Kitabı oxu: «Weder Hütten noch Paläste»
GÜNTHER MOEWES
WEDER
HÜTTEN NOCH
PALÄSTE
Architektur und Ökologie in der Arbeitsgesellschaft
Eine Streitschrift
Neuausgabe 1. Auflage 2021 der Originalausgabe: Birkhäuser 1995
Copyright © Nomen Verlag, Frankfurt am Main 2021
www.nomen-verlag.de
Umschlaggestaltung: BlazekGrafik, Frankfurt am Main unter Verwendung einer Szene aus Fritz Langs »Metropolis«: https://www.critic.de/film/metropolis-2041/bilder/22505/
Satz: Uhl + Massopust, Aalen
ISBN 978-3-939816-78-2
eISBN 978-3-939816-79-9
Alle Rechte vorbehalten.
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Inhalt
Vorwort zur Neuausgabe 2021
Das Jahrhundert der Vermischung
Was ist Entropie?
Die physikalischen Grundlagen eines Schlüsselbegriffes
Bauen und Energie
Industrialisierung und Sonnenlimit
Neubauten sparen niemals Energie
Sonnennutzung und Sonnenschutz
Der Traum vom Glaskristall
Entwurfsmaßnahmen oder Anlagentechnik?
Bauen und Wachstum
Das falsche Spiel mit den Begriffen
Wachstum contra »Dritte Welt«
Das Märchen vom Wohlstand durch Wachstum
Bauwachstum ohne Ende?
Baustoff und Entropie
Architektur als Vormüll
Der Rückfall hinter die Baugeschichte
Beschäftigungsstaat oder Vermeidungsgesellschaft?
Industrialisierung heißt: Befreiung von Arbeit
Arbeitsabschaffung oder Arbeitsbeschaffung?
Warum die Strategien gegen die Arbeitslosigkeit nicht greifen
Wo bleiben die Maschinisierungsgewinne?
Wohlstand oder Schaden?
Welcher Handel erhöht den Wohlstand?
Das Recht auf Nicht-Arbeit
Die Auflösung der letzten Landschaften
Landschaft als Abbild ökonomischer Permissivität
Die Ursachen der Flächenvergeudung
Der Verlust der Landschaftsbilder
Grün-Euphorie und Sauerstoffmärchen
Die Verkleidung der Nicht-Vermeidung
Das Märchen von der Wiedergutmachung
Das Zivilisationsgemisch wird zur Natur erklärt
Natur – ein Definitionsproblem?
Aus dem Gruselkabinett des falschen Naturverständnisses
Entropie korrumpiert die Wahrnehmung
Der Verlust der Unverwechselbarkeit
Stadtraum und Entropie
Reinheit oder Vermischung?
Bauen und Innovation
Ausblick
Anmerkungen
Literatur
Zugrundeliegende Veröffentlichungen des Autors
Ergänzende Literatur und Veröffentlichungen des Autors (nach 1995)
Bildnachweis
Danksagung
Abbildungen
Vorwort zur Neuausgabe 2021
Kaum eine Branche hat die Irrtümer heutiger Ökonomie so sehr verinnerlicht wie das Bauwesen. Kaum eine trägt deshalb so viel zur Zerstörung von Natur, Landschaft und Klima bei. Wie kommt das?
Alle Evolution hat mit der Zeit stets immer höhere Vielfalt geschaffen: Die Naturevolution schuf in Jahrmilliarden aus der ursprünglich toten Materie unseres Planeten die Wunder des Lebens, die Vielfalt der Arten und Landschaften, der Klimazonen und Wetterereignisse, die grandiose Einmaligkeit unseres Planeten im Sonnensystem, die unfassbare Unendlichkeit der Milliarden Galaxien und des Alls. Die Kulturevolution schuf dann in Jahrzehntausenden die Wunder der Erkenntnisse, der Sprachen, der Musik, der bildenden Künste und der Architektur. Selbst vorübergehende erd- und kulturgeschichtliche Rückschläge mündeten letzten Endes immer in einer Erhöhung der Vielfalt. Dieser Entwicklung wurde vor 200 Jahren ein jähes Ende gesetzt: Mit der Industrialisierung wurde zwar einerseits der Umfang der gedanklichen, technischen und zivilisatorischen Möglichkeiten explosionsartig erhöht. Gleichzeitig wurde aber der Grundstein für eine Katastrophe gelegt: durch den Zugriff auf die fossilen Energien verließ unsere Erde zum ersten Mal in ihrer Geschichte das sogenannte »Sonnenlimit«: in 200 Jahren wurden energetische Potentiale verbraucht, die die Natur in hunderten von Millionen Jahren aufgebaut hatte. Jetzt wurden plötzlich genau die Rücklagen verbraucht, die notwendig gewesen wären, um den bisherigen Aufbau von Vielfalt fortzusetzen. Ohne den Kohlenstoff, der unverbrauchbar in Jahrmillionen in Graphit und Gestein gespeichert wurde, hätten wir uns längst klimatisch ins Vorkarbon zurück katapultiert.
Durch den Zugriff auf die fossilen Brennstoffe war Entwicklung von nun an immer ein Spiel zwischen Evolution und Gegenevolution: Alle Materie und Energie, die nicht durch Sonnenenergie und ihre Ableger Wasser-, Wind- und Körperkraft bewegt wurde, landete in ewiger, unumkehrbarer Vermischung und Unverfügbarkeit, in Abfall und Müll. »Entropie« nannte der Physiker Clausius vor 150 Jahren diesen Vorgang. Die Ökonomie hat diese physikalische Dramatik bis heute nicht richtig erkannt und nennt sie stolz »Globalisierung«. Auf diese Weise haben wir heute eine Globalisierung der Wirtschaft und eine Nationalisierung und Regionalisierung der Politik, den ewigen, Weltkriege zeugenden Wettbewerb von sogenannten »Großmächten«. Wir brauchten aber das genaue Gegenteil: eine Regionalisierung der Wirtschaft und eine demokratisch organisierte Weltverfassung und -regierung.
Der für Globus, Klima und Bauen katastrophalste Trick der Ökonomen besteht darin, nicht das Wachstum des Produktbestands und damit des Wohlstands als »Wachstum« zu definieren, sondern vielmehr das Wachstum der Produktion. Ein Beispiel aus dem Städtebau: Wenn die Bauproduktion einer Stadt von 100 000 Einwohnern jährlich 4000 Wohnungen beträgt, also gleich bleibt und nicht wächst, nennen die Ökonomen das »Nullwachstum«. Dieser Begriff ist grob irreführend: Denn der Wohnungsbestand der Stadt wächst ja dramatisch weiter, nämlich um 4000 Wohnungen oder 4 % pro Jahr. Nach 25 Jahren hat er sich verdoppelt. Von »Wachstum« sprechen die Ökonomen dagegen erst, wenn nicht nur der Bestand jedes Jahr um 4 % wächst, sondern die Wohnungsproduktion. Dann wächst der Bestand aber bereits »exponentiell«, d. h. nach 25 Jahren auf 267 000 Wohnungen, nach 50 Jahren auf 711 000 und nach hundert Jahren auf 1,896 Millionen. Kein Wunder, wie unsere Landschaften dann aussehen. Auch die gebetsmühlenhafte Behauptung, Wohlstand steige nur bei Wachstum, verfängt also nicht. In Entwicklungsländern mit geringer Produktion ist Produktionswachstum sicher erforderlich. Kein Ökonom hat aber bisher überzeugend erklären können, weshalb in wohlhabenden, hochindustrialisierten Ländern jedes Jahr mehr produziert werden muss als im Vorjahr, um den Wohlstand zu erhalten. Warum der Globus unbedingt mit exponentiell gesteigertem Tempo zerstört werden muss, und nicht bloß mit linearem.
Diese aberwitzige Denkweise der Ökonomen hat fatale Konsequenzen: Es wird nur auf den Anstieg von BIP und Arbeit geschaut und kein Unterschied mehr gemacht zwischen nützlich und schädlich: Alle Fehlentwicklungen wie Krankheiten, Unfälle, Kriege und Naturkatastrophen gehen positiv in das BIP ein und »schaffen Arbeitsplätze«. Das System hält sich durch seine Fehler für unsterblich, obwohl sein Ende unausweichlich ist. Je mehr Arbeit von Maschinen, Computern und Robotern übernommen wird, desto mehr Ersatzbeschäftigung muss stets neu erfunden werden. Diese Koppelung der materiellen Existenz an die Voraussetzung Arbeit, auch an vermeidbare, ist die eigentliche Hauptursache für die Zerstörung von Globus und Klima. Solche vermeidbare und schädliche Arbeit bringt in der Regel sogar mehr Beschäftigung und Profit als dringend notwendige wie Bildung, Pflege, Instandhaltung, Reparatur und Wiederverwendung.
In einer realistischen Ökonomie würde Einsparung normalerweise bedeuten: mehr Rücklagen, mehr Wohlstand, mehr Schonung von Umwelt und Klima. Genau das verhindert aber die heutige Ökonomie hochindustrialisierter Länder, indem sie die materielle Existenz großer Teile der Bevölkerung weiterhin von der Voraussetzung »vermeidbare Arbeit« abhängig macht, wie das Beispiel Bauwirtschaft zeigt: Die Weiterentwicklung wird nicht in planerischer Intelligenz gesucht, nicht in energiegünstiger Kompaktheit, richtiger Himmelsrichtung und entsprechender Mischnutzung, nicht in passiver Solarnutzung, richtigem Sonnenschutz, gedämmten Klappläden für die überwiegende Dunkelheit in kalten Jahreszeiten, nicht in Veränderbarkeit durch Trockenmontage und -demontage, Wiederverwendbarkeit, Mehrfachnutzung oder wenigstens Recycelbarkeit der Teile, nicht in kurzen Wegen, Transportminimierung und damit Regionalisierung. Denn das würde ja alles Einsparung von Arbeit und Profit bedeuten. Die Entwicklung wird vielmehr gesucht im Wachstum der Produktion: in Schaumstoffen, untrennbaren Sandwichverklebungen, in unnötigen Transporten von indischem Marmor für das Bundeskanzleramt in Berlin und rotem schwedischem Sandstein für Bottas Museum in Dortmund, in Wegwerfproduktion, Abriss und Bauschutt. Selbst der Stadtraum wird vom sozialen Begegnungs- und Erlebnisraum zum bloßen Immobilienabfall, zu Müll. Denn das schafft Maximierung von Produktion, Maximierung von Aufwand, Entsorgung, Transport und damit von Arbeit und Profit.
Die falsche Definition von Wachstum ist der Ausgangspunkt der heutigen falschen Ökonomie. Die beharrliche Koppelung des Lebensunterhalts an falsche Arbeit und der daraus folgende ständige Zwang zu deren Beschaffung ist aber für die bereits heute in vollem Gang befindliche Klimakatastrophe bei weitem ausschlaggebender. Besonders zynisch: auch die durch vermeidbare Arbeit verursachten Dürre-, Flut- und Vermüllungs-Katastrophen schaffen wiederum neue Arbeit, die letztlich vermeidbar gewesen wäre. Das System ist »self-fulfilling«.
Günther Moewes, 8. Juli 2021
Das Jahrhundert der Vermischung
Die Theorie, welche die Architektur unseres Jahrhunderts am stärksten beeinflusst hat, ist der Funktionalismus. Er war ein Purismus, betrieb Entmischung. Sein Ziel war Reinheit: Reinheit der Materialien durch Materialgerechtigkeit, Reinheit der Konstruktionsprinzipien durch Werkgerechtigkeit, Reinheit der Funktionen durch Funktionstrennung.
In der Praxis von Architektur und Städtebau in diesem Jahrhundert vollzog sich jedoch das genaue Gegenteil dieser theoretischen Forderungen. Es entstand eine historisch einzigartige Vermischung: Bei den sogenannten Verbundbaustoffen und in den Baumärkten entstanden extreme Materialvermischung und extremes Produktchaos. In der Architektur entstand eine nie dagewesene Vermischung der unterschiedlichsten Gebäude- und Dachformen. Im Städtebau entstand ein nie dagewesenes Chaos von Gebäudehöhen, -fluchten, -abständen und -formen. In der Raumordnung wurden Stadt und Land, Stadt und Dorf, Siedlung und Landschaft, Architektur und Natur miteinander vermischt. Und global entstand die Vermischung aller nur denkbaren Regionalcharakteristika zu einem international gleichen Einheitsgemisch. Schwarzwaldhäuser in Hollywood, Schmetterlingsgauben in Bayern und Schwedenhäuser im Sauerland. Und die Schlafstädte in Boston, Warschau und Hamburg sehen auch überall gleich aus.
Als im Nachfunktionalismus die Dämme des Funktionalismus brachen, wurde die Vermischung geradezu zum ästhetischen Prinzip erhoben: Die »Postmoderne« vermischte die verschiedensten Geschichts- und Stilelemente und -formen. »Dekonstruktivismus« und »Free Style« vermischten absichtsvoll die verschiedensten Konstruktions- und Strukturprinzipien. Das sogenannte »ökologische Bauen« vermischte absichtsvoll die Natur mit Gebäuden und die Gebäude mit Grün.
Das Phänomen der Vermischung ist aber nicht auf Architektur und Städtebau beschränkt. Auch in der Natur selbst breitet sich der »Vermischungsbazillus« rasant aus, zum Teil mit verheerenden Konsequenzen: Monokulturen von soziologiefremden, eingeschleppten »Neophyten« verdrängen einheimische Öko-Systeme (indisches Springkraut und Sachalin-Knöterich an den Flussufern deutscher Mittelgebirge, Eukalyptus in Indien, Rhododendron in Wales usw.). Tanker lassen Ballastwasser an entgegengesetztesten Teilen der Meere ab und erzeugen eine Vermischung der maritimen Ökosysteme mit unübersehbaren Folgen. Und aus Laboren entweichen Killeralgen, Mörderbienen und Viren und breiten sich über den Globus aus.
Diese Beobachtungen ließen sich beliebig fortsetzen mit der Betrachtung von Konsumdesign, Kleidung, Medien und Informationen, Sprachen, Bevölkerungen, Nationen usf. In allen Fällen weisen auch die Folgen solcher Vermischung gemeinsame Züge auf: es entsteht stets eine Nivellierung, ein Gegensatzverlust, ein Verlust von Unverwechselbarkeit, von »Diversität«. Und: die Ergebnisse dieser Vermischung lassen sich nur sehr schwer wieder rückgängig machen.
Das vermehrte Auftreten solcher Vermischung in unserem Jahrhundert legt den Verdacht nahe, dass auch die Ursachen jeweils die gleichen sein könnten, dass sie etwas zu tun haben könnten mit der Industrialisierung, mit unserer Wirtschaftsweise, mit unserem Arbeitsverständnis.
Tatsächlich wurden die Gesetzmäßigkeiten solcher Vermischung in der Physik bereits vor 130 Jahren entdeckt, von Carnot, Clausius und anderen. Man erkannte damals auch bereits die prinzipielle Unumkehrbarkeit solcher Vorgänge. Rudolf Clausius prägte den Begriff für diese Vermischung, der lange Zeit ein unbeachteter Fachausdruck der Physik blieb, heute aber immer mehr zu einem Schlüsselbegriff zur Erklärung gegenwärtiger Natur- und Zivilisationsprozesse wird: Entropie.
Schließlich erkannte in den siebziger Jahren dieses Jahrhunderts auch bereits der Ökonom Nicholas Georgescu-Roegen, dass dieses physikalische Prinzip auch die Gesetzmäßigkeit unserer Wirtschaftsvorgänge bestimmt.
Ausgehend von diesen Erkenntnissen, möchte ich zu Beginn die Leitthese dieser Arbeit formulieren:
Die nachfunktionalistischen Architekturstile und -moden sind der visuelle Nachvollzug der Permissivität unserer Wirtschaftsweise. Sie haben jeden evolutionären Anspruch aufgegeben und versuchen nur noch, die allgemeine Vermischungstendenz unseres Wirtschaftens zur Tugend zu erheben, sie möglichst heiter abzubilden. Sie korrumpieren den Widerstand gegen diese für unseren Globus tödliche Bedrohung.
Was ist Entropie?
Die physikalischen Grundlagen eines Schlüsselbegriffes
Jeder Verbrauch, jeder Umsatz von Materie und Energie erhöht unumkehrbar die Entropie auf unserem Planeten – es sei denn, er bedient sich der systemexternen Sonnenenergie. Die von der Industrialisierung ausgelösten, gewaltigen Material- und Energieströme bringen uns mit dramatischer Geschwindigkeit dem absoluten Ende näher: der totalen, nie wieder rückgängig zu machenden Entropie.
Unser Planet ist ein geschlossenes System aus Materie, deren Gesamtmenge fast konstant bleibt.1 Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik können in »geschlossenen Systemen« alle Vorgänge immer nur in einer Richtung ablaufen: von Zuständen höherer Ordnung zu Zuständen niedrigerer Ordnung. Den Grad dieser stets zunehmenden Vermischung und Zerstreuung in geschlossenen Systemen nennt man Entropie. Beispiele dafür sind: Wärme wandert immer nur vom wärmeren Körper zum kälteren, niemals umgekehrt. Ein Stück Zucker löst sich immer in Wasser auf. Niemals baut es sich von selbst aus einer Zuckerlösung wieder auf. Wird ein Glas je zur Hälfte mit schwarzen und weißen Kugeln gefüllt, so geraten die Kugeln beim Schütteln immer weiter durcheinander. Niemals kann ich durch Schütteln erreichen, dass die schwarzen Kugeln alle wieder unten und die weißen alle wieder oben liegen.2
In diesem Sinn kann auch der Mensch Bodenschätze immer nur verbrauchen, in die Umwelt zerstreuen, in Müll verwandeln. Niemals wird er von sich aus Bodenschätze neu aufbauen können. Der Mensch kann zwar Recycling betreiben. Recycling kann jedoch den Verbrauch der Bodenschätze nur bremsen, nicht einmal stoppen, geschweige denn umkehren. Allein in den USA werden jährlich 6000 t Cadmium verbraucht. Davon werden 300 t durch Recycling zurückgewonnen. Die restlichen 5700 t werden ein für alle Mal in die Umwelt zerstreut.3 Sie können niemals wieder zurückgewonnen werden. Bei anderen Stoffen ist die Recyclingrate höher. Bei Eisen im Automobilbau beträgt sie weltweit 90 %. Allerdings wird der Schrotthandel zunehmend durch den wachsenden Kunststoffanteil bedroht. Die Recyclingrate lässt sich fast überall erheblich steigern, voraussichtlich auf 50 bis 70 %. 100 % lassen sich niemals erreichen, bei keinem einzigen Stoff.
Auch Recycling stoppt also nicht die Entropievermehrung, sondern verlangsamt sie nur. Selbst bei intensivstem Recycling würden alle Stoffe im Laufe der Zeit in die Umwelt zerstreut. Bei genauerem Hinsehen ist Recycling gar keine wirkliche Anti-Entropie oder Syntropie, sondern nur die Umwandlung von Materie-Entropie in Energie-Entropie. Denn die meisten Recyclingvorgänge verbrauchen je nach Konzentration der Stoffe erheblich Energie. Ist die Entropie, die Zerstreutheit der Stoffe schließlich zu groß, »lohnt« eine Rückgewinnung oder Reinigung nicht mehr, weil die dazu notwendige Energie-Entropie schädlicher wäre als die verhinderte Materie-Entropie.
Auch die vorhandene Energie strebt in geschlossenen Systemen stets auf den Zustand maximaler Entropie zu. Transformationen von Energie sind grundsätzlich nicht umkehrbar, obwohl die Energie insgesamt immer erhalten bleibt. Entropie ist also der Grad von Vermischung und Unverfügbarkeit, in die alle Energie (aber letztlich auch alle Materie) in geschlossenen Systemen nach und nach unumkehrbar (irreversibel) und unwiderruflich überführt wird: Die Energie der Welt bleibt immer konstant, die Entropie der Welt strebt dagegen immer einem Maximum zu.
Entropie ist somit physikalisch ein Zustand, kein Vorgang: Sie ist das Maß für den Anteil zerstreuter, nie wieder nutzbarer Energie. Alle geschlossenen Systeme streben auf einen Endzustand zu, in dem zwar alle Energie noch vorhanden ist, aber nie mehr genutzt werden kann, in dem die Entropie also 100 % beträgt. Offene Systeme können dagegen ihre Entropie herabsetzen, jedoch nur, indem sie sie an die Umgebung abgeben, die Entropie also an anderer Stelle erhöhen.
In geschlossenen Systemen entsteht eine Zielenergie oder Zielmaterie also immer nur durch gleichzeitige Vermehrung der Entropie an anderer Stelle. Das gilt nicht nur für das Recycling, sondern auch für die primäre Produktion. Die Kraft einer Dampfmaschine z. B. kann nur durch eine ungleich höhere Produktion von sinnloser Abfallwärme erzeugt werden. Die Produktion eines einzigen Pkw erzeugt 25 t Abfälle. In der Chemie beträgt der Anfall unerwünschter Nebenprodukte heute das Fünffache des Zielprodukts.
Die einzige nennenswerte Größe, die in das ansonsten weitgehend geschlossene System unserer Erde eindringt, ist die Sonneneinstrahlung. Andere Größen wie Meteoriten, Satelliten, Radiowellen usw. können aufgrund ihres verschwindend geringen Größenanteils in diesem Zusammenhang vernachlässigt werden. Die einzige Institution, die auf dieser Erde bisher die Entropie in großem Stil verringert hat, ist die Natur, die Evolution. Zwar kann sie auch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nicht aufheben, aber sie hat die einzige systemexterne Energie, die dem Globus zur Verfügung steht, raffiniert und konsequent ausgenutzt: Sie hat mit Hilfe der Sonnenenergie im Laufe von Jahrmilliarden aus einem toten Gestirn die Potentiale dieser Erde aufgebaut: die Bodenschätze, Ressourcen, Rohstoffe, gewaltige Reserven von gebundener Energie in Form von Sauerstoff, Nahrung, Wind- und Wasserkraft. Sie hat ein gewaltiges genetisches Potential geschaffen in Form einer Vielfalt von immer höher entwickelten, immer wunderbareren Arten. Nur die physikalisch-biologische Evolution hat wirklich Syntropie geschaffen, hat Materie und Energie aus dem Chaos in den Zustand der Konzentration und Verfügbarkeit geführt, ohne dafür an anderer Stelle Potentiale zu verbrauchen, Entropie zu erzeugen (es sei denn, auf der Sonne).
Im Urzustand war die Erde ein glühender Ball, vor allem aus Metallgasen wie Eisen und Nickel sowie aus Silizium. Sie bestand einerseits aus einem ungeheuren Energiepotential, andererseits materiell aus einer maximalen Vermischung von überall Gleichem. Es herrschte ein Minimum an Energie-Entropie, aber zugleich ein Maximum an Material-Entropie. Im Zuge der Abkühlung entstanden erste Differenzierungen, erste Vielfalt: Gesteine, Bodenschätze bildeten sich, erste Bakterien. Die Material-Entropie nahm zwar auf Kosten der Energie-Entropie ab. Insgesamt nahm aber die Entropie in der Bilanz zu, vor allem durch die gewaltige Energie-Abstrahlung. Von irgendeinem Zeitpunkt an ließ die Energie-Abstrahlung nach. Die Sonneneinstrahlung überwog. Die Erde war materiell ein (fast) geschlossenes System geworden, dessen Entropie nur noch zunehmen konnte.
Nur die externe Sonnenenergie konnte noch Entropie abbauen. Von jetzt an bestand die Entwicklung aus einem Wechselspiel zwischen unumkehrbarer Entropievermehrung einerseits und Evolution mit Hilfe der Sonnenenergie andererseits.
Die Sonnenenergie hat also aufgrund der physikalischen Gesetze eine Schlüsselstellung auf unserer Erde: Wir leben so oder so von Sonnenenergie. Wenn wir die fossilen Energievorräte, die gespeicherte Sonnenenergie aus dem Vorratskeller der Erde weiter plündern, erhöhen wir die Entropie, vernichten wir mehr Potentiale, als wir aufbauen. Der Mensch kann Entropie nur aufhalten, wenn er sich der unmittelbaren Sonnenenergie bedient, sei es direkt durch Gewinnung von Solarenergie, sei es indirekt durch Landwirtschaft, Wind- und Wasserkraft. Im Bereich der Bodenschätze kann er Entropie niemals aufhalten.
Der Soziologe Bernd Guggenberger kommt deshalb zu sehr pessimistischen Schlüssen: »Jede Ordnungsleistung durch den Menschen wird mit einem überproportionalen Anwachsen von Unordnung bezahlt, … verschlingt einen zusätzlichen Teil des gestaltbaren Vorrats. … Zum entropischen Katastrophenwachstum gehört, dass nicht nur wächst, was wachsen soll. Die Zweitnatur aus ungewollten … Handlungsfolgen … dementiert … die Planungskonzepte der Moderne.«4
Auch Georgescu-Roegen beurteilt die weitere Entwicklung pessimistisch: »Wenn wir über Details hinwegsehen, können wir sagen, dass jedes neugeborene Baby ein menschliches Leben weniger in der Zukunft bedeutet. Aber auch jeder Cadillac, der irgendwann einmal produziert wird, bedeutet weniger Leben in Zukunft«.5
Ist also das Entropiegesetz das »Grundgesetz vom Niedergang«,6 eine Art Katastrophentheorie?
Die Physik bietet an sich zu einer derart pessimistischen Sicht nur teilweise Anlass. Man muss unterscheiden zwischen dem Bereich der festen, anorganischen Stoffe und dem Bereich der Energien und organischen Stoffe. Im Bereich der anorganischen Stoffe, der Bodenschätze, kann der Mensch Entropie niemals aufhalten. Hier ist Anti-Entropie keine großartige Frage von Ökosystemen, sondern eine schlichte, sehr lineare Frage des Sparens, des Verzichts und der Rückgewinnungstechnik. Anders im Bereich der Energie und der organischen Stoffe: Hier könnte der Mensch von der Physik her mit Hilfe von Sonnenenergienutzung im industriellen Maßstab durchaus mehr Potentiale aufbauen, als er verbraucht und als vor seinem Eintreten in die Geschichte auf der Erde vorhanden waren. Er könnte sein Wirtschaften in Naturkreisläufe einbetten oder eigene ökologische Produktions-/Verbrauchssysteme entwickeln und so im großen Stil Syntropie und neue Potentiale schaffen.
Wenn er dies heute tatsächlich nicht kann, so also nicht wegen der physikalischen Gesetze, sondern wegen der Übervölkerung, wegen seines überzogenen Verbrauchs, wegen seines eigenen Verhaltens. Die Katastrophe ist also keineswegs in der Natur angelegt, sondern nur im Menschen. Und die Katastrophe kann so oder so nur aufgehalten werden, wenn der Mensch entweder in die Gesetze des Sonnenlimits zurückkehrt oder aber eine unschädliche Methode erfindet, sich über das Sonnenlimit hinwegzusetzen.
Noch ein Wort zur Geschichte der Entropie-Diskussion: Das Entropie-Gesetz wurde erstmalig 1865 von Rudolf Clausius im 2. Hauptsatz der Wärmelehre formuliert. Es galt zuerst einmal nur für Energievorgänge, lässt sich aber auch auf Flüssigkeiten und Gase anwenden. Mit der Anwendung auf feste Stoffe hat die Physik ihre Schwierigkeiten, weil die Vorgänge hier nicht ohne weiteres beweisbar und quantifizierbar sind. Gleichwohl bedarf es keines Beweises, dass das Entropie-Gesetz auch hier gilt. Wenn die endogenen Kräfte der Erde eines Tages ermüden und keine neue Auffaltung von Gebirgen mehr stattfindet, wird alles Land mit der Zeit erodieren und ins Meer gespült werden. Auch die Materie unseres Globus strebt, wie in allen geschlossenen Systemen, ständig einem Maximum an Entropie zu: in einigen Jahrmilliarden ist er nur noch ein einziger lauwarmer, mitteltiefer Ozean.
Auch diese Tatsache ist seit langem bekannt und anerkannt. Max Weber kritisierte bereits zu Beginn dieses Jahrhunderts, dass Wilhelm Ostwald zu sehr die Energie-Entropie in den Vordergrund stelle und dabei die Material-Entropie vernachlässige.
Die Entdeckung der Entropie entstand also etwa gleichzeitig mit der Evolutionstheorie. Im Gegensatz zur letzteren wurde ihre ganze Tragweite als universelles Prinzip jedoch erst in jüngerer Zeit erkannt. Der Zusammenhang zwischen Entropie und Evolution wurde erst um 1940 hergestellt. Das Entropiegesetz war der erste große Schritt zur Überwindung des starren Determinismus der Mechanik des 18. Jahrhunderts, von dem auch die konventionelle, die »klassische« Ökonomie sehr stark beeinflusst wurde. Mechanik befasst sich mit linearen, quantifizierbaren, umkehrbaren Prozessen und kleinen Zahlen. Ein mechanisches Pendel kehrt auch nach einer Störung seiner Bewegungsabläufe schließlich in seinen Ruhestand zurück und vergisst die Störung. Diese Zeitvergessenheit der Mechanik wird von der heutigen Physik beanstandet, vor allem von Prigogine.8 Das Entropiegesetz bietet die Möglichkeit, sie zu überwinden: Die dynamische, kosmologische Welt vergisst nie. Wird die Umlaufbahn eines Planeten durch den Einschlag eines Meteoriten gestört, wird sie, all den schönen mathematischen Trajektorien zum Trotz, nie wieder den alten Verlauf nehmen. Zeit ist gerichtet. Jeder Zustand, jeder Vorgang ist irreversibel, birgt immer seine ganz eigene gesammelte Geschichte in sich und entwickelt seine ganz eigene, neue Geschichte.
Dies hat vor allem der rumänisch-amerikanische Ökonom Nicholas Georgescu-Roegen erkannt, als er 1971 das Entropiegesetz auf die Vorgänge der Ökonomie übertrug. Er begriff, dass auch Wirtschaftsprozesse irreversibel sind und von der Natur niemals vergessen werden, und formulierte den – wie er es nannte – vierten Hauptsatz der Thermodynamik: Materie, deren Verfügbarkeit einmal zerstört ist, kann niemals wieder in den Wirtschaftsprozess zurückgeführt werden. Und: ein geschlossenes System kann nicht für alle Zeit Arbeit mit gleichbleibendem Ertrag leisten. Damit führte er die schönen Kreislauf-Modelle der Ökonomen ad absurdum, die so tun, »als ob man aus Möbeln wieder Bäume machen könne«. Nun unterscheidet ja die Makroökonomik seit jeher zwischen offenen und geschlossenen Kreisläufen. Offene Kreisläufe sind in der Lage, Höhen und Senken abzubilden und somit auch das Problem der erschöpfbaren Ressourcen. Genau genommen können Kreislaufmodelle jedoch nur für Vorgänge gelten, die sich der Sonnenenergie bedienen, also etwa für Naturprozesse oder Vorgänge aus der Landwirtschaft. Namhafte Ökonomen glauben denn auch, Georgescu-Roegen werde »das Weltbild des 21. Jahrhunderts mehr beeinflussen als alle bisherigen Nobelpreisträger«.9 Inzwischen haben neben der nicht-linearen Thermodynamik auch Denkansätze der Synergetik und der Katastrophentheorie Eingang in die sogenannte evolutorische Ökonomie gefunden.
Im deutschen Sprachraum wurde der Entropie-Begriff vor allem 1989 durch ein Buch von Christian Schütze bekannt.10 Inzwischen ist das Thema Prüfungsstoff an progressiveren Wirtschaftsfachbereichen von Hochschulen. Gleichzeitig hat Prigogine gewisse Fähigkeiten der Materie entdeckt, sich in Extremsituationen selbst neu zu strukturieren. Diese Selbststrukturierungstendenz könnte Ansätze enthalten, die eines Tages über das Entropiegesetz hinausweisen.
Tatsächlich kennt die Physik inzwischen eine Reihe von Beispielen, in denen thermodynamische Prozesse nicht mehr in Auflösung und Unordnung führen, sondern in neue Selbstorganisation und Ordnung, zum Beispiel das Phänomen der »Bénard-Zellen«. Der unumkehrbare Zeitpfeil wird hier zugunsten völlig neuer, dynamischer Zeitwelten aufgehoben. Tatsächlich ist der Zeitpfeil ja nie ein Naturgesetz gewesen, sondern allenfalls eine extrem hohe statistische Wahrscheinlichkeit.
Die neue Stufe eines post-entropischen Weltbildes, die sich hier vermutlich abzuzeichnen beginnt, hilft uns allerdings bei der praktischen Bewältigung der alltäglichen Entropie-Vermehrung im Augenblick noch wenig. Schon gar nicht bietet sie derzeit Anlass zu der vermeintlich »progressiven« Erwartung, die irdische Natur könne nicht nur durch die Sonne, sondern auch durch Selbstorganisation aus ihrer unaufhaltsamen Entwertung durch den Menschen herausfinden und uns zu neuer, unendlicher Prosperität führen. Für solchen Optimismus sind die beobachteten Grenzfälle wohl doch noch etwas zu marginal, ihre praktische Umsetzbarkeit noch zu wenig in Sicht.
1. Entropie ist
– das Maß der Unordnung, Zerstreuung, Vermischung, Nivellierung, Zerwirtschaftung, ist Potentialverlust, Gefälleverlust, Konzentrationsverlust, Chaos, Müll
– die ständige, unausweichliche, unumkehrbare Umwandlung von verfügbarer Materie und Energie in nie wieder verfügbare
– die Zerstörung von »Verfügbarkeit«.
2. In einem »geschlossenen System« (wie der Erde)
– kann sich die Entropie niemals verkleinern, sondern
– strebt immer einem Maximum zu.
3. Alle Wirtschaftsprozesse/Arbeitsvorgänge
– zerstören stets ein Vielfaches der Verfügbarkeit, die sie erzeugen (erzeugen also stets ihr »ungewolltes Gegenteil« mit).
4. Neue Verfügbarkeit (Anti-Entropie, Syntropie)
– kann in dem »geschlossenen System« Erde nur mit Hilfe der einzigen externen Energie, der Sonnenenergie aufgebaut werden, und zwar
– nur im Bereich der Energien und der organischen Stoffe
– nicht im Bereich der festen, anorganischen Stoffe (Bodenschätze).
Jeder Arbeitsvorgang, der Material oder Energie bewegt, vermehrt die Entropie auf dieser Erde. Diese Entropievermehrung ist immer dann ein für alle Mal unumkehrbar, wenn sie nicht mittelbar oder unmittelbar mit Hilfe der Sonnenenergie rückgängig gemacht werden kann.
Bauen und Energie
Industrialisierung und Sonnenlimit
Durch den Zugriff des Menschen auf die fossilen Energien gelang es in der Geschichte der Galaxie erstmalig einer Art, ihren Energieverbrauch und ihre Population über das Sonnenlimit hinaus auszudehnen. Der so überzogene Verbrauch läßt sich aus physikalischen Gründen quantitativ nicht durch Solarenergie ersetzen. Die Entwicklung unschädlicher Ersatzquellen für den überzogenen heutigen Gesamtbedarf ist nicht möglich. Keine realistische Alternative ohne vorherige Einsparung!
Erdgeschichte, Naturgeschichte und Kulturgeschichte lassen sich darstellen als Wechselspiel von Evolution und Entropievermehrung. Überall da, wo es der Natur gelang, sich der Sonnenenergie zu bedienen, waren kontinuierlich Höherentwicklung und größere Verfügbarkeit möglich. Sie entstanden auf Kosten höherer Entropie auf der Sonne. Und sie entstanden aufgrund empfindlicher Gleichgewichte: des Gleichgewichts aus Masse und Geschwindigkeit, aus Anziehungs- und Fliehkraft, die den Planeten auf einer bestimmten, stets gleichen Entfernung zur Sonne hielt. Und aufgrund des noch empfindlicheren Gleichgewichts aus Einstrahlung und Abstrahlung von Energie des sonst geschlossenen Systems Erde – ein Gleichgewicht, das erst im Verlauf von Jahrmilliarden aufgebaut wurde, vor allem durch die regulierenden Gashüllen. Diese komplizierten Gleichgewichte waren notwendig, um auf einem unter Milliarden Gestirnen für einen kurzen Weltzeitraum höher entwickeltes Leben aufzubauen.
Natur und Naturvölker ordneten sich in diese Gleichgewichte ein. Die Geschichte der Verletzung dieser Gleichgewichte, die Geschichte der Entropievermehrung durch den Menschen ist vor allem die Geschichte der abendländischen Kultur und Zivilisation. Der Mensch verwandelte zuerst immer dort die Natur in Steppe oder Wüste, wo wir heute die Ursprünge dieser abendländischen Kultur ausmachen: etwa in Mesopotamien und im Mittelmeerraum.
Natürlich hat nicht alle abendländische Kultur die Entropie vermehrt. Zum einen hielten sich die Eingriffe früher noch in Grenzen, konnten zum größten Teil durch die Regenerationsfähigkeit der Natur wieder ausgeglichen werden. Zum anderen können Kulturprodukte wie z. B. menschliche Bauwerke durchaus der Entropie entgegenwirken, indem sie die Verfügbarkeit erhöhen. Die Pyramiden, die chinesische Mauer, die großen Kathedralen (Abb. 1) haben zweifellos Material aus dem Zustand der Vermischung in höhere Verfügbarkeit überführt. Sie haben dabei auch keine Energieentropie erzeugt, weil sie sich auf dem Umweg über Körperkraft der Sonnenenergie bedient haben.
Nur im Bereich der anorganischen Bodenschätze ist die Entropie unumkehrbar, nicht aber im Bereich der Energie. Hier kann Entropie vermieden werden, wenn sich der Mensch innerhalb des Sonnenlimits bewegt. Sie könnte sogar umgekehrt werden, wenn der Verbrauch die Ausbeute unterschreitet, wenn also Sonnenenergie-Potentiale auf Vorrat gebunden und gesammelt würden, wenn zum Beispiel mehr Wälder aufgeforstet als gerodet würden.
Alle Natur ist immer innerhalb des Sonnenlimits geblieben. Es gab immer nur so viele Pflanzen und Tiere, wie es der Brennstoff Sonnenenergie maximal zuließ: viele Grasfresser, weniger Laub- und Früchtefresser, noch weniger Raubtiere. Grundlage für alle natürliche Nutzung von Sonnenenergie ist letztlich die Photosynthese. Sie ist der einzige Produzent des Brennstoffs Nahrung, aber letztendlich auch der Produzent aller anderen Energien. Auch alle fossilen Energieträger sind Produkte früherer Photosynthese, komprimierte Sumpfwälder. Und selbst der Mensch hat sich jahrtausendelang weitgehend innerhalb der Gesetze der Sonne bewegt. Die dramatische Wende kam erst mit der Industrialisierung: durch den Zugriff auf die fossilen Energien konnte erstmalig in der Erdgeschichte eine Art die Gesetze der Sonne durchbrechen und ihre Population gewaltig über das Sonnenlimit hinaus ausdehnen. Der Mensch konnte dies freilich nur, indem er die gespeicherte Sonnenenergie von Jahrmillionen in wenigen Jahrzehnten verbrauchte. Spätestens wenn diese Vorräte verbraucht sind, droht seine Überpopulation wieder in sich zusammenzubrechen – wie andere vorübergehende Überpopulationen vor ihm.
Dieses Zusammenbrechen ließe sich theoretisch aufhalten, wenn es gelänge, den jetzigen Verbrauch fossiler Energien durch Solarenergie zu ersetzen. Allerdings hat die Natur seinerzeit Jahrhunderttausende gebraucht, um mit Hilfe der Sonne die fossilen Energien anzuhäufen, die die Menschheit heute in einem einzigen Jahr verbraucht. Umgekehrt: Wollte der Mensch diese Menge an Solarenergie in einem Jahr einfangen, brauchte er dazu entweder die hunderttausendfache Fläche oder aber eine hunderttausendfach intensivere Ausbeute pro Fläche als seinerzeit die Sumpfwälder, die Kollektoren des Karbons. Beides lässt sich nicht denken. Selbst wenn es der Menschheit also eines Tages gelänge, mit einer gewaltigen technischen Anstrengung alle auf diesem Globus verfügbare Sonnenenergie nutzbar zu machen, könnte sie damit ihren heutigen Energieverbrauch auch nicht entfernt aufrechterhalten.
Es kann also nicht etwa zwischen Solarenergie und Einsparung gewählt werden. Vielmehr müssen beide Möglichkeiten mit äußerster Anstrengung vorangetrieben werden.
Das gilt selbst dann, wenn man mittelbare Möglichkeiten der Solarnutzung einbezieht, also Wind- und Wasserkraft oder die Verbrennung von Biomasse. Letztere wird vor allem durch die Begrenztheit der Ressource Boden eingeschränkt. In den letzten 10 Jahren sind 10 % der Böden dieser Erde unwiederbringlich verloren gegangen, d. h. ins Meer gespült worden. Boden ist aber eine unverzichtbare Ressource, weil nur er die Grundlage für Vegetation und damit für die Photosynthese liefert. Die Photosynthese ist aber der einzige Lieferant für den Brennstoff Nahrung. Die Verbrennung von Biomasse konkurriert also auf den immer knapperen Böden mit der Nahrungsproduktion. Auch die Steigerungsmöglichkeit durch Mineralvorräte für künstliche Düngung ist begrenzt und kann das Sonnenlimit allenfalls vorübergehend erweitern.
Die einzige vermutlich unschädliche Energie, die nicht nur auf Sonnenenergie zurückgeht, ist die Erdwärme. Ihre Nutzung verursacht fast keine Betriebskosten, aber hierzulande hohe Investitionskosten, weil die Bohrungen weitaus tiefer sein müssen als etwa in Island oder Neuseeland. Sie lässt sich nur in bestimmten Regionen mit bestimmten geologischen Voraussetzungen nutzen und überdies in Deutschland beim jetzigen Stand der Technik nur für Heizwärme, nicht zur Stromerzeugung. In Deutschland werden derzeit 20 Anlagen mit zusammen 40 Megawatt betrieben. Man rechnet mit einem möglichen Gesamtpotential von 20 000 Megawatt. Das entspräche einem Äquivalent von 17,5 Mio. t Erdöl pro Jahr.
Trotz ihres noch sehr geringen Anteils an der Stromerzeugung haben die alternativen Energien enorme Zuwachsraten. Sie könnten nach Rechnungen der Enquete-Kommission und namhafter Institute noch bei weitem höher sein, wenn sie mit einem Bruchteil der Gelder gefördert würden, die für die Steinkohle- und Atomwirtschaft aufgewandt wurden und noch werden. Auch die Stromwirtschaft erhält ja, ähnlich wie der Autoverkehr, auf kaltem Wege enorme Subventionen, einfach weil sie ihre Folgekosten nicht tragen muss: die Emissionsschäden an Gebäuden, Böden, Wäldern und Klima, die sich nach Rechnungen verschiedener Institute auf jährlich 70 Milliarden Mark belaufen. Gleichzeitig mussten allein in Bayern in den letzten 40 Jahren 6000 Wasserkraftwerke wegen der zu geringen Strompreisvergütung schließen. Die Stromerzeugung aus Wasserkraft könnte in Deutschland mühelos von 22 auf 35 Milliarden Kilowattstunden gesteigert werden. Die zu schwerfälligen Stromkonzerne müssten ihre Angebotspalette strukturell erweitern und statt des Produkts »Strom« künftig zum Beispiel das Produkt »Warmes Haus« anbieten.
Es gibt also prinzipiell nur zwei Möglichkeiten: der Mensch passt sich dem Sonnenlimit wieder an, oder er versucht, sonnenunabhängige, atomare Energievorräte auf der Erde zu entfesseln. Alle anderen Wege führen in den Zusammenbruch nach Erschöpfung der fossilen Energien.
Die Nutzung von Atomenergie birgt die bekannten Risiken. Sie ist vor allem ein Eingriff in das empfindliche Gleichgewicht aus Energieeinstrahlung und Energieabstrahlung auf unserer Erde. Nur dieses Gleichgewicht ermöglicht zurzeit Lebenstemperaturen auf unserem Planeten als dem einzigen unter Milliarden. Sie werden vor allem gewährleistet durch die außergewöhnlich empfindliche Zusammensetzung, durch den Grad der Durchlässigkeit unserer Erdatmosphäre und deren Austauschvorgänge mit den Weltmeeren. Es waren Jahrmilliarden nötig, um dieses Gleichgewicht aufzubauen und einzupendeln. Sowohl die Nutzung der fossilen wie auch der atomaren Energien greift empfindlich in dieses Gleichgewicht ein. Der CO2-Ausstoß der fossilen Energien führt die Erde zum Teil in physikalische Zustände der Erdgeschichte zurück, wie sie vor der Ansammlung dieser Energien herrschten. Atomenergie wirft zwar kein CO2-Problem auf und erzeugt keinen Treibhauseffekt. Gleichwohl erhöht sie die Erdtemperatur. Bei Ausdehnung des Standards der Industrieländer auf die gesamte Weltbevölkerung würde sich die jährliche Durchschnittstemperatur um über 5° C erhöhen. Eine Erhöhung von nur 2° C entspräche den Temperaturverhältnissen im Tertiär – als an der Themse Verhältnisse wie am Nil herrschten. Niemand weiß, ob sich die Temperatur nur auf einem höheren Niveau einpendeln wird oder ob die zusätzlich erzeugten Energien nicht vollständig in den Weltraum abgestrahlt werden können und die Erdtemperatur deshalb immer weiter erhöhen werden. Hinzu kommen die bekannten anderen Risiken der Entsorgung und der Beherrschbarkeit. Auch sind die Uran-Vorräte so begrenzt, dass sich Investitionen in die Weiterentwicklung von uranabhängigen Technologien schon nicht mehr lohnen. Gleichwohl wird man vermutlich den Weg der Atomnutzung weiterbeschreiten, um den Verzicht auf überhöhte Standards und das Zusammenbrechen der Überpopulation zu verhindern.
Die Wasserstoffwirtschaft schließlich ist keine Form der Energie-Erzeugung, sondern nur eine Form der Energie-Speicherung. Sie macht lediglich den Energie-Verbrauch orts- und zeitunabhängig. Gerade deshalb ist sie aber für den Umstieg auf Solarenergie durch die Industrieländer von großer Bedeutung. Solarenergie kann in großem Umfang besser in südlichen Breiten gewonnen werden als in den gemäßigten Klimazonen der Industrieländer. In den südlichen Breiten stehen auch eher die erforderlichen großen Flächen zur Verfügung wie etwa Wüsten. Nur dort könnten solare Großkraftwerke errichtet werden, z. B. die relativ billigen Aufwindkraftwerke. Mit der so gewonnenen Energie könnte Wasserstoff hergestellt werden und auf Tankschiffen in die Industrieländer transportiert werden. Der Energieexport könnte dann zu einem Wirtschafts- und Entwicklungsfaktor gerade armer Wüstenländer werden. Absolut sauber ist die Energie allerdings nur, wenn Wasserstoff mit Sauerstoff verbrennt. Bei Verbrennung mit Luft fallen dagegen Stickoxyde an. Die Wasserstoffwirtschaft hat deshalb vor allem zwei Einsatzmöglichkeiten: beim Transport billiger Solarenergie aus südlichen Breiten in die Industrieländer und als saubere Antriebsenergie für Verkehrsmittel. Eine Möglichkeit, das Sonnenlimit zu sprengen, bietet sie nicht, nur die Möglichkeit der besseren Ausnutzung. Von der Notwendigkeit der Energieeinsparung entbindet sie nicht.
Die sogenannte industrielle Revolution war allein möglich, weil es erstmalig in der Erdgeschichte und vermutlich erstmalig in der Geschichte zahlreicher Galaxien gelang, das Sonnenlimit zu sprengen und vorübergehend auf gespeicherte Sonnenenergievorräte aus Jahrmillionen zurückzugreifen. Im Rückblick kann der Umgang mit diesen Jahrmillionen-Energien nur als leichtfertig und falsch bezeichnet werden. Es wäre besser gewesen, den daraus resultierenden, geschichtlich einmaligen Wohlstand gerechter zu verteilen und ihn so dazu zu benutzen, möglichst schnell zu einer gelassenen globalen Kontrolle der Bevölkerungsvermehrung zu gelangen. Diese nie wiederkehrende historische Chance wurde vertan.
Eine Beschränkung auf Solarenergie wäre also nur möglich, nachdem der Energieverbrauch von heute durch Einsparung auf einen Bruchteil reduziert worden wäre, vermutlich um mindestens 70 % auf 20 bis 30 %. Das Wichtige und Unverzichtbare ist also zuerst die Einsparung. Erst danach ist die Art der benötigten Restenergie von Bedeutung. Erst danach könnte diese überwiegend solar gewonnen werden.
Auch bei dieser wenig realistischen und nur sehr theoretisch denkbaren Annahme würde sich die Erde infolge des sogenannten »Nachlaufs« noch lange weiter erwärmen, das Klima weiter verändern. Diese Klimaveränderung ist zwar zurzeit noch quantitativ mit früheren, natürlichen, erdgeschichtlichen Klimaveränderungen vergleichbar. Jedoch haben sich die damaligen Klimaveränderungen in viel größeren Zeiträumen abgespielt. Die Geschwindigkeit heutiger Klimaveränderung, vor allem aber ihre Unaufhaltsamkeit hat durchaus schon die Größenordnung einer Katastrophe. Selbst bei einem (politisch nicht durchsetzbaren) völligen Stopp des CO2-Ausstoßes würde sich die Erde infolge der Trägheit der Vorgänge noch etwa 30 Jahre lang weiter erwärmen. So lange braucht das heutige CO2, um aufzusteigen und die Treibhaushülle von morgen zu bilden. Denn die Treibhaushülle von heute besteht aus dem CO2 von vor 30 Jahren und mehr Jahren. Auch ein heutiger, weltweiter völliger Stopp der FCKW-Produktion würde nicht verhindern, dass das Ozonloch noch lange weiter wächst, wenn auch gebremst.
Das Versprechen einiger Industrieländer auf der Umweltkonferenz in Rio ist also in zweifacher Hinsicht wertlos: es ist bei den herrschenden politischen Verhältnissen nicht durchsetzbar, und es wäre selbst im Fall einer Realisierung unzureichend und weitgehend unwirksam. Die Bundesrepublik Deutschland unterläuft ihr Versprechen überdies durch Verrechnungstricks mit der ehemaligen DDR. Wir müssen uns auf die Erderwärmung und Klimaveränderung mit allen Konsequenzen einstellen. Die Versicherungswirtschaft tut dies bereits: Rückversicherungen für Wirbelstürme sind nicht mehr zu haben. Die Katastrophen werden in immer schnellerer Reihenfolge stattfinden und immer näher kommen. Alle diese Entwicklungen haben freilich schon seit einiger Zeit begonnen:
– Verwandlung fruchtbarer Regionen in Wüsten (USA, Sahelzone)
– Ansteigen des Meeresspiegels und Verschwinden von Inselgruppen (Malediven) und küstennahen Regionen (Bangladesch)
– Erblinden und Aussterben von Landtierarten und Flussfischen im südlichen Südamerika und Neuseeland infolge von zu hoher UV-Strahlung (Ozonloch).
Die politische Reaktion ist nicht vorauszusagen. Vermutlich wird man aber den Katastrophen Vorteile andichten und sie in den Medien als Unterhaltung präsentieren. Man wird den Ausbau der Atomkraft forcieren, weil man das Übel der Klimafolgen noch immer für geringer hält als den Verzicht auf gewohnten, wirtschaftlichen Standard. Selbst ein solcher schädlicher Ausbau ließe sich aber nur auf Kosten der Entwicklungsländer realisieren, weil ein weltweiter Ausbau zu einem völligen Klimacrash führen würde. Politisch legitimierbar ist ein solches Fortbestehen der Ungleichheit nicht. Da die »Dritte« Welt grundsätzlich Anspruch auf den gleichen Standard hat wie die »Erste«, ist nur ein Verzicht der »Ersten Welt« politisch legitimierbar.
Neubauten sparen niemals Energie
Energie kann niemals mit Neubauten, sondern nur mit Altbauten oder reinen Ersatzbauten eingespart werden. Auch Energiesparhäuser sparen keine Energie, sondern verringern nur den Mehrverbrauch. Die gesamte visuelle Mimik der meisten herkömmlichen Architektur und des sogenannten »ökologischen Bauens« ist in energetischer Hinsicht weitgehend falsch.
Das Bauwesen ist die Branche, die die größte Energie-Entropie erzeugt: In Deutschland werden 50 % aller Endenergie im Bauwesen verbraucht. (Im gesamten Verkehr, einschließlich Flug- und Schiffsverkehr werden nur 11 % verbraucht; das große Problem beim Verkehr sind freilich die Schadstoffe.) Diese verbrauchte Energie kann niemals zurückgewonnen werden. Sie wird zum größten Teil durch fossile Brennstoffe erzeugt. Dabei ist nicht so sehr der Sauerstoffverbrauch problematisch: Selbst bei Verbrauch aller fossilen Energieträger würde der Sauerstoffverbrauch unter 1 % des Weltvorrats bleiben. Problematisch ist die CO2-Erzeugung: Der CO2-Gehalt der Atmosphäre ist seit 1800 um 36 % gestiegen. Die Folgen für das Weltklima sind nicht abzuschätzen. Die Hälfte dieses CO2-Ausstoßes wurde und wird von Bauten erzeugt.
Da es prinzipiell unmöglich ist, den heutigen Umfang des Energie-Verbrauchs durch Solar-Energie oder andere alternative Energien zu ersetzen, steht und fällt unsere Zukunft mit der Fähigkeit zur Energie-Einsparung. Die Enquete-Kommission (Lit.) fordert deshalb eine Einsparung im Gebäudebereich von 70–90 %. Die neue Wärmeschutzverordnung zielt auf eine Halbierung des Heizaufwandes bei Neubauten und Umnutzungen ab 1995 ab.
Die gesamte Energiepolitik in der Bundesrepublik der letzten Jahrzehnte war falsch. Im Laufe der Jahre wurden allein in den alten Bundesländern 100 Mrd. DM aus Subventionen in den Bergbau gepumpt und 40 Mrd. Entwicklungskosten allein vom Bund in die Kernkraft. Rechnet man die Kosten der Länder und die Baukosten für 185 Kraftwerke seit 1975 (davon 18 Kernkraftwerke), sowie die Kosten für Kalkar, für Stilllegungen und die nicht funktionierende Entsorgung, so kommt man auf eine unvorstellbare Summe von 200 bis 250 Mrd. DM ohne Betriebskosten. Nicht auszudenken, wie unsere Energielandschaft aussähe, wenn diese Summe sukzessive in bauliche Einsparungsmaßnahmen und alternative Energien gesteckt worden wäre. An der Kerntechnik hängt inzwischen eine Lobby von 30 000 Beschäftigten mit einer überdurchschnittlichen Qualifikationsstruktur. Nicht auszudenken, wenn sich diese Lobby auf Einsparungsmaßnahmen konzentriert hätte. Infolge des Nachlaufeffekts wird die Hauptwirkung dieser falschen Politik erst in den nächsten Jahrzehnten von den nachfolgenden Generationen verkraftet werden müssen.
Bauten verbrauchen etwa 50 % der gesamten Endenergie. Für den Stromanteil dieser Endenergie kommt noch einmal das zweifache an Primärenergie hinzu: die Produktions- und Transportverluste vor allem der Großkraftwerke. Bauten verbrauchen also weit über die Hälfte der Primärenergie. Ein erhebliches Einsparungspotential im Bauwesen steckt also bereits im Versorgungsbereich: Kleinkraftwerke statt Großkraftwerke, Kraft-Wärme-Kopplung, Block-Heizkraftwerke usw.
Energieeinsparung mit Neubauten ist grundsätzlich nicht möglich. Alle Neubauten erhöhen das Bauvolumen und damit den Energiebedarf, auch Niedrigenergie- und Passivhäuser. Gesenkt werden kann der Energiebedarf grundsätzlich nur durch Vermeidung von Neubauten und durch Maßnahmen bei Altbauten oder reinen Ersatzbauten. Auch die neue Wärmeschutzverordnung wird deshalb nicht zu einer Senkung des Energiebedarfs führen, sondern nur zu einer Drosselung des Mehrbedarfs. Sie wird ja nur teilweise und schrittweise auf Altbauten angewendet. Zur Einlösung des Versprechens von Rio trägt sie nichts bei. Der Begriff »Energiesparhaus« ist deshalb unglücklich. Von »Niedrigenergiehäusern« spricht man, wenn der Energiebedarf weniger als 50 % des heutigen Standards beträgt.
Die tatsächliche Bedeutung der Entwürfe für energiegünstige Architekturen wird dadurch stark relativiert. Selbst Null-Energie-Häuser – wenn es die denn wirtschaftlich gäbe – trügen nichts zur Energie-Einsparung bei, würden die Katastrophen nicht im Mindesten mildern, die über die folgenden Generationen hereinzubrechen drohen. Sofern es rationale Anstrengungen mit dem Ziel energiegünstigerer Architektur überhaupt gibt, werden deren Auswirkungen sich frühestens bei den übernächsten Generationen bemerkbar machen. Diese Erkenntnis darf natürlich nicht dazu führen, die Anstrengungen zu verringern oder gar einzustellen. Im Gegenteil: sie verdeutlicht ihre Dringlichkeit.
Obgleich die Probleme seit Jahrzehnten bekannt sind, war die neuere Architektur auf kaum einem Gebiet so falsch wie auf dem energetischen. Falsch war nicht nur die konventionelle Architektur, die sich um die Probleme wenig kümmerte. Falsch war die Architektur auch meist da, wo sie ausdrücklich etwas für die Verbesserung der Energiebilanz tun wollte: Auch das sogenannte »ökologische Bauen« war im Hinblick auf den Energie-Aspekt zumeist Vorspiegelung falscher Tatsachen. Wie sollte es auch anders sein: Wie soll aus einer falschen Energie- Politik eine gute Architektur entstehen?
Ein Hauptfehler war hier die Unterschätzung der Bedeutung des Außenwandanteils, des sogenannten A/V-Verhältnisses (Außenwand/Volumen). Dieses A/V-Verhältnis ist in erster Linie abhängig von der absoluten Größe eines Gebäudes. An ihm lassen sich fast unmittelbar die Heizkosten ablesen. Bei einem idealen, frei schwebenden Würfel gilt etwa: doppelte Kantenlänge = doppelt so gutes A/V-Verhältnis = halb so große Heizkosten, 10-fache Kantenlänge = 10-fach geringere Heizkosten (Abb. 2). Die Einberechnung der weniger verlustreichen Bodenfläche von Gebäuden verschiebt diese Gesetzmäßigkeit nur geringfügig.
Großvolumige Gebäude sind also energetisch immer erheblich günstiger als kleinvolumige. Oder umgekehrt formuliert: Das freistehende Einfamilienhaus ist in jedem Fall die energetisch ungünstigste Gebäudeart.
Bei Geschossbauten ist die Tendenz zu großen Volumina durch die maximalen Belichtungstiefen begrenzt. Ab vier Geschossen lassen sich keine würfelförmigen Baukörper mehr bilden. Gebäude werden mehr und mehr zur Scheibe. Gleichwohl gilt: je höher und länger die Scheibe, desto geringer der Transmissionsverlust pro m3. 64 Wohneinheiten in 64 freistehenden Einfamilienhäusern verbrauchen dreimal so viel Energie wie die gleichen 64 Wohneinheiten in einem einzigen Geschossbau (Abb. 3). Dabei erzielt die Form der viergeschossigen Blockrandbebauung etwa gleich gute Werte wie eine 16-geschossige Hochhausscheibe. Da die Hochhausscheibe von der Wohnqualität her problematisch ist, stellt die Blockrandbebauung eine energiepolitisch optimale Bauform dar. Ihre Energiebilanz kann noch gesteigert werden durch Innenhofüberglasungen (Abb. 4).
Gegenüber der absoluten Größe eines Gebäudes ist die Geometrie seiner Form fast ohne Bedeutung. Geometrische Sonderformen verbessern das A/V-Verhältnis nur unwesentlich. Nicht auszurotten sind die völlig unsinnigen Halbkugelhäuser (Abb. 6 bis 10). Ihr A/V-Verhältnis verbessert sich bei gleicher Grundfläche gegenüber dem Halbwürfel um 7 %, bei gleichem Volumen um 15,4 %. Diese Rechnung geht jedoch völlig am Problem vorbei: Denn in der Regel können Halbkugelhäuser mit einer vertretbaren Belichtung und Gebäudetiefe wieder nur die energetisch ungünstigen Einfamilienhäuser sein. Denn bei energetisch günstigeren Geschoßbauten entstünden zu große Dunkelzonen im Innern. Die energetische Bedeutung der absoluten Gebäudegröße zwingt zu einem Umdenken auch im städtebaulichen Bereich. Die Vorstellung von der dezentralisierten, »aufgelockerten«, flächenintensiven Gartenstadt aus freistehenden, begrünten Einfamilienhäuschen ist in mehrfacher Hinsicht antiökologisch. Sie ist energetisch falsch, nicht nur im Hinblick auf die zu hohen Transmissionsverluste infolge des zu hohen Außenwandanteils, sondern auch im Hinblick auf Versorgungsgesichtspunkte, Transportverluste oder etwaige Kraft-Wärme-Kopplung. Sie ist auch falsch hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Verkehrserzeugung, Infrastrukturaufwand und Landschaftsverbrauch (vgl. Kapitel »Die Ursachen der Flächenvergeudung«). Dezentralisiert werden müssen Produktionen und Ballungsgebiete, nicht die Quartiere.
Das freistehende Einfamilienhaus ist aber auch aus Gründen des Landschaftsschutzes nicht mehr zu verantworten. Das bedeutet nicht die Aufgabe des Einfamilienhausgedankens. Es bedeutet nur die Entwicklung intelligenterer Kombinationsformen und -typen, also Stadthäuser, differenzierte Reihenhäuser etc. Es bedeutet aber auch fließendere Übergänge zu Geschosswohnungsbau und Etageneigentum. Es bedeutet einen höheren Einfamilienhaus-Charakter von Wohnungen in Mehrfamilienhäusern, insbesondere in Erdgeschoss- und Dachzonen. In diesen Bereichen stecken große, ungenutzte Entwurfsreserven.
Sonnennutzung und Sonnenschutz
Nach den zu kleinen Volumina entstand hier der zweite große Fehler in der jüngeren Entwicklung vermeintlich energiesparender Architektur: man sucht das Heil zu sehr in technischen Zusatzeinrichtungen und unterschätzt die Bedeutung der entwurflichen Möglichkeiten. Auch das gilt wiederum in erster Linie für die Frage der Volumengröße der Gebäude. Es gilt aber auch und vor allem für die zweite wichtige Maßnahme, mit der sich Energieeinsparungen bei Gebäuden erzielen lassen: die sogenannte passive Solarnutzung. Während Dämmung und geringer Außenwandanteil der Verlustminimierung dienen, ist Solarnutzung eine Form der Energiegewinnung.
Ihr ist vor allem die konventionelle Architekturästhetik im Wege. Denn passive Solarnutzung führt in erster Linie zu einer Südpräferenz der Gebäude, zu einer extrem unterschiedlichen Ausbildung der Nord- und Südfassaden und zu einer ungewohnten und unsymmetrischen Ausbildung des Sonnenschutzes. Daraus folgt aber, dass nahezu die gesamte visuelle Mimik der bisherigen Architektur überwunden werden muss, weitgehend auch die des sogenannten »ökologischen Bauens«.
Die einfachste und billigste Art der passiven Solarnutzung ist immer noch das möglichst große Südfenster. Es soll die Sonneneinstrahlung in der Übergangszeit und im Winter direkt in den Nutzungsbereich führen. Dazu ist es zwingend notwendig, die unerwünschte Sommersonne durch einen genau bemessenen und angeordneten Sonnenschutz abzuhalten. Dieser zugehörige horizontale Sonnenschutz darf nicht direkt an der Oberkante des Fensters sitzen, sondern muss um so viel höher installiert werden, dass seine Schattenkante von Oktober bis April mit der Oberkante des Fensters zusammenfällt. Andernfalls entsteht einer der häufigsten Fehler konventioneller Architektur: es wird teures und schlecht dämmendes Glas angeordnet, das dann aber durch den ebenfalls aufwendigen Sonnenschutz auch im Winter verschattet wird (Abb. 5 u. 11).
Ein funktionierender Sonnenschutz ist also integraler Bestandteil des Wärmehaushalts aller Architekturen, insbesondere aber bei passiver Solarnutzung. Sonnenschutz ist Bestandteil der Ökologie von Gebäuden.
Nun gibt es ästhetische Zielvorstellungen, die viele Architekten bewegen, den Sonnenschutz zu umgehen. Es ist dies vor allem die ästhetische Vorstellung von der Architektur als Kristall, von transparenten und glänzenden Glasflächen, die das Licht und die Umgebung reflektieren. Solche Vorstellungen gehen vor allem auf die zwanziger Jahre dieses Jahrhunderts zurück, auf Pilot-Projekte wie Mies van der Rohes gläsernen Wolkenkratzer oder Bruno Tauts Glashaus. Solche Vorstellungen verheißen auch heute noch Modernität.
Das Fehlen von Sonnenschutz erzeugt jedoch eine unerwünschte passive Solarnutzung an heißen Sommertagen und zwingt zu aufwendigen Ersatzmaßnahmen: Das sind entweder Vorschalträume mit höheren zulässigen Temperaturen, die deshalb nicht für dauerndes Wohnen und dauernden Aufenthalt geeignet sind. Hierzu zählen vor allem Wintergärten. Oder aber es muss für einen permanenten Abtransport der überschüssigen Einstrahlungshitze im Sommer gesorgt werden, sei es durch mechanische Entlüftung oder passive Zirkulation. Der Verzicht auf funktionierenden Sonnenschutz ist also in der Regel aufwendiger als seine Installation. Dies sollte dem Bauherrn ehrlicherweise gesagt werden. Fehlentwicklungen auf diesem Gebiet hängen vor allem mit der Branchenstruktur zusammen: es gibt eine etablierte Glasindustrie, eine Wintergartenindustrie und eine Industrie für »Structural Glazing«, aber keine etablierte Industrie für Sonnenschutz.
Nur wenn sich kein entsprechender Sonnenschutz anordnen lässt, kann eine sogenannte »Pufferzone« eingerichtet werden, in die die Sonne dann auch im Sommer einstrahlen kann. Pufferzonen sind Vorschalträume, die vom eigentlichen Nutzungsbereich durch eine zweite Glaswand getrennt sind. In Pufferzonen darf deshalb eine höhere Temperatur entstehen, als im Nutzungsbereich erträglich wäre. Durch die Sonne lassen sich Speicher aufheizen (Fußboden, Brüstung o. ä.). Es entsteht eine sogenannte Wärmefalle: das Glas lässt das Sonnenlicht leichter herein, die von den Speichern reflektierte Wärmestrahlung aber nicht so leicht wieder heraus.
Aus den Wintergärten wird die von der Sonne erwärmte Luft durch mechanische Lüftung oder natürliche Zirkulation in die Wohnräume geleitet. Sie können mit Sonnenschutz versehen, notfalls aber auch ohne Sonnenschutz errichtet werden, wenn eine zeitweise höhere Sommertemperatur in Kauf genommen wird. Sie verbessern durch die zweite Glaswand auch den Kälteschutz (K-Wert), ähnlich wie dies Doppelfenster tun. Der Versuch, im Sommer und Winter durchgehend Wohntemperatur aufrecht zu erhalten, würde Wintergärten jedoch zu Energieschleudern machen.
Es muss unterschieden werden zwischen eingebauten und angebauten Wintergärten. Eingebaute sind einfach große Südfenster mit einer zweiten Glaswand hinter der Pufferzone. Angebaute Wintergärten haben in der Regel fünf Verlustflächen, wo der eingebaute nur eine hat. Der Verlust dieser Fläche kann überdies durch einen sogenannten temporären Wärmeschutz (z. B. gedämmte Klappläden) mit wenig Aufwand noch vermindert werden, zumal der eingebaute Wintergarten nur eine vertikale Außenhaut hat.
Im Gegensatz zu solchen eingebauten Wintergärten amortisieren sich angebaute Wintergärten bei den heutigen Energiepreisen nicht. Enthalten sie frostempfindliche Pflanzen, ist ihre Kostenbilanz noch negativer. Untersuchungen im Auftrag des BMFT am Berliner Demonstrationsbauvorhaben Woltmannweg ergaben 25 % Einsparung für den Wohnraum, d. h. 9 % für das ganze Haus.
Auch Schrägverglasungen sind unsinnig, weil sie nur die unerwünschte steile Sommereinstrahlung im Fußbodenbereich vergrößern. Bei Horizontalverglasungen beträgt die Sommereinstrahlung das zwanzigfache der Wintereinstrahlung. Horizontal- und Schrägverglasungen steigern also die Sommereinstrahlung und den Sommer-Winter-Gegensatz, Vertikalverglasungen verringern sie.
Durchgehende vertikale Südverglasungen mit wirksamem Sommer-Sonnenschutz und temporärem Wärmeschutz stellen die derzeit wirksamste und wirtschaftlichste Form der passiven Solarnutzung dar. Sie sind in der Übergangszeit auch bei bedecktem Himmel überaus wirksam. Insgesamt können durch rein entwurfliche Maßnahmen bis zu 70 % der Heizenergie konventioneller Bauten eingespart werden.
Auch geometrische Sonderformen von Grundrissen bringen keine Verbesserungen, also etwa Süd-Hufeisen. Die tägliche Einstrahlungssumme ist lediglich vom Silhouettenintegral der Einstrahlung abhängig, nicht aber von der Form. Eine Krümmung erhöht zwar bei flachem Einstrahlungswinkel die auftreffende Energiemenge auf der sonnenzugewandten Seite. In genau gleichem Maße wird die Einstrahlungsmenge jedoch auf der abgewandten Seite verringert. Die Erbauer des Freiburger Ökohauses haben durch Computer-Modellrechnungen ermittelt, dass eine leichte Krümmung der Südseite eine um 7 % höhere Einstrahlungsausbeute ergibt. Die Erklärung dieses Phänomens wird wohl auf ewig ein Geheimnis der Physiker bleiben. Ganz abgesehen von der Frage, wann 7 % Einsparung bei dem geringen Restenergiebedarf den Mehraufwand an Konstruktion amortisieren.
Der Traum vom Glaskristall
Eine besondere Rolle bei vermeintlich progressiver Architektur spielen »Ganzumglasungen«. Angefangen hat damit Bengt Warne mit seinem berühmt gewordenen »Naturhuset«: Das ganze Haus wird sozusagen in einen Wintergarten eingebaut, in der Hoffnung, sowohl maximale passive Solarnutzung als auch einen ausreichenden Kälteschutz zu erzielen. Gleichzeitig kommt die Transparenz der Vorstellung vom Wohnen in der Natur entgegen, die allerdings extrem anti-ökologisch ist. Insbesondere Einfamilienhäuser mit Ganzumglasung sind auch wohl kaum auf größere Bevölkerungsteile übertragbar und dürften in die Baugeschichte wohl nur als kostbare Irrwege aus der ökologischen Experimentierphase eingehen.
Schwieriger zu beurteilen sind die energetischen Zukunftsaussichten der Ganzglasfassaden von Hochhäusern. Auch hier muss der fehlende Sonnenschutz durch aufwendigen Abtransport der überschüssigen Einstrahlungsenergie ersetzt werden. Auch hier wird gleichzeitig versucht, durch Doppelfassaden mit Pufferzonen den Kälteschutz zu verbessern. Auch hier sind derartige Konstruktionen bei den heutigen Energiepreisen niemals wirtschaftlich. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass bei Hochhäusern auch ein funktionierender Sonnenschutz nicht unproblematisch ist. Die hohen Windgeschwindigkeiten insbesondere der Aufwinde erzeugen zum einen Geräusche. Sie machen es zum anderen erforderlich, den Sonnenschutz so massiv auszubilden, dass eine Befestigung außerhalb der Wärmehaut nur schwer möglich ist. Schließlich wird auch die Außenreinigung der Fassade erschwert, da es nicht zuletzt wegen der Windgeschwindigkeiten problematisch ist, die Fenster mit Öffnungsflügeln zu versehen. Gleichwohl muss es möglich sein, auch Hochhäuser mit funktionierendem Sonnenschutz zu bauen.
Derzeit machen jedoch die Ganzglasfassaden mindestens ebenso große Probleme. Die abzutransportierende Einstrahlungsmenge im Sommer ist gigantisch. Unabhängig von den Energiepreisen muss bezweifelt werden, dass sich die immense Herstellungsenergie des Glases jemals in einem Zeitraum amortisiert, der ökologisch genannt werden kann. Im Grunde kann von ökologischen Glasfassaden erst gesprochen werden, wenn das Glas nicht mehr mit fossilen Energien hergestellt werden muss. Hinzu kommen gesundheitliche Probleme: eine bloße Entlüftung führt selbst bei Einsatz von Wärmetauschern zu Energieverlusten. Die Wiederverwendung der Abluft führt dagegen zu den bekannten »sick-building« Problemen (»Befeuchterlunge« etc.).
Gleichwohl sind die Experimente von Norman Foster, Rogers und Future Systems auf diesem Gebiet außerordentlich spannend. In einem Klappentext zu dem Buch »Future Systems« heißt es: »Sie versuchen auf spektakuläre, visuell frappierende Art und Weise … den Zeitgeist des neuen Jahrzehnts einzufangen.« Mag ja sein. Die spannenden Fragen lauten aber: Wird es jemals eine Ganzglasfassade ohne Sonnenschutz geben, die ökologisch genannt werden kann? Und: Wird es jemals Hochhäuser geben, die ökologisch genannt werden können?
In gewissem Umfang wird diese Frage auch von der technischen Entwicklung neuer Glaseigenschaften abhängig sein. Durch einseitige Bedampfung des Glases hofft man, den Wärmefalleneffekt zu steigern. Eine große Bedeutung könnte die »Lichtlenkung« bekommen, wenn sie eines Tages wirtschaftlich zu bewerkstelligen ist. Dabei wird das Licht durch Spiegel, Spiegellamellen, »Sonnenschaufeln« oder Hologrammgläser in die tieferen Zonen der Räume und Gebäude gelenkt, nicht nur auf der Südseite, sondern auch im Osten, Westen und Norden. Dies verbessert physiologisch und psychologisch die Tagesbelichtung und erlaubt größere, energetisch günstigere Gebäudetiefen. Dabei darf das Licht nur durch die Oberlichtzonen, also oberhalb der menschlichen Augenhöhe an die Decke gelenkt werden, um Blendwirkungen zu vermeiden. Der Preis für Hologrammgläser liegt allerdings derzeit noch bei 3000,00 DM/m2. Aber so hat ja die Photovoltaik auch einmal angefangen.
Sehr aussichtsreich ist die Entwicklung sogenannter transluzenter Wärmedämmung (TWD). Das ist eine undurchsichtige, aber lichtdurchlässige Wärmedämmung, die auch bei geschlossenen Außenwänden eine passive Solarnutzung erlaubt. Bisher wurde eine solche passive Solarnutzung bei gedämmten Wänden durch die außenliegende Dämmung völlig verhindert. Bei ungedämmten Wänden war zwar eine passive Solarnutzung gegeben. Dafür waren aber die Nacht- und Heizwärmeverluste zu groß. Und selbst von der passiv gewonnenen Energie wurde die Hälfte sofort wieder nach außen abgegeben. Derzeit ist TWD noch nicht wirtschaftlich herstellbar und es bestehen noch Probleme infolge der hohen Temperaturspannungen und der Taupunkt- und Atmungseigenschaften. Wären diese zu lösen, wäre TWD vor allem ein ideales Mittel bei der Altbausanierung, da ja dort die Südfassaden nicht nachträglich mit größeren Fenstern versehen werden können.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass auch in unseren Breiten die Verglasung der gesamten Südfläche zur passiven Solarnutzung eher schon zu viel des Guten ist. Bei richtigem Einsatz der Maßnahmen kann die Brüstungszone ohne weiteres massiv ausgebildet werden.
Entwurfsmaßnahmen oder Anlagentechnik?
Die Forderungen nach Verringerung des Transmissionsverlustes und nach passiver Solarnutzung kollidieren also teilweise miteinander. Wärmeschutz erfordert möglichst würfelförmige, kompakte Bauformen. Passive Solarnutzung erfordert vertikale, südorientierte Gebäudescheiben. Das Optimum liegt irgendwo in der Mitte. Seine genaue Lage ist je nach Breitengrad und Bewölkungshäufigkeit verschieden. Dieser Widerspruch stellt jedoch allenfalls bei neuen Quartieren auf der grünen Wiese ein Problem dar, also nur in dünn besiedelten Ländern. In den extrem dicht besiedelten Ländern Mitteleuropas stellt sich die Frage nicht, weil Neubauten ohnehin nur in Siedlungsgebieten als Ergänzung vorhandener Altbausubstanz zulässig sein dürften. In jedem Fall gilt jedoch auch hier: Gebäude sollen möglichst großvolumig sein, die Nordseiten möglichst geschlossen, die Südseiten weitestmöglich verglast und mit funktionierendem Sonnenschutz und temporärem Wärmeschutz versehen sein.
All diese Anforderungen kollidieren stark mit der herkömmlichen Architekturvorstellung und ihrer Ästhetik, wonach Gebäude etwa keine Vor- und Rückseiten haben sollten. Aus Symmetriegründen werden deshalb meist auch Nordseiten verglast oder aber die Südseiten italophil mit Lukenfenstern versehen. Ost-, West- und Nordseiten werden mit einem sinnlosen horizontalen Sonnenschutz versehen. Ein verbreitetes Bedürfnis nach plastischer Differenzierung steht optimaler Kompaktheit entgegen und trägt so zur Verschlechterung des A/V-Verhältnisses bei. Insbesondere die ersten Preise bei Architekturwettbewerben sind bisweilen wahre Hüllflächenorgien: Ein Landtag sieht aus wie die Kühlrippen eines Verbrennungsmotors, ein Landratsamt am Starnberger See wie ein flaches tropisches Männerhaus, sogenannte Öko-Siedlungen haben nur sieben Meter Gebäudetiefe, und das freistehende Einfamilienhaus boomt immer weiter, in seiner negativen Energiebilanz noch gesteigert durch Kaskaden angebauter Wintergärten. Jahrelange Bemühungen um das sogenannte Nullenergiehaus blieben vergeblich, weil sie ausgerechnet beim freistehenden Einfamilienhaus ansetzten, wo 67 % der Anstrengungen erst einmal dafür draufgehen, die Bilanz einer normalen Geschoßwohnung zu erreichen. (Abb. 12 bis 15)
Vor allem im Bereich des Industrie- und Gewerbebaus wird der Außenwandanteil durch vermeidbare, aber bequeme Eingeschossigkeit sinnlos erhöht. Bei den flächenintensiven Werksbauten würde die Zweigeschossigkeit gegenüber der Eingeschossigkeit den Heizaufwand nahezu halbieren. (Im Übrigen auch den Landschaftsfraß.) In den Industrie- und Gewerbezentren stößt man am häufigsten auf die Erbsünde des modernen Städtebaus: den sinnlosen Bauwich oder Gebäudeabstand aus überholten Rechts- oder Eigentumsgründen. Ein falscher Aufzählungsstädtebau auf der falschen Grundlage funktionalistischer Funktionstrennung dürfte bis zu 30 % des heutigen Transmissionsverlustes erzeugen. Umgekehrt hat die erforderliche Südpräferenz noch keinerlei Eingang in den Städtebau gefunden. Auch sie dürfte mit überkommenen Vorstellungen sehr stark kollidieren.
Energiegünstige Architektur ist also sehr genau zu beschreiben, aber kaum irgendwo zu sehen. Zu oft wird auch bei Neubauten auf technische Zusatzmaßnahmen gesetzt. Diese sind aber vor allem für Altbauten von Bedeutung. Bei Neubauten steckt ein ungleich größeres Potential in richtigen entwurflichen Maßnahmen. Mit ihnen lässt sich Energie wesentlich wirtschaftlicher einsparen und gewinnen.
Während die klimatischen Teilkatastrophen in immer schnellerer Folge über uns hereinbrechen, huldigt die Architektenmehrheit mit einem hinterherdienernden Gefolge von Pseudotheoretikern ästhetischen Scheinproblemchen und Tagesmoden. Aber selbst dort, wo man vorgibt, ökologischen Anforderungen zu folgen, sind zu kleine Gebäudevolumina, zu geringe Gebäudetiefen, Halbkugelhäuser, Hufeisengrundrisse, Schrägverglasungen, Leichtbauweisen, Gebäudebegrünung einfach unsinnig, wenn nicht sogar schädlich. Eine gewisse Verdummungslust ist nicht zu übersehen.
Auch die Forschungspolitik auf dem Gebiet von Bauen und Energie war und ist unzulänglich: Sie beschäftigt sich überwiegend mit Neubauten und dort wiederum überwiegend mit freistehenden Einfamilienhäusern. Stattdessen müsste sie sich mit Geschossbauten und vor allem mit Altbauten beschäftigen.
Zum Schluss noch ein Wort zu den Altbauten. Bei Neubauten steckt ein größeres Einsparungs- und Gewinnungspotential im richtigen Entwurf, weniger in der Anlagentechnik. Entwurfsfehler können nur schwer oder gar nicht durch Anlagentechnik wettgemacht werden. Demgegenüber sind Altbauten naturgemäß das Hauptanwendungsgebiet der Zusatz- und Anlagentechnik, weil hier ja der Entwurf nicht mehr beeinflusst werden kann. Da insgesamt ja die Energieschlacht mehr im Altbaubereich geschlagen werden muss, kommt in der Summe der Anlagentechnik eine große Bedeutung zu. Im Altbaubereich sind vor allem folgende Maßnahmen aussichtsreich:
– Vollwärmeschutz durch Dämmung aller geschlossenen Fassadenflächen. Hohe Erwartungen werden hier an die sogenannte transluzente Wärmedämmung (TWD) geknüpft, die sich allerdings noch in einem Entwicklungsstadium befindet, über dessen Ausgang kaum Prognosen anzustellen sind.
– Passive Luftwechselkonzepte mit Wärmerückgewinnung, z. B. in Brüstungen, Wänden, Decken oder Atrien.
– Ausrüstung aller Südseiten mit vertikal verglasten Pufferzonen (durchgehende Wintergärten) zur passiven Solarnutzung.
– Langzeitspeicherung. Voraussichtlich nur chemische Langzeitspeicherung aussichtsreich (für lokale Klimaanlagen eignen sich Magnesium/Wasserstoff-Speicher).
– Photovoltaik. Ist zur Gewinnung von Elektrizität, Warmwasser und Restwärme einsetzbar, darf aber die Maßnahmen zur passiven Solarnutzung nicht ersetzen. (Dies gilt vor allem auch für Neubauten.)
– Dezentralisierung der Fernwärmeanlagen zur Vermeidung von Transportverlusten. Kraft-Wärme-Kopplung, wo irgend möglich.
– Verbesserung des A/V-Verhältnisses durch Verdichtung: Schließung aller Baulücken, Bauwiche, Gebäudeabstände. Vervollständigung von Zeilenbebauungen zu Blockrandbebauungen. Zwischenraumüberglasungen von Einkaufsstraßen und Höfen (bei Blockrandbebauungen).
Die letzte Maßnahmengruppe wäre nur langfristig und nicht ohne Schaffung neuen Rechts möglich.
Bauen und Wachstum
Die abenteuerlichen mathematischen Konsequenzen exponentiellen Wachstums sind spätestens seit Meadows allgemein bekannt. Die Mehrheit der Ökonomen hat sich davon allerdings nicht beeinflussen lassen. Exponentielle Kurven sind zwar mathematisch unendlich, real aber sehr endlich. Für dieses real unausweichliche Ende allen exponentiellen Wirtschaftswachstums hat die Politik keinerlei Konzepte.
Weniger bekannt sind die besonders absurden Konsequenzen exponentiellen Wachstums für den Bereich langlebiger Investitionsgüter, insbesondere für das Bauen. Wohlstand, Bauvolumen, Städte wachsen auch bei Nullwachstum, selbst bei negativem Wachstum. Unter bestimmten Umständen sogar mit erheblicher Geschwindigkeit. Die Behauptung, nur exponentielles Wirtschaftswachstum ermögliche Wohlstand und beseitige Arbeitslosigkeit, verrät vor allem eins: mathematisches Unverständnis.
Das falsche Spiel mit Begriffen
Seit etwa 12 Jahren stelle ich Architekturstudenten immer wieder die gleiche Frage: Wenn eine Stadt 100 000 Wohnungen hat und jedes Jahr 4000 Wohnungen hinzubaut – wieviel Prozent Wachstum sind das? Die Antwort lautet dann in etwa 90 % der Fälle: vier Prozent. Diese Antwort ist falsch. Die richtige Antwort muss lauten: Es ist Nullwachstum (Abb. 18).
Zwar wächst die Stadt in dieser Zeit unaufhörlich weiter. Ihr Wohnungsbestand verdoppelt sich nach 25 Jahren. Aber die Wohnungsproduktion bleibt stets gleich. Sie wächst nicht. Zwar geht die absolute Zunahme der Produkte unentwegt weiter, aber die relative Zunahme gegenüber dem Vorjahresergebnis ist Null. Aus dieser Konstruktion haben die Wirtschaftstheoretiker die Berechtigung abgeleitet, den Vorgang der ständig gleichmäßigen Zunahme der Produkte, also des stetigen, gleichmäßigen Wachsens, mit »Nullwachstum« zu bezeichnen.
Der sogenannte »gesunde Menschenverstand«, aber auch manche Wirtschaftslexika setzen Nullwachstum mit »gänzlichem Stillstand« gleich. Tatsächlich wächst aber unsere Stadt auch bei Nullwachstum unaufhörlich weiter. Die Bezeichnung »Nullwachstum« bedeutet also nicht, dass die Stadt nicht mehr wächst, sondern nur, dass die jährliche Zuwachsmenge gleich bleibt – für den halbwegs Sprachsensiblen eine etwas abenteuerliche Denkweise und Begriffsbildung (s. dazu insgesamt Abb. 18).
Nun ist ja eine derartige Neubesetzung von Begriffen in der Wissenschaft nichts Ungewöhnliches. Auffällig im Bereich der Wirtschafts- und besonders der Wachstumstheorien ist jedoch die Häufigkeit, mit der hier gängige Begriffe gerade so verwendet werden, dass sie der üblichen Spracherwartung diametral zuwiderlaufen. Da wird zum Beispiel von »Wachstumsgleichgewicht« ausgerechnet dann gesprochen, wenn »die Investitionszuwächse … ständig größer werden«. Zwar konzediert der Autor: »Üblicherweise ist der Gleichgewichtsbegriff dadurch gekennzeichnet, dass die relevanten Variablen in der Zeit unverändert bleiben.« Jedoch: »Demgegenüber nimmt der Gleichgewichtsbegriff in der Wachstumstheorie völlig anderen Charakter an.«11
Von »abnehmendem Wachstum« wird auch dann gesprochen, wenn die Produktion linear und die Gesamtproduktmenge exponentiell ansteigt. Von »extensivem Wachstum« ist die Rede, wenn Bruttoinlandsprodukt und Bevölkerung mit der gleichen Rate wachsen, das Pro-Kopf-Wachstum also gleichbleibt. Und für den Fall, dass die Produktion verlangsamt wird, die Gesamtproduktmenge aber immer noch steigt, gibt es gar keine oder nur Schimpfworte wie »Stagnation«, »Krise« etc. Die Tendenz dieser merkwürdigen Begriffswahl ist eindeutig: Sie dient dazu, die explosive, exponentielle und superexponentielle Dramatik der Wachstumsvorgänge zu verharmlosen zugunsten des Eindrucks von Geringfügigkeit, Gleichmäßigkeit und »Stabilität«. Schon hier wird ein politischer Gefälligkeitscharakter deutlich.
Gabler und Flemming (Lit.) definieren Wachstum zuerst einmal harmlos als »Zunahme der Ergebnisse des Wirtschaftens von einer Periode zur nächsten«. Unter diese Definition könnte auch das oben beschriebene »Nullwachstum« fallen: Zwar bleibt die Produktion gleich, aber die Ergebnisse des Wirtschaftens nehmen natürlich von Periode zu Periode zu, häufen sich an. Flemming erläutert deshalb weiter: »Aus praktischen Erwägungen heraus wird das Wachstum der Wirtschaft gemessen als relative Zunahme des realen Bruttosozialprodukts gegenüber dem Vorjahresergebnis.« Die entscheidende Formulierung in dieser Definition ist: »gegenüber dem Vorjahresergebnis«. D. h. die »stetige« Prozentrate wird nicht auf eine konstante Basismenge bezogen, wie dies instinktiv meine Studenten taten, sondern immer wieder auf das jeweils bereits gewachsene Vorjahresergebnis. Diese harmlos aussehende Regelung löst in Wirklichkeit eine Art mathematischer Kernschmelze aus:
Um danach ein sogenanntes »gleichbleibendes« (!) Wachstum von vier Prozent zu erzielen, muss unsere Stadt aus Beispiel 1 im ersten Jahr 4000, im zweiten schon 4160 (4 % von 104 000), im dritten 4326, im zwanzigsten 8426 und im dreißigsten Jahr schon 12 475 Wohnungen jährlich hinzubauen. Sie verdoppelt dann ihren Wohnungsbestand bereits nach 18 Jahren und verdreifacht ihn nach 28 Jahren (Abb. 18). Oder: um ein Wachstum von 3 % zu erzielen, musste die Republik 1970 eine halbe Million Autos pro Jahr auf die Straße bringen, 1989 aber schon eine Million pro Jahr.12 D. h. um stets ein in diesem Sinne »gleichbleibendes« Wachstum zu erzielen, müssen die Anstrengungen immer größer werden, sich bei »gleichbleibenden« 4 % Wachstum nach 18 Jahren verdoppeln, nach 28 Jahren verdreifachen, nach 36 Jahren vervierfachen usw. Oder: der gleiche Zuwachs des Bruttosozialprodukts von 30 Milliarden DM brachte 1960 noch ein Wachstum von 3,7 %, 1987 aber nur noch 1,5 %.
Wirtschaftswachstum ist also kein Produktewachstum, sondern Produktionswachstum, Kapazitätswachstum. Hinter der harmlosen Konstanz der Prozentrate verbirgt sich in Wirklichkeit ein gnadenloser Zwang zur ständigen Erhöhung der Anstrengungen, der Umdrehungszahlen, der Beschleunigung. »Bezogen auf das jeweilige Vorjahresergebnis« – das heißt »Zinseszins«, die Urformel des Kapitalismus. Es ist eine mathematische Exponentialfunktion; d. h. die jeweilige Veränderung spielt sich im Exponenten über einer gleichen Grundzahl »e« ab. Man spricht deshalb von »exponentiellem Wachstum«. Exponentielles Wachstum ist keineswegs die einzige denkbare mathematische Formel für Wachstum, aber die extremste.
Es ließe sich z. B. auch die schon erwähnte, einfache lineare Zunahme der Produkte denken: jedes Jahr 4000 Wohnungen (jetzt tatsächlich »gleichbleibend«). Oder aber ein lineares Wachsen der Zunahmen: 4000, 4050, 4100, 4150 usw. Ja, selbst bei abnehmender Produktion entstünde ja absolut immer noch eine »Zunahme des Gesamtergebnisses«, stiege die Gesamtzahl der Produkte an, wüchse die Stadt weiter. Um beim Beispiel unserer 100 000-Wohnungen-Stadt zu bleiben: Nimmt die Produktion der 4000 Wohnungen nach dem ersten Jahr um vier Prozent jährlich ab, werden nach 18 Jahren immer noch 2000 Wohnungen dazu gebaut, steigt der Gesamtwohnungsbestand in dieser Zeit auf 152 000 Wohnungen an, nach 30 Jahren auf über 170 000. Welcher Art mögen wohl die »praktischen Erwägungen« sein,13 die unter all diesen denkbaren Formen des Wachstums ausgerechnet die extremste zur Norm erhob?
Keine »Zunahme der Ergebnisse des Wirtschaftens«, kein Anstieg der Gesamtproduktmenge träte demgegenüber nur bei absolutem Stillstand der Produktion ein oder wenn der Produktionsrate eine gleich große Abnutzungs-, Verbrauchs- oder Verschrottungsrate gegenüberstünde.
Die in der Wirtschaftstheorie übliche Unterscheidung von Stromgrößen und Bestandsgrößen wird in ihrer mathematischen Konsequenz selbst von Fachleuten nicht immer durchschaut. Wo die Theoretiker mit Stromgrößen operieren, denkt der Wirtschaftslaie an Bestandsgrößen. Er glaubt, dass die Stadt bei 4 % Wachstum jährlich um 4 % und bei Nullwachstum überhaupt nicht wächst. Er sieht nicht, dass die Theorie sich ausgerechnet auf die Stromgröße Kapazitätszuwachs kapriziert hat. Dadurch ist die Kurve und ihre Begriffswahl immer eine mathematische Ableitung hinter der Realität zurück: Wo die Gesamtrealität superexponentiell ist, betrachten die Wirtschaftstheoretiker eine exponentielle Kurve; wo die Realität exponentiell ist, eine linear ansteigende; und wo sie linear ansteigt, eine Horizontale. So kommt es, dass ihr »Nullwachstum« eigentlich »gleichbleibender Zuwachs« oder »lineares Wachstum« heißen müsste und ihr »Wachstum« eigentlich »Wachstumswachstum« (Abb. 18).
Schon die Darstellung des Prozentverlaufs ist grundsätzlich irreführend (Abb. 16). Sie verfälscht den tatsächlichen dramatisch exponentiell ansteigenden Produktionsverlauf in einen scheinbar »stetigen«, gleichbleibenden, horizontalen Verlauf. Einen solchen horizontalen Verlauf gibt es in Wirklichkeit nirgends. Er ist eine rein fiktive, mathematische Ableitung. Der Mathematiker durchschaut dies zwar. Der Laie jedoch nicht. Er setzt die Kurve stillschweigend mit gewohnten Bildern konkreter Produktions-, Verdienst- oder etwa Niederschlagskurven gleich und ihre Täler mit »Stillstand«, »Einbruch« oder »Dürre«. Tatsächlich gehen jedoch die Produktion und insbesondere der Anstieg des Gesamtproduktbestandes auch in den Kurventälern fast ungebrochen weiter. Selbst die Darstellung des Verlaufs von prozentualen Diskontsätzen stellt etwas konkret Vorhandenes, Vorstellbares dar, nämlich den Verlauf von Zinshöhen. Die Darstellung von Wachstumsprozenten als Verlauf stellt nichts Vorstellbares dar, sondern missbraucht bloß die Vorstellungskraft.
Auch Nullwachstum und »Nullwachstum« ist nicht dasselbe. Da gibt es einmal ein Nullwachstum, das entsteht, wenn die Produktion nur noch Verbrauch und Abnutzung deckt. Bei ihm vergrößert sich die Gesamtproduktmenge nicht. Die Umweltzerstörung hält sich in Grenzen. Dann kann es aber auch ein Nullwachstum auf sehr hohem Niveau geben, das weit über den Bedarf hinaus produziert.
Nullwachstum auf hohem Niveau kann die Gesamtproduktmenge, kann also Wohlstand, Bauvolumen, Städte unter Umständen sehr viel schneller vergrößern als ein exponentielles Wachstum. Die Prozentrate erzeugt zwar einen ständigen Beschleunigungszwang, sagt aber über das tatsächliche Anwachsen von Wohlstand, Bauvolumen und Städten wenig oder gar nichts aus.
Sie ist vielmehr eine absichtsvolle Verharmlosung, ähnlich wie die oben angeführten irreführenden Begriffsbildungen. Maßgebend ist ausschließlich die absolute Größe der jährlichen Produktion, nicht ihr prozentuales Steigen oder Fallen.
In unserem angeführten Beispiel (Abb. 18) wächst die gleiche Stadt bei Nullwachstum in 10 Jahren um 40 %, bei exponentiellem Wachstum um 48 %. Vollends irreführend werden Vergleiche zwischen ungleichen Ausgangsgrößen: »Während der Holzeinschlag in den Regenwäldern der Philippinen ein Nullwachstum aufwies, stieg er in Malaysia im letzten Jahr um über 6 %.« Die Zahlen sind absolut aussagelos, solange ich nicht die jährliche Einschlagrate beider Länder weiß. Sie kann bedeuten, dass die Philippinen 5 Mio. Festmeter eingeschlagen haben, Malaysia aber nur 100 000. Das deutsche »Baustatistische Jahrbuch« etwa gibt nur solche aussagelosen Prozentzahlen an. Über das tatsächlich produzierte Volumen erfährt man nichts.
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