Smart Material House
Holzwerkstoffe, OSSB und intelligente Materialien
Der Entwurf IN4M entstand im Rahmen eines Wettbewerbs, der von der Internationalen Bauausstellung Hamburg ausgelobt und mit dem Namen Smart Material House betitelt wurde. Während des gesamten Entwurfsprozesses war das Team darauf bedacht, möglichst viele, im Hinblick auf ein Life Cycle Assement (LCA) günstige Materialien zu verwenden, Energie zu gewinnen und ein komfortables Innenraumklima herzustellen.
Gallerie
Das vorgestellte Gebäude ist eine Mischung aus neuartiger Wohntypologie und nachhaltigem Bauen. Als Baumaterialien wurden Holzwerkstoffe und OSSB (Oriented Structural Straw Board) sowie verschiedene „intelligente“ Materialien vorgesehen. Die Aufenthaltsräume öffnen sich nach Süden mit Blick auf die internationale Gartenschau, Erschließungszonen und Nebenräume befinden sich im nördlichen, größtenteils geschlossenen Teil des Gebäudes. Mittels grüner Terrassen stuft sich der Baukörper nach Süden ab.
Offene Fassade
Um den Bewohnern ein Maximum an Licht und Ausblick zu bieten, soll
die südliche Fassade komplett verlast sein. In den Wintermonaten
unterstützt sie den passiven Wärmegewinn und trägt mit ihrer
Dreifach-Isolierverglasung zum Passivhausstandard bei. Um Ausblicke
nicht zu stören, ist anstelle eines außen liegenden Sonnenschutzes
ein neuartiges Sonnenschutzglas vorgesehen, das derzeit von der
Niederländischen Firma Peer+ entwickelt wird. Hierbei handelt es
sich um eine Glasbeschichtung mit Flüssigkristalltechnologie, die
eine schaltbare Tönung in drei Stufen - klar, abgedunkelt,
transluzent - ermöglicht. Das Glas wird über eine elektrische
Spannung geschaltet, die über integrierte PV-Zellen gewonnen wird.
Dadurch werden in sich autarke Elemente geschaffen, eine aufwändige
Verkabelung entfällt. Die drei verschiedenen Zustände sind in sich
stabil und benötigen keine weitere Energiezufuhr. Mit der Änderung
der Farbigkeit bzw. Durchsichtigkeit des Glases ändern sich auch
die G-Werte. Somit bekommt man eine adaptive Verglasung, die sich
der jeweiligen Jahreszeit und dem benötigten solaren Energiegewinn
bzw. Sonnenschutz anpassen lässt.
Geschlossene Fassade
Die Außenwände im Norden, Westen und Osten bestehen zum Teil aus
vorgefertigten Elementen in Holzständerbauweise und beidseitiger
OSSB Beplankung. OSSB hat prinzipiell gleichwertige Eigenschaften
wie OSB, wird jedoch aus Strohhalmen, einem Abfallprodukt der
Landwirtschaft, hergestellt. Die hinterlüftete Fassade ist eine
Neuinterpretation der klassischen Stülpschalung, wobei
Biegesperrholz, das auch im Bootsbau Anwendung findet, verwendet
wird. Dadurch lassen sich Lamellen aufbiegen, um die
dahinterliegende Treppe zu belichten oder die Bepflanzung der
Fassaden in ausgeformten Taschen anzubringen.
Energiegewinnung
Alle Fassaden und Dachflächen dienen der Energiegewinnung. Unter
anderem sind die Vorderkanten der Geschossdecken und Außenwände mit
Dünnschicht PV Zellen bekleidet. Für die vertikalen Lamellen vor
den nach Osten und Westen orientierten Glasfassaden und
Glasbalustraden werden kugelförmige PV-Zellen in einer
transparenten Kunststoffschicht angebracht. Die Dichte dieser
Kügelchen bestimmt sowohl die Menge des Energiegewinns als auch die
Lichtdurchlässigkeit und Durchsichtigkeit. Zur Hauptproduktion von
Strom und Warmwasser auf den Dachflächen werden
PV-Twins-Kollektoren verwendet. Dadurch, dass PV-Zellen über den
thermische Kollektoren angeordnet sind, bieten sie den Vorteil,
dass mehr Energie pro m² erzeugt und die Effizienz der Photovoltaik
durch das Abführen der Wärme erhöht wird.
Bautafel
Architekten: SHAU, Rotterdam/NL und aTA, Haarlem/NL
Auftraggeber: Internationale Bauausstellung Hamburg
Projektbeteiligte: Teuffel Engineering Consultant, Stuttgart (Tragwerksplanung), TU Delft, Abteilung für Bautechnologie (Forschung und Beratung), Wenzel+Wenzel, Stuttgart (Kostenschätzung), Bobran Ingenieure, Stuttgart (EnEV), Christoph Hofmann, Stuttgart (DGNB), Markus Holzbach (Smart Materials)
Entwurfserstellung: 2010
Entwurfsstandort: IBA Gelände, Hamburg Wilhelmsburg
Bildnachweis: Florian Heinzelmann, Delft/Teuffel Engineering Consultants, Stuttgart
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