revolution der architektur ?! : rückschauend auf die vorangegangenen Beiträge muß sich in der Architekturauffassung und Architekturproduktion grundlegend etwas ändern. Zunächst müssen wir die Wirkungen der bereits mehrere Jahrhunderte andauernden industriellen Revolution (Rationalisierung, Mechanisierung, effiziente Technologien, Verstädterung etc.) und seit wenigen Jahrzehnten auch die Auswirkungen der digitalen Revolution hinsichtlich unserer sozialen und wirtschaftlichen Kultur bzw. Organisationsstrukturen neu bewerten und hierfür geeignete, passende Lösungen finden. Wenn wir neue (technische) Möglichkeiten der Kommunikation, der Mobilität, der Energie- und Rohstoffverwertung, der Arbeitsorganisation, der Logistik usw. haben, sind die alten Strukturen und Arbeitsaufwendungen (Arbeitsplatzverteilung) aus dem letzten Jahrhundert obsolet: wir brauchen neue Strukturen, neue Werte, neue Märkte und natürlich auch andere Gebäude und Infrastrukturen. Daß wir heute nach über 150 Jahren Eisenbahngeschichte immer noch auf zwei aufwendig auf einem Schotterbett verlegten Metallgleisen mit gemütlichen 100km/h bis 200km/h durch´s Land reisen (Verspätungen mal nicht eingerechnet) und auch unsere Autos auf den Autobahnen kaum schneller als 130km/h fahren (Tempolimit, Staus usw.) , ist nicht wirklich ein technischer Fortschritt, den wir in den letzten 100 Jahren gemacht haben. In der Landwirtschaft hingegen hat 1 Maschine mit 1 Schlag 10 bis 20 Arbeitsplätze ersetzt und ist zudem noch 10 bis 100 mal schneller als per Hand, mit dem Pferd oder Ochsen. Im Berufserkehr brauchen wir wie eh und jeh (damals 1 Stunde zu Fuß oder mit dem Fahrrad/ Krad) immer noch mehr als 1 Stunde täglich, wegen der Staus, der zahlreichen Ampeln und den weiter entfernten Arbeitsplätzen. Allein die Ampeln, das permanente Beschleunigen und wieder Abbremsen sowie das 5 minütige Parkplatzsuchen sorgen in den Städten für einen doppelt so hohen Spritverbrauch, Materialverbrauch (Bremsen, Reifen, Motor) und Schadstoffausstoß. Warum haben wir in den Städten nicht schon längst 10-25km/h schnelle Rollbänder, die uns wie die U-Bahn in weniger als 15 Minuten zu einem 5km entfernten Ort bringen? Warum kann man von Hamburg bis München nicht innerhalb 1 Stunde Reisezeit mit einer getunnelten Magnetschwebebahn fahren, die genauso schnell ist wie ein Flugzeug inkl. Check In+Out, jedoch 100 mal weniger Energie verbraucht und im Vergleich zum Individualverkehr (PKW) nur 1/100 an Kosten verursacht? Warum sind unsere 100 größten Städte über 100.000 Einwohner nicht längst wie bei der alten russischen Rohrpost mit hocheffizienten Transport-Pipes verbunden, um die benötigten Waren und Güter mit überflüssigem Nachtstrom (Wind- und Wasserkraft) zudem noch staulos mit 100km/h zu verteilen? Warum noch 25m² große Büros, wenn ein PC-Arbeitsplatz gerade mal 1/10 an Fläche benötigt und die Arbeit bei schönem Wetter dank Internet und WLAN eigentlich auch auf der grünen Wiese oder von zu Hause erledigt werden kann? Unsere Städte und Landschaften würden freilich ganz, ganz anders aussehen, wenn wir alle uns bekannten Technologien auch mal effektiv und ohne Kompromisse anwenden würden. So aber wiegen unsere WC-Schüsseln aus Sanitärporzellan immer noch 30kg und brauchen 6 Liter Frischwasser, um 1/2 Kilo Scheiße oder Urin in die Kanalisation zu spülen, statt aus den jährlich 400 kg hochwertiger Biomasse je Einwohner anständigen Kompost, Dämmstoffe oder Biobriketts zu fertigen (von den Kamelen lernen). Und was wäre nur, wenn wir die 7 -8 Mrd m² Dach- und Fassadenflächen (ca. 2,8-3,2 Mrd Tonnen Massivbauweise) unserer Wohngebäude zu 70% Flächenanteil mit energieproduzierenden, hocheffizienten Leichtbaufassaden (ca. 70 – 80 Mio Tonnen und 250 TWh Energieertrag p.a.) ausstatten würden? Was wäre, wenn wir die potentielle Energie des Regenwassers von ca. 3 Mrd m² Dachflächen mit einem Energieertrag von weit über 100 TWh nutzen würden? Öl und Gas? All das brauchen wir schon längst nicht mehr. Wir können mit Regenwasser, Sonne und Wind soviel Energie produzieren, daß jeder Bundesbürger 4.000 bis 5.000kWh im Jahr (entspricht ca. 400-500 Liter Öl, also in etwa der derzeitige Jahresverbrauch einer ungedämmten, energetisch unsanierten 40m² Wohnung aus den 1970´er Jahren) nur durch sein Haus bzw. Wohnung produziert.
Wir haben seit Kriegsende in fast 70 Jahren eine extrem massive, monumentale Umwelt (Dörfer, Städte, Straßen) gebaut, aus der andere, fortschrittliche Generationen locker 10 mal mehr Städte bauen würden. 9/10 der in Deutschland verbauten Massen sind defacto überflüssig wie steinerne Paläste aus der Antike. Wozu brauchen wir das alles, wenn wir mit nur 1/10 an Aufwand, Rohstoffen, versiegelten Böden und Energie viel bequemer, leichter und effizienter leben könnten, und das auch noch fast gratis? Wie sollen wir moderne Architektur machen, wenn die Schulen noch immer in Klassenräumen denken, die Dienstleister immer noch in Büroräumen, die Bürgermeister immer noch in Parkplatzflächen? Jeden Tag werden in Deutschland 100 ha Bauland geopfert. Wofür, wenn 9/10 der derzeitigen Grundflächen eh überflüssig sind?
Wir sollten aufhören, in antiquierten Architekturkategorien wie Fenster, Türen, Wände, Decken und Gebäude (Solitäre) zu denken. Wichtig ist allein der Raum, seine Konstruktion und seine Hülle. Denken sie sich eine Grundfläche von 100 Hektar (1km²), die mit einer 25-50 Meter hohen Membran klimatisch geschützt ist, genügend Sonnenlicht hinein läßt und im Innenraum durch natürliche Begrünung (Bäume, Planzen usw.), Bäche und Wasserflächen konstante Temperaturen und ein ausgewogenes, natürliches Klima hat. In diesen Raum von ca. 30 Mio m³ Raumvolumen stellen sie nun nach Bedarf (ca. 1,5 Millionen m² Nutzfläche für ca. 20.000 Bewohner bzw. Nutzer, also ca. 75m² Nutzfläche je Bewohner à 25.000,- Euro Herstellungskosten, zusammen ca. 500 Millionen Euro Herstellungskosten) flexible Leichtbaukonstruktionen mit leichten, transparenten wie opaken Wand- und Deckenelementen als 5-7 geschossige Ebenenlandschaft hinein. Nur 1/3 der Grundfläche und ca. 1/4 des Raumvolumens ist akustisch-optisch umbauter Raum, mittels Brücken, Stegen, Rollbänder sowie Aufzügen auf mehreren Ebenen flexibel miteinander vernetzt. Der Rest sind „autofreie“ (z.T. begrünte) Freiflächen- und Freiräume für Fußgänger, E-Scooter und Fahrradfahrer, quasi die öffentlichen wie auch privaten Außenräume, die wir auch von den normalen Städten (Platz, Hof, Passage etc.) gewohnt sind. Fassaden im klassischen Sinne gibt es nicht mehr. Wohl gibt es filigrane Pylone aus Carbonfasern, Hightech-Membranen, filigrane Raumtragwerke aus Zellulose, Kunststoff und Aluminium, nichtmetallische Seilabspannungen und farbige, transluzente Energie- und Akustikflächen. Das ganze funktioniert wie eine moderne Theaterbühne oder Messehalle, auf der in kurzer Zeit x-beliebige Scenen als temporäre Raumsituatione geschaffen werden können. Die ganze City-Linse wiegt vielleicht nicht mehr als 250.000 Tonnen (zum vergleich etwa 4,5 Mio Tonnen bei konventioneller Bauweise für 50.000 Nutzern) und kommt mit insgesamt weniger als 250 kg Baustoffen je m² Baugrund aus. Allein über die energetische Nutzung des Regenwassers können ca. 300 kWh je Nutzer generiert werden. Weitere 1.000 kWh je Nutzer werden über die PV-Membran erzeugt. Hinzu kommen hocheffektive Brennglaskollektoren für die Warmwassererzeugung. Die windzugewandten Membranen können zusätzlich Energie aus dem Wind beisteuern und reduzieren damit zusätzlich den Energieverlust durch den i.d.R. auskühlenden Windabtrag. Auch Windräder mit Rotorendurchmessern von über 100m können auf den Zentrapylon installiert werden. Hochentwickelte Sonnen-Brenngläser erzeugen hochenergetische Laserstrahlen, mit denen man u.a. Stahl wie Butter schneiden kann oder auch hocheffiziente Wasserdampfturbinen antreiben kann. Die Membran ist innenseitig z.T. licht- und energiereflektierend, so daß die Oberfläche nachts als riesige Projektionsfläche genutzt werden kann. Öl, Kohle und Gas wie Kohlenmonoxid, Rußparikel und CO2 sucht man hier vergeblich :-)
Solche Projekte, wenn auch mit anderer Zielsetzung, gibt es bereits: etwa das 50 Hektar große, traumhaft schöne „Eden Projekt“ in Cornwall in England mit seinen semitransparenten, locker aneinandergereihten geodätischen Kuppeln . . . . oder die „Biosphäre 2“, ein leider gescheitertes Forschungsprojekt der USA in Tucson/ Arizona auf 1,3 Hektar Fläche mit 203.000m³ Raumvolumen. Buckminster Fuller realisierte bereits 1967 die Biosphère zur Expo in Montreal. Oder die mit 40.000m² Membran eingedeckte, 66.000m² und 5,5 Mio m³ Raumvolumen große Halle des ehemaligen Cargolifters im Spreewald, die heute -trotz hoher Energieverluste- als tropischer Freizeitpark mit z.T. stolzen 26° C Raumtemperatur genutzt wird. Auch das Centre Pompidou in Paris Ende der 1970´er Jahre ist mit einem Raumvolumen von über 400.000m³ auf 10.000m² Grundfläche ein erster innovativer Schritt gewesen, Architektur und Funktion durch damals moderne Tragwerke und Technik „sichtbar“ zu ersetzen bzw. zu verbinden, um damit eine neue, der Zeit und Technik „synchrone“ Raumästhetik zu begründen (ist auch schon wieder über 35 Jahre her und sieht immer noch sehr aktuell und modern aus!).
hybrid : Ein weiteres, sehr tragfähiges wie wirtschaftliches Konzept wird durch den sogenannten „Hybrid“ dargestellt, bei dem die bis dato räumlich meist getrennten Funktionen Wohnen, Freizeit/ Kultur, Verwaltung/ Büro und Arbeiten (Werkstätten, Labore, emissionsarmes Gewerbe etc.) wieder in „einen“ kompakten Baukörper zusammengefasst werden. Hierfür stellen sie sich eine ca. 5 x 80 m große, nord-südgerichtete Parzelle mit 400m² Grundfläche vor, von denen 4 bis 5 Streifen mit einer Gesamtbreite von 20-25 Meter aneinandergereiht werden. Im Norden werden die ersten 15 Meter (75m²) mit Stellplätzen, Fahrbahn und einem als Terrasse genutzten, überdachten Lade- bzw. Warenanlieferungsbereich genutzt. Es folgt eine zweigeschossige, 25 Meter lange Produktions-, Labor-, Praxis oder Werkstatthalle (mit Gallerien) mit Warenannahme, Lager, Sanitärbereich, Werkstatt/ Labor und abschließenderVerkaufsfläche sowie Büro und Sozialraum/ Teeküche im oberen Galeriegeschoss, zusammen ca. 175m² für insgesamt 3-4 Arbeitsplätze. An die abschließende Verkaufsfläche schließt ein 5 Meter breiter Promenadengang als Hauptverteiler mit eingestellten Treppen und Aufzügen an. Schließlich ein 2 x 2 geschossiges, 15 Meter tiefes, zirka 12 Meter hohes Wohnloft als 2 geschossige Maisonettwohnung à 150m² Wohnfläche für jeweils 4 Personen (2 Kinder + 2 Erwachsene) mit anschließender, 20 Meter tiefen Gartenparzelle (100m²). Über der Werkhalle befinden sich nun weitere 75-150m² große, 1-2 geschossige Räume, die mit 75m² begrünten Dachterrassen oder sonstigen Freiflächen für Sport und Freizeit als flexible Bildungs-, Freizeit und Kultureinrichtung genutzt werden. Zirka 200m² der Grundfläche inklusive Promenadengang werden also für´s Wohnen genutzt (davon 50% bebaut), während die andere Hälfte des Grundstückes (zu 62,5% bebaut) über 2-4 Geschosse für die Arbeit, Freizeit und Kultur genutzt wird. Das Gebäude mit ca. 2.500m³ Raumvolumen hat je Parzelle eine Dachfläche von 225m², die zu 150m² als extensiv begrüntes Flachdach und zu 75m² als bespielbare Dachterrasse genutzt wird. Die Decken werden als ca. 15-20cm dicke, 5 Meter breite und 20 Meter lange Holzelementdecken für den Wohnbereich verbaut. Die Werkstätten erhalten aus Brandschutzgründen eine leichte Verbunddecke oder ebenfalls eine GK-verkleidete Holzelementdecke mit Schallschutzaborber. Je Parzelle leben 2x 4-Personenhaushalte, also 4-5 Erwachsene und 3-4 Kinder, zusammen 8 Personnen (50m² Grundstücksfläche je Bewohner, davon 12,5m² Garten, 12,5m² Wohnen, 15,6m² Arbeiten/ Kultur/ Freizeit und 9,4m² für Erschließung/ Straße/Parken). 4-5 Parzellen bilden einen Block mit 8-10 Haushalten à 4 Personen, zusammen also 32-40 Bewohner mit insgesamt 16-20 Arbeitsplätzen und 15-20 Kindern. 20 Blöcke à 30 Meter Breite (insg. 600 Meter x 80 Meter = 4,8 ha) bilden mit 800 Bewohnern bereits 1 Kindergarten- bzw. Schulklasse à 15 Kinder mit insgesamt 30-40 Betreuern/ Lehrern sowie insgesamt Raum für ca. 400 Arbeitsplätze (bei einer Beschäftigungsquote von 50%).
Der Vorteil einer solchen 4-geschossigen Hybridbauweise liegt in der effizienten wie wirtschaftlichen, weil hochkompakten Bauweise mit minimalem Energie- und Rohstoffverbrauch, einer optimalen Ausnutzung des Grundstückes (minimale Versiegelungsflächen durch geringe Verkehrsfläche) sowie den extrem kurzen, fußläufigen Wegen zu den Arbeitsplätzen bzw. öffentlichen Kukltur- Bildungs- und Freizeiteinrichtungen, daß die durchschnittliche Verkehrszeit bei täglich 15 Minuten (meist mobil) von ca. 60 Stunden p.a. (6,5 Arbeitstage) auf zirka 1 Minute täglich und 2-4 Stunden p.a. (0,25 Arbeitstage) inklusive aller damit verbundenen Kosten, Emissionen und Energieaufwendungen (PKW, Benzin, Tickets, Straßen etc.) reduziert werden kann. Bei einem 4-Personenhaushalt mit zwei Berufstätigen werden hier jedes Jahr 13 ganze Arbeitstage à 9 Stunden an Zeit eingespart, die der Freizeit und der Familie gewidmet werden können. Je Block (40 Einwohner) sind es bereits 130 Arbeitstage bzw. 26 Arbeitswochen (1/2 Jahresjob) und je Superblock mit 800 Einwohnern dann bereits 2.600 Arbeitstage bzw. 520 Arbeitswochen bzw. 130 Arbeitsmonate bzw. 10 ganze Arbeitsjahre bzw 10. Vollzeitjobs an eingesparter Zeit (ca. 2,5% der gesamten Arbeitszeit)! Hier ist das Jahrhunderte alte Prinzip der alten Bauernhöfe mit ihren direkt ans Wohngebäude angrenzenden Wirtschaftsgebäuden (kurze Wege) Vorbild. Die ca. 625m² bis 1.000m² große Arbeitsfläche je Block kann natürlich ganz flexibel mit den 10 bis 15 benötigten Arbeitsplätzen ausgestattet werden (große Halle, kleinere Werkstätten, Labore, Büros, Verkaufsräme etc.) wie auch der obere Bereich für Kultur, Bildung und Freizeit mit seinen 600m² bis 800m² Nutzfläche ganz variabel mit unterschiedlich großen Räumen und Nutzungen, sogar mit einer Kleinhalle von 12 x 24 bzw. Turnhalle mit 16 x 28 Meter Flächenbedarf, ausgestattet werden kann.
Je 40´er-Block werden zum Wohnen „und“ Arbeiten lediglich 1.875m² Fassadenfläche (47m²/Bewohner) und 1.125m² Dachfläche (28m²/ Bewohner), zusammen also etwa 3.000m² Hüllfläche benötigt (75m² je Bewohner). Das entspricht der Hüllfläche, die bereits ein 160m² großer, 1-geschossiger Bungalow für 4 Personen verbraucht! Die 225m² große Dachfläche je Parzelle ist z.T. mit PV-Anlagen und Brennglaskollektoren, z.T. als extensiv begrüntes Flachdach oder Dachterrasse und z.T. mit Glasoberlichtern (z.B. über dem Promenadengang) ausgebildet. Die pro Jahr je nach Regenspende (650-850 Liter/m²) insgesamt 150 bis 190 Tonnen Regenwasser werden bei einer Gebäudehöhe von 12 Metern je Parzelle zu 17.000 bis 21.000 kWh Strom (ca. 2.125 kWh bis 2.625 kWh pro Bewohner) umgewandelt (eine Leistung von ca. 1,94-2,4 kW je Stunde bei 8.760 Stunden pro Jahr). Der restliche Strom- und Wärmebedarf wird über die PV-Anlage (ca. 125kWh/m² x 40m² = 5.000 kWh) und Dachkollektoren mit 1.000 Liter Wärmespeicher ( 7.500 kWh für Warmwasser/ Heizung) erzeugt, so daß das Gebäude keine zusätzliche Energie benötigt. Die 40 Personen erzeugen je Block und Jahr ca. 16 Tonnen Müll, davon 4 Tonnen Bioabfall, 7 Tonnen Haus- und Spermüll und 5 Tonnen Wertstoffe. Das sind täglich je Block zirka 40 bis 45 kg Müll. Je Tonne Biomüll können ca. 100m³ Biogas mit einem Methananteil von 61% erzeugt werden. 1 Block erzeugt also bei 4 Tonnen Biomüll ca. 400m³ Biogas mit einer Energie von zirka 2.650kWh (66 kWh je Bewohner), die zusätzlich als Strom oder in einem Strom-Wärme-Kraftwerk (Blockheizkraftwerk) genutzt werden können.
Natürlich kann man ein solches Hybridkonzept mit einer Gebäudetiefe von ca. 40-50 Metern auch noch mit zusätzlichen Geschossen nachverdichten oder auch nur 2 geschossig ausführen, solange die benötigten Grundstücksflächen und Baumaterialien in der Summe effektiver genutzt werden als bei der klassischen Trennung in Wohngebäude und Nichtwohngebäude mit üblichen Gebäudetiefen von maximal 12-15 Metern. Die Trennung zwischen Wohen (privat) und Arbeit wird durch den halböffentlichen, 5 Meter breiten Promenadengang, der wie eine verglaste Passage funktioniert, erreicht. Raumgreifende Maisonette mit Lufträumen, offenen Treppenanlagen und Gallerien wirken als attraktive Loftwohnung dem üblichen Geschoßwohnungsbau (Etagenwohnung) entgegen. Jeder Wohneinheit wird ein gemeinschaftlich genutzter, von Emissionen geschützter Garten vorgelagert. Die Dachlandschaften bzw. Dächer werden zu 100% als intime Terrassen, begrünte Dächer oder als Energielieferanten genutzt. Ein Konstruktionsraster von 500cm bis 750cm erlaubt statisch minimale Deckenhöhen und den Einsatz vorgefertigter (Holz-) Deckenelemente (250 x 500cm oder auch Mehrfeldträger). Soziale Einheiten von bis zu 40 Bewohnern mit einem kinderanteil von 25-50% erlauben ein attraktive Nachbarschaft, die nicht zur üblichen Anonymität führt. Die halböffentliche Promenade ist kommunikative Schnittstelle zwischen Wohnen und Arbeiten. Die Hallenräume können kleinteilig wie auch großräumig genutzt werden. Emissionsstarke Funktionen sind dabei nach Norden zur Fahrstrasse orientiert (dienende Funktion), während Geschäfte, Verkaufsräume, Büros zur Promenade orientiert sind. Je Bewohner stehen zirka 85 bis 95m² Nutzfläche zur Verfügung (10 m² Promenade, 35m² Wohnen, 20m² bis 25m² Arbeiten, 20m² bis 25m² Sonderflächen). Durch die kompakte wie einfache Leichtbauweise liegen die Herstellungskosten je nach Ausstattung und Technik für 3.400 bis 3.800m² (1 Block = 40 Bewohner) bei ca. 2,0-2,5 Mio Euro (50.000,- bis 62.500,- Euro je Bewohner) und liegen damit volkswirtschaftlich betrachtet mit mehr als 50% unter den Kosten und Aufwendungen für eine übliche, infrastrukturaufwendige Trennung von Wohnen (Wohn-/ Neubausiedlungen mit Ein- und Mehrfamilienhäusern und getrenntes Arbeiten in üblichen Geschoss- und Kleingewerbebauten). 1 Block enstspricht in etwa dem Raumvolumen eines 10 geschossigen Hochhauses (35-40 Meter Höhe) mit einer Grundfläche von 12 x 30 Metern, daß ebenfalls eine Grundfläche von 2.000m² benötigt, aber energetisch wie wirtschaftlich wesentlich schlechter abschneiden würde, auch wenn das Verhältnis von Nutzfläche zur Verkehrsfläche in etwa gleich wäre. Das vergleichbare Hochhaus weist zudem durch seine 10-fache Ebenentrennung (4-8 Nutzer je Geschoß) eine wesentlich niedrigere Kommunikationsdichte auf als der 4-geschossige Hybrid (10-20 Nutzer je Geschoß).