Active Energy Building

Ein großer Organismus

Ein Gebäude wie ein großer lebender Organismus. Beständig ändert es sein Aussehen, fährt ab dem Morgengrauen seine gewaltigen Solarpaneele aus, klappt sie je nach Sonnendichte und Windstärke in jeweils exakt kalkulierten und optimierten Winkeln auf und wieder zu. Es atmet ein, produziert Energie, haltet gut Haus damit, um das Gesparte mit seiner Umgebung zu teilen. „Active Energy Building“ nennt sich der fünfstöckige Bau, der mitten im dichten Stadtgefüge von Vaduz in Liechtenstein liegt.
Das Austrian Cultural Forum (ACF) in New York widmet der Genese dieses in vielerlei Hinsicht ungewöhnlichen und innovativen Mehrfamilien-Wohnhauses, für das die Architekten Anton Falkeis & Cornelia Falkeis-Senn (mit Sitz in Wien und Vaduz) verantwortlich zeichnen, eine Ausstellung. Ein perfekter Ort für die Präsentation eines zukunftsweisenden Gebäudes, ist doch auch das schmale Haus von Raimund Abraham, das der austro-amerikanische Architekt für das ACF konzipierte, ein außergewöhnlicher Bau, der mit großer Resonanz in der Fachwelt und mit nicht geringerer medialer Begleitung einst vom Wettbewerbsentwurf 1992 bis zu seiner Fertigstellung im Jahre 2002 begleitet wurde. Mit einer äußerst raumökonomischen Erschließung an der Rückseite des Hauses (die 24 Geschoße sind an einer zweihüftigen Scherentreppe angebunden) ging es als Siegerprojekt aus einem internationalen Wettbewerb hervor. In jedem der Stockwerke liegen auf geringer Fläche die einzelnen Funktionen übereinandergestapelt. Über das 11. Stockwerk breitet sich ein großzügiges Loft aus mit – wie könnte es anders sein – atemberaubenden Blick auf Manhattan. Exakt dort zeigt das ACF zur Zeit die Ausstellung „falkeis.architects: active energy building“.

Ein Prototyp für eine neue urbane Energieproduktion

Der Name ist Programm: Das Active Energie Building, in enger Kooperation mit Fachplanern und interdisziplinärer Forschung (von u.a. Energy Design über Solar Radiation bis zu Robotik) erarbeitet, wird während seiner Lebensdauer mehr Energie erzeugen als verbrauchen. Mehr noch, es wird als aktiver Energiespender diese Energie an die umliegenden Gebäude abgeben: Als Teil eines Clustersystems wird es mit diesen verbunden sein, sodass ein gegenseitiger Austausch bzw. ein Teilen stattfinden kann. Die technologische Innovation wird so zu einer sozialen Interaktion. Das Gebäude als Prototyp eines Stromnetzes der Zukunft!
Die Bauherren, die Bankiersfamilie Marxer aus Vaduz, gaben den Auftrag zu einem zukunftsgewandten, nachhaltigen Gebäude. falkeis.architects (2011 als Sieger aus dem international ausgeschriebenen Wettbewerb hervorgegangen) nahmen das visionäre Ansinnen auf und führten es mit großer, ungeahnter Konsequenz weiter: „Das forschungsbasierte Projekt active energy building geht von einem umfassenden Nachhaltigkeitsbegriff aus, der die gesamte Gebäudestruktur betrachtet und in seiner Eigenlogik formgenerierend wirkt. Dies gilt sowohl für die Ausformulierung des Baukörpers als auch für die Konstruktion des Tragwerks; von der Entwicklung der Energietechnik bis hin zur Gestaltung der Innenräume“, erklären die Architekten. Im Fokus steht dabei ein langfristiges Ziel, nämlich ein Gebäude zu realisieren, das die Standards bzw. Vorgaben zur Klimaneutralität 2050 erfüllt, was im Klartext bedeutet, den CO2-Ausstoß von Bauten über den gesamten Lebenszyklus hinweg so gering wie möglich zu halten bzw. gegen Null zu führen. Denn, so die Fakten: Unsere Städte sind zur Zeit für 75 Prozent des Weltenergiekonsums verantwortlich, 80 Prozent des von Menschen produzierten CO2-Anteils werden hier generiert.

Die Aggregation von Zellen als Vorbild

Wie wird das neue Haus nun zum aktiven Energiespender, wie materialisiert sich das Bekenntnis zur umfassenden Nachhaltigkeit? Zunächst: Dass, das Gebäude ausschließlich durch erneuerbare Energieformen versorgt wird, versteht sich von selbst. Geothermie bildet die Basis, ergänzend wirkt Solarenergie. Für die Aufnahme der hochkomplexen integrierten Energietechnik wurde, so die Architekten, ein hochfunktionales leichtes Tragwerk entwickelt, dessen Geometrie auf natürlichen Strukturen, wie sie z.B. bei der Aggregation von Zellen entstehen, basiert. Ein mathematischer-Algorithmus bildete die Grundlage zur Berechnung der dreidimensionalen Tragstruktur, ihre bauliche Umsetzung fanden diese in einem Skelettbau aus Ortbeton-Geschossplatten und V- und A-förmigen Fertigteil-Stützen. Diese Art von Konstruktion gewährleistet auch eine höchstmögliche Grundrissflexibilität des Wohnhauses (12 Wohnungen mit einer Gesamtnutzfläche von rund 3.200 Quadratmetern sind darin untergebracht) während seiner gesamten Nutzungsdauer – ebenso ein wesentlicher Anspruch an eine nachhaltige Gebäudekonstruktion.

Eine lokale Solarenergieanlage

Im Grunde funktioniert das High-tech-Wohnhaus mit seiner kontinuierlichen Energieerzeugung und -speicherung wie eine Solarenergieanlage. Kurz gefasst bedeutet das: Aktiv Energie erzeugt wird auf der Südseite des Hauses und auf den Dachflächen. Hier wird mit bis zu zwölf Quadratmeter großen Photovoltaikflächen die Sonne eingefangen. Um den Ertrag der Photovoltaikanlage möglichst effizient zu halten, so erklären die Architekten, wurde ein Nachführsystem mit einem gebäudeintegrierten Solar-Tracker entwickelt, das – man erkennt den Umfang der Forschungsarbeit – auf einem astronomisches Programm basiert. Somit kann die Solarstrahlung präzise errechnet werden. Zusätzlich werden in das Steuerungssystem der Anlage aber ebenso Daten einer Wetterstation eingespeist. Die Ost- und Westseiten des Gebäudes hingegen unterstützen die Klimaregulierung des Hauses und sind mit Klimaflügeln ausgestattet, die in ihren stromlinienförmigen Profilen nicht Wasser, sondern das sogenannte Phase Change Material (PCM) führen: Ein auf Parafinöl basierender Stoff mit einer fünffach so hohen Speicherfähigkeit wie Wasser. Diese Erfindung ist bereits (entwickelt in Kooperation mit der Hochschule Luzern) patentiert, wie so viele Innovationen, die im Rahmen des Active Energy Buildings erarbeitet wurden. Ein Haus wie ein lebender Organismus: leistungsfähig, komplex, perfekt – ein faszinierendes Wunderwerk.
Eine ausführliche Projektreportarge folgt in architektur.aktuell, Heft Jänner/Februar 2018

Austrian Cultural Forum New York, 11th Floor Loft
11 East 52nd Street, New York
Noch bis zum 22. Jänner 2018
http://www.acfny.org
www.falkeis.com