Nullenergieturm - 68 Stöcke Hochhaus ohne Energie?
Wenn jemand behauptet, ein Null-Energie-Haus bauen zu können, klingt das ambitioniert, aber machbar. Wenn es sich jedoch um ein 68-stöckiges Hochhaus mit entsprechendem Energiebedarf handelt, so wundert sich der Laie
Der Fachmann staunt, wenn ein solcher 322 Meter hoher, verglaster Turm in Dubai entstehen soll, trotz des ortsüblich hohen Energiebedarfs bei der Gebäudekühlung. Doch genau ein solches Gebäude wird es in Bälde am Golf geben. Die deutsche DSPlan AG, Teil der Drees&Sommer-Gruppe, plant derzeit den Burdsch al-Taka (Burdsch = arab. Turm) nach Entwürfen des Dortmunder Architekten Eckhard Gerber. Die technische Gebäudeausstattung beinhaltet zahlreiche bekannte Elemente zum Energiesparen und zur Energiegewinnung. Doch das wichtigste Element, die Kühlung eines großen, verglasten Gebäudes bei Außentemperaturen von bis zu 55 Grad Celsius, hat nichts mit Hightech zu tun, sondern mit Traditionen.
Michael Bauer, Vorstand von DS-Plan, erklärt das Prinzip: "Die Stuttgarter Energiemanager von DS-Plan, einem Expertenteam der Drees&Sommer-Gruppe, sind für die gesamte technische Planung verantwortlich und haben ein zukunftsweisendes Energiekonzept entwickelt: Als Vorbild für die Raumkonditionierung dienen historische persische Windtürme. Bei diesen Windtürmen wurde die Bauform so gewählt, dass kühle Nordwinde aufgefangen und durch das Gebäude geleitet werden, während warme Südwinde eine Durchströmung verhindern. Die Ingenieure von DS-Plan übertrugen diese Philosophie auf ein modernes Gebäude- und Fassadenkonzept, indem immer nur die leeseitigen Fassaden geöffnet werden und so die Abluft durch natürliche Kräfte abgeführt wird. Der Energieturm bedient sich somit entsprechend dem historischen Vorbild rein natürlicher Klimatisierungstechniken."
Seit Jahrhunderten sind in Persien die Vorbilder für den Burdsch al-Taka, die Windtürme (Badgir, pers. Windfänger), ein fester Bestandteil der Architektur. Dies hat jedoch weniger ästhetische Gründe. Vielmehr kühlen diese Türme die Häuser und ersetzen so Klimaanlagen, ohne Energie zu benötigen. Diese Technik brachten persische Kaufleute schon vor Generationen in das Gebiet der heutigen Vereinigten Arabischen Emirate. Einige dieser Gebäude sind heute noch am Ufer des Creek in Dubai zu sehen. Die Windtürme haben verblüffende Eigenschaften. Sie reichen von den untersten Räumen eines Gebäudes bis weit über das Dach hinaus. Hat der Badgir statt der üblichen zwei bis vier Luftkanäle nur einen, heißt er Malqaf. Durch die Höhe des Turms wird der Kamineffekt bestimmt. Je höher, desto stärker der Zug.
Dies gilt vor allem, wenn nachts bei Windstille im Gebäude eine höhere Temperatur herrscht als in der Außenluft. Die warme Luft im Inneren wird durch den Kamineffekt nach außen gezogen und durch die anderen, zumeist in Bodennähe gelegenen, Öffnungen des Gebäudes strömt kühle Nachtluft ein. Hierdurch werden auch die Wände gekühlt, die als Temperaturpuffer wirken. Weht hingegen Wind, kommt dieser durch den Staudruck angetrieben durch die Luvseite des Badgirs. Wenn im Laufe des Morgens die Außentemperatur steigt, lassen sich die Öffnungen des Badgirs verschließen, um die gespeicherte Kühle zu stauen. Steigt gegen Mittag die Temperatur der Außenmauern über die der Innenluft, erwärmt sich die Luft nahe der Wände zuerst und steigt nach oben, um durch den Badgir abgeführt zu werden. Bei einem echten Badgir - im Gegensatz zum Malqaf - kann nun bei aufkommendem Wind die Luft durch den Luftkanal an der dem Wind zugewandten Seite (Luv) einströmen, die Raumluft abkühlen und Wärme mitnehmend durch den entgegengesetzten Leekanal ausströmen.
Dieses Phänomen wird durch den Bernoulli-Effekt noch verstärkt. Neben der reinen Kühlung der Luft unterstützt der Luftstrom auch bei Mensch und Tier im Haus die Wärmeabfuhr des Körpers durch Transpiration. Durch die durch den Luftstrom entstehende Verdunstungskälte kühlen auch die Körper ab. Durch den gleichen Effekt wird die Raumluft befeuchtet, indem häufig Springbrunnen in den Luftstrom gebaut werden. Es gibt zudem noch viele Kombinationsmöglichkeiten für den Badgir - etwa auch die Variante, dass der Turm abseits des Hauses steht. Er ist dann durch im Erdreich verlaufende Luftkanäle mit diesem verbunden. Die Luftkanäle verlaufen in diesem Fall zumeist synchron mit Bewässerungskanälen, was einen weiteren Kühleffekt zur Folge hat. Diese und weitere Kombinationsmöglichkeiten zeigen, wie alte Traditionen nicht nur ein kühles, sondern auch ein gesundes Raumklima schaffen - ohne jeglichen Einsatz von künstlicher Energie. Sonne und Wind, Tag und Nacht reichen aus.
Was derzeit noch arabische Avantgarde ist, dürfte gleichzeitig der Beginn eines Trends sein. Regionen, die aufgrund der klimatischen Bedingungen einen besonders hohen Energieverbrauch nach sich ziehen, sind natürliche Ausgangsbasen für solche Trends. Dass die Zentrale von Drees&Sommer in Stuttgart auch nach dem Windturmprinzip klimatisiert wird, zeigt, dass der Trend auch schon in Europa erste Freunde hat. Und das wirft die Frage auf, wie lange es noch dauert, bis persische Tradition zum Ärgernis österreichischer Energieversorger wird.
