Gründächer als Baustein nachhaltiger Architektur

Exposee „Gründächer als Baustein nachhaltiger Architektur“ von Maik W. Neumann
Vortrag im Rahmen des Weltgründachkongresses
–
September 2005, Basel
neumann architekt
Gründächer als Baustein
nachhaltiger Architektur
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MAIK W. NEUMANN • WANNENSTRASSE 24 • 70199 STUTTGART
TELEFON 0711 – 640 9449 • E-MAIL [email protected]
Exposee „Gründächer als Baustein nachhaltiger Architektur“ von Maik W. Neumann
Vortrag im Rahmen des Weltgründachkongresses
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September 2005, Basel
neumann architekt
Meldungen von Umweltkatastrophen, globaler Erwärmung, Feinstaubbelastung und erhöhter
UV-Strahlung sensibilisieren die Gesellschaft in zunehmendem Maß.
Daraus resultiert, dass umweltgerechtes Leben weitestgehend aus der Nische der
Ökobewegung herauswächst und als ein wesentliches Element zur angestrebten, hohen
Gesamtqualität des Lebens und der Umwelt geworden ist.
Das liegt zum einen an den finanziellen Vorteilen, welche dieses Verhalten mit sich bringt.
Zudem sind Umweltthemen Bestandteil der Werbung und somit imagefördernd, sowohl für
Produkte als auch für deren Käufer.
Doch viel zu häufig stellen sich die umweltschonenden Handlungen nur als oberflächliche
Maßnahmen dar, welche das Ziel verfehlen: Mülltrennung steht vor Müllvermeidung, das Fahren
sparsamer Autos vor Kilometerreduzierung oder der Benutzung des ÖPNV, die Spartaste der
Toilettenspülung vor der Grauwassernutzung, usw.
Die Menschen in unserer typenorientierten Gesellschaft neigen dazu, die Zeichenhaftigkeit einer
Sache höher zu bewerten als die Sache an sich: Solarzellen beispielsweise bieten eine hohe
Zeichenhaftigkeit. Sie sind ein Symbol für nachhaltiges, ökologisches Bauen, jedoch in der
Energiebilanz durchaus mäßig zu bewerten.
Auch Gründächer haben eine hohe Zeichenhaftigkeit. Darüber hinaus bieten sie natürlich auch
eine ganze Reihe von positiven Wirkungen. Diese sind vor allem im Mikroklimatischen und im
Wasserhaushalt zu finden. Und es sprechen günstige Einflüsse auf die Bauphysik für die
Begrünung von Gebäuden. Daher ist es richtig, dass bereits viele Dachbegrünungen ausgeführt
werden. Das liegt neben den umweltrelevanten Aspekten auch an dem Image, dass diese
Baumaßnahmen transportieren: Grüne Pflanzen sind per se romantisch: Der schöne Garten,
das Paradies, aus dem der Mensch vertrieben wurde, und in das der Mensch zurück strebt. Die
entspannende Wiese mit Gräsern, Vögeln, darüber blauer Himmel und die Sonne. Grün steht
für Natur, Reinheit, Wohlbefinden.
Durch diese eindimensionale, isolierte Betrachtung besteht jedoch die Gefahr, dass Gründächer
mit der Dominanz ihrer auslösenden Assoziationen andere Aspekte in den Hintergrund drängen.
Grün lediglich als Symbol nachhaltigen Bauens? Das wird weder dem Gründach noch dem
nachhaltigen Bauen gerecht.
Man mag entgegnen, dass ein grünes Dach auf einem intensiv energieverbrauchenden
Bürohaus besser sei, als ein Dach aus Kieseln oder gar Blech. Das ist richtig. Doch da die
Entscheidung für ein Gründach bereits eine grundsätzliche Bereitschaft signalisiert, positiv auf
den Wasserhaushalt einzuwirken, wäre es naheliegend, diese Chance zu nutzen und
weiterführende Maßnahmen zu ergreifen, in die sich das Gründach integriert: Auf der Grundlage
einer zielorientierten Analyse der spezifischen wasserwirtschaftlichen Rahmenbedingungen
sollte nach der Betrachtung aller potentiellen Lösungsansätze aus der Vielzahl der möglichen
Maßnahmen ein in sich stimmiges Maßnahmenbündel zusammengestellt werden. Diese
konzentrieren sich mit den beiden übergeordneten Themen Trinkwasser bzw. Regenwasser
weiterführend auf die Ziele der Verminderung des Wasserverbrauchs, des Wasserrecyclings,
der naturnahen Regenwasserbewirtschaftung, der naturnahen dezentralen
Abwasserbehandlung.
Doch worin liegt die Ursache, dass sich Bauherrn zumeist nicht auf eine integrale Lösung,
sondern vielmehr auf Einzelmaßnahmen ökologischen Bauens beschränken? Hauptsächlich in
der geringen Motivation, welche jedoch durch finanzielle Anreize oder imagerelevante Aspekte
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erhöht werden könnte: Wenn die Investitionskosten für den Bauherrn knapp bemessen sind,
besteht zunächst wenig Einsicht für den Bau von solchen Ausgleichsmaßnahmen, auch wenn
diese sich über die Nutzungsdauer rentieren.
Anders ausgedrückt: Im heutigen wirtschaftlichen Umfeld wird bei ökologischen Maßnahmen ein
besonderes Augenmerk auf die wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit im Vergleich mit
herkömmlichen Konzepten gelegt. Dies ist sicher richtig, da der Kostenfaktor eine
Voraussetzung für die Umsetzung von ökologischen Lösungen ist. Doch zielen diese langfristig
unter anderem auf die Reduzierung der Betriebs- und Unterhaltskosten eines Gebäudes. Diese
liegen für die 50-jährige Lebensdauer eines Standardgebäudes immerhin 5-6mal höher als die
Investitionskosten.
Im Umkehrschluss könnte diese Veranschaulichung den Abbau kurzfristiger ökonomischer
Vorbehalte bedeuten und ein schlüssiger Nachweis dafür sein, dass ökologische Maßnahmen
auch für den späteren Nutzer des Gebäudes wirtschaftlich sind. So könnten ganzheitliche
Denkweisen in besonderem Maße gefördert werden.
In meiner Arbeit als Dozent der Universität Stuttgart steht die Entschärfung des häufig noch
vorhandenen Konflikts zwischen denjenigen, die hauptsächlich die ökonomische Seite im Blick
haben, und anderen, die sehr idealistisch mit den Fragen des ökologischen Bauens umgehen,
durch eine verbesserte Kommunikation und die Bereitstellung handhabbarer Kriterien und
Methoden im Mittelpunkt.
Gerade wenn wir uns mit der Frage der Bewertung der Effizienz eines Gründachs beschäftigen,
ist es ganz entscheidend, Aufwand und Nutzen jeweils aus der spezifischen Sicht der Akteure,
zum Beispiel Nutzer, Gesellschaft, Umwelt, über den gesamten Lebenszyklus hinweg bezogen
auf Sach- und Wirkungsbilanz zu beurteilen: So kann sich ein Gründach im monetären Bereich
über seine Lebensdauer amortisieren, was natürlich abhängig von der Qualität der Verarbeitung
ist. Die energetische Betrachtung zeigt jedoch, dass der Produktionsort der einzelnen
Schichten den Ressourcenverbrauch signifikant verändern kann und u.U. den Einsatz der
gesamten Maßnahme in Frage stellt.
Daher werden bei der von uns durchgeführten Entwicklung solcher sichtspezifischer Werkzeuge
und Bewertungsverfahren nicht nur monetäre Größen verwendet, sondern zusätzlich und
ergänzend auch Kriterien wie Ressourceninanspruchnahme und Umweltbelastung.
Trotz unserer Erfolge der genaueren Analyse und Bewertung des nachhaltigen Bauens
hinsichtlich der Vermittlung zwischen Ökologie und Ökonomie bleibt das nachhaltige Bauen
komplex. Standardlösungen sind kaum möglich. Dafür sind die in der Forderung der
Weltkonferenz von Rio 1992 beinhalteten gleichwertigen ökologischen, ökonomischen und
sozialen Aspekte zu weitreichend.
Die daraus resultierenden ökologischen Gesamtkonzepte werden für die Gebäudeplanung in
seiner Konsequenz nicht als isolierte Größe begriffen, sondern sollten erst zusammen mit seiner
Umgebung als ein Ganzes betrachtet werden. Dieses ist gekennzeichnet durch das
Zusammenspiel zwischen Innen- und Außenklima und das Nutzen der witterungs- und
klimarelevanten Bedingungen.
Als Teilkategorien sollten die Reduzierung des Flächenverbrauchs, eine Geringhaltung
zusätzlicher Bodenversiegelung, die Orientierung der Stoffströme im Baubereich an den Zielen
der Ressourcenschonung, die Vermeidung der Verwendung und des Eintrages von
Schadstoffen in Gebäude, eine Schließung des Stoffkreislaufes bei Baumaterialien und die
Verringerung der CO2-Emissionen von Gebäuden berücksichtigt werden.
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Dass diese Vielzahl von Einzelthemen sinnvoll aufeinander abgestimmt Eingang in die Planung
eines Gebäudes finden kann, welches nicht vordergründig ökologisch ist, sondern darüber
hinaus auch durch die architektonischen Qualitäten und den wirtschaftlichen Erfolg überzeugt,
zeigt das Genzyme Center in Cambridge, USA, an dem ich für das Büro Behnisch, Behnisch &
Partner als Projektarchitekt gearbeitet habe, und das im Jahr 2004 fertiggestellt wurde: Bei
diesem Gebäude tritt die Architektur gleichsam in einen Dialog mit den ökologischen
Maßnahmen und lässt eine Wechselwirkung zu, die sich räumlich widerspiegelt und sowohl in
der skulpturalen Ausformung als auch in den dadurch erreichten Qualitäten ihre Entsprechung
findet: Ökologische Ziele als hochwertige Formgestalter der gebauten Umwelt.
Die ökologische Planung dieses 30.000 m² großen Bürogebäudes für 950 Mitarbeiter erstreckt
sich über alle Teile des Gebäudes: die Fassade, das Atrium, die Gebäudetechnik, die
Beleuchtungsanlage und das Regenentwässerungssystem. Das Entwurfsteam, der
Auftraggeber und der Bauunternehmer suchten nach dem optimalen Zusammenspiel von
Architektur, Baukosten, Ausführung und Funktionssicherheit, um aus dem Forschungsgebäude
einen ökologischen Firmenhauptsitz zu machen.
Die Fassade ist eine Vorhangfassade über zwölf Geschosse. Die zentrale Gebäudetechnik
steuert die Fenster, die so plaziert sind, dass sie während der kühlen Sommernächte zur
Gebäudekühlung geöffnet werden können. Außerdem besteht mehr als 30% der Außenhülle
aus einer belüfteten Doppelfassade mit einem nutzbaren Zwischenraum von 1,20 m Breite.
Diese Klimafassade dient als Wärmepuffer: Im Sommer bildet sie einen Sonnenschutz und dient
als Wärmeentlüftung, bevor die Luft ins Gebäude eintritt, im Winter erhitzen die Sonnenstrahlen
die Klimafassade und verringern damit den Wärmeverlust über die Fassade.
Das Atrium ist das Herz des Gebäudes: Es ist der Kommunikations- und Bewegungsraum der
Angestellten und wird klimatisch als Lichtfänger und als riesiger Entlüftungsraum und genutzt.
Die Luft wird durch den Luftdruckunterschied, der durch den natürlich Auftrieb entsteht, in den
Lichthof geführt und verlässt den Raum über die Entlüftungsventilatoren im Glasdach. Frischluft
wird über Lüftungsgitter in der Decke und über die Fenster in der Klimafassade in die
Büroflächen eingeblasen.
Das Beleuchtungssystem wird durch das im Überfluss vorhandene Sonnenlicht, das durch die
Glasfassade und das Atrium einfällt, unterstützt. Dem Sonnenverlauf folgende Spiegel über dem
Glasdach des Atriums leiten die Sonnenstrahlen weit in das Gebäude hinein. Wenn die
Lichtsensoren genügend Licht fangen, wird das künstliche Licht automatisch gedimmt und somit
Energie gespart. Zusätzlich verringern Energiesparlampen, die zentriert den ComputerArbeitsbereich beleuchten, den Lichtverlust.
Die zentrale Heiz- und Kühlanlage für das Gebäude nutzt Dampf von einem zwei Blöcke weiter
liegenden Kraftwerk. Dieses Kraftwerk hatte zuvor keinen Dampf produziert, wurde aber vor
kurzer Zeit mit gasgefeuerten Turbinen ausgebaut, so dass nun eine der Maschinen als
Blockheizkraftwerk eingesetzt werden kann. Der Dampf steuert im Sommer die Kühlelemente
und wird im Winter direkt in Heizleistung umgesetzt. Dieser Energieumlauf produziert keinerlei
Verlust und nutzt eines der effizientesten Kühlsysteme. Das Kraftwerk liefert je nach Bedarf
Dampf und hat Emissionsfilter für kleine Partikel und Schwefel.
Das Regenentwässerungssystem fängt das Wasser zunächst in zwei Wassertanks auf, bevor
es in die Kanalisation weitergeleitet wird. Der eine Tank dient dem Wasserbedarf der Kühltürme.
Obwohl dieses Regenwasser nicht den gesamten Kühlwasserbedarf decken kann, werden
damit doch jedes Jahr tausende Liter von Trinkwasser gespart. Der zweite Tank wird von der
Dachentwässerung des Atriums gespeist und versorgt das Grasdach, sobald
Feuchtigkeitssensoren in der Erde Trockenheit anzeigen.
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All diese ökologischen Planungsdetails – Energie- und Wassersparmassnahmen, Materialwahl,
Bauplatzwahl und das ökologisch optimierte Arbeitsklima im Inneren - tragen zur hohen
Gesamtqualität des Gebäudes bei.
Das Gründach spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle, ist jedoch fester Bestandteil des
ökologischen Gesamtkonzepts, welches zu Einsparungen über den Lebenszyklus beiträgt.
Denn letztlich ist der finanzielle Anreiz das trojanische Pferd, durch das Werte von
Umweltschutz und Kultur gleichermaßen verwirklicht werden können, bis diese dann tatsächlich
gesellschaftlich so verankert und akzeptiert sind, dass dieser Umweg nicht mehr notwendig ist
und häufiger der Mut zu komplexeren Lösungen bei eventuell erhöhter Anfangsinvestitionen
vorhanden ist. Bis dahin erscheint es notwendig, integrale Lösungsansätze zu finden und die
damit verbundenen Sach- und Wirkungsbilanzen durch geeignete Verfahren transparent zu
machen. Dies könnte durch interdisziplinäre Planungsteams erreicht werden, die gemeinsam
kompetent zielorientierte Lösungen erarbeiten, umsetzen und betreuen. Die Wirkung der
Maßnahmen und deren richtige Darstellung erhöht dabei die Akzeptanz bei Bauherrn, Nutzern,
Kunden, in der Gesellschaft und erhöht bestenfalls auch die Lebensqualität.
Sowohl die Veranstalter als auch die Teilnehmer des Kongresses sind gefragt, die Chance zu
nutzen und das anwesende Know-how und die Kompetenz zu bündeln, um gemeinschaftlich
Ziele des nachhaltigen Bauens zu verwirklichen und dadurch ökologische und gleichsam
ökonomische Erfolge zu erzielen, damit ökologisches Verhalten nicht nur auf oberflächliche
Handlungen beschränkt bleibt, sondern in der Gesellschaft verankert wird.
Maik W. Neumann
Juni 2005
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