menschen kühl zu halten.

Aber im Inneren des Gebäudes gibt es noch etwas Erstaunlicheres: Es wird ohne künstliche Heiz- oder Kühlsysteme zwischen 22 und 26 Grad Celsius gehalten. Das Architekturbüro Baumschlager Eberle Architekten hat das Prinzip 2226 entworfen, bei dem die Fensterlüftung über eine Software gesteuert wird.

Das Konzept macht sich die thermische Masse des Gebäudes zunutze, erklärt Geschäftsführer Daniel Pöhner. Es erfasst die CO2-, Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte und öffnet und schließt die Fenster entsprechend.

"In Europa kann man die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht nutzen - das ist der grundlegende Trick", sagt er. In heißen Sommern werden die Lüftungsöffnungen nachts geöffnet, um einen kühlenden Luftzug zu erzeugen, während im Winter die Abwärme von Menschen und Computern gespeichert wird.

Man hat nicht das seltsame Gefühl, sich in einem klimatisierten Raum zu befinden. Wir glauben, dass es eine gesündere Art ist, in einem Gebäude zu leben.
Daniel Pöhner
Baumschlager Eberle Architekten

Das Interesse an der Methode 2226 hat zugenommen, vor allem in Großbrittannien, wo das Unternehmen derzeit eine Nachrüstung prüft.

"Es ist keine Lösung, die als reines 2226-Gebäude in jeder Region der Welt funktioniert", räumt Pöhner ein. "Dort, wo die Luftfeuchtigkeit das ganze Jahr über sehr hoch ist und wo die Hitze im Jahresdurchschnitt über 25 Grad liegt, gibt es Probleme. Aber in ganz Europa, abgesehen vielleicht von Südspanien, gibt es damit überhaupt kein Problem."

In Lustenau habe man schon extremere Temperaturschwankungen erlebt, von -16°C im Winter bis zu +30°C im Sommer, und das System funktioniere immer noch gut.

Backsteinhaus: Das dänische Gebäude mit minimaler Isolierung

Das Ziegelhaus mit isolierenden Lehmziegeln. Die Architekten hatten den Auftrag, ein Haus mit einer Mindestlebensdauer von 150 Jahren zu bauen
Das Ziegelhaus mit isolierenden Lehmziegeln. Die Architekten hatten den Auftrag, ein Haus mit einer Mindestlebensdauer von 150 Jahren zu bauenLaura Stamer

Dieses Backsteinhaus in Dänemark verfolgt einen ganz besonderen Ansatz in Bezug auf die Isolierung, da es nur sehr wenig davon verwendet. Die Architekten Leth und Gori ließen sich von traditionellen dänischen Häusern inspirieren, um ein langlebiges Gebäude mit "atmungsaktiven" Wänden zu schaffen.

Die Wände werden ausschließlich aus Lehmziegeln und -steinen zusammengesetzt, wobei die Lücken die Luft durchlassen. Poroton-Ziegel sind aufgrund ihrer thermischen Masse ein guter Temperaturregulator - im Winter spenden sie Wärme, im Sommer kühlen sie und absorbieren etwas Feuchtigkeit aus dem Haus.

"Wir müssen das Rad nicht neu erfinden, um die aktuelle Klimakrise zu lösen", sagt Partner Uffe Leth gegenüber Euronews Green. "Viele der guten Materialien und Lösungen sind in unseren historischen Gebäuden vorhanden, und der Schlüssel ist, diese Gebäude und Materialien so weit wie möglich zu nutzen und nur dann neu zu bauen, wenn wir wirklich müssen."

Wir müssen das Rad nicht neu erfinden, um die aktuelle Klimakrise zu lösen.
Uffe Leth
Co-founder, Leth & Gori

Gibt es Dinge, die sie heute, zehn Jahre nach dem Bau des Brick House im Rahmen der Initiative "Mini CO2-Häuser" in Nyborg, anders machen würden?

"Heute würden wir wahrscheinlich noch sorgfältiger auf den Kohlenstoff-Fußabdruck jedes einzelnen Materials achten. Vor allem die Fassadenziegel und Dachziegel sind kohlenstoffintensiv und würden davon profitieren, wenn sie nicht neu, sondern recycelt oder aus einem anderen Material hergestellt würden", sagt Leth.

Ein kürzlich realisiertes Projekt, bei dem Poroton-Ziegel und ein Strohdach verwendet wurden, zeigt, dass traditionelle Baumaterialien mit biogenen Materialien kombiniert werden können - mit technisch und ästhetisch ansprechenden Ergebnissen.

Der "Thatched Brick Pavilion", ein gemeinsames Projekt von Leth & Gori, Rønnow Architect und Cinark.
Der "Thatched Brick Pavilion", ein gemeinsames Projekt von Leth & Gori, Rønnow Architect und Cinark.Kim Høltermand

Was ist ein Passivhaus ?

Wenn es um den Bau energieeffizienter, nachhaltiger Gebäude geht, hat sich in den letzten Jahren ein Konzept durchgesetzt: Passivhaus.

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Dieser Niedrigstenergiestandard schafft eine "super luftdichte Hülle", sagt Mike Eliason, ein in den USA ansässiger Architekt und Forscher, der während der Entstehung des Passivhauses in Deutschland ausgebildet wurde. Zertifizierte Gebäude verbrauchen wenig Energie für Heizung und Kühlung und verfügen über ein Lüftungssystem mit Wärmerückgewinnung.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Passivhaus zu bauen, und Eliason, der Gründer der Denk- und Ideenschmiede Larch Lab, ist ein großer Verfechter der Massivholzbauweise. "Das ist wie zwei tolle Geschmacksrichtungen, sie passen gut zusammen", erklärt er. "Die Leistung wird mit beiden besser, sowohl in Bezug auf den gebundenen Kohlenstoff als auch auf die Energiebilanz".

"Embodied Carbon" bezieht sich auf die Treibhausgasemissionen, die durch den Bau neuer Gebäude und Infrastrukturen entstehen - im Gegensatz zum Energieverbrauch im Betrieb. Die komprimierten Holzschichten bieten eine starke Alternative zu Beton und Stahl; sie haben gute thermische Eigenschaften und sind feuerbeständig.

"Ich bin ein wenig skeptisch, was die Kohlenstoffbindung von Massivholz angeht", fügt er hinzu. "Das hängt vor allem davon ab, woher das Holz kommt und wie die Elemente am Ende ihrer Lebensdauer behandelt werden. Aber ich halte es für ein phänomenales Bauprodukt, das sich sehr gut mit vielen anderen natürlichen Baumaterialien kombinieren lässt: Lehm, Stroh, Wolle, Hanf...".

Die Liste der biobasierten Möglichkeiten lässt sich fortsetzen, und Eliason betont, wie wichtig es ist, sich auf Stoffe und die Zukunft zu konzentrieren.

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"Im Larch Lab denken wir darüber nach, wie die Orte, die wir jetzt bauen, einem Klima standhalten können und sollten, das es heute noch nicht gibt", sagt er. "In 40, 50 Jahren wird es also viel heißer und trockener sein. Planen wir unsere Gebäude und unsere Nachbarschaften so, dass wir das wirklich berücksichtigen?"

Baugruppen: Warum gemeinschaftliches Bauen eine Antwort auf den Klimawandel ist

Im Jahr 2021 trug eine Hitzekuppel, die sich über dem pazifischen Nordwesten bildete, zu Hunderten von Todesfällen bei. Eliason erinnert sich, dass viele der Todesopfer ältere Bewohner waren, die in Häusern ohne Klimaanlage oder Kühlung lebten, die nicht querlüften konnten und in denen es keine Gemeinschaft gab, die nach ihnen sah.

Die Katastrophe unterstrich die Notwendigkeit gemeinschaftsorientierter Wohnungen als Antwort auf den Klimawandel, ein Punkt, auf den auch die Autoren des IPCC-Berichts hingewiesen haben. Baugruppen (wörtlich: "Gruppe bauen") bringt diese Vision für Eliason am besten zum Ausdruck - eine Form des städtischen Mehrgenerationen-Gemeinschaftswohnens.

In Großbritannien zeigt ein preisgekröntes Projekt in der Goldsmith Street in Norwich, dass Passivhaus-Standards auch in einem dichten sozialen Wohnungsbau erfüllt werden können.

Die 100 Wohnungen, die von den Architekten Mikhail Riches und Cathy Hawley für den Stadtrat von Norwich im Jahr 2019 entworfen wurden, gelten als einige der energieeffizientesten Wohnungen, die jemals in Großbritannien gebaut wurden.

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Verkörperter Kohlenstoff: Vom Fußabdruck zum Handabdruck

"Architekten tragen eine große Verantwortung, wenn es darum geht, Lösungen für klimafreundlichere und widerstandsfähigere Gebäude zu finden", sagt Leth, aber viele der Antworten liegen in bestehenden Gebäuden. "Wir können uns nicht aus der Klimakrise herausbauen, aber wir können recht weit kommen, wenn wir mit dem Bauen aufhören und mit der Wiederverwendung beginnen."

Das verbleibende Kohlenstoffbudget für Gebäude unter einem 1,5C-Pfad ist in der Tat sehr klein. Nach Angaben der Initiative Science Based Targets (SBTi) müssen die Kohlenstoffemissionen neuer Gebäude bis 2050 um etwa 99 Prozent gegenüber der heute üblichen Praxis gesenkt werden.

In Anbetracht der Tatsache, dass das verbleibende Kohlenstoffbudget für Gebäude sehr gering ist, liegt es auf der Hand, dass alle Fachleute im Bereich der gebauten Umwelt sich damit vertraut machen müssen, wie sie die Kohlenstoffintensität von Gebäuden drastisch reduzieren, wenn nicht sogar eliminieren können.
Brigitte Clements
Strategic Direction + Chair ACAN

Wie Joe Giddings, Mitbegründer des Architects Climate Action Network (ACAN), in der Architectural Review schreibt, sind das etwa 10 kg Kohlendioxid pro Quadratmeter Bodenfläche, was 20 Litern Beton oder einem halben Liter Aluminium entspricht.

Mit dem Vorhandenen zu arbeiten, ist daher der einzig vernünftige Weg nach vorn. "Die offensichtliche Priorität besteht darin, den vorhandenen Gebäudebestand zu würdigen und sicherzustellen, dass er unter Berücksichtigung des gesamten Kohlenstoffausstoßes modernisiert wird", sagt die ACAN-Vorsitzende Brigitte Clements.

Im Februar 2023 reichte ACAN bei der Regierung eine Petition zur Regulierung des verkörperten Kohlenstoffs ein, die anschließend im Parlament diskutiert und dann auf Eis gelegt wurde, so Clements.

Die Gruppe hat eine Petition an die britische Regierung gerichtet, in der sie eine Regulierung des verkörperten Kohlenstoffs fordert, der ihrer Meinung nach knapp 50 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent pro Jahr ausmacht - eine Zahl, die größer ist als der gesamte nationale Kohlenstoff-Fußabdruck von 149 Ländern. Großbritannien liegt in dieser Hinsicht hinter europäischen Nachbarn wie Schweden, Dänemark, Frankreich, Finnland und den Niederlanden zurück", so Clements.

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Klimabewusste Architekten befassen sich auch damit, wie Gebäude einen positiven Nettoeffekt haben können. Eine neue Studie befasst sich mit dem "Kohlenstoff-Handabdruck" von Gebäuden - wo sie Kohlenstoff aufnehmen und speichern - und wie das Konzept gestrafft werden kann, um Greenwash zu vermeiden.

"Wir haben jetzt eine große Verantwortung", sagt Clements. "Dies ist auch eine der aufregendsten Zeiten in der Geschichte unserer Disziplin. Es ist eine Zeit der Innovation, der Zusammenarbeit und der Erforschung neuer Materialien, und das ist etwas, worauf wir uns freuen können. Es ist ein neuer Aufbruch."

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