Der Ford T der nachhaltigen Wohnprojekte

Costa Rica-Urlauber wissen ganz genau, was sie an diesem kleinen mittelamerikanischen Land fasziniert: Die Natur, der Regenwald, die tropische Flora, das üppige Grün überall, die immense Artenvielfalt. Dieser zoologische und vor allem botanische Reichtum ist aber vor allem einer Tatsache geschuldet: Costa Rica besitzt ein tropisches Klima. Es ist in weiten Teilen des Landes fast durchgehend sehr schwül, die relative Luftfeuchtigkeit fällt selten unter 80 Prozent.

Es gibt im Wesentlichen nur zwei Jahreszeiten, die Trocken- und die Regenzeit. Letztere liegt zwischen Mai und November, in der Nebensaison, aber doch recht lange. Im September und Oktober kann es mitunter schon zu heftigen Regenschauern kommen, die sich über mehrere Stunden ziehen.

No Footprint House findet international Anerkennung

Diese Rahmenbedingungen erfordern entsprechende Bauweisen. Ein Architektur-Büro, das dem nicht nur nach den klimatischen Erfordernissen gerecht wird, sondern auch hinsichtlich Nachhaltigkeit, ist A-01, das mit dem modularen Wohnbau-System No Footprint House international Beachtung und Anerkennung findet.

Wer als „gringo” oder „gringa” in Costa Rica Land kauft und frisch-fröhlich baut oder bauen lässt, ohne die Rechnung mit der Feuchtigkeit, der in der Trockenzeit starken Sonneneinstrahlung oder der heimischen Insektenwelt zu machen, wird bald mit Schrecken bemerken, welche Fehler begangen wurden und nachbessern müssen.

Da kann es sich schon lohnen, lokale Architekten zu engagieren. Costa Rica gilt zudem als eines der nachhaltigsten Länder der Welt. Arterhaltung und nachhaltiger Tourismus werden in dem Land, das um ein Viertel größer ist als die Schweiz, ganz groß geschrieben. Wer das Land besucht oder sich dort etwas eigenes schaffen möchte, dem ist häufig Nachhaltigkeit wichtig. Was liegt also näher, sich lokale Architekten zu engagieren, die zudem einen Architektur- und Nachhaltigkeits-Award nach dem anderen abräumen?

Hinter A-01 verbirgt sich ein interdisziplinäres Kollektiv. „Unsere partizipatorischen Designansätze sind darauf ausgerichtet, ganzheitliche, nachhaltige Lösungen für die städtische und ländliche Entwicklung zu schaffen”, sagt Architekt Oliver Schütte. Vor kurzem wurde das „No Footprint House” (NFH) von A-01 bei der zentralamerikanischen Architekturbiennale BARCA 2021-2022 zum besten Wohnprojekt der Region gekürt. „Es ist bereits die 28. globale Auszeichnung, die wir für unsere modulare Design-Toolbox für nachhaltige Wohnräume und für den ersten gebauten Prototyp in Costa Rica erhalten haben.”

Aber es ist nicht so, dass es nicht schon weitere lokale Initiativen für nachhaltigen und innovativen Bau im Land gäbe: Beispiele dafür sind etwa die naturnahen Büros von Salagnac Architects oder die Lehm-Villen der Gründerin des Studios Formafatal Dagmar Štěpánová.

Ford T der nachhaltigen Architektur

„Wir haben etwas geschaffen, was wir als ,den Ford T der nachhaltigen Architektur‘ bezeichnen”, heißt es bei A-01. Das Modell T von Ford war weltweit das erste massenweise produzierte Automobil – auf dem Fließband, damals eine Novität. Zwischen 1908 und 1927 wurden in den Vereinigten Staaten 15 Millionen Stück gebaut, und somit war es das meistverkaufte Automobil der Welt, bis 1972 dieser Titel an den VW Käfer ging.

Eine Familie aus den Niederlanden fing Feuer für das No Footprint House (NFH). A-01 wurde herausgefordert umzusetzen, was ohnehin Grundidee war: Ein vorgefertigtes, modulares Wohnsystem zu nutzen und gleichzeitig auf die individuellen Bedürfnisse der künftigen Nutzer sowie auf den Standort einzugehen.

Drei Versionen des No Footprint House

Das No Footprint House ist im Allgemeinen als freistehendes Haus gedacht, das die umgebende Natur und den Standort so weit wie möglich respektiert. Das NFH war in den Versionen 36, 81 und 108 konzipiert – das entspricht den jeweiligen Quadratmeter-Flächen.

Die Räume lassen sich nach den Bedürfnissen der Kunden und den örtlichen Umwelteinflüssen wie Zugangsmöglichkeiten, Aussicht, Windrichtung oder Sonneneinstrahlung einteilen. In der nächsten Phase wird das Gebäude hinsichtlich der nachhaltigen Baumaterialien ganz nach dem Geschmack und den Wünschen der Nutzer auf der Grundlage des Basiskatalogs ausgerichtet.

Modular und doch individuell

Für jene Menschen, die eine völlig andere Konfiguration als die vorgefertigten Typologien haben wollen, denen aber das Konzept und all das, wofür das No Footprint House steht, gefällt, übernimmt A-01 die Essenz des modularen Systems, das auf einem 3×3-Meter-Konstruktionsrastersystem aus Holz oder Stahl basiert.

Die Ausführung lässt im Prinzip ein hohes Maß an Individualisierung zu. Es wird dann jedoch teurer. Schließlich sind bei den vorgefertigten Varianten alle technischen und genehmigungsbezogenen Fragen bereits geklärt. So könne man im Vergleich zu den anderen Lösungen, die aktuell auf dem Planungs- und Ausführungsmarkt in Costa Rica angeboten werden, günstig(er) bleiben, heißt es.

Kontinuierliche Lernkurve

„Mit jedem Modell des No Footprint House und jedem Kunden lernen wir dazu. Das Gesamtprojekt wird dank der iterativen Feedbackschleifen immer besser.” Die Kunden begännen, mit den Komponenten des Systems zu spielen, wie mit einer Art von Lego. Variationsmöglichkeiten seien entscheidend, um Monotonie zu vermeiden.

Der „prototypischen Bauherrenfamilie” aus den Niederlanden gefiel besonders die Offenheit des Designkonzepts, das die unglaubliche Artenvielfalt der tropischen Flora und Fauna auf sehr direkte und nahtlose Weise erlebbar macht. Wichtiges Kriterium, das wohl viele Expats in Costa Rica beschäftigt, ist, dass das Gebäude bei Abwesenheit sicher verschlossen werden kann.

Minimaler Impact trotz erschwerter Anlieferung

Darüber hinaus punktet das No Footprint House mit Effizienz, rascher Lieferung und Errichtung sowie dem minimalen Impact auf der Baustelle, in diesem Fall Ojochal, ein kleiner Ort an der Pazifikküste. Je weiter weg ein Projekt von den städtischen Gebieten ist, umso mühsamer gestaltet sich der Prozess, Baumaterial und Arbeitskräfte an den Zielort zu bringen – was wiederum nachteilig für die Umwelt ist (und nebenbei viel Geld verschlingt).

Das NFH-108, wie es in Ojochal gebaut wurde, basiert auf einem strukturellen Raster von zwölf mal neun Metern. Es enthält einen kombinierten Wohn- und Essbereich, zwei Bäder, zwei Schlafzimmer und eine multifunktionale Terrasse.

Verschiedene Grade räumlicher Trennung

Die Räume lassen sich durch verschiedene Schichten von Glasschiebern und „Vorhangwänden” abschließen, um wechselnde Grade der räumlichen Trennung oder sozialen Integration zu ermöglichen.

Der obere Teil des Gebäudes bleibt permanent offen, um eine ungehinderte Luftzirkulation und Querlüftung zu gewährleisten. Paneele aus Moskitonetzen verhindern das Eindringen von Insekten.

Zentraler Versorgungskern

Der Prototyp ist um einen zentralen Servicekern herum organisiert. Dieser umfasst alle Maschinen, die Technik, die Schränke, die Bäder, die Küche und den Waschraum. Die Komprimierung dieser Versorgungseinrichtungen in einer kompakten Einheit ermöglicht den offenen Grundriss rund um diesen Kern. Außerdem trägt sie zur Effizienz des Gebäudes in Bezug auf Montage und Wartung bei.

Zusätzliches Mobiliar wird in die zweischichtige Fassade hineingeschoben, die durch die vertikalen Stützen und die geneigten Außenverkleidungen entsteht. Diese Neigung verringert die direkte Einwirkung von Sonnenlicht und Niederschlag.

Dynamik zwischen Natur und gebauter Umwelt

Das im feuchten, tropischen Klima gelegene Gebäude muss auf den natürlichen Lebensraum reagieren – dies geschieht durch Klimakontrolle durch natürliche Belüftung und Sonnenschutz. Die Fassadenpaneele können individuell geöffnet oder geschlossen werden, um den Ausblick und die Belichtung zu regulieren, die Luftströme zu verstärken oder zu reduzieren sowie Privatsphäre und Sicherheit zu schaffen.

Sie verwandeln Innen- in Außenräume und spielen mit der Dynamik zwischen der Natur und der gebauten Umwelt, einem der Hauptmerkmale tropischer Architektur.

Die einzelnen Räume des Prototypen wurden nach ortsspezifischen Einflüssen wie Eingangsbedingungen, Ausblicke, Sonnen- und Windexposition etc. positioniert. Das Grundstück des Kunden war groß genug, um das Gebäude selbst, die Zufahrt, gärtnerische Elemente und natürliche Wasserfilteranlagen sowie Wege zur Erkundung der tropischen Landschaft zu gestalten.

Von „tiny” bis zum Einfamilienhaus

Das Haus in Ojochal wurde als Prototyp in die Serienproduktion geschickt. Es wurde im Zentraltal von Costa Rica vorgefertigt und mit einem einzigen Lastwagen an seinen Bestimmungsort transportiert.

In der Anfangsphase gibt es das NFH in den drei verschiedenen vorgefertigten Größen, die hinsichtlich der internen Aufteilung und Anschlüsse sowie der Materialausführung automatisch konfiguriert werden können: von „winzig” (36 m²) über mittelgroß (81m²) bis hin zum Einfamilienhaus (108m²).

Gründliche Kontrolle des ökologischen Fußabdrucks

Jedes Gebäude wird anhand eines Katalogs mit vorgefertigten Komponenten maßgeschneidert. Dies ist der erste derartige Ansatz seiner Art in Mittelamerika. Die Auswahl aller Elemente und Materialien basiert auf einer gründlichen Untersuchung der Herkunft, der Verarbeitung und des ökologischen Fußabdrucks.

Zu den im NFH-Katalog enthaltenen Bauteiloptionen gehören Konstruktionsholz und -stahl, verschiedene Arten von Lamellen und perforierten Paneelen für die Fassade, Bambus- und Holzdecken sowie mineralische und synthetische Oberflächen für Wände und Böden. Sie können je nach den spezifischen Bedürfnissen und Vorlieben jedes Kunden ausgewählt werden. In Ojochal entschied sich der Kunde für den Bau des NFH-108 als schwimmende Stahlkonstruktion mit Holzverkleidung.

Vollständige Ökobilanz

Für den NFH-Prototyp in Ojochal wurde eine vollständige Ökobilanz, ein Life Cycle Assesment, oder kurz LCA, erstellt. Diese Ökobilanz wurde als Best Practice auf den internationalen Konferenzen der Vereinten Nationen zum Klimawandel 2019, der PreCOP25 in Costa Rica und der COP25 in Madrid, vorgestellt.

Für den Prototyp wurden im Wesentlichen die Materialien verwendet, die in Costa Rica zur Verfügung stehen. Die Ökobilanz des No Footprint House habe gezeigt, dass in der Stahlkonstruktion des Gebäudes noch viel Energie stecke. Die Zusammenarbeit mit der schweizerisch-costaricanischen Firma Novelteak, die in Costa Rica nachhaltig Holz produziert, brachte eine laminierte Teakholzstruktur und Oberflächen hervor, die nun zum Einsatz kommen.

Teil der Lösung sein: CO₂-Einsparungspotenziale

Laut Ökobilanz spare aber bereits der Stahlprototyp in Ojochal 40 Prozent der Kohlenstoffemissionen im Vergleich zu einem typischen Haus ähnlicher Größe in Costa Rica ein. Mit einem NFH aus Holz lasse sich der CO₂-Fußabdruck auf 60 Prozent im Vergleich zum Basisfall senken.

Die Experten von A-01 wollen nach weiteren Verbesserungen in der Produktionskette die verschiedenen Gebäudetypen auf 80 Prozent unter dem jeweiligen Basisfall bringen. Die verbleibenden 20 Prozent könnten durch lokale Energieerzeugung oder Wiederaufforstung kompensiert werden. So könne der Bausektor einen Teil der Lösungen liefern, die für die aktuell größten Klima-Herausforderungen weltweit dringend benötigt werden.

Auch die nachhaltige Versorgung des NFH in Ojochal wurde sehr umfassend diskutiert. Letztendlich entschied man sich dafür, es an das öffentliche Wasser- und Energienetz anzuschließen. „Da das Wasser hier in der Region aus lokalen Quellen stammt und die öffentliche Energie in Costa Rica zu fast 100 Prozent aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, wollten wir nicht Photovoltaik importieren.” Stattdessen wird das Wasser vor Ort mit einer thermischen Solaranlage aus heimischer Produktion erwärmt.

Schichten-System zur standortabhängigen Adaptierung

Die „passiven Designstrategien” wie die standortabhängige Positionierung, natürliche Belüftung und Beschattung werden durch schräge Lamellenfassaden an der äußeren Schicht des Gebäudes unterstützt. Durch ihre Neigung werden die Auswirkungen von Sonnenlicht und Spritzwasser minimiert. Die Pfahlbauweise ermöglicht auch eine Belüftung von der Unterseite des Gebäudes her. An extrem heißen Tagen können die Bewohner die Luftströme durch Öffnen der Fassadenpaneele und den Einsatz von Deckenventilatoren optimieren.

In Costa Rica gibt es freilich auch andere klimatische Bedingungen, etwa Höhenlagen bis zu über 4.000 Metern, wo es natürlich auch kühl werden kann sowie tropisch-trockenes Klima im Nordwesten des Landes. Dort kann es im Sommer extrem heiß werden. Um all diesen unterschiedlichen Bedingungen gerecht zu werden, arbeitet A-01 mit Schichten, die leicht hinzugefügt oder entfernt werden können. Dies inkludiert etwa Wärmedämmung oder mehr gläserne Wände.

„Perfektes Labor” – und Projekte in Deutschland und Österreich

A-01 versteht Costa Rica mit seinem Mikroklima und den lokalen baulichen Herausforderungen derzeit als „perfektes Labor”. Dennoch denkt man schon einen Schritt weiter, etwa an die Expansion in andere tropische oder subtropische Länder.

Die Anpassung des Bausystems an andere Klimazonen und Gegebenheiten stelle im Moment noch eine große Herausforderung dar. Dennoch arbeitet A-01 an zwei Projekten, die von Kunden in Deutschland und Österreich vorgeschlagen wurden, zwei Länder mit einigen der höchsten Energieeffizienzanforderungen der Welt.

Mehrstöckiges Projekt in Deutschland

Das Projekt in Deutschland ist ein mehrstöckiges Gebäude mit Holzrahmenbau und bedienbaren Lamellenfassaden. Es ist in städtischer Lage in unmittelbarer Nähe zu Nachbargebäuden gelegen, die sich an zwei Seiten der Struktur anschließen, so dass die Fragen der Verdichtung und der Integration zu sehr wichtigen Zusatzaufgaben werden.

A-01 hat schon im Jahr 2010 erste Entwürfe für einen Fahrplan vorgelegt, mit dem Costa Rica insgesamt kohlenstoffneutral werden soll. Dies wurde in Zusammenarbeit mit dem Office for Metropolitan Architecture OMA und dem zugehörigen Think-Tank für Advanced Media Operations AMO entwickelt.

Die 4 „E”s

Die interdisziplinäre Agentur A-01 befasst sich daher auch mit Fragen der Landwirtschaft, der Mobilität und anderen Sektoren und deren Emissionen. Leitmotiv sind die von A-01 identifizierten 4 E’s der nachhaltigen Entwicklung: Wirtschaft (eonomía), Ökologie (ecología), Gerechtigkeit (equidad), erweitert um Engineering.

Das NFH habe seine Wurzeln in der Arbeit von Fachleuten, die nach kombinierten Lösungen in der Architektur und im Ingenieurwesen suchten, gepaart mit einer breiteren Weltsicht. Prägend sei beispielsweise das ufo-ähnliche „Dymaxion House” von Buckminster Fuller oder die bahnbrechende Arbeit von Jean Prouvé in Bezug auf seine vorgefertigten systemischen Entwürfe für verschiedene Klimazonen, wie das in Afrika bereits 1945 errichtete „Maison Tropicale”.

Zahlreiche Awards für das No Footprint House

Zu den zahlreichen Awards, die das No Footprint House erhalten hat, gehören das „Beste Haus des Jahres 2019” von The Plan (Italien), die globalen A+Awards (USA) in der Kategorie Architektur und Nachhaltigkeit sowie der Green Product Award 2020 (Deutschland).

Das NFH erhielt auch die höchste Auszeichnung bei den Iconic Awards für Formgebung und des German Design Awards 2020. Und das Projekt hat es geschafft, bei den International Architecture Awards zu gewinnen, einer der renommiertesten Auszeichnungen in der Welt der Architektur. Dieser jährlich stattfindende Wettbewerb wird vom European Centre for Architecture Art Design and Urban Studies in Zusammenarbeit mit dem Chicago Athenaeum International Museum organisiert. Zudem wurde das No-Footprint-Haus 2021 von der World Architecture Community ausgezeichnet. Weiters gewann es den Grand Prix du Design von Kanada in insgesamt 5 Kategorien.

Text: Linda Benkö
Fotos: Fernando Alda Fotografía, Jim Linwood (Wikimedia), Rmhermen (Wikimedia)