© Basile Bornand
22 Grad ohne Klimaanlage: «Der günstigste Lüftungsmotor ist die Thermik.»
Das Thermometer zeigt 35 Grad. Im Schatten nota bene. Die zunehmenden Hitzewellen stellen die Architektur in unseren Breitengraden vor neue Herausforderungen. Während der Fokus lange auf der Reduktion des Heizenergiebedarfs lag, rückt heute der sommerliche Wärmeschutz immer stärker in den Fokus. Im Gespräch mit ArchiBasel-Redaktor Lukas Gruntz erläutert Architekt Oliver Brandenberger, weshalb behagliche Innenräume nicht in erster Linie das Ergebnis aufwendiger Klimatechnik sind, sondern einer sorgfältig durchdachten Architektur. Am Beispiel des Atelierhauses an der Luftmattstrasse von Brandenberger Kloter zeigt er, wie Gebäudeform, Konstruktion, Materialwahl und natürliche Energieflüsse zusammenspielen, um auch an heissen Sommertagen ein angenehmes Raumklima zu schaffen – und weshalb die Zukunft des Bauens im intelligenten Umgang mit den thermischen Kräften liegt.
Architektur Basel: Die aktuelle Hitzewelle hat bei vielen Häusern die Grenzen des sommerlichen Wärmeschutzes aufgezeigt. Irgendwann bringt man die warme Luft nicht mehr aus dem Haus hinaus. Bei eurem Atelierhaus Luftmattstrasse ist das anders. Inwiefern hat euch die Frage des Wärmeschutzes bereits beim Entwurf beschäftigt?
Oliver Brandenberger: «Wir müssen den sommerlichen Wärmeschutz neu denken. Während früher vor allem der Heizenergiebedarf im Mittelpunkt stand, wird heute die sommerliche Behaglichkeit zu einer der wichtigsten Aufgaben der Architektur. Uns hat deshalb weniger interessiert, wie man Räume möglichst effizient kühlt, sondern wie ein Haus gar nicht erst in die Situation kommt, sich stark aufzuheizen. Diese Frage beginnt lange vor der Haustechnik – bei der Gebäudeform, der Konstruktion und den Materialien. Das Atelierhaus ist bewusst kompakt organisiert.»
Welche Auswirkungen hatte das auf die Konstruktion?
«Die Gebäudehülle besteht aus hochwärmedämmendem Einsteinmauerwerk, das Tragwerk und Wärmedämmung in einem einzigen Bauteil vereint. Im Inneren übernehmen die massiven Recycling-Betondecken als thermoaktive Bauteile die Temperierung der Räume. Ergänzt durch das Free Cooling der Erdsonden-Wärmepumpe entsteht ein ruhiges und stabiles Raumklima. Uns interessiert dabei weniger die technische Perfektion als die physikalische Logik. Das Haus versucht nicht, jede äussere Temperatur sofort auszugleichen. Es bleibt im Gleichgewicht. Für uns ist Behaglichkeit deshalb keine technische Leistung. Sie ist eine architektonische Qualität.»
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Du hast kürzlich auf Instagram ein Foto gepostet, wo die Innenraumtemperatur im Atelierhaus an der Luftmattstrasse bei angenehmen 22 Grad lag, während es draussen weit über 30 Grad heiss war. Die Frage sei erlaubt: Wie geht das ohne Klimaanlage?
«Viele haben uns darauf angesprochen. Ehrlich gesagt waren auch wir von der Effizienz und Wirksamkeit des Gesamtkonzepts überrascht. Natürlich hatten wir Vertrauen in die bauphysikalischen Überlegungen. Dass das Haus während einer längeren Hitzeperiode jedoch so konstant blieb, hat unsere Erwartungen sogar übertroffen. Die Erklärung liegt nicht in einem einzelnen technischen System, sondern im Zusammenspiel verschiedener Elemente. Die massiven DeckennehmenWärme und Kühle auf und geben sie zeitversetzt wieder an die Räume ab. Gleichzeitig wird über die rund 220 Meter tiefe Erdsonde überschüssige Wärme mit Free Cooling nahezu ohne zusätzlichen Energieaufwand an das Erdreich abgegeben. Die Sonde reicht damit beinahe so tief in den Untergrund, wie der künftig höchste Roche-Turm in Basel in den Himmel ragen wird.»
Das ist ein eindrücklicher Vergleich. Wie funktioniert das erwähnte Gesamtkonzept?
«Erst das Zusammenspiel von kompakter Gebäudeform, Einsteinmauerwerk, Betondecken und Erdsonde schafft jene thermische Balance, die das Haus auch während längerer Hitzeperioden stabil hält. Behaglichkeit entsteht dort, wo Architektur dem Klima Zeit verleiht.»
Schön gesagt. Die Wärmeabgabe erfolgt ein sogenanntes «Thermoaktive Bauteilsystem», kurz TABS. Wie seid ihr auf das bei Wohnbauten eher unübliche System gekommen?
«TABS werden vor allem in Industrie-, Gewerbe- und Verwaltungsbauten eingesetzt. Im Wohnungsbau begegnet man ihnen vergleichsweise selten. Das hat einen einfachen Grund: Das System reagiert sehr träge. Wer jederzeit möglichst schnell heizen oder kühlen und die Temperatur unmittelbar verändern möchte, wird damit nicht glücklich. Gerade diese Trägheit hat uns überzeugt. Sie schafft keine kurzfristige Kontrolle, sondern eine aussergewöhnliche Konstanz. Die Massereagiert langsam, dafür sehr gutmütig. Sie speichert Energie, gleicht Temperaturschwankungen aus und schafft eine ruhige, gleichmässige Behaglichkeit.»
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Stichwort: Trägheit. Habt ihr deshalb auch bewusst eine massive Aussenwand gewählt?
«Ja, dasselbe beobachten wir auch beim Einsteinmauerwerk. Es vereint Tragwerk und Wärmedämmung in einem einzigen Bauteil und trägt mit seiner Materialität ebenfalls zu dieser Gelassenheit des Hauses bei. Heute suchen wir nicht mehr möglichst schnelle Gebäude. Wir suchen Gebäude, die gelassen auf ihre Umgebung reagieren. Uns interessiert nicht die permanente Regelung eines Hauses, sondern seine Fähigkeit, im Gleichgewicht zu bleiben.»
Welche weiteren baulichen, typologischen und architektonischen Lösungen für kühle Wohnräume siehst Du, wenn der Untergrund keine Erdsonden erlaubt?
«Die Erdsonde ist nur eine von vielen Möglichkeiten. Eine kompakte Gebäudeform, selbstverständlich mitgedachte Beschattung, ausreichend Speichermasse und die Möglichkeit der Nachtauskühlung sind oft entscheidender als einzelne technische Systeme. Ebenso wichtig ist der Aussenraum. Wenig versiegelte Flächen, Bäume und Bepflanzungen beeinflussen das Mikroklima eines Gebäudes ganz wesentlich. Der Klimawandel lässt sich nicht allein innerhalb der Gebäudehülle lösen.»
Wo siehst Du mögliche Low Tech-Ansätze?
«Der günstigste Lüftungsmotor ist die Thermik.»
Tönt gut. Was heisst das genau?
«Statt Luft mit möglichst viel Technik zu bewegen, versuchen wir, die natürlichen Kräfte der Architektur zu nutzen. Beim Schulhaus in Birrwil haben wir beispielsweise Lüftungsräume entwickelt, welche die natürliche Thermik aufnehmen und gezielt für die sommerliche Nachtauskühlung einsetzen. Während der kühlen Nachtstunden am Hallwilerseeregeneriert sich die Speichermasse des Gebäudes und steht am nächsten Tag wieder als natürlicher Temperaturpuffer zur Verfügung.»
Habt ihr die genannten thermischen Ansätze auch bei anderen Projekten umgsetzt?
«Ein ähnlicher Gedanke steckt auch hinter dem Kindergarten in Winkel. Dort unterstützen gestaffelte Dachlandschaften mit integrierten Lüftungsbändern die natürliche Luftzirkulation und die nächtliche Auskühlung. Die Thermik wird Teil der Architektur und nicht einer zusätzlichen technischen Anlage.»
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Inwiefern hilft da die Sonnenenergie? In den Sommermonaten ist sie ja zur Genüge vorhanden…
«Wir sollten beginnen, die Sonnenenergie im Sommer anders zu denken. Gerade dann, wenn wir den grössten Energieüberschuss zur Verfügung haben, benötigen wir Kühlung. Die Energie ist die ganze Zeit da – wir müssen lernen, sie intelligenter zu nutzen. Mit unseren Bauten beschäftigen wir uns intensiv mit dieser Fragestellung. Bereits vor über fünfzehn Jahren konnten wir bei der Stadthalle Laufenburg zeigen, dass ein Gebäude im Winter wie im Sommer ausschliesslich mit Sonnenenergie betrieben werden kann. Damals war dieser Ansatz für die damalige Gesetzgebung noch schwierig einzuordnen. Heute zeigt sich, wie aktuell diese Überlegungen geworden sind. Letztlich gibt es keine universelle Lösung. Jedes Haus, jeder Ort und jede Aufgabe verlangen eine eigene Antwort. Entscheidend ist nicht, welche Technik eingesetzt wird, sondern wie Architektur, Konstruktion und Energie von Beginn an zusammen gedacht werden.»
Natürlich ist die Diskussion punkto Liberalisierung der Bewilligungen von Klimageräten entbrannt. Vielerorts werden sie informell eingesetzt. Kunststoffschläuche hängen aus Fenstern. Was ist deine Meinung dazu?
«Ich kann gut verstehen, dass Menschen ihre Wohnungen kühlen möchten. Mobile Klimageräte sind für mich jedoch weniger die Lösung als vielmehr ein Zeichen dafür, dass wir unsere Gebäude vielerorts nicht ausreichend auf die Sommer der Zukunft vorbereitet haben. Mir wäre lieber, wir müssten diese Pflästerli-Taktik gar nicht erst anwenden. Statt einzelne Symptome zu bekämpfen, sollten wir die Frage grundsätzlicher stellen: Wie bauen wir Häuser und Quartiere, die auch in dreissig oder fünfzig Jahren noch behaglich sind?»
Wie meinst Du das?
«Es lohnt sich der Blick zurück. Viele massive Altbauten bieten bis heute eine erstaunliche sommerliche Behaglichkeit. Auch die klassischen Basler Blockrandtypologien mit ihren Bauwichen ermöglichen vielerorts eine natürliche Querlüftung und die nächtliche Auskühlung der Innenhöfe. Vieles von diesem Wissen ist bereits vorhanden – wir müssen es wieder beobachten, verstehen und zeitgemäss weiterentwickeln. Ebenso wichtig sind unsere Freiräume. Weniger Versiegelung, mehr Bäume und sorgfältig gestaltete Aussenräume verbessern das Mikroklima nachhaltig.»
© Basile Bornand
Du hast die Behaglichkeit angesprochen. Inwiefern ist sie auch eine Frage des Komforts?
«Behaglichkeit ist jedoch nicht nur eine technische, sondern auch eine kulturelle Frage. Vielleicht müssen nicht nur unsere Häuser widerstandsfähiger werden, sondern auch unsere Vorstellung von Behaglichkeit. Im Winter muss nicht jeder Arbeitsplatz direkt an der Fassade ohne Pullover nutzbar sein, und im Sommer darf leichte Kleidung selbstverständlich sein. Architektur kann viel leisten – sie wird die Jahreszeiten aber nicht abschaffen.»
Da hast Du recht. Frage zum Schluss: Was ist Dein Wunsch für die Diskussion rund um das Thema Hitze in unseren Häusern?
«Ich wünsche mir eine Diskussion, die Gebäude, Freiraum und Baukultur wieder als Ganzes betrachtet. Die Zukunft liegt aus meiner Sicht nicht in immer mehr Technik, sondern in einer Architektur, die die natürlichen Kräfte intelligent nutzt.»
Lieber Oliver, danke für das spannende Gespräch.
Inspiriert vom Loos'schen Raumplan... Das Haus in der Axonometrie © Brandenberger Kloter
Über das Atelierhaus Luftmattstrasse
Das Wohnhaus befindet sich im Gellert in Basel. Es wurde an der Stelle einer alten Garage am Ende einer U-förmigen Randbebauung errichtet und ist nach drei Seiten hin orientiert. Durch das verputzte Einsteinmauerwerk mit regelmässig angeordneten Fenstern und tiefen Leibungen erhalten die Fassaden räumliche Tiefe.Ganz im Geiste des Raumplans von Adolf Loos sind die unterschiedlich hohen Räume im Erd- und Obergeschoss um einen zentralen Betonkern gruppiert. Werkstatt, Entrée, Essplatz, Küche, Wohnraum, Büro und Gemeinschaftsraum bilden ein vielschichtiges Raumkontinuum und interagieren über zwei Geschosse hinweg. Das komplexe Raumgefüge weist vielfältige Aussenbezüge auf. Die Materialisierung mit Sichtbetondecken, abgefilztem Kalkgrundputz auf den Wänden und Terrazzoböden ist dagegen einfach und schlicht gehalten. Der Neubau wird mit einer Wärmepumpe mit Erdwärme beheizt und teils gekühlt. Die Wärme Abgabe erfolgt mittels tabs (thermoaktives Bauteilsystem) in den Recyclingbetondecken. Die Leistung wird zur Hälfte mit der PV-Anlage abgedeckt. Das Gebäudevolumen ist annähernd einem Würfel kompakt gehalten und nordseitig an einen Bestandesbau angelehnt, so wird die Aussenhülle minimiert.