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Symbiose mit der Vergangenheit: Experimentalgebäude in Stuttgart eröffnet

Kommt nach dem Passiv- nun das Aktivhaus? Auf dem Stuttgarter Weißenhof hat Werner Sobek unter diesem Label einen Neubau realisiert, der nicht nur sich selbst, sondern auch seinen historischen Nachbarn mit Energie versorgen soll. In die Gebäudeautomation des Neubaus ist erstmals auch ein Elektromobil in vollem Umfang eingebunden.

Architekt: Werner Sobek Design, Stuttgart
Standort: Bruckmannweg 10, 70191 Stuttgart

Experimentalgebäude B10 in Stuttgart
Foto: Zooey Braun, Stuttgart

Bei dem Kürzel „B10“ denkt der durchschnittliche Stuttgarter am ehesten an Dauerstaus zur Rush-hour, in denen fossil betriebene „Stehzeuge“ sinnlos Entropie erzeugen. Künftig jedoch wird die Buchstaben-Zahlenkombination zumindest für Eingeweihte in der Schwabenmetropole auch das genaue Gegenteil bedeuten: Leichtigkeit, Energieeffizienz und postfossile Mobilität. Denn Werner Sobek, einer der profiliertesten Experten für energieoptimiertes Bauen in der Stadt, hat es sich zur Angewohnheit gemacht, alle von ihm entworfenen Einfamilienhäuser mit dem Kürzel der jeweiligen Adresse zu benennen. Und dieser Logik folgt auch die Namensgebung seines jüngsten Entwurfs.

Das B10 in Sobek’scher Lesart steht für „Bruckmannweg 10“, und wer diesen auf dem Stuttgarter Stadtplan sucht, findet sich mitten in der Weißenhofsiedlung wieder, vis-à-vis dem weltberühmten Geschosswohnungsbau von Mies van der Rohe, der der Stadt am Neckar seinerzeit eine neue Stadtkrone aufsetzte. Auf dem Grundstück selbst stand bis zum Zweiten Weltkrieg ein Einfamilienhaus von Richard Döcker – auch dieses Bestandteil der Werkbundsiedlung von 1927. Seit dessen Zerstörung stand die Parzelle fast 70 Jahre leer.

Ein solches Grundstück erwirbt man nicht, es wird einem allenfalls von höchster Stelle angeboten. Das war schon zu Mies’ Zeiten nicht anders, dem der Stuttgarter Oberbürgermeister Karl Lautenschlager seinerzeit die Anhöhe unweit des Stuttgarter Stadtzentrums als Schauplatz seines bis dato einzigartigen Architektur- und Städtebauexperiments andiente.  Im Fall B10 schlüpfte nun Lautenschlagers (mittlerweile ebenfalls abgewählter) Nach-Nach-Nachfolger Wolfgang Schuster (CDU) in diese Rolle. Gestützt auf einen Gemeinderatsbeschluss, schlug er Sobek das Grundstück 2012 als Standort für ein temporäres, experimentelles Forschungsgebäude vor.

Experimentalgebäude B10 in Stuttgart, Lageplan
Lageplan: Werner Sobek Design GmbH, <br>Stuttgart

Das Ziel: Grenzen überschreiten – damals wie heute
Die ideelle Parallele zwischen 1927 und 2014, zwischen Werkbundausstellung und B10, ist unverkennbar: Hier wie dort lautete das Ziel, ausgetretene konstruktive Wege im Bauen zu verlassen und die Grenzen des Machbaren auszuloten. In beiden Fällen auch geschah dies unter großem Zeitdruck – bei B10 lag zwischen Bauantrag und Fertigstellung gerade einmal ein halbes Jahr.

In baukonstruktiver und technischer Hinsicht eint das Haus B10 hingegen wenig mit seinen Nachbarn. Viel eher lässt es sich als Nachfolger jenes Effizienzhauses Plus verstehen, das Werner Sobek und seine Mitarbeiter 2012 im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) in der Berliner Fasanenstraße errichtet haben. In Berlin wie in Stuttgart ging es um energetische Selbstversorgung unter Einbindung von Elektromobilität; dort wie hier wurde das Gebäude nach dem von Sobek entwickelten „Triple-Zero-Konzept“ – null Energie, null Emissionen, null Abfälle – geplant.

Als Bauherrin des Stuttgarter Neubaus fungierte ein Tochterunternehmen der Stuttgart Institute of Sustainability Stiftung. Dabei handelt es sich um einen gemeinnützigen Verein, dessen Präsidium unter anderem Ex-OB Schuster, Werner Sobek  und der Bauunternehmer Johannes Schwörer angehören. Letztere beide kooperierten auch bei dem Neubau eng miteinander: Das Büro von Werner Sobek fungierte als Generalplaner, SchwörerHaus lieferte die größtenteils vorgefertigte Gebäudekonstruktion.

Experimentalgebäude B10 in Stuttgart, Grundriss
Grundriss: Werner Sobek Design GmbH, Stuttgart

Schaufenster für Zukunftstechnologie
Unter „Gebäude“ darf man sich in diesem Fall nichts auch nur annähernd so Massives vorstellen wie die Nachbarhäuser am Weißenhof. Vom Bruckmannweg aus gesehen, ist B10 vor allem ein riesiges Schaufenster für Zukunftstechnologien und Elektromobilität. Wobei sich die Technologie nicht nur hinter der Scheibe versteckt: Die raumhohe Verglasung besteht aus einem erstmals in dieser Größe fabrizierten Vakuum-Isolierglas (VIG) eines chinesischen Herstellers, ergänzt um eine vorgesetzte Prallscheibe als Durchbruchschutz. Sollte das  Produkt seine Haltbarkeit erweisen, hätte der Ferne Osten „good old europe“ auch bei der Entwicklung dieses, seit 20 Jahren immer wieder als Baustoff der Zukunft gepriesenen Produkts überflügelt. Denn europäischen Herstellern ist es bislang allen Ankündigungen zum Trotz noch nicht gelungen, ein dauerhaft haltbares Vakuum-Isolierglas zu fabrizieren.

Gefasst wird das Ganze durch einen breiten, auf Gehrung geschnittenen Metallrahmen. Die fensterlosen Stirnseiten des Neubaus sind im gleichen Cremeweiß gehalten, aber – nicht zuletzt aus Gründen der Ressourcenschonung – nur mit einer einfachen Textilbespannung versehen. Auch die Holzterrasse vor dem Haus entpuppt sich bei näherem Hinsehen als Teil der Gebäudehülle und des Energiekonzepts: Bei Urlaub oder längerer Abwesenheit der Bewohner kann sie mithilfe von Elektromotoren segmentweise vor die Glasfassade hochgeklappt werden. Dann mutiert B10 zum komplett geschlossenen Textilkubus, und die wärmegedämmte Terrassenkonstruktion schützt das Haus vor Wärmeverlusten durch die große Glasfassade.

Experimentalgebäude B10 in Stuttgart, Montage
Montage, Foto: Zooey Braun, Stuttgart

Das Auto als Vorbild – und ständiger Gast
Der flache, wahlweise als Büro oder Wohnhaus nutzbare Gebäuderiegel setzt sich aus zwei containerartigen, in Holzleichtbauweise vorgefertigten Modulen zusammen, die bereits ab Werk mit den notwendigen Installationen versehen waren. Eines der Module beherbergt den Wohn- bzw. Bürobereich, ein zweites, nur halb so breites an der Gebäuderückseite ist als technisches „Rückgrat“ des Gebäudes konzipiert.  Darin reihen sich wiederum vier vorgefertigte Technikmodule auf – eines für die Elektroinstallationen, eines für die Heiz-, Kühl- und Lüftungstechnik, ein drittes für die Küchenzeile und ein viertes für Dusche und WC. Die Module wurden – angelehnt an Vorbilder im Automobilbau - komplett in 3D vorgeplant, so dass alle Leitungslängen millimetergenau bemessen sind und nirgends Kabel lose herumhängen.

Durch mobile, in Schienen im Boden und der Decke zu montierende Trennwände soll sich der Innenraum flexibel unterteilen lassen. Im jetzt fertiggestellten Erststadium ist lediglich eine dieser Wände montiert, die den Wohnraum von der benachbarten Garage für Elektroauto und -fahrräder abtrennt. Auf dem flächenoptimierten Indoor-Stellplatz findet lediglich ein elektrisch betriebener Kleinstwagen schwäbischer Provenienz Platz; größere E-Mobile müssten draußen parken.

Experimentalgebäude B10 in Stuttgart, Querschnitt
Querschnitt : Werner Sobek Design GmbH, Stuttgart

Autos des gleichen Anbieters waren des Öfteren auch vor dem Effizienzhaus Plus in der Berliner Fasanenstraße zu sehen – dort allerdings im Freien. Dass das „heilix Blechle“ in Stuttgart im Haus steht, hat nach Angaben der Entwerfer aber nur wenig mit elektromobilem Exhibitionismus zu tun. Vielmehr steigt die Leistungsfähigkeit der Autobatterie deutlich, wenn sie im Ruhestandard warm gehalten wird, statt in der Winterkälte im Freien geladen zu werden. Daher ist die Luxusgarage am Weißenhof auch voll beheizbar wie der Rest der Wohnung.

Und sie verfügt noch über ein zweites Extra, das sich hart an der Grenze zwischen nützlichem Accessoire und Techno-Gimmick bewegt: einer (ebenfalls ab Werk) im Boden eingelassenen Drehscheibe vom gleichen Fabrikat und Hersteller, wie es sonst auf großen Automobilmessen zu finden ist. Die Begründung der Architekten: So entfällt nicht nur die Notwendigkeit, rückwärts aus dem Haus auszuparken, sondern mobilitätseingeschränkten Bewohnern soll auch das Ein- und Aussteigen aus dem Auto erleichtert werden. Schließlich ist B10 neben all seiner Energieeffizienz auch  ein mustergültig barrierefreier Neubau.

Experimentalgebäude B10 in Stuttgart, Terrasse und E-Mobil
Terrasse, Foto: Zooey Braun, Stuttgart

Das Haus als Kraftwerk
Die selbst gesteckten Ziele für das Energiekonzept sind ambitioniert: B10 soll sich nicht nur selbst komplett mit Energie (einschließlich Haushaltsstrom) versorgen, sondern darüber hinaus nochmals einen ebenso großen Stromüberschuss erwirtschaften. Dieser kommt dann dem schräg hinter dem Haus gelegenen Weißenhof-Museum in Le Corbusiers berühmtem Doppelhaus zugute.

Das Flachdach des Neubaus ist mit 40 Hybrid-Solarmodulen (Gesamt-Aperturfläche 64 m2) belegt, die gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen. Ersterer kann je nach Bedarf direkt im Haus verbraucht, in diverse Batterien (je eine im Haus, im Auto und in jedem E-Bike) eingespeist, an das Museum abgegeben oder ins öffentliche Netz eingespeist werden. Den Vorrang haben dabei in jedem Fall ein möglichst hoher Eigenverbrauch an Strom sowie die Versorgung der Elektrofahrzeuge.

Für die Wärme vom Dach gibt es ebenfalls diverse Verwendungszwecke: Entweder sie wird direkt in die Fußboden- und Deckenheizung eingespeist oder– falls ihr Temperaturniveau nicht ausreicht – in einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe weiter erwärmt, bevor sie entweder in den Heizkreislauf gelangt oder in einem 300 Liter fassenden Trinkwarmwasserspeicher „zwischengelagert“ wird. Überschüssige Wärme, für die auch dort kein Bedarf ist, gelangt in einen 15 Kubikmeter fassenden, unterirdischen Eisspeicher neben dem Haus. Er ist so ausgelegt, dass ihm die Wärmepumpe im Winter fortwährend Wärme entziehen kann, bis das Wasser gefriert.

Ab dem Frühjahr wird der Eisspeicher dann sukzessive durch Wärmeüberschüsse vom Dach und aus dem Gebäude wieder regeneriert (sprich: aufgetaut).  Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass er während der heißen Jahreszeit als überaus effektive Kältequelle zur Gebäudekühlung zur Verfügung steht. Aufgrund der enormen Schmelzenergie des Wassers im Eisspeicher (man braucht ebenso viel Energie, um einen Liter Eis zu schmelzen, wie man benötigt, um ihn später auf 80 Grad zu erhitzen) rechnen die Ingenieure mit einem besonders hohen Betrieb der Wärmepumpe.

Experimentalgebäude B10 in Stuttgart
Foto: Zooey Braun, Stuttgart

Eine App für alle Lebenslagen
Ohne eine Gebäudeautomation wäre es unmöglich, die komplexe Wechselwirkung der im Haus installierten technischen Installationen im Griff zu behalten. Bei B10 sind Türen, Fenster, Licht, Heizung und Kühlung sowie die Stromversorgung und alle Stromverbraucher in eine gemeinsame Steuerung eingebunden. Die Sensoren und Aktoren kommunizieren  über Funk miteinander und können von einem Smartphone oder Tablet-Computer über eine Internet-App angesprochen werden. Eine zentrale, wandhängende Bedienstation wie bei den meisten traditionellen Bussystemen entfällt.

Die Gebäudesteuerung per Internet ist heute im Prinzip keine Zukunftsmusik mehr und wird – mehr oder weniger ausgereift – von vielen Herstellern angeboten. Neu bei B10 ist jedoch, dass hier auch das Elektroauto vollständig in die Gebäudeautomation eingebunden ist. Das heißt nicht nur, dass die Autobatterie abhängig vom eigenen Ladestand, der Verfügbarkeit von PV-Strom und dem jeweils geltenden Stromtarif geladen wird. Das Auto kann auch z.B. bereits während der Fahrt über Internet mit dem Haus kommunizieren und – dank GPS – seine voraussichtliche Ankunftszeit „mitteilen“. Bei entsprechender Programmierung geht dann schon einmal die Wärmepumpe in Betrieb, um eine entsprechende Raumtemperatur zum Empfang sicherzustellen.

Und noch in einer zweiten Hinsicht unterscheidet sich das hier verwendete System des Herstellers alphaEOS von traditionellen Gebäudesteuerungen: Es folgt nicht einfach vorprogrammierten Routinen vom Typ ‚Wenn – dann’, sondern soll aktiv die täglichen Gepflogenheiten seiner Bewohner erlernen. Das drückt sich dann zum Beispiel dadurch aus, dass die elektrische Wandheizung in der Dusche exakt zur Zeit der Morgentoilette in Betrieb geht, selbst wenn niemand sie aktiv vorprogrammiert hat. Und selbstredend soll die Autobatterie für den morgendlichen Weg zur Arbeit jedes Mal ausreichend geladen sein.

Der „Intelligenztest“ steht noch aus
Ob das Haus letztlich seine Bewohner an Intelligenz übertrumpft oder ob beide eine fruchtbare Symbiose eingehen, und ob auch das historische Nachbarhaus im geplanten Ausmaß von seinem Nachbarn und Energielieferanten profitiert, soll ab Mitte August in einer zweijährigen Monitoringphase überprüft werden. Ein Jahr lang wird B10 zunächst als Bürogebäude betrieben, im zweiten Jahr ist dann eine Wohnnutzung avisiert. Für den Bürobetrieb werden derzeit noch „Probenutzer“ gesucht. Interessenten können sich bei alphaEOS um ein entsprechendes Arbeitsplatzstipendium im Haus bewerben.

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