DAS ENERGIESPARENDE HAUS UND DIE ANALYSE DES OEKOHAUSES

FACHGEBIET VERSORGUNGSPLANUNG PROFESSOR

SHEN, CHIH-HSING and OEZKAN, ERAY

Energiesparende Methoden bei der Gebaeudeplanung

Ziel der Energieeinsparung

Systematisierung der energiesparenden Methoden

Das OEkohaus

Daten und Fakten des OEkohauses

Entwurfskonzept

UEberpruefung der energiesparenden Aspekte

Raumprogramm

Energieverbrauch

Wasser

behagliche klimatische Bedingungen

Materialien, Konstruktionen und Details

Literaturverzeichnis

Vorwort

Dem OEkohaus geht eine interessante Vorgeschichte mit zwei ideologisch entgegengesetzten Parteien voraus. Es handelt sich bei dem Projekt um ein Tauschgeschaeft zwischen der Kuehl KG, Rechtsnachfolgerin des Kommunistischen Bundes Westdeutschlands (KBW) und der Commerzbank. Das Tauschobjekt war ein Grundstueck der Kuehl KG in Frankfurter Citylage. Die benachbarte Commerzbank interessierte sich aus Expansionsgruenden fuer das Grundstueck. Der Tausch kam zustande, und im Gegenzug finanzierte die Commerzbank der Kuehl KG ein neues Buerohaus und Gewerbezentrum gegenueber dem Westbahnhof, verkehrsguenstig und ebenfalls in Citynaehe. Fuer die oekologische Pionierstat schrieb die Kuehl KG einen Wettbewerb aus, an dem sich vier Architekten beteiligten. Der Wettbewerb wurde von den Architekten Joachim Eble und Burkhard Sambeth gewonnen, die eine vielfaeltige Erfahrung mit der oekologischen Bauweise aufweisen konnten.

Ziel der UEbung

Der Einzug der oekologischen Bauweise hat im Bereich der Privathaeuser bereits zur Entstehung einer Vielzahl interessanter Gebaeude gefuehrt, doch im Bereich der Industriegebaeude wurde das OEkohaus von verschiedenen Quellen als Pilotprojekt bezeichnet. Bei Buerobauten kommt der Haustechnik oft eine besondere Stellung zu. Uns interessiert die Realisierung oekologischer und baubiologischer Aspekte in der Versorgungsplanung des OEkohauses und die sich moeglicherweise ergebenden Ideen. Ausserdem moechten wir sehen, wie und ob sich die Baubiologie auf die architektonische Gestaltung auswirkt.

Wir moechten das OEkohaus mit Hilfe der entsprechenden Fachliteraturen auf seinen oekologischen Gehalt untersuchen und uns so einen Gesamtueberblick verschaffen. Wir werden die unterschiedlichen Positionen in den Fachliteraturen miteinander vergleichen, nach unseren Moeglichkeiten Auswahlen treffen, um sie fuer unser Essay zu verwerten. Aufgrund der Komplexitaet des Themas OEkologie, werden wir Meinungen und Ergebnisse der Autoren in unsere Arbeit uebernehmen muessen. Aber vielleicht liegt in der Auseinandersetzung mit verschiedenen Autoren gekoppelt mit der Abwaegung eigener Gedanken eine gute Moeglichkeit, nutzen aus diesem Essay zu ziehen.

Energiesparende Methode der Gebaeudeplanung

Welche Gesichtspunkte fuehren zum Nachdenken ueber das Thema des Energiesparens und der Nutzung alternativer Energien in der Architektur?

Die Auseinandersetzung mit dem Thema des Energiesparens in der Architektur ist nicht ganz unwesentlich, da sie zu den Energiegrossverbrauchern zaehlt. Aufgrund der unmittelbaren Beziehung zwischen Energieverbrauch und Umweltzerstoerung, koennte die Nutzung alternativer Energien und die effizientere Ausnutzung der traditionellen Energietraeger im Bereich der Architektur wahrscheinlich zu einer merklichen Entlastung der OEkologie fuehren.

Bedauernswerter Weise bewirken insbesondere oekonomische UEberlegungen ein Umdenken in Richtung der Energieeinsparung, da sich die Endlichkeit der Energievorraete immer deutlicher, in den steigenden Brennstoffkosten, in der Abhaengigkeit der Volkswirtschaft und den daraus resultierenden internationalen Spannungen, offenbart.

Ziel der Energieeinsparung

Die industriellen Zweige erfordern seit der industriellen Revolution immer effizientere Energietraeger, um die wachsende Massenproduktion aufrecht zu halten. Da aber die Menschheit ueber keine umweltvertraegliche Energiequelle bzw. Energiegewinnung verfuegt, liegen die Moeglichkeiten fuer die Einschraenkung der Umweltbelastung in der Energieeinsparung. Der Aspekt der Senkung des Lebensstandards durch drastische Reduktion des Konsumverhaltens wuerde zu einer Energieeinsparung und damit zu einer sicheren Schonung der Umwelt fuehren, ohne sich den Risiken eventueller technischer Fehlentwicklungen auszusetzen. Aber diese einfache Methode setzt eine starke Disziplin der Menschen voraus und widerspricht zudem der produktorientierten Marktwirtschaft, denn ein eingeschraenktes Konsumverhalten wuerde sich arbeitsplatztilgend auswirken. Daher liegen die Moeglichkeiten fuer eine Verbesserung der OEkologie , in einer marktwirtschaftlich orientierten Gesellschaft, in der effektiveren Ausnutzung der Energiestoffe. Eine umweltvertraegliche Versorgung mit Energie in allen Nutzbereichen wird ueberwiegend in der innovativen Technologie gesucht, welche aber durch die oekonomische Rentabilitaet Einschraenkungen unterliegen kann. Den Aspekt des menschlichen Machtbestrebens moechten wir noch erwaehnen, denn eine neue Idee muss sich gegen die ?Alteingesessene Tradition" durchsetzen, wobei sich die Zunahme der Qualitaet eventuell sogar erschwerend auswirken kann.

Oekologisch vertraegliche Bauweise

Zum Beispiel bei der Auswahl der Baustoffe sollte auf Materialien, welche keine unvertretbaren Umweltschaeden bei der Produktion, Verarbeitung und Entsorgung verursachen, geachtet werden. Massgeblich muss dabei die Bilanz von vermiedenen Schaeden (durch Energieeinsparung) und Mehrbelastung (durch Produktion) sein.

Konventioneller Mindestwohnkomfort

Das Gebaeude darf keine exotischen Anforderungen an den Bewohner stellen und muss alle konventionellen Anforderungen an den Wohnkomfort erfuellen (ausreichend behagliches Innenklima, genuegend Frischluftzufuhr, Schallschutz).

Kostenneutralitaet

Die durch waermetechnische Verbesserungen ueber die geltenden Normen hinaus entstehenden Mehrinvestitionen muessen geringer ausfallen als der Barwert der hierdurch in der Nutzungsdauer des Gebaeudes eingesparten Energiekosten. Dies muss zumindest in der Summe aller Massnahmen gelten, sollte von einzelnen Teilmassnahmen allenfalls geringfuegig verletzt werden. Die Kostenneutralitaet darf bei ersten Pilotprojekten dieser Bauart dann verletzt werden, wenn aufgezeigt werden kann, dass bei spaeteren Bauten Neutralitaet erreicht werden kann.

Energetische Amortisation aller Massnahmen

Der fuer die Konstruktion von Energiesparmassnahmen erforderliche Primaerenergieaufwand (Energieinvestition) muss fuer jede Einzelmassnahme und jeden Grenzfall mindestens als Summe der Energieeinsparungen ueber die Nutzungsdauer rueckfliessen. Dies schliesst z.B. die Verwendung bestimmter Materialien (z.B. Aluminium-Fensterrahmen) aus.

Dokumentation

Planung, Detailkonstruktion, Bauausfuehrung, Energieverbrauch und das thermische Verhalten (Temperatur- und Feuchtverlauf im Gebaeude) muessen dokumentiert und veroeffentlicht werden. Die Dokumentation muss alle konstruktiven Details, Kosten und Erfahrungswerte offenlegen.

Systematisierung der energiesparenden Methoden

Bei der Energieeinsparung spielen drei Kriterien eine entscheidende Rolle. Diese setzen sich aus den architektonischen Methoden, der versorgungsplanerischen Methoden und der technischen Kontrolle und der Wartung der Anlagen zusammen.

architektonische Methoden

Aussenraeume:

a. Begruenung, Schaffung von Wasserflaechen im Aussenraum

b. Dachbegruenung

c. Windschutz durch Bepflanzung

Grundrissgestaltung:

a. Gebaeudeform und Beachtung der Himmelsrichtung

b. Raumanordnung

Baukoerper:

a. Konstruktion

b. Groesse und Anordnung der OEffnungen

c. natuerliche Belueftung

d. natuerliche Belichtung

versorgungsplanerische Methoden

Energie:

a. Nutzung unterschiedlicher Energiequellen

b. Wiederverwertung der Abwaerme

Sanitaerplanung:

a. Abwaegung des Warmwassererzeugungssystems

b. Abwassernutzung

Stromplanung:

a.kuenstliche Belichtungstechnik

b. Stromvernetzung

Raumbelueftung:

a. Nutzung der Waermequellen

b.RLT-Anlagen

technische Kontrolle und Wartung der Anlagen

a. Steuerung der Haustechnik

b. Wartung der Maschinen

Daten und Fakten vom Oekohaus

Baubeginn: Maerz 1990

Bezugsfertigkeit:Ende April 1992

Nutzflaeche: 7064 m2

Funktionsflaeche: 358 m2

Verkehrsflaeche: 203 m2

Nettogeschossflaeche:9548 m2

Bruttogeschossflaeche:10793 m2

Bruttorauminhalt: 44015m3

Baukosten: rund 30 Millionen Mark

Bodensanierung: 4 Millionen Mark

Bauherr: Kuehl KG

Entwurf und Planung:Eble & Sambeth, Tuebingen

Bauleitung: Harm & Partner, Hannover

Projektleitung: Commerzbank AG, Frankfurt

Mietparteien: 34 (mit rund 200 Mitarbeitern)

Mietpreise: 18 bis 25 Mark pro Quadratmeter

Entwurfskonzept

a.Das OEkohaus beinhaltet eine multifunktionelle Mischung der Nutzungen aus Gewerbe, Dienstleistung, Bueroarbeit und sozio-kutureller Ausstrahlung.

b.Baubiologische Grundsaetze und oekologische Ausgleichsmassnahmen bei der Baustoffwahl, Konstruktion und Haustechnik sollen einen gesunden und

behaglichen Aufenthalt im Gebaeude gewaehrleisten und fuer das Bauen im Einklang mit der Natur - gerade auch in der Stadt - einen Beitrag leisten.

c. Eine Stadtbrache entlang der Bahnlinie sollte durch ein stadtoekologisch orientiertes Gebaeude gross- und kleinraeumig oekologisch regeneriert wer- den.

d. Durch Offenheit und Transparenz im Innen und nach aussen soll der Wunsch nach sozialer Kommunikation und Aussenwirkung erreicht werden.

Raumprogramm

Fuer eine quartiers- und hausklimatisch wirksame Begruenung werden die Fassaden begruent, die Flachdaecher mit einer oekologisch wirksamen dreistufigen Bepflanzung angelegt auf 50 cm Substrat und die Wassersammlung und Teiche mit dem Klima - Pflanzenkonzept verbunden.

allgemeine Massnahmen des energiesparenden Raumprogramms

a.Die Verringerung der Aussenflaechen durch die Verwendung kompakter Formen reduziert den Energieaufwand, aufgrund des geringeren Material-verbrauchs und der effizienteren Beheizung.

b. Die Kugel besitzt das guenstigste Verhaeltnis zwischen Oberflaeche und Volu-men, weist daher den niedrigsten Energieaufwand bei seiner Beheizung auf. Unter den rechtwinkligen Objekten kommt der Wuerfel der Kugel am naechsten; mit zunehmender Streckung der Quaderform erhoeht sich der benoetigte Energieaufwand.

c.Der offene Grundriss, der nur sehr wenige Trennwaende benutzt, ist wand- und damit kostensparend.

d.Eine optimale Ausrichtung gewaehrleistet viel Sonneneinstrahlung im Winter und wenig Sonneneinstrahlung im Sommer.

e.In der noerdlichen Hemisphaere ist die sued-, suedost- oder suedwestliche Orien-tierung als guenstige Ausrichtung zu betrachten.

f.Die natuerliche Belichtung kann viel Energie sparen.

g. Die Trichterform stellt eine optimale Gebaeudeform zur Erzielung maximalen Sonnenenergiegewinns im Winter dar.

Bewertung des energiesparenden Raumprogramms

Der erste optische Eindruck, der sich einem bei der Betrachtung des OEkohauses vermittelt, ist der der lebendigen Gestaltung, bedingt, vor allem durch die Form- und Materialvielfalt. Die Materialien werden beim OEkohaus bestimmten Koerpern zugeordnet, so dass Bauelemente entstehen, wie z.B. das Suedglashaus, das Nordglashaus, die beiden Holzdachgeschosse, Mauerwerkrundungen und Mauerwerkecken und die Dachbegruenungsflaechen.

Das Bauwerk besteht aus Haupt- und Nebengebaeude. Das zweigeschossige Nebengebaeude im Nordosten bietet durch seine einfache Form eine verhaeltnismaessig kleine Aussenflaeche und soll durch seine ?Niedlichkeit" einen UEbergang zur Kindertagesstaette schaffen. Das Hauptgebaeude kann durch die zusammenhaengenden Bauelemente als kompakt bezeichnet werden, aber seine Aussenflaeche ist aufgrund der vielen Fassadenverspruenge in horizontaler und vertikaler Richtung relativ gross. Trotz der oben genannten Funktion des Nebengebaeudes stellt sich uns die Frage, ob seine Integration in das Hauptgebaeude statt der Trennung des OEkohauses in zwei Gebaeudeteile nicht eine oekologische Alternative gewesen waere, zumal sich, soweit wie wir es beurteilen koennen, mit dem Nebengebaeude keine besonderen Funktionen verbinden. Die Integration wuerde zu einer deutlichen Verringerung der Aussenflaeche fuehren und den UEbergang zur Kindertagesstaette koennte man wahrscheinlich trotzdem kinderfreudlich gestalten. Auf eine Minimierung der Nordfassadenflaechen wurde beim OEkohaus nicht geachtet, daher bieten sie eine grosse Angriffsflaeche fuer die kalten Nordwinde im Winter.

Der Baukomplex ist mit seiner Hauptfasssade nach Suedwesten ausgerichtet, dort befindet sich auch der Eingang und das Suedglashaus, dass fast den ganzen Tag mit Sonne versorgt wird. Das Suedglashaus dient als Waermespeicher und traegt im Winter durch seinen grossen Glaskoerper zu einem grossen Solargewinn bei. Durch diese Massnahme wird in Arbeitsplatznaehe ein angenehmer Pausenbereich erreicht, welcher aber im Sommer durch intensive und andauernde Sonnenbestrahlung seinen Reiz als Verweilort wegen ueberhoehtem Raumklimas verliert. Das Nordglashaus schuetzt im Winter einen kleinen Teil der Nordostfassade vor den kalten Nordwinden. Aber nur als Windschutz waere die Anordnung eines Nordglashauses natuerlich nicht gerechtfertigt, daher liegen seine Hauptfunktionen in der Regulierung des Raumklimas, unterstuetzt durch die Verbindung mit dem Suedglashaus und das Anlegen eines Nordteichs.

Gegenueber der suedlichen Ansicht des OEkohauses verlaeuft eine Strasse und die S-Bahn, daher dient das Suedglashaus zusaetzlich als Schallschutz gegen den Laerm insbesondere durch die S-Bahn. Die Notwendigkeit eines Schallschutzes wurde aus unserer Sicht aber nicht konsequent durchgestaltet, denn eine Beruecksichtigung der beiden oberen Geschosse konnten wir nicht erkennen. Sie entstanden vermutlich aus Gruenden des Material -und Fassadenspiels. Fuer die unteren Geschosse bedeutet das Suedglashaus einerseits einen guten Schallschutz, gegen die von aussen einwirkende Laermbelaestigung, aber andererseits koennte seine Nutzung als Pausenbereich eventuell zu einer Laermbelaestigung in den Bueroraeume fuehren, da die Glasfassade eine stark schallreflektierende Wirkung besitzt, unterstuetzt durch die glatten Materialien der Fassade und des Bodenbelags. Lediglich die Bepflanzung wirkt sich schallabsorbierend aus. Zwischen der Druckerei und den Bueroraeumen bzw. den Arztpraxen wurde im Erdgeschoss ein wirksamer Schallpuffer geschaffen, der im Wesentlichen aus Treppenhaus, Fahrstuhl und Toiletten gebildet wird. Im 1. Obergeschoss wurden temporaer genutzte Raeume, d.h. ein Saal, die Piazza, ein Veranstaltungsraum, Konferenzraeume und Toiletten angeordnet, wodurch sich der Laerm der Druckerei nicht direkt auf die Beschaeftigten auswirken soll.

Einige Bueroraeume liegen zwischen beiden Glashaeusern und werden daher lediglich mit indirekter Belichtung und ungenuegendem Luftaustausch versorgt. Das leicht getoente Glas der Glasfassaden und das reiche Innenleben des Suedglashauses, vor allem durch Treppen, Stuetzen und Traegern bestimmt, behindert zusaetzlich die Versorgung mit natuerlichem Licht. Die unguenstige Raumanordnung muss daher mit hohen Stromkosten fuer kuenstliche Belichtung und Klimaanlagen bezahlt werden.

Die Neigung der Aussenwand und den leichten Dachueberstand im obersten Geschoss haben wir als Sonnenschutz im Sommer bei gleichzeitigem Solargewinn durch den niedrigeren Sonnenstand im Winter gewertet, aber die Wiederholung der Fensterneigungen beim zweigeschossigen Gebaeude im Nordosten, das vom Hauptgebaeude verschattet wird, konnten wir nicht nachvollziehen.

Durch die Aussenraumgestaltung wird eine intensive Beziehung mit der Natur gefoerdert. Die wesentlichsten Bestandteile des Aussenraumkonzepts liegen im Anlegen zweier Teiche und der grossflaechigen begehbaren Dachbegruenung im noerdlichen Teil ueber der Druckerei, mit denen neben der humanistischen Aspekte eine Reihe oekologischer Ideen zur Vermesserung der OEkologie verknuepft werden. Die technischen Massnahmen und Ideen werden in den folgenden Abschnitten deutlich werden.

Energie

allgemeine Massnahmen des Energiekonzepts

a. Allgemeine Haltung: Offenheit gegenueber alternativen Energiequellen

b. Solarenergiegewinnung durch aktive und passive Nutzung der Sonnen- energie:

passive Sonnenenergienutzung:

- Energietechnisch guenstiger Lageplan

- Erhoehung der direkten Energiegewinnung durch Suedorientierung der

groessten Fassadenflaechen

- Energieoptimierte Ausbildung der Suedfenster und Suedwaende

- Energiegerechte Dachausbildung

- Einbau von inneren ?Thermal-Massen"

aktive Sonnenenergienutzung:

Die aktiven Solar-Raumheizungssysteme ohne Waermepumpe:

- Sonnenkollektor, der die Sonnenstrahlung in Waerme umwandelt

- Kollektorkreislauf, der vom Kollektor aufgefangene Waerme zum Speicher fuehrt

- Waermespeicher, der die Waerme auf Vorrat aufbewahrt

- Verteilerkreislauf, der die Waerme des Speichers zum Wohnraum fuehrt und dort abgibt

Die aktiven Solar-Raumheizungssysteme mit Waermepumpe:

- Waermepumpen entziehen relativ kalten Stoffen Waerme und geben diese auf einem brauchbar hohen Temperaturniveau an ein Heizungssystem ab.

- Als Waermequelle koennen Grundwasser, Oberflaechenwasser, Erdreich, Son- neneinstrahlung, Luft, Luftfeuchtigkeit und Regen in Frage kommen, wobei stets darauf geachtet werden sollte, dass durch Abkuehlung Pflanzen und

Tiere keinen biologischen Schaden erleiden muessen.

c. Abfallrecycling und Waermerueckgewinnung

- Energetische Ausnutzung der Abwaerme, der Abluft

d. Ausnutzung der Waermespeicherfaehigkeit der Baustoffe

- Baustoffe mit einer guten Waermespeicherfaehigkeit speichern die Waerme am Tag und geben sie ueber die Nacht an die Raeumlichkeiten ab.

e. Energiegewinnung durch Kollektoren

- das Kollektorenangebot ermoeglicht die Energiegewinnung aus verschiedenen Medien, wie z.B. Sonne, Wasser, Luft, Erde

f. Gewaehrleistung temporaeren Waermeschutzes, z.B. durch Rollaeden, Waerme- daemmvorhaenge, Faltkonstruktionen, Holz-Schiebelemente, Waermeschutz lamellen,etc.

g. Schaffung von zusaetzlichen Speichermassen in den Solarhaeusern, z.B. durch Wasserbehaelter

Bewertung des Energiekonzepts

Es war geplant, das Gebaeude mit seiner passiven Solarhauskonzeption, mit Energiegewinn durch Solarhaeuser und Waermebewahrung durch extrem hohe innere Speichermassen und gute Waermedaemmung, als Niedrigenergiehaus zu konzipieren. Dies wurde aber nie verwirklicht. Die Nutzung der Druckereiabwaerme und die passive Solarenergienutzung bilden daher den Kern des OEkohausenergiekonzepts. Eine Waermerueckgewinnungsanlage mit Waermepumpe, die die Abwaerme der Druckerei nutzt, deckt zu 80-85% den Waermebedarf des Gebaeudes. Dadurch spielt die Abwaerme, die von den Druckereimaschinen erzeugt wird, beim Waermebedarf des Hauses eine entscheidende Rolle. Falls die Druckerei nicht genuegend Energie liefert, wird ergaenzend eine Gasheizung zugeschaltet. Aus unserer Sicht hat die Ausnutzung der Abwaerme der Druckerei fuer die Beheizung des OEkohauses Vorbildscharakter. Die Industrie verbraucht bei der Produktion einen Teil der erzeugten Energie und die Restenergie wird normalerweise in Form von Abwaerme durch die Schornsteine ins Freie befoerdert. Das OEkohaus verdeutlicht eine Moeglichkeit zur Beheizung mit einer Energiequelle, die sonst zur weiteren UEberhitzung der Atmosphaere beigetragen haette. Wenn diese ungenutzten Energiequellen aber haeufiger zur Beheizung der umliegenden Gebaeude, fuer die Industrieproduktion, etc. verwertet werden koennten, wuerde die daraus resultierende Verringerung des Energieverbrauchs mindestens zur Entlastung der OEkologie beitragen. Auf Anhieb fallen uns zwar mindestens zwei Probleme ein, die hierbei beachtet werden muessen: Zum Einen darf die Abwaerme nicht die Gesundheit der Bewohner gefaehrden, erreichbar z.B. durch lokale Trennung der Abwaerme vom Gebaeude, d.h. Versorgung des Gebaeudes nach Umwandlung der Abwaerme in ?saubere Energie", zum Anderen stellt fuer das Gebaeude natuerlich die Abhaengigkeit von der Auftragslage, allgemein von der wirtschaftlichen Situation des versorgenden Unternehmens ein Problem dar. Doch bei einer intensiven Auseinandersetzung koennten diese Probleme wahrscheinlich behoben werden.

Wie oben erwaehnt, bildet beim OEkohaus die passive Sonnenenergienutzung den zweiten wesentlichen Aspekt des Energiekonzepts. Die Beziehung zwischen Energie und Klima ist bei der passiven Solarenergie aufgrund der Notwendigkeit einer starken OEffnung zur Sonne hin wesentlich direkter, als beispielsweise bei der Verwendung von OEl und Gas, die gezielter und ungebundener eingesetzt werden koennen. Im folgenden Abschnitt werden sich daher UEberschneidungen zwischen Energie und Klima nicht vermeiden lassen, daher werden wir auch klimatische Aspekte im Energiekonzept anreissen, um sie spaeter auszuformulieren. Passive Systeme zur heiztechnischen Nutzung der Solarstrahlung versuchen die Solarstrahlung durch bauliche Massnahmen zu nutzen. Sie erfordern vom Gebaeude thermisch hoechste Aktivitaet und Anpassungsfaehigkeit, damit man mit relativ wenig technischen Installationen allein durch ein logisches Architekturkonzept, solare Strahlungsenergie direkterweise nutzen kann. Die groesste Gebaeudefassade beim OEkohaus, welche insbesondere auch das Suedglashaus beinhaltet, zeigt eine optimale Suedwestorientierung und erfuellt damit bereits die Mindestanforderung an den passiven Solarenergiegewinn. Theorie und Praxis haben bewiesen, dass sich die Suedfassade eines Gebaeudes optimal fuer die Sonnenenergieaufnahme im Winter und in der Zwischensaison eignet. Im Sommer kann das Gebaeude einfach und wirksam gegen unerwuenschte Hitzestrahlung geschuetzt werden. Suedfensterflaechen erbringen eindeutig einen nutzbaren Waermegewinn. In den anderen Himmelsrichtungen wuerden sich wenige bzw. kleine Fensterflaechen energietechnisch guenstig auswirken. Da aber das OEkohaus in erster Linie fuer die Nutzung durch Bueros und Arztpraxen konzipiert wurde, sind Kompromisse zugunsten groesserer Fensterflaechen unvermeidbar, weil eine ausreichende natuerliche Beleuchtung fuer alle Raeume gewaehrleistet werden sollte. Fuer eine Energieoptimierung der Fensterflaechen sorgen Aussenrolladen im Winter, die besonders in den Abendstunden und nachtsueber, die groessten Waermeverluste verhindern koennen. Ihre Bedeutung im Sommer kommt insbesondere bei den Suedfenster zur Geltung und gilt dem Schutz gegen zu grosse Sonneneinstrahlung. Das voluminoese Suedglashaus stellt eine klassische Massnahme zur Sonnenenergiegewinnung fuer Raumheizungszwecke dar, welche durch die reflektierten Sonnenstrahlen im vorgelagerten Suedteich noch weiter verstaerkt wird. Die durch den Glaskoerper eingefangene Sonnenenergie wird von den angemessen dimensionierten Speichermassen, bestehend aus massiven Boeden und Waenden, gespeichert. Fuer die Waende wurde Mauerwerk, wegen seiner guten waermepysikalischen Eigenschaften, wie z.B. bei der Waermespeicherung und Waermedaemmung, verwendet. Die Waermeaufnahme und -abgabe speichernder Bauteile kann durch Daemmschichten behindert werden. Die einschalige Ziegelwandkonstruktionen, mit entsprechender Dimensionierung ohne zusaetzlicher Daemmung, die hier zum Tragen kommt, besitzt ein gutes thermisches Traegheitsvermoegen. So wird der unvermeidbare Waermeverlust des Gebaeudes durch Waermegewinn teilweise ausgeglichen. Die massiven Baustoffe absorbieren die Sonnenwaerme und geben sie phasenverschoben nachts an die Raeume ab. Zwischen der Aussenwand und der Glashaut entsteht ein Zwischenraum, der von den einfallenden Sonnenstrahlen aufgewaermt wird. Das Suedglashaus erfuellt so die Funktion einer thermischen Pufferzone. Durch diese Massnahme wird der Waermeverlust des Hauses reduziert und die einfallende Sonnenenergie nutzbar gemacht. Neben den ueberwiegend guenstigen klimatechnischen Aspekten leistet das Okasolar-Lichtlenk-Glas, das fuer die Glashaut verwendet wurde, durch seinen guten k-Wert zwar auch einen energietechnischen Beitrag zur Energiespeicherung, aber dieser wird durch den unvermeidbaren Verbrauch kuenstlicher Belichtung relativiert. Die Lichtdurchlaessigkeit fuer diffuses Licht betraegt nur 35%, daher koennen die Fenster der dahinter liegenden Raeume, vor allem an bewoelkten Tagen, nicht mit ausreichend natuerlichem Licht versorgt werden.

Auf die Verwendung von Sonnenkollektoren, Wasserkollektoren, Luftkollektoren und sonstiger Art von Kollektoren wurde beim OEkohaus verzichtet. Der Vorteil z.B. der Sonnenkollektoren liegt darin, dass sie sowohl an Sonnentagen, bei bedecktem Himmel, als auch nachts voll funktionsfaehig sind. Wir haetten uns daher auch Kollektoren fuer das OEkohaus vorstellen koennen, die statt des Gas-Brennwert-Kessels an den Kaeltespitzen im Winter verwendet werden koennten. Das OEkohaus als Tauschgeschaeft zwischen den entgegengesetzten Parteien brachte diverse Probleme mit sich und behinderte die vollstaendige Realisierung der weitreichenden Ideen des Architekten, so dass dieser von einem ?mangelhaften sozialen Prozess zwischen den Beteiligten" sprach. Das OEkohaus beinhaltet daher wahrscheinlich viele UEberlegungen nicht, sondern verdeutlicht lediglich das Resultat einer komplizierten Zusammenarbeit mit verschiedenen Interessen.

Ein ruhiges, windgeschuetztes Mikroklima vermindert den Heizenergieverbrauch des Hauses. Baeume bieten Schutz gegen Stuerme, wodurch die Lueftungsverluste von verglasten Fassaden reduziert werden koennen. Baeume spenden im Sommer Schatten, lassen jedoch im Winter die willkommene Sonnenstrahlung durch. Die duerftige Aussenraumbegruenung beim Besuch im Jahr 1993 ist wahrscheinlich auf die relativ junge Fertigstellung des OEkohauses zurueckzufuehren. Bei der Gebaeudebegruenung hingegen wurde durch die Dachbegruenung nahezu die Haelfte der ueberbauten Flaeche wiederbegruent. Das mit Erde bedeckte, begruente Dach vermindert durch seine hohe Speicherfaehigkeit und gute Waermedaemmung den Energiebedarf des Hauses.

(Die Trennung des OEkohauses in unterschiedliche Konzeptbereiche stellt eigentlich eine kuenstliche Zergliederung eines verstrickten und verflochtenen Ganzen dar, welche lediglich aus Gruenden der Verdeutlichung vorgenommen wird. Einige Massnahmen zur Energieeinsparung beim OEkohaus, die aus unserer Sicht entweder verwendet oder vernachlaessigt wurden, stehen daher im Raumprogramm und auch in den nachfolgenden Abschnitten. Um aber eine zu haeufige Wiederholung zu vermeiden, verzichten wir hier auf die Erwaehnung einiger bereits behandelter Aspekte. Dies gilt natuerlich auch fuer die folgenden Abschnitte.)

Wasser

Gebaeude und Haustechnik korrespondieren als Regenrueckhaltesystem. Die suedliche und die noerdliche Regenwassersammlung - Glasdach und Tonnendaecher - wird ueber natuerliche Reinigungs- und Filtersysteme - schraeges Gruendach im Sueden und Pflanzenklaerbecken auf den Verbindungsflachbauten im Norden - geleitet und in den beiden Teichen - dem Eingangsteich im Sueden, dem Kindergartenteich im Norden - gespeichert und weiter gereinigt. Beide Teiche spenden der Zisterne im UG, ueber die die WC-Spuelung und die Wasserkaskaden gespeichert werden.

Allgemeine Massnahmen beim Wasserkonzept

Grundsaetzliche Forderungen fuer ein staerkeres Wasserbewusstsein in der Politik:

- Einsparung des Wassers: Jeder sollte, wo immer moeglich, den Wasserver- brauch einschraenken

- Schonung des Wassers: Jeder sollte, wo immer moeglich, eine Verschmutz- ung des Wassers verhindern

- Substituieren: Jeder sollte die verschiedenen Wasserreserven wertgerecht einsetzen und Trinkwasser, wo immer moeglich, ersetzen

- Verluste verringern: Jeder sollte moeglichst ueberall Trinkwasserverluste ver- hindern helfen

a. rund die Haelfte des gebrauchten Trinkwassers koennte durch Brauch- und

Regenwasser ersetzt werden, z.B. bei:

- Toilettenspuelung

- Waeschewaschen

b. Wassereinsparung darf nicht eine erheblicher Minderung der

Lebensqualitaet sowie hygienische Probleme mit sich bringen

c. Moeglichkeiten in der Planung zur Trinkwassereinsparung

- Spuelkasten mit Spartaste oder mit zwei waehlbaren Spuelmengen

(9 Liter Faekal-, 4 Liter Urinspuelung)

- Dusche statt Badewanne (wenn moeglich),Dusche mit Spartaste benutzen

- Trockentoiletten sparen rund 30% des Wasserverbrauchs im Haushalt ein

d. technische Abwasserreinigungssysteme

e. naturnahe Abwasserreinigungssysteme

Bewertung des Wasserkonzepts

Das Wasserkonzept des OEkohauses zeigt eine starke Auseinandersetzung mit dem Thema der oekologischen Nutzung des Wassers. Trotz der Vorschriften, dass kein Regenwasser fuer die Spuelung der Toiletten benutzt werden darf, konnte man durch die Filterung des Regenwassers in den Teichen diese Regel umgehen. Das Regenwasser wird einerseits durch den aus der Luft ausgewaschenen Eintrag (Staub, Russ, gasfoermige Schadstoffe), andererseits durch Trockendeposition von versiegelten Flaechen (Daecher, Strassen, Parkplaetze) verschmutzt. Obwohl Regenwasser, vor allem durch die Schwermetalleintraege (Blei, Cadmium, Kupfer und Zink) der Atmosphaere, stark belastet ist, laesst es sich einfacher als Wasch- und Brauchwasser in die Haushaltsversorgung einbeziehen, da es weniger verunreinigt ist und verfahrenstechnische Loesungen weniger aufwendig sind. Um ohne hygienische und funktionelle Beeintraechtigung das vom Dach fliessende Regenwasser nutzen zu koennen, sind gewisse Reinigungseinrichtungen erforderlich. Sie sind abhaengig vom vorgesehenen Verwendungszweck und dem Verschmutzungsgrad des Regenwassers. Regenwassersammler muessen so angelegt werden, dass eine entsprechende Wassermenge aufgefangen und ueber gewisse Zeitraeume gespeichert werden kann. Fuer die Dimensionierung einer Regenwasser-Sammelanlage stellen die oertlichen Verhaeltnisse (Art des Hauses, Grundflaeche, jaehrlicher Niederschlag) und die Anzahl der Bewohner die Grundinformation fuer die Planung dar. Beim OEkohaus erfuellen die beiden Teiche die Funktion einer solchen Anlage, ausserdem wird neben den Dachflaechen das Regenwasser zusaetzlich durch die Teichflaechen aufgefangen. Durch sie konnten oekologische Gedanken mit klimatechnischen und humanistischen verbunden werden, da sich die Teiche in mehrerer Hinsicht angenehm auf ihr Umfeld auswirken.

Man unterscheidet zwischen zwei grundsaetzlich verschiedenen Anlagetypen, der Schwerkraft- und der Pumpenanlage. Die technisch einfache, billig zu realisierende Schwerkraftanlage scheidet fuer die Groessenordnung OEkohaus schon allein aus statischen Gruenden aus, da pro Beschaeftigten etwa eine halbe Tonne Wassergewicht im Dachgeschoss kalkuliert werden muesste. Weitere Nachteile, wie z.B. die geringe Stroemungsgeschwindigkeit in den Leitungen, aufgrund bescheidener Druckverhaeltnisse, beschraenken diesen Anlagentyp auf den privaten Nutzungsbereich. Die Pumpenanlage, die beim OEkohaus zum Tragen kommt, ermoeglichte das Anlegen der Teiche, weil der Aufstellungsort des Speichers im Gegensatz zur Schwerkraftanlage beliebig ist. Die Pumpenanlage erfordert zwar hoehere Anlage- und Betriebskosten, dafuer ist aber der Anschluss aller Wasserverbraucher problemlos gewaehrleistet, da die Pumpe fuer den noetigen Druck sorgt. Die starke Zentralisierung der Wasser- und Abwasserversorgung fuehrt zu einem technologisch gepraegten System mit labilem Gleichgewicht, schafft vermehrt kuenstliche Abhaengigkeiten und vermindert die individuelle Verantwortung fuer die Wasserversorgung. Durch die Regenwassernutzung im OEkohaus wurde ein Schritt zur Dezentralisierung der Wasserversorgung getan, wodurch man gleichzeitig ein kleinen Teil der Verantwortung gegenueber der OEkologie wiedererlangt hat. Diese muss aber sensibel und verantwortungsvoll getragen werden, damit das Interesse fuer alternative Massnahmen verstaerkt werden kann, welche leider oft einer schaerferen Kritik ausgesetzt sind. Neuen Verfahrensweisen muesste eine groessere Toleranz zugesprochen werden, doch nach Stand der Technik durchaus vermeidbare Fehler, wie z.B. undichte Stellen bei einem der Teiche, gefaehrden das wertvolle Grundwasser und wuerden im Schadensfall oekologische Ansaetze, entsprechend der Ausmasse, in ihrer Glaubwuerdigkeit stark beeintraechtigen.

Als Vegetation fuer die Teichanlagen wurden vorrangig Schilf und Binsen verwendet. Schilf ist die bei allen Klaerverfahren am haeufigsten eingesetzte Pflanze. Mit ihr liegen deshalb auch die meisten Erfahrungen vor. Es ist diejenige Art, die unter den gegebenen Verhaeltnissen aeusserst konkurrenzstark ist und auch die groesste oekologische Anpassungsfaehigkeit aufweist. Physiologische Vorteile sind z.B. die hohe Widerstandsfaehigkeit gegenueber Belastungen und die hohe Verdunstungsleistung. Die bevorzugte Bepflanzung mit Schilf ist auf die grosse Durchwurzelungstiefe (1.5 bis 2m) und die spezifische Faehigkeit des rechtwinkligen Wurzelwachstums zurueckzufuehren. Beide Vorteile foerdern die Durchlaessigkeit des Bodens: sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung. Schilf-Roehrichte gelten als die ertragreichsten Pflanzenbestaende unter mitteleuropaeischen Verhaeltnissen.

Der Einsatz von Binsen bewirkt durch ein starkes und dichtes Wachstum eine hohe Akkumulation von Mineral- und Schadstoffen in den oberirdischen Pflanzenteilen, welche durch Abmaehen entfernt werden koennen. Binsenarten verdunsten viel Wasser (Aufkonzentrieren der Abwasserinhaltsstoffe in der Filterschicht), zeichnen sich durch eine hohe Eliminierungsrate von Keimen aus und wirken pH-Wert ausgleichend.

Klima

Wasserkaskaden, Wasserstaende und eine intensiv luftbefeuchtende Bepflanzung erhoehen die Luftfeuchtigkeit auf das fuer Druckerei, Reprotechnik und Verlagsarbeit notwendige und behagliche Mass.

Allgemeine Massnahmen der klimagerechten Planung

a. Das Gebaeude muss Bestandteil des lokalen OEkosystems werden und sich energetisch an seine atmosphaerische Umgebung anpassen.

b. Die klimatologisch sinnvolle Gebaeudekonzeption muss sich an den spezifischen Klimaverhaeltnissen am jeweiligen Standort eines Gebaeudes orientieren.

c. Im Innern des Gebaeudes sollte fuer die Bewohner ein angenehmes und

bekoemmliches Raumklima garantiert werden. Auch bei energiesparenden Haeusern muss ein ausreichend behagliches Innenklima und eine genuegen de Frischluftzufuhr gewaehrleistet werden. Die beste Methode der Klimatisie- rerung stellt die natuerliche Belueftung dar.

d. Die Luftbewegung und die Staubbelastung der Atemluft sollte moeglichst gering gehalten werden und die relative Luftfeuchtigkeit 30-50% betragen.

e. Alle Konvektionsheizsysteme, von den Radiatoren bis zur Klimaanlage, trocknen die Luft aus und bewirken Reizungen der Mund- und Rachen- schleimhaeute.

f. Die einfachste, billigste und wirkungsvollste Methode der Gebaeudekuehlung ist die Solarkontrolle, d.h. die Regulierung des Sonneneinfalls in ein

Gebaeude.

g. Sonnenschutzglaeser (Reflexions-, Interferenz- und Absorbtionsglaeser) sollten nur dort verwendet werden, wo andere Sonnenschutzmoeglichkeiten aus- scheiden muessen. Ihr Nachteil ist, dass sie die unerwuenschte Sommersonne ebenso wie die erwuenschte Wintersonne an der Einstrahlung hindern.

h. Innenliegende Sonnenschutzanlagen ohne Kombination mit Lueftungsan- lagen fuer den Zwischenraum zwischen Glas- und Sonnenschutz bieten nur Blendschutz und keinen Hitzeschutz.

i. Die Fassadenbepflanzung ist eine gute Waermedaemmung im Winter, aber ebenso ein Sonnenschutz im Sommer.

Bewertung der klimagerechten Planung

Wie in vielen anderen Industriebereichen auch, spielt in der Druckindustrie die Klimatechnik eine besonders wichtige Rolle, da Temperatur und insbesondere die Luftfeuchtigkeit fuer die Arbeitsprozesse konstant gehalten werden muessen. Diese Anforderungen in Einklang zu bringen mit einem hoechst natuerlichen und menschengerechten Klima, stellte besonders schwierige Anforderungen an die Planer. Die ausgefeilte Technik kann hier nur in groben Zuegen wiedergegeben werden.

Die in den Betriebsraeumen geforderte konstante Luftfeuchtigkeit von 55%, die ueblicherweise durch in den Arbeitsraeumen haengende Luftbefeuchter erreicht wird, erzeugt man auf folgendem Weg: In grossen, in das Glashaus integrierten Glashaeusern fliesst staendig Wasser aus Brunnen ueber grosse Steinflaechen; so verdunsten je nach Regelung 50-80 Liter pro Tag. Zusaetzliche Feuchtigkeit entsteht durch die grossen Gruenflaechen in den Glashaeusern. Die Luft besitzt eine relative Feucht von 60 - 70 %; sie wird in bestimmten Mengen in die Arbeitsraeume geleitet, um so dort 55 % relative Luftfeuchtigkeit konstant zu halten. Erforderliche Frischluft wird von aussen ueber einer grossen Gruenflaeche angesaugt. Durch diese Art der Belueftung vermeidet man auch die Keim- und Sporenausbreitung durch schlecht gewartete Klima- und Befeuchtungseinrichtungen - ein haeufig anzutreffendes Problem in der Druckindustrie. Voraussetzung ist allerdings, dass die Wasserfuehrung in den Glashaeusern ab und zu gereinigt wird.

Wegen der hohen Waermeabgabe der Maschinen, das stellte sich spaeter heraus, konnte man in der Maschinenhalle allein mit dem Luftstrom aus den Glashaeusern die Feuchte nicht immer aufrecht halten und dosiert nun an manchen Tagen zusaetzlich Wasserdampf aus einem Luftbefeuchter - aber nur in geringen Mengen. Dies ist in den anderen Arbeitsraeumen nicht erforderlich.

Die ueblichen, haeufig anzutreffenden Probleme einer Voll- bzw. Teilklimatisierung - Zuglufterscheinungen an Ausblasoeffnungen, oder in der Umgebung der Luftbefeuchter durch die verdunstenden Wassernebel - treten nicht auf. Der Aufwand, den man dafuer betreibt, ist allerdings auch beachtlich.

Der Staubgehalt in der Luft haengt von der Geschwindigkeit der Luftbewegung ab. Konvektion bewirkt ein Mitfuehren saemtlicher in der Luft enthaltenen Schadstoffe, die die Atemluftqualitaet herabsetzen. Der Staubpegel der Raumluft ist daher zu minimieren, was direkte Konsequenzen auf die Konzeption von Heizsystemen hat. Interessant fuer die Arbeitsplatzgestaltung des OEkohauses ist daher das Heizsystem in den Raeumen, ein Niedrigtemperatur-System. Die schmalen Lamellenheizkoerper, die sich immer an der gesamten Aussenwand entlang ziehen, haben eine Temperatur von 45 °C. Diese Heizleisten sorgen durch die Erwaermung der darueberliegenden Waende fuer einen hohen Anteil an Waermestrahlung. das Verringert die Luftzirkulation und traegt zu einer angenehmen Atmosphaere bei. Wissenschaftler argumentieren, dass auf diese Art eine niedrige, d.h. gesunde Raumtemperatur gleiches Wohlbefinden fuer den Menschen am Arbeitsplatz bewirkt, wie es sonst nur bei hoeheren Temperaturen moeglich waere.

Die Speicherung der solaren Strahlungsenergie in der einschaligen Mauerwerkskonstruktion wirkt sich auf das Raumklima durch die Amplitudendaempfung und Phasenverschiebung guenstig aus. Eine hohe Amplitudendaempfung ermoeglicht, durch Ausnutzung der Wandmassen, eine deutliche Verringerung der aeusseren Temperaturspitzen im Gebaeudeinnern. Bei Leichtbauweise dringen dagegen die extremen Aussentemperaturen fast ohne Widerstand nach innen. Der positive Gesichtspunkt der Phasenverschiebung liegt darin, dass sich die Spitze der Innenraumtemperatur erst mit einer Zeitverzoegerung der Aussentemperatur angleicht. Optimal sind Phasenverschiebungen von 12 Stunden.

Fehlende Wasserflaechen und ungenuegende Vegetation zur Stabilisierung und Regenerierung des Feuchte- und Lufthaushaltes vergroessern die Waermelast, die im Hochsommer, besonders bei Inversionswetterlage, zu unertraeglichen und gesundheitsgefaehrdenden Belastung werden kann. Durch Massnahmen sowohl in der Aussenraum-, als auch in der Innenraumgestaltung wird mit einer Fuelle von konzeptionellen Ideen, wie z.B. das Anlegen gebaeudenaher Teiche, Schaffung grosser Glashaeuser mit intensiver Begruenung und Wasserfuehrung, Dachbegruenung, Fassadenbepflanzung fuer ein moeglichst naturnahes Klima in den angrenzenden Arbeitsbereichen gesorgt. In verschiedenen Ecken, zwischen Gruenpflanzen, wurden mehrere Pausenbereiche in den Glashaeusern eingerichtet. Das Suedglashaus eignet sich daher als Aufenthaltsort im Winter und in den UEbergangszeiten, wogegen das Nordglashaus wahrscheinlich staerker im Sommer genutzt wird, weil sich im Suedglashaus die Hitze, trotz der Lueftungsklappen, welche fuer Konvektionskuehlung sorgen sollen, staut.

Es wird hier ein empfindliches Biosystem im kleinen geschaffen, vergleichbar mit einem Biotop, dessen biologisches Gleichgewicht nur mit Feingefuehl und Sensibilitaet aufrecht erhalten werden kann. Anhand des mangelnden Sonnenschutzes, das sich bei anhaltendem Schoenwetter offenbart, soll die Empfindlichkeit des Biosystems mit einem Beispiel verdeutlicht werden: ?Im ersten heissen Sommer nach dem Bezug im Mai 1992 haette sich doch mancher Mitarbeiter entgegen seiner UEberzeugung eine Klimaanlage gewuenscht. Und auch die frisch gepflanzten Bambusstauden mickerten vor sich hin, weil sich die Schadinsekten in der Waerme explosionsartig vermehrten. Da half auch keine Brennesselbruehe mehr, der Pflanzendoktor der Stadt Frankfurt musste eingreifen - allerdings schaffte auch er es ohne Chemiespritze." Einige Mitarbeiter des OEkohauses klagten anfangs ueber Heuschnupfen und traenende Augen, denn Erdreich und Pflanzen hatten Sporen und Pollen eingeschleppt; auch verursachten die Bio-Farben vereinzelt Allergien. Trotz dieser Erscheinungen halten wir die Auseinandersetzung der Architekten mit der oekologischen Bauweise fuer wichtig und bewundernswert, da nur ueber den Weg des Probierens oekologische Zusammenhaenge erfasst und verinnerlicht werden.

Die begruenten Dachflaechen ueber der Druckerei wirken durch ihren Aufbau als Waermedaemmung, Waermespeicher, Feuchtigkeits- sowie Schallschutz. Sie vergroessert die Gruenflaechen in der Stadt, wirkt sich dadurch psychisch und oekologisch positiv auf das Klima und auf die Bewohner aus. Die eigentliche Dachhaut wird ausserdem vor direkter Sonneneinstrahlung, insbesondere der UV-Strahlung, Hitze und Trockenheit geschuetzt. In innerstaedtischen Bereichen stellt die Fassadenbepflanzung eine ideale Moeglichkeit zur Begruenung dar, da ohne grossen Aufwand an Pflanzflaechen die Vegetationsluecken ausgeglichen und die stadtklimatischen Verhaeltnisse verbessert werden koennen. Das Blattwerk verringert Waermeverluste durch Konvektion, da der Wind nicht mehr direkt am Gebaeude angreifen kann. Die Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff durch die Pflanzen verbessert die Lufthygiene. Da Fassaden im jahreszeitlichen Rhythmus unterschiedlicher Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, ist es sinnvoll, an Suedfassaden blattabwerfende Pflanzen einzusetzen, um ueber die Waermespeicherkapazitaetder Massivwand den winterlichen Waermeverlust zu verringern. Die Nord-, Ost- und Westfassaden sollten mit immergruenen Pflanzen berankt sein, da in diesem Fall die Daemmung des Luftpolsters das ganze Jahr benoetigt wird. Im Begruenungskonzept des OEkohauses wird die Fassadenbegruenung beschraenkt auf die Nordfassade beruecksichtigt.

Teil- und insbesondere Vollklimatisierte Raeume haben bekanntlich den gravierenden Nachteil, dass individuelle Fensterbelueftung kaum oder ueberhaupt nicht moeglich ist. Beim OEkohaus fuehren die meisten Fenster in die ueberdachten Glashaeuser, in denen wegen der Wasserverdunstung eine etwas niedrigere Temperatur als in den Raeumen herrscht. Unterschiedlich grosse Fenster sorgen fuer eine individuelle Belueftungsmoeglichkeit, ohne der Gefahr von Klimaproblemen, z.B. durch kalte Aussenluft in den Arbeitsraeumen.

Bei den Glashaeusern kommt das Okasolar-Lichtlenk-Glas, welches fuer die Glashuellkoerper verwendet wurde zum Tragen. Es reflektiert das einfallende Licht teilweise nach aussen, teilweise diffus in den Raum. Die Lichtdurchlaessigkeit betraegt 5% - 60% fuer gerichtetes Licht und bis 35% fuer diffuses Licht. Der groesste Teil der Glasflaechen ist in einer Doppelisolierverglasung ausgefuehrt, in die Edelstahllamellen zwischen die Scheiben eingesetzt sind. Dadurch wird im Winter, wenn der groesste Licht- und Energiebedarf besteht, die Sonnenstrahlung in den Innenraum gelassen. Im Sommer gelangt nur diffuse Himmelsstrahlung in das Gebaeude. Die Sonnenstrahlung wird gesteuert nach aussen befoerdert. Man kommt daher in den Glashaeusern ohne Jalousien aus. Durch die innenliegende Anordnung der Lamellen koennen sie, trotz ihrer auf Reflexion optimierten Gestaltung als Sonnenkollektoren angesehen werden. Die positive Wirkung, die sich im Winter durch zusaetzliche Erwaermung ergibt, kann wahrscheinlich noch nicht einmal von der unerwuenschten Erscheinung der eventuellen UEberhitzung im Sommer ausglichen werden, zumal der Winkel der Lamellen auf den Sommersonnenstand eingestellt ist. Aussenliegender Sonnenschutz mit einer angemessenen Entfernung zum Glas reduziert die Einstrahlung am staerksten, da zwei Drittel der Strahlung die Glasflaeche gar nicht erst erreichen. Wie oben erwaehnt kann ein nicht zu verachtender Teil der waermenden Wintersonne durch die Verwendung des Okasolarglases nicht genutzt werden, obwohl sein Neigungswinkel auf moeglichst geringe Behinderung der Wintersonne optimiert wurde. Wir fragen uns daher zurueckhaltend, ob nicht verschiebbare Sonnenschutzelemente moeglich gewesen waeren, die kompromissloser auf die wechselnden Jahreszeiten eingestellt werden koennen und die eventuell im Winter zusaetzlich die Funktion der naechtlichen Waermedaemmung erfuellen. Unsere Zurueckhaltung bezieht sich darauf, dass wir kein Beispiel fuer beweglichen Sonnenschutz in der Groessenordnung des OEkohauses in der Literatur gefunden haben und uns mit der Wirtschaftlichkeit technischer Sonnenschutzesanlagen nicht vertraut sind.

Im OEkohaus wurden Leuchtstoffroehren (z.B. Biolux) mit einem dem Tageslicht aequivalenten Spektrum verwendet. Damit soll der grossen Belastung fuer die Augen der Mitarbeiter, insbesondere durch die UEberlagerung der Monitor- und Roehrenfrequenzen von 50 Hertz, entgegengewirkt werden. Stahl- und Kupferummantelung als Abschirmung der elektrischen Leitungen dienen zur Eindaemmung des Elektro-Smogs.

Materialien, Konstruktion und Details

Allgemeine Massnahmen der Baustoffwahl und Konstruktionen

a. moeglichst geringer Rohstoff- und Energieverbrauch bei der Produktion der Baustoffe

b. moeglichst geringe Emissionen in Luft, Wasser und Boden bei der Herstel-

lung, Verteilung (Transport), Weiterverarbeitung, Verwertung und Beseiti- gung

c. moeglichst wenig oekonomische und technologische Abhaengigkeit des Pro- duktionsprozesses von anderen, zur Vermeidung von Kuppelproduktionen

d. moeglichst geringer Bedarf an zusaetzlichen Hilfsstoffen bei der Herstellung des Endproduktes

e. moeglichst hoher funktionaler Vorzug des Stoffes bei der Gebrauchstaug- lichkeit des Produktes

f. Langlebigkeit und weitergehende Schadstofffreiheit der Baustoffe

g. Wiederverwendung durch Demontage oder echtes Recycling im Sinne

einer dadurch eingesparten Neuproduktion

h. Vermeidung konstruktiv bedingter Waermebruecken, d.h. wirksamer Waerme- schutz bei Dach, Wand, Boden und Keller.

i. Einfachheit und UEberschaubarkeit bei den Baukonstruktionen, speziell bei den konstruktiven Details

Bewertung der Baustoffwahl und Konstruktionen

Bei der Untersuchung des OEkohauses auf seine Baubiologie haben wir bemerkt, dass eine starke Auseinandersetzung bei der Auswahl der Baumaterialien stattgefunden haben muss. Das zeigt sich vor allem, aus unserer Sicht, in der weitgehenden Verwendung oekologisch vertraeglicher Materialien, in den OEkologie gerechten Konstruktionen und in der Ausnutzung der materialspezifischen Vorteile, die auf der Kenntnis ueber die Einsatzbereiche der jeweiligen Materialien beruht.

Bei den Aussenwaenden haben sich die Architekten fuer einen Aufbau aus einschaligem Ziegelmauerwerk, innen und aussen verputzt, entschieden. Durch die 50 cm Mauerstaerke wurde eine ausreichende Waermedaemmung erzielt, vor allem aber die Waermespeicherung optimiert. Im Zusammenhang damit, dass der Solargewinn beim OEkohaus eine grosse Rolle spielt, wird die Entscheidung fuer die einschalige Aussenwand deutlich, da diese Konstruktion sich durch eine sehr gute Waermespeicherfaehigkeit auszeichnet. Insbesondere die ausgedehnte Suedwestfassade und das Suedglashaus als Vorbau sollen die, ueber den Tag gespeicherte Solarenenergie phasenverschoben an die Innenraeume abgeben. Die einschalige Aussenwand, meist in 36.5 cm Mauerstaerke ausgebildet, besitzt bereits mit einem k-Wert von 0.44 W/m²K eine relativ gute Waermedaemmeigenschaft. Der Vorzug gegenueber der zweischaligen Aussenwandkonstruktion, die bei vergleichbaren Mauerstaerken oft bessere Waermedaemmwerte aufweist, ergibt sich aufgrund grosser Vorteile der einschaligen Konstruktion. Wir schaetzen, dass durch die Verstaerkung des Wandquerschnitts auf 50 cm vergleichbar gute Waermedaemmwerte erreicht werden konnten, wie bei der zweischaligen Mauerwerkkonstruktion mit Luft- und Daemmschicht und mit einer 24 cm Innenschale. Die einschalige Aussenwand ist eine sehr einfache, langlebige Konstruktion mit geringer Anfaelligkeit gegen Ausfuehrungsfehler, welche bei Bedarf sogar gute Reparaturmoeglichkeiten bietet. Bei komplizierten Konstruktionen verbergen sich zudem oft Schwachstellen, wie z.B. durch waermeleitende Ankerduebel aus Metall. Durch die geringe Materialvielfalt, nur mineralischer Baustoffe, ergeben sich gute Nachnutzungsmoeglichkeiten. Die raumhuellenden Bauteile im OEkohaus bestehen zum groessten Teil aus diffusionsoffenem und waermedaemmendem Ziegelmauerwerk mit aeusserem Kalkputz und innerem Kalkgipsputz. Die Recyclingfaehigkeit dieses Wandsystems ist sehr gut, auch wenn die Wiederverwendung der einmal vermoertelten Steine aus Kostengruenden wohl kaum in Frage kommt. Das mineralische Material kann abgerissen, gemahlen und im Strassenbau als Auffuellmaterial eingesetzt werden. Beim OEkohaus wurde allerdings die Recyclingfaehigkeit aufgrund der Verwendung des Gipsputzes als Innenputz vermindert, da dieser nicht die benoetigte Wasserfestigkeit fuer eine spaetere Nutzung im Strassenbau besitzt. Innenputz und die gewaehlte Steinsart sind sorptionsfaehig und sorgen dadurch fuer eine Pufferung von Luftfeuchtigkeitsspitzen und die Aufnahme von Luftschadstoffen aus dem Innenraum. Sie wirken sich daher regulierend auf das Raumklima aus. Da das einschalige Aussenwandsystem und die Materialien dampfdiffusionsoffen und kapillarleitfaehig sind, ist der Abtransport der Baufeuchtigkeit und des eventuell anfallenden Kondensats gewaehrleistet. Auch der Feuchteschutz ist unproblematisch zu verwirklichen, wenn ein sachgerecht ausgefuehrter Aussenputz fuer die benoetigte Schlagregensicherheit sorgt. Wenig Schwinden und Kriechen, kleinste Temperaturverformungen, niedrige Gleichgewichtsfeuchtigkeit, grosse Dampfdurchlaessigkeit, schnelle Abgabe der Baufeuchtigkeit, schnelle Austrocknung der periodisch aufgenommenen Klimafeuchtigkeit sind thermisch bedingte, bautechnische Forderungen, die von Backstein besonders gut erfuellt werden. Aufgrund ihrer guten Umweltvertraeglichkeit wurde die einschalige Mauerwerkskonstruktion von verschiedenen Autoren als oekologisch sehr empfehlenswert bewertet. Die baubiologisch guten Eigenschaften des Ziegels konnten im OEkohaus durch die Verwendung von Ziegelelementdecken, noch staerker ausgedehnt werden.

Die Verwendung von Linoleum z.B., als Fussbodenbelag in den Bueroraeumen, generell in den Arbeitsbereichen mit Computern und in den Arztpraxen, macht die Beruecksichtigung oekologischer Gesichtspunkte deutlich, denn bis auf die Recyclingfaehigkeit und Wiederverwertbarkeit zeigt Linoleum von der Rohstoffgewinnung angefangen, ueber die Freisetzung bzw. Gehalt toxischer Materialien (ausgenommen: Schwermetalle), bis hin zur technischen Nutzung gute Eigenschaften. Beim Herstellungsprozess aber, fuehren der relativ hohe Energieeinsatz und dabei freigesetzte Emissionen, in oekologischer Hinsicht wiederum zu einer leichten Einbusse. Die Verkehrswege im Haus, die Flure und die Boeden in den Glashaeusern sind aus einem rutschfesten Kunststein hergestellt, welcher pflegeleicht ist und nicht oberflaechenbehandelt werden muss. Um die solare Absorbtionsfaehigkeit zu erhoehen, wurde der Kunststein in Blautoenen gehalten. Fuer grosse Bereiche der Gewaechshaeuser und vor allem fuer die Treppen verwendete man Buchenholz. Durch eingefraesste Rillen wurde dem Holz Rutschfestigkeit verliehen.

Probleme brachte allerdings der Fussboden in den Maschinenraeumen. Als natuerliches Material bot sich ein Stirnholzpflaster, elastisch verlegt, an. Bereits nach kurzer Zeit tauchten Wasserschaeden auf, die jedoch dauerhaft zu beheben sind. Insbesondere im Bereich der schweren Rollenrotationsmaschine kam es jedoch durch das Gewicht und durch die auftretenden Schwingungen zu Schaeden. Hier wird man den zweifellos angenehm begehbaren Sirnholzboden entfernen und zum unbeliebten Beton uebergehen muessen. Ergebnis hieraus: Stirnholzboeden sind vom optischen Eindruck, von der Rutschfestigkeit und von den Lauf- und Steheigenschaften her gesehen fuer Arbeitsraeume mit nicht allzuschweren Maschinen und auch fuer den Umgang mit leichten Transportgeraeten durchaus gut geeignet; Schwierigkeiten koennen jedoch bei zu hoher Belastung und durch starke Naesse auftreten.

Aufgrund der beiden Glashaeuser nimmt das Material Glas, gemeinsam mit Holz nach Mauerwerk, eine uebergeordnete Stellung bei der Materialverwendung im OEkohaus ein. Wie bereits erwaehnt, wurde beim Suedglashaus Okasolar-Glas verwendet, um einerseits die Solarenergie im Winter einzufangen, aber es andererseits, durch Verwendung von Isolierglas mit innenliegenden, festangeordneten Spiegelprofilen vor UEberhitzung zu bewahren. Die Herstellung von Glas ist mit einem hohen Primaerenergieaufwand verbunden. Zudem besitzt sogar waermetechnisch optimiertes Glas einen relativ unguenstigen Waermedurchgangskoeffizienten und eine geringe Waermespeicherfaehigkeit, trotz der wertvollen Eigenschaft von Glas, Sonnenstrahlen weitgehend ungehindert einstroemen zu lassen, aber durch Reflexion einen Teil dieser am ausstroemen zu hindern, da diese positive Eigenschaft nicht selten zur UEberhitzung eh warmer Raeume im Sommer fuehrt, waehrend sie im Winter aufgrund kurzer Tage und Bewoelkung, ausbleibt. Global betrachtet, wird man zu untersuchen haben, wann sich die, fuer die grossen Glasfassaden, aufgebrachte Energie durch spaeteren Energiegewinn in oekologischer Hinsicht amortisiert und oekonomisch gesehen, wann sich die Kosten durch spaeteren Energiegewinn amortisieren, da die Kosten fuer Glas nicht ganz unerheblich sind.

Die Dachhaut besteht aus Aluminiumblech, welches in der Herstellung und Wiederverwertung als unoekologisch zu bewerten ist, wie bereits oben von den Architekten selbst beschrieben. Saemtliche Prozesse, d.h. Rohstoffgewinnung und vor allem Herstellung und Energieverbrauch, die das Aluminium bei seiner Produktion durchlaeuft sind extrem energieaufwendig und wirken sich stark schaedigend auf die Umwelt aus. Aluminium besitzt sehr gute Recycling- und Downcyclingmoeglichkeiten, doch beide Nachnutzungsmoeglichkeiten stellen wiederum eine hohe Belastung fuer die Umwelt dar. Die Architekten haben fuer die Dachhaut Holz und auch verschiedene Metalle in Betracht gezogen und aus Gruenden des Brandschutzes bzw. giftiger Bestandteile verworfen. Zwar findet der Ziegel durch die Hourdisplatten auch beim Dach seine Verwendung, doch fragen wir uns, ob nicht ausserdem Dachziegel eine Alternative zum Aluminium bei der Dachaussenhaut haetten sein koennen, da sie weder die Pflanzen vergiften, noch Bedenken in brandschutztechnischer Hinsicht hervorrufen wuerden. Bei den Fensterrahmen hat man sich dagegen fuer Holz entschieden. Im Gegensatz zur zeitgenoessischen Buerohausarchitektur, die aus Gruenden der Repraesentation ueberwiegend Metalle, wie z.B. Aluminium fuer die Fensterrahmen bevorzugt, wird beim OEkohaus sympathischer Weise das oekologisch wertvolle Holz verwendet. Waehrend sich die Gebrauchstauglichkeit von Holz, z.B. mit der von Aluminium vergleichen laesst, zeigen sich bei der Rohstoffgewinnung, bei der Herstellung, beim Energieverbrauch und allgemein bei der Umweltvertraeglichkeit die klaren Vorteile der Holzfensterrahmen. Bei der Nachnutzung erweist sich allerdings Aluminium als wesentlich unproblematischer.

Die Verarbeitung vielfaeltiger Materialien in einem Gebaeude schafft unter Umstaenden ein lebendiges Erscheinungsbild, entspricht aber nicht unbedingt dem energiesparenden Bauen. Durch die Materialvielfalt beim OEkohaus ergeben sich auch eine Fuelle von Anschlusspunkten, die technisch und konstruktiv bewaeltigt werden muessen. Obwohl die Beurteilung der Anschlusspunkte beim OEkohaus ausserhalb unserer Moeglichkeiten liegt, sehen wir zumindestens die Gefahr, dass sich durch UEberforderung der Beteiligten Defizite, wie z.B. Kaeltebruecken im Bauwerk, einschleichen koennen, die zu einer erheblichen Minderung des oekologischen Gesamtwertes fuehren koennten.

Was hat das OEkohaus mit uns zu tun

Angesichts der Entwicklung, die sich vor allem in den letzten einhundert Jahren in den Industrielaendern vollzogen hat, braucht man schon einen sehr stark ausgepraegten Optimismus, um von der OEkologiefaehigkeit der Menschen ueberzeugt zu sein. Trotz der sich staendig potenzierenden Zerstoerung der Umwelt durch technische Erfindungen, haben sich ueberwiegend Ideen durchgesetzt, die diesen Fortgang noch beschleunigen. Der Mensch ist zu einem egozentrischen Wesen pervertiert, das sich staendig durch repraesentatives Gehabe immer wieder aufs Neue bestaetigen muss, das immer wieder beeindrucken und beeindruckt werden moechte. Die Natur wird dem menschlichen Drang nach gesteigertem Komfort und perfektionierter Bequemlichkeit geopfert, so dass sie in naher Zukunft weder Pflanzen, Tieren noch Menschen einen angemessenen Lebensraum bieten wird.

Unsere vereinfachenden Phrasen sollen keinen Versuch einer Erklaerung der komplexen Zusammenhaenge menschlichen Daseins darstellen. Die Impulse, Hintergruende und Details fuer die Ausbeutung der Natur durch den Menschen interessieren uns an dieser Stelle nicht, da wir sie seit langem mit dem Verstand erfasst haben, aber scheinbar trotzdem nicht aendern koennen. Es geht um eine Entscheidung, die wir fuer uns treffen muessen, indem wir uns die Frage stellen, ob oekologisches Handeln einen Sinn ergibt. Aus unserer Sicht ist oekologisches Denken und Handeln, trotz der Umstaende sinnvoll, geht es doch in erster Linie darum, mit sich Selbst im Einklang zu sein. Durch widerspruechliches Handeln, ist aus unserer Sicht, dieser aber nicht zu erreichen.

Bei der Konzeption des OEkohauses sollte ein, nach Lage der Dinge bescheidenes, aber auch beispielhaftes Gegenmodell zu den in Frankfurt ueblichen Buero- und Gewerbebauten erreicht werden. Wir betrachten die Bescheidenheit, als Grundvoraussetzung fuer die oekologische Bauweise, denn sie darf nicht beherrscht werden, vom Repraesentationsbestreben des Bauherrn und vom Geltungsdrang des Architekten. Als Gegenbeispiel zum OEkohaus moechten wir z.B. das Verwaltungsgebaeude der Unternehmensgruppe Goetz in Wuerzburg heranziehen, welches als energiesparendes Gebaeudekonzept geplant, gleichzeitig Werbung fuer die eigenen Produkte, naemlich Aluminiumfassaden und Leichtmetallkonstruktionen, macht. In diesem Gebaeude soll die Energieeinsparung, durch eine vom Zentralrechner gesteuerte, hochentwickelte Technik erzielt werden. Es repraesentiert fuer uns eine hochtechnisierte Apparatur, die bewusst der Einfachheit ausweicht, um sich vor komplizierte Aufgaben zu stellen. Wie aus den vorangegangenen Bewertungen hervorgeht, fuehren beim OEkohaus einige bescheidene und vereinfachende Gedanken, gestuetzt durch eine ernst zu nehmende oekologische Intention, zu guten Ergebnissen. Die Planer des OEkohauses haben den schwierigen und mutigen Weg des konstruktiven Richtungswechsels, gegenueber der einfaeltigen und bequemen Methode des destruktiven Weiterfuehrens laengst bekannter Fehler beim Bauen, vorgezogen. Wir hoffen, dass weitere Projekte anknuepfen, die die oekologischen Ansaetze des OEkohauses uebersteigen und vor allem, dass sich oekologisches Denken in der Gesellschaft zu einer Selbstverstaendlichkeit entwickelt: Angefangen bei uns selbst.

OEkologisches Denken offenbart sich zwar am wirksamsten in der Beschraenkung auf das Existenzielle, aber angesicht der gegenwaertigen Entwicklung wuerde das katastrophale Problemen mit sich fuehren, da konsumorientierte Gesellschaften aehnlich sensibel auf schnelle Veraenderungen reagieren, wie die OEkologie. OEkologie und Gesellschaft muessen daher gleichzeitig im Auge behalten werden. Eine behutsame und ausgewogene Umwaelzung erscheint uns erforderlich, welche lediglich durch die Einsicht des Einzelnen erreicht werden kann. Bei der Produktauswahl z.B., muesste dieser die Produkte einer kritischen Beurteilung auf ihren oekologischen Wert unterziehen, soweit seine Kenntnisse es erlauben.

Flexibilitaet gehoert zu den entscheidenen Kriterien, die fuer das oekologische Handeln Voraussetzung sind, da sich der Mensch staendig auf die Gegebenheiten seiner Umwelt anpassend einstellen muss, statt sich aus Bequemlichkeit Stereotypen auszuliefern. Das Wort Flexibilitaet ist universell und umfassend und soll daher nicht durch die Benennung einiger Anwendungsbereiche einschraenkt erscheinen. Die Planung eines Bauwerks erfordert vom Architekten eine vielschichtige Ortsanalyse, damit oekologische Alternativen im Vorfeld erkannt und in diese einbezogen werden koennen. Die komplexen Anforderung, die an den Architekten beim oekologischen Bauen gestellt werden, uebersteigen grundsaetzlich seine Kompetenzen, daher koennen z.B. oekologische Konzepte lediglich durch eine ergaenzende Zusammenarbeit mit OEkologen erzielt werden. Die Hauptaufgabe, die dem Architekten zukommt, liegt in der UEbersicht der Gesamtheit und in der sinnvollen Verbindung der Ideen unterschiedlicher Bereiche zu einem aesthetischen Gefuege.

Literaturverzeichnis

Gesund Bauen und Wohnen / Balkowski

Energie- und kostenbewusstes Bauen von Wohnhaeusern / Gluecklich

Bio-logische Architektur / Peter Schmid

Energy conservation in building design / Bund taiwanesischer Architekten

Niedrig-Energie-Haeuser

Wasser nutzen, verbrauchen oder verschwenden? / Gabriela Kocsis

Passive Haeuser

Klimagerechte und energiesparende Architektur / G. Hillmann, J. Nagel

Zeitschriften: DBZ 1/93 / Mensch & Buero April/Mai 1993 / Die BG Februar 93 / Commerzbank Journal 4/92 / tagfuertag 2/93

Deutscher Baukatalog 96

Solar Architektur Praxis / Pierre Robert Sabady

Solar Architektur in der Stadt / Planungsgruppe LOG ID

Projektbeschreibung der Architekten

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