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Lamella X

Lamella X

Ein Innovations- und Kompetenzzentrum für die (Bau-)Kreislaufwirtschaft

Bachelorentwurf mit Partner | WiSe 20/21
Fachgebiet Constructive Design & Climate Adaptive Architecture | Natural Building Lab

Professoren: Eike Rosswag-Klinge

Zusammenarbeit mit Maxim von Helden und Juri Wertenbruch (Bauingenieur)

Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde ein Entwurf für den AIV Schinkel Wettbewerb 2021 bearbeitet. Ziel der Aufgabe war die Entwicklung eines Innovations- und Kompetenzzentrums für die (Bau-)Kreislaufwirtschaft. Ausgehend von den örtlichen Gegebenheiten und den spezifischen Anforderungen des Programms sollten Gebäude oder Bautypologien konzipiert werden, die exemplarisch für die Zukunft des Bauens mit recycelten (Bau-)Materialien der Region stehen.

Der Entwurf umfasst ein Forschungszentrum sowie Depotflächen und Werkstätten, die sich auf die Kreislaufwirtschaft verschiedener Rohstoffe fokussieren. Im Zuge der Bearbeitung wurde eine interdisziplinäre Zusammenarbeit mit einem Bauingenieurstudenten initiiert, der parallel zu diesem Projekt seine Bachelorarbeit verfasst. Eine funktionierende Baukreislaufwirtschaft erfordert interdisziplinäres Arbeiten, das als wesentlicher Vorteil gesehen wird. Für die Lagerung von Materialien, bei der oft eine stützenfreie Überspannung erforderlich ist, wird der konstruktive Ingenieurbau in die Planung integriert.

Altholz

Der Schwerpunkt des Projekts lag auf ressourcenschonendem Bauen mit Holz, insbesondere mit Altholz. Holz gilt für viele als Sinnbild nachhaltiger Bauwirtschaft, jedoch stellt sich die Frage, wie diese wertvolle Ressource effizienter genutzt werden kann. Ein vielversprechender Ansatz ist die Kaskadennutzung von Altholz.
In Deutschland wird Altholz aus Abrissarbeiten größtenteils als Energieträger genutzt oder zu Pressspanplatten verarbeitet. Diese Verwertung erfolgt oft aufgrund der Einstufung vieler Bauteile in der Altholzverordnung in die Kategorie 4. Mit moderner Technologie ist es jedoch inzwischen möglich, Altholz so zu dekontaminieren, dass es wieder als leistungsfähiger Primärrohstoff einsetzbar wird. Dieser Ansatz könnte dazu beitragen, die Wälder zu renaturieren und eine nachhaltige Nutzung sicherzustellen. Durch das gezielte Aufforsten von Buchenmischwäldern könnte zudem ein bedeutender Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet werden.

Konstruktion

Im Rahmen des Schwerpunkts „Bauen mit Altholz“ wurde ein Tragwerkskonzept untersucht, das bereits 1918 entwickelt wurde: die Zollbauweise. Friedrich Zollinger entwarf damals ein extrem materialsparendes Lamellentragwerk, das aus hoch standardisierten Bauteilen besteht. Diese Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit einfachsten Mitteln und ohne spezielle Fachkenntnisse aufgebaut werden kann.

Eine intensive Auseinandersetzung mit dem Zollingerdach zeigte, dass mit dieser Konstruktion aus minimalem Materialeinsatz enorme Spannweiten realisierbar sind. Die Tragstruktur basiert auf einer einzigen Lamelle, die lediglich gespiegelt werden muss. Durch die Kleinteiligkeit der Konstruktion eignet sie sich hervorragend für die Umsetzung mit Altholz.
Die Zollbauweise ist nicht nur reversibel, sondern auch in materieller Hinsicht zukunftsweisend. Im Vergleich zu einer konventionellen Fachwerkträgerhalle lässt sich mit diesem System eine Holzeinsparung von bis zu 40 % erzielen, was es zu einem äußerst nachhaltigen Ansatz macht.

Lage: Westhafen Berlin

Grundriss und Schnitt

Konstruktion Vertiefung

Die Geometrie der Zollingerkonstruktion ergibt sich aus dem Versatz der einzelnen Lamellen, was zu einer relativ komplexen Struktur führt. Zu Beginn wurden Stichhöhe, Spannweite und eine geschätzte Anzahl an Lamellen festgelegt. Mithilfe einer Kreisprojektion konnten die Länge der Lamellen und deren Neigungswinkel präzise bestimmt werden. Um einen Bogen zu erzeugen, müssen die Lamellen so zueinander geneigt sein, dass sie beim Zusammenfügen die gewünschte Form bilden. Diese Schrägstellung erfordert einen sogenannten Schifterschnitt, der die Verbindungen ermöglicht.

Trotz der geometrischen Komplexität der einzelnen Lamelle besteht die Konstruktion lediglich aus zwei unterschiedlichen Lamellen, die gespiegelt werden. Jede Lamelle hat eine Länge von nur zwei Metern, was sie leicht tragbar macht und eine einfache Montage ermöglicht.

Modellbau