Glücklich, wer ein neues Haus baut. Denn mit überschaubarem Mehraufwand kann man sein Heim mit all der "Intelligenz" aufrüsten, die von den Anbietern der Kommunikations- und Unterhaltungstechnik, den Küchengeräteherstellern, der Lampenindustrie und den Produzenten von Heiz- und Lüftungsgeräten für das "smarte" Heim angeboten werden. Dass all diese Apparate untereinander vernetzt sind und damit das Steuern nicht nur von Einzelgeräten, sondern des gesamten Haus-Systems möglich wird, versteht sich von selbst.
Clevere Rechner und ausgefuchste Softwareprogramme lassen keine Wünsche offen. Zu jeder Tageszeit können wir vom Arbeitsplatz aus die Raumtemperatur ändern, Rollläden rauf- und runterfahren oder die am Morgen in den Backofen gelegte Tiefkühllasagne erwärmen. So rechtzeitig, dass wir sie - wie lecker! - nach der Rückkehr in unser High-Tech-Haus am Abend gleich verspeisen können. Über unser Smartphone halten wir ständig Kontakt zur Leitzentrale unseres Eigenheims und können sekundengenau abfragen, wie viele Kilowattstunden (zu welchem Preis) wir in den vergangenen Stunden unserem Stromlieferanten abgekauft haben.
Außendämmung verbietet der Denkmalschutz
Zwar lässt sich diese Steuerungsintelligenz auch in die von der Großmutter geerbte Altimmobilie einbauen. Doch ist hier der Aufwand deutlich größer, müssen doch Schlitze geklopft und Leitungen zu den einzelnen Bausteinen des "vernetzten" Hauses gelegt werden. Der größte Nachteil des Ertüchtigens im Bestand, wie es die Fachleute nennen, ist jedoch, dass man älteren Häusern nur schwer ihren immensen Heizenergiehunger austreiben kann. Neue Fenster und eine moderne Heizung sind ein guter Anfang. Aber eine Außendämmung verbietet häufig der Denkmalschutz. Zudem hält sich die Begeisterung darüber in Grenzen, nach dem Aufkleben von etlichen Zentimeter Isolierschaum fortan durch schießschartenartige Fenster blicken zu müssen.
Diese Schwierigkeiten kennt man im Neubau nicht. "Intelligente" Niedrigenergie- und auch clevere Passivhäuser kann man mittlerweile zu Hunderten besichtigen, so dass von Planern, Architekten und Investoren mittlerweile größere Kreise geschlagen werden: Das Zauberwort heißt heute "Smart City". Nicht mehr die einzelne Liegenschaft gilt es zu optimieren, vielmehr sollen ganze Städte mit "intelligenten" Netzen überzogen werden. Und zwar will man deren Energieversorgung, die gesamte Telekommunikation, den Verkehr und den Umgang mit dem Abfall so organisieren, dass weniger Energie benötigt und die je Bürger an die Umwelt abgegebene CO2-Fracht minimiert wird und darüber hinaus die Städte sicherer werden.
Die Konkurrenz schläft nicht
Vor allem in Asien haben bereits Dutzende Gemeinden ihren Willen bekundet, sich zur Ökostadt zu entwickeln. Was im Detail darunter zu verstehen ist, variiert von Fall zu Fall. Einmal geht es lediglich darum, die Verkehrsströme zu optimieren, während an anderer Stelle eine einzige Vorzeige-Immobilie eine ganze Großstadt adeln soll. Der Gestaltungsspielraum ist so groß wie das Geschäft, das der Aufbau schlauer Städte verspricht. Von Beträgen jenseits der 100-Milliarden-Euro-Marke bis zum Jahr 2020 ist die Rede, so dass es nicht verwundert, dass Unternehmen wie Siemens, IBM, Cisco und General Electric schon begonnen haben, sich als fachkundige Anbieter zu positionieren.
Doch die asiatische Konkurrenz schläft nicht. So arbeiten die Elektronikkonzerne Hitachi, Toshiba und Fujitsu an Smart-Ciy-Konzepten. Auch Panasonic hat mit einigem PR-Rummel angekündigt, ein Öko-Musterstädtchen in Fujisawa, einer Stadt südlich von Tokio, bauen zu wollen. Auf einem brachliegenden ehemaligen Werksgelände sollen 1000 Baukastenhäuser entstehen, die vom konzerneigenen Fertighausanbieter PanaHome entwickelt und aufgestellt werden. Das Ziel geht man etappenweise an: Bis 2013 sollen die ersten 300 Häuser stehen, für die bereits Interessenten gesucht werden. Rund 500.000 Dollar werden als Preis inklusive Grundstück genannt.
Ein Zeichen setzen
Mit der Fujisawa Smart Town will Panasonic ein Zeichen setzen, hat man sich doch vorgenommen, bis zum 100. Geburtstag des Konzerns im Jahr 2018 zum umweltfreundlichsten Elektronikhersteller zu avancieren. Die Musterstadt soll dabei helfen und - ganz mustergültig - mittelfristig energieautark funktionieren. Alle Energie will man innerhalb der Gemarkungsgrenzen erzeugen, ein Ziel, das im ersten Ausbauschritt noch weit verfehlt wird. So schaffen es die Solarzellen auf den Hausdächern zwar, rund 70 Prozent des Strombedarfs der einzelnen Immobilie zu liefern. Sie versorgen vor allem die Klimageräte und eine (Luft-Wasser-)Wärmepumpe, die das von ihr erhitzte Wasser in die Fußbodenheizung einspeist. Doch ist mit der dachgestützten Photovoltaik der Energiehunger der Stadt nur zu rund 20 Prozent zu decken.
Das Gros des benötigten Stroms muss dem Netz entnommen werden, und der wird nach der Katastrophe von Fukushima ganz überwiegend durch das Verbrennen von Gas und Öl erzeugt. Denn fast alle japanischen Atomanlagen sind wegen des veränderten Sicherheitsdenkens abgeschaltet worden. Brennstoffzellen-Heizungen können diese Abhängigkeit lindern. Sie erzeugen Strom (750 Watt) und liefern Wärme (940 Watt), und das mit attraktiv hohem Wirkungsgrad. Gefüttert werden sie mit Gas. Tokyo Gas ist folgerichtig Partner im Fujisawa-Projekt. Die kleiderschrankgroßen und rund 30.000 Euro teuren Geräte (Ene Farm) liefert Panasonic - auf Wunsch.
Keine Standardausrüstung
Sie gehören nicht zur Standardausrüstung der "smarten" Häuser. Dazu sind sie zu teuer. Damit sie Abnehmer finden, bezuschusst der japanische Staat den Kauf mit jeweils 10.000 Euro, was aber nicht reicht, um damit den Preis des Netzstroms zu unterbieten. 6000 Stück will Panasonic dennoch in diesem Jahr absetzen und über Skaleneffekte den Preis weiter drücken. Damit hat es die Brennstoffzellen-Heizung in Japan (25.000 Geräte sind mittlerweile im Markt) deutlich weiter gebracht als bei uns, wo man über Feldtests noch nicht hinausgekommen ist.
Und welche Speicher haben die smarten Häuser der Musterstadt? Die (Ab-) Wärme der Brennstoffzelle wird in einem 200 Liter fassenden Boiler gepuffert. Das ist simpel. Für das schwierigere Einlagern überschüssiger Kilowattstunden hat Panasonic einen modulartig aufgebauten Batteriespeicher entwickelt, der sich aus Stacks mit jeweils 140 konventionellen Lithium-Batterien zusammensetzt, wie sie zur Stromversorgung etwa von Laptops eingesetzt werden. Jeder der rund zehn Kilogramm schweren Stacks hat ein Speichervermögen von 1,5 Kilowattstunden. Sie lassen sich beliebig stapeln. Das Know-how steckt hier in der Ladeelektronik. Die scheint man aber im Griff zu haben, hat man doch beim Tochterunternehmen Sanyo nach dieser Manier einen 1,5-Megawattstunden-Speicher aufgebaut, mit dem man durch das Einlagern von billigem Nachtstrom gutes Geld verdient.
Dass sich die Häuser in Fujisawa gleichen wie ein Ei dem anderen, scheint nicht sonderlich zu stören. Sie wollen mit ihrer "Intelligenz" überzeugen, die man vor allem bemüht, um möglichst wenig Energie zu verbraten. So sorgen Lichtsensoren dafür, dass nur die Bereiche eines Raums hell ausgeleuchtet werden, die gerade genutzt werden. Nach diesem Prinzip arbeitet auch die während der Übergangszeit auf ihren Einsatz wartende Warmluftheizung (bei kalter Witterung wird die Fußbodenheizung zugeschaltet). So wird die Couchgarnitur dann warm angeblasen, wenn es sich jemand darauf bequem gemacht hat.
Viel Gehirnschmalz steckt in den Küchengeräten, die etwa das Ausmaß der Verschmutzung der Wäsche erkennen und entsprechend das Reinigungsprogramm steuern. Infrarotsensoren merken, wann die Suppe auf dem Herd zu kochen beginnt und stoppen darauf automatisch die Stromzufuhr des Induktionsfelds. Viele Kilowattstunden ließen sich auch sparen, wenn man den Menschen das Baden (in viel und heißem Wasser) vermiesen würde. Auch diese Bemühungen zeigt man im Eco Ideas House, dem Prototyp eines Smart Homes: Der Probant sitzt auf einem Stuhl und wird, ähnlich wie das Auto in der Waschstraße, von zwei Seiten aus fest installierten Düsenkaskaden angespritzt. Man kann gespannt sein, ob sich das durchsetzt.
© picture alliance / abaca
In Masdar City soll ökologisch verträgliches Wohnen demonstriert werden. Dazu bedient man sich modernster Technik. Aber auch traditionelle, lokale Verfahren - wie der „Windturm“ - werden eingebunden.
Die Idee ist schnell beschrieben: An der Straße zwischen Abu Dhabi, der Hauptstadt der Vereinigten Arabischen Emirate, und dem internationalen Flughafen soll als Prestigeprojekt Masdar City das ultimative Muster einer High-Tech-Stadt entstehen, deren 50 000 Einwohner die Umwelt weder mit Kohlendioxid noch mit Müll belasten und die ihren Energiebedarf ausschließlich regenerativen Quellen entnehmen. Seit 2008 laufen die Arbeiten an diesem Ökoparadies. Ursprünglich wollte man für diese Märchenlandschaft 24 Milliarden Dollar ausgeben und 2018 fertig sein.
Geldmangel und ein in vielen Details nicht ausgereiftes Konzept haben die Pläne durcheinandergeworfen. Nach aktuellen Informationen sollen "nur" noch 18 Milliarden Dollar ausgegeben werden. Und vor 2025 wird man nur Einzelelemente der ersten "emissionsfreien" Stadt bestaunen können. Fertiggestellt sind ein vielfach präsentierter Häuserblock und das aus mehreren Gebäudekomplexen bestehende Masdar Institute of Science and Technology, in dem sich rund 150 Studenten mit der Technik-Palette für nachhaltige Energiegewinnung befassen. Einen Teil der Stromversorgung hat eine Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) auf dem Dach übernommen.
Zudem hat man vor Monaten bereits ein zehn Megawatt (MW) starkes PV-Kraftwerk am Rand der Mustersiedlung in Betrieb genommen. Den Löwenanteil des Stroms soll jedoch eine 100 MW starke solarthermische Anlage (Shams 1) liefern. Die Sonnenwärme erzeugt hier über großflächige Parabolspiegel Wasserdampf, der Turbinen und Generatoren antreibt. Die Inbetriebnahme dieses Solar-Rinnenkraftwerks ist für Ende kommenden Jahres geplant. Zudem will man noch eine gleich große PV-Anlage bauen. Derzeit hoffe man auf weiter sinkende Modulpreise und warte ab, so heißt es. Kein Geringerer als der Londoner Stararchitekt Sir Norman Foster hat sich das Konzept für die Bauten des Masdar Institutes ausgedacht.
Dabei hat er seine Entwürfe an der traditionellen Bauweise am Golf orientiert und die Gassen zwischen den Gebäuden schmal gewählt, so dass die Sonne nur schwer bis auf das Straßenniveau vordringen kann. Überhängende Dächer verstärken diesen Effekt, lassen aber noch so viel Licht passieren, dass sich der Bedarf an Kunstlicht in Grenzen hält. Argongefüllte Kunststoffkissen vor den Fenstern sorgen dafür, dass die Wärme der Sonnenstrahlen absorbiert wird. Nicht von Norman Foster ersonnen, sondern der überlieferten Bautechnik abgeschaut ist die Technik des Windturms, der die Musterstadt überragt. Damit lassen sich ganz ohne Kompressoren und ohne Kältemitteleinsatz die Temperaturen in Innenhöfen und Räumen auf ein erträgliches Niveau drücken. Perfektioniert hatten diese Technik bereits die Perser vor Hunderten von Jahren. Deren "Badgire" nutzten die in den Golf-Anrainerstaaten recht zuverlässig wehenden Nachtwinde, die über die nach allen Seiten offenen Turmspitzen eingefangen und über einen Schacht nach unten geleitet werden: Die Räume kühlen ab, auch deshalb, weil man feuchte Tücher in die Luftkamine hängte: Es entsteht Verdunstungskälte. Das Ganze funktioniert auch tagsüber und ebenso bei Windstille.
Denn dann sorgt die Sonneneinstrahlung für einen Auftrieb im Windturm, der warme und verbrauchte Luft nach draußen leitet. Die in den Wänden "eingelagerte" Kälte übernimmt jetzt die Kühlung, die noch deutlich wirksamer wird, wenn das Gebäude über einem Wasserbecken oder einem wasserführenden Kanal (Qanat) errichtet wurde und so dem Haus von unten kühle Luft zugefächelt wird. (kff.)
