IBA Smart Material Haus

Nominiert – Energiehaus des Jahres 2013

IBA Smart Material Haus

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Das Ernten und Speichern von Energie ist der Grundgedanke hinter dem Mehrfamilienhaus von Michael Ziller. Der Münchner Architekt hat den fünfstöckigen Bau im Rahmen der Internationalen Bauausstellung (IBA) konzipiert. Das „Smart Material House“ erntet Energie über PV-Module an den Balkonbrüstungen und über Spezialvorhänge an den Fensterfronten. Über Solarthermie-Module auf dem Dach wird fast der gesamte Warmwasser- und Heizungsbedarf gedeckt.

Bei vielen Menschen hängen Blumenkästen am Balkon. An Michael Zillers Haus hängt gleich ein ganzes Stück Garten. Mehr als ein Dutzend mit Kletterhortensien begrünte Rahmen schmücken die Ost- und Westseiten des vom Münchner Architekten konzipierten Mehrfamilienhauses in Hamburg-Wilhelmsburg. Die vertikalen Grünflächen spenden den Bewohnern im Sommer Schatten – und machen das Gebäude optisch unverwechselbar.

 „Das Ernten und das Speichern von Energie waren für mich die zentralen Überlegungen“, sagt der 48-jährige über sein „Haus der Zukunft“. „Es wird ein Umdenken geben: Wir werden wegkommen von zentral gewonnener Energie zu mehr lokaler Energie. Zu einem Stück weit Autarkie“, so der Architekt.

Mit dem fünfstöckigen Gebäude möchte der Münchner eine Antwort geben auf die Frage, wie dezentrale Energieversorgung auch in Mehrfamilienhäusern mit Eigentumswohnungen umgesetzt werden kann – und welche konkreten Maßnahmen und Materialien dazu beitragen können. Mit seinen Überlegungen ist er nicht allein: Zillers Wohnhaus steht auf einem Gelände der Internationalen Bauausstellung (IBA), die ein Showcase „zum Anfassen“ für Architekten und Stadtplaner aus aller Welt sein soll. Mehr als 30 Architekturbüros bewarben sich in einer Ausschreibung im Jahr 2009 mit einem Konzept zum Thema „Smart Material Houses“ bei der IBA. Drei davon schafften den Sprung vom Reißbrett in die Realität, darunter auch das von Ziller mit den Fassadenelementen, die Energie „ernten und speichern“ können.

Die schattenspendenden „hängenden Gärten“ sind zwar das sichtbarste Element, jedoch keineswegs die einzige Besonderheit des 14-Parteien-Gebäudes. Gezielt nutzt der Architekt das auf der Südseite einfallende Licht: Die Balkonbrüstungen sind mit Photovoltaik-Elementen behangen, Attika und Dach sind mit Solarthermie-Platten verkleidet. Während die Balkone so den Strom für die Bewohner „ernten“, erzeugt das Dach die Wärme für Heizung und Wasser. Die Photovoltaik-Module liefern jährlich ca. 3.500 Kilowattstunden. Davon werden etwa 20 Prozent für die Haustechnik verwendet, der restliche Strom wird ins Netz eingespeist oder kann für die angegliederte hauseigene E-Mobil-Schnellladestation verwendet werden. Die Bewohner betreiben auch ein eigenes Car-Sharing-System mit Elektroautos.

Die angesprochenen Solarthermie-Module auf dem Dach kommen auf eine jährliche Leistung von 42.000 Kilowattstunden, was den prognostizierten jährlichen Gesamtverbrauch des Haus von 14.500 kWh für Heizung und 35.500 kWh für Warmwasser (insgesamt 50.000 Kilowattstunden) schon sehr nahe kommt.  Tatsächlich wird nur ein Drittel der durch die Solarthermie „geernteten“ Wärme (17.000 kWh) direkt für diese Prozesse verwendet. Sie werden in den Sommermonaten, in denen eine Heizfunktion nicht notwendig ist, einem zentralen Speicher  im Erdgeschoss zugeführt, der auch die Energie der Photovoltaik-Anlage aufnimmt. Knapp 16.000 Solarthermie-Kilowattstunden, die zum Zeitpunkt ihrer Entstehung gerade nicht benötigt werden, werden ins öffentliche Nahwärmenetz eingespeist. Die restlichen 9.200 werden durch Luftzirkulation und Speicherbetrieb „verschluckt“.

An den Fensterfronten der Wohnungen ließ Ziller neuartige Phase-Change-Material-Vorhänge (PCM) aufhängen, die zum Komfort im Gebäude beitragen. Diese lichtbremsenden Vorhänge sind ein Prototyp, der für extra für das Gebäude entwickelt wurde. Ihre kapselförmigen PCM-Kammern bewegen sich stets zwischen festem und flüssigem Zustand, speichern die durch Sonneneinstrahlung einfallende Wärme während des Tages und geben sie nachts wieder ab. Dem gleichen Prinzip folgen auch handelsübliche Taschenwärmer. Der Vorteil: In der Übergangszeit bleibt der Raum an warmen Tagen angenehm kühl, abends und nachts wird Wärme jedoch wieder abgestrahlt. In den Wohnungen sorgt ein dezentrales Lüftungssystem mit zwei vertikalen Schächten für gute Luft: Ein Schacht führt frische Luft vom Dach in die Wohnungen hinein, ein zweiter führt die verbrauchte Raumluft wieder aus dem Gebäude hinaus.

Zusätzlich zum Energiekonzept hat sich Michael Ziller auch Gedanken darüber gemacht, wie Wohnungen und Räume sich verändernden Lebenssituationen anpassen können. Nicht tragende Wände können umgebaut und verschoben werden, dass Räume und Wohnungen an neue Lebensabschnitte angepasst werden –  beispielsweise, wenn aus einer Paarwohnung eine Familienwohnung wird und ein zusätzliches Zimmer benötigt wird.

Nicht nur aus diesem Grund waren alle 14 Wohnungen im „Smart Materials“-Haus verkauft, bevor der Grundstein gelegt wurde. Aufgrund von Subventionen aus den Töpfen der IBA und des „Hamburger Klimaschutzkonzepts“ konnte der Quadratmeterpreis für die Wohnungen begrenzt werden.

16 Monate dauerte der Bau des Hauses. Dabei beliefen sich die Baukosten auf insgesamt fünf Millionen Euro, knapp 2500 Euro pro Quadratmeter Wohnfläche. Im Mai dieses Jahres wurden die Schlüssel an die Eigentümer übergeben. Ein Jahr lang werden Energieverbrauch und –produktion von der TU Braunschweig aufgezeichnet und anschließend zusammengefasst. So erhofft man sich Aufschlüsse über die Alltagstauglichkeit des Zusammenspiels aus Materialien und Maßnahmen. Währenddessen hat Michael Ziller bereits den Grundstein für ein zweites Haus dieser Art – diesmal jedoch in Holzbauweise – in seiner Heimatstadt München gelegt. Die Nachfrage nach dem Haus der Zukunft ist groß.

von Lukas Kirchner

Fotos: Johannes Arlt