AND Issue 3 T 03

Energy Transition - Design Research Paper

Die Bewältigung der Klimakrise stellt uns vor enorme Herausforderungen, die wir nur durch eine radikale Abkehr vom Status Quo bewältigen werden. Es wäre vermutlich zu einfach, sich auf technische Lösungen zu verlassen, ohne dabei unsere Lebensgewohnheiten, Arbeitsweisen und infrastrukturellen Ansprüche in Frage zu stellen.

Dies betrifft auch die zukünftige Entwicklung des umbauten Raums und den Umgang mit natürlichen Ressourcen.

Für die nötige Senkung des CO2 Ausstoßes und gleichzeitige Erhöhung der Energieeffizienz, gibt es in den einzelnen Ländern und Regionen bereits mehr oder weniger klar definierte Zielsetzungen. Worauf wir mit dieser Studie aber vor allem hinweisen wollen, ist die Notwendigkeit einer Strategie für den gestalterischen Umgang mit dem anstehenden Transformationsprozess.

Die rechtzeitige Einbeziehung von kreativen, und mit Sorgfalt und Sensibilität agierenden ArchitektInnen, DesignerInnen und LandschaftsgestalterInnen bietet die Chance, die mit der Energiewende auf uns zukommenden Großprojekte verantwortungsvoll und ästhetisch hochwertig in die Kulturlandschaft einzubetten.

Dabei geht es auch um das Ausloten potentieller Zusatznutzungen, von denen letztlich auch die breitere gesellschaftliche Akzeptanz der nötigen Großinvestitionen abhängen wird.

Das international tätige österreichische Architekturbüro Delugan Meissl Associated Architects, kurz DMAA, hat sich vor diesem Hintergrund anhand 5 konkreter Beispiele mit der Frage beschäftigt, wie sich bestehende verkehrstechnische Infrastrukturen oder menschgemachte Landschaften in erneuerbare Energiequellen der Zukunft verwandeln lassen und dabei neben zusätzlichen Nutzungen auch ästhetischen Mehrwert zu erzeugen.

Wir tragen mit dieser Studie auch dem Umstand Rechnung, dass die anstehenden Herausforderungen konkreter Handlungen bedürfen, die EntscheidungsträgerInnen in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft anstoßen müssen, meist aber nicht über die nötigen Vorrausetzungen verfügen.

Magazin
Energy Transition
Design Research Paper


Situation und Ausblick

Die Dimension der Anstrengungen im Kampf gegen die globale Erwärmung hat eine nie dagewesene Dynamik erreicht. Die USA, China, Japan, die EU und viele andere Industriestaaten haben zum ersten Mal in der Geschichte konkrete Maßnahmen und ambitionierte Ziele formuliert. Die angekündigte Reduktion der Treibhausgasemissionen soll dazu führen, dass der Großteil der industrialisierten Welt gegen Mitte dieses Jahrhunderts klimaneutral sein wird, um die Erderwärmung unter den angestrebten +2°C zu halten.

Für die Umsetzung der sog. Energiewende, also den Übergang von fossilen Energieträgern zu einer nachhaltigen Energieversorgung mittels erneuerbarer Energien, werden gigantische Summen zur Verfügung gestellt, die zum Großteil in konkrete Projekte, und zu einem weiteren Teil in Forschung und Entwicklung fließen sollen. Laut den Ankündigungen werden alle neuen Investitionsprojekte des wirtschaftlichen Wiederaufbaus nach der Corona-Pandemie strengen Qualifikationskontrollen hinsichtlich ihrer Umweltkriterien und potentiellen Beiträge zur Erreichung der Klimaziele unterzogen.

Diese Investitionswelle an neuen Klimaschutzprojekten und Investitionen in erneuerbare Energien rollt uns allerdings ohne eine öffentliche Diskussion zur Frage ihrer ästhetischen Dimension entgegen, die bei Projekten dieser Größenordnung im Sinne der Wechselwirkung Mensch, Gesellschaft, Technik, Kultur und Natur von größter Dringlichkeit wäre.

So entstehen weltweit überdimensionale technische Infrastrukturen zur Erzeugung erneuerbarer Energien, wie z.B. Solar- und Windparks, bei deren Planung den Auswirkungen auf die lokale Bevölkerung und Kulturlandschaft sehr oft zu wenig Beachtung geschenkt wird.

Der Grund für das Engagement von DMAA zum Thema der Wechselwirkung von Architektur und Natur im engeren und der baukulturellen Dimension energietechnischer Infrastrukturen im weiteren Sinn, liegt in der anhaltenden Auseinandersetzung des Büros mit Fragen der ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Nachhaltigkeit des Bauens.

Dieses Engagement manifestiert sich in zahlreichen Projekten, die das renommierte Büro weltweit umsetzt. Dabei reicht es oft nicht mehr, von einer definierten Aufgabenstellung oder einem konkreten Raumprogramm auszugehen. DesignerInnen, ArchitektInnen und StädteplanerInnen übernehmen zunehmend die Aufgabe, neben den räumlichen und formalen Aspekten des Bauens auch soziale und politische Fragen von Nachbarschaften, Energieflüssen, Mobilität, kulturellem Erbe, Identität und urbanem Wandel zu thematisieren und in konkrete Projekte zu übersetzen.

Der Hauptfokus verlagert sich dabei von der individuellen Akteurin oder dem einzelnen Objekt zu einer größeren Sensibilität für Fragen der Relation und gegenseitigen Abhängigkeit. Diesem Richtungswechsel Rechnung tragend, versuchen DMAA den Prozess der Energiewende um die Werte, Interessen und Prioritäten von Architektur und Stadtplanung anhand konkreter Szenarien zu bereichern, die neben den technischen und funktionalen Aspekten auch der kulturellen Dimension dieser kulturräumlichen Transformation Rechnung tragen.

über 60% der österreichischen Bevölkerung unterstützen
die Ziele der Bundesregierung
bis 2040 als Land klimaneutral
zu sein.

Bei flüchtiger Betrachtung scheint der gestalterische Einfluss beim Thema der Energiewende von nebensächlicher Bedeutung. Wenn wir aber davon ausgehen, dass die technologischen Möglichkeiten zur Erreichung der Klimaneutralität bereits vorhanden sind, verschiebt sich der Fokus der konkreten Umsetzung zwangsläufig auf die damit verbundenen und meist massiven Eingriffe in bestehende Bebauungsstrukturen oder die Kulturlandschaft des ländlichen Raums.

Vor diesem Hintergrund haben sich DMAA die Aufgabe gestellt, die Potentiale einer derartigen Transformation für die Entwicklung der gestalteten Umwelt gemeinsam mit einem Team von Expertinnen und Experten¹ anhand von 5 Szenarien exemplarisch aufzuzeigen und dies mit konkreten Zahlen, Daten und Fakten zu untermauern. Die damit einhergehende Untersuchung der politischen, wirtschaftlichen und sozialen Rahmenbedingungen konzentriert sich dabei schwerpunktmäßig auf die gegenwärtige Situation in Österreich, Deutschland und der Schweiz, tut dies aber vor dem Hintergrund der allgemeinen Ziele und Bedeutungshorizonte einer internationalen Debatte, die im Kontext der Covid-Pandemie an zusätzlicher Brisanz gewonnen hat.

Das Abkommen von Paris gibt den Rahmen für die globale Bekämpfung des Klimawandels vor, wonach die Erderwärmung unter 2°C gehalten werden soll, um die Lebensbedingungen der menschlichen Zivilisation aufrecht zu erhalten. Mit dem europäischen Green Deal bekräftigt die Europäische Kommission ihr ehrgeiziges Klimaschutzziel, Europa bis 2050 zum ersten klimaneutralen Kontinent zu machen. Die Emissionen von Netto-Treibhausgasen sollen auf 0 sinken, und das Wirtschaftswachstum und der Wohlstand der Gesellschaft auf einer effizienten Ressourcennutzung basieren.

Im Klimazielplan für 2030 wurde das Reduktionsziel von -40% auf -55% erhöht, und ein Appell an alle Bereiche der Gesellschaft zur Maximierung der Klimaschutzanstrengungen gerichtet.

Deutschland hat Anfang Mai etwas überraschend seine Klimaziele erhöht. Bis 2030 sollen nun 65% weniger Treibhausgasemissionen anfallen als im Vergleichsjahr 1990, anstelle des bisher geltenden Reduktionszieles von -55%. Nachdem das Verfassungsgericht entschieden hatte, dass zukünftige Generationen nicht unverhältnismäßig schwer mit Reduktionsmaßnahmen in den Jahrzehnten 2030 – 2050 belastet werden dürfen, wurden nun konkrete Zwischenziele für die Jahre bis 2030 verlautbart.

Die Schweiz, die das Pariser Klimaabkommen ebenfalls ratifiziert hat, plant bis 2050 klimaneutral zu sein. Die bevorstehenden Revisionen des Energiegesetzes und Stromversorgungsgesetzes sollen die dafür notwendigen Voraussetzungen und Anreize schaffen. In diesem Jahr wird im Bundesrat über das revidierte CO2-Gesetz abgestimmt. Es hat zum Ziel, mit neuen Umweltabgaben und strengeren Vorschriften für Gebäude und Fahrzeuge die Treibhausgasemissionen bis 2030 gegenüber 1990 zu halbieren, wobei 75% der Reduktionen durch inländische Maßnahmen erfolgen sollen.

Dies kann nur durch den massiven Ausbau erneuerbarer Energien erfolgen, insbesondere der Solarenergie. Das Bundesamt für Energie (BFE) plant bis 2050 eine installierte Leistung von 37,5GW Solar PV Anlagen mit einer Produktionskapazität von jährlich 34TWh, was in etwa 40% des gesamten Stromverbrauchs der Schweiz entspricht. Laut einer Studie der ETH Lausanne können davon aber nur etwas mehr als die Hälfte auf Dächern oder Fassaden angebracht werden, was bereits einer Verzehnfachung des heutigen Standes entspräche.

 

¹Das ExpertInnen Team besteht aus den Gründern Elke Delugan-Meissl und Roman Delugan, den beiden Partnern Dietmar Feistel und Martin Josst, dem Experten und Prof. für klimagerechtes Bauen Thomas Auer, der erfahrenen Energieexpertin Ulrike Andres und dem Designstrategen Wolfgang Fiel.

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Fortsetzung Textabschnitt (Situation und Ausblick) nach den Szenarien

 

Gestaltungsvorschläge

Szenario 1:
Staumauer

Der Zillergrund ist ein rund 20 km langes Seitental des Zillertals in Tirol. Das vom Oberlauf des Zillers durchflossene Tal ist der östlichste der „inneren Gründe“, in die sich das Zillertal bei Mayrhofen fächerartig verzweigt. Der oberste Abschnitt der Talung wird Zillergründl genannt, wo sich der rund 3 km lange gleichnamige Speicher befindet.

Seine Staumauer ist ein exemplarisches Beispiel für die Nutzung einer großen technischen Infrastruktur für den Betrieb einer großflächigen Solar PV Anlage und der Zusatzfunktion eines Hotels der etwas anderen Art. Die in der tragenden Struktur der Anlage verteilten Zimmer nutzen die

Infrastruktur symbiotisch und sorgen für ästhetisch anspruchsvolle Urlaubserfahrung mit Gänsehautcharakter.

 

© photographer
Böhringer Friedrich

Besonnungsdiagramm
(Ata Chokhachian, Climateflux)

Die Simulation zeigt für die Staumauer eine signifikante solare Exposition im Bereich von 600 - 800 kWh je m² und Jahr. Lediglich durch den Bergrücken im Westen zeigt sich bei flachstehender Sonne am Rand eine Verschattung am Spätnachmittag.

498 DET damm 03

© photographer
Böhringer Friedrich

498 DET damm 04

Szenario 2:
Autobahn

Autobahn Auf- und Abfahrten, Autobahnkreuze oder -Dreiecke sind aufgrund der technischen Anforderungen mit erheblichen Restflächen verbunden, die in der Regel ungenutzt bleiben. Darüber hinaus bieten die Freihaltekorridore entlang von Autobahnen und Schnellstraßen zusätzliches Flächenpotential für den Betrieb von bodennahen PV Anlagen, die sich etwa in Kombination mit den Oberflächen der Lärmschutzwände zu universellen Ressourcen nachhaltiger Stromerzeugung entwickeln lassen.

Ein zusätzlicher Nutzen derartiger Anlagen ist die potentielle Verbesserung der Biodiversität, ein Aspekt, der im Zuge der breiteren Debatte zur Veränderung der Landnutzung und den damit verbundenen Einträgen von Kunstdünger ebenfalls in den Themenkreis der Funktion globaler Ökosysteme fällt.

© stockbusters

Visualization
© beyond visual arts


Szenario 3:
Rangieranlagen

Der Verschiebebahnhof Wien-Kledering ist die größte derartige Anlage in Österreich und befindet sich im 10. Wiener Gemeindebezirk an der südöstlichen Stadtgrenze Wiens. Schienenseitig liegt der Zentralverschiebebahnhof parallel zur Ostbahn-Linie von Wien Hauptbahnhof nach Bruck an der Leitha und Budapest.

Er ist für eine tägliche Leistung von 6.100 Wagen pro Tag bzw. 300 Wagen pro Stunde ausgelegt. Vor allem im Bereich von Ballungszentren bieten sich derartige Flächen für Doppel- oder Mehrfachnutzungen im Besondern an, auch wenn wie im gegenständlichen Beispiel der technische und wirtschaftliche Aufwand für die großflächige Überbauung derartiger Flächen nur dann zu rechtfertigen ist, wenn die Neuversiegelung vorhandener Freiflächenressourcen als steuerungspolitisches Instrument der Raumplanung an besondere Bedingungen geknüpft wird.

DMAA schlagen im konkreten Fall die Überbauung mit einer Gewächshausanlage vor, die neben dem Ertrag der landwirtschaftlichen Nutzung auch zur solaren Stromerzeugung dient. Zusätzlich lassen sich entlang der Bahnstrecken die Schwellen mit PV belegen, was in der Schweiz bereits erfolgreich getestet wurde.

© fotocommunity (Fritz G.)

Visualization
© beyond visual arts


Szenario 4:
Bergbaufolgelandschaft

Bergbaufolgelandschaften sind im Allgemeinen die größräumige Hinterlassenschaft des Bergbaus und bezeichnen die daraus entstandene oder entwickelte Kulturlandschaft.

Der Bergbau am steirischen Erzberg reicht ins 11. Jahrhundert zurück und gilt als größter Eisenerztagbau Mitteleuropas. Neben der bis in die Gegenwart reichenden wirtschaftlichen Nutzung der Bodenschätze, hat sich der Erzberg auch als Zentrum für Extremsportveranstaltungen einen Namen gemacht.

Die markante Pyramidenform des Erzberges entstand ab 1890, als der stufenförmige Tagebau eingeführt wurde. Die spezifische Morphologie und steinig karge Oberfläche der mehr als 30 Stufen würde sich hervorragend für den Ausbau zu einem Solar PV Park mit eignen, der neben den bereits etablierten Zusatznutzungen weitere Erschließungen des Bergs, etwa in Form von Aufzügen oder Erlebnisrutschen begünstigen würde.

© euroluftbild.de
BAVARIA LUFTBILDVERLAGS GMBH

Visualization
© beyond visual arts

Besonnungsdiagramm
(Ata Chokhachian, Climateflux)

Die Besonnungssimulation des Erzbergs zeigt die ganztägig unverschattete Situation, die sich ideal für die Nutzung als Solarkraftwerk eignet.

Besonnungsdiagramm
South-West View


Szenario 5:
Flughafen
Fürstenfeld

Flughäfen konsumieren enorme Flächenressourcen, die keiner alternativen Nutzung zugeführt werden können. In der Regel handelt es sich um Grasflächen, die mit aufgeständerten PV Paneelen belegt werden und Schutz für die Entwicklung einer großen Artenvielfalt bieten könnte.

Das anhand des Regionalflughafens von Fürstenfeld durchgerechnete Szenario ergibt, dass bei einer PV Fläche von 265.458m2, 53GWh Energie erzeugt und der Durchschnittsverbrauch von 32.000 Personen gedeckt werden kann.*

*) Laut Volkszählung von 2011, hat die Stadtgemeinde Fürstenfeld 8.303 EinwohnerInnen.

© Stadtgmeinde Fürstenfeld


Die 5 Szenarien in Zahlen:

Gesamte Solare
Stromproduktion: 650 GWh/a

Die 5 Projekte würden damit knapp 1 % des jährlichen Stromverbrauchs von
Österreich decken.

CO2 Einsparung (bez. auf den österreichischen Strommix von 130 g/kWh): 84.500 t/a

Dies entspricht dem Äquivalent von 6,76 Mio. Bäumen oder einer Fläche von 6.760 ha Nutzforst*

*)80 Bäume binden ca. 1 t CO2 pro Jahr (bezogen auf die Buche). Bekannte Pflanzdichten liegen zwischen 400 Bäumen pro Hektar für einen Baumgarten und 1.000 Bäumen pro Hektar für einen Nutzforst.

 

Für Österreich beschreibt der Nationale Energie und Klimaplan (NEKP) die Klimaziele und geplanten Maßnahmen. Die Deckung der heimischen Stromerzeugung soll demnach bis 2030 zu 100% aus erneuerbaren Energien erfolgen (schon heute beträgt dieser Wert 75%), und der Anteil der erneuerbaren Energien am österreichischen Endenergieverbrauch soll bis 2030 von 34% auf 46-50% erhöht werden.

Konkrete Maßnahmenpakete und Rahmenbedingungen werden im Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) erarbeitet und im Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz (EAG) festgelegt. Ebenso die Erstellung eines integrierten österreichischen Netzinfrastrukturplans und Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz und Senkung des Gesamtenergieverbrauchs.

Die Landesregierungen der jeweiligen Bundesländer erarbeiten ihre eigenen Umsetzungspläne und -strategien, wobei auf regionale Gegebenheiten eingegangen wird. So ist zum Beispiel der Ausbau von Windenergie vor allem in Niederösterreich und im Burgenland ein Thema, da das Potenzial hier wesentlich größer ist als in den westlichen Bundesländern. Wien spielt bei Photovoltaikanlagen eine Vorreiterrolle und hat erst kürzlich die größte Solar PV-Anlage Österreichs in Betrieb genommen (Ökokraftwerk Schafflerhofstraße in Wien Donaustadt). Wasserkraft hingegen spielt in den Gebirgsregionen mit ihren zahlreichen Flüssen und Gewässern eine vergleichsweise größere Rolle als in den flachen Regionen Ostösterreichs.

In den einzelnen Gemeinden müssen Raumordnungs- und Flächenwidmungspläne an die ehrgeizigen Visionen und Ziele angepasst werden, was von der betroffenen Bevölkerung teils mit Zustimmung und teils mit Sorge und Ablehnung aufgenommen wird. Die erforderliche politische Überzeugungsarbeit zur Umsetzung der notwendigen Klimaschutzmaßnahmen wird immer wichtiger.

Der Bund ist dabei von den Ländern abhängig, die über Raumordnung und Genehmigungen entscheiden. Der Dachverband Erneuerbare Energie Österreich (EEÖ) warnt mit Verweis auf eine soeben veröffentlichte Studie der Energieagentur, dass die derzeitigen Ökostrom-Pläne der Bundesländer unzureichend sind, um das Gesamtziel der Bundesregierung zu erreichen.

Um bis 2030 die Stromerzeugung zu 100% aus erneuerbaren Quellen decken zu können, müssten in den nächsten 9 Jahren zusätzliche Erzeugungskapazitäten von 27TWh entstehen. Die bisher dokumentierten Ziele der Bundesländer ergeben jedoch nur eine Steigerung von ca. 10,7TWh. Die Lücken betragen 5TWh bei der Windkraft und 8TWh bei der Solarenergie, was bedeutet, dass einzelne Bundesländer ihre Anstrengungen mehr als verdoppeln müssen, um die angepeilten Ziele nicht zu verfehlen.

Der Ausbau der Wasserkraft soll in Tirol mit zusätzlichen 2,1TWh, Salzburg 0,9TWh, Kärnten und Vorarlberg mit je 0,5TWh erfolgen. Zusätzliche Windenergie wird in Niederösterreich (+4,1TWh), im Burgenland (+3,3TWh) und in der Steiermark (+1,3TWh) geplant. Investitionen in Solarenergie sind in allen Bundesländern geplant.

Für die Steiermark wurden beispielsweise die Maßnahmen zur Erreichung der Klimaziele in der Klima- und Energiestrategie Steiermark 2030 (KESS2030) dargelegt. Diese Strategie wurde bereits 2018 im Landtag beschlossen und wird in Dreijahresplänen sukzessive umgesetzt. In diesem Bundesland gibt es sowohl bei der Windkraft als auch bei der Photovoltaik durchaus interessante Potenziale, und ebenfalls bei Erdwärme.

Allerdings ist der Weg der Umsetzung bisher nur vage beschrieben, und die Fragen, ob die Zuwachsraten in den kommenden Jahren linear oder exponentiell verlaufen, oder wie die konkrete Größenordnung der einzelnen Energieträger im Detail festgelegt wird, erlauben noch viel Spielraum.

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In Österreich machen erneuerbare Energien derzeit ca. 34% des Bruttoendenergieverbrauchs aus, die übrigen 66% werden durch fossile Energien gedeckt, die vor allem für Mobilität genutzt werden. Folgende erneuerbare Energieträger werden genutzt: Wasserkraft, Windkraft, Photovoltaik, Biokraftstoffe, Wärmepumpen, erneuerbare Fernwärme, und sonstige erneuerbare Energien (Holzbrennstoffe, Laugen, Biogase, Solarwärme und Geothermie).

Für das Jahr 2030 wird (in Österreich) ein Stromverbrauch von ungefähr 80-85TWh erwartet, was einen Ausbau der erneuerbaren Erzeugungskapazitäten von ungefähr 20-27 TWh erfordert. Von dieser Steigerung fallen ca. 80% auf Photovoltaik und Windkraft. Um das zu erreichen, ist auch eine bessere Koordination des Netzausbaus und der Schaffung von Anlagen zur Erzeugung und Speicherung von Strom und Gas aus erneuerbaren Quellen erforderlich.

Laut einer Studie von Österreichs Energie müssen bis 2030 neue Photovoltaikanlagen mit einer Kapazität von geschätzten 11TWh entstehen, wovon nur ca. die Hälfte auf Dächern von privaten Ein- und Mehrfamilienhäusern sowie Industriegebäuden angebracht werden kann, der Rest auf freien Flächen. Dafür ist eine Gesamtfläche von ca. 57km2 erforderlich, was in etwa 0,2% der Freiflächen in Österreich entspricht.

Die Nutzung von Deponien, Parkplätzen, technischen Infrastrukturen und Fassaden wird zunehmend interessant. Der massive Ausbau der Solar PV Anlagen verlangt jedoch auch eine kritische Betrachtung und Weiterentwicklung der zur Verfügung stehenden Technologien und deren ökologischer Footprints, inklusive der Nachhaltigkeit der Produktionsmethoden, Transportwege und Wiederverwendbarkeit der einzelnen Elemente (wirtschaftlicher Kreislauf).

Um das Ziel der Klimaneutralität bis 2040 erreichen zu können, plant die Stadt Wien massive Investitionen in Photovoltaik. Mittelfristig soll die Stromerzeugung durch Solar PV Anlagen im Stadtgebiet (von Wien) bis 2030 auf 800 MW gesteigert werden, was in den kommenden Jahren den Bau von zusätzlichen PV Anlagen mit einer Fläche von etwa 100 Fußballfeldern pro Jahr bedeutet.

Wien setzt dabei gezielt auf begleitende Forschung, etwa mit der Universität für Bodenkultur. Dort wird derzeit u.a. die Kombination von Gründächern und Sonnenstrom getestet, insbesondere im Hinblick auf die Frage, welche Gemüsesorten und Kräuter unter lichtdurchlässigen PV-Folien am besten gedeihen.

Andere europäische Städte entwickeln ebenfalls neue Konzepte. Sehr interessant ist das Beispiel Helsinkis, wo im Rahmen eines internationalen Wettbewerbs ein neues Fernwärmekonzept für die Stadt in Form einer mit Windkraft Energie produzierenden Insel in der Meeresbucht vor der Stadt mit zusätzlicher Freizeitnutzung vorgeschlagen wurde.

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Während die Umsetzung von Wasserkraftwerken primär mit der Errichtung von Staustufen verbunden ist, lassen sich größere Windkraft- oder PV-Anlagen nicht ohne erhebliche und großflächige Veränderungen des gewohnten Landschaftsbilds umsetzen, was neben den damit verbundenen Widerständen bei der betroffenen Bevölkerung gestalterische Herausforderungen mit sich bringt, die sich nicht auf die technischen und betrieblichen Notwendigkeiten reduzieren lassen.

Infolge komplexer und aufwendiger Bewilligungsverfahren und inflexibler Instrumente der Raum- und Ortsbild-Planung können diese oft nicht rasch genug an die neuen Herausforderungen angepasst werden. Dieses Problem betrifft in letzter Konsequenz jede einzelne Umsetzung, die im Fall einer PV Anlage auf dem Dach in den meisten Fällen ohne gestalterische Anforderungen erfolgen.

Das Resultat ist ein Flickenteppich unterschiedlichster Paneltypen, Farben und Montagearten, die vor allem im Kontext historisch gewachsener Bausubstanz den Charakter des gewohnten Ortsbildes erheblich stören kann. Die Nutzung der Dachflächen von Industriegebäuden oder Supermärkten und deren Stellflächen würde sicherlich einen Anteil des gegebenen Bedarfs abdecken.

Will man den Charakter der gewachsenen Strukturen nicht verändern, so sind die geschätzten 50% der PV Bedarfsflächen auf bestehenden Dächern kritisch zu hinterfragen und in diesem Ausmaß aus gestalterischer Hinsicht abzulehnen.

Dies erhöht unweigerlich den Druck auf die Nutzung alternativer technischer Infrastrukturen und Freiflächen, die zu weiteren Veränderungen der Kulturlandschaft führen.

Diesen Transformationsprozess gilt es mit den Mitteln der Raumplanung und Architektur aktiv mitzugestalten, um einer auf die rein funktionalen und technischen Anforderungen reduzierten Problemlösung entgegenzuwirken.

Trotz der Größenordnung der anstehenden Herausforderung, steht laut einer kürzlich veröffentlichten Studie der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt, der Wirtschaftsuniversität Wien, Deloitte Österreich und Wien Energie die große Mehrheit der Bevölkerung der Errichtung neuer Energieanlagen positiv gegenüber.

Photovoltaik genießt eine besonders hohe Wertschätzung, wohingegen die Akzeptanz von neuen Windkraftanlagen in den letzten Jahren etwas gesunken ist. Photovoltaikanlagen auf Freiflächen in sensiblen Naturregionen werden ebenfalls kritisch gesehen. Aber über 60% der österreichischen Bevölkerung unterstützen die Ziele der Bundesregierung bis 2040 als Land klimaneutral zu sein.

Die konkreten Herausforderungen bei der Umsetzung von Solar PV Anlagen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Um den anstehenden Flächenbedarf decken zu können und die Anlagen möglichst sanft und mit gestalterischer Qualität in bestehende bauliche, technische oder naturräumliche Kontexte einbetten zu können, bieten sich grundsätzlich zwei Strategien an: Kleinräumige Verteilung auf Hausdächern, an Fassaden oder anderen baulichen Infrastrukturen oder großmaßstäbliche Umsetzung in Form von Freiflächenanlagen oder entlang bestehender Verkehrsinfrastrukturen.

Wichtige Prämisse ist dabei der funktionale Mehrwert einer Anlage, der dabei hilft, den zu erwartenden Investitionskostendruck abzumildern, und zusätzliche Anreize für private Investoren zu schaffen.
Exzellente Möglichkeiten der Doppelnutzung ergeben sich beispielsweise für landwirtschaftliche Betriebe, die Schafweiden oder Gemüseanbau mit Freiflächen-PV kombinieren (Agrosolarbetriebe). Erste konkrete Umsetzungen in diesem Bereich sind vielversprechend – so können Landwirte über 80% der Energieerzeugung einer vergleichsweise monofunktionalen Anlage erreichen, und durch die schattenspendende Infrastruktur gleichzeitig den landwirtschaftlichen Ertrag im Vergleich zu einer reinen Agrarnutzung der Fläche um bis zu 10% steigern.

Aus Sicht der politischen, wirtschaftlichen und
gesellschaftlichen EntscheidungsträgerInnen
empfiehlt sich, gestalterische
Expertise bereits im Frühstadium
in die Projektentwicklung einzubeziehen.

Diese kann u.a. bei folgenden Aspekten den entscheidenden Unterschied machen:

•Definition regionaler / kommunaler Klima- und Umweltstrategien

•Bedarfserhebung des Energieverbrauchs und Erstellung von Bedarfsprognosen in Bezug zur lokalen Bevölkerung und Wirtschaftsstruktur

•Erhebung der relevanten verfügbaren Förderungs- möglichkeiten, von Gemeindebudgets bis hin zu EU-Mitteln und der Unterstützung bei Beantragungsprozess

•Organisation und Unterstützung bei der Durchführung von Bürgerversammlungen, Präsentationen von Projekten und Plänen, Entwicklung von Kommunikationskonzepten, etc.

•Quantitative und qualitative Erhebungen potentieller Zusatznutzungen

•(Städte)planerische Aspekte einzelner konkreter Umweltschutzmaßnahmen Erhebung potentiell nutzbarer Flächen und bestehenden Strukturen Einbringung von Erfahrungen, Ideen und Inputs aus bereits erfolgreich umgesetzten Projekten in anderen Regionen und Ländern (Archiv, Netzwerke, Kontakte)

•Optimierung des Planungs- und Designprozesses, der Technologien und Materialien

•Unterstützung bei der Auswahl von Umsetzungs- partnern, Durchführung von Ausschreibungen, Besprechungen (Baumeister, Handwerker, Zulieferfirmen, etc)

•Identifikation von Zusatznutzen und möglicher Partner (Landwirtschaftsbetriebe, Infrastruktur- und Verkehrsbetriebe, Tourismusbetriebe, Imker, etc.)

•Begleitung der einzelnen Umsetzungsphasen und Inbetriebnahme der Projekte

•Einbindung neuer Projekte in bestehende Energienetze unter Berücksichtigung möglicher Auswirkungen auf andere – bestehende oder noch zu realisierende – Energi erzeugungsprojekte, auch in angrenzenden Gebieten

•Zufriedenheitsanalysen, Befragungen, Dokumentation der Ergebnisse


Schlussfolgerungen

Die Energiewende ist mehr denn je eine gestalterische und raumplanerische Aufgabe, der sich ArchitektInnen, Raum-, Stadt- und LandschaftsplanerInnen stellen müssen. Die Herausforderungen des Klimawandels werden nur durch neue, mutige und kreative Ansätze zu bewältigen sein, wobei kein einzelner Teil unserer Gesellschaft oder Wirtschaft isoliert agieren kann. Es bedarf einer Symbiose und der Abstimmung unterschiedlichster menschlicher und nicht-menschlicher Akteure, die der technologischen Bedingtheit des neuen Zeitalters mit multiperspektivischen Problemlösungsansätzen begegnen.

Die einzelnen Projekte auf dem Weg zur Energiewende dienen nicht nur der Erzeugung nachhaltiger Energie. Sie greifen in das Landschaftsbild ein, sie tragen das Potenzial zusätzlicher Funktionen und positiver Mehrwerte, sie eröffnen neue Aspekte der Nutzung bestehender Strukturen, und sie schaffen die Voraussetzung für die Sektor-übergreifende Steigerung der gestalterischen Qualität des öffentlichen Raums. So können regionale Bedürfnisse elegant mit nationalen und supranationalen Bestimmungen zur Erreichung der Klimaziele kombiniert werden.

Die Schaffung der nötigen breiten gesellschaftlichen Akzeptanz für notwendige Änderungen unseres Landschaftsbilds hat eben erst begonnen. Die ökologischen Aspekte der erforderlichen Investitionen, Technologien und Transformationsprozesse erfordern neue Ansätze im Produktdesign, in den Herstellungsprozessen und in der Kommunikation.

Ebenso bedarf es einer integrierten Betrachtung der Nachhaltigkeitsaspekte entlang der gesamten Produktions- und Lieferkette und des Lebenszyklus dieser Anlagen, ihrer Nutzungsdauer und möglichen Wiederverwertbarkeit der einzelnen Komponenten und Rohstoffe.

Klimaschutz betrifft uns alle. Wir alle werden unseren gewohnten Lebensstil ändern müssen.

Auch der Kulturbereich widmet sich zunehmend der Nachhaltigkeit unserer Lebensformen. In der Vienna Biennale for Change 2021, an der u.a. das MAK, die Universität für angewandte Kunst, die Kunsthalle und das Architekturzentrum beteiligt sind, wird die künstlerische Auseinandersetzung mit dem Energiewandel in Form der Konzepte „Planet Love“ und „Climate Care“ dargestellt.

Mit diesem Beitrag wollen DMAA vor allem die Möglichkeiten aufzeigen, wie Architektur und die mit ihr verbundenen Forschungs- und Umsetzungspartner einen neuen gestalterischen Beitrag zu diesem gesellschaftlichen Transformationsprozess liefern können. Wir werden uns in den kommenden Jahrzehnten einer klimaneutralen Zukunft annähern, in der wir unseren Mobilitäts- und Energiebedarf zunehmend aus erneuerbaren Quellen decken, die in qualitätsvoll gestalteten Projekten gewonnen werden.

Klimaschutz betrifft uns alle.
Wir alle werden unseren
gewohnten Lebensstil ändern müssen.

Design Research Paper
DMAA © 2021

FUTURE PERFECT: Warum die Energiewende Gestaltung braucht
FUTURE PERFECT: Why the energy transition needs designers
Design Research Paper, DMAA © 2021

The materials can be used under the copyright for the purpose of advancing the discussion about the wider implications of the energy transition and the particular role of designers.
For press queries, contact Denizhan Fiel at fiel@dmaa.at

 

External Experts:

THOMAS AUER is managing director of Transsolar and Professor for Building Technology and Climate Responsive Design at the Technical University of Munich since 2014. After its inception nearly 30 years ago, currently Transsolar employs about 60 engineers in 4 offices in Europe and North America. Deploying sophisticated design tools and strategies for climate responsive and energy efficient building design, the company has gained international experience working on a wide range of projects and a variety of topics, such as user comfort, building technology and passive design strategies, as well as strategies for districts and cities.

ULRIKE ANDRES is an independent energy expert based in Vienna, who helps her clients to develop innovative and sustainable energy solutions. She delivers market analysis and entry studies, strategies and business plans, stakeholder and relationship management and CSR/SEI services. She has held top management and board positions in the oil, gas and pipeline sector in various countries (TAL, SHV). She has played a leading role in international infrastructure projects (TAP) and industry associations (President of the European LPG Association) and has served on supervisory boards in the private and public sector (University of Trieste).

WOLFGANG FIEL is managing director at iCP Institute for cultural policy in Vienna and Senior Lecturer at the University of Applied Arts Vienna. He uses the transformative capacity of design to engage with people and communities, fostering their capabilities. He has published and written extensively. Most recent titles include the “Getting Things Done” book-series published by Birkhäuser and “Emancipating the Many: A Practice Led Investigation into Emergent Paradigms of Immediate Political Action” with Cambridge Scholars Publishing, UK, where he is member of the Editorial Advisory Board in the field of Political Theory.