23. Februar 2021
Im „Harvard Center for Green Buildings and Cities“ werden durch interdisziplinäre Zusammenarbeit Strategien für einen Wandel in der gebauten Umwelt hin zu nachhaltigen, hocheffizienten Gebäuden untersucht und gefördert. Als wichtiger Teil dieser Forschungsarbeit ist gemeinsam mit dem norwegischen Architekturbüro Snøhetta das „HouseZero“ entstanden, ein Haus, das wenig bis gar keine Energie verbrauchen soll.
Von Thomas Geuder | Der Raumjournalist
Charakteristisch an der Fassade sind die tiefen Fensterrahmen, die als genau ausgerichteter sommerlicher Sonnschutz funktionieren.
Die Harvard Graduate School of Design in Cambridge/Massachusetts/USA gehört zu renommiertesten Designschulen der Welt. Teil dieser Institution ist das 2014 gegründete „Harvard Center for Green Buildings and Cities“ (CGBC), in dem langfristige und ganzheitliche Wege erforscht werden sollen, die zeigen, wie Bauwerke künftig nachhaltiger und ressourcenschonender sein können. Die Basis für das Forschungsprojekt bildet das Pariser Abkommen von 2015 zur Eindämmung der globalen Erwärmung bis 2050: Allein 40 % des weltweiten Energieverbrauchs und damit 40 % der globalen Treibhausemissionen entfallen danach auf den Bausektor, ein erheblicher Teil davon sind sanierungsbedürftige Bestandsbauten. Genau hier will das Projekt ansetzen und nach musterhaften Lösungen finden. Vor allem in den USA ist das nahezu revolutionär, wo hier das Verständnis von einem verantwortlichen Umgang mit Energie nach wie vor ein eher junger Gedanke ist.
Mittels Sonnenkollektoren auf dem Dach wird Wärmeenergie gewonnen, eine PV-Anlage erzeugt Strom. Ein Belüftungskamin aus Glas sorgt für eine gute Entlüftung des Besprechungsraums im Kellergeschoss.
Kein Verbrauch von Energie
Gemeinsam mit Snøhetta ist als erstes konkretes Bauobjekt der neue Hauptsitz des CGBC realisiert worden. Ziel des „HouseZero“ ist, wenig bis gar keine Energie zu verbrauchen, betrachtet über den gesamten Lebenszyklus von mindestens 60 Jahren inklusive aller Verbräuche: Das Heizen und Kühlen soll nahezu keine Energie benötigen, die Belüftung soll natürlich sein, tagsüber soll kein elektrisches Licht gebraucht werden, außerdem soll das Projekt keine Kohlenstoffemissionen erzeugen. Auch die versteckten Emissionen, die bei der Herstellung und des Transports der Materialien sowie deren Rezyklierung entstehen, sollen durch den ins öffentliche Stromnetz eingespeisten Energieüberschuss ausgeglichen werden.
Der Innenraum ist so geplant, dass tagsüber keine künstliche Beleuchtung benötigt wird.
Lebendiger Organismus
Die bauliche Basis war ein Wohnhaus aus den 1940er-Jahren in Cambridge, bei dessen Sanierung eine Art lebendiger Organismus geschaffen werden sollte, der quasi atmen und sich seiner Umgebung anpassen kann. So schützen die markanten Fensterrahmen im Sommer vor direkter Sonneneinstrahlung, im Winter lassen sie die Sonnenstrahlen tief hinein, um den solaren Wärmeeintrag zu nutzen. Geheizt und gekühlt wird über eine Wärmepumpe, die mit Geothermie kombiniert ist. Mit einer PV-Anlage auf dem Dach wird Strom gewonnen. Das Warmwasser wird mittels Solarthermie erzeugt. Das Energiemanagement-System passt sich ständig an: 285 Sensoren erfassen täglich rund 17 Millionen Daten wie etwa die Temperaturen außen und innen oder den CO2-Gehalt im Innenraum.
Das Treppenhaus ist mit von Studenten der Harvard School of Design entworfenen, sechseckigen Paneelen ausgekleidet, die Zirkulationsströmungen durch das Gebäude verringern sollen.
Komfort durch Luftqualität
Für die Belüftung sorgt nicht etwa eine zentrale Lüftungsanlage, sondern das Sensorensystem, das die Fenster automatisch öffnet und wieder schließt. Natürlich können die Fenster auch manuell betätigt werden, um die individuellen Bedürfnisse zu berücksichtigen. Eine Besonderheit im Belüftungssystem befindet sich an der Ostfassaden: Ein Belüftungskamin aus Glas, der vom Besprechungsraum in Keller bis über das Dach hinaus reicht, nutzt die Thermik durch die Sonneneinstrahlung, um verbrauchte Luft von dort herauszusaugen.
In kleinen Besprechungsräumen mit schallschluckenden Oberflächen kann man sich für Besprechungen oder konzentriertes Arbeiten zurückziehen.
Raumerlebnis durch Design
Im Innenraum sorgen helle Materialien für eine offene, von natürlichem Licht charakterisierte Atmosphäre. Um im HouseZero ein produktives und angenehmes Arbeitsumfeld erzeugen zu können, wurde ein besonderes Augenmerk außerdem auf die Akustik gelegt: In allen Räumen befinden sich schallabsorbierende Materialien, vor allem das Treppenhaus, in dem die sechseckigen Paneele von Studierenden der Harvard Garduate School of Design entwickelt wurden. Das Freilegen der Tragstruktur und die teils größeren Raumhöhen sollen ebenfalls zur besseren Akustik beitragen.
285 Sensoren erfassen täglich 17 Millionen Daten, mit denen etwa die Belüftung durch die Fenster gesteuert wird.
Einfach und effizient
Besonders wichtig bei dem Projekt ist den Forschenden, dass die baulichen Optimierungen von Heizung, Kühlung, Fischluft, Strom und Warmwasser die Bedürfnisse des Nutzers nicht beeinträchtigen. Das klingt zunächst einleuchtend, man muss das aber auch vor dem Hintergrund der US-amerikanischen Bauindustrie sehen, in der energieeffiziente Konzepte oft sehr skeptisch betrachtet werden, auch weil bei Bauherren nach wie vor die Befürchtung verbreitet ist, Energieeinsparung habe viel mit dem Verlust des Komforts zu tun. Dass dieser Zusammenhang nicht besteht, soll mit dem HouseZero eindrücklich belegt werden.
Besonders wichtig ist den Forschenden, dass die baulichen Optimierungen die Bedürfnisse des Nutzers nicht beeinträchtigen.
Das energetische Konzept des HouseZero – so hoffen die Macher – soll in dem USA zum Nachahmen anregen.
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