Fisch und Ei

Nachhaltigkeit ist zum Modewort geworden – fast ein Lückenfüller in modern klingenden Argumentationsketten.

Dabei gibt es naturnahe Wirtschaftszweige, die schon seit Jahrhunderten nachhaltig agieren: Die Forstwirtschaft zum Beispiel.

Naturnähe ist deshalb eine zwingende Notwendigkeit, wenn von Nachhaltigkeit die Rede ist. Wie eng die Verbindung zwischen Natur und Nachhaltigkeit sein kann, zeigt das „Haus am Strom“ in Untergriesbach. Doppeldeutig im Namen, liegt das vom Landkreis Passau als Bauherr gebaute Haus an der vorbeiströmenden Donau und zugleich auch auf dem Gelände eines Kraftwerkes in Jochenstein unweit von Passau.

Es dient als Zentrum für nachhaltiges Wirtschaften und zeigt beispielhaft mit seiner Wassererlebniswelt eine Harmonisierung von Ökologie, Ökonomie und Sozialem.

Schon der architektonische Entwurf des Gebäudeensembles orientierte sich an der umgebenden Natur, deren Funktion und Formgebungen.

Für Architekt Dipl.-Ing. Eckard Wolf aus Potsdam waren es die beiden ursprünglichen Formen Fisch und Ei, die dem Haus am Strom die Gestalt seiner zwei Baukörper verleihen. Einerseits asymmetrisch, ohne erkennbare Ordnung geformt, andererseits regelmäßig, fast idealtypisch.

Das Tragwerk des fischförmigen Ausstellungsgebäudes verläuft von Nord nach Süd. Dabei wandelt es sich von einer ebenen in eine gebogene Fläche, um in einer frei gebogenen, komplexen Form zu enden.

Mit dieser naturnahen Formgebung sind zugleich unterschiedliche geometrische Probleme verbunden. Die Umsetzung erfolgte neben konventionellen konstruktiven Mitteln vor allem mit dem Ansatz, „aus wenigen einfachen Parametern eine komplexe Form aufzubauen“, so Dipl.-Ing. Wolf. Dabei bediente man sich eines „neuen“ Elementes: Der Brettwerkschale.

„Der Aufbau eines Tragwerkes aus einer ununterbrochenen Reihe paralleler Bögen aus kurzen Brettstücken erlaubt ein komplexes Raumtragwerk auf der Basis einfachster Bauelemente“, erläutert Dipl.-Ing Eckard Wolf die Brettwerkschale.

Um dann geometrische Formen zu bilden, sind nur wenige einfache Parameter notwendig: In Querrichtung weist die Schale einen immergleichen Radius auf; Auflagerpunkte in unterschiedlicher Höhe und dynamisch veränderte Abstände der gegenüberliegenden Auflagerpunkte führen zur formgebenden Gestaltung.

Gerade für den südlichen Rand mit seinen maximalen Freiheitsgraden erforderte dies eine klare planerische Definition.

Zwischen den Hauptstützen finden sich Feldbereiche in Abständen von 5 Metern. Die Schale selbst hat aus brandschutztechnischen Gründen eine Dicke von 12 cm, 9 cm wären statisch ausreichend gewesen.

Fast 9 Meter beträgt der Krümmungsradius, wobei der Kreismittelpunkt auf einer freien Linie entlang der Gebäudelängsrichtung wandert. Immergleiche, einzelne Bretter in 120 x 12 x 2,8 cm werden übergreifend zu einer Schale vernagelt. Alle Nagelverbindungen wirken dabei mehrschnittig.

Eine Druckstrebenkonstruktion aus gleichförmigen, vorgefertigten Elementen für das Tragwerk ermöglichte die Herstellung jeder beliebigen Winkelstellung bei kontinuierlicher Kraftableitung.

Nicht weniger komplex, aber in seiner Grundstruktur achsensymmetrisch und regelmäßig ist das Ei als zweites formgebendes Element.

Auch hier galt es, eine entsprechende Konstruktion zu finden, die sowohl aus ökologischer wie auch ökonomischer Sicht realisierbar ist.

Nach unterschiedlichsten Überlegungen entschloss man sich für die Umsetzung mittels einer Holztafelschale.

Aus diesem Grund wurde die Eiform des Vortragssaales als polyedrischer Baukörper aus 190 ebenen Tafelelementen zusammengesetzt.

Nur die beiden symmetrisch gegenüberliegenden Tafelelemente sind dabei gleich. Mit Ausnahme der dreieckigen Polflächen sind alle anderen Tafeln trapezförmig und erfüllen sowohl bauphysikalische wie auch statische Aufgaben.

Durch die beidseitige Beplankung mit 18 mm starken OSB-Platten bilden die umlaufenden Hölzer in 80 x 160 mm verwindungssteife Hohlkästen, die zusätzlich noch die Wärmedämmung aufnehmen können. Trapezförmige Schubleisten passte man bauseits zwischen den Elementen an. Speziell entwickelte Unterlagteile machten die Verschraubung der Tafelelemente untereinander unabhängig von den jeweiligen Winkelstellungen möglich.

Zur Optimierung des Neubaus nutzte der Planer die Ökobilanzierung einzelner Materialien in definierten Bauteilen.

Zunächst wurden die Materialien der einzelnen Bauteile im Zusammenhang bewertet. Grundlage hierzu bildeten die Prozesskettenanalyse, die sich mit den Herstellungsprozessen beschäftigt; der kumulierte Primärenergieaufwand innerhalb eines Lebenszyklus und die kumulierten CO2-Emissionen der beteiligten Energieträger.

So kann durch den Austausch von Materialien innerhalb des Gesamtaufbaus die Ökobilanz eines Bauteils optimiert werden. Natürlich spielte auch der Kostenfaktor eine wenn auch zweitrangige Rolle. Zudem wurden nach gleicher Methode auch einzelne Materialien untersucht.

So kam es bei der Deckung der fischförmigen Ausstellungshalle zur Verwendung von Kupfer. Außer Zink lagen die beiden anderen ausgesuchten Metalle – Aluminium und rezykliertes Aluminium – mit der realisierten Kupferdeckung etwa gleich.

Für die Dach-/Fassadenbekleidung des eiförmigen Vortragssaales entschied man sich hinsichtlich der Abdichtung für eine Kunststoff-Dach- und Dichtungsbahn. Die Wahl fiel dabei auf Evalon® von alwitra.

Diese seit Jahrzehnten bewährte Kunststoffbahn ist für einlagige Abdichtungen bei allen Flachdachbauweisen und Verlegearten geeignet.

Sie verfügt über besondere, produktspezifische Eigenschaften aufgrund der Hochpolymerlegierung aus Ethylen-Vinyl-Acetat-Terpolymer (EVA) und Polyvinylchlorid (PVC).

Als homogene und weich elastische Bahn enthält sie einen besonders hohen Anteil an hochpolymeren Feststoffen, die auf Dauer unverändert erhalten bleiben. Dies führt zu gleich bleibenden Eigenschaften und einer enorm hohen Lebensdauer.

Durch das ausgewogene Verhältnis von Festigkeit und Dehnung ist sie als homogene Dachbahn thermisch und mechanisch hoch belastbar. Gleichzeitig ist sie gegen schädigende Strahlung sowie chemische Umweltbelastungen stabil und benötigt keinen zusätzlichen Oberflächenschutz.

Als weitere Materialien kamen in der Hohlkasten-Konstruktion raumseitig eine PE-Folie als Dampfsperre und Mineralwolle als Wärmedämmung zum Einsatz.

Mit dem Zentrum für Nachhaltigkeit ist es Bauherr und Architekt gelungen, Form und Funktion des Haus am Strom nahezu deckungsgleich zu gestalten.

Neben rein gestalterischen Fragen über konstruktive Einzellösungen, die reproduzierbar auch in die industrielle Vorfertigung einfließen könnten, zeigt man auf, dass Nachhaltigkeit ein umfassendes, netzwerkartiges Themengebiet ist.

Zugleich wird Wasser als eines der Urelemente in den unterschiedlichsten Spielarten erlebbar gemacht, „Fisch“ und „Ei“ bilden dazu ebenso erlebbare Raumkonzepte.

Weitere Informationen

Kunststoff-Dach-

und Dichtungsbahn bba 522

Architekt: Dipl.-Ing. Eckard Wolf, Potsdam