Architektur: Das Erdschiff (earthship) 01
Das autarke Erdschiff (earthship) -- in kalten Zonen mit Kojen -- Der Bau, Beispiel in Killaloe (Kanada?) -- Sonnenseite=Fensterfront -- Wärmeregulierung mit Sonnenenergie im Sommer und Erdwärme im Winter -- Luftzirkulation -- Wasserkreislauf -- Strom: Photovoltaik und kleine Windräder -- Erdschiffe als grosse Halle in gemässigten Gebieten -- Mehrere Erdschiffe am Hang gestaffelt -- Erdschiffe in tropischen Gebieten mit Reifen-Erdwänden ohne Erdaufschüttung -- Aludosen und farbige Flaschen
Ein Erdschiff (earthship) in Brighton mit Solaranlage oben drauf [2,3] - Pionier-Architekt Michael Reynolds 1975, der Erfinder der energieautarken Erdschiffhäuser [1] - Killaloe, Bau 04: Autoreifen-Erdwände werden mit etwas Zement stabilisiert, Raumbereich
4-Zimmer-Erdschiff mit 2 Badezimmern in einer rechteckigen Halle mit offener Seitenwand (open end), Grundriss [28] - 3-Zimmer-Erdschiff mit Kojen aus Autoreifen-Erdwänden mit zwei Zisternen an den Seiten und Pflanzenbereich an der Fensterfront [8] - Portrait von Michael Reynolds 2010ca. [32]
präsentiert von Michael Palomino (2018)
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Das autarke Erdschiff (earthship)
Ein Erdschiff (earthship) in Brighton mit Solaranlage oben drauf [2,3] - Pionier-Architekt Michael Reynolds 1975, der Erfinder der energieautarken Erdschiffhäuser [1] - Killaloe, Bau 04: Autoreifen-Erdwände werden mit etwas Zement stabilisiert, Raumbereich
Entwickelt wurde das Prinzip der Erdschiffs (earthship) in den 1970er Jahren vom amerikanischen Architekten Michael Reynolds, populär wurde es aber erst in den 2000er Jahren [web01]. Reynolds nannte seine Erfindung Erdschiff-Biotektur (earthship biotecture) [web04]. Das Prinzip von in Erde oder in Hügel versenkten Häusern ist von den Ureinwohnern kopiert [web02]. Die Erdwände wirken dabei wie eine Wärmebatterie [web05]. Gleichzeitig ist die Kläranlage durch Pflanzungen und Filter integriert [web01].
Ein Erdschiff (englisch: earthship) ist ein völlig autarkes Gebäude:
-- mit passiver Sonnenenergie [web01]
-- Speicherung der Sonnenergie mittels meterdicken Erdwänden [web01], die so dick sind wie ein Autoreifen+Verputz, also ca. 3 Fuss (1m) dick [web05]
-- die Heizung erfolgt durch die Sonnenenergie, die in den dicken Erdwänden und im Erdboden gespeichert ist [web01]
-- die Kühlung erfolgt durch eine natürlich angelegte Luftzirkulation [web01].
Man kann die Wände aus alten, mit Erde gefüllten Autoreifen installieren, oder wer Autoreifen nicht mag und das Geld dazu hat, kann aus puren Erdziegeln 1m dicke Erdmauern bauen. Danach können die Wände auch mit Gips oder Beton verputzt werden. Wer Angst vor Gummi hat, dass es krebserzeugend wäre, da kann man nur sagen: Krebs kommt von tiefen pH-Werten im Körper durch schlechte Ernährung und nicht von Gummi oder Luftverschmutzung. Sonst müssten ja die Krebsraten im 19. Jh. sehr hoch und seit den 1980er Jahren immer tiefer sein, ist aber nicht so.
Abkürzungen:
POM: Power Organizing Module (Stromeinheit mit Gleichstrom und Wechselstrom)
WOM: Water Organizing Module (Wassereinheit mit Filtern und Wasserpumpe)
Grauwasser: von der Küche, Waschbecken, Dusche, Waschmaschine
Schwarzwasser: von der Toilette
Das autarke Erdschiff (earthship) mit Kojen für kalte Zonen
Kompaktes 1-Zimmer-Erdschiff "Nest", Grundriss, ca. 600 Quadratfuss (ca. 55,7m2) [35]
Mit Kojenformen erhält man doppelt so viel Erdspeicherwände - solche Erdschiffe sind also für die ganz kalten Zonen geeignet. In kalten Zonen (bis minus 40 Grad im Winter) müssen alle Wände aus mit Erde gefüllten Autoreifen bestehen, um eine maximale Wärmespeicherung im Innenraum zu erreichen. Damit das Wasser in den Zisternen nicht gefriert, müssen auch die Zisternen solche Speicherwände haben:Ein Erdschiff wendet alle möglichen Recyclingtechniken an, was Baustoffe anbetrifft, und ist komplett autark:
Erdschiffe mit Kojen für kalte Zonen
3-Zimmer-Erdschiff mit Kojen aus Autoreifen-Erdwänden mit zwei Zisternen an den Seiten und Pflanzenbereich an der Fensterfront [8] - Der Innenausbau eines Erdschiffs (earthship), Schema [9]
3 1/2-Zimmer-Erdschiff mit 2 Badezimmern in Kojenformen für kalte Klimaten, Grundriss [29]
5-Zimmer-Erdschiff mit verschieden grossen Kojen und 2 Badezimmern [31]
-- hinsichtlich Wärme (meterdicke Erdwälle)
-- hinsichtlich elektrischer Energie (Solar- und Windenergie)
-- hinsichtlich Wasser und Abwasser (Blumenbeete klären Waschwasser ("Grauwasser"), eine eigene Bio-Kläranlagen klärt das Klowasser ("Schwarzwasser")) [web01].
Die Wasserzisternen können in der Hinterwand oder in weniger kalten Klimaten auch nebendran angebracht werden.
Dabei wird ein einfaches, nachhaltiges Design angewandt, das auch ohne Architekturstudium realisiert werden kann. Es werden Materialien recyclet, und es werden ursprüngliche Materialien angewandt, die schon die Ureinwohner angewandt haben [web03].
Verputzte Autoreifen-Erdwände im Erdschiff (earthship) von Architekt Reynolds, Schema
Der Aufbau eines Erdschiffs (earthship) mit verputzten Autoreifen-Erdwänden und dem Wassersystem, Schema [6]
Der Bau eines Erdschiffs (earthship) - die Reihenfolge
Video: Bau eines Erdschiffs - Kilaloe Ont (11'11'')
(original: Earthship Construction - Kilaloe Ont)
Video: Earthship Construction - Kilaloe Ont (11'11'')
https://www.youtube.com/watch?v=UE4D8Bu1tpI
Killaloe (Kanada?) - Bau eines Erdschiffs 2001 - Fotoreihe
mit 7000 Autoreifen und Tonnen von Sand (Fotos 39 bis 70)
Killaloe, Bau 01 Autoreifen+ Erdhaufen/Sandhaufen
Killaloe, Bau 02: Autoreifen-Erdwände werden mit etwas Zement stabilisiert
Killaloe, Bau 03: Autoreifen-Erdwände werden mit etwas Zement stabilisiert, Seitenbereich
Killaloe, Bau 04: Autoreifen-Erdwände werden mit etwas Zement stabilisiert, Raumbereich
Killaloe, Bau 05: Autoreifen-Erdwände werden mit etwas Zement stabilisiert, Sicht von oben
Killaloe, Bau 06: Die Autoreifen-Erdwand-Rückwand ist leicht geneigt, Sicht von oben
Killaloe, Bau 07: Schalungsarbeiten im Dachbereich 01
Killaloe, Bau 08: Schalungsarbeiten im Dachbereich 02
Killaloe, Bau 09: Schalungsarbeiten im Dachbereich 03
Killaloe, Bau 10: Schalungsarbeiten im Dachbereich 04
Killaloe, Bau 11: Dacharbeiten 01
Killaloe, Bau 12: Dacharbeiten 02
Killaloe, Bau 13: Dacharbeiten 03 und Frontarbeiten
Killaloe, Bau 14: Dacharbeiten 04
Killaloe, Bau 15: Frontarbeiten 02
Killaloe, Bau 16: Dachkonstruktion und Frontarbeiten 03
Killaloe, Bau 17: Rückwand und Dachkonstruktion sind verputzt 01
Killaloe, Bau 18: Rückwand und Dachkonstruktion sind verputzt 02
Killaloe, Bau 19: Bau der Fensterfront 01
Killaloe, Bau 20: Bau der Fensterfront 02
Killaloe, Bau 21: Bau einer Aludosen-Aussenwand
Killaloe, Bau 22: Die Innenwände werden mit Erde aufgefüllt 01
Killaloe, Bau 23: Die Innenwände werden mit Erde aufgefüllt 02
Killaloe, Bau 24: Die Innenwände werden mit Erde aufgefüllt 03
Killaloe, Bau 25: Innentreppe für das Hochbett
Killaloe, Bau 26: Aluminiumdosenwände für Beete
Killaloe, Bau 27: Blumenbeete mit Aluminiumdosenwänden
Killaloe, Bau 28: Flaschenmuster in einer Innenwand, Sicht von aussen
Killaloe, Bau 29: Flaschenmuster in einer Innenwand, Sicht von innen, leuchtend
Killaloe, Bau 30: Innenwand mit Fenster
Killaloe, Bau 31: Solaranlage - Killaloe, Bau 32: Fensterfront ist fertig
Video: Bau eines Erdschiffs (5'10'')
(original Englisch: Earthship construction)
Video: Bau eines Erdschiffs (Earthship construction - 5'10'')
https://www.youtube.com/watch?v=D3eHAu8E60YErdschiff und Wärmeregulierung: Sonnenseite=Fensterfront: Sonnenenergie im Sommer - Erdwärme im Winter
Im Sommer speichern die Erdwände und der Erdboden die Wärme und wirken wie eine Wärmebatterie. Im Winter geben diese Erdwände und der Erdboden ihre Wärme ab. Aufgrund der thermischen Trägheit von Erde dauert diese Wärmeabstrahlung mehrere Monate lang, so dass bei einer dichten Bauweise ohne Löcher 20 Grad auch im Winter garantiert sind.
Die Wärmeregulierung im Erdschiff mit Sonnenwärme im Sommer und Erdwärme im Winter, Schema
Die Wärmeregulierung im Erdschiff mit Sonnenwärme im Sommer und Erdwärme im Winter, Schema [7]
An der Sonnen-Fensterfront findet die solare Wärmegewinnung statt [web01]. Alle anderen Wände sind meterdicke Erdwälle bzw. mit Autoreifen aufgebaute Erdwände ohne Fenster, die als thermische Speicher wirken, wo die Sonnenwärme des Sommers in den Erdwänden gespeichert wird [web01]. Zivilisationsmüll in den Erdwänden sind aufgeschichtete Autoreifen oder auch andere Elemente. Es werden Autoreifenwände aufgeschichtet und Schicht für Schicht mit Erde "aufgefüllt" [web01] [und am Ende mit Lehmsteinen, Gips oder Beton verputzt].
Im Winter geben diese Erdwände dann ihre Wärme ab, so dass es keine Heizung braucht [web01]. Die Wände bleiben wegen der thermischen Trägheit von Erdschichten ca. 5 Monate lang warm. Das Erdschiff hat auf drei Seiten und am Boden die Eigenschaften wie ein Grubengewächshaus "Walipini".Die Luftzirkulation im Erdschiff
Warme Luft kann über hohe Oberlichter entweichen, die mit einem Seilzug bedient werden. Die nach oben entweichende Luft zieht am Boden kühlere Luft nach [die durch einen Luftkanal von der Schattenseite her kommt], so dass im Sommer im Innenraum immer ein angenehmes, leichtes Lüftchen entsteht [web01].
Erdschiff von Michael Reynolds: Das Schema der Luftzirkulation (Belüftungskreislauf) mit Luftkanal unten von hinten und Luftschacht oben vorne [4]
Oder mit Oberlicht:
Luftzirkulation in einem Erdschiff (earthship) mit Oberlicht, Schema mit Luftkanal und Luftsog durch das Oberlicht [10]
Das Erdschiff im Winter
Gestaffeltes Doppel-Erdschiff im Winter kaum sichtbar [20]
Ein Erdschiff braucht im Winter KEINE Heizung, weil die meterdicken Erdwände monatelang Wärme abstrahlen [wegen der thermischen Trägheit von Erdschichten - wie in einem Grubengewächshaus]. Die Innenräume sind auf der von meterdicken Wänden umgebenen Schattenseite, wo es immer warm bleibt [web01]. Ausserdem steht die Sonne im Winter tiefer und scheint dann viel weiter ins Haus hinein als im Sommer
Die Oberlichter kann man geschlossen halten, oder geöffnet erzeugen sie einen leichten Luftstrom, so dass die durch die Erdwärme erwärmte Luft entweicht [web01].
Feuchtprobleme im Winter bei tieferen Temperaturen können mit einer mechanischen Lüftung mit Wärmerückgewinnung behoben werden [web01].
Erdschiff und Wasserkreislauf: Regenwasser sammeln - Trinkwasser, Spülwasser, Giesswasser, Toilettenwasser, Klärgrube und Reinigung durch Pflanzenbeete
Auf der riesigen, hoch angelegten Dachfläche wird Regenwasser, Schneewasser, Tauwasser und Kondensationswasser gesammelt, durch einen Kiesfilter geleitet und auf der Schattenseite in seitlichen oder unterirdischen Zisternen gespeichert - also im Bereich der Innenräume. Das Wasser durchfliesst dann die Wasseraufbereitungsanlage (Water Organization Module - WOM) mit Gleichstrompumpe und Filtern. Nur das Trinkwasser durchläuft alle Filterstufen. Das Trinkwasser erhält eigene Rohranschlüsse und jedes Waschbecken hat einen eigenen Wasserhahn für Trinkwasser. Die Wasserpumpe und ein Druckbehälter organisieren einen Standardwasserdruck [web01].
Jeder Tropfen Wasser wird bis zu viermal verwendet, so dass auch in Trockengebieten fast ohne Niederschlag eine autarke Wasserversorgung möglich wird [web01].
Innenausbau eines Erdschiffs mit Wasserkreislauf, Schema mit Sicht von hinten mit Grauwasser und Schwarzwasser [11]
Der Wasserkreislauf im Erdschiff (earthship) von Architekt Reynolds, Schema [5]
Das Regenwasser wird verwendet:
1) als Trinkwasser, Spülwasser, Duschwasser, Waschmaschinenwasser
2) als Giesswasser (Grauwasser) für bis zu 1,5m tiefe Pflanzenbeete (Grauwasser-Pflanzenbeete), wo das Wasser gesäubert und am Ende gefiltert wird
3) das im Pflanzenbeet aufbereitete Wasser ist Spülwasser für die Toilettenspülung
4) das Toilettenwasser (mit Fäkalien belastete "Schwarzwasser") kommt in eine isolierte, solarbeheizte Mehrkammer-Klärgrube, wird dort von anaeroben Bakterien zersetzt und durch eine Pflanzenkläranlage gereinigt. Die weitere Verwendung als Bewässerungswasser filtert die letzten Verunreinigungen heraus [web01].
Komposttoiletten erwiesen sich als nicht so erfolgreich [web01].
In kalten Zonen können Probleme mit Tauwasser entstehen, so dass Anpassungen erforderlich werden [web01].
Erdschiff und Strom: Photovoltaik und kleine Windräder
Die Solaranlage wird an der Sonnenseite über der Fensterfront angebracht. Die Stromspeicherung erfolgt in Batterien (Power Organizing Module - POM). Pumpen, Kühlschrank und einige Lichter sind Gleichstrom, so dass ein Wechselrichterausfall keinen Schaden anrichten kann. Für alle übrigen Anwendungen wird der Strom in Wechselstorm umgewandelt: Computer, Waschmaschine, Computeranbindung [web01].
Während längeren bewölkten Wetterperioden muss Brauchwasser mit Holzofen oder Gastherme erwärmt werden [web01].
Erdschiffe als grosse Halle in gemässigten Gebieten
In mässig kühlen Gebieten reichen eine aufgeschüttete Wärmespeicher-Rückwand und zwei aufgeschüttete Wärmespeicher-Seitenwände aus, so dass eine grosse, rechteckige Halle entsteht:
2-Zimmer-Erdschiff als rechteckige Halle mit Zwischenwänden unterteilt, Grundriss 1 [24]
2-Zimmer-Erdschiff als rechteckige Halle mit Zwischenwänden unterteilt, Grundriss 2, ca. 800 Quadratfuss (ca. 74,3m2) [37]
3-Zimmer-Erdschiff als rechteckige Halle mit Zwischenwänden unterteilt, Grundriss, ca. 1000 Quadratfuss (ca. 92,9m2) [38]
4-Zimmer-Erdschiff als rechteckige Halle mit Zwischenwänden unterteilt, Grundriss [25]
3-Zimmer-Erdschiff mit rechteckiger Halle und offener Seitenwand (open end) [26]
4-Zimmer-Erdschiff mit 2 Badezimmern in einer rechteckigen Halle mit offener Seitenwand (open end), Grundriss [28]
Erdschiff-Doppelhaus mit zwei 2-Zimmer-Wohnungen, Grundriss [27]
3-Zimmer-Erdschiff mit Fitnessstudio und Garage, rechteckige Halle, Grundriss [30]
Mehrere Erdschiffe am Hang gestaffelt
Man kann mit den Erdschiffen ganze Hänge bebauen, die insgesamt eine 0-Energie-Bilanz haben, oder man kann einen Teil eines Erdschiffs nach oben verlegen:
Erdschiffe in tropischen Gebieten mit Reifen-Erdwänden ohne Erdaufschüttung
5-Zimmer-Erdschiff auf zwei Ebenen gestaffelt, Grundriss
5-Zimmer-Erdschiff auf zwei Ebenen gestaffelt, Zeichnung und Grundriss [33,34]
3- und 4-Zimmer-Doppelerdschiff mit rechteckigen Hallen auf 2 Ebenen gestaffelt mit 2 Garagen [36]
In tropischen Gebieten werden die Erdschiffe vor allem zur Kühlung eingesetzt. Dafür reichen die dicken Wände mit Autoreifen und Erde aus.. Die Erdaufschüttung oder das "Versenken" in einem Hang sind nicht notwendig:
Erdschiff mit Kuppelform und Oberlicht [19] - Erdschiff in Haiti [21]
Erdschiff auf Hawaii mit Dreifachkuppel, Aussenansicht und Grundriss [22]
Erdschiff auf Hawaii mit Dreifachkuppel, Querschnitt [23]
Erdschiff in Afrika [15]
Weitere Elemente: Aludosen und farbige Flaschen in Zwischenwänden
Man kann Aludosen und Flaschen als Wandmaterial für Zwischenwände einsetzen. Die Flaschen ergeben dann farbige Lichteffekte.
Aludosen in Zwischenwänden in einem Erdschiff, Spanien [12] - Flaschenrosette in einer Zwischenwand eines Erdschiffs, Spanien [13] - Innenwand mit Flaschenmuster einer Spirale in Blau-Weiss [16] - Innenwand mit Flaschenmuster in Weiss, Blau, Grün und Gelb [17]
Fenster mit Flaschenrahmen [18] -
Links
Erdschiff in Brighton: https://landscapeisdonovan2.wordpress.com/earthship-brighton-visit/
Buch: Sidewall
http://www.darfieldearthship.com/sidewall-adventures-sale/
https://www.darfieldearthship.com/page/3/
https://www.google.de/search?q=Sidewall+Adventures.+The+Darfield+Earthship+Construction+Story&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=qJKEK32DpIH0uM%253A%252C8ioJxYBqMARKgM%252C_&usg=AI4_-kT0NqcSMDIuDX72pUeacPft2FcKPg&sa=X&ved=2ahUKEwjq3uHeoeTeAhUCj1kKHShGCv4Q9QEwCnoECAUQBA#imgrc=_
