Rolling Masterplan

Architektur & Design

Responsive Architecture: Besser „lebendig“ als „für die Ewigkeit“

Architektur Trends Automatisierung

Heliotrope Häuser, Skyscraper mit Schwingungstilgern, Mauern mit integrierten Phasenwechslern, tanzende Fassaden, wandernde Wände und Gebäude, die innen größer sind als außen – die Architektur des 21. Jahrhunderts ist interaktiv. Und sehr lebendig.

Vom Iglu bis zum Wüstenzelt, vom Bunker bis zur Raumstation – die enorme Vielfalt an ganz spezifischen, architektonischen Lösungen für Leben, Wohnen und Arbeiten nehmen wir gerne als selbstverständlich hin. Dennoch haben wir beim Wort "Haus" häufig ein stereotypes Bild eines Gebäudes vor uns – statisch, passiv, universell. Doch Gebäude, die unserem modernen Leben Rechnung tragen wollen, sind (hoffentlich!) wandelbar und an spezielle Gegebenheiten angepasst oder gar selbst anpassungsfähig. – Müssen sie auch sein, da nicht überall dieselben Anforderungen an sie gestellt werden.

Ob klimatische Bedingungen, potenzielle (natürliche) Gefahren, die das Gebäude umgebende Strukturen – seien es landschaftliche, architektonische oder kulturelle –, Zweck und Funktion, symbolischer Ausdruck und ästhetische Anforderungen, Energieaspekte, Bedürfnisse an Mobilität, Flächenbedarf, Bauvorschriften - die Challenges sind vielfältig. Vor allem dann, wenn man es darauf anlegt, dass Gebäude auch nach ihrer "Fertigstellung" interaktiv auf das Leben, das sie beherbergen, eingehen.

Der erste Schritt ist einfach

...denn in der Geschichte der Architektur verschieben sich Problemstellungen und Prioritäten zwar – dennoch kann eine bauliche Lösung für unterschiedliche Ausgangspunkte funktionieren. Konkretes Beispiel: Pfahlbauten. Lag der Hauptgrund für ihre Errichtung lange Zeit im Schutz vor Raubtieren, Feinden und Hochwasser, finden sich heute ebenso – fernab von diesen Gefahren – mitten in der Großstadt Gebäude, die auf Säulen errichtet sind. Intention dieser "Pfahlbauten" ist die Schaffung eines öffentlichen Raumes unterhalb des Hauses als eines Ortes der Begegnung und der Interaktion. Das Gebäude reagiert damit auf die beengte Flächensituation in modernen Städten und orientiert sich an den Bedürfnissen der Bewohner.
 

Erfahrung macht schlau

Andererseits gibt es Bereiche, in denen das Problem damals und heute dasselbe ist, die Antworten jedoch zwischen traditionell und modern variieren. Als 2005 die Insel Nias bei Sumatra von schweren Erdbeben heimgesucht wurde, stürzten fast alle Gebäude ein – bis auf jene, die der Tradition folgend errichtet worden waren. Ihre Lage auf Hügelkuppen und ihre Bauweise auf drei Ebenen (Aufständerung, kohärente Konstruktion des Wohngeschosses, sehr hohes leichtes Dach) bildeten die ideale Anpassung an die lokale Erdbebengefahr.

Heute setzt man in erdbebengefährdeten Gebieten erfolgreich auf Baumaterialien, die sich bei zu hoher Belastung plastisch verformen, und bewegliche Fundamente. Bei Hochhäusern finden Schwingungstilger Anwendung. So hängt in den obersten Geschossen des 508m hohen Wolkenkratzers Taipei 101 in Taiwan eine 660 Tonnen schwere Kugel, die bei Erdstößen an Stahlseilen im Gegentakt pendelt. Dadurch werden gefährliche Schwingungen abgefangen und das Gebäude vor dem Umkippen bewahrt.
 

Von flüssigen Wänden oder: ganz wie es das Surrounding verlangt

Besonders spannend wird es schließlich, wenn Architektur sich mit permanent in Veränderung begriffenen Umgebungsdaten auseinandersetzt, mit durch Sensoren messbaren und vor allem wechselnden Bedingungen der Umwelt, des Klimas, der Sonneneinwirkung u.ä. und Gebäude plötzlich beginnen, auf diese spezifischen Werte zu reagieren und sich damit verändern. Zum Vorteil ihrer Bewohner natürlich.

Nehmen wir doch ein relativ einfaches Beispiel: Wärmedämmung z.B. Ein bewährter Baustoff in diesem Zusammenhang ist Lehm, denn er verfügt über eine hohe Wärmespeicherkapazität und wirkt dadurch temperaturausgleichend. Tagsüber wird Wärme aufgenommen, nachts wieder abgegeben. Räume bleiben im Sommer somit kühl und es wird ein angenehmes Raumklima geschaffen. Die Wärmedämmeigenschaften können durch zugesetztes Stroh noch zusätzlich verbessert werden. In südlichen Klimazonen sind Lehmhäuser sehr weit verbreitet – natürlich auch wegen der örtlichen Verfügbarkeit.

Doch auch massive Betonwände oder Mauerwerk verfügen über eine hohe thermische Speicherkapazität und einen entsprechenden Pufferungseffekt. Da Gebäude jedoch zunehmend mit großen Fensterflächen und in Leichtbauweise errichtet werden (Holz, Stahl und Glas statt Beton und Stein), fehlt die thermische Masse, die vor einer Überhitzung des Gebäudes schützt. Natürlich kann man mit Kälteanlagen kühlen, dies ist jedoch energieaufwändig.

Die moderne Lösung heißt PCM (Phase Change Material). Mikroverkapseltes PCM (z.B. Paraffine) wird in konventionelle Baustoffe wie Gipsputze oder Gipsbauplatten integriert und somit flächig in Wände und Decken eingebracht. Der Trick von PCMs? Wird eine bestimmte Temperaturschwelle (z.B. 26°C) überschritten, wechselt das Material seinen Aggregatszustand bei konstanter Eigentemperatur von fest in flüssig. Die dafür benötigte Energie holt es sich aus der umgebenden Wärme und stabilisiert damit die Raumtemperatur. In diese Phasenumwandlung fließen große Mengen an Wärme ein und sind dort versteckt gespeichert (latente Wärme). Bei Abkühlung der Umgebungstemperatur in der Nacht, wechselt das PCM wieder in den festen Zustand, gibt die gespeicherte Wärme dabei wieder ab und steht für eine erneute "Aufladung" bereit.
 

Tanzende Fassaden

Auf andere Art und Weise verwandeln sich Gebäude wie das Zentrum für Molekulare Medizin der Universität zu Köln oder der Schauraum von Kiefer technic in Bad Gleichenberg. Ihre Fassaden sind mit horizontalen Metallkassetten bestückt, die Licht- und Sonnenschutz bieten. Sind alle Läden geschlossen, erinnern die Gebäude an Lagerhäuser ohne jegliche Fenster. Werden die Läden geöffnet, ändert sich der Charakter der Häuser komplett und sie strahlen einladende Offenheit aus. Damit lassen sie sich nicht nur an die Sonneneinstrahlung anpassen, sondern liefern auch den gewünschten ästhetischen Effekt. Bei Kiefer technic lassen sich die Leichtmetallkassetten auf Knopfdruck individuell und stufenlos steuern sowie Bewegungs-Sequenzen programmieren, die beinahe tänzerisch anmuten.
 

Heliotrope Häuser

Ebenfalls ästhetisch und zudem energierelevant sind gebäudeintegrierte Photovoltaikanlagen. Für den Burj Al Taqa Energy Tower in Dubai, der aufgrund der Finanzkrise jedoch (noch) nicht realisiert wurde, ist ein beweglicher Solar-Schild geplant, der zugleich Schatten spendet und Strom erzeugt, während er mit der Sonne um den 322m hohen Wolkenkratzer wandert.

Aber nicht nur einzelne Elemente passen sich dem Lauf der Sonne an – sogar ganze Häuser, und das schon seit der ersten Hälfte des 20. Jh. Da zu dieser Zeit die Heliotherapie an Bedeutung gewann, wurden Kranken- und Wohnhäuser errichtet, die den ganzen Tag über eine direkte Sonneneinstrahlung ermöglichten. So baute der Belgier François Massau sein zweites rotierendes Haus, damit seine erkrankte Frau jederzeit Sonne und Wärme genießen konnte. Die Drehung folgte der Sonne nicht automatisch, sondern konnte mittels eines Motors gesteuert werden.

Ein moderneres Beispiel, das heute als Sinnbild für Solararchitektur gilt, ist das 1996 errichtete Drehsolarhaus Heliotrop in Freiburg. Es handelt sich dabei um einen zylindrischen Bau auf einer Säule, dessen eine Seite verglast ist, die andere geschlossen und wärmegedämmt. Die Rotation sorgt dafür, dass die verglaste Seite stets zur Sonne hin ausgerichtet ist.
 

Auf Wunsch beweglich

Sogar Hochhäuser drehen sich um ihre eigene Achse. Das erste, die Suite Vollard, wurde bereits 2001 in Curitiba, Brasilien, eröffnet. Dabei geht es jedoch nicht vorrangig um Hinwendung zur Sonne, sondern um die jeweiligen Aussichtswünsche der Apartmentbewohner. 11 der 15 Stockwerke können unabhängig voneinander in beide Richtungen rotieren.

In Dubai sind derzeit ebenfalls rotierende Türme geplant, die sich zumindest in einigen Geschossen den Aussichtswünschen der Bewohner anpassen, z.B. der Rotating oder Dynamic Tower. Das Konzept des – wie könnte es in Dubai anders sein – Megabauwerks von David Fisher wurde bereits 2008 mehrfach ausgezeichnet, der Bau wird jedoch immer wieder verschoben.
 

Häuser auf Wanderschaft

Ebenfalls beweglich, aber auf andere Art und Weise, ist die Whangapoua Prefab Hut, eine elegante mehrstöckige Strandhütte auf der neuseeländischen Halbinsel Coromandel. Zwei Kufen erlauben es, die Hütte "umzuparken" – nicht nur als Spielerei, sondern als notwendige Anpassung an die sich stets verändernde Landschaft der Küstenerosionszone. Auch an Wind und Wetter ist die Hütte mit ihrer großen auf- und zuklappbaren Front sowie den Fensterläden angepasst.

Ein noch ungewöhnlicheres, spannendes Konzept entwarfen die schwedischen Architekten Jägnefält Milton für die norwegische Stadt Åndalsnes: den "Rolling Masterplan" – Häuser auf Schienen. Die Infrastruktur für die mobilen Gebäude bildet das weit verzweigte, vormals industriell genutzte Schienennetz. Je nach Jahreszeit und Situation können die Häuser durch die Stadt und ihre, nicht nur für Touristen, beeindruckende Umgebung gerollt werden. Die meisten sind als kleine, schachtelartige Häuser bzw. Zimmer angelegt, aber auch ein fahrendes Hotel ist denkbar, ein öffentliches Bad oder eine Konzerthalle. Ein Konzept, das zugeschnitten ist auf die vorhandenen Gegebenheiten und laut Architekten komplett umsetzbar wäre.
 

Das schmalste Haus der Welt

Manchmal steht einfach zu wenig Platz zur Verfügung, um ein Haus zu errichten, möchte man meinen. Nicht für den Architekten Jakub Szczęsny von Centrala. In eine Nische von 72–133cm Breite quetschte er das schmalste Haus der Welt zwischen zwei bestehende Warschauer Gebäude. Ein Eingangsbereich, eine kompakte Küche, ein kleines Badezimmer und ein Schlafzimmer mit Schreibtisch sind über eine Stiege und eine Leiter erreichbar. Decke und Wände sind aus Polycarbonat-Platten gefertigt, dünn und lichtdurchlässig – wichtig für den "etwas" beengten Standort zwischen den beiden hohen Nachbarhäusern. Als komplette Wohnung ist das rund 14m² Bodenfläche große Gebäude jedoch nicht gedacht, sondern wurde als Künstlerstudio für den israelischen Schriftsteller Etgar Keret entworfen, der es 2012 bezogen hat.
 

Innen größer als außen

Beschränkte Flächenverfügbarkeit ist vielerorts ein Thema – es gehen sich einfach nicht alle Zimmer aus. Denn jeder Raum braucht abgesehen von den funktionalen Einheiten wie Badewanne, Bett oder Küchenzeile eine gewisse freie Fläche, will man sich nicht wie in einer Sardinenbüchse fühlen. Eine Lösung zeigt Stardesigner Luigi Colani mit seinem Hanse-Colani-Rotorhaus, das als Musterhaus in Oberleichtersbach bei Fulda steht: In einem Eck lässt sich ein Bereich drehen, der Bad, Bett und Küche enthält und dem Nutzer das jeweils gewünschte durch Rotation zur Verfügung stellt. Der freie Raum außerhalb dieses Bereiches wird für alle "Zimmer" gemeinsam genutzt. So werden bei einer Gesamtfläche von 36m² 75m² Wohnfläche möglich.

Mit noch weniger Raum kommt das 32m²-Apartment des Architekten Gary Chang in Hong Kong aus. Nur ein Zimmer ist vorhanden, doch lässt es sich in 24 unterschiedliche Räume transformieren. Denn die Innenwände sind über Führungsschienen in der Decke verschiebbar. Die Funktionen der Räume sind in die Wände integriert und entweder unmittelbar nach dem Verschieben zugänglich, durch Herunterklappen eines Elements oder ähnlich simple Handgriffe verfügbar. So verwandelt sich der Raum den eigenen Bedürfnissen entsprechend. Eine überaus flexible Lösung für die meist winzigen Apartments der überbevölkerten Stadt Hong Kong.

Im ebenfalls von Gary Chang entwickelten Suitcase House sind es nicht (nur) die Wände, die ungeahnte Möglichkeiten eröffnen, sondern vor allem der Boden. Durch Anheben diverser Bodenplatten werden eine wenige Stufen tiefer liegende Küchenzeile, eine Duschtasse, ein Bett oder zahlreiche andere Räume zugänglich, die in Hohlräumen unter dem Boden versteckt sind. Der Innenraum lässt sich so ganz einfach an individuelle Bedürfnisse anpassen.
 

Flexible Raumteilung

Flexibel und anpassungsfähig zeigt sich auch das Prefabricated House Mima vom gleichnamigen portugiesischen Architekturbüro. Inspiriert wurde es entscheidend vom traditionellen japanischen Haus, bei dem größere Räume durch bewegliche Papierwände unterteilt werden können. Bei Mima können normierte Wandelemente ganz einfach in ein 1,5m-Raster eingeklinkt werden und schaffen so räumliche Einheiten nach Wunsch. Die Außenwände, die aus Glaselementen bestehen, können nach Belieben mit Wandelemente geschlossen werden. Da die Wandelemente auf beiden Seiten in unterschiedlichen Farben ausgeführt sein können, lassen sich so auch "im Wandumdrehen" neue Atmosphären schaffen. Ganz nach dem Bedürfnis und dem Wunsch der Nutzer: Hauptsache veränderbar, Hauptsache lebendig.

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