20.10.2020 | Ausgabe 10/2020

Neubau eines Feuerwehrhauses in Straubenhardt

Kreislauffähige Prinzipien

Visualisierung des Feuerwehrhauses in Straubenhardt, Außenperspektive. / Bild: wulf architekten

Als erste Modellkommune Baden-Württembergs folgt Straubenhardt bei seinen Neubauten dem sogenannten Cradle-to-Cradle-Prinzip. Es handelt sich dabei um ein nachhaltiges, kreislauffähiges Verfahren, um Baumaterialien nach einem Gebäudeabriss in ursprünglicher Form wiederzuverwenden. Das erste Projekt, das neue Feuerwehrhaus, ist bereits in Umsetzung. Die Fertigstellung ist für das Frühjahr 2021 vorgesehen.

In den vergangenen Jahrzehnten wurden der außerordentliche Verbrauch und die hohe Verschwendung von qualitativ hochwertigen Materialien in der Baubranche als selbstverständlich angesehen. Die aus Umbau und Abbruch zurückgewonnenen Materialien stellen die Auswirkungen einer jahrzehntelangen konventionellen Gebäudeplanung, der Umsetzung eines linearen Stoffstroms und eines Downcyclings dar1. Das durch die Bauwirtschaft verursachte Abfallaufkommen und die damit verbundenen Umweltauswirkungen sind ein Teil des Erbes der im 20. Jahrhundert entwickelten Bautechniken. Mehr als 50 % des Gesamtabfallaufkommens werden durch die Baubranche verursacht2. Die aktuellen Zahlen des Recyclings in der Bauwirtschaft zeigen, dass der Bestand der Ressourcen immer wichtiger wird und der Forderung nach einem „echten“ Recycling und einer Kreislauffähigkeit sowie deren Digitalisierung bereits in der Gebäudeplanung nachgegangen werden muss.3
Aufgrund schwindender Ressourcen und der Verwendung von PrimTech-Produkten und -Gebäuden wird ein ökologisches und ökonomisches Umdenken einsetzen müssen, das die Möglichkeit eines „Re-Designs“ und eines sortenreinen Rückbaus von Gebäuden als Teil der Wertschöpfungskette versteht. Die Aspekte eines kreislaufgerechten Planens und Bauens dürfen keine Frage sein, sondern die selbstverständliche Grundvoraussetzung für zukünftige Gebäudeplanung. Das langfristige Ziel aller Planungsbeteiligten sollte daher sein, Gebäude in ein globales Nachhaltigkeitskonzept zu integrieren und die Wertschöpfungskette für Ressourcen aufrecht zu erhalten. Als Vorlage und Inspiration kann hier das Cradle to-Cradle-Designkonzept dienen.

Cradle to Cradle: Grundlage einer Kreislaufwirtschaft
Cradle to Cradle: Grundlage einer Kreislaufwirtschaft / Bild: Drees & Sommer

Gebäude als Rohstoffdepots

Wie können Produkte und Gebäude so konzipiert werden, dass sie der Wertschöpfungskette als „Nährstoffe“ erhalten bleiben, statt zu Abfall zu werden4? Antworten dazu liefert das von Prof. Dr. Michael Braungart und William McDonough entwickelte Cradle-to-Cradle-Designkonzept, kurz C2C. Es strebt ein hocheffektives System vollkommen geschlossener Stoffkreisläufe⁵ an und kann als Denkschule für die Umsetzung eines kreislauffähigen Designs herangezogen werden. Lösungen sollen dem Konzept zufolge nicht weiter schädlich, sondern für die Umwelt sogar nützlich sein. Nachdem C2C-Prinzip liegen zwei geschlossene Kreisläufe vor, der biologische und der technische Kreislauf. Beide werden separat betrachtet und stellen einen in sich geschlossenen Prozess dar. Gebäude nach Cradle to Cradle werden so gestaltet, dass sie in ihre Bestandteile zerlegt und wiederverwendet werden können und folglich für Mensch und Umwelt unschädlich sind. Genutzte Materialien zirkulieren nach dem Prinzip „von der Wiege bis zur Wiege“ unendlich in Stoffströmen6 und Gebäude werden zu Rohstoffdepots.
Historisch gesehen ist die Dimension der Verschwendung unserer natürlichen Ressourcen so neu wie auch gewaltig. Sie wirkt sich auf das globale Klima, auf Gesellschaften und Kulturen aus. Daraus entsteht ein Handlungszwang, der allerdings noch nicht in der erforderlichen Breite in Gesellschaft, Politik und Wirtschaft erkannt wird. Dabei ist der Gedanke des „urban mining“, der unsere gesamte gebaute Umwelt als Material- oder sogar als Produktspeicher betrachtet, nicht neu. Es geht hier aber nicht nur um materielle Werte der eingesetzten Bauprodukte. Unsere gebaute Umwelt ist vor allem auch ein Speicher immaterieller Werte wie Kultur, Handwerk, Kunst, gesellschaftliche Überzeugungen und Religionen.
Unsere Städte und ihre Gebäude erzählen Geschichten, die dicht mit den Menschen verwoben sind, die dort lebten und leben. Was passiert, wenn solche Erzählstränge abgeschnitten werden, konnten wir nach den Kriegsverlusten in unseren Städten erleben. Denn Menschen sehnen sich nach Identität und versuchen, sie notfalls auch künstlich zu erzeugen. Indem wir bauen, nehmen wir den Erzählfaden auf und spinnen ihn weiter. Das kann jedoch nur gelingen mit Respekt vor dem, was vorher da war, mit Respekt vor dem Ort, der Kultur und der Einmaligkeit und Originalität der jeweiligen Situation. Die Weiter- und Wiederverwendung, aber auch Weiterentwicklung, manchmal auch der bewusste Gegensatz zu diesem geistigen Baubestand, gehören unserer Ansicht nach ebenso zum kreislauffähigen Bauen wie die Verwendung bereits gebrauchter Baustoffe und Produkte.

Feuerwehrhaus nach Cradle to Cradle: ein Erfahrungsbericht

Das Feuerwehrhaus in Straubenhardt kann als Vorreiter für die Umsetzung eines kreislauffähigen Designs genannt werden. Bei diesem Bauvorhaben, das sich aktuell in der Bauausführung befindet, hat das Cradle-to-Cradle-Prinzip einen großen Stellenwert erhalten. Dabei bestimmt vor allem die Vernetzung von Architektur, Mensch, Flexibilität, Gesundheit sowie einer kontinuierlichen Ressourcen- und Rohstoffverwendung die Planung und die Ausführung eines Projekts. Zudem ist hierbei eine gesamtheitliche Planungssystematik erforderlich. So wurde in der Vorentwurfsphase für das Feuerwehrhaus ein ökologisches Gesamtkonzept für das kreislauffähige Bauen erstellt. Einzelne fachliche als auch räumlich funktionale Teilkonzepte wurden nach praktischen Erwägungen festgelegt.
Das Bauwerk wurde von wulf architekten aus Stuttgart entworfen und in Zusammenarbeit mit einem Circular Engineer der EPEA GmbH – Part of Drees & Sommer entwickelt. Circular Engineering ist eine neue Fachdisziplin, die darauf spezialisiert ist, Materialien und Bauteilkonstruktionen auf deren Dauerhaftigkeit, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit über jede einzelne Lebenszyklusphase hinweg zu analysieren. So wurden in der Entwurfs- und Werkplanungsphase kontinuierlich Materialien, Verbindungsmittel, Tragstrukturen und Modulbauweisen auf ihrem Lebensweg inklusive einer Nachnutzung analysiert und optimiert. Die Bauteilanalysen erfolgten in enger Absprache, um die vorgesehene Formsprache der Architektur zu erfüllen.
Die Geschichte, die es in Straubenhardt weiter zu schreiben galt, begann lange bevor Architekten, Planer und Berater in das Projekt eingestiegen sind. Wesentliche Entscheidungen waren zuvor getroffen worden: Die Gemeinde Straubenhardt wollte ihre Ortsteile zusammenrücken und ihre Organisationen straffen. So sollten auch die sechs Feuerwehrabteilungen mit ihren jeweiligen Häusern in einem neuen Gebäude zusammengelegt werden.
Ein für die Feuerwehr strategisch günstig gelegenes Grundstück war bereits gefunden. Dieses war bei näherer Untersuchung aber ein wenig knapp geschnitten. Am Raumprogramm ließen sich keinerlei Abstriche machen. Auch der Flächenverbrauch sollte nicht weiter erhöht werden. So kam es zu dem Vorschlag, die Nutzungen zu stapeln und die Parkierung zwischen dem Straßengeschoss mit den Alarmeinheiten und dem Obergeschoss mit den Verwaltungs- und Sitzungsräumen der Feuerwehr umzusetzen. Dabei konnte die natürliche Hangneigung zur Erschließung genutzt werden. Die so entstandene Fläche unter dem aufgeständerten Verwaltungsgeschoss sollte aber nicht nur den sporadisch parkenden Autos vorbehalten bleiben, sondern als multifunktionale Fläche auch anderen Aktivitäten der Feuerwehr, wie Übungen oder auch sozialen Veranstaltungen, zur Verfügung stehen. Unterstützt wird dies durch zwei Lichthöfe im aufgeständerten Baukörper. Der Blick vom Hang hinab kann das Gebäude durchdringen und erreicht die idyllischen Hügel des nach Norden auslaufenden Schwarzwalds. Insgesamt konnte so der Anteil der versiegelten Fläche minimiert werden.

Vereinfachte Darstellung der Gesamtkonzeptentwicklung
Vereinfachte Darstellung der Gesamtkonzeptentwicklung / Bild: EPEA GmbH – Part of Drees & Sommer

Materialkonzept: Wissen, was drin ist

Die Gesundheits-, Raum- und Nutzungsqualität für die Beteiligten und die Umgebung sind zentrale Faktoren, die in der Betrachtung der Aspekte Materialgesundheit, Innenraumluft, Wasser und Biodiversität im Konzept abgebildet wurden. Im Gebäude wurden daher soweit wie möglich Materialien verwendet, die in biologischen oder technischen Produktkreisläufen fließen und somit als Ressource dienen sowie positiv für den Menschen und die Umwelt sind. Die Richtung wurde durch das Cradle-to-Cradle-System vorgegeben, zu einem Designkonzept entwickelt und als Gesamtansatz in die Gebäudearchitektur integriert. Materialien werden in Gebäuden so verbaut, dass sie zu einem späteren Zeitpunkt entnommen und weiteren Kreisläufen zugeführt werden können.
Ganz nach dem Ansatzpunkt „wissen, was drin ist“ entwickelte das Expertenteam ein Materialkonzept nach den eigenen ABC-X-Kategorien. Jedes einzelne Material wurde vor der Ausführung auf seine bauchemische Zusammensetzung, seine Schadstoffe, den möglichen Emissionsabgaben an die Innenraumluft sowie seine langfristige Nachnutzung analysiert. Der Fokus lag bei der Untersuchung darauf, die humantoxikologischen Auswirkungen zu minimieren, um eine gesunde Innenraumluftqualität zu erreichen.
Alle Bauteile wurden daher auch auf ihre Fügetechnik und auf die vorgesehenen Verbindungsmittel hin betrachtet und optimiert. Zusätzliche Schichten zur Verkleidung von Wand-, Boden- und Deckenoberflächen wurden auf ein Minimum reduziert. Die Bauteilanalysen zeigten auf, dass die Reduzierung der Materialschichten der Ressourcenschonung, den kostengünstigen Wartungsintervallen sowie dem Rückbau und dem Recycling zugute kommen. Durch diese Art der kritischen Bauteilbetrachtung werden Produktionsprozesse optimiert, das Anfallen von nicht recycelbaren Materialien wird minimiert, der CO2-Ausstoß reduziert. So wurde beispielsweise auch auf Fliesen auf dem Boden und Wänden in der Fahrzeughalle verzichtet. Statt mehrfacher Materialschichten wurde die Oberfläche der zementgebundenen Bodenplatte dauerhaft auf Basis eines modifizierten Natriumsilikats verdichtet. Insgesamt kommen beim Feuerwehrhaus-Neubau in Straubenhardt vor allem Metall und unbehandeltes Holz zum Einsatz.
Da es kein Konstruktionsprinzip oder Material gibt, das per se in einer C2C-Planung sinnvoll wäre, wurde das von dem Architekten für jedes Bauteil explizit entschieden. Das auf den Sockel aufgeständerte Obergeschoss ist ein leichter Holzbau. Das Holz passt dort nicht nur strukturell, es sorgt mit seiner warmen Ausstrahlung auch für eine besondere Stimmung in den Räumen. Auf Anstriche wurde weitestgehend verzichtet. So zeigt sich das Obergeschoss materialbelassen, steht mit seinen feineren Oberflächen aber trotzdem im Gegensatz zum bewusst ruppig gelassenen Straßengeschoss. Dieses ist in den Hang geschoben und robust aus Beton gebaut. Alle Oberflächen sind roh und massiv: Verkleidungen, Beschichtungen und verklebte Verbundmaterialien wurden im Sinne der besseren Rezyklierbarkeit vermieden. Der naheliegende Wunsch, die Betonbauteile mit recyceltem Beton zu bauen, ließ sich trotz massiver Anstrengungen nicht umsetzen, da die Betonwerke im Umkreis dazu nicht in der Lage waren.
Um die Kreislauffähigkeit sicherzustellen, wird für das Feuerwehrhaus in Straubenhardt ein Gebäudepass (engl. Building Circularity Passport) erstellt. In dem von der EPEA GmbH entwickelten Software-Tool wird dokumentiert, welche Materialien, Produkte und Systeme wo im Gebäude verwendet wurden. Der Gebäudepass gibt somit Auskunft darüber, was in einem Gebäude drin ist, und schafft Transparenz. Einzeln verbaute Stoffe werden in einem elektronischen Bauteilkatalog dokumentiert. Dabei wird nicht nur festgehalten, ob die Baustoffe und eingesetzten Produkte sowie deren Zusammensetzung im Sinne von Cradle to Cradle frei von Schadstoffen sind, sondern auch, ob sie sich nachnutzen oder stofflich recyceln lassen. Das schafft einerseits Transparenz und erhöht anderseits die Akzeptanz, die nötig sind, um eine zirkuläre Wirtschaft im Immobilienbereich zu realisieren.

Die Baustelle des Feuerwehrhauses in Straubenhardt, Anlieferung einzelner Gebäudeelemente.
Die Baustelle des Feuerwehrhauses in Straubenhardt, Anlieferung einzelner Gebäudeelemente. / Bild: wulf architekten

Kreislaufähiges Bauen – für viele immer noch ein Neuland

Dass der Ansatz des kreislauffähigen Bauens in der Bau- und Immobilienbranche sowie insgesamt noch nicht weit verbreitet ist, bestätigt auch das Projekt in Straubenhardt. Denn mit der Planung und dem Bau des Feuerwehrhauses nach dem C2C-Prinzip haben nicht nur die Architekten, sondern auch fast alle anderen Planer des Projekts Neuland betreten. Sie wussten nicht, worauf sie sich genau einlassen und inwieweit C2C ihren Planungsalltag verändern wird. Mit der Planung von nachhaltigen Gebäuden, auch solchen mit technisch anspruchsvoller und komplexer Programmatik, sind wulf architekten seit Jahren vertraut.
Dennoch stellten auch sie sich die Frage: Was bedeutet konsequentes, kreislauffähiges Bauen für die Planungsprozesse wirklich? So zeigt sich jetzt auch im Projektverlauf, dass der Kenntnisstand bei den beteiligten Akteuren sehr unterschiedlich ist. Es gibt die „Wissenden“, die mit der Problematik vertraut und auch bereit sind, sich auf neue Prozesse einzulassen. Noch überwiegen aber diejenigen, für die kreislauffähiges Bauen noch unbekannt ist. In diesem Spannungsfeld zwischen den Förderern und denen, die Anforderungen von C2C als weitere Gängelung der Bauwirtschaft begreifen, wird das Projekt derzeit umgesetzt.
Damit zirkuläre Ansätze in Bau- und Immobilienwirtschaft schneller vorankommen, müssen neben der Bereitschaft seitens der Bauherren, Architekten, Planer und anderer Akteure auch die erforderlichen Rahmenbedingungen stimmen. Zum Beispiel verhindern im Moment teilweise die gesetzlichen Regelungen die Wiederverwertung bereits benutzter Baustoffe. Erschwerend kommt hinzu, dass stoffliche und technische Eigenschaften der zur Verfügung stehenden Baustoffe meist unbekannt sind und ihnen daher die notwendigen Zulassungen zum Einbau fehlen. Diese Zulassungen zu erwirken, machen den Einsatz gebrauchter Stoffe derzeit noch unrentabel.
Kreislauffähiges Bauen bedeutet deshalb auch, diese Informationslücken für zukünftige Wiederverwendung zu schließen.
In der derzeitigen Situation müssen Baustoffe und Bauprodukte, die zu einer gesunden Umgebung beitragen und die problemlos recycelbar sind, wirtschaftlich mit anderen Produkten konkurrieren. Und zwar mit Produkten, die diese Eigenschaften nicht besitzen und deren Entsorgung und Deponierung später viel Geld kostet. Hier ist die Politik gefordert. Wenn das Abfallaufkommen reduziert werden soll, müssen die Entsorgungskosten in die Stoffpreise eingepreist werden. Eine mögliche Umsetzung bietet sich beispielsweise auch in der Wertermittlung von Immobilien an, die dies bislang noch nicht ausreichend berücksichtigt. Dabei liegt es auf der Hand, dass ein Gebäude aufgrund der Dokumentation seiner stofflichen Zusammensetzung als verwert- und verkaufbarer Rohstoffspeicher betrachtet werden kann. Es ist wertvoller als eine Immobilie, deren Bestandteile später kostenpflichtig auf einer Deponie entsorgt werden müssen.
Die Frage, wie viel mehr ein nach C2C-Gesichtspunkten entworfenes und gebautes Gebäude kostet, lässt sich jedoch nicht einfach beantworten. Um darauf wirklich eine Antwort geben zu können, müsste man parallel zur C2C-Planung noch eine konventionelle Planung durchführen. Was wäre an dem konventionellen Gebäude anders gewesen? Vermutlich nichts, denn mit dem nun erarbeiteten Wissen und der Erfahrung im kreislauffähigen Planen und Bauen hätte man nicht ernsthaft ein schlechteres Gebäude planen können und wollen. Cradle to Cradle steckt vor allem in der intelligenteren Planung.

Fazit und Ausblick

Das Bauvorhaben Feuerwehrhaus in Straubenhardt zeigt auf, dass mit cleveren und innovativen Materialien und reversiblen Konstruktionsweisen ein kreislauffähiges Design entwickelt und umgesetzt werden kann. Eine kreislaufgerechte Ausführung, ein möglichst geringer Materialeinsatz und eine ansprechende, moderne Architektur stellen dabei keinen Widerspruch dar. Vielmehr ist ein hoher architektonischer Gestaltwert eine Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung des Cradle-to-Cradle-Prinzips, da somit ein auch auf sozio-kultureller Ebene nachhaltiges Gebäude sichergestellt wird. So ist sicher: Im neuen Feuerwehrhaus werden sich die Feuerwehrleute gerne aufhalten.
Sie bekommen einen Ort, an dem sich der Erzählfaden der Feuerwehr in Straubenhardt weiterspinnen lässt. Dies ist die beste Voraussetzung dafür, dass das Gebäude gut behandelt und lange genutzt wird. Denn auch das beste recyclingfähige Gebäude ist nicht nachhaltig, wenn es aus architektonischen Gründen keine Akzeptanz findet und viel zu schnell wieder aufgegeben wird. Damit das Cradle-to-Cradle-Prinzip wirksam umgesetzt werden kann, muss es den gesamten Planungsprozess und alle Beteiligten durchdringen. Nur, wenn alle Akteure von Beginn an in das Cradle-to-Cradle-Prinzip und alle Leistungsphasen eingebunden sind, kann solch ein Projekt erfolgreich realisiert werden. Wichtig ist auch: Will die Baubranche kreislauffähig werden, so reicht es nicht aus, wenn es nur wenige Vorreiter gibt und beispielhafte Gebäude nach dem Cradle-to-Cradle-Prinzip entwickelt und umgesetzt werden. Um Ressourcen dauerhaft zu schonen und Stoffströme aufrecht zu erhalten, ist ein Handeln aller Akteure in der Baubranche erforderlich.


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