Earthships in Köln und Tempelhof

Seit Jahren wird in der Öko-Architektur-Szene immer wieder von „Earthships“ geredet und geschrieben. Manch einer meinte schon, dass so ein Haus passend in einem Waldgarten sei, oder auf einem Familienlandsitz.

Für all jene, die von dieser Bauweise noch nichts gehört haben: Vom Anspruch her, bzw. von der ursprünglichen Idee her, handelt es sich bei einem Earthship um ein Haus, das autark funktioniert und zu großen Teilen aus kostenlosem Abfall besteht. Es werden Altreifen, Altglas und Getränkedosen verbaut. Die Sonneneintrahlung des Sommers wird in Form von Wärme in großer Masse gespeichert und temperiert so das Gebäude das ganze Jahr über. Eine zusätzliche Heizung braucht ein Earthship nicht. Regenwasser wird aufgefangen, gespeichert und zu Trinkwasser gereinigt. Abwasser wird für die Bewässerung von Pflanzen genutzt. Im Gewächshaus wachsen auch Lebensmittel.

Da die laufenden Kosten eines üblichen Hauses (z.B. für Heizung und Wasser) sowie die Kosten für Baustoffe recht hoch sind, klingt das Konzept des Earthships mit niedrigen oder ohne laufenden Kosten sehr verlockend.

Es gibt auch einen Wikipedia Eintrag dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Earthship

Am 2. Mai 2015 war ich in Köln. Dort war auf dem Gelände der Holweide-Gesamtschule ein erster Prototyp für ein Earthship gestartet. Ich wurde damals zu dem Projekt eingeladen, genau zu dem Zeitpunkt, als der Bau stagnierte. Mündlich erfuhr ich, dass es irgendwelche Probleme mit dem Bauamt gegeben hätte. Nun, denn ich hatte so die Gelegenheit den Rohbau eines Earthships kennen zu lernen:

Es waren viele Altreifen verbaut und diese noch mit Beton vergossen. Eine Kuppel im nördlichen Bereich war mit Stahlmatten und Beton geformt. Palettenweise Styropor und viele Getränkedosen kamen zum Einsatz. Warum ausgerechnet Altreifen in Earthships verbaut werden, hat sich mir nicht erschlossen. Es ist zwar ein nettes Wortspiel zu sagen, man hätte ein „abgefahrenes“ Haus, aber trotzdem würde ich keine Altreifen im Wohnraum haben wollen.

Auch die für Earthships typische „Sonnenfalle“, die Ausrichtung nach Süden, zum „Einfangen“ der Sonne, ist meines Erachtens absurd. Genau dann, wenn die Sonne tief im Süden steht, ist es Winter und dann hat die Sonne fast keine Strahlungsleistung. Im Sommer, wenn die Sonne richtig viel Leistung bringt, steht sie nicht tief im Süden, sondern mehr „oben“. Diese Einstrahlung von oben für den Winter zu speichern wäre interessant, aber nicht die Ausrichtung auf die schwache Wintersonne (verständnisloses Kopfschütteln).

Ich freute mich trotzdem über die Möglichkeit, mit den Machern des Earthships zu reden und zeigte ihnen Bilder was ich mit lebenden Bäumen für Räume wachsen lasse (www.naturbauten.org). Passend für die Gesamtschule „Holweide“ in Köln wäre natürlich, passend zum Namen, ein lebendes Baumwerk aus Weide.

Seitdem war ich nicht mehr in Köln und habe anderweitig auch nicht erfahren, wie es mit dem Rohbau weiterging.
Auch im Internet habe ich nichts gefunden, wie es dem Projekt jetzt geht. Siehe:
http://earthship-deutschland.de/erstes-earthship-landet-in-deutschland/

 

Zwei Jahre später, am 1. Mai 2017, besuchte ich das Earthship im Projekt Tempelhof in der Nähe von Crailsheim. Stolz wird dort berichtet, dass sie das erste „genehmigte“ Earthship in Deutschland geschaffen hätten.

Es ergab sich für mich die Möglichkeit am Tag der offenen Tür dem Projekt einen Besuch abzustatten. Es war richtig voll, besser übervoll. Massen an Menschen wollten das Projekt und das Earthship sehen. Für die nächste Führung in das Earthship musste ich mich etwas gedulden. So nutze ich die Zeit, die umliegenden Hütten und Bauwägen wahrzunehmen. An einer Hütte erstaune ich sehr: Es war die „Forschungshütte Temperierung“:

Mit dem Thema Temperierung habe auch ich mich schon länger beschäftigt. Siehe auch:
http://www.konstantin-kirsch.de/2016/12/temperierung-statt-luftheizung.html

Dass im Projekt Tempelhof dieses Thema intensiv bearbeitet wird, sogar mit einer eigenen Forschungshütte, hat mich sehr erfreut!

Beim Rundgang ging es dann zu der sogenannten „Holzwabe“. Das ist ein kleinen Holzhaus mit 30 Quadratmetern Fläche, Grasdach und Dachfenster. Es wird geheizt – sorry – temperiert durch ein eigenes Nahwärmenetz der Gemeinschaft. In der Heizzentrale stehen zwei große Pelletbrenner sowie ein Ölbrenner (wurde mir so erzählt, gesehen habe ich dies nicht). Bei Stromausfall, wenn keine Pumpen mehr laufen wird es in der Hütte also kalt. Die Holzwabe hat auch keinen Wasser- oder Abwasseranschluss. Eine Mini-Küche wird nur mit Kanister betrieben. Das Gesamtkonzept sie so aus: Ca. 25 Menschen leben in ihren individuellen kleinen Rückzugsräumen (Bauwagen, Holzwabe, Jurte etc.) und nutzen gemeinsam ein großes Earthship als Versorgungszentrale. Dort ist dann das gemeinsame Wohnzimmer, Toiletten, Badezimmer und Großküche.

Soweit so schön. Doch dann kam der Schreck: Bei der Erklärung zur Holzwabe hörte ich, dass dieser Raum mit 30 m² sage und schreibe 60.000 Euro gekostet hätte. Und das, wie gesagt, ohne eigenen Ofen, ohne Wasser und Abwasser.

Ich hatte nicht lange Zeit diesen Schreck zu verdauen, denn es wurde Zeit zur Führung durch das Earthship:

(rechts hinten im Bild sieht man die Holzwabe mit hellem Holz, gleich hinter dem alten Bauwagen)

In der Erklärungsrede zum Earthship wurde uns berichtet, dass ca. 1000 Altreifen verbaut wurden!
Es hatte mit den obligatorisch zu verbauenden Getränkedosen ein Problem gegeben: Hierzulande sind die ja im Recyclingkreislauf und daher nicht wirklich störender Abfall. Statt im Ausland nach Abfalldosen zu suchen, bekam das Projekt einige tausend Dosen „Fehlproduktion“ von einer Herstellerfirma geschenkt (nicht nachmachbare Situation).

Der Innenraum umfasst ca. 160 m². Es wurde viel Schaumglasschotter verbaut (viel ökologischer als Styropor) und viel Beton (weil das die Statiker vorgeschrieben haben). Dann wurde nachgefragt, wie viel das Earthship denn gekostet hätte. Wieder bekam ich einen Schreck: Sage und schreibe 380.000 Euro! Und sie haben noch nicht mal eine Solarwarmwassertechnik. Dafür sammeln sie noch Spenden…

Die Holzwabe empfand ich mit 2000 Euro pro Quadratmeter schon recht teuer. Das Earthship liegt mit knapp 2400 Euro noch deutlich darüber! Das ist kein „Haus aus Müll“, wie es oft bezeichnet wird, und es ist kein „Paradies für Selbstversorger“.
Es ist vielleicht ein Bau „mit“ Müll aber nicht „aus“ Müll. Dazu ist es viel zu teuer.

Das Earthship erscheint vielmehr wie ein Vorzeige-Schmuckstück für Neureiche.

Zurück zum geistigen Ursprung vom Erfinder:

„Stellt euch ein Haus vor, dass sich selbst heizt, sein eigenes Wasser liefert, sein eigenes Essen produziert. Stellt euch vor, es braucht keine teure Technologie, recycled seinen eigenen Abfall, hat seine eigene Energiequelle. Und jetzt stellt euch noch vor, es kann überall und von jedem gebaut werden, aus den Dingen, die unsere Gesellschaft wegwirft.“ (Mike Reynolds)

Dazu noch die drei Ziele von Mike Reynolds:

1. Das Haus sollte nachhaltig sein und nur Materialien verwenden, die entweder überall auf der Welt im Überfluss vorkommen oder durch das Haus selbst recycled werden.
2. Es sollte komplett durch natürliche Energiequellen versorgt werden und komplett autark sein.
3. Jeder Mensch sollte sich ein solches Haus ohne viel Geld und besondere Vorkenntnisse selbst bauen können.

Insbesondere der dritte Punkt: „ohne viel Geld“ ist nun wirklich nicht zu erkennen.

Auch auf dieser Seite findet man die Kosten deutlich dargestellt: http://earthship-deutschland.de/faq/
50.000 Dollar für 50m² bei hoher Eigenleistung und 300.000 Dollar für 120m² bei geringer Eigenleistung.

Bei der Erklärung zum Earthship im Projekt Tempelhof wurde auch erklärt, dass ca. 25.000 Euro im Preis enthalten seien, die für Verpflegung der freiwilligen Bauhelfer ausgegeben wurde. Es sei während des Baus viel Musik gelaufen, viel Rave (und diverse Musikstile, deren Begriff ich nicht kenne). Wenn ich mir nun vorstelle, dass die Gedanken (sowie die Musik) während der Bauphase in das Bauwerk einfliessen…

Nun gut, es wurde erklärt, dass bei weiteren Bauten einige Kosten gespart werden könnten, … nun ja mag sein. Aber ob dann noch Bauhelfer in Scharen kommen, die nur mit Verpflegung abgespeist werden können? Vielleicht eher nicht und dann wird es womöglich noch teurer als 380.000 Euro…

Auf jeden Fall konnten wir dann in das Earthship hinein:

Ich bitte um Verständnis, dass das Bild etwas unscharf ist. Ich wollte die Runde nicht mit dem Blitzlicht stören. Trotzdem erkennt man sehr gut die vielen dicken (neuen) Baumstämme, die für das Dach eingebaut wurden. Gezählt habe ich sie nicht, aber ich schätze mindestens 20 große Bäume wurden für das Haus gefällt.
Oben rechts im Bild sieht man die eingebauten Getränkedosen, die beim Verputzen ausgespart blieben. Es wundert etwas, dass keine Altreifen sichtbar gelassen wurden…

Das Projekt hat eine Baugenehmigung bekommen über den Paragraphen 56 der Landesbauordnung:

Ferner sind Abweichungen[…] zuzulassen […]
4. zur praktischen Erprobung neuer Bau- und Wohnformen im Wohnungsbau

Zitat aus: https://dejure.org/gesetze/LBO/56.html

Unwillkürlich kam mir der Gedanke: Na klar, dem Schattenfürsten ist es „genehm“, wenn sich Menschen verschulden um ihr Haus zu bauen, daher gibt er (bzw. seine Vertreter) auch eine Genehmigung für so ein Vorhaben…

Einschub in eigener Sache: Vor kurzem sagte mir jemand, ich sei so gehässig. Nun, das empfinde ich gänzlich anders. Ich empfinde mich eher als „bissig“ in Kombination mit „liebevoll“. Ich liebe den lebenden Planeten, die Pflanzen, die Tiere und auch die Menschen derart, dass ich schwachsinnige und zerstörerische Tendenzen anprangere, gerne auch knurrend oder bissig. Ich empfinde jedoch keinen Hass, sondern eher trauriges Mitgefühl über sinnlose Mühen von Leuten, die in geistigen und materiellen Sackgassen noch mal richtig Tempo geben wollen.

Bei den Erklärungen habe ich endlich verstanden, mit welchem Grund Altreifen verbaut werden: Man könne die Erdfüllung mit einem Vorschlaghammer so intensiv verdichten, dass die Speicherfähigkeit ansteigen würde. Man könnte 300 Liter so stark komprimieren, dass nur noch 100 Liter verdichtete Erde übrig bleiben. Wichtig ist dabei die Stahlkarkasse in den Reifen. Weil die so stark ist, könne man so stark verdichten.
Hm, ich glaub das nicht. Faktor 3 zu 1? Nee, niemals. Ausserdem kann man auch Earthbags füllen und verdichten und hat dabei extrem weniger Arbeit als beim Füllen von Reifen. Es macht auch praktisch keine Arbeit, und fast keine Mehrkosten, die Gesamtspeichermasse aus Erde um einen Meter nach Norden zu vergrößern. Wärmetechnisch wäre der Effekt wohl ähnlich, wenn nicht besser. Reifen haben ja auch den Effekt der Wärmedämmung (Gummi ist ein schlechter Wärmeleiter). Das bedeutet, dass eine Wärmespeicherwand mit Altreifen die Wärme schlechter aufnimmt und abgibt als wenn keine Reifen in der Wand verbaut wären. Diesen Effekt zu kompensieren durch besonders heftige Komprimierung des Füllmaterials? Wirkt nicht sinnvoll. Der einzige Grund für Altreifen wäre eine gewisse Erdbebenstabilität, doch die gibt es auch bei Earthbag-Bauweise. Ausserdem wirkt der Rest vom Earthship, mit den vielen schweren Dachbalken und dem Gewächshaus, nicht wirklich erdbebensicher.

Aber der Verbau von Altreifen ist sicher stark medienwirksam. Das wirkt auf mich ähnlich plump wie „Sex sells“. Und was ist bezüglich TCO (Total Cost of Ownership)? Beispielsweise die Frage: Was kostet in 100 Jahren, oder später, beim Abriss, die Entsorgung der Altreifen eines Earthships? Was für eine Kostenlast vererbt man den Enkeln?

Ist Earthship womöglich die teuerste Bauweise aller Zeiten? (Und Earthbag die günstigste?)

Wie oben schon erwähnt, ist das Earthship in Tempelhof so gebaut, dass die tiefstehende Wintersüdsonne tief ins Gebäude scheinen würde, wenn sie denn im Winter scheinen würde – und wenn da nicht ein Hügel mit einem Wald darauf im Süden liegen würde…

Ich empfinde es im übrigen als sehr gewagt, in dem Anbaugewächshaus Pflanzen in direktem Erdkontakt wachsen zu lassen und nicht nur in Kübeln. Aus der Erde können viele Pilzsporen in die Raumluft kommen. Die Erde in Kübeln kann man leicht austauschen, das Erdreich von eingepflanzten Bäumen kann man praktisch nicht austauschen.

Die einstrahlende Sonne erwärmt unweigerlich die Raumluft, die wiederum dann die Wärme an die hinten liegenden Speicherwände abgeben kann – dabei kann jedoch auch ein Tauwasserproblem entstehen und die weiter oben genannte Temperierung wird gerade nicht angewendet, weil die Wärmeübertragung über die Erwärmung der Raumluft geschieht.

Dann erkundigte ich mich über die Kühlung im Sommer, wenn es denn mal zu heiß sein sollte.

Diesbezüglich gibt es Luftkanäle, die Frischluft aus dem Norden durch den Erdspeicher führt. Innen im Raum sind verzierte Holzdeckel, einer ist auch beim letzten Bild unten rechts zu sehen. Dann habe ich die Lufteinlassöffnungen im Aussenbereich aufgesucht und bekam den nächsten Schreck:

Wenn im Sommer die Sonne im Nord-Osten aufgeht, dann eine sehr hohe Bahn zieht, mittags fast senkrecht von oben scheint und dann im Nord-Westen untergeht, scheint sie fast den ganzen Tag auf die im Freien verbauten Altreifen, die dann bekanntermaßen stinken, wie eben Altreifen in der Sonne stinken. Und genau dort wird im Sommer „Frischluft“ angesaugt, um das Haus zu kühlen und zu belüften.

Mich konnten beide Projekt nicht überzeugen, besser gesagt: In mir ist die Überzeugung gereift, dass die aktuellen „Earthships“ nicht zu meinen Werten passen, wenngleich einige der ursprünglichen Ansätze mir sehr gefallen.

Meine Überzeugung ist: Wir brauchen Quadratmeterpreise für Wohnraum in Höhe von 50 bis 100 anstatt 2000 Euro und mehr.

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Nachtrag vom 7. Juni 2017

Länger habe ich nun über das Wärmeverhalten eines Earthships nachgedacht und es wird für mich immer absurder.
Auf der Nordseite des Raumes ist ja die große Erdmenge als Speichermasse. Und noch weiter aussen sowie oberhalb von dieser Erdmenge ist Dämmung, so dass die gespeicherte Wärme nur in den Raum wandern kann.

So weit so gut. Allerdings ist es so, dass Wärme nur wandert wenn eine Temperaturdifferenz besteht (genannt: DeltaT = ∆T).
Durch das Gewächshaus im Süden verliert der Raum im Winter und ganz besonders Nachts viel Wärme weil das ∆T zwischen Innen- und Aussentemperatur sehr hoch ist. Zwar bremsen die zwei Schichten Isolierglas den Vorgang, aber er ist trotzdem beträchtlich. Um den Innenraum bei konstanter Temperatur zu halten muss Wärme aus dem Erdwärmespeicher in den Raum wandern. Wenn man im Raum z.B. 20°C haben will muss ∆T zum Erdwärmespeicher größer null sein, also muss im Kern des Erdwärmespeichers eine deutlich höhere Temperatur sein als 20°C. Ich nehme als Beispiel mal an: 35°C. (∆T ist dann: 15 Kelvin)

Ich erspare uns jetzt mal genauere Berechnungen über die Energiemenge, die durch das Gewächshaus verloren geht – gewonnen wird, im Erdwärmespeicher enthalten sein muss, etc.  …

Es reicht das grundsätzliche Prinzip zu verstehen und Fehler erkennen zu können, wenn denn welche vorliegen.

Die Frage ist jetzt: Woher bekommt der Erdwärmespeicher seine 35°C, die er im Winter haben muss, um den Wärmeverlust des großen Raumes zu kompensieren?
Einfache Antwort: Von der Sommerwärme.

Rückfrage: Kann das stimmen?

Nun, es braucht ∆T um Wärme in den Erdwärmespeicher zu bekommen. Wenn man z.B. den ganzen Sommer über den Innenraum bei 45°C halten würde hätte man zu den angestrebten 35°C einen ∆T in Höhe von 10 Kelvin. Dann würde der Erdwärmespeicher mit Sommerwärme aufgeladen – NUR will wohl keiner im Sommer im Earthship sich aufhalten bei „gemütlichen“ 45°C … Und ganz absurd wird es dann, wenn erklärt wird, dass im Sommer Lüftungsrohre durch den Erdwärmespeicher gehen um die heiße Sommerluft zu KÜHLEN, die in den Raum kommt, weil die heiße Gewächshausluft durch Öffnungen oberhalb des Gewächshauses nach aussen zieht …

Also: Die Sommerwärme, die im Gewächshaus gesammelt wird, entweicht nach oben und wird NICHT im Erdwärmespeicher gespeichert. Der Erdwärmespeicher dient sogar zur KÜHLUNG zu heißer Sommerluft.

Das heißt, dass ∆T zum Erdwärmespeicher sehr klein sein muss. Möglicherweise schwankt die Temperatur im Speicher nur zwischen 20 und 25°C. Dann ist vorstellbar, dass 35°C heiße Sommerluft sich beim Lauf durch die Lüftungsrohre abkühlt an 20°C kalter Erde und diese aufheizt auf 25°C. Damit das funktioniert muss die durchströmende Luft jedoch immer ein positives ∆T zur Wandoberfläche im Rohr haben, das heißt, die im Raum ankommenden Luft ist immer noch bei 25 bis 30°C, also nicht wirklich kühl.

Je geringer ∆T ausfällt umso größer muss die Speichermasse sein um die gleiche Energiemenge zu speichern.

Meine Überlegung ist, dass man mit Sommer-Sonnenkollektoren direkt den Erdwärmespeicher auf 100°C aufladen könnte ohne den Umweg über die Raumluft. Dann hätte man zum angestrebten Raum einen ∆T von 80 Kelvin. Im Vergleich zu ∆T = 5 Kelvin braucht man dann nur noch 1/16 des Speichervolumens!

Je länger ich über die Konstruktion der Earthships nachdenke, umso mehr sehe ich grundlegende Verbesserungsmöglichkeiten, die als Ergebnis ein gänzlich anderes Gebäude ergeben werden. Da wird wohl auch ein neuer Name fällig werden dürfen, weil es sich von einem Earthship mehr als deutlich unterscheiden werden wird.