Programm
Vorschlag für das Musterhaus der UT Texas in Zusammenarbeit mit der TU München für den "Solar Decathlon" 2015: Ein autarkes Plusenergiehaus in Irvine, Kalifornien.
Konzept, Idee
Als Idee für ein Haus, dessen einzige Energiequelle die Sonne ist und das gleichzeitig futuristisch sein sollte, kam einem schnell die Analogie einer Raumstation wie der ISS in den Sinn. Diese Analogie sollte keine Formfindungshilfe sein, sondern diente vielmehr als Prinzipmodell für einzelne, weitgehend eigenständige und spezialisierte Module, die durch einen Überbau verbunden und versorgt sind und deren Hülle genau an ihre Umgebung angepasst ist. Neben dieser Strukturidee war die genaue Definition der Anforderungen nicht nur in technischer Hinsicht konzeptionell ausschlaggebend, sondern auch abhängig von psychologischen Bedingungen wie menschlichen Bedürfnissen. Im Wesentlichen wurden unter anderem die Rahmenbedingungen Einfachheit, Effizienz und niedrige Kosten entwickelt. Dies beinhaltete einen möglichst geringen Materialeinsatz sowie einen hohen Vorfertigungsgrad.
Architektur
Bei der Gestaltung des Gebäudes war es wichtig, zwei Hauptfaktoren frühzeitig zu integrieren: die Mobilität und die klimatischen Bedingungen. Das warme, mediterrane Klima Kaliforniens ermöglicht einen offenen, großzügigen Grundriss, der sich aus verschiedenen Holzmodulen zusammensetzt. Die Zonierung des Gebäudes orientiert sich am täglichen Sonnenverlauf für eine intuitive, stets natürlich belichtete Tagesroutine der Bewohner. Ein effizienter Grundriss ist in diesem Fall einer, der sich an unterschiedliche Situationen anpassen kann. Durch eine flexible Fassade lassen sich einzelne Module beliebig erweitern - etwa für ein großes Dinner - oder zu schattigen Terrassen verkleinern. Dadurch wird die thermische Hülle so klein wie möglich gehalten, ohne auf eine möglichst großzügige Raumaufteilung zu verzichten.
Energiekonzept
Hauptmerkmal des Nachhaltigkeitskonzepts des Hauses ist ein zentrales Gewächshaus, das in seiner Glasstruktur Wasser erwärmt, das im Haus zirkuliert. Damit hat es zwei Funktionen: Im Sommer erwärmt es Bade- oder Spülmaschinenwasser, im Winter dient es der natürlichen Beheizung der Räume. Die flexible Fassade kann auch vollständig geöffnet werden, um eine natürliche Belüftung zu ermöglichen, die zusammen mit den Lüftungsventilatoren für eine angenehme Temperatur im Inneren des Hauses sorgt. Um eine übermäßige Erwärmung zu verhindern, wird das als Solarkraftwerk dienende Dach großzügig belüftet. Außerdem ist das Gebäude vom Erdreich getrennt. Der modulare Aufbau ermöglicht eine fast ganzjährige Beschattung aller Glasflächen zur Mittagszeit. Dadurch wird die Kühllast im Sommer so gering wie möglich gehalten. Um auf das Klima in Austin zu reagieren, können die Module mit einer zusätzlichen Dämmschicht weiter isoliert werden. Darüber hinaus kann mit Austins höheren Niederschlägen Regenwasser gesammelt und für das Gewächshaus verwendet werden.