Das Büro des Architekten, der mit lebenden Pflanzen baut, liegt im sechsten Stock eines puristischen Stuttgarter Universitätsgebäudes – ein quaderförmiges Hochhaus, das offenbar funktional denkende Kollegen geplant haben. Obgleich Ferdinand Ludwig das einstige architektonische Ideal "harte Kanten und klare Formen" in seinen Entwürfen nicht wirklich bedient, fühle er sich im Institutsgebäude sehr wohl. Seine Projekte hätten sogar teilweise ganz bewusst eine exakte, geometrische Grundform, um den Verwilderungsprozess sichtbar zu machen. Zu seinen Werken zählen zum Beispiel Stege und Türme, deren tragende Elemente lebendige Weiden sind oder ein Kubus gewachsen aus Platanen. Getrost kann man ihn als Pionier der so genannten Baubotanik bezeichnen. Eine leicht fabelhaft anmutende Disziplin, die er zwar nicht vollkommen neu erschuf, aber zumindest in den Fokus der modernen Architektur rückte. Diese Leistung gehe jedoch nicht allein auf ihn zurück, betont Ludwig gleich zu Beginn: "Es war und ist eine Teamleistung." Sehr wichtig sei ihm das. "Dieser Umstand liegt insbesondere an der Breite des Fachs: Biologie, Stadtplanung, Landschaftsarchitektur, Statik, Ökologie." Als Mittelsmann oder Ideengeber sieht er sich.

Sein Einfall war es, die Palette der herkömmlichen Baumaterialien, wie etwa Beton, Stahl oder Holz, um lebendige Pflanzen zu erweitern. Dadurch hat er das Aussehen möglicher Konstruktionen vervielfältigt: "Die Natur bringt eine Fülle von Formen hervor, die manch einen konservativen Architekten zu Verzweiflung treiben würde." Nicht so den erfolgreichen Jungarchitekten. Für ihn ist das sogar erstrebenswert. "Das wirklich Tolle daran ist, dass man ein Gebäude baut, bei dem man nicht weiß, wie es in ein paar Jahren aussehen wird." Denn offensichtlich verharrt ein baubotanisches Werk niemals in einem endgültigen Zustand. Man könne zehnmal das gleiche konstruieren, und nach einer gewissen Zeit hätte man lauter unterschiedliche Bauwerke.

Baubotaniker Ferdinand Ludwig
© Martin Storz
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Der Baubotaniker Ferdinand Ludwig von der Universität Stuttgart ist einer der beiden Ausgezeichneten, die den "Preis für mutige Forschung" 2016 des Landes Baden-Württemberg erhalten.

Die ästhetische Komponente ist in der Baubotanik aber nur ein Aspekt: Holz etwa weist bei relativ geringem Gewicht eine hohe Stabilität auf. Als totes Material kann es aber nicht auf wechselnde Bedingungen reagieren, als lebender Baum hingegen schon. Dieser verstärkt beanspruchte Stellen oder repariert zerstörte Bereiche. Dabei muss man aber offenkundig beachten, dass Pflanzen sich ständig verändern und mitunter absterben. "Man kann nur eine Startkonfiguration vorgeben, und wenn man klug an die Sache herangeht, deckt sich schließlich das Ergebnis mit der Zielsetzung." Die Grenzen des Wachstums seien knallhart, mit Bedacht müsse man also die Pflanzen lenken.

Neue Disziplin entwickelt

Wenn Ludwig über seine Arbeit referiert, dann mit der Selbstverständlichkeit eines alten Hasen. Dabei ist er erst 36 Jahre alt. Für einen, der quasi eine neue Disziplin entwickelte, ist das ein zartes Alter. Und auch die Liste seiner Auszeichnungen ist bereits ungewöhnlich lang. "Es war über viele Jahre mein Geschäftsmodell", erklärt er. "Meine Forschung habe ich fast ausschließlich über Preisgelder und Stipendien finanziert." Das hat offensichtlich gut funktioniert; vermutlich hat er einen Zeitgeist getroffen – einen, den er sehr früh wahrgenommen hat: die Fusion von Gebäude und Natur. Heutzutage liegt das voll im Trend. Doch als Ludwig während seines Architekturstudiums die Weichen dafür stellte, sah das noch vollkommen anders aus: "An den heutigen Punkt zu gelangen, war harte Arbeit."

Der Baubotaniker erinnert sich, dass die Mehrheit der Kollegen ihn nicht ernst nahm: "Das Thema wurde belächelt", so Ludwig. "Hippiekram" oder "Kindergartenzeugs" – solche Dinge musste er sich anhören, damals, als er in einer Projektarbeit einen Steg mit stählernem Handlauf plante, getragen von lebenden Weidenbäumen. "An der Universität, dachte niemand daran, einen geeigneten Platz für dieses Experiment bereitzustellen. Befreundete Künstler boten mir schließlich die Möglichkeit an, auf ihrem Grundstück einen baubotanischen Steg zu bauen." Deshalb steht diese Brücke mitten auf einer Wiese im ländlichen Raum. Es war sein erstes baubotanisches Konstrukt. Bereits damit habe er es geschafft, die Baubotanik auf die Bühne der internationalen Architekturszene zu hieven. "Jetzt war die Disziplin plötzlich nicht mehr nur in der Ökonische." 2005 war das. "Die Debatte hatte begonnen."

"An diesem Punkt dachte ich, da ist mehr möglich. Man muss damit größer bauen können. Man muss damit in der Stadt bauen können." Ehrgeizige Pläne, doch funktionierte damals vieles nicht: Die Bäume wuchsen ungleichmäßig, manche starben ab. Aber genau das motivierte Ludwig, dranzubleiben und die Disziplin auf ein wissenschaftliches Fundament zu stellen. "Es war gewissermaßen der Startschuss für meine Promotion." Fast fünf Jahre lang beobachtete Ludwig, wie bestimmte Bäume wachsen, wie sie "ticken". Daraus leitete er Konstruktionsregeln ab, lotete die Grenzen aus und entwickelte neuartige Methoden, beispielsweise Verwachsungstechniken. So wurde er zum Experten in einer ganz bestimmten Nische der Botanik. "Mitunter war ich mir nicht mehr sicher, ob ich wieder in die Architektur zurückfinden werde. Ich hatte mich sehr weit davon entfernt."

Baubotanische Straße für Stuttgart
© Ferdinand Ludwig, Daniel Schönle, Moritz Bellers / LUBW (Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg)
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Vorschlag für einen baubotanischen Straßentypus in Stuttgart. Forschungsprogramm KLIMOPASS (LUBW). Entwurf: Ferdinand Ludwig, Daniel Schönle, Moritz Bellers

Die Botanik als Stützpfeiler

Rückblickend mache es natürlich Sinn, dass er die Pflanzen so detailreich studierte. Man muss deren biomechanischen Grundlagen kennen, um damit tragende Strukturen zu konstruieren. Man muss über ihr Wachstumsverhalten Bescheid wissen, um mit Hilfe statistischer Methoden der vielen Unwägbarkeiten Herr zu werden. All die Erkenntnisse, die Ludwig während seines intensiven Ausflugs in die Botanik gewann, fließen nun in die Konstruktionsplanung mit ein. Nur so konnte am Ende tatsächlich ein nutzbares Gebäude entstehen. Denn genau das sei letztlich das Ziel seiner Doktorarbeit gewesen: "Die theoretischen Überlegungen sollten in einen realen Entwurf münden."

Und irgendwann stand da tatsächlich ein Turm – gebaut oder genauer gewachsen aus Weiden. Das Konzept dabei ist folgendermaßen: Ein Gerüst aus Metall dient als Skelett, auf welchem über die gesamte Höhe verteilt Kübel mit Weidenpflanzen verankert sind. Die Stämme und Äste brachte Ludwig gezielt dazu, miteinander und mit bestimmten Metallstrukturen zu verwachsen – derart, dass irgendwann das tragende Stahlgerüst überflüssig wird. Starben Weidenbäume ab, tauschte er sie gegen neue aus. Somit ist das Gebäude auch jetzt noch in der Entwicklung und bedarf intensiver Pflege und Überwachung.

Ist diese Art der Architektur also finanziell gesehen im Nachteil gegenüber herkömmlichen Bautechniken? Es komme immer darauf an, wie man das sehe, so Ludwig. "Klar, bislang haben wir nur demonstriert, was die Natur in der Architektur leisten kann. Aus der monetären Perspektive heraus lohnt sich das noch nicht." Dann kramt Ludwig ein Bild einer "lebenden" Wurzelbrücke aus dem indischen Regenwald hervor. Sogleich wird klar, dass die Menschen eine "normale" Brücke nicht hätten bezahlen können. Und nicht nur das: "In diesem konkreten Fall wäre es gar nicht möglich, eine künstliche zu bauen." Der Fluss würde das Fundament mitreißen. Das Wurzelgeflecht festigt das Ufer und sorgt dafür, dass die Konstruktion während der Regenzeit nicht weggeschwemmt wird.

Schutz auch der Natur

"Das ist für mich ein perfektes Beispiel für nachhaltiges Bauen", schwärmt Ludwig fasziniert: "Die Brücke nützt nicht nur den Menschen, sondern sie stabilisiert gleichzeitig auch das Ökosystem." Er wolle diesen eigentlich ganz alten Ansatz in der heutigen Zeit anwenden – und ihn insbesondere auch in ein energetisch-klimatisches Konzept einbinden. "Ein Haus soll nicht nur nach außen als Baum erscheinen, sondern klimatechnisch auch wie einer agieren." Damit wäre sowohl im Inneren als auch in der nahen Umgebung für ein angenehmes Mikroklima gesorgt. Ludwig hat mit seinem Partner Daniel Schönle den Entwurf eines solchen Gebäude bereits ausgearbeitet: ein Museum mit 10 000 Quadratmeter Fläche, dessen Glasfassade mit Bäumen verzahnt ist. Nach innen wirke die Verschattungs- und Verdunstungskühlung der Pflanzen und nach außen reflektierten sie kaum Wärmeabstrahlung. "Bäume sind gewissermaßen die billigsten Klimaanlagen, die wir zur Verfügung haben."

Deshalb ist seine Vision für eine moderne Stadtplanung, die Trennung von Gebäude und Natur aufzuheben. "Traditionell lernen angehende Architekten, dass es einen Schwarz- und einen Grünplan gibt – also einen für Gebäude und einen für Grünflächen." Wenn es nach Ludwig ginge, wäre diese Unterscheidung schon längst abgeschafft. Es ergebe keinen Sinn, die Natur aus der Architektur auszuschließen. Und sobald Gebäude zumindest teilweise aus Pflanzen bestünden, bräuchte man Grünflächen nicht mehr in diesem Ausmaß. Als Konsequenz stünde dann sogar deutlich mehr Bauland zur Verfügung. "In einer solchen Stadt sind die Bewohner gesünder, die Umwelt weniger belastet, und finanziell betrachtet würde sich das am Ende auszahlen." Davon ist Ludwig überzeugt und auch davon, dass die Metropolen der Zukunft immer mehr in diese Richtung gestaltet werden würden.

Baubotanischer Turm der Universität Stuttgart
© Ferdinand Ludwig, Cornelius Hackenbracht / Universität Stuttgart
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Das ist die erste Umsetzung eines baubotanischen Turms an der Universität Stuttgart: die Verknüpfung von belebter und unbelebter Materie.

Es sind solche Visionen, die den Baubotaniker antreiben und ihn die vielen Widerstände und Rückschläge vergessen lassen. Seine Hartnäckigkeit und die daraus resultierenden Erfolge würdigte am 5. Dezember 2016 auch das Bundesland Baden-Württemberg: Er teilt sich die Auszeichnung, welche "Spektrum der Wissenschaft" als Medienpartner unterstützt, mit dem Physiker und Zellbiologen Erik Schäffer. Ob er sich selbst denn als mutig betrachte? "Ja sicher, aber nicht nur mich", betont Ludwig. Insbesondere der Mut anderer sei enorm wichtig für den Erfolg seiner Forschung. Sein Betreuer und Mentor, Professor Gerd de Bruyn, habe ihm zum Beispiel die nötigen Freiheiten eingeräumt, den Mut besessen, ihn einfach machen zu lassen. Er habe in Kauf genommen, dass Ludwigs Projekte scheitern könnten. Genau diese Einstellung möchte der Baubotaniker nun auch gegenüber seinen Studenten an den Tag legen: "Ein Forscher muss die bisherigen Pfade verlassen dürfen. Genau diejenigen Personen, die neue Ufer erspähen, möchte ich identifizieren und ihnen den Freiraum geben, sich auf den Weg zu machen – mit dem Risiko, dass ein paar Schiffbruch erleiden werden." Gleichwohl wird ganz bestimmt manch ein Reisender – so wie auch er – erfolgreich sein und neue Gebiete erschließen.