Ein energieeffizienter Tautropfen

Tropenhaus Botanischer Garten, Aarhus/DK

Als 2009 die Universität Aarhus einen Wettbewerb für den Neubau eines neuen Tropenhauses auslobte, war kaum zu erwarten, dass diesen Wettbewerb gerade das Architekturbüro gewinnen sollte, welches schon 40 Jahre zuvor das alte Tropenhaus gebaut hatte. Doch C.F. Møller Arkitekter ist eines von vielen erfolgreichen dänischen Architekturbüros, die über mehrere Generationen hinweg immer wieder Architekturen am Puls der Zeit entwickeln konnte. So gelang es ihnen in Aarhus nicht nur, das alte Gewächshaus von C.F. Møller aus dem Jahre 1969 zu einem Botanischen Wissenszentrum umzubauen, sondern gleich daneben auch noch das 1 242 m² große neue Tropenhaus mit einer sehr anspruchsvollen Geometrie zu bauen.

Im Gegensatz zu der Schneckenform des alten Hauses entwickelten nun C.F. Møller Arkitekter gemeinsam mit den Ingenieurbüros Søren Jensen/Silkeborg mit variablen Parametern einen beeindruckend ellipsoiden Körper futuristischer Gestalt. Ein Maximum an Raumvolumen wurde mit der kleinstmöglichen Oberfläche geschaffen, das ganz auf Energieeffizienz und vor allem auch auf passive Energiestrategien setzt. Wozu sie ein Tragwerk aus jeweils zehn Stahlbögen mit bis zu 41 m Spannweite und 17,5 m Bogenhöhe entwickelten, die sich entlang ihrer Längs- und Querachsen auffächern, was ein recht komplexes Netz sehr unterschiedlich großer Viereck-Felder hervorbrachte.

Bewusst sollten die Felder nicht mit Glas ausgefüllt werden, da man im Gegensatz zu dem früheren Energie intensiven Betrieb eines Gewächshauses eine integralere Lösung bevorzugte, mit einem Material, das den Vorzug bietet nicht nur transparent zu sein, sondern auch bei Bedarf als Lichtschutz zu dienen. Wozu man sich im Verlauf des Prozesses an die erfahrenen ETFE-Ingenieure von formTL/Radolfzell wandte, die eine variable Hülle in steter Anpassung an die Klimabedingungen und Sonnenintensität entwickelten.

Auf der Grundlage der komplexen Geometrie entwickelte der Projektingenieur Manuel Neidhart von formTL nicht zuletzt mit Hilfe eines Mock-Ups eine Hülle aus 90 zweilagigen und gen Süden 34 dreilagigen ETFE-Kissen, deren Aluminium-Kederprofile zweiachsig gebogen und tordiert sind, um in den Kreuzungspunkten der Aluprofile eine Dicht­eben zu erzeugen. Wozu man die Aluminium-Kederprofile auf den Stahlrohren der Primärkonstruktion aufständerte, um mittels Halte­bleche die Maßtoleranzen elegant ausgleichen zu können. Für das in einem Tropenhaus stets anfallende Kondenswasser wurde eine thermisch vom Alu-Kederprofil getrennte Kondenslatrinne angebracht.

Zu einem besonderen technischen Clou griff man an der Südseite, wo die dreilagigen ETFE-Kissen nicht nur mit einer, sondern sogar zwei bedruckten Lagen ausgeführt wurden. Die mit silberfarbenen Punktrastern zu etwa 50 % bedruckten ETFE-Folien – Außen: 250µ, Mitte: 150µ und Innen: 250µ - bewegen sich während eines Tages mittels pneumatischer Steuerung zu- oder voneinander weg, um so je nach Bedarf die Transluzenz der Kissen und damit den Licht- und Wärmeeintrag ins Gebäude effizient zu steuern. An heißen Sommertagen kann so der Wärmeeintrag bis zu 80 % reduziert werden, was u.a. nur zwei dreieckige Entlüftungs- bzw. Entrauchungs- ETFE-Kissenfenster im Zenith des Gebäudes erforderlich machte.

Diese effiziente Steuerung wurde nicht zuletzt möglich, da hier alle Kissen mit zwei pneumatischen Zuleitungen ausgestattet wurden, von denen eine abtrennbar ist, eine stets mit ihren Kissen verbunden bleibt. Für ihre Stützluftversorgung wurden zwei getrennte Rohrleitungssysteme geschaffen, die von einer Stützluftzentrale im Keller des botanischen Gartens versorgt werden. Keiner Glaskathedrale mehr, sondern einem lichten wie glänzenden Tautropfen ähnelt das neue Gewächshaus von Aarhus, das nur manchmal seine Nachbarn mit ein paar unerwarteten Sonnenreflexionen beglückt. Ein Haus des postindustriellen 21. Jahrhunderts, dessen Hülle modular vorgefertigt vor Ort in sehr kurzer Zeit entstehen konnte. C. Käpplinger, Berlin