Es war das letzte Aufbäumen einer untergehenden Epoche: Wie ein Dinosaurier aus Stahl, Beton, Aluminium und Glas richtete sich in Dubai das höchste Haus der Welt auf. 828 Meter. 163 Etagen. Baukosten: eine Milliarde Euro. Und noch ein Superlativ: Kein Gebäude der Erde belastet die Energieressourcen und das Weltklima so stark wie der "Burj Khalifa", der "Kalifenturm". Rund 18 Millionen Kilowattstunden Strom frisst das Monstrum pro Jahr. Vorsichtig geschätzt. Bemerkenswerterweise verließ der Architekt des Turms, Adrian Smith, das federführende Chicagoer Architekturbüro "SOM" bereits lange vor der Fertigstellung. Ihm folgten 40 weitere Architekten. Seither widmen sie sich dem nachhaltigen, energieeffizienten und ressourcenschonenden Bauen.

Vielleicht hatte Adrian Smith ja eine Vorahnung davon, dass so mancher architektonische "Menschheitstraum" eines Tages für die Welt zum Albtraum werden könnte. Denn derzeit verschlingt das Leben und Arbeiten in den vier Wänden rund 40 Prozent der weltweit genutzten Energie und erweist sich damit zugleich als eine der Hauptquellen für umweltschädliche Treibhausgase.

Längst hat deshalb bei den namhaften Architekten der Gegenwart ein Umdenken begonnen. Die wahren Visionen der Zukunft heißen nicht mehr "Burj Khalifa", sondern Masdar City oder Sejong. Diese beiden Projektnamen stehen für eine völlig neue Herangehensweise bei der Planung und Umsetzung von Metropolen: Nicht Energieverbrauch, sondern striktes Energiesparen in Verbindung mit eigener Energieerzeugung stehen im Vordergrund.

Wüstenstadt mit Energievorteil

Vor allem durch den flächendeckenden Einsatz leistungsfähiger Solaranlagen soll versucht werden, die Städte der Zukunft energieautark zu gestalten. In Masdar City, mitten in der Wüste von Dubais Nachbaremirat Abu Dhabi, sollen einmal 50 000 Menschen leben – ohne Energiebedarf von außen, mit eigener Wasserversorgung durch solarbetriebene Entsalzungsanlagen, elektrischen Kabinenbahnen und mit vor Ort recyceltem Müll. Im südkoreanischen Sejong sind es sogar eine halbe Million Bewohner, die in die neue autonome Ökostadt nahe Seoul einziehen werden.

Noch drohen die Auswirkungen der Finanzkrise und Ränkespiele im politischen und wirtschaftlichen Management diese beiden Projekte zu verzögern. Doch verhindern lassen werden sie sich wohl kaum.

Während Masdar City und Sejong also noch auf sich warten lassen, feiert die bislang größte Plusenergiehaussiedlung der Welt bereits ihr zehnjähriges Jubiläum: die Solarsiedlung des badischen Architekten Rolf Disch. Rund 160 Menschen wohnen hier am Rand der Freiburger City in 59 Einfamilienhäusern. Begrenzt wird das Areal von einem 120 Meter langen Gewerbekomplex, dem so genannten "Sonnenschiff". Die großzügigen Tafeldächer sind vollständig mit Fotovoltaik-Paneelen besetzt, mit denen die Siedlung 420 000 Kilowattstunden (kWh) Solarstrom pro Jahr erzeugt.

Plus in der Bilanz

Dagegen fällt der Verbrauch von Primärenergie verhältnismäßig gering aus: jährlich gerade einmal 79 kWh pro Quadratmeter, haben Wissenschaftler des Wuppertaler Fachinstituts für Bauphysik in einer kürzlich durchgeführten Feldstudie für die Freiburger Solarsiedlung errechnet. Zum Vergleich: Altbauten verbrauchen vielerorts bis zu 450 kWh. Der derzeit gesetzlich vorgeschriebene Mindeststandard für Neubauten beträgt nach der Energieeinsparverordnung immerhin 260 kWh, und selbst ein Passivhaus darf noch 120 kWh pro Quadratmeter jährlich verbrauchen.

Ein weiteres Ergebnis der Studie: Den ungewöhnlich geringen Verbrauchswerten der Freiburger Plusenergiehäuser steht deren Solarstromproduktion von durchschnittlich 115 kWh pro Quadratmeter jährlich gegenüber. Unter dem Strich attestierten die Wuppertaler Bauphysiker um Karsten Voss der Freiburger "Solarcity" ein Energieplus von immerhin 36 kWh pro Quadratmeter jährlich.

Wie kommt diese positive Bilanz zu Stande? Das Grundprinzip ist einfach: Im Sommer wird die Sonneneinstrahlung effektiv abgeschattet, während die flach stehende Wintersonne die Räume auf natürliche Weise erwärmt. Möglich macht dies eine exakte Berechnung der Dachüberstand- und Balkonkonstruktion. Erreicht werden die niedrigen Energiebedarfswerte aber auch durch den Einsatz raffinierter Baumaterialien und Gebäudetechnik, die selbst zehn Jahre nach ihrer Verarbeitung noch als "State of the Art" gelten dürfen. So sind die Fenster der nach Süden ausgerichteten Holzfassaden unter anderem hochgradig lichtdurchlässig und reflektieren Infrarotlicht. Wie die gesamte Gebäudehülle sind sie wärmebrückenfrei gedämmt und dicht abgeschlossen.

Vorsprung durch Technik

Die extrem gute Dämmung erreichten die Architekten aber auch mit Hilfe spezieller Vakuumisolierpaneele, bei denen Kieselsäure in einer besonderen Barrierefolie verschweißt wurde. Trotz ihrer geringen Stärke von netto gerade einmal drei Zentimetern entfalten sie einen ungewöhnlich hohen Wirkungsgrad.

Auch um das Raumklima im "Sonnenschiff" sorgten sich die Erbauer. Eine Innenwandbeschichtung aus dünnen Gipskartonplatten, die mit Paraffin gefüllte Mikrokapseln enthalten, gleicht Temperaturschwankungen aus. Steigt die Raumtemperatur über 23 Grad, schmilzt das Paraffin und nimmt Wärme auf; sinkt hingegen die Temperatur, geben die Platten die Schmelzwärme wieder ab. In allen Räumen sorgt überdies ein ausgeklügeltes Belüftungssystem mit Wärmerückgewinnung dafür, dass verbrauchte Luft stets gegen Frischluft ausgetauscht wird, die Wärme jedoch in den Räumen bleibt.

Womöglich lässt sich das "Plus" in der Energiebilanz dank neuer Heiztechnologien und weiteren Optimierungen auf ganze 200 kWh pro Quadratmeter jährlich steigern – das wäre ein in der energetischen Architektur konkurrenzlos guter Wert. Da wundert es nicht, dass sich auch das Ausland für Dischs Konzepte interessiert. Derzeit entstehen Pläne für eine Plusenenergiehausgruppe an Brasiliens Ostküste. Aufträge für ganze Siedlungen kommen aus der norwegischen Hafenstadt Kristiansand und den dänischen Orten Aarhus und Randers.

Energie gewinnen allerorten

Und auch hier zu Lande sind Plusenergiehaussiedlungen nach Freiburger Vorbild zunehmend gefragt. Im Breisgau fällt in Kürze der erste Spatenstich für die Errichtung 50 neuer Plusenergiehäuser. In Weissach bei Stuttgart sind mehrgeschossige Wohnhäuser und eine Gewerbeeinheit in Planung; der Schwarzwälder Kurort Königsfeld wünscht sich einen fünf Hektar großen Plusenergie-Ortsteil samt Hotels.

Die bisher größten Solarsiedlungen Deutschlands könnten sowohl in Köln-Ostheim als auch in Renningen bei Leonberg entstehen, sofern die entsprechenden Konzepte tatsächlich umgesetzt werden: Jeweils bis zu 3000 Einwohner sollen hier einmal in ihren eigenen "Kraftwerken" leben können. Laut Rolf Disch hätten rund 300 weitere deutsche Kommunen ihr grundsätzliches Interesse an solchen Plusenergiehaus-Siedlungen bekundet.

Angeregt vom allgemeinen Trend zeigt sich neuerdings auch die Stadt München. Im Fall eines Zuschlags für die Olympischen Winterspiele 2018 will man zwei geplante olympische Dörfer ebenfalls in Plusenergiehaus-Bauweise errichten.