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Bautendokumentation des Stahlbau Zentrums SchweizBauen in Stahl

Wiederverwendungvon Stahl

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2014 wurde cepezed mit der Planung und dem Bau eines modernen Regierungsgebäudes am Standort der ehemaligen Knoopkazerne an der Croeselaan in Ut­recht beauftragt. Zusätzlich sollten die Architekten eine Lösung für den vakanten Raum zwischen der Knoop kazerne und dem Hauptquartier der Rabobank vorschlagen. Weil dieser Platz im Rahmen der geplan­ten Revitalisierung des Stadtzentrums von Utrecht in 15 Jahren eine neue Form erhalten wird, wurde eine temporäre Interpretation gewünscht, die zu einer Belebung des Platzes führen würde.

Das entstandene Projekt basiert auf dem Gedanken der Zirkularität. Das Green House mit Restaurant, eigenem Gemüsegarten und Meetingräumen wurde 2018 er­öffnet. Das Gebäude inklusive der Fundation aus wieder verwendeten, vorfabrizierten Betonelementen ist komplett demontierbar und kann in 15 Jahren an­derswo wieder aufgebaut werden. Der zweistöckige Pavillon wurde als Bausatz mit einem demontierbaren Stahlrahmen aus galvanisierten Stahlprofilen entwor­fen. Die Dimensionen wurden den Rauchglaspaneelen der Fassade der früheren Knoopkazerne angepasst, die für die äussere Haut des Erdgeschosses sowie für das Gewächshaus des Pavillons wiederverwendet wurden. Für die geschlossenen Fassadenbereiche im Oberge­

Design for Disassembly – Design für Demontage: Zwei Beispiele aus den Niederlanden

Das «Green House» in Utrecht (2018) ist als Restaurant mit eigenem Gemüsegarten auf eine Dauer von 15 Jahren ausgelegt und besteht teilweise aus Abbruchmate-rialien. Die Bauteile sollen nach Ablauf der Nutzung in einer noch unbestimmten Form wiederverwendet werden.

Das staatliche Programm «Nederland Circulair» strebt bis 2050 eine Wirtschaft an, die komplett mit wiederverwertbaren Rohstoffen funktioniert. Als Zwischenetappe sollen bis 2030 nur noch 50 % neue Rohstoffe verwendet werden. Die Regierung inves­tiert viel Geld in die Forschung, um die Abfalltren­nung so zu ver bessern, dass der Verlust von Roh­stoffen in der Abfalldeponie bestmöglich vermieden

wird. Gleichzeitig sollen Innovationen für einen besseren Zyklus von Produkten sorgen. Vor diesem politischen Hintergrund ist auch die zirkuläre Wirtschaft in der Baubranche ein grosses Thema, und die Erstellung von temporären Strukturen blüht. Zwei Projekte des Delfter Architekturbüros cepezed stehen beispielhaft für diese Praxis: das «Temporary Courthouse» und das «Green House».

Ein temporärer Gemüsegarten

Gebaut, abgebaut, neu gebaut – zwei Beispiele aus den Niederlanden

Bauherrschaft R Creators (NL)

Architektur cepezed (NL)

Ingenieure Coster Design (NL)

Bauzeit 2016 – 2018

schoss wurden vorgefertigte, rezyklierbare und FCKW­freie vorgefertigte Holzelemente verwendet, ansonsten ist die Fassade transparent. Der Fussboden im Erd­geschoss besteht aus Pflasterklinkern von einem alten Kai, die auf einem verdichteten Sandbett mit Fuss­bodenheizung verlegt wurden. Die Stahlkonstruktion besteht aus einem quadratischen dreidimensionalen Gitter mit diagonalen Verstrebungen zur Aufnahme der horizontalen Kräfte. Das Fundament aus Betonplatten und ­blöcken überträgt die Kräfte der Stahlstützen in den Boden. Für eine bessere Akustik im Restaurant­bereich wurden die Deckenelemente perforiert und mit einer Isolation gefüllt. Auch die Innendecke im OG hat cepezed mit einem perforierten Stahl blech verklei­det und isoliert. Im Restaurant wird mit Gemüse und Kräutern gekocht, die im hauseigenen, 80 m2 grossen «vertikalen Gewächshaus» gepflanzt und geerntet wer­den. Zum Nachhaltigkeitskonzept gehört auch eine Solaranlage auf dem Dach. Der grösste Teil des Innen­ausbaus wurde mittels Urban Mining gefunden. Für die Möbel im Gebäude wurden ausschliesslich rezyk­lierte Materialien verwendet.

Das Fazit der ArchitektenDer Entwurf eines demontierbaren Gebäudes ist per se nicht schwierig. Eine Herausforderung stellt der

Situation, M 1: 2500.

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Explosionsaxonometrie:1 PV-Module decken einen

grossen Teil des Energie-bedarfs.

2 Glasplatten aus der alten Knoopkazerne bilden die Fassadenverkleidung.

3 Für die Fassadenelemente der Holzrahmenbau-weise wurden Materialien natürlichen Ursprungs verwendet.

4 Holzboden für den 1. Stock. Der Toiletten-block und der Aufzug sind separate Einheiten.

5 Der Stahlrahmenbau ist komplett demontier- und wieder verwendbar. Der Boden besteht aus wiederverwendetem Pflasterklinker.

6 Das Treibhaus steht auf vorfabrizierten, wieder-verwendeten Beton-elementen.

Unten: Obergeschoss, M 1: 400.Ganz unten: Erdgeschoss, M 1: 400.

Oben: The Green House zwischen Rijkskantoor De Knoop und Rabobank.

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Projekt The Green HouseOrt Utrecht (NL)Bauherrschaft ARGE R Creators – Ballast Nedam N. V. , Nieuwegein (NL); Strukton, Utrecht (NL); Facilicom Group, Schiedam (NL) Architektur cepezed, Delft (NL)Ingenieure Pieters Bouwtechniek B. V. , Delft (NL)Bauphysik und Brandschutz DGMR, Den Haag HLK Strukton Worksphere, Maarssen (NL)Betreiber Albron B. V. , De Meern (NL) Innenausstattung Coster Design Service, Arnhem (NL)Stahlbauunternehmung Kampstaal – GB Steel Group, Emmeloord (NL)Konstruktionsart Verzinktes Stahlskelett auf Fundament aus vorfabrizierten BetonelementenTragsystem Stützen, Träger, vorfabrizierte BodenelementeBGF 680 m2 Nutzfläche 770 m2 Abmessungen 30 × 12 × 7,7 mVolumen 3691 m3

Nutzung Restaurant und Meeting CenterGesamtkosten 941 919 EURBauzeit 5 MonateFertigstellung März 2018Energieeffizienz/Nachhaltigkeit CO2-neutral, zirkulärer Gebäudeindex: 78 %

Mangel an verfügbaren Baumaterialien dar. Eine gut funktionierende Kreislaufwirtschaft mit Baumate ­rialien ist noch nicht gewährleistet. Die Struktur des Gebäudes, in diesem Fall der Stahlrahmen, hat gros­ses Wiederverwendungspotenzial. Für Fassadenele­mente ist dies insbesondere wegen technologischer Innova tion und modifizierter Verordnungen schwieri­ger. Bauen mit wiederverwendeten Materialien ist teuer, weil es arbeitsintensiv ist. Neue Produkte aus einem optimierten Produktionsprozess zu verwenden erscheint dagegen günstiger.

Rechts: Im Restaurant werden Kräuter und Gemüse serviert , die aus dem Gewächshaus stammen, das ins Gebäude integriert ist .

Fassadenschnitt vertikal, M 1: 50.1 Wiederverwendetes

Gewächshausdach mit Oberlichtern, montiert auf verzinktem Gitterträger.

2 Wiederverwendbare Rauchglasscheiben aus der ehemaligen Knoop-kazerne, montiert auf verzinkten Gitterträgern.

3 Vorgefertigte Holzdecken elemente

4 Wiederverwendete Gehwegplatten im Gewächshaus (im beheiz-ten Bereich ergänzt um eine Trockenbau-fussbodenheizung).

5 Aluminium-Vorhang-fassade, ohne PUR- oder Dichtfugen.

6 Wiederverwendbare Pflasterklinker auf Sand mit Fussbodenheizung und Kühlsystem, druck-feste Isolierung.

7 Gründung mit wiederver-wendeten Betonplatten und -blöcken.

8 Träger IPE 400, verzinkt . 9 Stütze HEA 180, verzinkt . 10 Fassadenaufbau: wieder-

verwendete Rauchglas-paneele; Fachwerkträger 1510 mm, verzinkt; dampf- und wasser-dichte Folie RAL 9006; vorgefertigte, gedämmte Holzelemente.

11 Verzinkter Gitterrost 33,3 × 33,3 mm.

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Design for Disassembly – Design für Demontage: Zwei Beispiele aus den Niederlanden

Bauherrschaft RVB (Central Government Real Estate Agency; NL)

Architektur cepezed (NL)

Ingenieure IMd Raadgevende Ingenieurs (NL)

Baujahr 2016

Transportables Gerichtsgebäude

Cepezed hat das «Temporary Courthouse» in Amsterdam 2016 als Übergangslösung bis zur Rea lisierung des neuen Gerichtsgebäudes erstellt. Es besteht aus neuen Materia lien und Bauteilen, die so kombiniert sind, dass die Elemente vollständig voneinander gelöst und wiederverwendet werden können. Nach Ablauf der Zeit soll das Gebäude anderswo leicht verändert wieder aufgebaut werden. Insofern ist eher der Standort temporär als das Gebäude. Cepezed wurde für das «Temporary Court house» mit dem Amsterdam Architecture Prize 2017 ausgezeichnet.

Beim temporären Gerichtsgebäude in Amsterdam handelt es sich um einen Ersatzneubau, der während fünf Jahren als temporäre Lösung für die Amster­damer Gerichtsbarkeit dient, während der Abbruch des alten und der Neubau des permanenten Bezirks­gerichtsgebäudes stattfinden sollen. Das Interims­gebäude G wurde auf einer Geschossfläche von un­gefähr 5400 m2 am Parnassusweg erstellt, bildet zusammen mit den bereits existierenden Türmen das temporäre Amsterdamer Gerichtsgebäude und funk tioniert auch als Haupteingang in den Bezirks­gerichtskomplex.

Das Temporary Courthouse entstand mit der Auflage, beim Bau Abfälle zu vermeiden – die Stadt Amster­dam verzeichnet seit Jahren ein starkes Bevölke­rungswachstum, das neben wachsender Bebauungs­dichte, Verkehrsaufkommen und Parkplatzmangel auch Probleme bei der Abfallentsorgung mit sich bringt. Zudem war eine spätere anderweitige Nut­zungsmöglichkeit ausdrücklich Teil des Auftrags – die Struktur soll an einem anderen Standort komplett wiederverwendbar sein. Der zeitlich limitierte Cha­rakter des Gebäudes durfte die Qualität, Funktio­nalität, Akustik, den Komfort und die Sicherheit nicht

Situation, M 1: 3000.

Das «Temporary Courthouse» in Amsterdam wurde so entworfen und gebaut , dass es komplett wieder abgebaut und einer anderen Nutzung zugeführt werden kann.

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demountable floor system

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Design for Disassembly – Design für Demontage: Zwei Beispiele aus den Niederlanden

negativ beeinflussen, daher wurde eine möglichst hohe Qualität der Bauteile und ­materialien erwartet. Auch optisch wurden die gleichen Anforderungen gestellt wie an ein permanentes Gebäude. Um das Ge­bäude so flexibel und zirkulär wie möglich zu gestal­ten, wurde es als Bauteilsatz erstellt, der einfach auf­ und wieder abgebaut werden kann. Er besteht aus einer anpassbaren Konstruktion und einer äusse­ren Haut aus vorfabrizierten und demontierbaren Ele­menten. Für die Hohldeckenplatten wurde ein speziel­les Montage system entwickelt, und die Gelenke der Stahlkon struktion wurden im Hinblick auf eine ein­fache Demontage und Wiederverwendung entworfen. Alle Verbindungen sind lösbar gestaltet, und Material­kombinationen wurden in trennbaren Schichten ein­gebaut, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Lebens­dauer individuell zugänglich und ersetzbar sind. Die Fundamentpfähle der vorhandenen Türme mussten speziell berücksichtigt und um neue Gründungspfäh­le ergänzt werden. Die Bodenfelder der Stahlhaupt­konstruktion haben eine Tragweite von 10,8 m. Die Nutzlast beträgt 3,5 kN/m2, sodass auch andere zu­künftige Nutzungen möglich sind. Die kostengünsti­gen Hohldeckenplatten wurden vollständig in die flachen Stahlprofile eingepasst und ermöglichen eine einfache Verlegung von Rohrleitungen auch bei zukünftigen Anwendungen. Die Zugverbindung zwi­schen Hohldeckenplatten und Balken wurde aufseiten der Platte mit Ankern und aufseiten des Profils mit einer Schraubverbindung ausgebildet (Abb. unten).

Die gesamte Stahlkonstruktion wurde mit einer Be­schichtung versehen und ist während 60 Minuten feuer beständig. Auf jeder Ebene, inklusive der Struk­tur als Ganzes, wurde beim Entwurf konsequent auf «Reduce», «Reuse» und «Recycle» geachtet.

Fazit der Architekten Die Verwendung erneuerbarer Ressourcen, die Schaf­fung von Bedingungen für eine lange Lebensdauer derselben und die Minimierung der Auswirkungen auf die Umwelt sind wertvolle Leitlinien bei dieser Bauweise. Idealerweise wird schon beim Entwurf und Bau an den nächsten Lebenszyklus der Gebäudeteile gedacht. Förderlich für die zirkuläre Bauwirtschaft wären Regulationen hinsichtlich Möglichkeiten bei der Demontage, die idealerweise obligatorisch wer­den sollte. Über Informationsdienste könnten ge­brauchten Baumaterialien leichter gefunden werden, sodass diese für Neubauten zur Verfügung stehen.

Der Aufbau des Gebäudes besteht aus einer anpas-sungsfähigen generischen Konstruktion (links), einer Aussenhaut aus vorgefer-tigten, demontierbaren Elementen (Mitte) und einem Innenausbau (rechts), der individuell angefertigt und austauschbar ist .

Arbeitsschritte Hohldeckenplatten:1 Schlitzen der

Hohldeckenplatte.2 Montage des

Hülsenankers.3 Beton in Schlitze giessen

und Hohldeckenplatte mit (verstellbaren) Schrauben am Slim-Floor-Träger be festigen.

Projekt Rechtbank AmsterdamOrt AmsterdamBauherrschaft Rijksvastgoedbedrijf, Den HaagArchitektur cepezed, Delft (NL)Ingenieure IMd Raadgevende Ingenieurs, RotterdamStahlbau-Unternehmung Dijkstaal B. V. , Maassluis (NL)Innenarchitektur cepezedinterior, Delft (NL)HLK Linssen B. V. , AmsterdamBrandschutzplanung LBP|SIGHT, Nieuwegein (NL)Weitere Projektpartner cepezedprojects, Delft (NL); Du Prie bouw & ontwikkeling B.V. , Leiden (NL)Konstruktionsart StahlkonstruktionVorfertigung und Montage Vorfertigung und Trocken-montageStahlsorten S355Tonnage 300 000 kg Tragsystem StahlrahmenkonstruktionBGF 5662 m2

Abmessungen Stützen 300 mm × 300 mm × 6 mm, Träger HEM240 / HEB260Volumen 23 462 m3

Nutzung Temporäres GerichtsgebäudeGesamtkosten 10 208 605 EURBauzeit 48 WochenFertigstellung 25. September 2016Brand- und Oberflächenschutz BrandschutzbeschichtungNachhaltigkeit Zirkuläres Gebäude, vollständig wieder verwertbar

steeldoc 02/19, Juni 2019Wiederverwendung von Stahl

Herausgeber:SZS Stahlbau Zentrum Schweiz, ZürichIsabel Gutzwiller, Patric Fischli-Boson

Redaktion und Texte:espazium – Der Verlag für Baukultur, ZürichProjektleitung: Franziska Quandt, Philippe Morel, Judit Solt Isabel Gutzwiller, Patric Fischli-Boson, S. 4–13Originaltext: Evelyn C. Frisch, Martina Helzel; Überarbeitung: Franziska Quandt, S. 14–15Franziska Quandt und Clementine Hegner-van Rooden, S. 16–18Isabel Gutzwiller und Clementine Hegner-van Rooden, S. 19–23Franziska Quandt, S. 24–25Cornelia Froidevaux, S. 26–30Abschlussredaktor: Christof Rostert

Übersetzung Deutsch-Französisch:Chantal Pradines, Michel Crisinel

Projektbeschriebe aufgrund der Projekt- informationen der Planer. Die Pläne stammen von den Planungsbüros.

Layout:espazium – Der Verlag für Baukultur, ZürichKatrin Köller, Anna-Lena Walther

Fotos:Titelseite: cepezed/Lucas van der WeeEditorial: Tierwelt – Nr. 14 – 4. April 2008S. 4: KeystoneS. 5: World Steel AssociationS. 6: Filip Dujardin, Marcus SchwierS. 7: Keystone, V&A, Marcus SchwierS. 8: Karola van Rooyen/Superuse Studios

S. 9: Arup AssociatesS. 11: baubüro in situS. 12: Schneider Studer Primas Architekten, Keystone/Andrea HelblingS. 14: ÖNB/Hilscher, Wolfgang ThalerS. 15: Stummvoll, Josef / ÖNB-Bildarchiv / picturedesk.comS. 16: Heinrich Helfenstein, ZürichS. 17–18: Katalin Deér/Flury + Furrer ArchitektenS. 19-23: baubüro in situS. 24: Monteyne Architecture Works Inc.S. 27–28: cepezed/Lucas van der WeeS. 29: Léon van Woerkom

Designkonzept:Gabriele Fackler, Reflexivity AG, Zürich

Druck:Stämpfli AG, Bern

ISSN 1662-2359

Jahresabonnement Inland CHF 60.– / Ausland CHF 90.–Einzelexemplar CHF 18.– / Doppelnummer CHF 30.–Preisänderungen vorbehalten. Bestellung unter www.szs.ch/steeldoc

Bauen in Stahl/steeldoc© ist die Bautendokumentation des Stahlbau Zentrums Schweiz und erscheint vier- mal jährlich in deutscher und französischer Sprache. Mitglieder des SZS erhalten das Jahresabonnement und die technischen Informationen des SZS gratis.

Die Rechte der Veröffentlichung der Bauten bleiben denArchitekten vorbehalten, das Copyright der Fotos liegt bei den Fotografen. Ein Nachdruck, auch auszugsweise, ist nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlags und exakter Quellenangabe gestattet.

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