Wenn Energie Architektur formt: Das Self Sufficient Buildings Studio

Unsere gebaute Umwelt verbraucht enorme Mengen an Energie – oft auf Kosten der Natur. Wie könnte Architektur nicht nur Energie verschlingen, sondern sie sichtbar machen und nutzen? Seit fünf Jahren untersucht das Self Sufficient Buildings Studio unter der Leitung von Edouard Cabay und Daniel Ibañez am Institute for Advanced Architecture of Catalonia Barcelona (IAAC), wie Architektur, Energie und Material zusammenspielen. Der Arbeitsprozess folgt dabei einem festen Rhythmus: Zunächst entwickeln die Studierenden Maschinen, die Phänomene wie Wärme, Wind, Wasser oder Licht untersuchen. Im zweiten Schritt übertragen sie die Prinzipien in den Maßstab der Architektur. Aus der Maschine soll dabei ein Raum werden, aus dem Experiment ein Entwurf, der Klima und Energie zum Gestaltungsfaktor macht. Anstelle standardisierter Komfortzonen entstehen dabei Räume, die eine klimatische Vielfalt aufnehmen und neue körperliche Erfahrungen ermöglichen sollen.

Von der Maschine zum Selbstversorgerhaus

Zum Semesterstart brachten alle ein alltägliches Haushaltsgerät mit – vom Föhn bis zur Kaffeemaschine – und zerlegten es in seine Einzelteile. Mit Sensoren, Motoren und Open-Source-Technologien entwickelten sie daraus „Performative Machines“, die Luftströme, Hitze oder Licht sichtbar machten. Manche reagierten auf ihre Umgebung, andere produzierten kleine Klimaeffekte. Anschließend überführten die Studierenden die erprobten Prinzipien in Architektur, die ihre Energie aus natürlichen Quellen beziehen. So entstanden Entwürfe für selbstversorgende Häuser, die gemeinschaftlich nutzbar sein sollen und Komfort neu definieren.

Vom Föhn zum Solarkamin

Ein Projekt, das diesen Ansatz exemplarisch zeigt, ist „THE HORIZON“ von Mehrnaz Arshad Beiramabad, Gonzalo Gil Rangel und Tanvi Sawant. Ausgangspunkt war ein Föhn. Die Studierenden experimentierten mit dessen Wärme, konstruierten Maschinen mit Propellern, die Schatten auf Flächen warfen – doch die Muster blieben unkontrollierbar. Erst der Einsatz von Solarkaminen führte zum Durchbruch: Schwarz getönte Kollektoren fingen Wärme und Licht ein, erzeugten Strom und trieben eine passive Belüftung an. Gleichzeitig setzten sie Propeller in Bewegung, die wandernde Schattenmuster auf eine horizontale Fläche projizierten. Aus diesem Prinzip entwarfen sie einen 110 Meter langen Gemeinschaftsraum auf dem Dach eines Studentenwohnheims in Barcelona, dessen rhythmische Schatten nicht nur die Architektur gliedern, sondern auch das Verhalten der Bewohner*innen beeinflussen.

Bauen mit Wellen

Wellen übertragen Energie des Windes auf die Meeresoberfläche und speichern sie als kinetische Kraft. Dieses Phänomen stand im Zentrum des Projekts „W.A.V.E.“ von Mahek Gandhi, Aleksandra Kraeva und Darkhan Kadirov, das die Energie der Meereswellen als Ressource erforschte. Das Team entwickelte eine Struktur, die sich durch die rhythmischen Bewegungen der Wellen selbst kühlt und Wasser speichern kann. Sie konstruierten ein Messgerät, das Frequenz und Höhe der Wellen erfasste, und überführten die Daten in eine Gebäudestruktur. Ergebnis war ein Ensemble von Wohnblöcken an der balearischen Küste, dessen Terrassen gezielt zum Meer ausgerichtet sind. Die Architektur nutzt die regelmäßigen Schwingungen der Wellen zur Kühlung und Wasserspeicherung – und schafft dabei eine energieeffiziente Umgebung, die sich an die Bedingungen des Ortes anpasst.

Vom Blitz geformt

Ein weiteres Beispiel ist das Projekt „???? 365“, das sich einem der mächtigsten Naturphänomene widmete: dem Blitz. Jacob Lettl, Valentina Olivieri und Paing Su Ko entwickelten eine monolithische Turmstruktur auf Mallorca, die die zerstörerische Energie des Blitzes in einen konstruktiven Prozess überführt. Grundlage ist Sand, der bei Blitzeinschlägen zu Fulguriten – versteinerten Röhren – verschmilzt. So entsteht eine Fassade, die sich mit jedem Gewitter weiterentwickelt. Denn das Projekt versteht Blitz nicht als Gefahr, sondern als Katalysator für ein lebendiges Baumaterial.

Energie erfahren und gestalten

In den letzten Jahren rückte neben der energetischen Selbstversorgung zunehmend die Materialfrage in den Fokus. Unter dem Titel „Double Landscape“ untersuchten die Studierenden 2024 die Verbindung von Bauort und Materialquelle: Wer baut, entnimmt Ressourcen – oft mit ökologischen und sozialen Folgen. Ausgangspunkt war der Besuch von „Can Terra“, einem ehemaligen Marmorsteinbruch, den Ensemble Studio in Wohnraum verwandelt hatte. Aufbauend darauf entwarfen sie Szenarien, in denen das Ausheben von Material nicht nur Ressourcen entnimmt, sondern zugleich neue Räume schafft – Gebäude, die an zwei Orten zugleich existieren: in Barcelona und an der Quelle des Materials. Die gesammelten Erfahrungen zeigen eindrücklich: Architektur kann mehr, als Energie zu verbrauchen - ob vom Solarkamin über wellengetriebene Wohnblöcke bis hin zu Fassaden, die vom Blitz geformt werden.