Utilization of the potential of biomimetics in sustainable architecture : an investigation focusing on current developments in Austria

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit war es, bionische Herangehensweisen hinsichtlich nachhaltiger Architektur in Österreich zu identifizieren und zu evaluieren. Auf diese Weise sollte die Fragestellung beantwortet werden, ob und in welchem Ausmaß das Potential der Bionik in Österreich ausgeschöpft wird, um hinsichtlich des nachhaltigen Bauens einen entscheidenden Beitrag zu leisten. Dies sollte einerseits dazu dienen, die Begriffe 'Grüne Architektur', 'Bionische Architektur' und 'Nachhaltige Architektur' abzugrenzen, und andererseits zeigen, wie die Bionik die Nachhaltigkeit eines Gebäudes positiv beeinflussen kann.<br />Basierend auf einer umfangreichen Recherche österreichsicher Architektur wurden 32 Gebäude identifiziert, welchen die Anwendung eines bionischen Konzeptes oder einer Methode zur Verbesserung oder Unterstützung ihrer Nachhaltigkeit zugeschrieben werden konnte. Anschließend wurden acht geeignete und gut dokumentierte Vorzeigeprojekte ausführlich untersucht, um - zumindest qualitativ, aber wenn möglich auch quantitativ - deren Nachhaltigkeit zu bewerten.<br />Diese Arbeit legt offen, dass eine Vielzahl von Herausforderungen zu lösen sind, um Bionik erfolgreich auf Gebäude anzuwenden. Darüber hinaus ist die korrekte Interpretation und Kategorisierung eines - bewussten oder unbewussten - bionischen Ansatzes in vielen Fällen schwierig: Eine ganzheitlich und umfangreich ausgeführte 'ökologische Holzkonstruktion' kann als 'Mimikry eines Ökosystems, basierend auf dem vollständigen biologischen Zyklus von Ressourcen', oder einfach als 'nachhaltige Forstwirtschaft' bezeichnet werden.<br />Schließlich zeigt diese Diplomarbeit anhand von realisierten Beispielen, wie ernsthaftes nachhaltiges Bauen in Österreich praktiziert werden konnte und kann, und von welcher Art die meisten bionisch-artigen Methoden und Ansätze sind, um dies zu erreichen. Diese Gebäude implementieren die Natur hinsichtlich ihrer Materialien, ihrer Gebäudehülle, und/oder ihrer ökologischen Aspekte, mit dem - bewussten oder unbewussten - Ziel, Architektur zu erschaffen, die "den Bedürfnissen der heutigen Generation entspricht, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu gefährden, deren eigene Bedürfnissen zu erfüllen.<br />

This thesis was supposed to find and evaluate biomimetic approaches to sustainable architecture in Austria. By that it tried to address the question, if and to what extent the potential of biomimicry is utilized to make an essential contribution to sustainable building in Austria. This should on one hand help to define the scope of 'green architecture', 'biomimetic architecture', and 'sustainable architecture', and on the other hand point out how biomimicry can positively impact the sustainability of a building.<br />Based on a comprehensive investigation on Austrian architecture, 32 buildings, which could be attributed to apply a biomimetic concept or approach, and by this increase or support the building's sustainability, have been identified. Following, eight well suited and documented showcase buildings have been investigated in detail to - at least qualitatively, but if possible quantitatively - evaluate their sustainability.<br />This work reveals that there are a number of challenges that have to be faced while successfully applying biomimetics to buildings. Moreover, in many cases, the correct interpretation and categorization of an - intentional or unintentional - biomimetic approach is difficult: A fully and comprehensively executed 'ecological timber construction' may be referred to the 'mimicry of an ecosystem based on full biological cycles of resources', or simply to 'sustainable sylviculture'.<br />Finally, this thesis shows by the use of realized examples how serious sustainable building in Austria could be and can be performed, and of what kind the most biomimetic-like methods and approaches are to achieve this. These buildings implement nature in terms of their materials, envelope, and/or environmental aspect to a certain and individual extent, aiming to - intentionally or not - create architecture that "meet the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs."