Mit der Idee eines einfachen Bauens stellt  Florian Nagler in Praxis und Forschung einfache, einfach zu bedienende und dauerhafte Bauten immer komplexer werdenden Konstruktions- und Haustechnikkonzepten gegenüber, die mit immer mehr Technik zu einem im Betrieb reduzierten Energieverbrauch kommen wollen. Die entsprechende Publikation und dieses wunderbar einfache Merkblatt (pdf) seien jeder Architektin und jedem Architekten zur Lektüre empfohlen.

Wir haben bei unserem Kindergarten in Horn, aber vor allem bei unserer Schulhauserweiterung in Landschlacht versucht, die wichtigsten Lehren aus der Forschung Naglers umzusetzen – soweit dies bei den gängigen Anforderungen an Komfort und Zertifizierung möglich ist.

Einige wichtige im Projekt umgesetzte Faktoren seien hier exemplarisch beschrieben:

Befensterung

Ein erstaunliches Phänomen in der heutigen Architekturkritik, die sich ja – zu Recht – sehr stark mit den ökologischen Aspekten des Bauens befasst, ist eine gewisse Fixierung auf den Gebrauch von Beton, nie jedoch auf den Gebrauch von Glas – obwohl heutige Gläser in Herstellung und Gebrauch die CO²-intensivsten Bauteile einer Gebäudehülle sind, bestehend aus bis zu 6 Schichten Glas (3-fach Verglasung aus VSG) mit dazwischen geklebten Folien, verklebtem Randverbund, Gasfüllungen und aufgedampften Beschichtungen. In der Herstellung sind sie unglaublich energieintensiv, ihre Lebensdauer ist kurz, ein Weiterverwenden kaum möglich und das Recycling ist aufwändig.

Weil nun nach wie vor gerne Entwürfe mit grossflächigen Verglasungen prämiert und gebaut werden, entsteht die etwas widersinnige Situation, dass diese Glasflächen so behandelt werden müssen, dass sie nicht zu viel Licht und Wärme in das Gebäude lassen. (Und natürlich sind sie bei schönem Wetter immer von einem aussenliegenden Sonnenschutz bedeckt.) Verkleinert man den Glasanteil der Gebäudehülle, lässt das Licht aber ungehindert durchs Glas, hat man gleichviel Licht im Raum, verliert aber sehr viel weniger Heizenergie durch das Fenster und spart viel graue Energie beim Bauteil.

Nagler empfiehlt deshalb Bauten mit einem nicht zu grossen Fensteranteil, wobei Gläsern mit einer geringen Sonnenschutzfunktion ausgestattet werden können.

Als willkommene Nebeneffekte dieses Vorgehens empfinde ich zweierlei: Zum einen sind diese Gläser sehr viel schöner als Sonnenschutzverglasung. Sie sind transparenter, spiegeln weniger, und die Spiegelung ist farbecht, statt grünlich oder bläulich verfärbt. Zum anderen ist die Lichtverteilung im Raum stimmungsvoller: es gibt hellere und dunklere Bereiche – und dadurch werden Licht und Helligkeit erst spür- und wahrnehmbar, es entsteht Atmosphäre anstelle von «Lichtdurchflutung».

In Landschlacht ist die Befensterung der Räume als optimiertes Mittel von Raumgefühl, Aussicht, Belichtung, Wärmeeintrag und Konstruktionsweise in Einsteinmauerwerk ermittelt worden. Die verwendeten Gläser weisen eine sehr hohe Transparenz auf. Mittels Lüftungsflügeln kann nach Wunsch natürlich gelüftet und Nachtauskühlung betrieben werden. Ausstellmarkisen stellen sicher, dass auch bei geschlossenem Sonnenschutz ein Blick nach draussen möglich ist.

Trägheit und Speichermasse

Eine hohe Masse, die auch zugänglich ist und im Betrieb (Möblierung) nicht abgedeckt wird, führt Sommer wie Winter zu einem angenehmen Raumklima. Mittels Nachtauskühlung und passiver Nutzung der Sonnenwärme kann viel Energie gespart werden. Und durch die Strahlungswärme der trägen Bauteile wirkt auch eine kühlere Lufttemperatur, etwa nach dem Stosslüften, angenehm warm – ein Effekt, der sich im Sommer natürlich umkehrt.

Mit dem Aufbau und der Konstruktion von Boden, Decke und Teilen der Wände gelingt es uns im Schulhaus in Landschlacht, eine sehr grosse Speichermasse zu aktivieren. Die Decken aus sichtbarem Beton mit eingelegten zementösen Absorbern sind vollständig als Speichermasse zugänglich, der Boden aus geschliffenem Hartbeton ebenfalls und auch grosse Teile der massiv gemauerten Wände mit Kalkputz, da die zusätzlich zu den Absorbern nötigen Akustikmassnahmen vorwiegend in die Schreinerarbeiten integriert werden konnten.

Mit einer Erdsondenheizung und dem im Sommer möglichen Geocooling (kühles Wasser aus dem Erdreich wird durch die Rohre der Bodenheizung geführt) ist zudem ein relativ einfaches und sehr ökologisches Heiz- und Kühlsystem verbaut worden. Mittels manueller Nachtauskühlung wird das ganze Potential der Speichermasse aktiviert.

Der erste Jahreszeitenzyklus im Gebrauch zeigt denn auch, dass nicht nur ein sehr konstanter Temperaturverlauf, sondern im Sommer auch eine um mehrere Grad kühlere Raumtemperatur gewährleistet ist als im benachbarten Bestandsbau.

Systemtrennung

Wir haben uns bemüht, Bauteile mit unterschiedlicher Lebensdauer voneinander zu entkoppeln. Das vielleicht anschaulichste Beispiel ist die PV-Anlage auf dem Kupferdach des Baus. Das sehr sorgfältig ausgeführte Kupferdach kann eine Lebensdauer von 200 Jahren erreichen – und danach Schicht für Schicht sortenrein zurückgebaut und weitgehend rezykliert werden. Eine Photovoltaikanlage hingegen ist nach 25 Jahren Sondermüll. Mit einer Indachanlage hätte man diese beiden Bauteile eng miteinander verkoppelt. Die (nicht ohne gestalterische Schmerzen) bewusst aufgeständert ausgeführte PV-Anlage kann nach Ablauf ihrer Lebensdauer einfach ausgewechselt oder entfernt werden, je nach Stand der Technik im Jahr 2045

Auf viele Bauteilschichten konnten wir auch einfach verzichten, sodass diese nie getrennt werden müssen: keine abgehängten Decken, keine aufgeklebten Fussböden. Und natürlich ein Einsteinmauerwerk, das neben dem hochwertigen Dickschichtputz aussen und dem Kalkputz im Innern keinerlei Schichtenaufbau aufweist.

Auch auf das Einlegen von Leitungen in Beton konnte mittels einem Kriechkeller und in Schreinerarbeiten integrierter Steig- und Verteilzonen weitgehend verzichtet werden. Alle Lüftungsleitungen sind additiv in den Bau eingeführt – etwa als Sitzbank (rechts im Bild). Die Elektroleitungen sind in einem als Schreinerarbeit ausgeführten Kabelkanal im Sockelbereich (links im Bild) und in einem Kanal oberhalb der Schränke geführt (hinten im Bild) – zusätzliche Leitungen können dort jederzeit ein- und nachgezogen werden.

Fazit und Ausblick

Es ist uns bewusst, dass die Erstellung des Schulhauses in Landschlacht durch die gewählte Massivbauweise mehr Energie verbraucht hat, als dies bei einer Holzbauweise der Fall gewesen wäre. Wir haben aber versucht, dieses Energie bewusst und so einzusetzen, dass sie nicht verschwendet ist und sich ihr Einsatz in der massiven Gebäudemasse auf lange Sicht auszahlt. Wir wissen, dass unser Bau dafür eine lange Lebensdauer erreichen muss, und haben uns deshalb bemüht, wo immer möglich Konstruktionsweisen und Bauteile zu wählen, die mindestens 100 Jahre Bestand haben.

Das sommers wie winters äusserst angenehme Raumklima, auch bei sommerlichen Höchsttemperaturen angenehm kühle Raumtemperaturen, ein sehr niedriger Heizbedarf und eine einfache, einfach zu ersetzende Haustechnik schaffen die technischen Bedingungen dafür. Und wir hoffen, mit der äusserst zurückhaltenden, baumeisterlichen und «robusten» Gestaltung auch eine zeitlose Architektursprache gefunden zu haben, die im Umfeld von Fachwerkhaus und Postmoderne eine hundertjährige Gültigkeit haben wird.

Der nächste Schritt, um mit einer solchen Bauweise zukunftsfähige Gebäude zu errichten, wird nun die möglichst weit gehende Dekarbonisierung der schweren Materialien sein. Also Lehmwände statt Backstein, Holz-Lehm-Verbunddecken und vielleicht dereinst mit CO^2-angereicherter Beton. Auch die Wiederverwendung schwerer Bauteile ist nicht unmöglich: bereits werden in Deutschland aus alten Zechen Klinkersteine zur Wiederverwendung aufbereitet – zum Beispiel durch die Firma Caparol.  Natur- wie Kunststeinplatten oder auch ganze Natursteinblöcke eigenen sich gerade durch ihre Dauerhaftigkeit und eine häufig gegebene Modularität für die zirkuläre Wiederverwendung. Auch komplette Bauteile aus schweren Materialien sind wiederverwendbar: So konnten wir etwa die Fenster- und Türgewände des Kuhstalls des Vorgängerbaus von Franz und Hektor im massiven Sockelbereich weiterverwenden (vgl. Bild unten).

Und freilich: Die grösste Ersparnis an Energie gelingt der Schulgemeinde durch die vorbildlich sorgfältige Pflege ihres Gebäudebestandes und der kontinuierlichen Weiternutzung ihrer Gebäude aus den letzten 100 Jahren.

Hinweis: Die fotografische Dokumentation unseres Erweiterungsbaus von Hannes Heinzer ist nun auf unserer Webseite aufgeschaltet. Pläne folgen in Kürze. 

Es ist immer ein besonderer Moment, wenn wir ein Projekt aus dem Webseiten-Menu «laufende Projekte» in den Ordner «Bauten» bewegen können – so auch bei der jüngsten Etappe der Erneuerung der AVA Altenrhein, der Cosubstratannahmestelle. (Was für ein Wort!)

Die bestehende Annahmestelle des AVA Altenrheins wurde umgebaut und mit einer zweiten Linie erweitert. Um der Frage zuvorzukommen: In einer Cosubstratannahmestelle werden organische Stoffe, die nicht verwertet, aber aufgrund ihres hohen Wassergehaltes auch nicht verbrannt werden können, angenommen. Diese fallen hauptsächlich in Betrieben der Lebensmittelindustrie an. Für derartige Abfälle ist die biologische Abfallbehandlung eine sinnvolle Verarbeitung. In einem kontrollierten Faulprozess wird Biogas gewonnen, das als Energieträger benutzt und in einem Blockheizkraftwerk zu Strom und Heizenergie verarbeitet wird.

Eine bauliche Besonderheit stellt das in die Anlage integrierte Lagergebäude dar. Es wurde auf einem bestehenden, nicht mehr genutzten Havariebecken errichtet und nutzt dieses als Fundament. So kann das Becken erhalten und zu einem späteren Zeitpunkt einer neuen Nutzung zugeführt werden. Ansonsten handelt sich bei dieser Anlage im Wesentlichen um eine Maschine im Format eines Gebäudes. Die zu schützenden Maschinen und die technischen Bedingungen – etwa die Kipphöhe eines Lastwagens – führt zu einer skulpturalen Volumetrie, die mittels einer Holzfassade gegliedert und gestaltet und so ins architektonische Gesamtkonzept der AVA Altenrhein integriert wurde.

Besonders freut uns auch die Aufnahme der Anlage in «Gutes Bauen Ostschweiz» – eine Auszeichnung, die vom AFO, dem BSA, dem BSLA, dem fsai, dem SIA, dem STV, dem SWB sowie den Ostschweizer Kantonen und dem Fürstentum Liechtenstein vergeben wird. Danke auch an Daniela Meyer für den schönen Text dazu.

Und: Das Projekt ist nun mit einer Fotodokumentation von Hannes Heinzer auf unserer Webseite einsehbar.