Nachhaltige Architektur mit bionischen Entwicklungen bei großvolumigen Bauten

Abstract

Diese Diplomarbeit befasst sich mit nachhaltiger Architektur unter der Zuhilfenahme bionischer Entwicklungen, speziell im Bereich großvolumiger Bauten. Als „bionische Entwicklungen“ werden Objekte und Wirkungsweisen bezeichnet, die sich aus der Beobachtung und dem Verständnis der Natur gemeinsam mit der Technik entwickelt haben. Unter dem Begriff „großvolumige Bauten“ werden Gebäude zusammengefasst, die aufgrund ihrer Größe und ihres Volumens nicht von Einzelpersonen, sondern von privaten oder öffentlichen Bauträgern in Auftrag gegeben werden. Auf eine geplante Nutzung der Bauten, wie Wohnen, Arbeiten oder Lernen, wird nicht näher eingegangen. Denn eine nachhaltige Bauweise sollte unabhängig vom Nutzungstyp angestrebt werden. Im Grunde verfolgen die verschiedenen Nutzungstypen nämlich das gleiche Ziel: eine Umgebung zu schaffen, in der Menschen, unabhängig von ihrer Aufenthaltsdauer, zufrieden sind und sich wohl fühlen. Zudem haben großvolumige Bauten in nachhaltiger Bauweise eine stärkere Auswirkung auf die Umwelt, als ein einfaches Einfamilienhaus in derselben Bauweise. Zuerst wird die Bionik an sich erklärt, was der Begriff bedeutet und woraus er sich zusammensetzt. Einige Beispiele sollen einen Einblick in Bereiche geben, die möglicherweise zwar bekannt sind, aber der Bionik anhand von Unkenntnis nicht zugeordnet werden. Es werden praktische Beispiele gebracht, die im direkten Vergleich zu ihren natürlichen Pendants stehen. Darauf folgt eine Auflistung von Einsatzbereichen bionischer Entwicklungen in der Architektur. Es wird auf die Ursprünge und die Wirkungsweise dieser Entwicklungen eingegangen. Anhand von Abbildungen gebauter Beispiele wird die Umsetzbarkeit gezeigt. Anschließend wird ein Überblick der Wirtschaftlichkeit von nachhaltiger Architektur gegeben. Es werden sowohl die Energieeffizienz als auch die Ressourceneffizienz und die Lebenszyklusbetrachtung näher beleuchtet und erklärt. Zum Abschluss werden Vorschläge gebracht, um die Planung von nachhaltiger Architektur zu vereinfachen. Praxisbezogene Beispieldetails werden zu diesem Zwecke unterstützend aufgeführt.

This Master’s Thesis deals with the subject of sustainable architecture with the help of bionic designs, especially in regards to large-volume buildings. Objects and effects, which are evolving from observing and understanding nature together with technical influences, are referred to as “bionic designs”. The term “large-volume buildings” refers to buildings, which are commissioned by private or public developers rather than individuals because of their dimension and building volume. The planned use of these buildings, like living, working or learning, is not considered. For a sustainable architecture should be pursued regardless of the usage. The different types for using a building have essentially all the same goal: to create an environment for people to feel satisfied and be comfortable, regardless of the duration of their stay. Furthermore, large-volume buildings with sustainable designs have a greater impact on the environment than a simple family home in the same design. At first the term bionic is explained and from where it originates. Some examples are given, which may be known, but possibly not correlated with bionic due to lack of knowledge. Practical examples are also directly compared to their natural counterpart. Thereupon follows a list of bionic designs in the area of architectural use. The origin and the effect of these designs are going to be explained. Pictures of already built constructions show the feasibility of them. Adjacent is an overall view of the efficiency of sustainable architecture. Energy efficiency as well as resource efficiency and an examination of the life cycle are looked at and interpreted. Lastly, suggestions are being made for simplifying the planning process of sustainable architecture. For better understanding, details of already built examples are listed.