Von Solarkollektoren zur solaren Stadt

Zukunftsweisende Ansätze zum Thema Klimawandel stellte der Leiter des Lehrstuhls 2 am Instituts für Baukonstruktion und Entwerfen (IBK2) der Universität Stuttgart, Prof. Stefan Behling, im Rahmen der Reihe "Forschung hinter den Kulissen vor.

Angesichts der vielfältigen Herausforderungen sind Lösungen in allen Maßstäben gefragt. Dies beginnt bei Mikro-Technologien und reicht über Produkte und Komponenten wie Photovoltaikpaneele, Windturbinen oder Solarthermie-Kollektoren sowie komplexe Gebäudesysteme bis hin zum kompletten System Stadt. Mit zunehmendem Maßstab steigt dabei auch die Komplexität der Problemstellungen. Vereinfacht gesagt sind auf dem Weg zu einer nachhaltigen Lebensform zunächst die solaren, nachhaltigen Komponenten zu erforschen und zu entwickeln, dann solare, nachhaltige Gebäude und schließlich solare, nachhaltige Städte. Das IBK arbeitet seit über 15 Jahren systematisch auf allen drei Ebenen.

Eine Stadt oder einen Stadtteil als einen Organismus zu betrachten, ist nicht neu. Mit Blick auf die Nachhaltigkeit wird dabei ihr Metabolismus analysiert, also die Ein- und Ausfuhr von Material, Wasser, Luft und Energie. Die Entwicklung einer Stadt, deren Metabolismus CO₂-neutral ist, ist eines der anspruchsvollsten Ziele der Welt.

Die Universität Stuttgart arbeitet an solchen Projekten in Forschung und Lehre. Studierende entwickeln Visionen an Hand von Modellen und Zeichnungen und versuchen, realistische Konzepte für die Stadt von Morgen aufzuzeigen. Darüber hinaus beschäftigt sich das IBK 2 mit innovativen Gebäudekomponenten. Der integrative Ansatz ist dabei ein wesentlicher Faktor zur Steigerung der Leistungsfähigkeit - sei es bei der Entwicklung einer neuartigen Energiefassade, der architektonischen Integration von Solarthermie in Fassaden, der Integration der Windenergienutzung in Hochhäusern oder auch bei der Entwicklung einzelner Bauteilkomponenten.

Für Energieeffizienz und Nachhaltigkeit ist zudem die Natur eine unerschöpfliche Quelle der Inspiration. Daher wird am Institut auch intensiv auf dem Gebiet der Bionik geforscht.Das Spektrum reicht von der menschlichen Haut, die nicht nur Hülle, sondern auch aktives Temperaturausgleichs- und Atmungsorgan ist, bis hin zu Bauten von Tieren wie Termitenhügeln, die eine hochkomplexe "Fassade" besitzen.

"Unsere Vision sind Gebäude, die mehr Energie einsammeln, als sie verbrauchen und dafür verstärkt ihre Oberflächen aktivieren", erklärt Prof. Stefan Behling. Da solares Bauen nicht nur ein technisches, sondern vor allem auch ein architektonisches Thema ist, muss nachhaltige solare Architektur besseren Komfort schaffen und zugleich nachhaltig ästhetischen Ansprüchen genügen. Einzelprojekte der Forschung befassen sich mit Energiefassaden, der architektonischen Integration von Solarthermie und der Implementation von Windenergie in die gebaute Umwelt.