Windtürme, auch als Badgir (persisches Wort für „Windfänger“) bekannt, sind eine passive Form der natürlichen Belüftung und Kühlung, die in den heißen und trockenen Regionen des Nahen Ostens und Nordafrikas entwickelt wurde. Diese architektonischen Strukturen nutzen die natürlichen Windströmungen, um Luft in Gebäude zu leiten und überflüssige Hitze abzuführen – eine Lösung, die vollkommen ohne elektrische Energie auskommt. Sie sind ein beeindruckendes Beispiel für nachhaltige Architektur, die schon seit Jahrhunderten existiert und bis heute in modernen ökologischen Baukonzepten eingesetzt wird.
Ursprung und Bedeutung in der Architekturgeschichte
Die Geschichte der Windtürme reicht viele Jahrhunderte zurück und lässt sich auf die Zivilisationen des antiken Iran (Persien) und Ägypten zurückführen. Diese Regionen sind für ihr heißes Klima bekannt, in dem angenehme Innenraumtemperaturen schwer zu erreichen sind. Traditionelle Bauweisen mussten daher auf passive Methoden setzen, um die Räume der Häuser kühl und bewohnbar zu halten.
Windtürme wurden als architektonisches Element in Gebäuden integriert und sind in verschiedenen Ausführungen zu finden – von einfachen, die nur aus einer Richtung Wind einfangen, bis hin zu komplexeren, mehrkanaligen Systemen, die je nach Windrichtung Luft aus verschiedenen Himmelsrichtungen einleiten können. Neben der ästhetischen Wirkung war die primäre Funktion dieser Türme die passive Kühlung und Belüftung.
Prinzipien der passiven Windturm-Kühlung
Windtürme nutzten natürliche Luftströme und Temperaturunterschiede, um ohne den Einsatz von Energiequellen wie Strom oder fossilen Brennstoffen eine angenehme Raumtemperatur zu erzeugen.
1. Einsatz von Windströmungen
Der Windturm ist so konstruiert, dass er den Wind einfängt und in das Gebäude leitet. In der Regel hat der Turm an seiner Spitze Öffnungen in mehrere Richtungen, um sicherzustellen, dass er Wind von allen Seiten einfangen kann. Sobald der Wind in den Turm strömt, wird er nach unten in das Innere des Gebäudes geleitet.
2. Luftzirkulation durch Druckunterschiede
Das System nutzt Druckunterschiede, um eine natürliche Zirkulation der Luft zu erzeugen. Warme Luft ist leichter als kalte Luft, daher steigt die warme Luft nach oben, während kühlere Luft nach unten strömt. Der Windturm fungiert als ein Kanal, durch den warme Luft entweichen kann. Diese aufsteigende Luftbewegung sorgt dafür, dass kühlere Außenluft von unten nachströmt, was zu einem kontinuierlichen Luftaustausch führt.
3. Verdunstungskühlung
Zusätzlich zur reinen Luftzirkulation kann ein Windturm auch auf Verdunstungskühlung setzen. Dabei wird Wasser in den Lüftungskanal eingeleitet. Verdunstung kühlt die Luft, da sie Energie in Form von Wärme aufnimmt, was dazu führt, dass die Luft kühler wird, bevor sie in das Gebäude gelangt. Dieser Effekt wird besonders in trockenen Klimazonen verstärkt, wo die Verdunstung effizienter arbeitet.
Aufbau und Funktionsweise
Der klassische Windturm besteht aus mehreren vertikalen Kanälen, die in das Bauwerk integriert sind. Diese Kanäle erstrecken sich vom Dach des Gebäudes bis hinunter in die Wohnräume und ermöglichen es, den Luftstrom effektiv zu regulieren.
Luftkanäle und Windsteuerung
Die vertikalen Luftkanäle eines Windturms sind so konzipiert, dass sie je nach Windrichtung geöffnet oder geschlossen werden können, was eine flexible Steuerung des Luftstroms ermöglicht. Wenn der Wind aus einer bestimmten Richtung weht, wird der entsprechende Kanal geöffnet, um den Wind in das Gebäude zu leiten. Gleichzeitig können Kanäle, die in windabgewandter Richtung liegen, geschlossen werden, um den Luftstrom zu lenken und eine optimale Zirkulation zu gewährleisten.
Temperatursenkung um bis zu 12 °C
Durch den Einsatz eines Badgir kann die Innentemperatur eines Gebäudes im Vergleich zur Außentemperatur um bis zu 12 °C gesenkt werden. Diese deutliche Reduzierung macht den Aufenthalt im Inneren des Gebäudes auch während der heißesten Sommermonate komfortabler, ohne auf stromintensive Klimatisierungstechnologien zurückgreifen zu müssen.
Windturm-Kühlung von Lagerräumen und Wasserreservoirs
Neben Wohngebäuden kommen Badgir auch in Lagern und Wasserreservoirs zum Einsatz. Dies ist besonders in den Sommermonaten von Vorteil, wenn die Außentemperaturen extrem hoch sind, da der Badgir dafür sorgt, dass die gelagerten Güter oder Wasser bei niedrigen Temperaturen bleiben.
