Simple Smart Buildings

Simple Smart Buildings

By Friedrich Idam und Günther KainSociety & CultureScienceNaturePhysics
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Simple Smart Buildings episodes

  • Gedanken zum rechten Winkel
    Abweichung löst die Strenge

    Es stellt sich die Frage, mit wieviel Abweichung diese Idee in der gebauten Wirklichkeit noch eindeutig erkennbar ist, welchen Toleranzbereich unser Auge hat und ob diese Toleranz historischen und kulturellen Veränderungen unterliegt. Spannend ist auch die Entwicklung des ebenen rechten Winkels zum räumlich dreifach orthogonalen kartesischen System. Der rechte Winkel dient der normierten industriellen Fertigung von Bauteilen die zusammenpassen, exakt kubische Möbel passen gut in exakt kubische Räume.

    Handwerklich hergestellte Objekte unterliegen nicht diesem Zwang, die individuelle Formgebung ist ein Prinzip der Manuellen Fertigung aber auch der neuen CNC Technologie.
    Hier geht's zur Episode über das selber Bauen

    13 min
  • Luftbrunnen Burgtheater Wien
    Energieeffizienz und Lufthygiene im baukulturellen Erbe

    Luftbrunnenanlage

    Das Wiener Burgtheater wird nach wie vor über eine hochkomplexe Luftbrunnenanlage mit konditionierter Frischluft versorgt. Dieses Belüftungssystem, das in seinen wesentlichen Teilen seit dem 19. Jh. unverändert erhalten geblieben ist, belegt, wie Gebäudekonditionierung über einen langen Zeitraum hinweg energieeffizient bewerkstelligt werden kann.

    Die Zuluft sinkt durch das Einlaufwerk, einem Brunnenschacht mit sechs Metern Durchmesser, in eine Tiefe von zehn Metern unter Bodenniveau. Von dort führt ein einhundert Meter langer Tunnel die Zuluft, welche durch Bodenenergie konditioniert wird, zur Lüftungszentrale. Im Winter wärmt der Erdmassespeicher die kalte Außenluft vor, während im Sommer die heiße Außenluft abgekühlt wird. Analoge Prozesse laufen zum Luftfeuchtigkeitsausgleich ab, wobei die mit porösem Kalkputz überzogenen Ziegelmauern des Zulufttunnels als Feuchtigkeitspuffer dienen. Über die unterirdische Lüftungszentrale wird die Zuluft nun weiter spezifisch nach Bedarf konditioniert und über ein komplexes System aus Gängen, Schächten und Kammern im gesamten Gebäude verteilt.
    Der höchste Dachpunkt des Wiener Burgtheaters wird von der Auslassöffnung des historischen Belüftungssystems, dem sogenannten "Blasengel", eingenommen. Diese figurale Blechtreibarbeit, ist in ihrer technischen Funktion eine Windfahne, welche die Austrittsöffnung des Fortluftkanals selbstregulierend mit reiner Windenergie seit über 130 Jahren fortwährend ins Lee dreht.

    Hier geht's zu SSB Episode 79 Windfänger "Badgir's" und zu SSB Episode Orient meets Occident

    Hier geht's zur SSB Episode Mittlere Technologien

    Lufthygiene

    Die Thematik einer hygienisch notwendigen und krankheitspräventiven Lüftungs- und Heizungstechnik hat im 19. Jh. vom (Militär-)Spitalswesen ihren Ausgang genommen.

    Am Wiener Josephinum bzw. im daran angeschlossenen Garnisonsspital führte der Chirurg Dr. Carl Böhm (1827–1901) ab 1860 systematisch Experimente und vergleichende Untersuchungen durch. Carl Böhm leitete in weiterer Folge von 1870 bis 1887 die Krankenanstalt Rudolfstiftung. Zu dieser Zeit galt er in Wien aber auch im süddeutschen Raum auf dem Gebiet der „Gesundheitstechnik“ – der Krankheitsprophylaxe durch Lufthygiene – als Autorität.
    Die Luftbrunnenanlagen des Burgtheaters wurden von Carl Böhm nach diesen Erkenntnissen konzipiert.
    Einer der aktuell bedeutenden Vorzüge des Böhm'schen Belüftungssystems im Burgtheater besteht darin, dass die Zuluft großflächig durch den Boden des Parketts einströmt und sogleich senkrecht nach oben durch die Decke des Zuschauerhauses abgeführt wird. Dabei kommt es zu keiner Querverteilung potenziell kontaminierter Luft, wodurch ein mögliches Infektionsrisiko minimiert wird.
    In der Zusammenschau mit dem Forschungsprojekt "Restart-19" der Martin-Luther-Universität Halle wird nun erkennbar, wie die Potenziale, die in unserem baukulturellen Erbe stecken plötzlich auch für die Bewältigung der aktuellen CORONA Situation Bedeutung erlangen können.

    Weiterführende Forschung

    Eine Publikation zu diesem Thema ist im Februar 2021 im Fachperiodikum "Bauphysik" erschienen. Schwerpunktmäßig sind darin die bauphysikalische Aspekte alternative Gebäudekühlung dieser Luftbrunnenanlage behandelt.

    Weiterführende Literatur zu den Badgir's und zu Viktor Schauberger

    17 min
  • Gedanken zur Genauigkeit
    Über die Schönheit des Unvollkommenen
    Eine genaue Ausführung des Bauwerks gilt in der rezenten Architektur als Qualitätsmerkmal. Rechtwinkelige Details, exakt horizontale oder vertikale plane Flächen als Ausdruck von Schönheit. Gebäude die handwerklich ausgeführt worden sind, zeigen hingegen durchaus Abweichungen vom Lot und vom rechten Winkel. Viele Menschen erleben diese Ungenauigkeiten aber nicht als störend, sondern vielmehr wohltuend menschlich. Vielleicht fällt uns unsere Unvollkommenheit deutlicher auf, wenn wir von allzu großer Perfektion umgeben sind?
    6 min
  • Gedanken zu kleinen Bauten
    Less is more
    Dass der Ressourcenverbrauch und damit die Baukosten in Relation zum Bauvolumen stehen ist eine Milchmädchenrechnung. Dass aber die Wohnzufriedenheit mit der Größe eines Hauses wächst gilt es zu hinterfragen. Ohne Verlust der Wohnqualität kann man sich unnötigen Raumbedarf durch schlecht geplante Erschließungsflächen ersparen. Heikler ist schon die Frage nach repräsentativen Räumen: baue ich für meine primären Bedürfnisse und wie wichtig ist es mir mich über die Größe meines Hauses anderen gegenüber darzustellen. Dazu vielleicht ein ungewohnter Gedanke. Es ist durchaus denkmöglich, dass gesellschaftliches Ansehen in wenigen Jahren nicht mehr aus der Fähigkeit zu größtmöglichen Ressourcenverbrauch sondern vielmehr aus möglichst kluger Selbstbeschränkung erwächst. Less is more.
    6 min
  • Nachtlüftung
    Einfach und energieeffizient kühlen

    Mit der Veränderung des globalen Klimas wandeln sich auch globale gesellschaftliche Werte. Nach dem berühmten Ausspruch Albert Einsteins, dass Probleme nicht mit den Strategien gelöst werden können, die genau zu diesen Problemen geführt haben, wird sich früher oder später die Erkenntnis durchsetzen, dass im Bereich der Gebäudekühlung nicht mit hochtechnisierten, energieintensiven Kühlsystemen der globalen Erwärmung nachhaltig entgegengewirkt werden kann.

    Die Klimakrise als Ausdruck eines unbesonnenen Umgangs mit (fossiler) Energie ist in unserem Alltag angekommen. Auf dem Land führen Extremwetterereignisse und Schädlingsbefall zu enormen Schäden in der Land- und Forstwirtschaft. In der Stadt leidet die Bevölkerung unter der zunehmenden Hitze. Wenig bekannt ist jedoch, dass die sogenannte "urbane Wärmeinselbildung" - der Temperaturanstieg im Stadtkern - etwa doppelt so schnell zunimmt wie die der Erderwärmung geschuldete steigende Monatsmitteltemperatur. Verursacher dafür sind neben dem Verkehr u.a. auch die vermeintlichen "Lösungen" gegen die Hitze: Klimageräte. Der forcierte Ausbau von Dachböden und falsches Komfortverständnis in Büros und Geschäften haben seit ca. 1990 zu einer progressiven Zunahme von Kühlaggregaten geführt. Die nach dem Prinzip eines Kühlschranks arbeitenden Wärmetauscher entziehen der Raumluft Wärme, die sie an die Außenluft abgeben. In Singapur etwa steigt die Lufttemperatur am Abend (!) an, wenn alle nach Hause kommen und ihre Klimageräte einschalten.
    In wenigen Jahren wird der Betrieb energieintensiver Kühlsysteme als "unmoralisch" gelten; diese müssen dann (so wie aktuell Ölheizungen) stillgelegt werden. So stellt sich heute schon die Frage nach ressourcenschonenden, alternativen Strategien zur Gebäudekühlung. Es ist empirisch belegt, dass mit einfachen Änderungen des Nutzer*innenverhaltens spürbare Effekte erreicht werden können.
    Ausschlaggebend für die bauphysikalische Wirksamkeit ist dabei die Wärmediffusivität der Gebäudehülle.

    20 min
  • Hallstatt - baukulturelles Erbe
    Impulsvortrag zu einem Entwerfen an der TU Wien

    Historische Gebäude-Betriebssysteme haben sich über lange Zeiträume bewährt. Sie besitzen interessantes Lösungspotenzial für die auf uns zukommenden Anforderungen durch die globale Erwärmung. Auf der Basis von historischen Erfahrungswissen können hocheffiziente alternative Systeme zur Gebäudekühlung entwickelt werden, die sich durch lange Nutzungszyklen und geringe Betriebskosten auszeichnen.

    Simple Smart Buildings sind Gebäude aus einfachen, natürlichen Materialien die intelligent auf wechselnde Anforderungen reagieren und sich so über Jahrhunderte bewährt haben.

    Und hier die im Vortrag erwähnten links zum Schulbau von Anna Heringer und zur Mustersprache von Christopher Alexander.

    Auch die Bildpräsentation zum Vortrag ist zum download bereitgestellt.

    26 min
  • Einfache Grundrisse
    Resiliente Raumstrukturen

    Man erkennt im Grundriss intuitiv Raumgrößen, funktionale Zusammenhänge, Erschließung und Belichtung eines Gebäudes. Grundrisse, die auf den ersten Blick einfach erscheinen, sind oft das gute Ergebnis eines komplexen Entwurfsprozesses, in dem Funktionalität und Raumerlebnis optimiert worden sind. Im besten Fall genial einfache Muster, mit anderen Worten: Simple Smart Patterns. Modulare Grundrissstrukturen, deren Raumgruppen im Laufe der Zeit ohne großen Umbauaufwand mit neuen Funktionen besetzt werden können, begründen den langfristigen Bestand eines Gebäudes.

    18 min
  • Baumrinde als Baumaterial
    Zukunftspotenziale eines bewährten Baustoffs

    Der Materialwissenschaftler Günther Kain erzählt von der Entwicklung einer natürlich gebundenen Rindendämmplatte und deren bauphysikalischen Eigenschaften.

    Fachartikel Baumrinde als Wärmedämmstoff

    Ein Praxisbeispiel für den Einsatz von Rindendämmplatten

    Bezugsquelle Firma barkinsulation

    Die Episode zu Tannin

    Die Episode zur Wärmediffusivität

    Kontakt Günther Kain

    27 min
  • Einfach gut Bauen
    Gespräch zum Konzept der Simple Smart Buildings

    In dieser Episode werden Themen wie Baumaterialien, ökologisches und nachhaltiges Bauen sowie die Weitergabe von Erfahrungswissen im Rahmen der europäischen Kulturhauptstadt Salzkammergut 2024 diskutiert.

    Bauen

    Bauen ist eine teure und ressourcenfressende Angelegenheit. Am besten also gar nicht neu bauen, sondern den Bestand möglichst unverändert weiternutzten oder mit geringen Eingriffen umbauen.

    Diese Handlungsweise ist aus der Mode gekommen, ein Grund dafür ist auch, dass nicht jedes Gebäude brauchbar altert. Manche Häuser besitzen aber diese Qualität, sie trotzen den Stürmen der Zeit und den wechselnden Moden und werden mit zunehmenden Alter auch noch reizvoller. Uns interessiert woran das liegt und diese Sendereihe ist eine Spurensuche nach den Möglichkeiten auf lange Sicht gut zu bauen.

    Lernen aus unserem baukulturellen Erbe

    In vielen alten Häusern, unserem baukulturellen Erbe, steckt ein Schatz an Erfahrungswissen, der zur Zeit ungenutzt brach liegt. Für die Generationen vor uns war es ganz normal mit einfachen Mitteln dauerhafte Gebäude zu schaffen. Diese Art zu bauen hat sich oft über Jahrhunderte bewährt und wir können daraus lernen. Die erhaltene, nach wie vor bewohnte Bausubstanz, stellt eine Auslese dar: es sind die besten Häuser, es sind diejenigen, die einen harten Evolutionsprozess überstanden haben.

    Smart Buildings

    Diese hervorragenden Häuser kann man durchaus als "Smart Buildings" bezeichnen, denn sie haben ohne weiteres Zutun einfach lange und gut funktioniert. In den verschiedenen Regionen entwickelten sich aus lokal vorhandenen Baustoffen resiliente Baukonstruktionen und Gebäudetypen, welche Jahrhunderte überdauert haben und gerade deshalb immer noch eine hohe Nutzungsqualität bieten.

    Smart Buildings müssen also nicht mit hochkomplexen und damit störungsanfälligen technischen Systemen ausgestattet sein. Mit Elektronik, deren Lebenszyklus durch den raschen Technologiewandel auf wenige Jahre reduziert ist. Das Ergebnis der einfachen Art zu bauen, ist mehr als ein Dach über dem Kopf für wenige Jahre, es ist keine Wohnmaschine, die prozessorgesteuert funktioniert. Es ist aber auch kein Stupid Building, sondern ein simples Gebäude im besten Sinn, ein Gebäude das wenig Ansprüche stellt, sondern in erster Linie den Menschen, die es nutzen, dient. Der hier als Simple Smart Buildings vorgestellte Ansatz basiert auf praktischem, handwerklichen Erfahrungswissen und den Ergebnissen aus der angewandten Bauforschung.

    Erfahrungswissen

    Die Sendungsmacher beschäftigen sich nicht nur wissenschaftlich mit dem Bauen, sie kommen aus dem Handwerk und besitzen handwerkliche Bauerfahrung. Diese Sendung ist kein Fachjournal, das alles Aspekte des Bauens abdeckt, sondern hier wird anhand konkreter Beispiele erzählt, wie Ideen zum einfachen Bauen in die Realität umgesetzt worden sind.

    Bauen in der Krise

    Auch in Krisenzeiten wird gebaut. Aber anders als in Zeiten des Überflusses. Gerade jetzt gilt es sparsam mit unseren Ressourcen umzugehen. Denn die finanziellen Rahmenbedingungen werden enger und auch die Belastbarkeit unseres Planeten hat ihre Grenzen erreicht. Die weltweit laufenden klimatischen Veränderungen und die wirtschaftlichen Folgen der COVID-19 Krise erfordern die Entwicklung einfacher, resilienter, vor allen Dingen aber billiger Bautechniken, Gebäudetypen und Gebäudebetriebssysteme, wie etwa alternative Gebäudekühlsysteme. Diese einfachen und dennoch intelligenten Techniken und Systeme sind für breite Kreisen der Weltbevölkerung zugänglich, während kurzlebige, teure High-Tech Systeme diese Forderung nicht erfüllen. Die Zukunft wird Häusern gehören, die aus dem Grundsatz des achtsamen, wissensbasierten Umgangs mit lokal vorhanden Baustoffen und Erfahrungswissen gebaut werden.

    21 min
  • Bauen in der Krise
    Handlungsoptionen unter engen Rahmenbedingungen

    Auch in Krisenzeiten wird gebaut. Aber anders als in Zeiten des Überflusses. Gerade jetzt gilt es sparsam mit unseren Ressourcen umzugehen. Denn die finanziellen Rahmenbedingungen werden enger und auch die Belastbarkeit unseres Planeten hat ihre Grenzen erreicht. Die weltweit laufenden klimatischen Veränderungen und die wirtschaftlichen Folgen der COVID-19 Krise erfordern die Entwicklung einfacher, resilienter, vor allen Dingen aber billiger Bautechniken, Gebäudetypen und Gebäudebetriebssysteme, wie etwa alternative Gebäudekühlsysteme. Diese einfachen und dennoch intelligenten Techniken und Systeme sind für breite Kreisen der Weltbevölkerung zugänglich, während kurzlebige, teure High-Tech Systeme diese Forderung nicht erfüllen. Die Zukunft wird Häusern gehören, die aus dem Grundsatz des achtsamen, wissensbasierten Umgangs mit lokal vorhanden Baustoffen und Erfahrungswissen gebaut werden.

    14 min

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Simple Smart Buildings steht für Gebäude die einfach und dauerhaft gebaut sind. Für die Generationen vor uns war es ganz normal mit einfachen Mitteln dauerhafte Gebäude zu errichten. Diese Art zu bauen hat sich über Jahrhunderte bewährt und wir können daraus lernen. In den verschiedenen Regionen entwickelten sich aus lokal vorhandenen Baustoffen resiliente Baukonstruktionen und Gebäudetypen, welche Jahrhunderte überdauert haben und gerade deshalb immer noch eine hohe Nutzungsqualität bieten. Dieser Podcast erzählt von Möglichkeiten einfach gut zu bauen.