Über Jahrzehnte hinweg symbolisierten vollständig aus Glas gefertigte Türme Transparenz, unternehmerische Modernität und atemberaubende Stadtansichten. Heute ist dieser Glanz verblasst. Überhitzte, energieintensive Innenräume und blendendes Licht, das sich auf den Bürgersteigen spiegelt, offenbaren die Nachteile dieser Türme, während Milliarden von Vögeln gegen die unsichtbaren Glasflächen prallen und dabei ihr Leben verlieren. Mit den CO2-Vorschriften und den zunehmenden extremen Klimaveränderungen begann man, die riesigen Glasgebäude zu überdenken.
Kann ein vollständig aus Glas gebauter Turm ohne außergewöhnliche Systeme die CO2-Grenzwerte für 2030 überschreiten?
Nein, ohne eine fast übermenschliche Hülle geht es nicht. Neue Vorschriften verlangen eine deutlich strengere Fassadenleistung. In New York begrenzt die Local Law 97 (2019) die jährlichen CO₂-Emissionen von Gebäuden mit einer Fläche von mehr als 25.000 ft². Die erste Anpassungsphase beginnt 2024 (Strafen werden ab 2025 verhängt) und bis 2030 werden noch strengere Grenzwerte eingeführt. Das Endziel ist die Netto-Null-Emission bis 2050. Rund 50.000 Immobilien (etwa 60 % der Gesamtfläche von New York City) fallen unter diese Regelung. Daher werden undichte, glasverkleidete Hochhäuser, umfangreiche HVAC-Renovierungen oder Geldstrafen obligatorisch werden.
US-Grundstandards: ASHRAE 90.1-2022 (und IECC 2021) haben die Fenstervorschriften erheblich verschärft. Die zulässigen U-Werte und Sonnenwärmegewinnkoeffizienten (SHGC) wurden für alle Klimazonen gesenkt, und Designer müssen nun für jede Fassadenausrichtung die Werte für Glas-U, SHGC und sichtbare Lichtdurchlässigkeit dokumentieren. In der Praxis schließt dies viele „Lücken”, die früher zur Bevorzugung billiger, hochgewinnbringender Gläser geführt haben.
Entwicklungen in Großbritannien: Die britische Verordnung Part L (2021) senkt ebenfalls die U-Werte, und die neuen Part O-Vorschriften (Überhitzung) verlangen eine dynamische Bewertung des Sonnenenergiegewinns (CIBSE TM52/TM59). CIBSE weist darauf hin, dass viele neue oder renovierte Häuser „einen hohen Glasanteil (übermäßiger Sonnenenergiegewinn)“ aufweisen, was zu einer Überhitzung führt. Kurz gesagt, die britischen Vorschriften verlangen nun, dass auch gewerbliche Entwürfe nachweisen müssen, dass sie Wärme abführen können (durch Beschattung, Nachtlüftung usw.), was für eine vollständig aus Glas bestehende Konstruktion jedoch schwierig ist.
Gesamter Lebenszyklus Kohlenstoff: Glaswände verursachen ebenfalls hohe Kohlenstoffemissionen. Eine Studie von Arup erinnert daran, dass die Verbesserung der thermischen Leistung in der Regel mit einem zusätzlichen Materialverbrauch und damit mit höheren Kohlenstoffemissionen einhergeht. Beispielsweise senkt die Verdickung von Wänden oder der Einbau von Brise-Soleil den Energieverbrauch, erhöht jedoch den Verbrauch von Beton/Stahl. Arup hat festgestellt, dass die Kohlenstoffemissionen von Fassaden je nach Typ stark variieren und daher nicht immer gilt, dass größer auch besser ist. Heutzutage verwenden Designteams (und Leitfäden wie LETI) von Anfang an eine CO2-Bilanzierung über den gesamten Lebenszyklus: Mehr Wände und weniger Glas sind in der Regel der beste Weg, um die CO2-Bilanz zu optimieren.
Anwendungsbeispiel: Diese Kompromisse werden in der Analyse von Arup für 55 Bishopsgate (London) veranschaulicht. Das Designteam koordinierte die Glasfläche mit der Sonnenschutzsteuerung und „optimierte die Fassade hinsichtlich ihres CO2-Ausstoßes über den gesamten Lebenszyklus hinweg“: Es passte die Glasgröße an die Fläche und Höhe an und sorgte durch zusätzliche Beschattung für einen Ausgleich zwischen Tageslicht und Wärmegewinn. Kurz gesagt: Die Gebäudehülle wurde nicht aufgrund einer Entscheidung hinsichtlich des Putzes, sondern aufgrund einer CO2-Entscheidung ausgewählt.
Lehren aus dem Entwurf: Um die Ziele für 2030 ohne eine riesige Kühlanlage zu erreichen, sind in der Regel an jeder Seite von Hochhäusern ein deutlich geringeres Fenster-Wand-Verhältnis (WWR) sowie Außenbeschattungen (Brise-Soleil, Lamellen, Rollläden). Verwenden Sie spektral selektives Glas mit niedrigem SHGC (eingestellt auf hohen sichtbaren VLT, aber mit geringem Sonneneintrag). Betrachten Sie jede Fassade als Kohlenstoffbilanz: Fügen Sie bei Bedarf Wände oder isolierte Brüstungsplatten hinzu und berechnen Sie immer, wie die Glasfläche mit der Gebäudeenergie ausgeglichen wird.
2) Wie viel Glas wird tatsächlich für Tageslicht ohne Blendung und Überhitzung benötigt?
Die Vorteile von reinem Tageslicht erfordern nicht überall Glas vom Boden bis zur Decke. Die besten Anwendungen von heute verwenden Kriterien (räumliche Tageslichtautonomie, DGP usw.) anstelle der alten Regel. Insbesondere misst die Tageslichtblendungwahrscheinlichkeit (DGP) den Anteil der Personen, die durch Fensterblendung gestört werden. Die Blendungsgrade werden wie folgt klassifiziert: nicht wahrnehmbar (<35 %), wahrnehmbar (35–40 %), störend (40–45 %), unerträglich (>45 %). In der Praxis bringen große, kontrastreiche Fenster die DGP leicht in den Bereich „störend”.
Was sagen die Metriken: Ein großartig aussehendes Fenster kann die Konzentration beeinträchtigen, wenn der DGP-Wert über ~0,40 steigt. Designer führen nun neben dem DGP auch eine jährliche sDA-Simulation (Tageslichtautonomie) durch, um ein Gleichgewicht zwischen Licht und Komfort herzustellen. Das Ziel ist es, ausreichend Tageslicht in Arbeitsbereichen zu gewährleisten, ohne die Augen zu blenden.
Umhüllungsstrategien: Begrenzen Sie WWR nach Ausrichtung (verwenden Sie weniger Glas an den Ost-/Westfassaden, wo die Sonneneinstrahlung am stärksten ist). Bevorzugen Sie Glas mit hoher sichtbarer Lichtdurchlässigkeit, aber geringem Sonnenwärmegewinn (spektrale Beschichtungen). Verwenden Sie immer feste/dynamische Außenbeschattungen (Vorhänge oder Markisen), um die Sonneneinstrahlung auf das Glas vorher zu verhindern. Innenjalousien reduzieren zwar die Helligkeit, aber nicht die Wärme.
Dynamisches Glas: Elektrochrome/färbbare Gläser sind ein nützliches Mittel für langlebige Fassaden. Untersuchungen des Lawrence Berkeley Lab zeigen, dass fortschrittliche „Doppelband”-EC-Gläser die jährlichen Heiz-, Kühl- und Beleuchtungskosten im Vergleich zu Standardgläsern um 6 bis 30 kWh/ft²-Fenster-Jahr senken können. In warmen Klimazonen können EC-Fenster den höchsten und gesamten Kühlbedarf erheblich senken. (Allerdings müssen auch der Energie- und CO2-Ausstoß des Tönungssystems selbst berücksichtigt und die Steuerungen präzise eingestellt werden.)
Aus dem Entwurf zu ziehende Lehren: Kombinieren Sie die Metriken: Halten Sie den DGP unter ~0,40 und streben Sie eine hohe Tageslichtautonomie an. In der Praxis bedeutet dies einen deutlich niedrigeren WWR als bei einem vollständig aus Glas bestehenden Turm – in der Regel 30–50 % statt 80–100 %. Verwenden Sie Glas immer in Kombination mit einer Beschattung (feste Flügel oder automatische Jalousien). Verwenden Sie elektrochrome Materialien nicht als Allheilmittel, sondern setzen Sie sie sinnvoll an den Stellen ein, an denen die Sonneneinstrahlung am stärksten ist. Wichtig ist, dass Sie zuerst eine gute Geometrie und dann intelligentes Glas verwenden, nicht umgekehrt.
3) Wie wirken sich verspiegelte Fassaden auf Straßen, Nachbarn und die Tierwelt aus?
Türme, die vollständig aus Glas bestehen, neigen dazu, Probleme für die Stadt mit sich zu bringen. Blendung und Hitze: Wenn die Sonne auf eine konkave reflektierende Oberfläche trifft, kann dies zu auffälligen und gefährlichen Ergebnissen führen. Im Jahr 2013 verursachte das Gebäude „Walkie-Talkie” (20 Fenchurch St) in London einen solchen Effekt: Seine gewölbte Glasfassade reflektierte einen brennenden Lichtstrahl auf die Straße. Fußgänger berichteten, dass ihre Schuhe geschmolzen seien, und Zeugen machten ein Foto, das zeigt, wie sich die Karosserie eines Jaguars unter dem reflektierten Licht aufblähte. (Sogar die Medien haben Eier auf dem Bürgersteig gebraten.) Vor einigen Jahren erlitt das Vdara Hotel in Las Vegas ein ähnliches Schicksal: Sein verspiegeltes Atrium strahlte intensives Sonnenlicht auf die Poolterrasse, verbrannte Schwimmer und schmolz Plastikbecher buchstäblich.
Vogelkollisionen: Glas verursacht den Tod von Hunderten Millionen Vögeln. Klassischen Schätzungen zufolge kollidieren in den USA jährlich zwischen 365 und 988 Millionen Vögel mit Fenstern, doch eine Studie aus dem Jahr 2024 ergab, dass selbst diese Zahl noch unter der tatsächlichen Zahl liegt. Forscher, die die in Rehabilitationszentren gebrachten Vögel und ihre Überlebensraten beobachten, sagen nun, dass allein in den USA jedes Jahr mehr als eine Milliarde Vögel durch Kollisionen mit Gebäuden ums Leben kommen. Vögel sehen transparentes Glas nicht – sie sehen das Spiegelbild des Himmels oder von Bäumen und versuchen, hindurchzufliegen. Diese globale Krise hat zu politischen Maßnahmen geführt: So schreibt beispielsweise die New Yorker Verordnung Local Law 15 (2020) nun vor, dass an allen neuen Fassaden bis zu einer Höhe von 75 Fuß über dem Boden vogelfreundliches Glas (frittiertes oder gemustertes Glas) verwendet werden muss (mit wenigen Ausnahmen von nur 10 Quadratfuß). Ähnliche Vorschriften verbreiten sich weltweit.
Gestaltungsvorschläge: Für die Sicherheit von Fußgängern: Vermeiden Sie konkave Kurven und Ultraspiegelbeschichtungen, die Sonnenstrahlen bündeln können. Simulieren Sie in den frühen Phasen der Massenerstellung Sonnenreflexionen auf Straßenebene. Wenn in dem Gebäude glänzende Glasflächen verwendet werden, sollten Sie den Einsatz von Sonnenschutzvorrichtungen (z. B. Brise-Soleil) oder eine Änderung der Glasbeschichtung in Betracht ziehen. Für Vögel: Verwenden Sie immer „vogelsicheres” Glas (z. B. mit Keramikfrittenmustern, aufgedruckten UV-Leitlinien oder Punktrastern im Millimetermaßstab). Halten Sie sich an die örtlichen Vorschriften zur Musterdichte (NYC schreibt einen Bedrohungsfaktor von ≤25 bis zu einer Höhe von 75 ft vor). Reduzieren Sie außerdem nachts die Außenbeleuchtung (insbesondere während der Zugvogelsaison), um die Anziehungskraft zu verringern. Mit den heutigen Gesetzen und Mitteln kann ein heller Turm mit dem Stadtleben harmonieren, aber dafür müssen Designer diese externen Faktoren direkt berücksichtigen.
4) Wenn es nicht „vollständig aus Glas“ ist, wie werden dann die hochleistungsfähigen langen Fassaden im Jahr 2025 aussehen?
Das neue Mantra für Fassaden: Transparenz, ja – überall, nein. Der Trend geht zu hybriden Verkleidungen, die massive Wände, Beschattung und Glas auf intelligente Weise kombinieren. So werden beispielsweise in vielen aktuellen Entwürfen opake Wände mit hohem R-Wert (isolierte Brüstungen, Ziegel oder Verbundplatten) mit perforierten/streifenförmigen Fenstern und tiefen Außenflügeln oder Rollläden kombiniert. In kalten Klimazonen reduzieren diese den Wärmeverlust, in warmen Klimazonen beschatten sie die darunter liegende Platte. Vorreiterbüros gleichen den Energieverbrauch durch den Einsatz von Kohlenstoff in der Fassade nun offen aus: Sie fügen im Voraus Masse und Beschattung hinzu, um die Betriebsemissionen zu reduzieren.
Hybridkonstruktionen: Eine 2024 durchgeführte Fassadenanalyse ergab, dass eine typische Verbundfassade (vollständig aus Glas) deutlich mehr Kohlenstoff enthält als Wände oder isolierte Rahmen. Aus diesem Grund werden Hybridkonstruktionen wie opake Isolierpaneele und schmale, hochleistungsfähige Sichtöffnungen zunehmend bevorzugt. Auch die Ausrichtung ist wichtig: An Nordwänden kann mehr Glas verwendet werden, während an Westwänden/Fassaden, die weniger Sonnenlicht ausgesetzt sind, mehr Schatten vorhanden sein sollte.
Doppelwandige Fassaden (DSF): Diese „Kastenfenster”-Systeme mit belüftetem Zwischenraum liefern gemischte Ergebnisse. In einigen kühlen oder lauten Umgebungen sorgen sie für eine gute Belüftung und Sonnenschutz, aber Untersuchungen zeigen, dass ihre Vorteile stark vom Klima und der Kontrollstrategie abhängen. Außerdem verdoppeln das zusätzliche Glas und der Rahmen die Wartungskosten und den CO2-Ausstoß. Daher sind DSFs kein Allheilmittel; sie müssen durch tatsächliche Bedürfnisse (z. B. Ziele in Bezug auf Verschmutzung, Akustik oder natürliche Belüftung) gerechtfertigt sein.
Renovierung (bestehende Türme): Es wurden zahlreiche Untersuchungen darüber durchgeführt, wie alte Glastürme ohne vollständigen Abriss verbessert werden können. Die Strategien reichen von emissionsarmen Folien und besseren Dichtungsmaterialien (kostengünstige, kohlenstoffarme Lösungen) über innere Sekundärverglasung bis hin zu zusätzlichen Außenbeschattungen/Jalousien oder einer teilweisen Verkleidung mit isolierten Paneelen. Eine Universitätsstudie an einem in den 1950er Jahren erbauten Vorhangfassadengebäude ergab, dass alle Sanierungsoptionen (von Folien bis hin zu neuen Vorhangfassaden) innerhalb weniger Jahre zu einer Netto-Kohlenstoffersparnis führten, während sich ein Abriss niemals amortisieren würde. Kurz gesagt, Renovierungsmaßnahmen (insbesondere Tageslichtfolien oder Sekundärfenster) sind in einem Zeitraum von etwa 20 bis 30 Jahren fast immer vorteilhafter als ein kompletter Neubau.
Entwurfsschritte: Beginnen Sie mit der Erstellung der Geometrie: Vermeiden Sie tiefe Glasbeleuchtung und anspruchsvolle breite Bodenplatten. Planen Sie stattdessen mittelhohe Böden und umgebende Büros. Achten Sie auf Außenbeschattungen/Vorsprünge (diese sorgen das ganze Jahr über für Energieeinsparungen). Verwenden Sie unter den Sichtfenstern hochleistungsfähige Spandrels (dick, hoher R-Wert). In gemäßigten Klimazonen sieht eine typische Hochleistungsfassade wie folgt aus: isolierte Brüstungen + spektral selektives Glas + feste Außenbrise-Soleil + luftdichte Konstruktion + optionale Nachtlüftung – anstelle der standardmäßigen Verwendung von doppelwandigen Wänden. In der Praxis kombinieren die heute gebauten echten Netto-Null-Türme statt einer vollständigen Verglasung sorgfältig massive Wände und Beschattung mit Glas.
5) Was wird mit den gestern errichteten Glastürmen geschehen, wenn die Büros leer stehen?
Nach der Pandemie wurden Glasbüros am stärksten getroffen. Die Umwandlung alter Büros mit Vorhangfassaden in Wohnungen steht in New York und London auf der Tagesordnung. (Sogar das Weiße Haus in den USA hat einen 100-Millionen-Dollar-Fonds für Büro- und Wohnraum ins Leben gerufen.) Die Durchführbarkeit dieses Vorhabens ist jedoch fraglich. Designrichtlinien und Fallstudien betonen, dass es nicht ausreicht, die Nutzung des Gebäudes auf dem Papier zu ändern, sondern dass für eine Nutzung zu Wohnzwecken in der Regel auch die Fassade neu gestaltet werden muss.
Umwandlung von Büros in Wohnraum: Städte überarbeiten ihre Vorschriften, um Umwandlungen zu erleichtern. Im Jahr 2023 schlug die Task Force für die Umnutzung von Bürogebäuden in NYC vor, Änderungen an den Bebauungsplänen vorzunehmen, um Umwandlungen zu erleichtern. Derzeit befinden sich Dutzende von Bürogebäuden in Manhattan und Brooklyn im Umwandlungsprozess. Laut einem Bericht des New York City Comptroller (Mitte 2025) gibt es 44 aktive Umwandlungsprojekte mit einer Gesamtfläche von 15,2 Millionen Quadratfuß. Diese Fläche reicht für etwa 17.400 Wohnungen (meist Studios/1-Zimmer-Wohnungen). Auch in London und anderen Märkten werden ähnliche Programme (in der Regel über genehmigte Entwicklungsrechte) umgesetzt, um das Wohnungsangebot erheblich zu erhöhen.
Kohlenstofflogik: Studien (z. B. „The Carbon Story“ von Arup) zeigen, dass die Erhaltung und Sanierung von Gebäuden in Bezug auf den Kohlenstoffausstoß über die gesamte Lebensdauer hinweg in der Regel besser abschneidet als ein vollständiger Abriss. Eine in New York durchgeführte Analyse zeigt, dass eine Ausweitung der Wiederverwendung bis 2050 zu Einsparungen von etwa 5 bis 11 Millionen Tonnen CO₂ führen könnte. Allerdings müssen Vorhangfassaden nach wie vor Brand-, Erdbeben- und Schallschutzstandards erfüllen. In der Regel müssen Fassaden renoviert (oder teilweise geschlossen) werden, um neuen Ausgangs- und Dämmvorschriften zu entsprechen. Die CO₂-Bilanz hängt davon ab, wie viel Glas ausgetauscht oder renoviert wird.
Die Sichtweise Großbritanniens: In Großbritannien hat die genehmigte Bebauung den Weg für die Umwandlung vieler Büros in Wohnungen geebnet, doch unabhängige Untersuchungen weisen auf gravierende Qualitätsprobleme hin. Viele Umwandlungen, die ohne vollständige Planungsprüfung durchgeführt wurden, führen zu tiefen Innenfluren, kleinen Einheiten mit nur einer Fassade und Wohnungen ohne Balkon oder Tageslicht. Kritiker weisen darauf hin, dass die Wohnungen in der Regel gegen Mindestflächenstandards verstoßen oder keine angemessenen Belüftungssysteme haben. Dies zeigt, dass es unmöglich ist, die Gesetze der Physik zu umgehen – ein in den 1960er Jahren erbauter Bürokomplex war nicht als Wohngebäude konzipiert.
Entwurfsschritte: Bevor Sie einen Grundriss zeichnen, sollten Sie eine Tageslicht- und Belüftungsanalyse des bestehenden Grundrisses durchführen. Bauvorschriften verlangen in der Regel natürliches Licht in jedem Wohnbereich – wenn direktes Fensterlicht nicht möglich ist, müssen Sie Lichtschächte oder Dachfenster einbauen. Ebenso benötigt jede Einheit eine gesetzlich vorgeschriebene Belüftung (in der Regel durch zu öffnende Fenster oder mechanische Kanäle). In der Praxis werden viele Glasbüros neue Außenwände oder Fenster mit Öffnungen, zusätzliche Isolierung und eine hybride natürliche/mechanische Belüftung benötigen, um den Wohnvorschriften zu entsprechen. Führen Sie außerdem eine Renovierung mit vogelsicheren Scheiben und Sonnenschutzvorrichtungen durch: Mit einer reflektierenden Glasfassade können Sie keine sichere und komfortable Wohnung erwarten.
Design-Checkliste
- Vorrangige Politik: Legen Sie ein gesetzeskonformes, verbindliches Kohlenstoffbudget (operativ und konkret) fest.
- Komfortkriterien: Halten Sie sich an die klimabedingten Tageslicht-/Autonomie- (sDA/DA) und Blendungs- (DGP) Ziele sowie an die Kriterien für vollständige Überhitzung (CIBSE TM52/TM59 oder gleichwertig).
- Blendung und Ökologie: Modellieren Sie Sonnenreflexionen entlang von Straßen und Gehwegen. Verwenden Sie vogelgerechte Verglasungen (Fritten, Folien oder Muster) in den unteren Etagen, um Vorschriften wie NYC LL15 zu erfüllen.
- Renovierungshierarchie: Zunächst sollten Undichtigkeiten beseitigt und alte Dichtungen ausgetauscht werden, dann sollten emissionsarme Folien oder isolierte Sekundärverglasungen, anschließend Außenrollos und schließlich selektive Fensteraustausch- oder Beschichtungsmaßnahmen durchgeführt werden. Bei jedem Schritt sollten die CO2-Emissionen über den gesamten Lebenszyklus hinweg überwacht werden. (Insbesondere zeigen Renovierungsarbeiten, dass minimale Eingriffe in der Regel schneller CO2-Emissionen ausgleichen als ein vollständiger Austausch der Vorhangfassade.)
Quellen und weiterführende Literatur:
NYC Local Law 97 (Einhaltung 2024; Strafen 2025; Verschärfung 2030)
ASHRAE 90.1-2022 Vorschriften für Gebäudehüllen/Fensterflächen.
CIBSE TM52/TM59 (Überhitzung) und britische Richtlinie Part O.
LETI-Leitfaden zum Klimanotstand; Arup-Studien zum CO2-Ausstoß von Fassaden.
LBNL-Berichte zu dynamischen Verglasungen.
Walkie-Talkie- und Vdara-Blendungsvorfälle.
Wissenschaftliche Erkenntnisse zu Vogelkollisionen und NYC LL15 (vogelfreundliches Glas).
NYC Office Reuse Task Force (2023) und Kohlenstoffstudien.
SF-Codehinweise zur adaptiven Wiederverwendung (Tageslicht/Belüftung).
McMillian (Universität Pennsylvania) über den Lebenszyklus der Sanierung von Vorhangfassaden.
Diese Links bieten Designern, die sich eingehender mit diesem Thema befassen möchten, detaillierte Informationen zu Richtlinien, Kriterien und Fallbeispielen.
