Gebäude als System – Denken für 100 Jahre

Eine gute Dämmung der Gebäudehülle, auf dem Dach eine Fotovoltaikanlage, Sonden zur Nutzung der Erdwärme, rezykliertes Regenwasser zur WC-Spülung, vielleicht gar einen Windgenerator im Garten: Solche Konzepte werden heute als fortschrittlich gelobt. Aber sind sie auch nachhaltig? Ist das alleine der Königsweg für nachhaltiges Bauen?

Bauwerke überdauern mehrere Generationen und spielen demzufolge eine wichtige Rolle in allen Nachhaltigkeitsüberlegungen. Wir erkennen diese langfristigen Auswirkungen, wenn wir Konzepte zur Sanierung bestehender Gebäuden suchen und wir müssen uns dessen bewusst sein, wenn wir heute Bauten für die nächsten 100 Jahre erstellen. Folglich müssen die gewählten Massnahmen wohl überlegt sein, um den gewünschten Effekt bezüglich Nachhaltigkeit auch real zu bewirken – und immer mit dem Ziel vor Augen, der Ressourcenverknappung und dem Klimawandel entgegenzutreten.

Positive Umweltbilanz

Nimmt man den Ansatz „Denken für 100 Jahre“, stellt man fest, dass die Aufgabe des Bauens vielschichtig und komplex geworden ist: Das Gebäude ist als System zu betrachten, welches aus vielen einzelnen Teilsystemen mit spezifischen Rollen und Aufgaben besteht. Das Gesamtsystem funktioniert dabei nur, wenn jedes Teilsystem in sich funktioniert, aber auch das Zusammenspiel all dieser Teilsysteme optimal klappt. Dies bewerkstelligen ist eine klassische Ingenieuraufgabe: Ein Problem in Teilprobleme zerlegen, die Teilprobleme lösen und anschliessend alles wieder zu einem Gesamtsystem zusammenführen. Mit diesem Ansatz kann die Entwicklung und Funktionsweise eines Gebäudes von der Erstellung bis zum Rückbau besser verstanden werden.

Bei der Ausgestaltung der einzelnen Teilsysteme eines Gebäudes sind nun im Sinne der Nach haltigkeit verschiedenste Aspekte zu beachten: Die einzelnen Teile müssen über den ganzen Lebenszyklus eine positive Umweltbilanz aufweisen. Sie dürfen so wenig wie möglich ineinander greifen und sie sollten aus Elementen bestehen, die untereinander jeweils eine möglichst gleiche, der Nutzung angepasste Lebensdauer aufweisen. Gleichzeitig müssen die Teilsysteme aber eine hohe Flexibilität aufweisen, sie müssen an veränderte Randbedingungen (beispielsweise betreffend Nutzung) angepasst werden können und sie müssen Fortschritte in der Bautechnik aufnehmen können.

Systeme zusammenfügen

Hat man diese Zielsetzungen erfüllt, besitzt man erst ein Konglomerat von optimierten Teilsystemen. Jetzt gilt es, allen oben erwähnten Ansprüchen auch beim Zusammenfügen der einzelnen Teile zu einem Gesamtsystem gerecht zu werden – nur so erhält man dann das in jeder Hinsicht optimierte Ergebnis. Es geht also nicht nur darum, die beste Wärmepumpe mit der besten Photovoltaikanlage und der dicksten Gebäudehülle zusammenzubauen, sondern auch darum, die richtige Kombination von Einzelelementen zu finden, welche die grösstmögliche Nachhaltigkeit für das jeweilige Bauvorhaben erzielt. Grosse Bedeutung übernimmt dabei während der Betriebsphase eines Gebäudes die Gebäudeautomation. Nur diese kann sicherstellen, dass alle Systeme aufeinander abgestimmt betrieben werden.

Wer ist aber in der Konzeption und Planung für dieses „intelligente Kombinieren“ zuständig? Braucht es dafür einen „Systemingenieur“? Oder sind wir schon heute in der Lage, unsere Bauprojekte so zu gestalten? Unabhängig von diesen Fragen ist es eine grundlegende Voraussetzung, dass alle am Bau Beteiligten nicht nur in ihrem Fachgebiet ein tiefes Wissen haben, sondern auch ein breites Wissen über die anderen Fachgebiete besitzen. Nur so können die Berührungspunkte und Schnittstellen zwischen den einzelnen Teilsystemen diskutiert und damit gelöst werden. Streben wir aber Systeme an, welche beständig und robust für die Entwicklung der nächsten 100 Jahre sind, müssen wir unseren heutigen Planungsprozess und die entsprechenden Anforderungen an Ingenieure und Architekten überdenken.

Gesamtheitliche Gebäudekonzepte

Vielleicht bietet die Schaffung eines „System - ingenieurs“ wie man ihn in der Informatik kennt, auch im Baubereich die notwendige Perspektive für die Entwicklung gesamtheitlicher Gebäudekonzepte. Vielleicht kann aber auch einer der heute schon beteiligten Fachspezialisten diese Rolle übernehmen: Schon heute kommt dem Gebäudetechnikingenieur immer mehr diese zentrale Rolle zu: Er ist für das optimale Zusammenfügen aller technischen Teilsysteme verantwortlich – dies aber immer unter Berücksichtigen der architektonischen Randbedingungen und der Anforderungen seitens Nutzer und Betreiber. Gerade dies macht den Beruf des Gebäudetechnikingenieurs so spannend und herausfordernd. Es geht nicht nur darum, Lüftungskanäle zu dimensionieren oder das richtige Heizsystem auszuwählen. Es geht auch nicht nur darum, eine Fotovoltaikanlage zu planen oder die Dämmstärke der Gebäudehülle zu berechnen. Der Gebäudetechnikingenieur muss sich in Zukunft mit viel anspruchsvolleren und kreativeren Aufgaben auseinandersetzen, denn er muss – mit Unterstützung der anderen Fachspezialisten – ein nachhaltiges Gesamtsystem für 100 Jahre entwerfen.