Wie leichtes Massivholz eine vertikale Erweiterung mit minimalen baulichen Eingriffen ermöglicht.
Stellen Sie sich vor, unsere Städte würden wie Wälder wachsen – lebendig, vielfältig und regenerativ. Heute zeigen Gebäudeerweiterungen, Verdichtungen, Hochhäuser aus Holz und innovative Stadtentwicklungsprojekte, wie nachhaltige Stadtentwicklung gelingen kann. Mit Holz als Material schaffen wir nicht nur neue Räume, sondern auch funktionierende Kreisläufe, die ökologische und soziale Aspekte verbinden. Entdecken wir gemeinsam, wie nachhaltige Stadtlandschaften entstehen, in denen Häuser wie Bäume ein lebendiges, widerstandsfähiges Stadtbild prägen.
Das praktische Beispiel des Cresta Grande Hotels in Kapstadt zeigt, wie diese Konzepte umgesetzt werden können: Ein gemeinsames Forschungs-, Planungs- und Machbarkeitsprojekt von Atelier Bildau und SMEC South Africa konzentriert sich auf nachhaltiges, großflächiges Bauen mit Holz und zeigt, wie bestehende Gebäude ressourcenschonend verdichtet werden können.
Gestaltungsprinzipien
Die Gestaltungsprinzipien stehen im Mittelpunkt der Umgestaltung des Cresta Grande Hotels. Durch adaptive Wiederverwendung können bestehende Strukturen revitalisiert, ihnen neue Zwecke zugewiesen und ihr Lebenszyklus verlängert werden, während gleichzeitig Abfall minimiert wird. Durch die Verdichtung des bestehenden Gebäudes nutzt das Projekt die begrenzten städtischen Flächen Kapstadts effizient und reagiert damit auf die Notwendigkeit nachhaltigerer und raumbewussterer Städte. Auch wird die monofunktionell (hauptsächlich Büros) genutzte Innenstadt diversifiziert und belebt.
Im Mittelpunkt dieses Ansatzes steht die Verwendung von Massivholzkonstruktionen. Massivholz ist nicht nur leicht und belastbar, sondern reduziert auch den CO2-Fußabdruck des Bauprozesses erheblich. Dieses Material ermöglicht den Einbau neuer Stockwerke mit minimaler struktureller Verstärkung und eröffnet damit neues Potenzial für vertikales Wachstum in alternden städtischen Umgebungen.
Die Vorfertigung verbessert die Nachhaltigkeit und Effizienz des Projekts zusätzlich. Die Bauteile können außerhalb der Baustelle hergestellt und vor Ort schnell und geräuscharm montiert werden, wodurch Störungen für die städtische Nachbarschaft minimiert und eine hohe Qualität und Präzision gewährleistet werden. Zudem sind weniger Bauarbeiter auf der Baustelle, was Einsparungen bei den Personal- und Versicherungskosten mit sich bringt.
Der Entwurf sieht grüne Türme vor, die Vegetation und natürliche Elemente integrieren und so zu einer verbesserten Luftqualität, einer größeren Artenvielfalt und einer gesünderen städtischen Umwelt beitragen. Der Feinstaub am Gebäude in der Umgebung wird reduziert, sowie der Hitzeinseleffekt in dichten Innenstädten abgemildert. Der Fußabdruck des Bestandsgebäude (ca. 1.760 m2 BGF) wurde nicht vergrößert und um begrünte Terrassen und Dachflächen (ca. 3.590 m2 BGF) ergänzt.
Der gemischt genutzte Charakter der Anlage fördert eine lebendige Gemeinschaft, indem verschiedene Funktionen – wie Wohn-, Hotel-, Gewerbe- und Freizeitflächen – an einem einzigen Standort integriert werden. Öffentliche Einrichtungen auf dem Dach schaffen integrative Räume, die einen Panoramablick und Möglichkeiten für geselliges Beisammensein bieten und das Gebäude zu einem Treffpunkt für Gäste und die breitere Öffentlichkeit machen.
Der Bauprozess ist schnell, trocken und sauber gestaltet, wodurch der Wasserverbrauch reduziert und Staub- und Lärmbelästigungen minimiert werden – Vorteile, die in dicht bebauten städtischen Gebieten besonders wichtig sind. Die schnelle Bauweise ermöglicht zum einen, einen kurzen Umbauprozess, zum anderen eine schnellere Wiedervermietung/Verkauf der Liegenschaft.
Ausgangssituation:
Die vorliegende Machbarkeitsstudie wurde von Atelier Bildau (Sebastian Bildau) und SMEC South Africa (Damien Mocke und William Ruijsch van Dugteren) initiiert und durchgeführt. Das Cresta Grande Hotel in der Innenstadt von Kapstadt dient hierbei als Fallbeispiel. Ein ähnliches Konzept kann auch auf andere Bestandsimmobilien angewendet werden. Eine weiterführende Studie zu Wirtschaftlichkeit und einer differenzierten Untersuchung zu den einzusetzenden Holzarten (Fichte, südafrikanische Kiefer, Eukalyptus oder Bambus) ist in Abstimmung mit dem Eigentümer gerade in Vorbereitung.
Bauplatz
Das Projekt befindet sich im „Central Business District“ (CBD) von Kapstadt. An der Ecke von Strand und Loop St. befindet sich ein Sockelbauwerk (ca. 45 m x 45 m) mit einem mittig aufragenden Turm (ca. 35 m x 35 m). Die Höhe des Bestandsbauwerks beträgt ca. 60 m mit einer Bruttogrundfläche (BGF) von ca. 14.000 m2. Die Nutzung ist ein Hotel, Bauzeit war in den Siebzigerjahren.
Konzept
Das bestehende Gebäude wurde bis auf die Stahlbetontragstruktur rückgebaut, alle Einbauten und die Fassade entfernt. Hierdurch wurde es möglich, die zusätzlichen Flächen für die Hotelzimmer, horizontale Anbauten und die Aufstockung von vier zusätzlichen Stockwerken (7.000 m2 BGF = 50 % Zuwachs) direkt auf dem Bestandsgebäude zu montieren, ohne eine Verstärkung der Bestandsstruktur und der dazugehörigen Fundamente vorzunehmen. Lediglich die oben aufgesetzte Krone aus Massivholzbauteilen (Brettschichtholz und Brettsperrholz) wurde mit einem eigenen, außenliegenden Tragwerk umgesetzt. Die Vertikallasten werden mittels neuer Stützen und Fundamente durch das Podium hindurchgeleitet. Die Holzstruktur wird mit dem Stahlbetonbestand mittels Stahlverbindungen gekoppelt. Das Schwimmbad am Dach fungiert als Massedämpfer.
Tragstruktur
Das Tragwerk des Cresta Grande Hotel besteht aus drei Teilen: dem Bestandsgebäude in Stahlbeton, den horizontalen und vertikalen An-/Aufbauten und dem außenliegenden Holztragwerk, bestehend aus Supertruss und Krone.
Die hölzernen Anbauten sind ein Skelettbau mit Stützen und Balken aus BSH aus lokaler südafrikanischer Kiefer und partiell Eukalyptus. Die Decken bestehen aus BSP ebenfalls aus lokaler Produktion. Alle Bauteile sind vorgefertigt und werden auf der Montagebaustelle nur noch zusammengefügt. Äquivalent dazu können die Bauteile bei Bedarf auch wieder demontiert werden. Als Verbindungsmittel kommen größtenteils Holz-zu-Holz-Verbindungen zum Einsatz. Hochbelastete Bauteile und Knoten werden mit Stahlbauteilen verstärkt.
Die acht „Supertrusses“ und die dazugehörige Krone, der Gebäudeabschluss, sind aus Brettschichtholz aus südafrikanischer Kiefer (SAP) gefertigt. Ein Fachwerkträger ist 15 m breit und 75 m hoch. Die auftretenden Horizontallasten werden partiell in den Stahlbetonbestandsbau eingeleitet. Vertikallasten werden direkt nach unten abgeleitet und mittels zusätzlicher Stützen durch das Podium hindurch in den Baugrund eingeleitet. Durch die Koppelung des starren Bestandsbaus mit dem „weichen“ Holztragwerk entsteht ein resilientes Gesamttragwerk, das auch bei hohen Winden und im Erdbebenfall optimal performt.
Fassade
Die Bestandsfassade aus Stahlbetonfertigteilen und Fenstern wird demontiert und durch eine energetisch optimierte Holz-Elementfassade ersetzt. Die vorgehängte Fassade ist elementiert und besteht aus 2,50 m x 3,50 m großen Fertigteilen. Somit ist ein schneller, trockener und leiser Tausch der Fassade gewährleistet und eine kurze Bauphase gegeben. Alle opaken Elemente der Fassade sind mit gebäudeintegrierten Photovoltaikpaneelen ausgeführt (BIPV). Mehr als ein Drittel der Fassadenfläche (10.682 m2) können so für die Stromproduktion genutzt werden. Die Fassade verfügt zudem über Lüftungsklappen und eine dezentrale Wärme-/Kälterückgewinnung. So wird der Komfort der Zimmer gesteigert und zugleich der Energiebedarf für den Betrieb des Gebäudes gesenkt. Abgerundet wird das Fassadenkonzept durch passive Verschattungselemente an den Enden des Gebäudes.
Durch die durchgängige Begrünung auf den Terrassen und Dachflächen wird die Biodiversität gestärkt, die Luftqualität verbessert, sowie der Feinstaub und die Hitzeinseln reduziert. Auch speichern die Grünflächen, die doppelt so groß sind wie die bebaute Fläche des Bestandsgebäudes, Wasser und puffern Starkregenereignisse ab.
Integrative Planung und Digitalisierung
Die Konzeption und Planung wurde vom ersten Tag an mit dem lokalem Partner SMEC South Africa, ein global agierendes Ingenieurbüro mit Niederlassungen in Kapstadt und Johannesburg umgesetzt. Die Zusammenarbeit wurde in persönlichen Workshops und digital über Rhino und Grashopper vorgenommen.
Das komplette Tragwerk mit allen Bauteilen wurde parametrisch aufgesetzt und kann so schnell und effizient an unterschiedliche Parameter wie beispielsweise unterschiedliche Holzarten und Tragraster angepasst werden. In der Konzeption und in den darauffolgenden Optimierungsphasen wird das digitale Modell direkt angepasst und muss nicht in jedem Schritt neu modelliert werden. Das spart zum einen Zeit und verringert die Fehlerquote bei der Übertragung. Auch sehen alle Projektbeteiligten zu jeder Zeit die aktuellen Dimensionen der Tragwerkskomponenten. Für die Gestaltung kann das statische Modell auch direkt visualisiert werden oder als 3D-Druck ausgedruckt werden.
Nachhaltigkeit und Zirkularität
Verantwortungsvolles und ressourcenschonendes Bauen ist uns ein großes Anliegen. In dieser Hinsicht punktet das Cresta Grande Hotel in vielen Bereichen. Neben der Nachverdichtung, wobei der Lebenszyklus des Bestandsgebäude zum einen erhalten und verlängert wird, kommt der Einsatz von lokalen und biogenen Materialien wie Holz, Bambus, Hanf und Lehm zum Einsatz.
Die Begrünung des Bauwerks verringert Feinstaub, stärkt die Biodiversität und der Hitzeinseleffekt wird abgeschwächt. Natürlich ist es kühler und angenehmer sich auf (Dach-)Flächen und Terrassen aufzuhalten, die begrünt sind. Auch wird unterhalb aller Grünflächen Wasser gespeichert und bei Starkregenereignissen abgepuffert (Retention und Detention).
Die Fassade des Gebäudes wird zur Energieproduktion und Rückgewinnung genutzt. Mehr als ein Drittel der Fassade wird zur Stromproduktion genutzt.
Die öffentlichen Gemeinschaftsflächen in allen Teilen des Gebäudes schaffen inklusive und gemischte Quartiere und stärken den Zusammenhalt der Bevölkerung.
Zusammenfassung
Das Bestandsgebäude, das wir liebevoll das graue Entlein nennen, verwandelt sich durch die Baumaßnahme in einen stolzen Schwan, der sich durch seine außergewöhnlichen hölzernen Innenräume (Decken, Tragwerk und Fassade) und seine enorm gesteigerte Energieperformance (neue Thermohülle, Energieproduktion am Gebäude, effiziente TGA, Fensterlüftung und dezentrale Wärme/Kälterückgewinnung) in ein zeitgenössisches Biohotel verwandelt. Das Zusammenspiel von Energieeffizienz, Flächenzuwachs (mehr als 50 %), Einsatz biogener Baustoffe (Holz, Hanf, Bambus, Lehm) und einer öffentlich zugänglichen und durchmischten Immobilie in der Innenstadt macht dieses Projekt auf allen Ebenen zu einem Top Investment und Asset.
