Es ist allseits bekannt, dass im Bausektor ein grosses Potential zur Senkung der Treibhausgase liegt. Zurecht nehmen Bezugsgrössen wie die Betriebs- und Grauenergie eine immer entscheidendere Rolle im Architekturdiskurs ein. Die Reduktion der Betriebsenergie um fast 60% während der letzten 50 Jahren kann dabei grundsätzlich als Erfolg gesehen werden – wenn auch als janusköpfiger. Denn synchron zur Reduktion der Betriebsenergie nahmen die haustechnischen Installationen massiv zu. Mit 21% Anteil am CO2 Ausstoss bei der Erstellung belegt die Haustechnik bei Neubauten den zweiten Platz, dicht hinter dem Rohbau.

Vor diesem Hintergrund gehen wir im IKE Master Studio FS 2024 der Frage nach, welche der haustechnischen Leistungen die Architektur heute zu erbringen mag und welche sozialen, typologischen, konstruktiven und phänomenologischen Veränderungen die Architektur dabei nach sich zieht? Die radikale und experimentelle Ausgangslage von einem Haus ohne Heizung ist eng mit der Idee des Passivhauses verbunden, einem Haus ohne aktive Heizung, einer Art Low-Tech Architektur, die das Haus als wechselwirkendes System versteht, dessen architektonisches Potential sich unmittelbar aus seinen Umwelteinflüssen entwickelt. In diesem Sinne widmet der Semesterinhalt seine Aufmerksamkeit dem Tageslicht, der natürlichen Lüftung und Kühlung, dem thermischen Verhalten von Baustoffen und Bauelementen, dem Wärmetransport, dem Mikroklima, der Vegetation und dem Einsatz von PV und Solarthermie.

Die entwerferische Studie wird von einem Rahmenprogramm begleitet, das sich von physikalischem Grundlagenwissen bis hin zu künstlerischen Auseinandersetzungen mit der spezifischen Aufgabenstellung erstreckt. Das Programm soll zu einer experimentellen Denk- und Entwurfsweise anregen, die nicht nur hilft, die Konventionen des Wohnens zu hinterfragen, sondern auch Wiedersprüche und Unschärfen zwischen Energiefragen und Architektur zu erkunden. In einem städtischen Entwicklungsgebiet von Winterthur soll anhand einer kollektiven Bebauungsstruktur ein lebendiges, grundsätzlich energieautarkes Klimaquartier entstehen. Energie wird dabei als parzellenübergreifende Währung und Verhandlungsmasse betrachtet, so dass Standort gebundene Vor- oder Nachteile aufeinander abgestimmt und über kollektiv nutzbare Infrastrukturen kompensiert werden können.

Unter dem Titel «Energiekultur» werden am Institut Konstruktives Entwerfen IKE Fragen zu Klima und Energie im Bauwesen untersucht. Das Modul «Constructive Research» widmet sich dem Thema anhand ausgewählter Bauten. Im Frühlingssemester 2024 in direkter Verknüpfung mit dem Studio Constructive Project «Haus ohne Heizung».

Seit die Menschen Häuser bauen, rüsten sie diese mit den ihnen zu Verfügung stehenden haustechnischen Installationen aus. Das Leben in den Häusern soll angenehm sein. Neben Frischwasser und einem kontrollierten Abwassersystem, gehörten dazu je nach Klimaregion auch Heizen oder Kühlen und das Lüften. Die industrielle Revolution schuf, mit dem Ersetzen menschlicher Muskelkraft durch grosse Mengen an Fremdenergie, die Voraussetzungen für unseren heutigen Lebensstandard. Als Kehrseite der Medaille entpuppen sich die Umweltverschmutzung und der Klimawandel, die unser Leben auf der Erde grundsätzlich in Frage stellen. Weil die Ressourcen des Planeten nicht ausreichen, um weiterzuleben wie bisher, sehen wir uns gezwungen, Vorstellungen von Komfort und Notwendigkeit zu überdenken und neue Konzepte für das Bauen zu entwickeln.

Das CR-Modul basiert auf den dialektischen Polen Analyse und Entwurf. Als Rechercheobjekt dienen uns zwei Solarhäuser des Architekten und Energieingenieurs Andrea Rüedi. Die experimentellen Wohnbauten in Trin, Graubünden von 1994 gehörten bei ihrer Erstellung zu den ersten Null-Energie-Häusern Europas und gelten auch nach 30 Jahren noch als exemplarische Energiebauten. In der Analyse untersuchen die Studierenden anhand der im Forschungsprojekt «Messen und Modellieren» entwickelten Methode der kombinierten qualitativen und quantitativen Betrachtung neun vorgegebene Themen. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Analysephase bilden die Grundlage für die anschliessende entwerferische Arbeit im Rahmen des Studioentwurfs.

Nach hundert Jahren Zersiedlungsstrategie werden Stadträume wieder dichter, alles rückt näher. Angefeuert durch die hohen Wohlstands- und Individualitätsansprüche bedeutet diese Verdichtung auch eine Zunahme an räumlicher Diversität und Komplexität. Kurzsichtige, fast ungeduldige Bedürfnisse verschiedener Nutzungs- und Raumansprüche führen zu massgeschneiderten und komplexen Raumprogrammen. Eine gelassene, weitsichtige Haltung fehlt oft. Wie vereinfachen wir komplexe Verhältnisse? Wie können wir Nutzungen über die unmittelbaren Bedürfnisse hinweg offen und der Quartierbevölkerung zugänglich konzipieren? Dafür reichen uns konventionelle Denk- und Arbeitsmethoden nicht mehr. Gegenüber der weitreichenden und präzisen Informationstiefe eines Algorithmus sind die kombinatorischen Fähigkeiten der menschlichen Gedankenleistung sehr beschränkt. Neuerdings versprechen Entwickler, dass künstliche Intelligenzen (KI) uns auch Syntheseleistungen abnehmen können. Das ist (zur Zeit noch) naiv, denn die KI bedient sich immer an einer schier endlosen Fülle an Vorhandenem – dem Internet. Jedoch können wir in diesen gelieferten Texten oder Bildern synaptisch Ideen für unerwartete und zielführende Lösungen finden und somit möglicherweise unseren künftigen Berufsstand stärken.

Auf dem Weg zum ressourcenschonenden Bauen tauchen hybride Konstruktionen als vielversprechende und leistungsfähige Strategie auf. Insbesondere die Decken als volumenintensivstes und energieaufwändiges oberirdisches Bauteil stehen in unserem Fokus. In Zusammenarbeit mit Constructive Research gehen wir hybriden und effizienten Deckenlösungen nach. Dabei unterlassen wir es nicht, Fügungen und Verbindungen zu anderen Bauteilen zu bearbeiten und diese auch räumlich wirksam zu machen.

Im Herbstsemester beschäftigen wir uns mit einem komplexen, sowohl öffentlichen wie auch privaten Raumprogramm im städtischen Kontext. Die Herausforderung wird dabei sein, Raumkonfigurationen mit einer einfachen, langlebigen Struktur zu vereinen. Daneben werden wir uns einen methodischen Zugang zur Arbeit mit digitalen Werkzeugen schaffen, verstehen was eine KI ist und darüber diskutieren, welches Potential diese Werkzeuge bezogen auf die Arbeit in der Architekur bringen können. Diese Untersuchungen werden Fachpersonen verschiedener Disziplinen begleiten und mit Atelierdiskursen und Vorträgen anregen.

Jedes Bauwerk, welchem wir begegnen, übt eine unmittelbare Wirkung auf uns auf. Wir nehmen diese einerseits gefühlsmässig, fast körperlich war, andererseits durch bewusst und unbewusst erworbene Deutungs- und Interpretationsmuster. Wie kommt der Ausdruck eines Gebäudes zustande? Welche Rolle spielt das kollektive kulturelle Gedächtnis? Welche Anteile haben erlernte Deutungen, welche Anteile unbewusst aufgenommene,  gestalterische Prägungen? Was entspringt dem Temperament und der Erfahrung der individuellen Projektverfassenden, was ist Bestandteil einer kollektiven Baukultur?

Angetrieben von der Erfüllung der Anforderungen von Ökonomie, Ökologie und Bauvorschriften, widmen viele Architekturschaffende ihre Aufmerksamkeit im Entwurf heute oft der Grundrissökonomie und der Suche nach typologischer Originalität. Die Gebäudegestalt und äussere Erscheinung sind als eigenständige Fragestellung weniger dringlich und allzu oft nur ein pragmatisches Resultat aller Anforderungen.

Der Fragestellung nach dem Ausdruck und der Sprache von Architektur möchten wir im Rahmen unseres Masterstudios nachspüren. Ausganspunkt hierfür ist ein Aufsatz von Luigi Moretti aus dem Jahr 1951, welcher auch für unsere Zeit - wo die Anforderungen an das Bauen stetig zunehmen und auch den Ausdruck immer stärker mitbestimmen - eine spannende Hypothese enthält. Aufbauend auf dem Gegensatzpaar des 'Eklektizismus' und der 'Einheit der Sprache' wollen wir der Frage nach einer zeitgenössischen Architektursprache nachgehen.

Wir glauben, dass es - idealerweise im Rahmen eine Architekturstudiums - von grossem Wert ist, sich im Entwurf der eigenen Motive bewusst zu werden. Wir werden uns auf eine Reise begeben, in der die individuelle Eigenart kultiviert und zugleich ein Verständnis für eine "universelle Sprache" erlangt werden kann.

Die Fragestellung nach einer zeitgemässen architektonischen Sprachlichkeit werden wir im Semester anhand eines exemplarischen Entwurfes für ein freistehendes Stadthaus in Zürich Enge ausloten. Parallell zum Nachdenken über den architektonischen Ausdruck ist das Ziel ein sehr konkreter Entwurf - mit spezifischer Detailbearbeitung bis in den konstruktiven Masstab, um den Ausdruck möglichst genau antizipieren zu können. 

Mit der fortschreitenden Klimaerwärmung wird CO₂-armes und ressourcenschonendes Bauen verpflichtend. Auf dem Weg zu klimaneutralen Bauten sind bezüglich Material und Konstruktion zukunftstaugliche Lösungen gefragt.

Verstärkt durch bis anhin günstige Rohstoffpreise bei hohen Lohnkosten haben sich in den letzten Jahrzehnten zeitsparende Lösungen gegenüber materialeffizienten durchgesetzt. Gerade die bewährte, schwere Beton-Flachdecke bindet einen hohen Anteil an Grauer Energie im Gebäude, mit entsprechenden CO₂-Emissionen bei der Produktion.

Constructive Research widmet sich im Herbstsemester 2023 der Suche nach zukunftstauglichen Deckenkonstruktionen. Innovative Ansätze werden analysiert, weitergedacht und in den Studio-Projekten der Studierenden entwerferisch ausgelotet. Ausgangslage dafür bildet der Fundus an Konstruktionsbeispielen in der Werkstückhalle.

Kaum eine Rahmenbedingung beeinflusst das Bauen in der Stadt gegenwärtig so stark wie die Regulierungsbestrebungen zum Lärmschutz. Aus dem stark einschränkenden und politisch umstrittenen Regelwerk resultieren jedoch nur selten innovative Wohnformen. Vielmehr machen sich zunehmend Lärmarchitekturen breit, die der Lärmquelle – dem Ort wo sich paradoxerweise auch oftmals das urbane Leben abspielt – mit einer defensiven, also abschirmenden, Strategie begegnen.

Vor diesem widersprüchlichen Hintergrund suchte das Master Studio «Resonanzen» im Frühlingssemester 2023 über eine architektonische und akustische Recherche nach Visionen für ein zeitgemässes städtisches Wohnen und für ein harmonisches Weiterbauen an der Stadt.

Im Spannungsfeld von Lärmschutz und Klangraumgestaltung fand eine vertiefte Auseinandersetzung mit dem Hörsinn und damit verbunden mit klangräumlichen Wirkungen statt. Akustische Phänomene und «multi-sensuale» Sinneswahrnehmungen bildeten die entwerferische Grundlage bei der Suche nach der Beschaffenheit akustisch geprägter Wohnformen. Ein dichtes Rahmenprogramm, das sich von physikalischem Grundlagenwissen bis hin zu künstlerischen Auseinandersetzungen erstreckt, bildete den Nährboden für die entwerferische Studie.

Der Kreuzplatz in Zürich, als akustisch- und stadträumlich vielschichtiger Ort, diente als Versuchslabor. Entlang von vier Bauplätzen wurden fünfzehn Wohnformen erprobt, die ihrer lärmbelasteten Lage sowohl typologisch als auch räumlich konstruktiv Rechnung tragen. Die überraschenden und teils sehr innovativen Typologien und konstruktiven Durchbildungen sind auf die experimentelle Denk- und Entwurfsstrategie zurückzuführen, die im bewussten Hören angelegt war. Es zeigte sich, dass die Auseinandersetzung mit dem Hörsinn, welcher bisher in der Architektur kaum Beachtung erfahren hat, den Entwurfsprozess substanziell befruchten kann.

Constructive Rersearch hat sich im FS23 mit bestehenden, lärmexponierten Wohnliegenschaften der Terresta Immobilien- und Verwaltungs AG auseinandergesetzt. Terresta besitzt und verwaltet in Winterthur ein umfangreiches Liegenschaften-Portfolio. Bei zahlreichen Bauten wurde während der letzten 50 Jahre mindestens ein Sanierungszyklus ausgelassen. Entsprechend günstig gestalten sich heute die Wohnungsmieten. Viele Objekte befinden sich an lärmexponierter Lage und weisen einen beträchtlichen Unterhaltsbedarf auf. Terresta hat sich zum Ziel gesetzt, die Liegenschaften künftig engagiert zu sanieren, aber gleichzeitig den preisgünstigen Wohnraum für die bestehende Mieterschaft nach Möglichkeit zu erhalten.

Die CR-Untersuchung respektiert diese Zielsetzung und zielt darauf ab, die Lebensqualität in Wohnbauten und Siedlungen ganzheitlich zu verbessern. Der Umgang mit der Thematik «Lärm» wurde verknüpft mit Fragen der Erhaltung der Bausubstanz und der Gestaltung von Gebäudehülle, Wohnungen und privaten/kollektiven Aussenräumen. Die Analyse zu Semesterbeginn umfasste die Bereiche Lärmsituation (Wohnen/Aussenraum), Wohnungstypologien, Architektur/Konstruktion/Bauzustand und Befindlichkeit Mieter:innen. Für die entwerferische Studie wurden drei Bauten ausgewählt, die in unterschiedlicher Eingriffstiefe behandelt wurden. Eine geringe Eingriffstiefe zielt darauf ab, die Gebäudehülle in bewohntem Zustand umzugestalten und den baulichen Aufwand gleichzeitig moderat zu halten. Eine hohe Eingriffstiefe (im unbewohnten Gebäude) ermöglichte auch strukturelle Anpassungen. Änderungen in Grundriss und Schnitt erlauben eine Optimierung von Wohnungen und Bebauungsdichte. Die sechs Gruppenarbeiten zeigen eine beachtliche Bandbreite innovativer Vorschläge mit unterschiedlicher Gewichtung der untersuchen Themen.

In Kooperation mit dem Studio Constructive Project.