Der Landwirtschaftsverband Westfalen-Lippe (LWL) errichtet für das LWL-Freilichtmuseum Detmold ein neues Eingangs- und Ausstellungsgebäude. Als eines der ersten Museen wird es nach streng ökologischen Kriterien geplant und gebaut, der DGNB-Platinstatus wird angestrebt. Um die Umweltauswirkungen zu minimieren, sollen vor allem graue Energie und graue Emissionen, die bei der Errichtung entstehen, so gering wie möglich gehalten werden.

Neben regional verfügbarem Holz, Stampflehm und CO₂-reduziertem Beton kommt die Cemwood Ausgleichsschüttung aus mineralisierten Holzspänen zum Einsatz.

„Für neue Museumsbauten steht das Thema Nachhaltigkeit bisher kaum im Fokus. Energie- und Emissionsbilanzen wurden in der Vergangenheit meist nur für die Nutzungsphase erstellt“, erklärt Simon Waigand, Geschäftsführender Partner der ACMS Architekten GmbH, Wuppertal.

„Aus ökologischen Gründen ist es jedoch notwendig, Gebäude im gesamten Lebenszyklus zu betrachten. Die ganzheitliche Bewertung der Energie- und Emissions­bilanzen können dann in die Entscheidungen zur Material- und Konstruktionswahl miteinbezogen werden. Wenn wir davon ausgehen, dass rund 50 bis 65 Prozent der grauen Energie im Rohbau stecken und ca. 15 Prozent im Ausbau, wird schnell deutlich: Der Gebäudeentwurf ist entscheidend.“

Das bundesweite Leuchtturmprojekt soll anderen Museumsbauten als Vorbild dienen. Deshalb wurde es im Rahmen eines von der DBU geförderten Forschungsprojektes von zahlreichen Universitäten und Materialprüfanstalten begleitet, alle Ergebnisse dokumentiert und veröffentlicht. In mehrstufigen Forschungsvorhaben wurden die Nutzungspotentiale von Baustoffen untersucht und wie die Realisierung in der Praxis aussehen kann. So wurden vor allem primärenergie- und emissionsarme, recycelbare Baustoffe ausgesucht, evaluiert und weiterentwickelt.

Baudidaktik

Wesentlicher Teil der zukünftigen Museumsarbeit ist die Vermittlung bauökologischer Zusammenhänge: im historischen Kontext und angesichts der Neubauten in der innovativen Umsetzung. Das Museum, mit einer Fläche von 90 Hektar und etwa 120 historischen Gebäuden das größte Freilichtmuseum Deutschlands, verzeichnete zuletzt 200.000 Besucher jährlich. ACMS Architekten gewannen 2018 die Ausschreibung. Baubeginn war 2022, die erste Ausstellung ist für 2026 geplant.

Allerdings: Auf Beton konnte nicht vollständig verzichtet werden. So ließ sich Beton für die Bodenplatte, die unterirdischen Außenwände und die Außentreppe nicht ersetzen. Dafür wurden Alternativkonzepte entwickelt. Zum einen wurde die Menge des Betons um ca. 30 Prozent reduziert, indem in die Stahlbetondecke mit Luft gefüllte Blasen eingegossen wurden. Darüber hinaus hat die TU Braunschweig eine spezielle zementreduzierte Betonmischung erforscht und erprobt. Im Vergleich zu konventionellem Stahlbeton wurde so etwa 40 Prozent CO₂ eingespart.

Ein weiteres Beispiel für die innovative Umsetzung ist die Dachkonstruktion aus Holz: Hier war die Fragestellung: Wie lassen sich Vollholzlamellenträger mit einer Spannweite bis 13 Metern stahl- und leimfrei zusammenfügen. Die Antwort ist ein neu entwickeltes Holzskelett-Tragwerk, in dem die Balkenträger über eine spezielle Verzahnung verbunden sind.

Ausgleichsschüttung als CO₂-Senke

Im Baustoff-Screening fiel die Wahl auf die Cemwood Ausgleichsschüttung aus mineralisierten Holzspänen als Teil der Bodenkonstruktion. Die Späne übernehmen den Lastübertrag bis in die Gründung hinein und überdecken zudem sämtliche Installationen der Medientechnik, die über den Boden verlegt sind.

„Es gibt einen großen Markt an biotischen Baustoffen, die sich für ressourcenoptimierte Bauprojekte eignen. Sie müssen jedoch verlässlich, mit entsprechender Preissicherheit verfügbar und erprobt sein“, erläutert Waigand.

Dies ist bei den Cemwood Schüttungen der Fall. Sie kamen bereits bei einer Vielzahl vergleichbarer Objektbauten erfolgreich zum Einsatz. Prüfzeugnisse unabhängiger Institute liegen vor, die die bauphysikalischen Leistungen zertifizieren. Darüber hinaus verbessern die Holzspanschüttungen aus nachwachsenden Rohstoffen die CO₂-Bilanz. Denn in ihnen ist mehr CO₂ enthalten als bei der Produktion benötigt wird. Die aktuelle Environmental Product Declaration (EPD) zeigt, dass ein Kubikmeter Schüttung 207 Kilogramm CO₂ bindet.

Ganzheitlich nachhaltiger Ansatz

Der Neubau stellt eine neue Generation eines CO₂-neutral bilanzierten Museums dar.

„Wir streben den Platinstatus nach DGNB-Standard an“, so Waigand und verweist auf die ganzheitliche Planung der Herstellungs- und der Nutzungsphase. Ergänzend zu der sorgfältigen Wahl der Materialien und den entsprechenden Konstruktionsarten ist auch die technische Versorgung nachhaltig konzipiert. Mit einer 400 kWp großen Photovoltaikanlage, Geothermie und Regenwassernutzung für die adiabatische Kühlung wird der Museumsbau auch im Betrieb zum Plusenergiegebäude.