Kung Fu Fighting in der Stadt der Hyperhäuser

21. Februar 2012, 20:38
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Die Städte der Zukunft müssen radikal neu gedacht werden: stark verdichtet, extrem grün, energieautark, mit eigener Wasser- und Nahrungsmittelversorgung und hoher Lebensqualität - Grazer Forscher wollen die Utopie wahrmachen

"Selbst wenn wir alle Häuser mit optimaler Wärmedämmung und sämtliche Dach- und Wandflächen mit Fotovoltaikanlagen versehen - unser Energieproblem wäre damit nicht gelöst", ist Brian Cody überzeugt. Als Vorstand des Instituts für Gebäude und Energie der Universität Graz befasst sich der gebürtige Ire seit vielen Jahren mit ganzheitlichen Konzepten für die Städte von morgen.

Eine Schlüsselkomponente dabei sei die urbane Dichte: "Es gibt unter den Experten keinen Zweifel mehr, dass unsere Städte dichter werden müssen", sagt Cody. Aber wann ist die optimale Dichte erreicht? Zwar sinkt mit höherer Dichte der Energieverbrauch für den Transport, doch ab einer gewissen Verdichtung brauchen die höher werdenden Gebäude wiederum mehr Energie. Da die zukunftstauglichen Städte aus Codys Ideenwerkstatt ausschließlich mit selbst erzeugter erneuerbarer Energie versorgt werden sollen, müssen die Berechnungen zudem die nötigen Flächen, etwa für Energiepflanzen, Fotovoltaikmodule oder Windkraftanlagen etc., mitberücksichtigen.

Dicht wie Manhattan

Eine komplexe Simulationsaufgabe für die Forscher, die ihnen letztlich aber eine durchaus zuverlässige Antwort lieferte: "Unseren Berechnungen zufolge bietet eine städtische Besiedlungsdichte von rund 250 Menschen pro Hektar - also ziemlich genau die Dichte von Manhattan - die optimale Basis für ein nachhaltiges Stadtkonzept", erläutert Brian Cody.

Das mag zwar energetisch die perfekte Lösung sein - wo aber bleibt dabei die Lebensqualität der rasant wachsenden städtischen Bevölkerung? "Die spielt in unseren Überlegungen und Untersuchungen eine zentrale Rolle", betont Cody. Die bedrückende Vorstellung enger, lichtloser Gebäudeschluchten mit himmelhohen Arbeits- und Schlaftürmen wischt der pragmatische Architekturvisionär umgehend vom Tisch: "Unsere sogenannten Hyperbuilding Cities sind zwar dicht, integrieren aber extrem viel Natur in die Gebäude und die dazwischenliegenden Räume."

Da diese Städte ohne externe Energie-, Wasser und sogar Lebensmittelversorgung auskommen sollen, muss natürlich viel Platz für die Energiegewinnung eingeplant werden, etwa durch energetisch verwertbare Pflanzen sowie für eine "vertikale Landwirtschaft" in Gewächshäusern. Flächen, die gleichzeitig als grüne Erholungsräume genutzt werden können und überdies für eine gute Luftqualität sorgen.

Wesentlich bei diesem neuen Stadtkonzept sei die Dreidimensionalität: "Öffentliche Plätze, Parks, Wege und Straßen sind nicht nur auf der Bodenfläche angesiedelt, sondern auf verschiedenen Ebenen", sagt Cody. "Dadurch eröffnen sich für die Bewohner völlig neue Perspektiven und Räume." Die einzelnen Gebäude seien auch keine "autarken Türme in der Wüste", sondern wie eine Zellenstruktur auf vielen Ebenen miteinander verflochten.

"Letztlich können solche Städte nur als ein geschlossenes, integriertes System funktionieren", meint Cody. "Deshalb hat es auch keinen Sinn, einzelne Aspekte isoliert voneinander zu betrachten - wir müssen vielmehr sämtliche Prozesse zusammenführen und aufeinander abstimmen."

Brian Cody hat für die Hyperbuildings noch einen anderen Namen: "Kung Fu Buildings". Denn wie die Gebäude mit den Kräften der Natur umgehen, erinnere an die asiatische Kampfkunst Kung-Fu: "Die 'angreifenden'' Naturkräfte wie Wind oder Sonne werden aufgefangen und zum eigenen Nutzen eingesetzt", erklärt Cody. So wird beispielsweise der für sehr hohe Gebäude an sich problematische Wind gezielt zur Energieproduktion genutzt. Oder die Kraft der Sonne bei Bedarf für Kühlungszwecke eingesetzt.

Wärme wird zu Kälte

Für ein Museumsprojekt in Ägypten hat Cody gemeinsam mit den Architekten von Coop Himmelblau ein Gebäude mit einer großen Dachkonstruktion aus schwarzem Stein mit integrierter Luftführung konzipiert. "Ein solches Dach wird natürlich extrem heiß in diesem Wüstenklima. Die aufgeheizte Luft kann jedoch in einem einfachen thermodynamischen Prozess in Kälte umgewandelt werden, die zur Kühlung der Ausstellungsräume dient. Je heißer der Stein wird, desto kühler ist es also im Gebäude", berichtet Cody.

Dem Anspruch der Forscher genügt es aber nicht, energieautarke Gebäude zu entwerfen - Hyperbuildings sollen auch als Kraftwerke fungieren und einen Energieüberschuss produzieren. Damit das funktionieren kann, bedarf es allerdings innovativer Gebäudeformen: "Form follows energy" lautet demnach das Credo des praxiserprobten Wegbereiters in die architektonische Zukunft.

Für die Städte der Zukunft sei neben der physischen auch die virtuelle Infrastruktur völlig neu zu gestalten: "Die Strategien zur räumlichen Verdichtung müssen in zeitliche und digitale Verdichtungskonzepte eingebunden werden", betont Cody. Was ist darunter zu verstehen? "In einer Studie haben wir den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Formen der Telearbeit und der Gesamtenergieeffizienz von Dienstleistungsunternehmen untersucht", erklärt Cody. "Obwohl die Einführung neuer Arbeitsformen in den letzten Jahren den Energieverbrauch erhöhte, sehen wir hier ein hohes Potenzial, die Energieeffizienz einer Gesellschaft zu verbessern."

So zeigen die Ergebnisse des Forschungsprojekts, das durch das Programm "Energiesysteme der Zukunft" des Infrastrukturministeriums finanziert wurde, dass Unternehmen durch verschiedene Telearbeitsmodelle bis zu 25 Prozent Energie einsparen können. Natürlich nur dann, wenn die Arbeitsgebäude den geänderten Anforderungen entsprechend auch kleiner konzipiert, den neuen Bedürfnissen angepasst und besser ausgelastet werden. Ein zentraler Aspekt, der bei den bisherigen, eher halbherzigen Telearbeitsversuchen viel zu wenig berücksichtigt wurde. (DER STANDARD, Print-Ausgabe, 22. Februar 2012)

  • Modellstadt nach Brian Cody: Plätze, Parks und Straßen sind auf verschiedenen Ebenen angesiedelt, die Gebäude miteinander verflochten.
    foto: cody

    Modellstadt nach Brian Cody: Plätze, Parks und Straßen sind auf verschiedenen Ebenen angesiedelt, die Gebäude miteinander verflochten.

  • Hoch hinaus und mit der Natur: Ganz im Zeichen der Hyperbuildings steht dieser Entwurf von Studenten der Universität für angewandte Kunst Wien. Das Projekt wurde im Vorjahr an der TU Graz mit einem Energy City Award ausgezeichnet.
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    Hoch hinaus und mit der Natur: Ganz im Zeichen der Hyperbuildings steht dieser Entwurf von Studenten der Universität für angewandte Kunst Wien. Das Projekt wurde im Vorjahr an der TU Graz mit einem Energy City Award ausgezeichnet.

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