TEIL C

Solararchitektur

Geodätische Dome (4)

 

Dem SunCity Camp ähnliche, zumeist allerdings kleinere, touristische Projekte gibt es zwischenzeitlich in vielen weiteren Ländern der Erde. Acht Glamping-Domes stehen beispielsweise in Muonio, Finnland (Aurora Domes – Arctic Circle), und sieben im Reservat Alecrim in Santiago do Cacém, Alentejo, Portugal. Aber es gibt noch diverse weitere Beispiele.

Das im Jahr 2004 eröffnete Whitepod Eco-Luxury Hotel im Herzen der Schweizer Alpen in Monthey, Schweiz, besitzt 15 geodätische Kuppeln eines anderen Herstellers, die im Inneren sehr unterschiedlich ausgestattet sind und von rustikal bis luxuriös reichen.

Jeder Pod ist auf einer eigenen Holzplattform verankert und kann bequem 2 – 4 Personen aufnehmen. Die großen Fenster ermöglichen es, daß reichlich Sonnenlicht in das Innere eindringt, und bieten einen weiten Blick auf das Panorama der umgebenden Natur.

Die Standard-Zimmer sind mit einem Kingsize-Bett, einem voll ausgestatteten Bad mit WC und Dusche, einem Holzofen, Wasserkocher und einem Zwischengeschoß ausgestattet, in dem ein zusätzliches Einzelbett aufgestellt werden kann; während die Familienzimmer über die gleichen Annehmlichkeiten verfügen, hier mit zwei Zusatzbetten für Kleinkinder. Die Preise für die Pods variieren je nach Wochentag, Saison und Art der Ausstattung.

Auch Elqui Domos, das einzige ‚astronomische Hotel‘ der südlichen Hemisphäre, bietet sieben klimatisierte und zentral beheizte geodätische 4-Personen-Kuppeln auf Holzdecks, deren große Oberlichter das Gefühl vermitteln, daß man unter den Sternen liegt.

Das Mini-Dorf im Valle del Elqui in der Region Bio-Bío, etwa 580 km nördlich von Santiago in Chile, bietet alle Vorteile der Sternenbeobachtung in den Anden, wie milde Temperaturen, einen klaren Himmel und die fehlende Lichtverschmutzung. Es sind ideale Bedingungen, um die Schönheit des weiten, offenen Himmel zu genießen. Die Pods liegen an einem Hang mit offenem Blick auf das Tal und die Berge.

Neben den Kuppeln gibt es noch vier Sternwarten-Kabinen mit abgewinkelten Fenstern, die in den Himmel zeigen. Jede hat eine Dachterrasse, die als Hauptwohnraum dient und mit Teleskopen ausgestattet ist, um die Sternenbeobachtung zu fördern. Dazu werden astronomische Touren und nächtliches Reiten angeboten, es gibt ein Restaurant, eine Sternwarte und ein Freibad. Die Unterbringung beginnt bei 150 $ pro Nacht.

Etwas rustikaler wirken die auf erhöhten Plattformen gebauten geodätischen Kuppeln des EcoCamp Patagonia im Herzen des Nationalparks Torres del Paine, ebenfalls in Chile, die einen einzigartigen Blick auf die umgebende Natur einschließlich der majestätischen Granittürme der Region erlauben. Hier werden vier Arten von Gästedomen angeboten – von Standardunterkünften bis hin zu eleganten Suite Dome Lofts.

Das Öko-Ressort bezeichnet sich als die erste vollständig nachhaltige Unterkunft der Region südlich des Amazonasgebiets und die erste ihrer Art in der patagonischen Wildnis. Die Kuppeln  sowie die Gemeinschaftsräume werden mit Solar- und Wasserkraft betrieben und sind so gebaut, daß sie die Landschaft nicht beeinträchtigen.

Die grüne Farbe der Kuppeln trägt nicht nur dazu bei, die Sonneneinstrahlung zu reduzieren, sondern fügt den Komplex auch besser in die Umgebung ein. Jede Kuppel ist mit dicken Wänden isoliert und mit Propanheizungen beheizt.

Ein Camp aus acht Kuppeln, die einen atemberaubenden Blick auf den Nationalpark Serengeti (Ngorongoro Conservation Area) bieten, steht in Tansania. Dank der sinnvollen Gestaltung und Materialauswahl der geodätischen Zelte, die sich in einer Höhe von über 3.000 m über dem Meeresspiegel befinden, bleiben die Innenräume der Highlands Domes auch nachts warm und bieten den ganzen Tag über angenehme Temperaturen.

Asilia, ein Ökotourismus-Unternehmen, das exklusive, klimaneutrale Camps und Lodges in ganz Afrika anbietet, beauftragte Caline Williams Wynn vom Designstudio Artichoke, die Innenräume dieser geodätischen Iglus mit Möbeln und Objekten zu gestalten, die vom altüberlieferten Design inspiriert sind.

Jede Struktur verfügt über holzbeheizte Öfen, Wärmflaschen, Masai-inspirierte Tartankissen, Ottomanen und andere Objekte, die sich stark auf die lokale Tradition beziehen.

Für uns Europäer nicht ganz so weit weg ist der Dome Garden, der als bester Luxus-Campingplatz in Großbritannien bezeichnet wird. Abhängig von der Größe der einzelnen Familien und dem Budget stehen insgesamt elf Kuppeln in vier verschiedenen Größen zur Auswahl. Das größte Modell kann auf zwei Etagen bis zu acht Personen beherbergen.

Eingebettet in den üppigen Wald von Dean, und nur zwei Stunden außerhalb von London gelegen, ist dieser Kupprl-Garten ein umweltfreundliches Reiseziel, das das ganze Jahr über genutzt werden kann – dank gut isolierter Kuppeln sowie eines Badezimmers und eines Holzbrenners in jeder Einheit, der mit lokalem Material befeuert wird. Zur Stromversorgung sind Solarmodule installiert.

Die hier installierten Kuppeln stammen von der kleinen britischen Firma DomeWorks.

Einen ganz besonderen Touch durch ihren hohen Zugangsbereich haben die modularen Kuppelhäuser des slowenisches Unternehmens Smartdome Constructions, die praktisch überall aufgestellt werden können. Die im Oktober 2016 vorgestellten vorgefertigten Dodekaeder wurden unter Berücksichtigung der Prinzipien des ‚bionischen Bauens‘ entwickelt und sind so konzipiert, daß sie sich leicht in die umgebende Landschaft einfügen. Neben ihrer modularen Bauweise lassen sich auch problemlos erweitern.

Die Firma hat vier Arten von Kuppeln entwickelt: skydomes für erhöhte Anwendungen und aquadomes für Wasserlandschaften, während treedomes mit Grünpflanzen bewachsen sind, um sich in die Waldumgebung einzufügen, und snowdomes so gebaut sind, daß sie kalten Witterungsbedingungen standhalten.

Die Kuppeln aus feuchtigkeitsbeständigem Sperrholz sind auf verzinkten Stahlstützen aufgebaut und können auf unebenen Flächen, von steilen Hängen bis hin zu Sümpfen, aufgestellt werden. Die Käufer haben die Wahl zwischen transparenten Modulen aus 3D-geformtem Polycarbonat oder nichttransparenten Modulen mit 150 mm dicker isolierender Mineralwolle.

Auf der Website des Unternehmens sind Illustrationen geodätischer Kuppeln veröffentlicht, die in Hanglagen eingebaut sind, auf erhöhten Terrassen stehen oder sich zu größeren, miteinander verbundenen Gemeinschaften zusammenschließen. Das Preisangebot für das Basismodell mit einer Grundfläche von 25 m² liegt bei knapp 20.000 € – doch beim Update Mitte 2019 ist das Unternehmen nicht mehr auffindbar.

Seit 2006 besteht das erfolgreiche Berliner Unternehmen Zendome GmbH (ab 2014: Zenvision GmbH), das Dome mit Grundflächen von 30 - 1.000 m² anbietet.

Zusammen mit der Kiebitzberg Schiffswerft GmbH & Co. KG wird im Sommer 2007 sogar das hier abgebildete Floß entwickelt, auf dem ein Modell der Zendome.20 Home-Edition installiert ist.

Ich nutze diese Version, um zu einer Reihe von Domen überzuleiten, die explizit für den Einsatz auf dem Wasser entwickelt worden sind.

Anfang 2012 starten das Architekten-Ehepaar Amanda Schachter und Alexander Levi und ihre Firma SLO Architecture eine Croudfunding-Kampange auf Kickstarter, mit der sie 7.500 $ für die Errichtung eines Harvest Dome 2.0 genannten Objekts für die Wasserwege von New York City sammeln möchten. Tatsächlich gelingt es bis zum März den benötigten Betrag mit 7.596 $ sogar minimal zu überschreiten.

Die erste Version einer durchsichtigen Kugel mit einem Durchmesser von 7,3 m war im Sommer 2011 unter dem Namen Harvest Dome aus über 450 Regenschirmrahmen zusammengebaut und mit einem Ring von 128 leeren 2-l-Plastikflaschen schwimmfähig gemacht worden – mit einem Zuschuß des Lower Manhattan Cultural Council. Im Oktober sollte die filigrane Kunstinstallation auf Riker’s Island aufgestellt werden, erleidet dabei aber einen zerstörerischen Absturz.

Nach der erfolgreichen Konstruktion im zweiten Versuch – wiederum aus 450 alten Regenschirmrahmen und Kunststoff-Zweitliterflaschen – wird die neue Kugel mit Hilfe einer Barge, eines Schleppers und des örtlichen Kanuclubs Ende Juli 2012 verankert. Abweichend vom ursprünglichen Design besitzt die aktuelle Version LED-Leuchten, um zu jeder Zeit gut sichtbar zu sein.

Im Jahr 2013 wird das innovative Design zum Gewinner des Dwell Vision Award, einem nagelneuen Designwettbewerb, der von dem Industrieventilator-Hersteller Big Ass Fans gesponsert wird, und 2014 folgt der AIANY Design Award. Ein Harvest Dome 3.0 wird 2018 fertiggestellt, der diesmal aus ausrangierten Sicherheitsgurten, Rückspiegeln und Kupferrohren besteht.

Eine globale Geodatenanalyse zeigt, daß über 50 % der Weltbevölkerung näher als 3 km am nächsten Fluß oder See leben. Berichten vom Januar 2013 zufolge entwickelt sich die Delfter Firma DeltaSync (später: Blue21) als Reaktion auf den Bedarf an nachhaltigen und hochwassersicheren Gebäuden zu einem Experten für die ‚schwimmende Urbanisierung‘.

Mit dem Ziel, „die erste selbstversorgende schwimmende Stadt der Welt zu entwerfen und zu entwickeln“, präsentiert das Unternehmen gemeinsam mit der Stadt Rotterdam und der lokalen Firma PublicDomain Architecten den Floating Pavilion, der von der Traditionsfirma Dura Vermeer gebaut wird und zu diesem Zeitpunkt die größte öffentliche schwimmende Struktur der Niederlande darstellt. Rotterdam plant den Bau von schwimmenden Stadtvierteln zum Wohnen, Einkaufen, Arbeiten und Entspannen auf dem Wasser – und von den 13.000 bis 2040 geplanten klimaschonenden Häusern sollen 1.200 auf dem Wasser entstehen.

Die drei miteinander verbundenen Strukturen des Pavillons wirken wie schwebende Kugeln und sind wetterfest und nachhaltig. Die größte Kugel hat einen Radius von 12 m, während die gesamte Bodenfläche über 46 x 24 m beträgt. Mit steigendem Wasserstand steigt auch der Pavillon. Nach seiner Errichtung wird der Pavilion im Rijnhaven verankert, wo er als Herzstück des niederländischen Wasserzentrums dient.

Der Standort Rijnhaven – der alte Hafen der Stadt – wird wegen seiner guten Erreichbarkeit mit öffentlichen Verkehrsmitteln und auf dem Wasserweg gewählt, ebenso wie wegen der begrenzten Anzahl von Wellen, die gegen die Struktur schlagen, und weil der Hafen von nur wenigen Binnenschiffen genutzt wird.

Die gewünschte Nachhaltigkeit wird durch den Einsatz von Materialien, die Flexibilität der Struktur und ihrer Ausstattung erreicht. Die ETFE-Folie, die die Kuppeln bedeckt, ist etwa 100 mal leichter als Glas. Die Schwimmkörper wiederum bestehen aus fünf Schichten expandierter Polystyrolplatten (EPS), deren dickste ein Gitter aus Betonbalken enthält, das an vorgefertigten Betonplatten befestigt ist, um die harte Hülle der Insel zu bilden und diese vor schlagenden Wellen zu schützen. Darauf befindet sich ein 20 cm dicker Betonboden, der 80 cm über dem Wasser schwebt.

Der Pavillon ist weitgehend energieautark, nutzt die Solarenergie und reinigt sogar das Toilettenwasser selbst. Der erste Prototyp einer zukünftigen schwimmenden Stadt, der im Jahr 2015 an einen neuen Standort im neuen Zentrum von Rotterdam – der Stadt des Jahres 2015 – verlegt wird, wird in erster Linie für Ausstellungen und Veranstaltungen genutzt. Der Pavillon wird im Juli 2020 geschlossen.

Im Juli 2021 wird der schwimmende Pavillon vom Rijnhaven in den Schiehaven verlegt, eine Station vor seinem endgültigen Bestimmungsort, dem Dokhaven auf dem RDM Campus, wo er als Energiedrehscheibe wiederverwendet werden und die neue Generation inspirieren soll. Über weitere schwimmende Gebäude berichte ich ausführlich im Kpitelteil der maritimen Habitate (s.d.).

Ein geodätisches Hausboot, dessen Bau der amerikanische Ingenieur und Erfinder Michael R. Weekes weniger als 2.000 $ kostet, wird im März 2014 in den Fachblogs vorgestellt. Es ist 4,9 m lang, aus Streben und Sperrholznaben gebaut, die durch Schrauben verbunden sind, und nicht motorisiert. 27 recycelte Gallonen-Lagerbehälter halten das nur 27 kg schwere Teil über Wasser, und das Deck kann bis zu zwölf Erwachsene aufnehmen oder einen Schlafplatz für bis zu vier Personen bieten.

Weekes hofft, mit seinem Konzept nachhaltigere Häuser in Form von Hausbooten nach Buffalo, der Hafengegend von New York, zu bringen. Interessierte Parteien können sich mit ihm in Verbindung setzen, um Pläne für das relativ einfach zu bauende geodätische Hausboot zu erhalten, das 2,4 – 3,6 m breit und 3,6 – 9,7 m lang sein kann. Für einen Betrag ab 6.995 $ kann man auch einen Bausatz kaufen und sich ein eigenes Hausboot bauen. Weekes wird uns etwas weiter unten nochmal begegnen.

Im Oktober 2016 folgen Berichte über das Konzept einer schwimmenden Bambuskuppel von Dinesh Ram aus Indien, mit der er an dem Mitte des Jahres von Inhabitat durchgeführten Biodesign-Wettbewerb teilgenommen hatte.

Der Hope Waters Dome, der aus lokal verfügbaren Materialien wie Bambus und Kunststoff gebaut werden kann, wurde entwickelt, um die beiden Gefahren des steigenden Meeresspiegels und der Nahrungsmittelknappheit in dem karibischen Inselstaat Jamaika zu bekämpfen. Der dortige Agrarsektor leidet unter vielen Problemen, darunter den Naturkatastrophen, die alleine zwischen 1994 und 2010 Verluste in Höhe von 14,4 Mrd. $ verursachten.

Die vorgeschlagene geodätische Bambuskuppel soll mehrere Funktionen zu erfüllen, darunter die einer Anbaufläche und die eines Besprechungsraumes. Für den Auftrieb würde der Bambusrahmen auf einer Plattform aus recycelten Plastikflaschen ruhen – womit gleichzeitig das wachsende Problem der überfüllten Deponien in Jamaika angegangen werden soll.

Die oberen Stockwerke sind als urbanes Lernzentrum für die Landwirtschaft konzipiert, in welchem Lebensmittel angebaut werden können, ohne daß die Gefahr einer Überschwemmung durch den steigenden Meeresspiegel besteht. Laut Ram soll das „Symbol für die nachhaltige Entwicklung“ vorgefertigt und dann zu seinem Standort geschleppt werden. Die Baukosten seinen etwa halb so hoch wie bei einem traditionellen Gebäude mit ähnlichen Abmessungen.

Ebenfalls beweglich, allerdings auf festem Grund, sind die folgenden Beispiele für geodätische Strukturen, die jedoch nicht in allen Fällen einer ‚ernsthaften‘ Beschäftigung mit diesem Thema entsprechen.

Dies ist besonders bei der gigantischen geodätischen Kuppel aus Altmetall der Fall, die auf der Maker Fair 2013 auf zwölf gruseligen, krebsartigen Beinen herumläuft.

Der spinnenartige Walking Pod des Schweißers Scott Parenteau und seiner Freunde aus Sacramento, dessen Bau 2,5 Monate erforderte und der im Juni 2013 in den Blogs zu sehen ist, wird von Batterien sowie einer Windturbine und einem auf dem Dach montierten Solarmodul angetrieben, um die 800 W zu liefern, die zum Bewegen der Maschine benötigt werden. Was über zwei kommerzielle Getriebemotoren für Geschirrspüler erfolgt.

Die Liebe zu den geodätischen Kuppelkonstruktionen von Fuller war in Parenteau, der auch Chef eines Unternehmens für kundenspezifische Bleche namens Pro Metals ist, schon in der Kindheit erwacht, als sein Bruder kleine Kuppel-Modelle baute. Für den Bewegungsmechanismus seiner beweglichen Dom-Konstruktion ließ er sich von Theo Jansens Strandbeest-Maschinen inspirieren (s.u. Wind und Kunst).

Im Juni 2014 folgt das Design des EXO von Mauro Fragiotta und Mark Beccaloni, die in ihrer Arbeit die Grundlagen von Buckminster Fuller umsetzen.

Bei dieser soll es sich um das „weltweit erste geodätische Elektroauto“ handeln – da das geometrische Außenchassis des Stadtautos über eine Vielzahl von Falten verfügt, die der Struktur Festigkeit verleihen und gleichzeitig Gewicht und Materialeinsatz reduzieren.

Über die Designphase ist das Projekt aber nicht hinausgegangen.

Schon umgesetzt ist hingegen das Life Pod genannte selbstgebaute, geodätische und mobile Haus des o.e. Michael Weekes. Durch sein geringes Gewicht von weniger als 680 kg und seine kompakte Größe von 4,0 x 2,5 m paßt es auf einen einfachen Trailer und kann von einem normalen Auto gezogen werden.

Das winzige Haus mit einer Grundfläche von gut 10 m², das im März 2016 gezeigt wird, besteht aus zwei geodätischen Kuppeln, die an den Seiten plaziert und mit einem zentralen 10-seitigen Zylinder verschmolzen sind, der aus Holzrahmen konstruiert und mit TPO-Schaum und Luan-Holz verkleidet ist. Es gibt eine abnehmbare Zugangstür, die in einen gemütlichen Innenraum mit zwei Fenstern führt.

Trotz seiner geringen Größe verfügt der Life Pod über Innendusche, Doppelmatratze, Waschbecken, Kompost-Toilette und Warmwassertank. Es wird von zwei 300 W Solarpaneelen versorgt, kann aber auch an das Stromnetz angeschlossen werden. Die Tatsache, daß es sich bei der Form nicht um eine kantige Box handelt, bedeutet zwar, daß ein gewisses Innenvolumen verloren geht, aber das Ergebnis viel leichter und aerodynamischer als ein normales, rechtwinkliges kleines Haus, was beim Transport zu Kraftstoffeinsparungen führt und nicht erfordert, extra einen Pickup kaufen oder mieten muß.

Weekes sieht den Life Pod als alternative Lifestyle-Lösung für pensionierte Boomer, die reisen wollen, für Millennials, die nach einer erschwinglichen und leichten Heimoption suchen, und auch als potentielle Schutzhütte für Menschen, die von Naturkatastrophen betroffen sind. Nach Fertigstellung des Prototyps Anfang des Jahres unternimmt der Konstrukteur eine viermonatige Tour über rund 1.600 km, um die Fähigkeiten der Einheit zu testen und zu verbessern.

Maßgeschneiderte Versionen des Life Pod sollen anschließend für 19.900 $ verkauft werden, wobei das Solar-Kit zusätzliche 2.900 $ kostet. Selbstbau-Anleitungen mit den entsprechenden Plänen gibt es schon für 399 $.

Am einfachsten, schnellsten und billigsten kommt man in einer geodätischen Struktur unter – wenn diese ein Zelt ist. Es gibt bereits mehrere Hersteller, die verschiedene Versionen anbieten, angefangen mit dem aufblasbaren Zelt The Cave der in Hamburg beheimateten Firma Heimplanet Entwicklungs GmbH, das erstmals im Februar auf der ISPO 2011 in München öffentlich vorgestellt wird.

Die Idee für ein besseres Zelt – weg von verbogenen Aluminiumstangen, Schnurresten, feuchter Plastikfolie und zu wenig Heringen, und das auch noch in der Dunkelheit und/oder im Regen – war den beiden Hamburger Surfern Stefan Clauss und Stefan Schulze Diekhoff bereits 2003 an einem Strand in Portugal gekommen. Im Jahr 2008 kommen sie darauf zurück und gründen ihr Unternehmen Heimplanet, um die Vision zur Marktreife zu entwickeln. Mit Hilfe eines europäischen Entwicklungsfonds gelingt es ihnen 2010 in Produktion zu gehen.

Die zwei zentralen Konzepte für das Design sind die Verwendung eines aufblasbaren Außenskeletts anstelle von starren Polen – und die geodätische Form der Struktur, die eine komfortable Innengestaltung mit einem großen Platzangebot verbindet. Aufblasbare Elemente wurden zwar schon früher im Zeltbau verwendet, aber erst ihre patentierte Kombination mit einer geodätischen Anordnung erzielt die gewünschte extrem hohe Windstabilität.

Während die schrägen Seitenflächen herkömmlicher Zelte viel Platz wegnehmen, bieten der fünfeckige Grundriß von 5 m² und die steilen Seiten des ‚Höhlenzeltes‘ viel mehr Raum mit Schlafplätzen für drei Personen plus Ausrüstung – oder einer Sitzkapazität für sechs im Kreis. Luftentleert und zusammengepackt mißt das Zelt 50 x 30 x 20 cm und wiegt 5,2 kg.

Die Aufbauzeit in Form des Aufpumpens von fünf Luftkammern mit einer großen Handpumpe beträgt etwa zwei Minuten, die Entleerung rund eine Minute, und der Preis wird mit 499 € zuzüglich Versand angegeben.

Beim Update Mitte 2019 werden auf der Homepage des Unternehmens ereits eine ganze Reihe innovativer Zeltkonzepte angeboten, neben einer Gepäckserie namens Monolith. Der Klassiker The Cave kostet inzwischen 690 €, während das für extreme Bedingungen entwickelte Modell Mavericks, dessen Preis mit 5.500 € angegeben wird, als Basecamp oder auch als Schlafzelt für bis zu 10 Personen genutzt werden kann. Das Zelt, dessen spezielle geodätische Struktur ausgelegt ist darauf, Windgeschwindigkeiten von bis zu 180 km/h standzuhalten, bietet eine Innenzelthöhe von 2 m und mehr als 13 m² Grundfläche.

Im Februar 2018 präsentiert der US-amerikanische Outdoor-Ausrüster The North Face (Die Nordwand) das robuste Zelt Geodome 4, das aufgrund seiner geodätischen Form selbst rauhsten Wetterlagen mit Windgeschwindigkeiten bis zu 100 km/h standhalten soll.

Das Zelt ist knapp 2,10 m hoch, damit selbst großgewachsene Menschen noch relativ bequem darin stehen können. Mit einer Größe von 230 x 218 cm ist es in der Lage, bis zu vier Personen zu beherbergen. Es benötigt zum Aufstellen aber nur fünf Hauptstangen und einen sogenannten Äquatorpol, wodurch es sehr einfach aufgebaut werden kann.

Die zweilagige, wasserdichte Außenseite trägt dazu bei, das Zelt auch bei schlechtem Wetter trocken zu halten. Im Innenraum befinden sich praktische Innentaschen zur Aufbewahrung der Ausrüstung. Die leichte Struktur ist etwas über 11 kg schwer und läßt sich leicht transportieren und verstauen.

Das Expeditionszelt ist zu diesem Zeitpunkt allerdings nur für den japanischen Outdoor-Markt vorgesehen und wird ab März im Online-Store von The North Face zu einem Preis von 1.635 $ angeboten. Mitte 2019 berichten die Fachblogs dann, daß das Geodome 4 nun auch in den USA erhältlich ist, wobei der Preis hier 2.000 $ beträgt.

Im März 2018 berichten die Blogs über einen Kuppelbau, der sich ebenfalls den Domen zuordnen läßt. Der italienische Architekt Nicoló Bini hat bereits eine Reihe derartiger Häuser entwickelt, die stabiler und umweltfreundlicher sind als herkömmliche Gebäude – und die schneller, mit weniger Arbeitsaufwand und Kosten gebaut werden können.

Erfunden wurden sie in den 1960er Jahren von Nicolós Vater Dante Bini, der ab 1964 und im Laufe der Jahre 1.600 Stück in 23 Ländern baute.

Die Öko-Kuppeln heißen Binishells und werden durch ein pneumatisches Verfahren hergestellt, bei dem mit geringem Luftdruck die Kuppelform erzeugt wird, die dann mit verstärktem Stahl verkleidet und mit Beton besprüht wird.

Zu den Verbesserungen gegenüber dem ursprünglichen Systems gehören eine größere architektonische Flexibilität, die Einhaltung internationaler Bauvorschriften, eine Vereinfachung des Bauprozesses und die Integration neuester Materialien und passiver Heiz-/Kühltechnologien.

Besondere Presse bekommen die Binishells im September 2021, als sich der ‚Iron Man‘-Schauspieler Robert Downey Jr. für 3,8 Mio. $ ein entsprechendes aerodynamisches Haus mit einer Grundfläche von etwa 600 m² zulegt.

Das ‚Clubhouse‘ genannte Bauwerk in Malibu sollte bereits 2013 errichtet werden, was sich jedoch aufgrund der komplexen Konstruktion, die zahlreiche Künstler, Dekorateure usw. erfordert, stark verzögert.

Im November 2018 stellen die Blogs die geodätischen Kuppeln im kanadischen Petite-Rivière-Saint-François vor, die von den Architekten Bourgeois/Lechasseur entworfen sind. Die luxuriöse Kuppelunterkunft ist ein neues Konzept für die Four Seasons-Kette und bietet das ganze Jahr über ein besonderes Glamping-Erlebnis.

Jede Kuppel hat einen Durchmesser von 8 m und ist mit luxuriösem Mobiliar, einem Holzfeuer, beheizten Fußböden, einer kompletten Küche, zwei Queensize-Betten, einem Badezimmer mit italienischer Dusche, Wi-Fi, Bose-Lautsprechern und ein Lounge-Sitzsäcken ausgestattet.

Jede Kuppel verfügt über eine eingebaute zentrale Serviceeinheit, die die Wohnung elegant in die verschiedenen Wohnbereiche unterteilt und gleichzeitig die zentrale europäische Küche und die Sanitäranlagen enthält. Über eine hölzerne Bootstreppe gelangt man in den darüber befindlichen Schlafbereich. Die Kuppeln sind mit vollständig umlaufenden Innenvorhängen ausgestattet, die Privatsphäre vor der Außenwelt bieten. Zudem gibt es eine große Außenterrasse mit Gartenmöbeln und einem Whirlpool. Gäste können in einem der drei exklusiven Öko-Dome ab 275 CA$ pro Nacht wohnen, bei einer Mindestbuchung von zwei Nächten.

Von Jennifer Daniels und Reynard Loki folgt im Juni 2019 mit dem Konzept Underground Desert Living Unit (ULDU) der Entwurf einer Wohneinheit für Klimaflüchtlinge, die ihren Lebensraum verlagern müssen, wenn die globale Erwärmung weiter zunimmt.

Die Lösung, diese Menschen in Wüsten in autarken unterirdischen Häusern unterzubringen, ist ein interessanter Vorschlag für eine Zukunft, die allerdings niemand erleben möchte.

Die ULDU-Wohnungen beziehen ihren Strom aus Solar- und Windenergiegeneratoren, die sich über der Oberfläche befinden. Ebenfalls über den Wohneinheiten gibt es ein Luftreinigungssystem sowie ein solarbetriebenes Gewächshaus in Form eines Doms, das die Bewohner mit Nahrung und sauberer Luft versorgen soll. Unbeantwortet sind bislang aber Fragen wie die, welche Materialien die Designer für den Bau des Gebäudes in einer Wüste verwenden wollen, oder woher das saubere Wasser zum Trinken kommen soll.

In den Übersichten im Buch der Synergie lassen sich Antworten darauf finden - beispielsweise über den solarbetriebenen 3D-Druck von Bauwerken aus Sand, oder über die Methoden der PV-basierten Wasserkondensation, die sogar in Wüsten funktioniert.

Im September 2019 wird in den Niederlanden in Groesbeek, nahe der deutschen Grenze, das Freiheitsmuseum (Vrijheidsmuseum) wiedereröffnet, das davor unter dem Namen ,National Liberation Museum1944-1945’ bekannt war und nach einem umfassenden Neubau auch eine inhaltliche Neuausrichtung erhält. Das Museum soll nun ein umfassenderes Bild von der Befreiung der Niederlande von der deutschen Besatzung vermitteln.

Das Freiheitsmuseum wird hier erwähnt, weil es über eine einzigartige Struktur namens Shaded Dome (o. ShadeDOME) verfügt, die von einem Unternehmen namens Shaded Dome Technologies entwickelt wurde, einem Joint Venture zwischen dem Ingenieurberatungsunternehmen Royal HaskoningDHV, der Polyned, einem Experten für textile Architektur, sowie dem Architektur- und Ingenieurbüro ZJA Zwarts & Jansma Architects, alle in den Niederlanden.

Der Shaded Dome ist ein patentiertes, nachhaltiges Gebäudekonzept, das aus einem Netzwerk aus Stahlseilen, einer luftdruckgestützte Kuppel und einer hellen, leichten Hightech-Textilmembran besteht, die als Außenhaut dient und in Zukunft recycelt werden kann. Die Kuppelkonstruktion mit einer Höhe von fast 12 m hat eine freie Spannweite von 60 m, was eine flexible Gestaltung der gesamten 2.400 m² des Innenraums ermöglicht. Das Museumsgebäude sieht damit aus wie ein überdachtes Sportstadion oder ein riesiger Fallschirm – als Symbol der Befreiung am Ende des zweiten Weltkrieges.

Die durch Luftdruck gestützte Kuppel setzt sich aus einem isolierten Innen- und Außengewebe zusammen, die durch Abstandshalter voneinander getrennt sind. Wenn das Dach aufgeblasen wird, richten sich diese von selbst auf und schaffen einen Hohlraum von 50 cm Höhe. Der damit entstehende natürliche Luftstrom führt die Sonnenwärme schnell und automatisch ab, wodurch der Shaded Dome deutlich weniger Energie benötigt als andere zeltähnliche Strukturen, um ein angenehmes und gesundes Raumklima zu schaffen.

Das Bauwerk ist komplett erdgasfrei, und die Wärmeversorgung erfolgt über Luft-Wärmepumpen. Außerdem wird ein Teil der elektrischen Energie durch eine eigene PV-Anlage mit ca. 45 kW erzeugt, der Restbedarf durch Ökostrom gedeckt. Im November 2022 wird dem innovativen Gebäudedesign der prestigeträchtige Architecture MasterPrize verliehen. Den Quellen zufolge wird das ikonische Shaded Dome-Dach allerdings erst im Mai 2023 aufgeblasen und installiert, was dann aber nur wenige Stunden erfordert.

Ein besonders aktives und engagiertes Unternehmen ist die US-Firma Geoship, die im Januar 2020 ihr Crowdfunding-Ziel von 100.000 $ weit übertrifft, als 411 Investoren insgesamt 536.571,04 $ einbringen, um erschwingliche regenerative Keramikhäuser in Form geodätischer Dome zu verwirklichen, die zudem kohlenstoffrei sind.

Die Anfang 2016 von Morgan Bierschenk, Adam Bierschenk und Bas Kools gegründete Geoship hatte damals bereits den ersten Prototyp einer Kuppel gebaut und war 2019 eine Partnerschaft mit dem - bereits 2009 von Amazon übernommenen - Onlineshop Zappos eingegangen, um die Obdachlosenkrise in der Innenstadt von Las Vegas zu bekämpfen, wo die Geoship ihren Hauptsitz hat.

Das Besondere an diesen Kuppeln ist, daß für die Konstruktion des Rahmens, der Isolierung und der Paneele ein zu 100 % biokeramisches Material in Kombination mit Basalt und Hanffasern verwendet wird. Dieser keramische Verbundwerkstoff hält extremen Temperaturen stand und ist bis zu 2.300°C feuerfest. Die geschätzten Preise für schlüsselfertige Kuppeln liegen je nach Größe zwischen 45.000 und 230.000 $. Im Preis inbegriffen sind Lieferung, Genehmigung, Installation, mechanische Systeme, der Innenausbau sowie Geräte und Materialien für passive Solarheizung und -kühlung.

Die erste bio-keramische geodätische Kuppel wird Anfang 2022 errichtet - eine Pilotinstallation, die im Rahmen der Entwicklung und Erprobung der Technologie erfolgt. Nun wird die Geoship als eine Hausbaugenossenschaft bezeichnet - die die Blogs mit Massen an Renderings überflutet, auf denen ganze Dörfer aus biokeramischen geodätischen Kuppeln zu sehen sind.

Bei einer weiteren  Crowdfunding-Kampagne im Mai 2023 kommen 404,109 $ zusammen, so daß anzunehmen ist, daß die Geoship bald von den umfangreich animierten Präsentationen zu realen Umsetzungen übergeht. Immerhin das Unternehmen damit seit seiner Gründung mehr als 3,7 Mio. $ von 50 Angel-Investoren und 2,8 Mio. $ aus mehreren Crowdfunding-Runden erhalten.

Außerdem sollen bereits 524 Personen über 689 Geoship-Häuser reserviert haben, die in den nächsten Jahren zunächst in Kalifornien und dann ab 2026 US-weit hergestellt und installiert werden sollen. Im Jahr 2024 richtet das Unternehmen seine erste Produktionsstätte in Grass Valley ein, wo ab Anfang 2025 geodätische Häuser vom Typ Amma hergestellt werden sollen, die voll integriert und bezugsfertig zu einem Grundpreis von 169.000 $ auf den Markt kommen werden.

Im März 2020 gründet Sinan Halic in New York City die Firma Ekodome, die sich als Anbieter modularer, geodätischer Kuppeln für verschiedenste Anwendungen positioniert. Für seinen ersten Prototypen entwickelt das Unternehmen ein modulares Aluminium-Kuppelsystem, das sich durch einfache Montage und hohe Flexibilität auszeichnet. Die ersten Bausätze für geodätische Kuppeln, die für Privatkunden, Gartenprojekte, Gewächshäuser und Veranstaltungen konzipiert sind, werden im Jahr 2021 auf den Markt gebracht.

Eine Besonderheit ist, daß die Rahmen mit einem Material der Wahl bespannt werden können, das eine Stärke von 4 - 10 mm aufweist. Dies kann Kunststoff bei einem Gewächshaus oder Stoff bei einem Unterstand sein, ebenso wie feste, vorgeschnittene Platten aus Glas, Holz o.ä. Zudem ermöglicht das modulare Design, die Einheiten über Tunnel miteinander zu verbinden, um ein ,echtes Marserlebnis’ zu erhalten und sich vor den Elementen hier auf der Erde zu schützen. Aktuell werden die Geodome in fünf Größen angeboten.

Ebenfalls im Jahr 2020 wird die Firma Hypedome UK gegründet, die sich auf modulare, transparente geodätische Kuppelbauten für den Garten- und Eventbereich spezialisiert. Die aus massiven Polycarbonatplatten hergestellten Halbkugeln sehen aus wie Glas, sind aber 200-mal haltbarer und witterungsbeständiger und außerdem UV-dicht, was auch für die Möbel und anderen Gegenstände Schutz bietet, die in den Kuppeln aufgestellt werden.

Angeboten werden drei verschiedene Größen, standardmäßig in kristallklarer Ausführung. Man kann aber auch eine spiegelnde oder eingefärbte Ausführung wählen. Die Kuppeln haben eine Lebenserwartung von fünfzehn Jahren und können anschließend vollständig recycelt werden.

Im Oktober 2021 wird in Indien der 11 m (andere Quellen: 12 m) durchmessende Prototyp eines leicht verunglückt aussehenden Doms gebaut, den das von Jwalant Mahadevwala und Kanika Agarwal im Jahr 2011 gegründete interdisziplinäre Büro andblack Design Studio für das Start-Up Darwin Live Light (o. Darwin Projects Pvt. Ltd.) von Abhay Mangaldas mit Sitz in Ahmedabad entwickelt hat.

Der von Buckminster Fuller inspirierte Darwin Bucky ist ein freistehender Pavillon ohne Fundament oder aufwendige Infrastruktur, der als temporäres oder langfristiges Gebäude für Ausstellungen, Theaterproduktionen, Seminare, Restaurants und viele andere Veranstaltungen genutzt werden kann, ebenso wie als Bar oder Club. Der freistehende konische Baukörper vereint lokale, indische Handwerkskunst sowie hochmoderne Fertigung mit der Anmutung eines skulpturalen Objekts. Die Außenhülle ist von Künstlern des indigenen Volkes der Gond bemalt, die Energieversorgung erfolgt durch in der Nähe installierte PV-Paneele.

Der Prototyp ist vollständig vorgefertigt, wird trocken montiert und läßt sich ebenso leicht wieder abbauen und an anderer Stelle aufbauen. Die Bauteile – darunter nur 1 mm dünne, gefaltete und isolierte Metallpaneele – lassen sich flach verpacken und leicht transportieren, um vor Ort zu einer Schalenstruktur mit einem Volumen von 520 m³ und einer Grundfläche von 116 m² zusammengesetzt zu werden. Diese Leichtbauweise erlaubt eine Errichtung auch an schwer zugänglichen Orten mit wenig Infrastruktur.

Die einzelnen Paneele ergeben eine geometrisch raffinierte Hülle mit integrierten ,Rippen’, die nicht nur statisch tragen, sondern in denen auch Funktionen wie Elektrifizierung und Beleuchtung untergebracht sind. Der Darwin Bucky, der bereits Auszeichnungen wie den Silbernen Design Intelligence Award sowie den Bronzepreis der Design Educates Awards 2023 erhalten hat, ist in zwei Größen – mit 12 m Durchmesser und 6 m Höhe; bzw. mit 18 m Durchmesser und 9,5 m Höhe – erhältlich, wobei auch Kombinationen mehrerer Einheiten möglich sind.

Um die Auswirkungen von nachhaltigem Design auf lokaler und globaler Ebene zu verdeutlichen, entwirft das Visualisierungs- und VR-Team des amerikanischen, multinationalen Anbieters von Ingenieur- und Bauleistungen AECOM (früher: AECOM Technology) in Zusammenarbeit mit den Londoner Ausstellungsdesignern von Install Archive Ltd. und weiteren Partnern einen virtuellen Pavillon namens Build Better Now für die UN-Klimakonferenz COP26 in Glasgow. Auftraggeber ist das UK Green Building Council (UKGBC). Die Konferenz, ursprünglich für den November 2020 geplant, wird aufgrund der COVID-19-Panik auf den Oktober und November 2021 vertagt.

Der als ,Built Environment Virtual Pavilion’ konzipierte Ausstellungsdesign, das als immersive, virtuelle 3D-Umgebung gestaltet ist und von der Öffentlichkeit mittels Laptop, Tablet oder Smartphone über die Build Better Now-Website besucht werden kann, präsentiert insgesamt 17 weltweit ausgewählte, umweltfreundliche Architektur- und Bauprojekte. Diese sind jeweils in kleinen Domen untergebracht, die ringförmig um eine zentrale, größere geodätische Kuppel angeordnet sind.

Im Zentrum steht die von Make Architects entworfene Installation ,The Fountain of Circular Recovery’, eine 360°-Visualisierung, welche die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft des Bauens thematisiert, die Auswirkungen der Bauindustrie auf das Klima sowie die Möglichkeiten einer zirkulären, ressourcenschonenden Bauweise, die bis 2050 erreicht werden kann. Zu den weiteren vorgestellten Projekte gehört u.a. das 3D-gedruckte Wohnhaus TECLA von 2019, über das im Kapitelteil 3D-Druck in der Architektur berichtet wird.

Im November 2023 erscheinen die ersten Publikationen über die Biotech City des Designerbüros ON-A in Barcelona. Das gemeinsam mit dem Biotechnologieunternehmen Bioo entwickelte Projekt wird der Öffentlichkeit als ,self-sufficient city designed for extreme habitats’ präsentiert. In der selbstversorgenden urbanen Struktur verschmelzen Architektur, Ingenieurwesen und Biotechnologie eng miteinander, um gesundes und nachhaltiges Lebensumfeld zu schaffen - durch eine ressourcenschonende Bauweise, die Integration von grünen Technologien und die Förderung der Kreislaufwirtschaft durch Wiederverwendung und Recycling.

Durch die Zusammenarbeit mit Bioo kommen in der grünen Stadtvision unter anderem Mikrobielle Brennstoffzellen zum Einsatz, und auch Pflanzen werden nicht nur als Gestaltungselement, sondern auch als aktive Energiequelle integriert. Um die Luftqualität zu verbessern und das Mikroklima zu regulieren, sind biotechnologische Systeme in die Gebäude und Außenanlagen eingebettet, die mit Sensorik und digitalen Schnittstellen ausgestattet sind. Mehr über die Bioo findet sich unter Micro Energy Harvesting im Teil Bakterielle Systeme.

Das bahnbrechende Konzept für die Stadtgestaltung beginnt mit einer kreisförmigen Form, die Flexibilität und Freiheit von konventionellen Zwängen bietet. Die Entwicklung zu einer komplexen, schützenden Kuppel gemäß eines sechseckigen und fünfeckigen Rasters, das auf Voronoi-Mustern basiert, schafft im Inneren eine einzigartige Atmosphäre, in der Architektur und Technik zu einem funktionalen Ganzen verschmelzen.

Die Struktur der Kuppel ist mehr als nur ein Dach und auf die spezifischen Umweltdaten des jeweiligen Standorts zugeschnitten, um eine optimale Widerstandsfähigkeit auch unter extremen Klimabedingungen zu gewährleisten. In gemäßigten Zonen ist die Stadt offen gestaltet, um von der natürlichen Belüftung zu profitieren, während in trockenen Regionen undurchsichtige Strukturen zum Schutz vor der Sonnenwärme verwendet werden.

Das Stadtmodell von Biotech City sieht neben Windkraftanlagen auch großflächige, sechseckige Dachpaneele vor, die mit Photovoltaik ausgestattet sind und das gesamte System mit sauberem Strom versorgen.

Ein ganz besonderer Dome, der erstmals im Mai 2024 vorgestellt wird, stammt von TENTSXPERT, einem Anfang 2013 gegründeten chinesischen Hersteller von Camping-Zelten. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Chengdu firmiert offiziell als Sichuan Xueli Tent Manufacturing Co. Ltd. und betreibt sowohl eine eigene Fabrik als auch eine Zelt-Erlebnisbasis. Das Sortiment reicht von klassischen Canvas-Safari-Zelten über moderne Glamping-Strukturen bis hin zu Glamping-Domes und Stretchzelten.

Der nun präsentierte PowerDome ist das neueste innovative Glamping-Zelt, eine solarbetriebene Kuppel von 6 - 8 m Durchmesser mit einer Fläche von 28 - 78 m², einer Kapazität für bis zu vier Personen und integriertem Badezimmer. Die stabile, modulare Bauweise basiert auf einem anti-korrosionsbeschichteten Stahl/Holz-Hybridahmen, der Windgeschwindigkeiten bis 100 km/h und hohe Schneelasten verkraftet.

Vollständig autark und umweltfreundlich werden die komfortablen und luxuriös ausgestatteten Dome durch ihre Solarstromerzeugung von bis zu 10 kW mit maßgefertigten, dreieckigen PV-Glaspaneelen sowie mit elektrisch dimmbarem Glas in den Fenstern, das eine flexible Steuerung des Raumklimas und der Lichtverhältnisse erlaubt. Es gibt ein Wasserspeicher- und ein eigenes Abwasserbehandlungssystem.

Als im April 2025 die Osaka Expo 2025 beginnt, gehört der Blue Ocean Dome genannte Pavillon zu den bemerkenswerten architektonischen Entwürfen. Der von Shigeru Ban Architects aus Tokio konstruierte Dom setzt sich für den Meeresschutz durch nachhaltige Architektur und Innovation ein und unterstützt die bereits 2019 angekündigte ,Osaka Blue Ocean Vision’, bis 2050 die Verschmutzung der Meere durch Plastik zu beseitigen. In Auftrag gegeben wurde der Dome von der gemeinnützigen Organisation Zero Emissions Research and Initiatives (ZERI), um den Zustand der Weltmeere und die laufenden Bemühungen zur Verringerung der Verschmutzung darzustellen.

Der temporäre Blue Ocean Dome besteht aus drei miteinander verbundenen Kuppeln, die jeweils von einem Rahmen aus einem anderen umweltfreundlichen Material getragen werden. Die Eingangskuppel des Pavillons besteht aus einer laminierten Bambusstruktur, einem haltbaren, kohlenstoffabweisenden Material, und dient als Medienzentrum. Von hier aus geht es in die mittlere und größte Kuppel, in der sich die meisten Exponate befinden. Diese Kuppel besteht aus einem Karbonfasergerüst, das aufgrund seiner Festigkeit ausgewählt wurde und wegen des geringen Gewichts eine Installation ohne festes Fundament ermöglicht. Es soll die erste Struktur der Welt sein, die vollständig aus kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff (CFK) besteht.

Die dritte und letzte Kuppel mit dem Ausgang ist größtenteils aus recycelten Papierröhren gefertigt, beherbergt weitere Exponate und bietet einen Raum für Live-Übertragungen und Interaktionen. Um sie vor den Elementen zu schützen, ist jede der drei Kuppeln mit einer lichtdurchlässigen Kunststoffmembran überzogen.

 

Im Bereich der Solararchitektur gibt es aber auch eine lange Entwicklungslinie eher konventionell strukturierter Gebäude, die Elemente der passiven und aktiven Solarenergienutzung integrieren.

Diese sollen als nächstes unter dem Oberbegriff Solarhäuser vorgestellt werden. Und natürlich gehören auch Gewächshäuser dazu, auf die ich weiter oben schon eingegangen bin, ebenso wie das Thema der solaren Kühlung, das ebenfalls separat behandelt wird (s.d.).

 

Weiter mit den Solarhäusern und solaren Bauelementen 1900 - 1969 ...