Ökologischer Bauen

Dr.-Ing. Jan Wurm, Leiter Research & Innovation Europe, Arup
Foto: Michel Buchmann

Die Urbanisierung schreitet mit hohem Tempo voran. Nach Prognosen der UN werden 2050 rund zwei Drittel aller Menschen in Städten leben – rund 2,5 Mrd. Menschen mehr als heute. Doch angesichts Klimawandel, Ressourcenknappheit und dem Verlust der biologischen Vielfalt muss dringend ein Umdenken bei der Gestaltung der gebauten Umwelt stattfinden. So wie bisher, da sind sich alle Experten einig, kann in Zukunft nicht mehr gebaut werden. Wir brauchen einen Paradigmenwechsel – und zwar dringend. 

Verstärkt durch die Klimabewegung hat zwar ein Umdenken und teilweise auch ein Umlenken begonnen. Allerdings reicht es nicht aus, weniger umweltschädlich zu bauen und damit die negativen Auswirkungen zu minimieren. Wenn wir unsere Ökosysteme erhalten und stärken wollen, müssen wir den menschlichen Lebensraum als Teil des natürlichen Lebensraums begreifen. Erst dann entsteht ein ökologischer Gewinn. Damit dies gelingt, sollten wir weniger in kurzfristigen Renditen und stärker in ökologischen Mehrwerten denken. Dies erfordert eine noch stärkere interdisziplinäre Zusammenarbeit. Neben umfangreichem Wissen aus Umwelt-, Ingenieur- und Naturwissenschaften stehen uns dabei vermehrt auch digitale Tools zur Verfügung, mit denen wir die Wechselwirkungen mit dem Ökosystem bereits in der Entwurfsphase eines Gebäudes simulieren können.

Wie werden Städte für alle lebenswert?

Das Architekturforschungslabor Animalesque schlägt neue Wege des Denkens und Planens vor, die uns helfen, ein artenübergreifendes Zusammenleben auf der Grundlage von Gegenseitigkeit anstelle von Dominanz und einseitiger Ausbeutung zu etablieren. Dieser Ansatz wird bereits von einigen Planern bei Quartiers- und Projektentwicklungen umgesetzt. So skizziert die Konzeption für das neue Schumacher-Quartier auf dem Areal des ehemaligen Flughafens Tegel wie Brut- und Nistplätze für Vögel integriert werden können. Das Modellvorhaben orientiert sich an dem Konzept des „Animal-Aided Design“, das die Bedürfnisse einer Vielzahl von regionalen Tierarten, wie Nachtigall, Haussperling, Turmfalke oder Fledermaus, in die Planung von Freiräumen, Freiflächen, Fassaden und Dächer integriert. 

Die fortschreitende Urbanisierung hat zu einem dramatischen Verlust der biologischen Vielfalt geführt. Laut aktueller Studien ist bereits ein Drittel aller Insektenarten vom Aussterben bedroht. Architekten, Ingenieure und Stadtplaner sind hier gleichermaßen gefordert, mit neuen Ansätzen gegenzusteuern, die natürliche Systeme in den Vordergrund stellt. Im Prinzip geht es darum, die Lebensräume von Menschen, Tieren und Pflanzen wieder als ein zusammenhängendes Ökosystem zu verstehen. Regeneratives Design kann hier Wege aufzeigen, wie das komplexe Konstrukt Stadt wieder in die ökologische Balance kommt. Der Schlüssel zu einer regenerativen Stadtgestaltung liegt in der disziplinübergreifenden Kollaboration und Kooperation – nicht nur zwischen Architekten, Designern und Ingenieuren, sondern auch mit Ökologen und Wissenschaftlern.

Was kann regenerative Planung leisten?

Es geht nicht darum, weniger, sondern anders zu bauen: weg vom ressourcenintensiven Bauen und hin zu regenerativem Bauen. Dabei soll die gebaute Umwelt so gestaltet werden, dass sie sich gemeinsam mit dem sie umgebenden, natürlichen Lebensraum entwickelt. Ein beeindruckendes Beispiel hierfür ist die vom Architekturbüro Lava entwickelte Vision für die Masdar Plaza in Abu Dhabi. Um das 31.000 m² große Stadtzentrum trotz des Wüstenklimas ganzjährig für die Bewohner nutzbar zu machen, wurde angedacht, das Herzstück der Öko-City mit 50 Solar-Sonnenschirmen zu versehen. Sie sollen den Platz nicht nur verschatten und kühlen, sondern mit den an ihrer Oberseite angebrachten Solarpanelen die Energie für die angrenzenden Gebäude erzeugen. Komplettiert wird das Gesamtkonzept der Masdar Plaza durch unterirdi­sche Wasserspeicher, Gemüse- und Früchteanbau auf den Dächern, 100 % Recycling sowie effiziente Wassernutzung und -aufbereitung. Insgesamt also ein Planungsansatz, von dem die gebaute und die natürliche Umwelt profitieren. 

Pilze als Ziegel von morgen?

Der Einsatz von Biomaterialien kann bei der Entwicklung regenerativer, urbaner Ökosysteme einen wichtigen Beitrag leisten. Der stetig steigende Marktanteil des Holzbaus zeigt, dass Investitionsentscheidungen zunehmend vom Leitbild der Klimaneutralität beeinflusst werden. Die holzverarbeitende Industrie bezieht ihre Ressourcen zu einem großen Teil aus Wäldern, die in Monokultur bewirtschaftet werden und durch den Klimawandel, Umwelt­belas­tungen und vielerorts auch durch Schädlingsbefall geschwächt sind. Um die Regenerationsfähigkeit der Wälder zu verbessern, ihre ökologische Funktion als CO₂-Senke und Habitat vieler Pflanzen- und Tierarten zu stärken, müsste nach Meinung vieler Forstwissenschaftler trotz steigender Nachfrage der forstwirtschaftliche Nutzungsdruck gesenkt werden. Dies wird nur mit einem deutlich geringeren Holzeinschlag möglich sein. Deshalb ist es wichtig, die Nutzung von anderen Biomaterialien, die aus schnellwachsenden Pflanzen und organischen Abfällen lokal gewonnen werden, zu erforschen.

Hy-Fi-Tower auf dem Gelände
des MoMA PS1 in New York
Foto: Arup

Gemeinsam mit David Benjamin und Ecovative haben wir 2014 mit der Installation des Hy-Fi-Tower in Brooklyn das Potential von Pilz-Mycelium aufgezeigt. Der 15 m hohe Turm wurde aus 10.000 Mushroom-Bricks gefertigt. Durch die Kultivierung mit Pilz-Mycelium konnten landwirtschaftliche Abfälle in wenigen Tagen zu Bausteinen verfestigt werden. Dichte, Festigkeit und Steifigkeit lassen sich bei der Fabrikation gezielt beeinflussen. Rest- und Abfallstoffe aus den Zyklen urbaner Lebensräume können so Grundlage für urbane Bio-Loops und eine regenerative Baukonstruktion werden. An Ideen und Lösungsansätzen für regeneratives Design mangelt es nicht. Architekten, Investoren und Bauherren müssen nur den Mut haben, diese auch umzusetzen.

Im „Arup Experten“-Podcast (www.arup.com/de-de/podcasts/die-stadt-fur-morgen) diskutiert der Autor mit Tobias Wallisser von Lava und Florentin Steininger von Animalesque erfolgversprechende Ansätze einer regenerativen Stadtgestaltung.