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Torre Velasca: Beispiel einer nicht mehr ganz zeitgemäßen Betonschönheit Bild: Imago

Architektur und Klimawandel : „Die Bauwelt gilt eher als innovationsträge“

Zwei Architekturexperten entwerfen textile Hüllen für Gebäude. Was das in Zeiten des Klimawandels bringen soll, welche Kritik sie damit auf sich ziehen und warum Beton besser werden muss, erzählen sie im Interview.

          5 Min.

          Sie entwerfen textile Hüllen für Gebäude, manche nennen das flapsig T-Shirts für Gebäude. Das klingt nach spektakulären Kunstverhüllungen à la Christo. Bitte erklären Sie uns das.

          Ursula Kals
          Redakteurin in der Wirtschaft, zuständig für „Jugend schreibt“.

          Serode: Das ist ein schöner Nebeneffekt, das ganze Thema skulpturaler und transluzenter Architektur wird durch Textilfassaden belebt. Uns geht es aber in erster Linie um intelligente Fassadenlösungen, die sich wie eine zweite Haut fügen und Immobilien nachhaltig aufwerten. Textilgewebe werden vor der Fassade installiert, damit sind Sicht-, Sonnen- und Temperaturschutz möglich. In Zeiten des Klimawandels wird das Thema in künftigen heißen Sommern noch viel relevanter werden. Schon heute können Textilfassaden den Kühlenergiebedarf deutlich reduzieren, weil sich die Gebäude durch den außenliegenden Sonnenschutz weniger aufheizen.

          Wie arbeiten Sie an der Hochschule?

          Serode: Fakultätsübergreifend forschen wir an neuen Fassadensystemen. Architekten, Textil-, Umwelt-, Elektro- und Maschinenbauingenieure sowie Augenärzte formen unser Team, dazu kommt die enge Anbindung an die Industrie. Wichtig ist es, ein Out-of-the-box-Denken aktiv zu fördern. Unser Antrieb ist es, Energie, Design und Umweltschutz miteinander zu verbinden.

          Welche Rolle spielen die Augenärzte in ihrer Forschung?

          Serode: Wenn ich mit einem Bauherrn zum ersten Mal ein Gebäude mit einer Textilfassade betrete, ist der Bauherr meistens völlig überrascht. Denn das Textil vor dem Fenster ist im Innenraum kaum wahrnehmbar, gleichzeitig sind die Innenräume hell und lichtdurchflutet. Um die Effekte dieser Wahrnehmung genau zu ergründen und unsere Fassadenstrukturen fortlaufend mit neuen Funktionen zu versehen, forschen wir gemeinsam mit Augenärzten des Universitätsklinikums Aachen.

          Mindestens so relevant sind aber Ihre Forschungen zur Anti-Smog-Fassade.

          Serode: Wir erleben seit Jahren die Diskussion rund um die Schadstoffbelastung der Luft in unseren Städten. Schon äußerst geringe Schadstoffbelastungen sind nachweislich gesundheitsschädlich. Wir haben eine Textilfassade entwickelt, die mit einer photokatalytischen Beschichtung versehen ist und Schadstoffe wie Stickoxide und Feinstaubpartikel direkt aus der Luft filtert. Mit großer Energie und Vorfreude arbeiten wir gerade daran, die erste Fassade im Realmaßstab zu realisieren.

          Wie halten solche Textilfassaden?

          Serode: Am Neubau oder Bestandsgebäude wird eine Unterkonstruktion aus Leichtmetall installiert. Diese Systeme sind mittlerweile als standardisierte Produkte am Markt erhältlich. Die Textilien werden anschließend im Plug&Play-Verfahren auf die Rahmen gespannt und beliebig oft gewechselt.

          Und woran arbeiten Sie aktuell?

          Serode: Unser Fokus liegt im Bereich Umwelt- und Klimaschutz. Herzstück ist die Anti-Smog-Fassade. Wir sind in Gesprächen mit Interessenten aus der Industrie und verschiedenen behördlichen Einrichtungen. In unserem Studio arbeiten wir gerade an neuen Integrationen von Photovoltaiktechnik, Solarthermie und Lichtintegration. In allen drei Bereichen liegen funktionierende Prototypen vor. Neben einer spielerischen Designentwicklung, die wir in Kooperation mit der Universität Keio in Tokio betreiben, überprüfen wir eine CO2 speichernde Textilfassade. Mehr dürfen wir aber noch nicht verraten.

          Beton klingt massiv und seltsam im Zusammenhang mit Textilien.

          Koch: Die Außenfassade des Instituts für Textiltechnik ist aus dem neuen Verbundwerkstoff Textilbeton in Sandwichbauweise realisiert und zeigt eindrucksvoll die neue Möglichkeiten. Sie ist leicht und extrem dünnwandig, zudem zeichnet sie eine sehr hohe Lebensdauer aus. Eine solche Konstruktion wäre mit konventionellem Stahlbeton nicht möglich. Die herausragenden Festigkeitseigenschaften werden durch die Einlage von Textilien, sogenannten Gelegen, erreicht. Diese ersetzen die bekannten Stahlgitter und bewehren die filigranen Betonbauteile.

          Serode: Das Prinzip ist alt. Der französische Gärtner, Erfinder und spätere Unternehmer Joseph Monier hat mit Pflanzkästen experimentiert für kleine, transportable Orangenbäume. Er hat ein Zementgemisch mit Drahtgewebe stabilisiert. Monier hat sich das patentieren lassen und gilt als Erfinder des Stahlbetons und läutet damit eine vollkommen neue Ära im Bauwesen ein.

          Jan Serode (links) und Andreas Koch in der RWTH Architekturfakultät in Aachen vor Designentwicklungen und Studien zum Thema textile Fassaden
          Jan Serode (links) und Andreas Koch in der RWTH Architekturfakultät in Aachen vor Designentwicklungen und Studien zum Thema textile Fassaden : Bild: privat

          Woraus besteht denn bei modernem Textilbeton das Gelege?

          Koch: Das Gelege besteht aus Karbon- oder Glasfasern, die korrosionsbeständig und somit hauptverantwortlich für eine hohe Lebensdauer sind. Karbon hat eine sechsmal höhere Zugfestigkeit als Stahl, wiegt aber nur ein Viertel davon. Inzwischen werden Brücken, Zuckersilos oder Parkhäuser mit Karbonbeton nachverstärkt beziehungsweise saniert.

          Und die Nachteile von Karbon?

          Koch: Es ist relativ teuer, Stahl kostet ein Euro pro Kilo, Karbon im Vergleich 18 Euro. Aber nur die Materialkosten zu betrachten greift deutlich zu kurz. Während Stahlbeton nur zirka 30 Jahre hält, sind es bei Karbonbeton deutlich über 80 Jahre. Des Weiteren werden der Handhabungsaufwand und die Transportkosten aufgrund des geringeren Gewichts deutlich reduziert.

          Serode: Was ein entscheidender Vorteil von Karbon ist, man muss weniger Beton und somit Zement verwenden. Die Dünnwandigkeit spart Raum beim Transport und bei der Endanwendung, zum Beispiel im Bürobau. Beim Wandaufbau können das bis zu sieben Zentimeter sein, die im Innenraum zusätzlich genutzt werden können.

          Die Textilbetonfassade am Aachener Institut sieht zwar modern aus, aber nicht besonders spektakulär.

          Koch: Beton ist in Verruf geraten, viele denken an Plattenbauten. Beton kann man sehr ansprechend gestalten. Dieser monotone Eindruck täuscht. Die Hallenfront hat es in sich, denn die einzelnen Platten können in unterschiedlichen Farben erstrahlen, und es besteht die Möglichkeit, die Elemente zu formen. Abgeschlossene Forschungsprojekte des ITA zeigen Möglichkeiten einfach- und doppeltgekrümmter Textilbetonfassaden. Dies ist ein klarer Vorteil für Architekten hinsichtlich der Gestaltbarkeit von Betonfassaden.

          Haben Sie denn am Institut noch mehr Textilbeton verbaut?

          Koch: Wir haben einen Fahrradunterstand gebaut, der ein 20 Millimeter dünnes Textilbetondach trägt.

          Warum favorisieren Sie ausgerechnet diesen Baustoff?

          Koch: Zur Betonherstellung gehört Zement. Der ist tatsächlich unter Umweltaspekten ein schwieriger Baustoff, acht Prozent aller Treibhausgase entstehen bei der Zementproduktion. Textilbeton ermöglicht eine Reduzierung um bis zu 80 Prozent. Dies kann einen enormen Beitrag zur CO2-Reduzierung leisten.

          Und was genau ist Lichtbeton?

          Koch: Lichtbeton besteht aus Beton, der mit polymeroptischen Fasern durchzogen ist, dahinter liegen LED-Paneele. Das farbige Licht der LED-Paneele gelangt über die Fasern an die Oberfläche des Betons, so dass diese farbig leuchtet.

          Beton ist der meist verbaute Werkstoff weltweit. Warum ist das so?

          Koch: Beton hat viele gute Eigenschaften, ist sehr günstig, sehr druckstabil und formbar. Ohne Beton wäre die heutige Bauwelt nicht mehr vorstellbar und viele eindrucksvolle Bauwerke nicht realisiert worden. Und er ist so günstig, dass es ethisch und ökologisch an die Grenzen einer Vertretbarkeit stößt.

          Ist Beton so billig, weil der Sandanteil so hoch ist?

          Koch: Alle Grundkomponenten sind relativ günstig, bis vor einiger Zeit auch Sand. Es gibt aber bereits die Thematik, dass der Sand knapp und somit teurer wird, das klingt abstrus. Aber es ist so weit, dass Lastwagen mit Sand beladen von Baustellen gestohlen werden. Denn Sand ist natürlich nicht gleich Sand. Sandkörner aus der Wüste sind oft zu rund. Es müssen aber kleine, kantige Steine vorhanden sein, um sich zu verzahnen und ein druckstabiles Betongefüge zu ermöglichen.

          Also geht es Ihnen auch darum, weniger Beton zu verbauen?

          Koch: Das ist ein wesentliches Motiv. Vor 25 Jahren hat die TU Dresden mit der RWTH Aachen erste Forschungen zum Textilbeton begonnen. In den vergangenen Jahren haben wir festgestellt, dass der Weg bis hin zu einer breiten Marktakzeptanz lang ist. Neue Konstruktionsmethoden, Recyclingfähigkeit, Temperaturbeständigkeit, Industrierelevanz und -verfügbarkeit und Aus- und Weiterbildung sind nur einige Schlagworte in diesem Zusammenhang.

          Warum ist das so?

          Koch: Die Bauwelt gilt eher als innovationsträge. Das hat auch damit zu tun, dass es der Bauindustrie gerade sehr gut geht und sich mit konventionellen Bau-weisen gut Geld verdienen lässt. Aber auch das Vertrauen in den neuen Verbundwerkstoff muss erst mal geschaffen werden. Hierfür werden Einzelprojekte genutzt. Ein wichtiger Schritt Richtung realer Anwendungen ist über das Deutsche Institut für Bautechnik in Berlin zu nehmen, das generell darüber entscheidet und zustimmen muss, was eingesetzt werden darf.

          Für wen ist Textilbeton interessant?

          Koch: Für Häuslebauer eher noch nicht, aber für Infrastruktur-, Büro- oder Industriebauwerke.

          Sie beide reisen viel, waren in Brasilien, Japan, Südkorea. Wie sieht das Thema Textilbeton im Ausland aus?

          Koch: Südkorea patentiert am meisten. Auch China ist an dem Thema dran. Da werden Häuser aus 3D-Druckern gebaut, viel erfolgt nach dem System Trial and Error. Es gibt keinen Komfort, den wir in Deutschland gewohnt sind. Aber langfristig wird das den Betonbau international revolutionieren.

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