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Panorama Forschungsgruppe baut das Haus der Zukunft
Mehr Welt Panorama Forschungsgruppe baut das Haus der Zukunft
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22:10 23.07.2010
Von Dirk Schmaler
Prima Klima für die Zukunft: Jedes Zimmer in diesem einzigartigen Raumklima-Versuchshaus hat eigene Fassaden, Lamellen- und Lüftungstechnik. Quelle: Handout

Hier sind sie der Sonne ein bisschen näher. Im oberbayerischen Holzkirchen, 700 Meter über dem Meeresspiegel, führen Andreas Holm und seine Kollegen einen nicht enden wollenden Kampf gegen die Welt da draußen. Vor allem gegen die Hitze. Dafür hat die Forschungsgruppe vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik in dem Ort südlich von München ein besonderes Haus gebaut. Es ist dreigeschossig, die schmucklose Fassade besteht aus großen Quadraten, die die Wissenschaftler bei Bedarf austauschen können. Der Physiker Holm und die anderen Fraunhofer-Wissenschaftler arbeiten hier an dem Haus der Zukunft.

Dabei geht es längst nicht mehr nur um genug Tageslicht, gut gedämmte Wände und energiesparendes Heizen. Es geht auch um Gerüche, um Wohlbefinden – und vor allem um ein Problem, für das in diesen Tagen wohl viele gern eine Lösung gehabt hätten: die Kunst, ein Gebäude auch im Hochsommer angenehm kühl zu halten. „Das Thema Kühlung wird immer wichtiger“, sagt Holm, der die Abteilung Raumklima des Instituts leitet. Mit Hunderten Messgeräten und unzähligen Versuchsreihen testet er verschiedene Materialien und Raumsituationen. Die Grundfrage lautet: Wie baut man ein wetterfestes Haus der Zukunft? Wie schafft man es, dass ein Gebäude nicht nur im Winter nicht auskühlt, sondern sich auch im Sommer nicht aufheizt? Oder technischer: „Wir suchen immer wieder das Optimum aus Verschattung, Steuerungstechnik und Geometrie bei unterschiedlichen Nutzungsszenarien.“

Bisher war die Sache für Laien klar: Der Winter galt landläufig als lebensfeindlich, energiehungrig und teuer. Sommer hingegen sind freundlich, angenehm – und günstig. Jahrzehntelang haben sich Architekten, Ingenieure und Klimaschützer hierzulande deshalb darauf konzentriert, die Heizkosten zu reduzieren. Teure Förderprogramme zur Wärmedämmung wurden angekurbelt, und mit jedem Sommertag mehr freuen sich Hausbesitzer, dass sie Heizkosten sparen. Alles richtig. Und doch nur die halbe Wahrheit.

Denn auch die Hitze hat ihren Preis – das lässt ein Rekordsommer wie in diesem Jahr spüren. Bürogebäude brauchen mittlerweile „oft mehr Energie zum Kühlen im Sommer als zum Heizen im Winter“, heißt es in einem Bauleitfaden vom bayerischen Umweltamt. Unvorstellbare 20 Prozent des gesamten deutschen Strombedarfs entfällt bereits heute auf Lüftungs- und Klimaanlagen in Büros und Verwaltungsgebäuden.

Ausgerechnet die intensive Wärmedämmung trägt daran eine Mitschuld: Die Wärme kann nicht mehr entweichen. Aber auch die vielen Glasfassaden und die vielen Wärmequellen wie Licht und Computer tun ein Übriges. Große Städte heizen sich regelrecht auf, weil die Klimaanlagen der Gebäude surren, um es wenigstens innen kühl zu halten. In New York ist vor ein paar Wochen sogar der Strom ausgefallen, weil die vielen Strom fressenden Kühlsysteme das Energienetz in die Knie zwangen. Und auch in Deutschland nimmt der Bedarf an Klimaanlagen zu. Etliche Baumarktketten meldeten in den vergangenen Wochen bereits Lieferengpässe. Und das ist wohl erst der Anfang.

„Es kommen höhere Investitionen für Kühlaggregate auf die Gesellschaft zu“, warnt Klimaforscher Hans Joachim Schellnhuber. Mit dramatischen Folgen: „Wenn es in Deutschland im Jahresdurchschnitt wärmer wird, sparen wir zwar Heizenergie im Winter, aber die Zusatzkosten für die Kühlung wiegen dies auf – wir gewinnen in dieser Hinsicht nichts.“

Wenn man den Klimaforschern glaubt, waren die heißen Wochen nur ein Vorgeschmack auf das, was uns in Zukunft erwartet. Auch wenn der vergangene Winter hierzulande außerordentlich kalt war und die Wirtschaftskrise das Klimaproblem von der Agenda verdrängt hat, schreitet der Klimawandel voran – samt Erderwärmung und extremeren Wetterverhältnissen. Die Aussicht ist ungünstig: Winter können zwar auch zukünftig noch energieintensiv und teuer werden, aber Sommer werden es nun zunehmend auch. Das Land ist darauf schlecht vorbereitet, nicht nur in der Architektur.

In Gärten von der Nordsee bis zu den Alpen verdorren die Pflanzen, intelligente Bewässerungssysteme waren für Normalbürger bisher nicht nötig. Der Asphalt der Autobahnen schmilzt dahin, die Hitze hebt die Betonplatten an und verursacht Blasen. Dabei hatte noch vor wenigen Monaten der Winter für Millionenschäden durch Frost gesorgt. ICE-Züge, einst als Meisterleistung deutscher Ingenieurskunst gefeiert, verwandeln sich in Saunen, in denen Menschen kollabieren, weil es den Klimaanlagen bei 32 Grad zu heiß wird. Die Zugbauer haben schlicht nicht mit solchen Temperaturen gerechnet. Auch den Stromerzeugern bereitet Hitze sorgen. Die Atomkraftwerke in Brokdorf an der Elbe und an der Unterweser nahe Rodenkirchen mussten schon kurzzeitig gedrosselt werden, weil das Wasser aus den Flüssen so warm geworden war, dass es nicht mehr ausreichend kühlt. Alles wegen ein paar Grad mehr.

Auch die Wirtschaft ächzt. Jedes zweite Unternehmen spürt die Auswirkungen der hohen Temperaturen in den vergangenen Wochen – nicht nur am gesteigerten Strombedarf für die Klimaanlagen. „Jeder fünfte Befragte berichtete, dass die Betriebsabläufe durch die hohen Temperaturen beeinträchtigt sind“, sagt Peter Bartels von der Wirtschaftsberatung PricewaterhouseCoopers, die in dieser Woche eine Blitzumfrage unter mittelständischen und großen Unternehmen durchgeführt hat. Die Folge: sinkende Produktivität, höhere Krankenstände, längere Maschinenstillstandszeiten aufgrund von hitzebedingten Reparaturen.

Auch hier sind Architekten und Physiker wie Holm gefragt, damit die Kälte die Arbeit möglichst wenig belastet. Die Wissenschaftler arbeiten an Konzepten, die das Wetter nicht nur für den Moment erträglich, sondern auch langfristig ökologisch wie ökonomisch bezahlbar zu machen. „Unser erstes Ziel ist es, dass sich die Räume gar nicht erst aufheizen“, sagt Physiker Holm. Eine schwierige Aufgabe, für die es kein Allheilmittel, sondern vielmehr Tausende Kleinigkeiten zu beachten gibt, die in dem Versuchshaus detailliert gestestet werden. Dazu gehören intelligente Neigungen der Gebäudefronten zur Sonne und entsprechende Regeltechniken. Auch eine geschickte Aufteilung der Fenster und der Einsatz der richtigen Materialien für die Fassade können die Solarstrahlen abhalten. Moderne Spezialgläser beispielsweise halten die Sonnenstrahlen draußen, sorgen aber dennoch für viel Tageslicht. Spezielle Außenrollos und Lamellen werden nach Ansicht von Experten sogar bei Wohnhäusern in Zukunft immer öfter zur Grundausstattung gehören – ein bisschen Toskana zwischen Alpen und Nordsee.

Allein wird jedoch all das gerade bei großen Gebäuden in Zukunft kaum reichen. Wie bei der Stromgewinnung setzen deshalb auch die Bauingenieure aus Holzkirchen auf regenerative Techniken. Statt stromintensive Klimaanlagen zu verbauen, nutzen Architekten immer häufiger das kühle Erdreich, das Grundwasser oder die Nachtluft, um an heißen Tagen für angenehme Temperaturen in Büros und Wohngebäuden zu sorgen.

Die Wissenschaftler aus Oberbayern machen sich auch die Sonne selbst zunutze – sie richten sie gewissermaßen gegen sich selbst. „Wir setzen mit Solarkollektoren oder Photovoltaikanlagen am Haus erzeugte Energie ein, um damit für die nötige Kühle im Haus zu sorgen“ erklärt Holm. Eine kühlende Sonne. Und wenn die mal nicht scheint? Kein Problem.

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