Umweltstation in Würzburg
(in: BAUKULTUR 5_2021, S. 32-33)
Ein neues Zuhause für die Umweltstation in Würzburg waren Ziel und Aufgabe des 2015 ausgelobten Realisierungswettbewerbs, da das anlässlich der Landesgartenschau 1990 gegründete Gebäude den Ansprüchen nicht mehr gerecht wurde. Entstanden ist ein transparenter Pavillon, der sich harmonisch in die Grünanlagen des Parks und der denkmalgeschützten Bastionsanlagen einfügt. Der von balda architekten und TRAGRAUM Ingenieure geplante Neubau erfüllt hohe Ansprüche an eine nachhaltige Bauweise und Nutzung.
Innere Organisation
Geschickt nutzt das neue Gebäude die Topographie, um sowohl Eingangs- als auch Bastionsebene ebenerdig an das umgebende Gelände anzubinden. Das Eingangsgeschoss empfängt den Besucher mit einem großzügig geschnittenen Foyer. Die Dachverglasung über der Foyerbepflanzung sorgt für viel natürliches Licht. Neben Wechselausstellungen und Terrarien, die über die heimische Pflanzen- und Tierwelt informieren, befinden sich hier ein Empfangstresen, Büro- und Teamräume, Lager- und Technikräume. Im Obergeschoss liegen weitere Büros, zwei zusammenschaltbare Seminarräume, ein Medienraum, eine Teeküche und Sanitärräume, die über einen separaten, barrierefreien Eingang auch außerhalb der Öffnungszeiten genutzt werden können. Die niveaugleiche Anbindung des Obergeschosses an die Bastionsebene ermöglicht eine intensive Interaktion von Innen- und Außenraum und eine Ausweitung von Seminaraktivitäten in den Skulpturenpark.
Effizienter Umgang mit natürlichen Ressourcen
Das äußere Erscheinungsbild ist geprägt von einem umlaufenden Balkon in Sichtbeton, der mit seinem weiten Dachüberstand für den baulichen sommerlichen Wärmeschutz sorgt. Die neue Umweltstation sollte in seiner technisch-konstruktiven Ausführung den Gedanken eines effizienten Umgangs mit natürlichen Ressourcen signifikant widerspiegeln. So wurde ein hinsichtlich des Energiebedarfs optimierter Gebäudeentwurf mit einer verbesserten Dämmung der Gebäudehülle realisiert, dessen Betonbauteile als Speichermassen mit einfachen Mitteln aktiviert wurden. Diese sind die unverkleideten Sichtbetonflächen der Decken und Wände, die im Deckenbereich der Seminarräume bereichsweise für eine optimierte Raumakustik ohne zusätzliche Abhängungen mit deckengleich integrierten Schallelementen versehen sind.
Tragkonstruktion und Einsatz von Sichtbeton
Das Gebäude ist als Massivbau in Ortbetonbauweise errichtet, wobei das Erdgeschoss zur Bastion hin halbseitig in das Gelände eingegraben ist. Die Decken liegen linienförmig auf den Stahlbetonwänden der Nebenraumbereiche und in den offenen Bereichen punktförmig auf schlanken Stahlhohlprofilstützen auf. Diese sind in der Fassadenebene sichtbar und im Gebäudeinneren in nicht tragende Bauteile integriert. Der außenliegende, frei auskragende Decken- und Dachrand ist über Einbauteile thermisch von den angrenzenden Deckenbereichen getrennt ausgeführt. Das zentral in der Deckenfläche angeordnete Oberlicht wird von einem Stahlbetonattikabalken versteift und mit einer Holz-Glaskonstruktion überdeckt. Die darunter angeordnete frei geformte gewendelte Stahlbetontreppe liegt auf dem Deckenrand auf. Bereichsweise sind die Stahlbetonwände im Obergeschoss als wandartige Träger ausgebildet, um so die Auskragung über die Außenkanten der Wände im Erdgeschoss zu gewährleisten.
Modellierung als BIM-Projekt
Das Projekt wurde in der Tragwerksplanung als Pilotprojekt für BIM (Building Information Modeling) angelegt, um die mit der freien Gebäudeform verbundenen Grenzen und Möglichkeiten der geometrischen Generierung und Attributisierung zu testen. Die Schnittstellen im Planungsteam wurden über das 3D-Modell bedient, der Planexport zur Baustelle erfolgte sowohl über zweidimensionale Planableitungen in Papierform als auch digital für die Absteckung der Wandgeometrien und zum Einmessen der gekrümmten Schalungselemente.
Anwendung hoher Nachhaltigkeitsstandards
Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) hat das Bauvorhaben gefördert und zur fachlichen Unterstützung die „Recyclingbeton-Pionierin“ und Umweltpreisträgerin Prof. Dr. Angelika Mettke von der BTU Cottbus-Senftenberg mit ins Boot geholt. Am Ende ist ein Pilotprojekt mit Leuchtturmcharakter entstanden: Erstmalig wurde Recyclingbeton bei einem öffentlichen Gebäude in Bayern eingesetzt. Auch sonst setzt die Umweltstation ein Zeichen in Sachen ökologisches und nachhaltiges Bauen: Eine Eisspeicherheizung – ein kombiniertes Heiz-Kühlsystem – versorgt das Gebäude mit Wärme und Kühlung, der Strombedarf wird über die auf dem Dach integrierte Photovoltaik-Anlage zur Realisierung eines bilanziellen Nullenergiehaus-Konzepts generiert, und ca. 75 % der rund 1.400 t Beton sind Recyclingmaterial, u. a. wurden die Reste einer abgebrochenen Autobahnbrücke verbaut. Der Recyclingbeton mit einem hinsichtlich des CO2-Äquivalents optimierten Zement (CEM III) führte dabei zu einer Reduktion des CO2-Äquivalents in der Herstellung des Gebäudes. Auf die Verwendung von Verbundwerkstoffen wurde weitestgehend verzichtet, sodass die verwendeten Baustoffe rezyklierbar sind. Die konsequente und kontinuierliche Einbindung des ZAE Bayern (Zentrum für Angewandte Energieforschung) und der BTU Cottbus-Senftenberg in den Planungsprozess mit den begleitenden ökologischen Bilanzierungen in allen Planungsentscheidungen stellt dabei einen einmaligen Planungsprozess mit Vorbildcharakter dar. Das ZAE Bayern begleitet die Nutzung seit Fertigstellung mit einem umfangreichen Monitoringprogramm, das einen energieeffizienten Betrieb der Umweltstation sicherstellt. So dient das Gebäude als Anschauungsobjekt für klima- und ressourcenschonendes Bauen und trägt durch seinen Lehr- und Lernbetrieb zur Vermittlung von Themen der Nachhaltigkeit und Ökologie in der Öffentlichkeit bei.