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HOK-Chefplaner Chip Crawford über Bionik und die Zukunft des Bauens.
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 HOK

"Wir wollen nicht nur die Natur kopieren - wir wollen mit der Funktionsweise der Natur übereinstimmen."

"Für Architekten und Planer eröffnet die Bionik eine ganz neue Palette an Design-Inspirationen, Ideen und Möglichkeiten."

"Durch die Natur können wir auf ein Forschungs- und Entwicklungslabor zugreifen, das seit 3,8 Milliarden Jahren existiert."

Chip Crawford

Bionik-Beispiel Lotus-Effekt: Inzwischen perlt Wasser auch von Fassadenfarben ab.
Nur ein Teil des gigantischen Lavasa-Projektes in Indien.
Lavasa Hill Station: Mit Hilfe der Bionik soll Bauen und Wohnen im Einklang mit der Natur ermöglicht werden.
Bionik: Ein Blatt als Modell für architektonische Planung.
10.04.12 Helmut Melzer

Chip Crawford und die Natur als Architekt

Der Chefplaner des international anerkannten Architekturbüros HOK (Hellmuth, Obata + Kassabaum) ist einer der Wegbereiter der Bionik in der Architektur. Damit macht sich der Projektdesigner Milliarden Jahre alte Konzepte aus Fauna und Flora zu nutze und zeigt den nächsten Schritt der Ökologie auf: Bauen nach dem Vorbild  und in Harmonie mit Natur. Als Pilot dient das riesige Stadtentwicklungsprojekt Lavasa, südöstlich des indischen Mumbai.

 

Ihr Entwicklungsprojekt Lavasa ist nicht nur eines der größten städtebaulichen Projekte der Welt, es zeigt auch neue Wege durch den Einsatz der Bionik auf. Was passiert da in Indien?
Chip Crawford: Das gesamte Entwicklungsprogramm umfasst fünf Dörfer für bis zu 50.000 Menschen, auf 12.500 Hektar. Seit zehn Jahren arbeitet HOK daran. Unser Masterplan wird von traditionellen Mustern der indischen Stadtplanung sowie volkstümlichen Formen der Gebäude inspiriert. Es werden kulturell verankerte Grundsätze emuliert, deren Jahrhunderte lange Nachhaltigkeit erwiesen ist. Die zweite Projektphase vollzieht sich gerade im Mugaon Valley – in Kooperation mit der „Biomimicry Group“. Diese entwickelte das ökologisches Landschaftsmodell „Genius of Place“. Dabei wurden die Umgebung und deren einzigartigen, natürlichen Systemattribute studiert. Das Ökosystem stand damit Model für die weitere Designstrategie.

Wie sieht die in der Praxis aus?
Crawford: Ein Beispiel hierfür ist die für das indische Dorf entscheidende Speicherung von Wasser: Wir lernten, wie Wurzeln einheimischer Bäume Wasser absorbieren und speichern. Außerdem vermindert eine geschichtete, grüne Baumkrone durch sintflutartige Regenfällen hervorgerufene Bodenerosion. Die Intensität der Regentropfen wird durch die verschiedenen Schichten der Vegetation -  Baumblätter, Büsche und Sträucher -  abgeführt. Unser Ziel ist es, Strukturen und Systeme mit gleichem Erfolg zu kreieren. So entwickeln wir Verbände, die Wasser auf die Art und Weise der Baumwurzeln speichern. Eine weitere Herausforderung ist die Instabilität der Böden und die Steilheit der Hänge. Wir analysierten die Wurzelsysteme, um ihre Leistung zu imitieren. Das ist eine der wichtigsten Unterschiede: Wir wollen nicht nur die Natur kopieren - wir wollen mit der Funktionsweise der Natur übereinstimmen. Wesentlich ist auch die Verdampfung von bis zu 30 Prozent des Monsun-Wassers: Unsere Design-Strategie beinhaltet Dachlinien, die Windturbulenzen erzeugen und so die Verdunstung in Dachbegrünungen hält und nutzt. Ein Polymer-Produkt hilft den Boden zu stabilisieren und der Bodenerosion vorzubeugen. Das wirkt wie der stabilisierende Effekte der Schlammbildung an einer Klippe.

Wie haben Sie die Bionik für sich entdeckt?
Crawford: Solange ich mich erinnern kann, habe ich eine Leidenschaft für die Architektur, den öffentlichen Raum und für Lebewesen. Ich habe einen Abschluss in Landschaftsarchitektur. Ian McHargs Buch „Design with Nature“ hat mich dazu inspiriert darüber nachzudenken, wie natürliche Systeme in unsere Design-Projekte integriert werden können. Dann habe ich 2004 die Biomimicry Group-Gründerin Janine Benyus kennen gelernt. Mich hat das Konzept der Orientierung an der Natur für die Planung und Design-Lösungen fasziniert. Seit einer Allianz arbeitet HOK und die Biomimicry Group gemeinsam an mehreren bedeutenden Design-Projekte in Indien, China, dem Mittleren Osten und Südamerika.

Ist Bionik die Zukunft des ökologischen Designs? Der nächste Schritt nach Nachhaltigkeit und Erneuerbare Energie?
Crawford: Ja! Durch die Natur können wir auf ein Forschungs- und Entwicklungslabor zugreifen, das seit 3,8 Milliarden Jahren existiert. Wir können diese unglaubliche Strategien und Konzepte nutzen, um bessere Gebäude zu entwickeln. Für Architekten und Planer eröffnet die Bionik eine ganz neue Palette an Design-Inspirationen, Ideen und Möglichkeiten. Es verwandelt die Rolle der Natur von einer Leinwand in einen Künstler, Lehrer und Mentor. Unsere Welt braucht diese Art eines dramatischen Wandels. Mit der Biomimicry Group haben wir deshalb auch eine neue Problemlösungs-Methodik mit dem Namen FIT (Fully Integrated Thinking) entwickelt, ein Tool mit bewährten Design-Lösungen aus der Natur – gültig für Gebäude, Stadtteile, Städte und ganze Organisationen.

Die Stadt der Zukunft – Wie sieht die für Sie aus?
Crawford: Die größten Auswirkungen wird die Anwendung der Bionik auf die Planung und Gestaltung von Gebäuden, Gemeinden und Städten weltweit haben.  Nach unserer bio-inspirierten Sichtweise funktioniert die Stadt der Zukunft eher wie das Ökosystem eines Waldes als wie eine ausgedehnte Metropole. Wir wollen die ökologische Struktur in die der städtischen Infrastruktur integrieren. Gebaute und natürliche Systeme werden Partner in der Schaffung gesunder Lebensräume. Vor ein paar Jahren haben HOK und die Biomimicry Group einen Design-Wettbewerb zur "Stadt der Zukunft" ausgerufen. Daraus ging hervor, dass der Automobil-zentrierte Transport obsolet und  Landnutzung durch urbane Landwirtschaft, Parkanlagen und Wasserspeicher ersetzt wird. Das von Autobahnen übermäßig vergeudete Land wird zurückgefordert, um natürliche Ressourcen zu schützen und zu bewahren. Energie, Wasser und Nahrung wird direkt in der Nachbarschaft, in einer dezentralen, „funktionierenden Landschaft“ erzeugt. Die Stadt der Zukunft besteht aus dichten, dynamischen multizentralen Kernen, die von städtischen Dörfern mit viel Freiflächen und städtischer Landwirtschaft gemischt umgeben werden.

 

Langfristige Planung kann durch den technischen Fortschritt überholt werden. So folgt das Plus-Energie-Haus auf das Niedrig-Energie-Haus. Ist eine zukunftssichere Planung möglich?
Crawford: Wir brauchen intelligente langfristige Planung, Low-Tech- und High-Tech-Systemen, die zusammenarbeiten, um zukunftsfähige Konstruktionen zu schaffen, die natürliche Systeme replizieren. Die Bionik bietet Problemlösungs-Methoden, die sich im Laufe der Zeit bewährt haben. Obwohl in der Natur das Design ständig weiterentwickelt wird, sind die Grundlagen, wie die Natur funktioniert immer gleich geblieben. Wenn wir bei diesen natürlichen Prinzipien bleiben, werden wir in der Lage sein geschaffene Umgebungen anzupassen.

Das wesentlichste ökologische Problem ist die vorhandene, alte Bausubstanz. Haben Sie hier zukunftsweisende Lösungen?
Crawford: Vergangenes Jahr entwarf ein Team von HOK-Architekten und Vanderweil-Ingenieuren eine Vorlage für eine Net-Zero-Gebäudesanierung am Beispiel eines 46-jährigen Bundes-Bürogebäudes in der Innenstadt von Los Angeles. Unsere Inspiration für diese Gebäudesanierung stammt direkt aus der Natur.  Die Lösung, "Process Zero: Retrofit Resolution", reduziert den gesamten Energiebedarf des Gebäudes um 84 Prozent, 16 Prozent werden vor Ort erzeugt. Das Design setzt auf bewährte Einsparungs- und Erneuerungsstrategien, einschließlich integrierter Lamellen für eine natürliche Belüftung, einer neue Fassade mit 35.000 Quadratmetern Photovoltaik-Folie, 30.000 Quadratmeter Solarkollektoren am Dach, dass durch zirkulierendes Wasser die Klimaanlage unterstützt, und über Cloud-Computing-Systeme arbeitende Bürogeräte. Eine bahnbrechende Idee nutzt Energie-produzierenden Mikroalgen zur Unterstützung der Energieversorgung. Das biomimetische-inspirierte Design empfiehlt dabei einen 2.300 Quadratmeter großen Mikroalgen-Bioreaktor, der neun Prozent des Energiebedarfs des renovierten Gebäudes erzeugt. Ein modulares System von Algen-Röhren umhüllt das Gebäude, absorbiert die Sonnenstrahlung und produziert gleichzeitig Lipide für die Kraftstoffproduktion vor Ort. Dieser Photobioreaktor verwandelt das Gebäude in ein lebendes Wesen.

(Helmut Melzer)

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