Die Wissenschaft zeigt, dass der Mensch die Ressourcen der Welt aussaugt.
Es gab viele verschiedene Reaktionen auf der ganzen Welt auf die wissenschaftlichen Erkenntnisse, dass die Erde, wie wir sie kennen, gefährdet ist. In der Architekturbranche war die Reaktion das Wachstum der grünen Architektur.
Was ist grüne Architektur?
Grüne Architektur ist eine Philosophie, die sich für umweltfreundliches Bauen einsetzt, indem sie nachhaltige Energiequellen nutzt, effizient entwirft, um den Energieverbrauch zu senken, und bestehende Gebäude mit neuen Technologien auf den neuesten Stand bringt.
Grüne Architektur wirkt den Auswirkungen der Menschheit entgegen, indem sie nachhaltigere Möglichkeiten für unser Leben auf diesem Planeten schafft. Diese Art von Architektur bedeutet nicht den Verzicht auf alle Annehmlichkeiten, die wir im 21. Jahrhundert genießen können, sondern bedeutet, dass wir uns neue Technologien zu eigen machen, die immer leichter zugänglich sind.
In den 1970er Jahren galten Innovationen wie die Trombe-Wand, die Verwendung großer Überhänge zur Beschattung von Innenräumen und die indirekte Passivheizung als revolutionär, doch heute sind sie gängige Praxis und werden in vielen akkreditierten Architekturprogrammen gelehrt. Das bedeutet, dass Architekten besser als je zuvor in der Lage sind, effiziente Gebäude zu entwerfen, die im Laufe ihrer Lebensdauer weniger Energie benötigen und nachhaltiger gebaut sind.
Grüne Architektur mag neu klingen, aber sie war schon immer unter uns. Historisch gesehen war sie zum Überleben notwendig. Einfache Beispiele dafür sind das Öffnen von Fenstern, um eine Brise einzufangen und die Innenräume im Sommer abzukühlen, oder der Bau von Strukturen, die das natürliche Licht optimal nutzen.
Grüne Architektur kann bis zu alten Zivilisationen zurückverfolgt werden, die sich an das Leben in extremen Klimazonen angepasst haben. Das Montezuma Castle, eine abgelegene Wüstenklippe zwischen Phoenix und Flagstaff, Arizona, ist ein Beispiel dafür.
Quelle: History.com
Auf der anderen Seite der Welt zeichnet sich die traditionelle arabische Architektur aus dem Jahr 2000 v. Chr. durch einen Innenhof und einen hohen Turm aus, der als Windfang für eine natürliche Belüftung dient. Diese Beispiele grüner Architektur nutzen passives Design zur Steuerung des Innenklimas.
Mit dem Aufkommen der Elektrizität, der Gebäudetechnik, dem Bevölkerungswachstum und der Zersiedelung der Landschaft sind diese Lektionen, die wir vor langer Zeit gelernt haben, jedoch weitgehend ignoriert worden, da wir heute einfach einen Schalter betätigen, um mehr Licht zu haben, oder einen Thermostat zur Temperaturregelung ausschalten. Wir haben Jahrtausende des baulichen Fortschritts zunichte gemacht. Aber mit mehr Nachdenken in der Entwurfsphase können Architekten Gebäude entwerfen, die weniger Energie verbrauchen und in denen es sich besser leben lässt.
Energieverbrauch in Zahlen
Trotz all der Aufmerksamkeit, die Elektroautos und der Verringerung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe in unseren Fahrzeugen zuteil wird, könnte Sie der größte Energieverbraucher überraschen: Gebäude.
Zurzeit werden 20,4 Prozent des gesamten Energieverbrauchs der Vereinigten Staaten in Wohngebäuden verbraucht und 18,5 Prozent in gewerblichen Gebäuden wie Büros, Cafés, Restaurants und Geschäften. Diese zusammengenommenen 38,9 Prozent der gesamten Energie, die direkt von Gebäuden verbraucht werden, stellen die 28,9 Prozent der Energie, die die Amerikaner für den Verkehr verbrauchen, in den Schatten.
Quelle: University of Michigan, Center for Sustainable Systems
Wie verbrauchen Gebäude Energie? Energie wird für das Heizen und Kühlen, die Erwärmung von Wasser, die Beleuchtung von Räumen und eine Vielzahl anderer Funktionen verbraucht.
Insgesamt verbrauchen wir einen enormen Anteil an Energie; der durchschnittliche Energieverbrauch von Gebäuden in den Vereinigten Staaten ist höher als der unserer europäischen Kollegen. Die 327 Millionen Einwohner der Vereinigten Staaten machen 5 Prozent der Weltbevölkerung aus, aber wir verbrauchen 15 Prozent der Weltenergie, während die Europäische Union mit 7 Prozent der Weltbevölkerung 14 Prozent der gesamten erzeugten Energie verbraucht. Die Vereinigten Staaten verbrauchen also das Dreifache ihrer Bevölkerung und die Europäische Union das Doppelte ihrer Bevölkerung.
Gebäude sind definitiv Teil des Problems. Aber sollten wir unsere geliebten Gebäude aufgeben, um in den Wäldern zu leben und zur Zivilisation der Vergangenheit zurückzukehren? Ganz und gar nicht. Indem wir uns neue Technologien zu eigen machen, was wir als Zivilisation schon seit Jahrhunderten tun, können wir unseren Energiebedarf drastisch senken.
Grünes Design heute
Stellen Sie sich den Lebenszyklus von Produkten in Ihrem täglichen Leben vor. Dieses Produkt benötigte Energie für die Herstellung und den Transport zu Ihnen und war nur eine Stunde lang in Gebrauch.
Übertragen wir dies auf ein Gebäude. Für Wolkenkratzer wird Stahl verwendet, der in einem energieintensiven Verfahren hergestellt und dann per Zug oder Lkw zur Baustelle transportiert wird, wo er schließlich Teil eines Gebäudes wird, das jahrzehntelang an diesem Ort stehen wird. Die gesamte Energie, die bei der Herstellung, dem Transport und dem Bau dieses Stahls verbraucht wird, wird als „verkörperte Energie“ gezählt.
Eine Möglichkeit, über grüne Architektur nachzudenken, ist die Reduzierung der verkörperten Energie eines Gebäudes. Jeder zugelassene Architekt kann seinen Kunden bei der Beschaffung von Materialien helfen, die weniger arbeitsintensiv in der Herstellung sind und weniger Transportaufwand erfordern. Es ist leicht, Fenster aus Deutschland zu bestellen, aber wenn ein in Nordamerika hergestelltes Produkt den Transport einsparen kann, warum nicht etwas Einheimisches wählen?
Eine weitere Möglichkeit, den Energieaufwand bei der Errichtung eines Gebäudes zu minimieren, ist die Verwendung von Materialien, die wiederverwertet wurden, wie Stahl oder wiederverwertetes Holz. Dadurch haben neue Gebäude einen kleineren Fußabdruck als Gebäude, für die völlig neue Materialien hergestellt werden müssen.
TIP: Informieren Sie sich über Umwelttechnik, was sie beinhaltet, und erfahren Sie, wie BIM (Building Information Modeling Software) Ihnen dabei helfen kann, umweltfreundlichere Architekturpraktiken zu entwickeln und die Nachhaltigkeit insgesamt zu verbessern.
Gebäude, die heute in Angriff genommen werden, haben das Potenzial, einen Bruchteil der Energie zu verbrauchen, die ihre Gegenstücke noch vor 10 oder 20 Jahren verbraucht haben. Ein Hauptgrund für die Erhöhung der Effizienzstandards ist LEED.
LEED, oder Leadership in Energy Efficient Design, ist ein Baustandard, der Gebäuden ein bestimmtes Leistungsniveau bescheinigt. Dies wurde durch steuerliche Anreize für Eigentümer gefördert, die LEED-zertifizierte Gebäude errichten. Regierungen und Gemeinden haben den Vorteil der niedrigeren Unterhaltskosten für die Gebäude erkannt und LEED-Gebäude als Standard vorgeschrieben.
Quelle: Bee, Inc.
In den letzten Jahren haben Planer neue Herausforderungen für Gebäude vorgeschlagen, wie die Living Building Challenge, die die Konstruktion und die letztendliche Leistung eines Gebäudes ganzheitlicher betrachtet. Dabei werden verschiedene Faktoren berücksichtigt, darunter auch die Verwendung von Materialien, die Chemikalien freisetzen, die für die Umwelt oder den Menschen schädlich sind.
Für diese Herausforderung werden witterungsbeständige Materialien in einem umweltfreundlichen Verfahren hergestellt, wobei die Materialien vor Ort beschafft werden und die Planer die Leistung des Gebäudes nach dem Bau genau betrachten. Die Living Building Challenge ist strenger, weil sie Gebäude daraufhin prüft, ob sie die von den Planern versprochenen Standards erfüllen, während LEED dies nicht tut.
Auch Architektengruppen sind in letzter Zeit aktiver geworden. Der Chicagoer Architekt Tom Jacobs gründete Architects Advocate, eine Gruppe von Architekten, die versuchen, sinnvolle Maßnahmen zur Eindämmung des Klimawandels zu ergreifen.
Grüne Architektur für jeden Geldbeutel
Nachdem wir uns die massive Senkung des Energieverbrauchs angesehen haben, die bei neuen Gebäuden möglich ist, stellt sich die Frage, was der durchschnittliche Bewohner eines bereits bestehenden Gebäudes tun kann. Der Bau neuer Gebäude ist energie- und materialaufwändig und außerdem kostspielig. Es gibt kleine, einfache Änderungen, die Sie heute mit jedem Budget vornehmen können, um den Energieverbrauch Ihres Gebäudes zu senken.
Eine der einfachsten ist die Umstellung Ihrer Glühbirnen auf LED. LED (Light Emitting Diodes) haben einen langen Weg zurückgelegt und bieten eine andere Farbtemperatur, wodurch sie sich wärmer anfühlen als die frühere Generation. Wenn Ihr Warmwasserbereiter ausgetauscht werden muss, sollten Sie einen hocheffizienten tanklosen Warmwasserbereiter in Erwägung ziehen, der den Energieverbrauch senkt, Ihre Rechnung reduziert und Platz im Schrank schafft. Wenn Sie über das nötige Budget verfügen, können ordnungsgemäß eingebaute Fenster das Eindringen von Luft beeinflussen und einen Raum schaffen, der weniger Temperaturschwankungen unterworfen ist. Außerdem können Sie bei Renovierungsarbeiten die Außenwände mit einer starren Isolierung versehen, um den R-Wert, d. h. den Wärmedurchlasswiderstand, im Vergleich zu der seit Jahren üblichen Mattenisolierung zu erhöhen.
Wenn Sie ein Haus renovieren möchten, sollten Sie neben den oben genannten energetischen Verbesserungen auch ein neues Verkleidungssystem, wie z. B. einen Regenschutz, in Betracht ziehen. Diese Systeme sind eine Außenfassade und klimatisieren die Luft, so dass es in den Sommermonaten kühler und im Winter wärmer ist. Sie ermöglichen auch eine bessere Isolierung der Wandkonstruktion. Der Austausch eines Fensters an einem Haus ist ein Projekt, das jeder Bauunternehmer durchführen kann, um Ihr Haus ins 21. Jahrhundert zu bringen.
Aber was ist mit der Erneuerung der Fenster an einem Gebäude wie dem Seagram’s Tower, einem modernen Glas- und Stahlturm, der in den späten 1950er Jahren fertiggestellt wurde? Das ist schon etwas schwieriger. Die Mieter dieser Gebäude können dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken, indem sie Anwesenheitssensoren verwenden, die die Bewegungen von Personen erkennen und die Beleuchtung ausschalten, wenn sich keine Personen in den Räumen aufhalten. Außerdem kann ein intelligenter Schalter verwendet werden, der die Beleuchtung bei zunehmender Sonneneinstrahlung dimmt, um unnötigen Stromverbrauch zu reduzieren.
Grünes Bauen tut allen einen Gefallen
Grüne Gebäude gehören heute zu den schönsten Werken der Architektur. Sie lassen sich von der Natur inspirieren und versuchen, mit der Umwelt zu leben, anstatt sie zu erobern.
Ein Chicagoer Unternehmen, Urban Lab, hat sein Haus/Atelier so gebaut, dass es eine Fülle von nachhaltigen Merkmalen aufweist. Es verfügt über eine passive Heizung, um im Winter die Sonne zu nutzen, und über einen Sonnenschutz für den Sommer. Bei der Planung der Wasserrückhaltung auf dem Grundstück wurde darauf geachtet, dass die Stadt weniger Wasser verarbeiten muss. Große, zu öffnende Türen ermöglichen eine Belüftung, wenn die Außentemperaturen es zulassen, und verringern so den Bedarf an Klimatisierung der Innenräume. Auch Regenschirme werden eingesetzt, um die Nachhaltigkeit zu fördern.
Quelle: Urban Lab
Auch im Hochhausbau werden größere Schritte unternommen. Die weltweit tätige Firma Perkins and Will experimentiert mit hohen Gebäuden aus Holz. Bäume binden Kohlenstoff und haben, wenn sie wiederaufgeforstet und nachhaltig geerntet werden, einen geringeren Energiegehalt als Stahl.
Quelle: Perkins + Will
Da innovative Architekten wie diese den Weg weisen, wird grüne Architektur in der Gesellschaft immer mehr zum Mainstream. Jeder kann von der Senkung des Energieverbrauchs und der Verbesserung des Raums profitieren, den grüne Architektur schafft – und es ist im besten Interesse unseres Planeten, wenn wir dieser Philosophie folgen.
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