Mensa unter grünem Hügel

Anorganischer Dämmstoff – organische Formen

Deutsches Ingenieurblatt 7-8/2021
Hochbau
Bildung, Forschung und Kultur
Objekte
Klare Strukturen und eine geradlinige Formensprache prägen den Bildungscampus der Dieter Schwarz Stiftung in Heilbronn. Die neue Mensa setzt mit ihrer organischen Ausgestaltung und der Grünfläche einen besonderen Akzent

Die neue Mensa in Heilbronn ist eingebettet in den Campusplatz und erhebt sich dort als künstliche Hügellandschaft. Hier wurden nicht nur der eigentliche Speisesaal mit über 500 Sitzplätzen sowie die Küche in das Erdreich gesetzt, sondern durch die organisch geformte Fläche wurde ein Ort mit hoher Aufenthaltsqualität geschaffen. Zudem konnte auf diese Weise die Freifläche für die Studierenden erhalten bleiben. 

Hohe Aufenthaltsqualität
Die Hügel am Bildungscampus in Heilbronn sind begrünt und begehbar. Die Grünflächen im Dachbereich werden dabei mit einem Durchweg unterbrochen. Die senkrechten Flächen im Eingangsbereich und im Innenhof sind verglast und sorgen für reichlich Tageslichteinfall. Der Speisesaal befindet sich im größeren der beiden Hügelelemente. Über eine offene Treppe oder den verglasten Aufzug gelangen die Studierenden in den Mensabereich im Untergeschoss. Der Speisesaal ist lichtdurchflutet und hell gestaltet. Weiße Säulen, der verglaste Innenhof sowie eine abgehängte Beleuchtung prägen den Raum und erzeugen eine angenehme Aufenthalts- und Lernatmosphäre. In den warmen Monaten bietet das Atrium zusätzliche Sitz- und Aufenthaltsmöglichkeit. Der Zugang zur Küche ist im kleineren der beiden Hügelelemente verortet. Im Untergeschoss sind die beiden Nutzungsbereiche Mensa und Küche miteinander verbunden. Insgesamt verbergen sich unter den beiden Hügeln circa 3.200 Quadratmeter Geschossfläche. Rund 700 Quadratmeter entfallen hierbei auf den Speisesaal. Über einen unterirdischen Tunnel ist die Mensa zudem mit der benachbarten Aula verbunden. 

Gekrümmte Dachschale
Die Mensa erhebt sich auf dem Campusplatz mit zwei organisch geformten Dächern. Auf der höheren Seite steigt die Dachfläche auf 4,67 Meter an. Auf der jeweils gegenüberliegenden Seite ist die Dachfläche ebenerdig ansteigend. Eine Glasbrüstung, die in die Glasfront übergeht, dient der Absturzsicher heit. Die zwei Schrägdächer zeichnen sich durch unterschiedliche Steigungsverhältnisse von 0 bis 35° aus. Zur Platzfläche hin verfügt die Dachfläche über eine Rinneneinfassung. Als begehbare Fläche, die auch als Liegewiese genutzt wird, stellte die mehrfach gekrümmte Dachschale hohe Anforderungen an die eingesetzte Dämmung. So wurde mit Foamglas an dieser Stelle ein Material eingesetzt, das hohe Druckfestigkeiten aufweist und diese Eigenschaft auch über Jahrzehnte beibehält. Denn das wasser- und dampfdichte, geschlossenzellige Gefüge von Schaumglas behält seine Eigenschaften, zu denen an erster Stelle die Wärmedämmfunktion zählt, dauerhaft. Verwendet wurde Foamglas Typ F. Die Platten verfügen über eine stauchungsfreie Druckfestigkeit von 1.600 Kilopascal (kPa). Mit Abmessungen von 60 mal 45 Zentimetern sind sie kompakt und eignen sich nicht nur für beengte Verhältnisse, sondern können auch leicht auf organisch geformten Strukturen wie in Heilbronn verlegt werden. Insgesamt kamen auf den Hügeln rund 1.000 Quadratmeter der Platten in 200 Millimeter Gesamtdicke zum Einsatz. 

Mensa mit grünem Dach
Die Dachkonstruktion der Mensa besteht zunächst aus einer doppelgekrümmten Betonfläche. In diesen Bereichen wurde der Dämmstoff zweilagig in Heißbitumen mit versetzten Fugen verlegt. Bei der Ausrichtung der rechteckigen Platten musste darauf geachtet werden, dass diese den optischen Verlauf der organischen Formgebung nicht stören. Darauf folgte eine zweilagige Abdichtungsschicht aus Bitumenbahnen. Oberhalb der Dachabdichtung liegt eine ein Zentimeter starke Lage Struktur- und Speichervlies. Darauf wurde – in den Bereichen über zwölf Grad – eine acht Zentimeter starke Schubsicherung verlegt. Dieses System verhindert ein Abrutschen des Substrats. Als nächste Schicht brachte das ausführende Unternehmen zehn Zentimeter Rasensubstrat sowie ein vollflächiges Geogitter auf. Auf letzterem erfolgte die Befestigung von Tropfrohren. Diese dienen mit Wasserauslässen zur flächigen Bewässerung der Grünfläche. Zehn Zentimeter Rasensubstrat sowie die Begrünung in Form von Fertigrollrasen bilden den oberen Abschluss des Dachaufbaus.

Die amorphen Hügel setzen neben den Bäumen einen grünen Akzent auf dem Campusplatz und laden zum Verweilen ein. Einen Beitrag leistet die Dachbegrünung auch für das Raumklima in der Mensa: Im Winter dient das Grün als zusätzliche Wärmedämmung, im Sommer hat sie einen kühlenden Effekt. Mit den Dämm- und Abdichtungsarbeiten wurde das Unternehmen Fritztechnologie aus Murr beauftragt. Die Dachbegrünung realisierte die Firma Dachbegrünung Garten-Moser aus Reutlingen. 

Thermische und mechanische Belastungen
Im befahrbaren Bereich auf den waagrechten Decken der Mensa wurden 160 Millimeter dicke Dämmplatten verlegt. Für Auf- und Abkantungen kamen rund 300 Quadratmeter Foamglas F in 80 Millimeter Dicke hinzu. Rund 700 Quadratmeter umfasst der Anlieferungsbereich. Hier muss der Dämmstoff sowohl thermischen als auch mechanischen Belastungen und Umwelteinflüssen standhalten. Das wasserdichte Schaumglas und die Verarbeitung in Klebetechnik verhindern zuverlässig das Eindringen von Feuchtigkeit und Wasserunterläufigkeit. Das Risiko einer möglichen Schimmelbildung im Innenraum wird so deutlich minimiert. Außerdem schützen die eingesetzten Dämmplatten vor Wärmeverlusten und Kälte in den Innenräumen der Mensa. Hinsichtlich einer möglichen Tauwasserbildung überzeugt der Dämmstoff mit einer bauphysikalischen Unbedenklichkeit im Bauteilquerschnitt. Auf den waagrechten Decken wurde ein gefälleloses (0,0 Prozent) Dach geplant. Unter der Lastverteilungsschicht aus Beton befinden sich Drainagematten, die das Wasser abführen. Die lagesichere Schicht aus Foamglas bildet einen stabilen, nicht federnden Untergrund, auf dem der Nutzbelag sicher aufliegt. Auf diese Weise hält der Aufbau auch den Verkehrsbelastungen von großen Feuerwehrfahrzeugen stand. 

Belastbarer Unterbau
Sowohl im Bereich der grünen Hügel als auch beim Anlieferungsbereich erweist sich Foamglas als belastbarer Unterbau für befahrbare und genutzte Flächen. Mit seinen Eigenschaften lässt sich das Dämmmaterial für verschiedene Varianten von Nutzbelägen einsetzen – wie zum Beispiel Ortbeton oder Verbundsteinpflaster. Der Dämmstoff ist maßbeständig. Weder verformt er sich, noch schüsselt oder schwindet er – auch bei statisch ruhender oder dynamischer Belastung durch Fahrzeuge oder permanent vorhandene Gebäudelasten. Insbesondere für den Einsatz in Verkehrsflächen erweist sich die Öl- und Benzinbeständigkeit als weiterer Pluspunkt. Seine positiven Eigenschaften behält das Material über die gesamte Nutzungsdauer des Gebäudes. Es ist zudem nichtbrennbar und unempfindlich gegenüber Temperaturveränderungen. Foamglas ist des Weiteren leicht zu bearbeiten. 

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