Carbon statt Stahl

Der CUBE ist das weltweit erste Gebäude, das mit carbonfaserverstärktem Beton entworfen und ausgeführt wurde. Der verwendete Beton ist dabei nicht mit herkömmlichen Stahlstäben bewehrt, sondern mit besonders leichten Elementen aus Carbonfasern. Das hat verschiedene Vorteile, insbesondere die Tatsache, dass Carbon im Gegensatz zu Stahl nicht korrodiert, Carbonbeton so mit deutlich weniger Beton auskommt und CO₂ eingespart wird. Er ist dadurch bis zu vier Mal leichter als herkömmlicher Stahlbeton – und weist trotzdem eine vier- bis sechsfach höhere Zugfestigkeit auf. Daraus ergeben sich auch Erleichterungen für den Transport- und Einbauprozess.

Die größte Inspiration war natürlich das Material selbst. Es war sehr spannend für uns, mit diesem neuen Kompositmaterial zu entwerfen. Am Anfang des Gestaltungsprozesses galt es zu verstehen, welche neuen gestalterischen Möglichkeiten das Material bietet. Wir wollten diese neue Technologie erforschen und würdigen.

Die Carbonbewehrung besteht aus ultraleichten Fasermatten. Diese unterscheiden sich deutlich von der herkömmlichen Stahlbewehrung und haben eine fast textile Qualität. Daher kommt auch die Inspiration für die geschwungene Form des Gebäudes: wir wollten den Gewebecharakter des unsichtbaren Materials im Inneren sichtbar machen. Auch die Betonflügel, die wie freistehende Mauern zu beiden Seiten über das Gebäudes hinausragen, beruhen auf dieser Idee. Sie bieten dem Innenraum und dem Garten Schutz vor der belebten Kreuzung. Ihre schlanken Proportionen von nur fünf Zentimetern Dicke bei fast sieben Metern Höhe wären mit herkömmlichem Beton schlichtweg unmöglich gewesen.

Das Gebäude ist aus zwei Elementen zusammengesetzt, dem geschwungenen Baukörper, in dem sich ein Multifunktionsraum für Konferenzen und Events befindet und einer Box, die Büros und ein Labor beherbergt. Diese beiden Elemente zeigen die unterschiedlichen Möglichkeiten, die das Material bietet. Neben dem expressiven geschwungenen Baukörper zeigt die Box, dass die Technologie sich genauso für herkömmlichere Bauweisen eignet.

Das Projekt war ein Direktauftrag und wir hatten Glück, dass wir mit der TU Dresden und speziell mit Professor Curbach und seinem Institut zusammenarbeiten durften. Es war eine sehr besondere und intensive Beziehung. Nicht nur weil die TU die Nutzerin ist, sondern auch weil ihre Forschung fundamental dafür war, dieses neue Material zu schaffen. Die Bauherrin hat dieses Projekt also auf mehr als eine Art möglich gemacht. Besonders zu Beginn während der Konzeptfindungsphase haben wir mehrere Workshops mit Professor Curbach und seinem Team durchgeführt, um das neue Material wirklich zu verstehen – wie wir damit arbeiten und es richtig einsetzen können.

Louis Kahn empfahl bekanntlich seinen Studierenden, das Material zu befragen, wenn sie nach Inspiration suchten: »You say to brick, ›What do you want, brick?‹«. Wir hatten Glück, dass wir unser neues Material durch Professor Curbach befragen konnten und haben diese »Gespräche« anschließend in räumliche Tektonik überführt.

Carbonbeton bietet viel Potenzial für die Kreislaufwirtschaft. Einerseits erhöht er die Lebensdauer der Gebäude, weil es das Problem der Korrosion der Bewehrung nicht gibt. Andererseits wird gerade viel interessante und vielversprechende Forschung zu seiner Recyclingfähigkeit betrieben.

Aufgrund der komplexen Gebäudegeometrie haben wir für die Planung eigene digitale Tools entwickelt, um die Gebäudegeometrie beschreiben und modifizieren zu können. Sobald das Konzept stand, aber auch um das Konzept zu konkretisieren, haben wir eigene Skripte erstellt, die, mit minimalem Input, einfach die detaillierte Gebäudegeometrie geschaffen haben. So konnten wir schnell die Gestaltung, aber auch Kosten, Konstruktionsfähigkeit und die Auswirkungen verschiedener alternativer Konzepte bewerten.

Wir nehmen Nachhaltigkeit und die Verantwortung, die wir als Architekt*innen bei den multiplen ökologischen Krisen auf unserem Planeten tragen, sehr ernst. Wir haben ein eigenes Team, welches ich leite, das sich besonders darauf fokussiert, die Auswirkungen unserer Projekte auf die Umwelt und ihre Nachhaltigkeit zu bewerten. Als Teil unserer Bemühungen wollen wir zukünftig bei jeder Designentscheidung eine CO₂-Analyse berücksichtigen und eine CO₂-Bewertung für alle Projekte in allen Phasen durchführen. Darüber hinaus haben wir Tools entwickelt, die eine ganzheitliche Bewertung unserer Entwürfe sowohl in sozialer als auch ökologischer Hinsicht ermöglicht.