Klimaangepasstes Bauen gestern und heute – Strategien, Ziele, moderne Fehler

Das Klima wird wärmer und kälter zugleich, die Energie wird teurer und knapper, die konkreten Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz müssen an den Wurzeln angreifen, um Energie gar nicht erst zu veranschlagen. Das tradierte Bauen bietet im ökologischen Sinne wichtige Anhaltspunkte.

Es kommt nicht von ungefähr, dass in südlichen Gegenden vor allem in Stein und weiter nördlich stärker mit Holz gebaut wird. Wobei das natürlich nicht für das polare Klima gilt. Neben der natürlichen Verfügbarkeit an Baumaterialien sind die thermischen Eigenschaften wesentlich. Wenn nämlich das Bauen mit Stein in einem nördlichen Klima vielleicht auch in der Bauphase günstig erscheint, aber dann im Lebenszyklus Unmengen an Brennholz verschlingt, sind Gegenmaßnahmen erforderlich, die an der Wurzel ansetzen.

Während im polaren Klima das Baumaterial Holz sowie ein zugänglicher Boden nicht zur Verfügung stehen, erweitern sich im subpolaren Klima die Möglichkeiten. Das Bauwerk, häufig aus Holz bestehend, wird dabei weitestgehend in das Erdreich gebaut oder mit Erde zugeschüttet, um einen Wärmeschutz zu aktivieren.

Im ariden, also heißen und trockenen Klima, erreichen die Temperaturen im Sommer mangels Wolken Höchstwerte und im Winter Werte rund um den Gefrierpunkt. Wesentlich ist die Reduzierung der Strahlungsenergie, die Senkung der hohen Lufttemperaturen sowie die Dämpfung der Temperaturamplituden durch: Reduzierung der Fenster, helle Oberflächengestaltung, Verschattung der Fassaden, dichte Bebauung und damit Schaffung von Schattendurchgängen, Konzentration der Wärmedämmung auf die Bereiche mit hoher Sonneneinstrahlung, massive Bauteile zur Amplitudenverschiebung, Ausführung als Atriumhäuser mit innen liegenden beschatteten Höfen [1].

Man denke dabei an die italienischen Städte, etwa in der Toskana, an Pienza oder San Gimignano, mit ihrer dichten und schattenspendenden Bauweise.

Als Steigerungsform kommen Windtürme zur Anwendung, die eine Kühlfunktion bewirken.

Gerade das Bauen mit Lehm hat neben Stein Vorteile bei hohen Temperaturen.

Hinzu kommt die Anordnung von Brunnen zur gezielten Verdampfung, für welche im Rahmen des Phasenwechsels thermische Energie benötigt wird, die folglich eine Abkühlung der Umgebung bewirkt. Einen entsprechenden Effekt bewirken neben der Beschattung auch Bepflanzungen.

Demgegenüber bestehen im tropischen Klima andere Herausforderungen, wo es darum geht, die Wärmestrahlung zu reduzieren sowie die feuchten warmen Luftmassen zu entfernen. Allerdings ist eine dichte Ausführung notwendig, da die zeitweise extrem hohen Niederschläge technische Herausforderungen darstellen. Die Wasserdampfdiffusion findet von außen nach innen statt, wodurch sich die Anforderungen an die bauliche Hülle umkehren.

Neben diesen extremen Klimazonen kommt im gemäßigten Klima die Problematik hinzu, dass zwar keine absoluten Extrema zu erwarten sind, die Schwankungsbreiten im Jahresverlauf allerdings deutlich ausgeprägt sind. Im Sommer wird der Ausgleich von Wärmespitzen, während im Winter die Wärmedämmung angestrebt wird.

Je nach Anforderungen sind Unter- und Erdgeschoss massiv und Wohnräume in Holz ausgeführt. Die technische Herausforderung besteht darin, die Außenhülle wärmedämmend auszuführen, im Sommer einen Sonnenschutz vorzusehen und im Winter die Sonnenenergie passiv zu nutzen [1].

Die Bauweise, die in vielen alpinen Gegenden gewählt wurde mit Unterbau aus Stein und Oberbau aus Holz ist Vorbild.

Grundsätzlich eröffnet im gemäßigten Klima das Bauen in den Hang und in das Erdreich, das Nutzen der – je nach Jahreszeit – Erdwärme und Erdkälte, die natürliche Beschattung und Begrünung, das Verwenden natürlicher Baumaterialien, die Verschmelzung von Funktionalität, Technik und Erscheinung, eine Selbstgenügsamkeit des Gebauten. Die Technik erfüllt dann jene Funktionen, die alternativlos sind.

Abseits einer modernistischen Sichtweise, die weltweit überall gleich und ohne sensible Rücksicht auf die lokalen Gegebenheiten bauen will, kann und muss es also Gegenstrategien geben, die sich durch ökologische Anpassung auszeichnen. Darin besteht die Evolution: In der Anpassung an die äußerlichen Gegebenheiten. Das dumpfe Festhalten an sturen Gedankengerüsten stürzt uns hingegen in die Kosten- und Energiefalle. Auch mit modernem „greenwashing“-Aufputz als Monstrum in Stahl, Glas und Beton.

Literatur:

[1] Wolfgang M. Willems: „Lehrbuch der Bauphysik“, Springer Vieweg, Wiesbaden 2017

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