 Die ETH Zürich entwickelt Konzepte für nachhaltige Städte der Zukunft – in Asien. ETH-Professor Gerhard Schmitt leitet in Singapur das Future Cities Laboratory. Er sieht grosse Marktchancen auch für europäische KMU, vorausgesetzt, sie schliessen sich zu Konsortien zusammen.
Auf den ersten Eindruck erscheint das Ganze wie ein zuckender, lebendiger Organismus. Man kann die Struktur der Züricher Innenstadt erkennen, von grün gefärbten Verkehrsschlagadern durchzogen. Kleine weisse Punkte wuseln darin hektisch hin und her. Professor Gerhard Schmitt zeigt eine der Simulationen, mit denen das Future Cities Laboratory zukünftige Entwicklungen im Städtebau begleiten will. Das Laboratorium ist in nüchternen Räume der National University of Singapore untergebracht. Hier soll eine pulsierende Denkfabrik werden. Raum für eine Milliarde Menschen “Die Hauptmotivation für uns besteht darin, dass mehr und mehr Menschen in Städte ziehen. Man nimmt an, dass die Zahl der urbanen Bevölkerung bis 2030 auf über 5 Milliarden angewachsen sein wird”, erklärt Schmitt, der an der ETH Zürich den Lehrstuhl für Informationsarchitektur innehat und das Singapore-ETH Center leiten wird. “Die Städte, die jetzt existieren oder gebaut werden, sind nicht nachhaltig. Sie sind es zum Teil in Europa noch weniger als in Asien und in Afrika, wo das Klima und andere Faktoren helfen.” Da bestehe ein enormes Marktpotenzial in den nächsten Dekaden. Für Schmitt geht es darum, für etwa eine Milliarde Menschen nachhaltigen neuen Wohn-, Lebens- und Arbeitsraum zu schaffen. Die grössten Wachstums- und Migrationsbewegungen finden in einem Gürtel von mindestens 2000 bis 3000 Kilometern nördlich und südlich des Äquators statt, speziell in Asien, aber auch in Afrika und Südamerika. Singapur ist für Schmitts Forscherteam ein lokaler Schwerpunkt, von dem die verschiedenen Studienobjekte gut erreichbar sind - Jakarta, Manila, das Mekong-Delta, Indien, China, bis hin nach Addis Abeba in Äthiopien, wo man sich ebenfalls stark engagiert. “Wir haben diese Forschung schon vor Jahren in der Schweiz begonnen, aber die Anwendungen muss man natürlich auch dort realisieren, wo die grössten Herausforderungen existieren,” so Schmitt. “Es hilft wenig, wenn wir in Europa sitzen und sagen, man müsste, man sollte, man könnte. Sondern die Umsetzung, die Konfrontation mit den unterschiedlichen gesellschaftlichen Situationen, der Geographie, der Temperatur, oder der Feuchtigkeit, liegt hier.” Die extreme Landflucht trete nun mal in anderen Teilen der Welt auf und nicht in der Schweiz oder Deutschland. “Wenn wir dies nur schreiben, dann wird sich wenig tun, also müssen wir dorthin, wo man näher an den Problemen dran ist.” Denkfabrik und Umsetzung Architekten, Planer, Ingenieure und Computerwissenschaftler gehören zu dem interdisziplinären Team, das unter dem organisatorischen Dach des Singapore-ETH Centre, einer Kooperation mit der ortsansässigen National University of Singapore und der Nanyang Technological University, gemeinsam forschen wird. “Das Future Cities Lab ist gedacht als grosser Think Tank, aber langfristig auch als Planungs- und Entwicklungsbüro.” Think Tank habe viel mit Wissenschaft, Forschung zu tun, und Planungsbüro gehe in die Richtung der Umsetzung, aber auch der Beschäftigung mit dem jeweiligen Kontext sowie der Überprüfung und Verbesserung der Planungsmethoden. Vom Gebäude bis zur Region Diese finden auf drei verschiedenen Ebenen statt. Der kleine Massstab betrachtet das einzelne Gebäude, die Gebäudetechnologie. Der mittlere reicht bis zur Stadtquartiergrösse. Im grossen Massstab werden ganze Territorien analysiert. Dazu kommen verschiedene Themen, die sich immer mit dem Vorhandenen und dem Zirkulierenden beschäftigen. Das trifft etwa auf Energie zu. Die Forscher fragen sich, was in einem Stadtteil bereits an Energie vorhanden und mit neuer Technologie nutzbar ist. In kühlen Klimaregionen kann die Sonneneinstrahlung des Sommers in der Erde gespeichert und im Winter mit Wärmepumpen wieder entzogen werden. Ein solches System wird derzeit in der Science City der ETH Zürich umgesetzt, initiiert von Gerhart Schmitt. Oder man schaut sich das Material an. In grossen Inselstädten wie Singapur wird es immer wichtiger, alte Gebäude nicht wie früher abzureissen und zu entsorgen, sondern die wertvollen und raren Rohstoffe – und dazu gehören in Singapur auch Kies und Sand – zu trennen und wieder zu verwenden. “Darin hat die Schweiz grosse Erfahrung, es wird auch hier in Asien zu einem grossen Thema.” Selbstversorgung mit Wasser Und dann geht es im Modell auch um Information, Raum und Kapital. Vor allem gehe es um die Menschen. “Wir können ja Städte immer seltener in unberührten Gegenden gründen, wie dies in Brasilia der Fall war. Eher dort, wo bereits Siedlungen bestehen, die es zu verdichten gilt, was zusätzliche Identität und Arbeitsplätze schaffen kann.“ Das gelte auch für das Wasser. „Singapur zum Beispiel nutzt heute einen grossen Teil der Inseln als Auffangbereich und kann dadurch eine hohe Selbstversorgung mit Wasser auf kleinstem Raum erzielen.” Mit der Monte Rosa-Berghütte haben die Zürcher Wissenschaftler bereits unter Beweis gestellt, dass sie in der Lage sind, ein weitgehend autarkes Gebäude auf 3000 Metern Höhe und unter extremen Bedingungen zu bauen. Auch die Science City der ETH Zürich entstand nach dieser Philosophie. Für Zürich hat man eine Simulation angefertigt, die zeigt, wie die Stadt in 100 Jahren aussehen könnte, wenn sie so um- und neugebaut worden ist, dass sie keine schädlichen Emissionen mehr produziert. Von energieeffizienten Gebäuden zu nachhaltigen Städten In Singapur sollen nun tropische Verhältnisse erforscht und das bestehende Wissen angewandt werden. Die Behörden hier sind laut Schmitt bestens organisiert und haben eine sehr langfristige Planung für die Stadt, den Verkehr, den Wohnungsbau. “Wir haben einerseits die Möglichkeit, die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern, mit verschiedenen Methoden und mit Produkten auch aus Europa. Wir werden andererseits Szenarien simulieren und vorstellen, die zeigen, wie Stadtgebiete weniger Emissionen und höhere Nachhaltigkeit erreichen könnten.” Ein grosses Interesse bestehe natürlich auch an der Beibehaltung und dem Ausbau des speziellen Charakters von Singapur, an der Beibehaltung der historischen Substanz und gleichzeitig dem Ausbau der Stadt für neue Einwohner- und Bevölkerungsgruppen. Monte Rosa Singapur Neben der Forschung gibt es aber auch einen praktischen Teil mit dem Codewort “Monte Rosa Singapur” und mit dem wolle man jetzt beginnen. “Dies ist zunächst einmal eine extreme Herausforderung: ein Plus-Energie-Gebäude im tropischen Klima auf Meereshöhe”. Offensichtlich sind die Unterschiede: auf 3000 Meter gelegen, Schnee und stärksten Winden ausgesetzt, aber allein auf weiter Flur die Monte Rosa Hütte in der Schweiz – dagegen hohe Temperaturen, Feuchtigkeit, dichte Besiedlung und minimaler Platz in Singapur. “Es ist eine völlige Umkehrung der Problematik in vielen Aspekten. Aber was gleich bleibt, ist die Forderung nach Erschwinglichkeit, Sicherheit und Komfort zum Wohnen und Arbeiten.” Am Anfang steht das Designkonzept Die Energieerzeugung hier sei natürlich anders als in der Schweiz, trotzdem werde die Hauptenergie von der Sonne kommen müssen. Wieviel durch Photovoltaik, Warmwasserkollektoren und andere Energiegewinnungsformen erreicht werden kann, das werde jetzt die Forschungsseite zeigen. “Der entwerferisch-konzeptionelle Teil zu Beginn und die dann folgende Optimierung sind die wichtigsten Schritte, die mit dem Technologiekonzept und mit der Finanzierung entwickelt werden müssen. Dies wird in Design-Research-Studios geschehen, die Architektinnen und Architekten mit Studierenden durchführen. Dabei können auch ganz neue Ideen entstehen, die mit Spezialisten vor Ort überprüft werden.” Form noch offen Die endgültige Form sei hingegen noch offen, weil diese sich, genau wie bei der Monte Rosa Hütte, aus der Optimierung unter den speziellen Gegebenheiten ergibt. “Das Interessante an diesem Projekt ist auch, dass wir nicht mit einer vordefinierten Formensprache beginnen, sondern schrittweise herausfinden, wie ein architektonisch hochwertiges Plus-Energie Gebäude in diesem Klima aussehen könnte. Das wird schliesslich die Form bestimmen.” Müssen denn wegen der Platzprobleme hier gewisse Formen, wie Niedriggebäude, ausgeschlossen werden? Das könne man so nicht sagen, man könne mit Verdichtung sehr viel erreichen, es müsse nicht unbedingt hoch sein. “Wir lassen uns diese Option offen,” so Schmitt. In die Höhe und in die Tiefe wachsen Alternativen zum Hochhaus werden in Singapur bereits erfolgreich praktiziert. Es gibt eine grosse Erfahrung mit unterirdischen Bauten und Anlagen. In der Innenstadt befinden sich ganze Einkaufszentren unter der Erde. Es gibt eine hervorragende Verkehrsinfrastruktur, die zum grossen Teil auch unterirdisch oder auf Hochbahnen funktioniert. “So kann man auch einer Millionenstadt etwas Essentielles zurückgeben: Raum für Bewegung zu Fuss und Freizeit.” Schmitt sieht Bestrebungen, dass sich auch Teile des Ganzen unter dem Wasser befinden können. Dies sei ebenfalls Bestandteil der Untersuchung. “In Singapur muss man wegen des Platzmangels darüber nachdenken, viele Funktionen von Gebäuden und Städten, vielleicht mehr als wir uns heute überlegen, unter der Erde oder gar unter das Meer zu verlegen, auch da der Aushub zum Landgewinn genutzt werden kann.” Marktchancen für europäische Unternehmen Marktchancen für europäische Firmen sieht Schmitt vor allem bei Cleantech-Produkten, besonders im Bereich der Gebäudetechnik. “Dort hat Europa eine Riesenerfahrung und exportiert Produkte schon jetzt stark nach Asien.” Das reiche von neuartigen Fenstern und Lüftungssystemen hin zu Gebäudesteuerung, Sensoren, Gebäudeintelligenz oder effizienteren Wärmepumpen. Ein grosser Bedarf bestehe auch im Bereich “Smart Cities”, intelligenten Verkehrssystemen und Infrastruktur, bis zu Strassen- und Schienensystemen, alternativen Kleinstfortbewegungsvehikeln und Elektromobilität. “Europa hat Exportchancen, wenn die Firmen willens und bereit sind, sich hier vor Ort zu engagieren und zu sehen was hier wirklich gebaut wird.” Nun werden mittelständische Unternehmen nicht in der Lage sein, ganze Entsorgungssysteme zu liefern, so wie das die in Singapur ansässige Keppel Industries gerade in Katar vormacht. “Ich denke aber, KMUs könnten sich in kleinen Konsortien zusammenschliessen, so wie wir uns zu Forschungskonsortien zusammentun und dann eine gemeinsame Lösung für ein Stadtquartier anbieten.” Soziale Informationen nutzen Anders als viele KMUs seien grössere Unternehmen bereits vor Ort in Asien, zum Teil auch mit eigenen Forschungseinrichtungen. “Die Universitäten haben den Vorteil einer langen Research Pipeline mit vielen Projekten, die Firmen haben Zugang dazu für die Produktentwicklung.” Schmitt erzählt von einem seiner Doktorierenden aus Korea, der für seine Verkehrsanalysen Twitter und andere soziale Netzwerke einsetzt und analysiert. Diese Informationen seien enorm wichtig, um zu wissen, warum beispielsweise Einwohner nicht den öffentlichen Nahverkehr benutzen, oder was sie daran hindere, sich umweltfreundlicher zu verhalten.
“Der öffentliche Verkehr in der Schweiz ist stärker ausgebaut als in einigen Regionen Deutschlands, und damit ist der Zwang, ein Auto zu haben, abnehmend.” Eine mögliche Folge für den Professor: “Das Auto verliert seine Rolle als Statussymbol und andere Dinge, die viel weniger CO2 produzieren, werden zu Statussymbolen.” Solche scheinbar kleinen Beobachtungen können dann grosse Effekte hinter sich herziehen. In der Schweiz, in Singapur und in der Welt. Bild: J. Halatsch, M. Bühler, Chair for Information Architecture, ETH Zürich
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