Schwimmstadion in Peking: Die Kunststoff-Fassade absorbiert Sonnenstrahlen und spart Energie (Foto: Vector Foiltec)

Graue Wände sind dumm. Die Zukunft gehört intelligenten Fassaden

21.06.2011, 9:23 Uhr

Das muss man sich mal auf der Zunge zergehen lassen: Um Büros und Wohnungen im Sommer zu kühlen, verbrauchen Klimaanlagen die gleiche Strommenge, die jährlich in einem Atomkraftreaktor erzeugt wird. Kein Wunder, werden doch Häuser heute immer noch aus Stein, Mörtel und Putz gebaut. Womit denn sonst, fragen Sie? Ganz klar: mit intelligenten Fassadensystemen. Mauern sind inzwischen als dumme Dämmung verschrien: Sie können zwar Energie speichern, lassen aber weder Wärme durch, noch reagieren sie auf das Wetter. Im Idealfall sollte eine intelligente Fassade das Haus bei fallenden Temperaturen mollig warmhalten und bei großer Hitze beschatten, es wenn nötig lüften und beleuchten.

Dass ausgerechnet die Fassade intelligent sein sollte, liegt auf der Hand, schließlich stellt sie bei jedem Gebäude den Kontakt zur Außenwelt her. Ideen, um aus den dummen Mauern mitdenkende Gebäudehüllen zu machen, gibt es viele. Wer erinnert sich nicht an die Olympischen Spiele 2008 in Peking und das blau strahlende, blasenartige Schwimmstadion. Für den Bremer Folienspezialisten Vector Foiltec war es ein wichtiges Prestigeobjekt und zeigte der ganzen Welt eindrucksvoll, wie moderne Fassaden aus intelligenten Kunststoffen aussehen können. In Peking diente die Hülle mit Hightechplastik vor allem als Hingucker mit Wow-Effekt, schließlich konnte das Schwimmstadion in über 1500 Farbschattierungen leuchten. Ganz nebenbei absorbierte die Fassade Sonnenenergie und reduzierte die Energiekosten um rund zehn Prozent.

Nicht ganz so bunt, aber ebenfalls ziemlich intelligent wirkt die amorphe, wolkige Fassade des Klimahauses in Bremerhaven. Drinnen erleben die Besucher der Ausstellung unterschiedliche Klimazonen der Erde, draußen sorgt Hightech für die Heizung und Belüftung. Das Dach ist mit Sonnenkollektoren bestückt und das Gebäude selbst ruht auf 500 geothermischen „Energiepfählen”, die 25 Meter tief im Boden stehen und deren über 21 Kilometer Kunststoffrohre nach dem Wärmetauscherprinzip im Winter heizen und im Sommer kühlen.

Klimahaus Bremerhaven: natürliche Belüftung und gewölbte Glasscheiben (Foto: Klimahaus Bremerhaven 8° Ost)

Glas ist zumindest in der Architektur von Bürogebäuden altbekannt. Alles wirkt luftig, transparent, sonnig. Allerdings verbinden die meisten Menschen, die in gläsernen Büros arbeiten müssen, diesen Werkstoff vor allem mit unerträglicher Hitze und schweißtreibenden Sommern. Ideal wäre ein Glasbaustoff, der ohne zusätzliche Kühlung oder Verdunklung für angenehmes Klima sorgt. Gibt’s nicht? Doch! Das Schweizer Unternehmen GlassX in Zürich stellt intelligente Glasfassaden her. Durch ins Glas integrierte Prismen wird das Sonnenlicht nur im Winter an die Innenräume weitergeleitet, wenn das Licht flach auf die Wände trifft. Im Sommer werden die Räume stattdessen durch Reflexion gekühlt. Das Wunderglas kann – ähnlich einem Taschenwärmer – sogar Energie speichern. Wenn die Sonne scheint, verflüssigt sich ein in das Glas eingelagertes Salzhydrat und gibt die so gespeicherte Wärme nach Einbruch der Dämmerung wieder ab.

Auch die Zukunft der Fassade sieht rosig aus – oder besser gesagt tulpig. Julian Eberhart und David Gautrand von der Technischen Universität München haben sich für ihr Forschungsprojekt mit dem schönen Namen „Bloom” die Bionik zunutze gemacht, also die Natur zum Vorbild genommen. Genauer: eine Tulpenblüte. Bei steigender Temperatur wölben sich Tulpenblätter nach außen. Wird es kalt, schließt sich die Blüte. Ähnlich funktioniert „Bloom”. Eberhart und Gautrand entwickelten eine Häuserfassade, die aus vielen, rasterförmig angeordneten künstlichen Tulpenblüten besteht. Diese sollen völlig autonom, und ohne zusätzliche Energiezuführung, die Gebäudehülle beschatten, wenn es notwendig ist.

Das Prinzip ist so simpel wie genial: Heizt die Sonne kräftig, erkennen das thermoreaktive Werkstoffe im Innern der eingeklappten Tulpenblüten und fahren den Schirm aus. Das Gebäude selbst liegt dann im Schatten. Sinkt die Temperatur, werden die einzelnen Blüten wieder zusammengeklappt, sodass mehr Sonnenlicht und damit Wärmeenergie auf die Fassade trifft. Da jede Blüte autark arbeitet, ergibt sich der interessante Effekt einer lebendigen Fassade: Selbst eine Wolke, die einen Schatten auf einen Teil des Gebäudes wirft, soll eine entsprechende Reaktion in dem Teil der Fassade hervorrufen, der im Schatten liegt. Bisher ist „Bloom” nur ein Konzept, konnte 2010 aber schon mal den ersten Platz beim Cloudscap.es-Wettbewerb erringen, bei dem innovative Fassadenkonzepte prämiert wurden. Man darf also gespannt sein, wie sich unsere Häuserwände in den kommenden Jahren verändern werden.

Christian Mascheck