Reise durchs Klima

Das Klima und der Klimawandel als brennende Themen unserer Zeit stehen im Mittelpunkt der rund 12 000 m² großen Schau „Klimahaus® Bremerhaven 8° Ost“, die im neuen Bremerhavener Stadtteil „Havenwelten“ entstanden ist. Eine weitläufige Brachfläche, zwischen dem alten Hafen und dem Deich der Außenweser in Bremerhaven gelegen, wird durch diesen Besuchermagneten neu belebt. Aus der ursprünglichen Idee eines Großaquariums war schließlich die Wissens- und Erlebniswelt des Klimahauses erwachsen, in dem Daten, Fakten und Phänomene zu den Themen Klima und Klimaschutz spannend präsentiert werden.

Hauptattraktion ist die „Reise“, die über neun Stationen durch die wichtigsten Klimazonen der Erde führt, immer entlang des 8. Längengrades, von Bremerhaven über eine Schweizer Alp, Sardinien, Niger, Samoa, Alaska und eine Hallig in der Nordsee zurück zum Ausgangspunkt. Auf 5 000 m² durchwandert man vielfältige Klimazonen und trifft dort Menschen, deren Alltag stark durch das jeweils vorherrschende Klima bestimmt wird. Buchstäblich hautnah können die Besucher dort in wirklichkeitsnah oder künstlerisch gestalteten Kulissen die frische Kühle der Schweizer Alpen, die Gluthitze der nordafrikanischen Sahelzone, die brütende Feuchtigkeit des westafrikanischen Regenwaldes oder die Eiseskälte der Antarktis spüren. Weitere Themenbereiche sind die Erlebniswelten „Elemente“ mit Wasser, Feuer, Erde und Luft sowie die Perspektiven und Chancen, die mit dem Klimawandel und der Beeinflussung durch den Menschen verbunden sind.

Das Klimahaus steht als horizontal gelagerte, organische Form vor dem Hochhaus „Sail City“. Passend zu ihrer Bestimmung erinnert der amorphe, 30 m hohe Baukörper des Bremer Architekten Thomas Klumpp an ein gelandetes Raumschiff oder auch an eine zu Boden geglittene weiße Wolke. Das Gebäude ist in zwei Körper bzw. Teile getrennt. Den Innenkörper, erstellt in Beton und Trockenbau von Rexhepaj Akustik- und Trockenbau, Bünde, umschließt ein äußerer Körper, eine Hülle aus Glas mit Aluminiumdach. Er besteht aus einer 1 200 t schweren Stahlkonstruktion als Fassadenträger, die Elemente aus dem Schiffbau aufgreift. Die Dachhaut ist in Stahltrapezblech mit Aluminiumdachhaut ausgebildet, gedämmt als Warmdach. Keine Glasscheibe der 10 000 m² großen, sanft geschwungenen Außenhülle gleicht der anderen.

Die Außenwände des Innenkörpers bestehen aus Metallständerwänden, beplankt mit zementgebundenen Bauplatten und einem mineralischen Wärmedämmverbundsystem. Die nichttragenden Zwischenwände wurden aus Aquapanel Cement Board Indoor von Knauf Perlite und GK-Platten hergestellt. Der gesamte Innenraum des Klimahauses umfasst 160 400 m³.

Im Sinne einer umweltschonenden Energienutzung werden unter anderem die Zirkulation der Innenluft und die Sonneneinstrahlung zur Belüftung und Klimatisierung des Gebäudes genutzt. Grundsätzlich setzt der Betreiber mit Hilfe eines Spezialunternehmens aus München darauf, das Wärme- oder Kälteempfinden des Menschen zu nutzen und so z. B. mit der entsprechenden Luftfeuchtigkeit und Raumtemperatur zu arbeiten, anstatt aufwendig Warm-, Frisch- oder Kaltluft in das Gebäude zu pumpen. Die Wärmeenergie wird vollständig aus regenerativen Energieressourcen bzw. über Kraftwärmekoppelung (Fernwärme aus Müllheizkraftwerk) gedeckt sowie über Energiepfähle und Abwärme der Kälteerzeugung. Letztere erfolgt etwa zur Hälfte aus regenerativen Ressourcen (450 Energiepfähle, freie Rückkühlung über Rückkühlwerke, Absorptionskälte auf Fernwärmebasis).

Der Innenkörper des Gesamtgebäudes war in der Bauphase für mindestens ein Jahr den Einflüssen von Witterung und Windlasten ausgesetzt, bevor die Außenkonstruktion aus Glas und Aluminium als Schutzhaut fertig gestellt werden konnte. Durch den Standort des Objektes im alten Hafen an der Küste sind hier besondere klimatische Bedingungen zu berücksichtigen wie Windstärken, Luftfeuchtigkeit und Salzgehalt der Luft. Im Bewusstsein dieser Tatsache entschied man sich in der Planungsphase des Innenkörpers für ein Material, das den klimatischen Bedingungen während der Bauphase Stand hält und eine schnelle Schließung des Baukörpers ermöglicht.

Außerdem musste man z. B. durch bis zu 21 m hohe Innenwände ohne Geschosse besonderen statischen Anforderungen gerecht werden und gleichzeitig leichte Lösungen finden, die zudem aufgrund der außergewöhnlichen Raumnutzung eine anspruchsvolle Wärme- und Schalldämmung bieten. Und schließlich spielten Flexibilität und leichte Formbarkeit der Materialien eine weitere Rolle, um gewünschte Wandrundungen vorzunehmen und sie gegebenenfalls aktuell eintretenden Änderungen anzupassen.

Die ursprüngliche Idee einer Lösung aus Blech wurde verworfen, da vorgefertigte Blechbauteile in der Bauphase nicht flexibel genug gewesen wären. Als leichte, witterungsbeständige und flexible Lösung entschied man sich schließlich für die Zementbauplatte Aquapanel Cement Board Outdoor mit Wärmedämmverbundsystem. Das hygienische Material bringt durch seine Schimmelresistenz und Nichtbrennbarkeit weitere wichtige Eigenschaften für die klimatisch extremen Bedingungen der Erlebniswelten mit.

Für die Wandkonstruktion wurde vorab ein Standsicherheitsnachweis errechnet, wobei Windlasten für Gebäudehöhen bis 25 m angenommen und für den Standort Bremerhaven die Windzone 4 der Kategorie „Küste Nord- und Ostsee“ gewählt wurden. Daraus resultierend ergab sich eine Unterkonstruktion aus UA-Profilen 150 mm, die mit Türsteckwinkeln an Rohboden und Decke befestigt wurden. Der Achsabstand betrug 625 mm, bei größeren Wandhöhen 417 mm.

Das Ständerwerk mit Mineralwolle trägt die witterungsbeständige Zementbauplatte. Darauf wurde ein mineralisches Wärmedammverbundsystem montiert, bestehend aus einer speziellen Mineralwolle, Armierungsmörtel mit Gewebe und einem Putzsystem. Mittels dieses Wärmedämmverbundsystems konnte die Fassade, gebildet aus Beton, Stahl und zementgebundenen Bauplatten, komplett egalisiert werden. In Einzelabstimmung wurde das Wandsystem in F 90-Qualität errichtet.

Insgesamt wurden 7 000 m² dieser Bauplatten montiert. Die 900 x 1250 mm großen Platten konnten ohne Vorfertigung direkt auf der Unterkonstruktion befestigt werden. Ohne Spezialwerkzeug können sie durch Ritzen und Brechen einfach angepasst werden, wodurch weniger Arbeitszeit erforderlich ist. Und schließlich entfallen durch Trockenbautechnik lange Trocknungszeiten.

An der Innenseite des Wandaufbaus wurde im Kern eine Dämmung aus 100 mm Mineralwolle eingebracht, eine Dampfsperre aus 0,2 mm PE-Folie verlegt und dann beplankt. Bei Innenwänden mit besonderen Ansprüchen wählte man statt GK-Platten die feuchtigkeitsbeständige Bauplatte Aquapanel Cement Board Indoor – so zum Beispiel im Ausstellungsbereich „Elemente“ des Klimahauses, wo das Wetter fühlbar nachempfunden werden kann, mit Regen, Wind, Sonneneinstrahlung etc.

Auch in den Bereichen und Räumen, die durch Klimanachbildungen definiert sind, wurde die robuste Zementbauplatte von Knauf Perlite verwendet – überall dort, wo beständig über 70 % Luftfeuchtigkeit und 35 °C herrschen. Die Bauplatte ist nicht nur 100% wasserbeständig, sondern auch resistent gegen Schimmel, was sie zum idealen Material im feuchtwarmen Klima macht.

Da die Räume als Ausstellungs- bzw. Erlebnisräume auch beschallt werden, stellen sie hohe Anforderungen an den Schallschutz. Die Beplankung dieser Wände wurde daher in zwei Lagen durchgeführt. Außerdem tragen einige dieser Wandflächen Landschaftsmalereien, für die die Oberflächen vollflächig verspachtelt wurden, um eine für die Malereien notwendige Ebenheit zu schaffen.

Als weitere Besonderheit bei den Innenwänden wurde bei der Konstruktion des Bereiches „Sardinien“ die Wand sowohl horizontal wie vertikal gekrümmt, und zwar nicht in einem bestimmten Radius, sondern als undefiniertes Flächenstück. Die Zementbauplatten ermöglichen schnell und einfach plane, robuste und stoßfeste Oberflächen, die auch die gewünschten Rundungen und Wölbungen bis zu 1 m Radius zulassen.

Die Leichtigkeit und Stabilität der Zementbauplatte bewährte sich einmal mehr bei der Konstruktion der teilweise extrem hohen Wände. Im so genannten Innenhof, dem Eingangsbereich bzw. Foyer des Klimahauses, wurde eine über 20 m hohe Wand vor Einzug der Geschossdecken durchgehend beplankt.

Die komplette Lüftungstechnik des Klimahauses ist in einer Dachzentrale untergebracht. Gefordert wurde eine leichte Konstruktion mit der Feuerwiderstandklasse F 90 nach unten zu den Ausstellungsräumen hin. Der Boden wurde daher in Trockenbauweise mit 200 m² Aquapanel Cement Board Floor aufgebaut, ebenso wasserbeständig und schimmelresistent wie die Platten für Innen- und Außenwände und mit sehr guter Schall- und Wärmedämmung sowie mit hoher Tragfähigkeit.

„Durch die Besonderheit der architektonischen Form und Konstruktion als auch die Witterungsbedingungen und zum Teil die anspruchsvolle spätere Raumnutzung haben wir uns innen wie außen für die Trockenbauweise mit den Aquapanel -Systemen entschieden“, so Wolf Bartuszat vom Architekturbüro agn Niederberghaus & Partner GmbH. „Erstens, um einen sicheren Feuchtigkeitsschutz zu haben, und zweitens auch als Beschleunigungsmaßnahme, um witterungsbedingte Bauverzögerungen zu vermeiden.“

Entwurfsplanung: Thomas Klumpp, Bremen Ausführungsplanung: LPH 5-9: AGN Architekten agn Niederberghaus & Partner GmbH, Ibbenbüren Eickworth-Iggena, Bremen Klimakonzept: Transsolar Energietechnik GmbH, München