Nachhaltigkeit und Ökologie sind en vogue, grün zu leben, ist chic. Der Begriff Nachhaltigkeit stammt aus der Forstwirtschaft. Nachhaltig bewirtschaftete Wälder – also Wälder, deren biologisches Gleichgewicht beibehalten und deren Produktivität für kommende Generationen erhalten wird – kannte man schon im späten Mittelalter. Nachhaltig zu leben, heisst somit nichts anderes, als den Status quo unserer Umwelt für unsere Kinder zu erhalten. Noch vor kurzem waren es fast nur grüne Politiker, die vor der Klimaveränderung warnten und diese auf menschliches Tun zurückführten. Heute kann niemand mehr die durch uns verursachte Erderwärmung leugnen. Der Umweltschutz hat zwei Hauptziele: Im Hinblick auf die Verknappung fossiler Energieträger muss als Erstes deren Verbrauch massiv reduziert werden; sie sind durch erneuerbare Energien zu ersetzen. Als Zweites muss der CO2-Ausstoss drastisch gesenkt und der Klimawandel gebremst werden. Beide Strategien sind eng miteinander verknüpft. Knapp 30 Prozent des Energieverbrauchs stammen von den privaten Haushalten. Das ist ein gleich hoher Anteil, wie der Verkehr trägt. Die meiste Energie in den Haushalten erfordert dabei das Heizen, wobei ein Teil der Energie durch schlecht isolierte Gebäude verpufft. Viel investiert wird deshalb in eine verbeserte Isolation.

SAC-Hütte. Energiesparende Bauten können nicht die alleinige Lösung sein. Um wirklich Energie zu sparen, muss der Bauprozess in seiner Komplexität betrachtet werden. Die Mobilitäts- sowie die graue Energie, die sämtliche Herstellungs-, Transport- und Verarbeitungsprozesse umfasst, werden in der Energiebilanz eines Gebäudes oft ausgeklammert. Hier kann Architektur also einen entscheidenden Beitrag leisten, indem sie im Hausbau auf erneuerbare Energien und Energieeffizienz setzt, ökologische Baumaterialien mit einem Minimum an grauer Energie verwendet und insbesondere bestehende Siedlungen verdichtet, anstatt weiterhin in die Landschaft hinauszubauen und damit den Verkehr zu fördern.

 

Die kürzlich in Betrieb genommene SAC-Hütte im Monte-Rosa-Massiv ist nicht nur ein glänzendes Juwel inmitten der Schweizer Alpen, sondern auch das Vorzeigeobjekt helvetischer Ingenieurkunst. Das Bauwerk vereinigt die neuesten Technologien und ist im höchsten Masse nachhaltig konstruiert.

 

Die Schweizer Architektur geniesst nicht nur für ihre Qualität und Ausdrucksweise ein hohes Ansehen, sondern auch wegen ihrerVorreiterrolle in energetischen und technologischen Fragen. Eines der innovativsten Bauwerke in Sachen Nachhaltigkeit findet sich seit kurzem hoch in den Alpen, fernab der Zivilisation. Mitten im Monte-Rosa-Massiv, dort, wo Gorner- und Grenzgletscher zusammenfliessen, steht seit vergangenem Jahr die jüngste SAC-Hütte, ein wie aus dem Fels gehauener Monolith in silbrig glänzendem Aluminiumkleid. Sie ist das Resultat einer Zusammenarbeit zwischen dem Architekturbüro Bearth & Deplazes und dem Studio Monte Rosa an der ETH Zürich, das von Andrea Deplazes geleitet wurde und in dem Studierende während vier Semestern dieses Projekt erarbeiteten. Vom Bauprozess über die Materialisierung bis zum Unterhalt war Nachhaltigkeit das zentrale Kriterium.

Die Fotovoltaik der Monte-Rosa-Hütte nimmt eine ganze Fassade ein und versorgt das Haus mit Strom.

Am augenfälligsten ist die Fotovoltaikanlage, die eine ganze Fassade einnimmt und die Hütte mit Strom versorgt. Die optimale Ausrichtung dieser Solaranlage auf einer gegen Süden gewandten schrägen Ebene definierte die markante Form des Bauwerks, das mit seinen schimmernden «Facetten» an einen geschliffenen Diamanten erinnert. Für die Forschung besonders interessant ist die Zusammenführung sämtlicher Daten in einem zentralen System. Das Zusammenspiel der unterschiedlichen Komponenten wie Temperaturen, Einstrahlung oder Ladezustand von Energie- und Wasserspeicher kann so optimiert werden und liefert Erkenntnisse für kommende Projekte.

Eine Besonderheit der neuen Monte-Rosa-Hütte ist auch die digitale Fabrikation, die es ermöglicht, am Computer entworfene Bauteile direkt auf digital angesteuerten Maschinen zu fertigen. In der Monte-Rosa-Hütte sind die Möglichkeiten dieser neuen Technologie für den Besucher etwa in der Ornamentierung der Balken, die wie übergrosse Jahrringe aussehen, erlebbar.

Ebenfalls von der ETH Zürich stammt die Vision der 2000-Watt-Gesellschaft. Sie sieht vor, den Energieverbrauch pro Person in den kommenden Jahrzehnten auf 2000 Watt pro Jahr zu senken. Heute liegt er in der Schweiz bei ungefähr 6000 Watt. Ein starker Energieverbrauch geht mit einem hohen Lebensstandard einher. So verbraucht ein Europäer ungefähr 5000 bis 6000, ein Amerikaner 10 000 Watt, während manche Länder in Asien und Afrika Werte von unter 1000 Watt vorweisen. Kritiker wenden ein, dass in dieser Art Rechnung die sogenannte graue Energie ausser Acht gelassen wird und die Zahlen noch viel höher liegen. Laut den Forschern ist es möglich, das ehrgeizige Ziel in den kommenden Jahrzehnten ohne Abstriche im Wohlstand zu erreichen. Dies habe in erster Linie eine Erhöhung der Effizienz bei Gebäuden, Geräten und Fahrzeugen zur Voraussetzung, so die Studie der ETH. Natürlich würden stetig auch Technologien weiterentwickelt, und in der Solartechnik oder Erdwärme liege noch grosses Potenzial, doch dürfe man sich keinesfalls allein darauf verlassen. Unbedingt seien jetzt Impulse aus der Politik nötig, um beispielsweise die fatale Zersiedelung unserer Landschaft zu stoppen.

Neben der ETH als Innovationstreiber verfügt die Stadt Zürich über eine überdurchschnittlich hohe Dichte an Architekturbüros. In der weitläufigen und vielfältigen Szene herrscht ein entsprechender Wettbewerb, der die Innovationskraft der einzelnen Büros beflügelt. Für viele junge Architekten ist energieeffizientes Bauen mittlerweile eine Selbstverständlichkeit. Von dem multidisziplinären Architekturbüro Studer Simeon Bettler stammt einer der aufregendsten städtischen Neubauten der vergangenen Jahre: das Oberstufenschulhaus Albisriederplatz in Zürich. Dieses ist nicht nur ein wichtiger Baustein für die Aufwertung des Hardauquartiers, sondern hat mit seiner formalen Eleganz und edlen Materialisierung auch das Zeug zur neuen Architekturikone. Ausserdem wurde es im Minergie-Standard (siehe Glossar auf Seite 17) errichtet, entsprechend der Vorgabe der Stadt bei all ihren Neubauten.

Schulhaus. Studer Simeon Bettler haben die Betondecken des Schulhauses mit thermoaktiven Bauteilsystemen (TABS) ausgerüstet, welche die Räume im Winter heizen und im Sommer kühlen. Das Spezialglas der Fenster vermindert den Wärmeverlust, während ein hochwirksamer Sonnenschutz eine übermässige Erwärmung verhindert. «Die Frage der Nachhaltigkeit geht allerdings über die der Energieeffizienz hinaus», gibt Büropartnerin Anita Simeon zu bedenken. «Uns ist wichtig, der Öffentlichkeit, aber auch privaten Bauherren Gebäude zu übergeben, deren starke Struktur, über den ganzen Lebenszyklus des Baus gesehen, eine Flexibilität in der Nutzung zulässt. In dem Sinne sind wir immer auf der Suche nach zeitlosen und dadurch nachhaltigen Gebäuden.»

 

Das Oberstufenschulhaus Albisriederplatz steht im Zürcher Hardauquartier und ist Teil des Parks, der hier in den nächsten Jahren entstehen wird. Wie alle städtischen Neubauten erfüllt auch dieses Gebäude den Minergie-Standard.

Das älteste und sauberste Baumaterial überhaupt ist Holz. Durch Verwendung einheimischen Holzes als Bau- und Brennstoff kann ein wichtiger Beitrag zur Reduktion der Treibhausgase geleistet werden. Es bindet CO2, braucht wenig Produktionsenergie und verringert durch die nahen Wege die Verkehrsbelastung. Ausserdem fördert einheimisches Holz die regionale Arbeit und hat hervorragende baubiologische Eigenschaften.

Das Spezialglas der Fenster vermindert den Wärmeverlust, der Sonnenschutz verhindert eine übermässige Erwärmung.

Wer sich nun Gedanken über den Baumbestand macht, der sei beruhigt: Bei einem Zuwachs von etwa 9,5 Millionen Kubikmetern pro Jahr, nutzen wir im Moment gerade mal 5,3. Hier liegt also noch ein grosses Potenzial.

Wohn- und Altbauten. Einer, der dieses zu nutzen weiss, ist der Architekt Reto Brawand. Seine Bauten werden in klassischer Holzbauweise erstellt und mit modernen Technologien wie Solarzellen oder Pellets-Heizungen ausgerüstet. Ausserdem greift der ausgebildete Farbberater auch auf fast vergessene Bautechniken zurück. Seine Wohnhäuser hat er im Innern schon mehrmals mit Lehmwänden ausgestattet. «Lehm ist ein jahrtausendealtes Baumaterial», schwärmt er. «Er ist ein wunderbarer Feuchtigkeitsregulierer. In einem Bad mit Lehm gibt es nie angelaufene Fenster. Der Lehm speichert die Feuchtigkeit und gibt sie bei Trockenheit wieder an die Luft ab. Ausserdem funktioniert er als Wärmespeicher.» Letzteres ist gerade bei einem Holzhaus sehr willkommen, da dieses selbst keine Speichermasse hat.

 

Die Gebäude des Architekten und Farbgestalters sind klassische Holzbauten, die mit modernster Technologie ausgerüstet sind und somit höchste Nachhaltigkeit und Energieeffizienz garantieren. Aussergewöhnlich sind die im Innern verwendeten Lehmwände, die Raumtemperatur und -feuchtigkeit regulieren helfen.

Beim Bau von neun Ferienwohnungen in Davos war dem Zürcher Architekturbüro höchste Ästhetik und Qualität wichtig, ebenso wie die nachhaltige Bauweise mit Komfortlüftung und Pelletheizung. Das Gebäude erfüllt den Minergie-Standard.

Das Berner Architekturbüro hat das erste Gebäude in der Altstadt von Bern geschaffen, das den Minergie-Standard erfüllt. Mit dem Umbau wurde zugleich der ursprünglichen Anordnung von Haupt- und Hofgebäude und den heutigen Anforderungen Rechnung getragen.

 

Eine wesentlich grössere Herausforderung als Neubauten bietet allerdings unser Altbaubestand. Hier kommen neben der technischen Machbarkeit auch Fragen des Denkmalschutzes ins Spiel.

Die problematischsten Bauten wurden in den sechziger bis achtziger Jahren des 20. Jahrhunderts erstellt. «In dieser Zeit wurde viel mit neuen Materialien experimentiert», sagt der Architekt Sacha Menz, Vorsteher des Instituts für Technologie in der Architektur an der ETH Zürich. «Die Frage stellt sich, wie man mit diesen Gebäuden umgehen will. Oft ist die Grundstruktur in Ordnung, aber der Rest müsste ersetzt werden. Das ist sehr aufwendig und teuer. Für einen Abriss ist es eigentlich zu früh, denn die Bauten sind erst 40-jährig, und deren robuste Struktur ist auf einen viel längeren Lebenszyklus ausgerichtet.» Eine Patentlösung gibt es noch keine. Hausbesitzer und Architekten werden sich in den nächsten Jahren mit dieser Problematik auseinandersetzen müssen.

 

Text: Mirko Beetschen
Fotos: ETH-Studio Monte Rosa / Tonatiuh Ambrosetti, Theodor Stalder, René Rötheli, Martin Guggisberg, Joschi Herczeg

homes@bilanz.ch

 

Adressen

Bearth & Deplazes Architekten, Wiesentalstrasse 7, 7000 Chur,
Tel. +41 (0)81 354 93 00

www.bearth-deplazes.ch

Reto Brawand, Architektur & Farbgestaltung, Freyastrasse 19,
8004 Zürich, Tel. +41 (0)44 201 99 71

www.reto-brawand.ch

BSR Bürgi Schärer Raaflaub, Architekten SIA, Optingenstrasse 54,
3000 Bern 25, Tel. +41 (0)31 340 35 35

www.bsr-architekten.ch

Studer Simeon Bettler, Bederstrasse 28, 8002 Zürich,
Tel. +41 (0)43 366 70 90¨

www.studersimeonbettler.ch

ZBF Architekten, Hönggerstrasse 47a, 8037 Zürich,
Tel. +41 (0)43 811 51 51

www.zbf.ch

 

Umweltfreundliches Bauen: Das Glossar

Die wichtigsten Begriffe rund um Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Ökologie im Schweizer Bauwesen.

Fotovoltaik: Die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie mittels Solarzellen.

Graue Energie: Die Energiemenge, die von der Herstellung über Transport und Lagerung bis hin zur Entsorgung eines Produktes verbraucht wird.

Kontrollierte Lüftung (Komfortlüftung): Lüftungstechnik, welche die verbrauchte Raumluft innerhalb eines bestimmten Zeitraums ohne Fenster- oder Türlüftung gegen Frischluft austauscht, sodass keine Wärmeenergie verloren geht.

Minergie: Ist eine geschützte Qualitätsmarke und setzt den Schweizer Standard in Sachen energie­effiziente Architektur. Der Minergie-Standard ­bedeutet Energieeinsparungen bis zu 60 Prozent, aber auch eine Komfortverbesserung und Qualitätssteigerung beim Objekt. Die gewünschte Energiebilanz wird mit einer dichten Gebäudehülle, einer kontrollierten Lüftung und ­umweltfreundlicher Wärmeerzeugung erreicht.

www.minergie.ch

Novatlantis: Eine von ETH Zürich und EPF Lausanne gemeinsam getragene Organisation, welche die in der Forschung gewonnenen Erkenntnisse und Technologien nutzt, um konkrete Schritte für nachhaltiges Handeln sowie gemeinsam mit ­Behörden und Unternehmen transdisziplinäre Projekte zu realisieren.

www.novatlantis.ch

Plusenergiehaus: Gebäude, das mehr Energie erzeugt, als es selbst verbraucht. Erste Beispiele stehen in der Schweiz bereits.

www.plusenergie-haus.ch

Solarzelle: Elektrisches Bauelement, das Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt.

Sonnenkollektor: Thermischer Solarkollektor, der mit Hilfe von Sonnenenergie Wasser erhitzt.

Wärmepumpe: Maschine, die thermische Energie aus ihrer Umgebung – aus Erde, Wasser oder Luft – aufnimmt und in Heizwärme umsetzt.

2000-Watt-Gesellschaft: Energiepolitisches Modell, das im Rahmen des Programms Novatlantis an der ETH Zürich entwickelt wurde und das vorsieht, den durchschnittlichen Energieverbrauch in den nächsten Jahrzehnten auf rund ein Drittel des heutigen Werts von 6000 Watt pro Person zu reduzieren.

BILANZ Homes: Herr Menz, wo steht die Schweiz beim nachhaltigen Bauen im internationalen Vergleich?

SACHA MENZ: Wir sind ein energiebewusstes Land und haben diesbezüglich eine Leaderfunktion. Was hier gebaut wird, findet internationale Beachtung.

Die Gründe?
Die liegen unter anderem an der strengen Baugesetzgebung. Bauen ist bei uns ein aufwendiger Prozess. Architektonische, technische und historische Abklärungen werden seriös in Bauplanungen eingearbeitet und laufend hinterfragt. Daneben fordert unser Klima im Gegensatz zu anderen Ländern eine breitere Betrachtungsweise der konstruktiven Machbarkeit. Neben traditionellen Bauweisen ist die Schweiz offen gegenüber neuen Bauprozessen. Ausserdem steht die Frage der ökonomischen Tragfähigkeit hierzulande immer im Vordergrund. Gemäss einer ETH-Studie müssen wir den Energieverbrauch bis 2050 pro Person auf ein Drittel senken, damit das Gleichgewicht der Erde nicht kippt. Zürich strebt die 2000-Watt-Gesellschaft an.

Genügt das?
Es ist richtig, strenge Ziele zu definieren, aber ich bin skeptisch, ob wir sie erreichen. Um die Klimaproblematik in den Griff zu bekommen, müssen wir den CO2-Ausstoss drastisch reduzieren. Das schaffen wir nicht allein mit technologischen Massnahmen. Ich denke, wir machen uns selbst etwas vor. Viele wissen, wie schlimm es um die Erde steht, die Wissenschaft führt täglich Zahlen vor. Dennoch werden weiter fossile Brennstoffe verheizt, verfahren und verflogen. Die sogenannte zivilisierte Gesellschaft, zu der ich die Schweiz zähle, verlässt sich dabei auf die Entwicklung von Technologien, die es richten sollen. Die Wissenschaften sind gefragt wie schon lange nicht mehr, gleichzeitig braucht es jetzt ein grundsätzliches Umdenken beim einzelnen Menschen.

Was müsste denn getan werden?
CO2 zu reduzieren, beginnt im grossen Massstab, also bei der Raumentwicklung. Die Zersiedelung spielt eine wesentliche Rolle. Deshalb ist es sinnvoll, diesen Kräften entgegenzuwirken und die Metropolitanregionen der Schweiz und die Städte zu verdichten.

Wie soll das geschehen?
Ein erster Ansatz liegt in der Baugesetzgebung, damit wir vom Einfamilienhaus wegkommen hin zu verdichteten urbanen Mischnutzungen. Das Instrument Zonenplan ist für solche Vorhaben oft hinderlich und löst bei Änderungsanträgen langwierige politische ­Verfahren aus. In diesem Sinn wird eine grosse ­Veränderung im Rahmen unserer Raumentwicklung nötig sein. Wenn es keine Vorgaben gibt, wird das Land weiterhin zersiedelt, und der Individualverkehr wächst. Energielabels heiligen die Mittel. Es ergibt wenig Sinn, Minergiehäuser in unerschlossenen Landschaften zu erstellen, um anschliessend dank fossilen Brennstoffen in die Stadt zu pendeln. Zurzeit verlassen wir uns bei Nachhaltigkeitsfragen auf technologische Rezepte, und politisch heikle Fragen wie die Zonenplanüberarbeitung werden aufgeschoben. Während andere Länder unter der Überbevölkerung leiden, haben wir das Problem, dass viele Menschen im Einfamilienhäuschen ländlich leben wollen und gleichzeitig in den Städten arbeiten und ausgehen. So gelangen wir nicht ans Ziel!

Gibt es auch gelungene Beispiele?
Zürich West ist ein Beispiel einer geglückten Verdichtungsstrategie innerhalb historisch gewachsener Strukturen. Qualitativ hochstehende Industrie-Bauwerke werden hier mit Neuem ergänzt. Es entsteht ein Baugefüge, historische Grundstrukturen und Fussabdrücke bleiben erkennbar. Über den Nutzungsmix wird im Fall von Zürich West weiterhin diskutiert. Behörden, Planer und Investoren sitzen dabei am runden Tisch – diese Art der Kommunikation und Planung erweist sich als erfolgversprechend und spricht gegen rigide Planungsinstrumente, wie wir sie an den meisten Orten kennen.

Müssen wir künftig aufs Auto verzichten?
Gegen die individuelle Mobilität kann man nicht angehen. Sie ist eine zivilisatorische Errungenschaft und Symbol unserer Demokratie. Die Frage ist, wie wir die Mobilität möglichst emissionsfrei bewerkstelligen.

Sie haben an Ihrem Institut Innovationen im Bauwesen untersucht. Was erwartet uns in den nächsten Jahren?
Im Energiesektor wird sich einiges tun. So dürfte sich die Solartechnologie auch in den Städten etablieren. Neue Planungs- und Ausführungsprozesse werden im Hochbau zum Einsatz kommen. Digitale Fabrikationstechniken erlauben die Fertigung von Bauelementen durch computergesteuerte Maschinen direkt ab Bildschirm. Die Bauindustrie sieht sich weltweit mit hohen Anforderungen in folgenden Bereichen nachhaltiger Konstruktionen konfrontiert: beschleunigte Bauprozesse, Energie-Management, Bewirtschaftung, preisgünstige Konstruktionsprinzipien und nicht zuletzt hochwertige Architektur. Aus diesen Gründen ist sie gezwungen, in die Forschung zu investieren. Dabei spielen selbstverständlich auch die Hochschulen eine entscheidende Rolle. In der Baubranche gibt es weniger Innovationen als beispielsweise in der Industrie. Das liegt daran, dass die Halbwertszeit von Bauwerken viel länger ist als bei technischen Apparaten. Was sich beim Bauen durchsetzt, ist robust und entwickelt sich langfristig weiter. Die Innovationen sind oft unspektakulär.

 

 

Könnte man angesichts unserer Umweltprobleme den Innovationsprozess im Bauwesen nicht beschleunigen?
Einer Innovation liegt immer ein treibender Faktor zugrunde. In der Computerindustrie ist es beispielsweise die wachsende Freizeit, welche die Entwicklung von Unterhaltungselektronik – und dazu zähle ich auch Kommunikationsgeräte wie Mobiltelefone – in schnellen Schritten vorantreibt. Längst könnte man zwanziggeschossige Holzhäuser bauen, aber die Vorschriften bezüglich Brand- oder Erdbebenschutz wirken noch bremsend. Sicherheitsfragen werden im Hochbau anders bewertet als in der Unterhaltungselektronik – und das ist auch richtig so. Als wir in den sechziger Jahren durch die Raumfahrt unseren Planeten zum ersten Mal von aussen betrachten konnten, entstand eine ganzheitliche Sicht auf das System Erde, die sich 40 Jahre später langsam durchsetzt. So sind unsere Umweltprobleme zwar ein treibender Faktor, doch zu Innovationen wird der Mensch erst getrieben, wenn es ums Geld geht.

Auf dem Campus der ETH Hönggerberg haben die Vorarlberger Architekten Baumschlager Eberle mit dem Information Science Laboratory ein energie­effizientes Gebäude erstellt. Ihr Institut plant dort ebenfalls einen Bau.
Ja, wir planen ein dreigeschossiges Institutsgebäude, das auf eine bereits existierende Struktur zu stehen kommt und 150 Mitarbeitenden und Studierenden Platz für Lehre und Forschung gibt. Wir verdichten also. Die Planung orientiert sich an der Aufgabe, Stoffflüsse im Hochbau neu zu ordnen, und sucht kostengünstige und an heutige Bedürfnisse angepasste Prozesse in Planung und Ausführung. Das Gebäude soll emissionsfrei betrieben werden können und somit für ETH-Bauten einen neuen Standard vorgeben.

Wie kann man in seinem eigenen Zuhause ohne grosse Einschränkungen einen Beitrag zur Energiereduktion leisten?
Grundsätzlich sollte auf fossile Energien möglichst verzichtet werden. Diese Massnahme hilft wesentlich zur Reduktion des CO2-Ausstosses. Wer eine Ölheizung hat und diese nicht ersetzen kann, sollte weniger heizen und dafür zu Hause einen dicken Pulli anziehen. Hohe Temperaturen sind ausserdem schlecht für die Raumhygiene. Treppen steigen statt den Lift benützen – und ein wenig auf Mobilität verzichten. Mit reinem Fundamentalismus kommen wir jedoch nicht weit. Wir müssen ein gutes Gleichgewicht finden, einen vernünftigen Umgang mit der Wissenschaft, der Politik und der Umwelt sowie untereinander.

 

Adressen

ETH Zürich, Institut für Technologie in der Architektur, Professur für Architektur und Bauprozess, HIL D 65, Prof. Sacha Menz, Wolfgang-Pauli-Str. 15, 8093 Zürich, Tel. +41 (0)44 633 25 36

www.bauprozess.arch.ethz.ch

www.ita.arch.ethz.ch

SAM Architekten und Partner AG, Hardturmstrasse 175,
Postfach, 8037 Zürich, Tel. +41 (0)44 447 43 43

www.samarch.ch