Der Reich­tum des Bes­tands

Alles ist gesagt. Der Entscheid des mehrstufigen Studienauftrags «Maaglive» ist gefällt. Die Bauherrin Swiss Prime Site SPS wählte im Februar 2021 das Projekt von Sauerbruch Hutton. Der Neubau soll es werden – entgegen der Empfehlung der Fachjury, die den Vorschlag von Lacaton & Vassal mit Erhalt des Bestehenden als Sieger prämierte.

Ein Ersatzneubau ist naheliegend und erstaunt vorerst nicht – ist er doch seit vielen Jahrzehnten die übliche, oft unbestrittene Lösung bei einer geplanten Nutzungsänderung oder Erweiterung, vor allem im Fall eines über hundert Jahre alten Bauwerks. Eine klassische und schon fast standardisierte Vorgehensweise, da sie sich vordergründig auch besser rechnet. Rendite zu erwirtschaften ist nicht unanständig.

Die Investorin hat in diesem Fall für die Projektierung und den Bau sogar lobenswerterweise ein Konkurrenzverfahren durchgeführt, das sowohl den Erhalt als auch das Weiterbauen und den Neubau in Erwägung zog. Alles richtig also. Bleibt einzig die Frage: War es trotz allem eine sinnreiche Wahl – auch aus Ingenieurssicht?

In die Jahre gekommen heisst nicht unbrauchbar

Kontrovers diskutierte Argumente für Erhalt oder Rückbau halten sich oft die Waage. Das Zünglein sind letztlich befürchtete Unsicherheiten. Ein baulicher Eingriff impliziert oft Unvorhergesehenes, was manchen Baubeteiligten dazu bewegt, einen Ersatzneubau zu bevorzugen. Vor allem dann, wenn vordergründig «nur» immaterielle oder emotionale Gründe für die Erhaltung sprechen. Lieber Tabula rasa, um von Altlasten befreit mit gesichert Neuem konfrontiert zu sein. Das gibt ein befreiendes Gefühl.

Eine vollständige Beseitigung des Bestehenden ist aber mit der Zerstörung von Bausubstanz und der Entsorgung von Baumaterialien verbunden. Dies erfordert unter Umständen enorme finanzielle und ökologische Investitionen. Der Erhalt hingegen verspricht eine gute CO₂-Bilanz, Einsparungen an grauer Energie und einen weniger verwerflichen Umgang mit Altlasten. So auch das Projekt der Architekten Lacaton & Vassal und der Bauingenieure Dr. Deuring + Oehninger. Es besticht durch die konsequent durchdachten Nachhaltigkeitsansätze, indem der Bestand vollständig erhalten und mit einem neuen Turm sowie einem neuen langen Riegel nachverdichtet wird.

Die Lastreserven nutzen

Das Erhaltungsprojekt des französisch-schweizerischen Planungsteams ist eine Weiterentwicklung des Bestehenden. Dank der sorgfältigen Analyse des Bestands kann der hochwertige historische Bau erhalten und mit reduzierten Massnahmen in neue Nutzungen überführt werden. Eingriffe sind nur dort angeordnet, wo sie nötig sind. Hallen werden neu bespielt. Auf den Dächern können ein öffentlich zugänglicher Park und Gewächshäuser verortet werden. Unter nahezu vollständiger Wiederverwendung aller Tragelemente – insbesondere auch des bestehenden, massiven und überaus kräftigen Untergeschosses – wurde ein Bauwerk entworfen, das einem Neubau gleicht, zudem aber auch die Vorteile des Bestands aufnimmt und integriert.

Der Bestand von 1913 wurde für die einstige schwere Industrie – bis 1997 wurden hier Werkzeugmaschinen, Getriebe, Kupplungen und Zahnradpumpen hergestellt – sehr robust für hohe Nutzlasten von bis zu 100 kN/m² bemessen (im Bereich der 70 cm starken ­Decken unter der Tonhalle und immer noch 40 kN/m² in den anderen Bereichen mit 60 cm Deckenstärken und meterdicken Fundamenten). Der Bau verfügt heute entsprechend über eine enorm grosse Restlastkapazität. Zum Vergleich: Die vorzusehenden Nutzlasten in Wohnungsbauten liegen bei «nur» 2 kN/ m². Um dieses grosse, aktuell brachliegende Lastpotenzial nutzen zu können, liess sich das Planungsteam konzeptionell auf den Bestand ein und legte ihm das neue Projekt- und Tragkonzept zugrunde. So werden Randbedingungen des Bestands zur Grundlage für das statische Konzept der Umnutzung und der Erweiterung. Das Planungsteam erkannte die Chance, die kein noch so gelungenes Neubauprojekt bieten kann: den historisch gewachsenen Charakter eines Bestands in einem bereits lebendigen Kontext.

Lesen Sie auch: «Es fehlt das strategische Denken» – Interview mit Stadtplaner Alain Thierstein über die geplante Überbauung des Maag-Areals.

Der Entwurf sieht vor, den bestehenden Stützenraster in den Turmneubau hinaufzuziehen, womit der grösste Teil der Lasten aus dem neuen Bauwerk ohne Lastumlagerung oder Abfangung direkt in die vorhandenen Stützen abgetragen werden kann. Das neue Tragwerk ist also kein autarkes System, das sich unabhängig in den Bestand hineinflechtet – das wäre zu schade um das Tragpotenzial. Vielmehr stellt es sich bewusst auf den Bestand. Damit wird das historische Tragwerk mit seiner statischen Kapazität integraler Bestandteil des neuen Tragkonzepts. Die Traglastreserven sind sogar so gross, dass zwei Drittel des Turmneubaus ohne Verstärkungsmassnahmen auf dem Bestand platziert werden können.

Nur für die Lasten des letzten Drittels sind kleinere ausgewählte Verstärkungen notwendig. Um auch diese möglichst zu reduzieren, ist die neue Tragkonstruktion als klug gewählter Leichtbau entworfen worden. Das Eigengewicht der schlanken und leichten Stahl-Flachdecken (Slimfloor-System in Kombination mit Cofradal-Deckenelementen) beträgt nur etwa 200 kg/m². Das ist ein Bruchteil des Gewichts einer konventionellen Stahlbetonflachdecke. Bei einer Spannweite von 6.2 m im Turmgebäude und 7.2 m im schmalen Gebäuderiegel können die Deckenstärken auf 20 cm bzw. 23 cm begrenzt werden.

Leicht auf stark

Mit der gradlinigen Leichtbaukonstruktion sind auch im Untergeschoss nur wenige statische Verstärkungen oder bauliche Anpassungen notwendig. Das Untergeschoss soll für die nächste Betriebsperiode als Einstellhalle bzw. für den nächsten Nutzungszyklus tauglich gemacht werden. Es wird – wie es in der Regel nach 30 bis 50 Jahren für Einstellplätze erforderlich ist – in konventioneller Weise instand gesetzt, indem die mit Chlorid belasteten Betonpartien und lokal korrodierte Bewehrungsstäbe ersetzt werden sowie ein neuer Parkdeckbelag mit verbesserter Entwässerungsrinne eingebaut wird.

Lediglich zwei neue Stützen unterhalb des Neubauturms sind erforderlich, und es kann davon ausgegangen werden, dass die bestehenden Rundstützen nur mit einer etwa 5 cm dicken zusätzlichen Mantelschicht aus bewehrtem Stahlbeton verstärkt werden müssen. Das hilft zugleich, die Bewehrungsüberdeckungen und die Brandschutzanforderungen auf den neuesten Stand zu bringen. Schliesslich müssten dank dem mit dem Leichtbau reduzierten Mehrgewicht nur wenige Fundationsverstärkungen mittels Mikropfählen vorgesehen werden. Die verminderte Anzahl begrenzt das Mehrvolumen im Untergrund. Das verkleinert nicht nur den Arbeitsaufwand, sondern auch die Konsequenzen. Denn das Volumen eines jeden Mikropfahls im von Grundwasser gesättigten Untergrund muss anderenorts kompensiert werden (äquivalente Gesamtbilanz). Sofern keine Ausnahmebewilligung durch das Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (Awel) erfolgt, darf das Bauvolumen nämlich unterhalb des Grundwasserspiegels nicht vergrössert werden.

Ein In- und ein Nebeneinander

Für die Aussteifung des Turms werden generell die ohnehin erforderlichen Betonkerne genutzt. Diese können sauber in das Untergeschoss eingebunden werden, wirken aber mehrheitlich in Gebäudequerrichtung. Da diese allein nicht genügen, wird das Tragwerk – der Typologie des Bestands sowie der Slimfloor-Bauweise folgend – mit weiteren Stahlverbänden ergänzt. Die Verbände sind dabei so angeordnet, dass die Stützen unter Wind- und Erdbebenbeanspruchung immer überdrückt bleiben und keine Zugkräfte resultieren.

Während das Tragwerk des Turms den Trag­raster der Untergeschosse übernimmt und regelrecht aus dem Bestand herauswächst, steht das «Narrow Building» neben dem Bestand. Die oberen Geschosse kragen mit V-Stützen über das Bestehende aus. Zur ­Aufnahme der Lasten der äusseren Stützenreihe des ­«Narrow Building» wird das Untergeschoss lokal mit Unterzügen ergänzt. Diese Träger können grösstenteils in die bestehende Deckenstärke integriert werden, sodass sich die Raumhöhe nicht verringert. Oberirdisch werden Eingriffe am Bestand durch die geschickte Platzerung des Gebäudes bewusst und gänzlich vermieden.

Stabilisiert wird das «Narrow Building» einerseits über den Turm, an dem die Deckenscheiben kraftschlüssig angeschlossen werden. Darüber hinaus tragen eine zusätzliche ­Betonscheibe und weitere Stahlverbände zur Gebäudeaussteifung bei. Letztere entsprechen der Bauweise, denn das relativ filigrane Stahltragwerk beider neuer Gebäudeteile ist als Skelettbau vorgesehen, einem Tragwerk mit einem stringenten, klaren, direkten und deshalb effizienten Lastfluss.

Sämtliche raumbildenden Wände sind nichttragend. Die Fassadenkonstruktion selbst ist vom Tragwerk unabhängig und übernimmt keine lastabtragende Funktion; hierdurch werden neben der Ökologie auch die Aspekte der Austauschbarkeit, Flexibilität und Nachhaltigkeit im Sinn einer Trennung von Bauteilen unterschiedlicher Lebensdauer gestärkt. Mit dieser Tragstruktur und ihren optimierten Bauteilstärken wird eine grösstmögliche Nutzungsflexibilität erzielt. Entsprechend verfügen die Gebäude auch künftig wieder über ein hohes Umnutzungspotenzial.

Die Montage der Stahlkonstruktion inklusive der vorgefertigten Deckenelemente ist zudem äusserst schnell, unkompliziert und witterungsunabhängig. Ein hoher Vorfertigungs- und Wiederholungsgrad ermöglicht eine rationelle Bauphase und damit auch Kosteneinsparungen. Das steigert die Baugeschwindigkeit, die Wirtschaftlichkeit und die Ausführungsqualität. Und weil die Stahl- und Deckenplatten just in time geliefert und montiert werden können, wird auch die innerstädtische Platz- und Verkehrssituation entlastet.

Im Übrigen soll auch das Dach über der Tonhalle erhalten bleiben. Dafür entwickelte das Planungsteam das Dachtragwerk darüber von einer Stahl- in eine Stahl-Beton-Verbundkonstruktion weiter. Dieses «Up­grade» erhöht die Tragfähigkeit des Bestands, womit es möglich wird, die grossen Zusatzbeanspruchungen infolge der Dachbegrünung aufzunehmen.

Kapital im Boden

Entstanden ist ein Gebäudeentwurf, der einem kompletten Neubau also nicht nur ähnlich ist, sondern diesem auch in nichts nachsteht – auch nicht der Neubauteil, der den bestehenden Tragraster adaptiert. Das ist bemerkenswert, zumal ein Projekt, das mit dem Bestand umgeht, es immer etwas schwerer hat als Neubauprojekte. Es braucht schlauere Lösungen, gereiftere Überlegungen und mehr konstruktive Kreativität als ein kompletter Neubau. Aspekte, die schwierig zu werten, zu gewichten und zu wertschätzen sind. Trotz alledem ist dieser Entwurf den Neubaukonkurrenten im Stu­dienauftrag in allen Belangen mindestens ebenbürtig. Ausser in einem Punkt – da übertrumpft es die Konkurrenz wohl bestimmt: Die graue Energie, die im erhaltenen Untergeschoss steckt, ist Kapital, um das man bei einem Rückbau trauern sollte.

Es ist nicht zu unterschätzen, welche Auswirkungen Tragwerke auf den CO₂-Haushalt haben – insbesondere Untergeschosse. Im Fall der Maag-Hallen steckt viel graue Energie in den 60 bis 100 cm starken, mit bis zu 33 cm Überbeton ­versehenen Decken, in den meist ca. 40 cm dicken Wänden oder in den 63 cm starken Fundamenten, die punktuell noch um 40 bis 50 cm verstärkt sind und entsprechend der grossen Belastung einen hohen Bewehrungsgehalt aufweisen. Die Ingenieure gehen davon aus, dass sich im Untergeschoss rund 7700 m3 Konstruktionsbeton befinden – exklusiv der Überbetone. Der CO₂-Anteil, um eine solch massive Konstruktion zu erstellen, liegt bei weit über 2000 t.

Mehr zum Thema Maag-Areal finden Sie in unserem digitalen Dossier.

Generell gilt in etwa, dass der gesamte Gebäudepark für rund 40 % aller CO₂-Emissionen verantwortlich ist. Etwa die Hälfte betrifft die Erstellung, die andere Hälfte den Betrieb von Bauwerken. Von diesem Prozentanteil betreffen wiederum etwa 40 % das Tragwerk. Das ergibt ca. 6–9 % (je nach Quelle) der weltweiten CO₂-Emissionen, die nur auf das Tragwerk fallen. Das ist viel und sollte bei Projektierungen berücksichtigt werden. Die Planenden rechneten aus, dass sich allein mit ihrem Projektvorschlag bis zu 5000 t CO₂ einsparen liesse, was gegenüber einem Rück- und Neubau je nach Szenario einer Reduktion von 19 % bis 31 % entspricht. Ein Rückbau kann somit unter dem Gesichtspunkt der Schonung von Ressourcen und der Reduzierung der CO₂-Emissionen in den wenigsten Fällen die richtige Option sein. Keines­falls dann, wenn das Korsett nicht zu gross und das Potenzial nicht zu klein ist.

Das Potenzial dem Projekt eigen machen

Einem Tragwerk muss mit Erreichen der veranschlagten Lebensdauer – ein minimales Ziel – in vielen Fällen noch nicht der Todesstoss gegeben werden. So stellen die Experten immer wieder fest, dass Tragwerke im sprachlich-gesellschaftlichen Sinn zwar «alt» sind, aus tragwerksspezifischer Sicht aber ihre maximale Lebensdauer noch lang nicht erreicht haben. Ein gut erhaltenes und unterhaltenes Tragwerk wie jenes der Maag-Hallen kann durchaus 100 Jahre und mehr bestehen – insbesondere, wenn es instand gesetzt wird. Dieses Potenzial gilt es zu entdecken, zu nutzen und dem Projekt als Qualität eigenzumachen. Solche Projektanalysen und Recherchen – von sich aus oder von Dritten angestossen – sind herausfordernd. Aber solche Herausforderungen verlangen nach Kreativität, Innovation und Leidenschaft. Die Neubauten im Projekt von Lacaton & Vassal und Dr. Deuring + Oehninger gehören denn auch mit zu den leichtesten unter allen Eingaben.

Viel Vernichtung für viel Ähnliches

Mit einem Ersatzneubau vernichtet man viel, um Gleiches oder Ähnliches wieder neu, aber oft grösser zu errichten. Es stellt sich die Frage der Verhältnismässigkeit.3 Ist es beispielsweise richtig, einen massiven Sockel aus zwei Untergeschossen zurückzubauen und die neue Kubatur im gleichen Umfang wieder unter dem mittleren Grundwasserspiegel hineinzubauen? Auch wenn die Sonderbauvorschriften dies zulassen? Sind Letztere aus ökologischer Sicht nicht überholt?

Dazu kommt die Frage der Reputation. Die Swiss Prime Site attestiert dem Thema Nachhaltigkeit in ihren Geschäftsberichten eine hohe Priorität. Maaglive könnte als Vorzeigeprojekt eine wegweisende Bestätigung eines zeitgemässen und diversifizierten Portfolios sein. Damit (und durch eine Zusammenarbeit mit Pritzker-­Preisträgern) könnte man sich profilieren. Ein Kriterium, das in einer Kosten-Nutzen-Analyse von unschätzbar hohem immateriellen Wert ist – «unschätzbar» im wahrsten Sinn des Wortes. Denn es sind weniger materielle als vielmehr immaterielle Werte, die es uns schwer machen, sie rational in den Entscheidungsprozess einfliessen zu lassen. Nutzen-Kosten-Abwägungen sind daher subjektiv geprägt. Der Ökonom denkt in Geldeinheiten. Ein Ökonom mit baukultureller Affinität wertet diese Einheiten anders. So bleiben Nutzen-Kosten-Analysen eine diffizile Angelegenheit. Im Extremfall bringt ein einziges Kriterium die Entscheidung, weil es im Verhältnis zu anderen Punkten übermässig stark gewichtet wird.

Und daher stellt sich schliesslich auch die Frage der Besonnenheit. Könnte es nicht sinnvoller sein, den ­Bestand mit seiner Platzierung zu erhalten und zu erweitern? Auch wenn dies den Sonderbauschriften widerspricht? «Denn letztlich ist es», wie Bastian Leu, Projektleiter und Mitglied der erweiterten Geschäftsleitung von Dr. Deuring + Oehninger, sagt, «dem Klima egal, ob es Sonderbauvorschriften gibt.» Unter dem Gesichtspunkt all dieser Argumente ist der Erhalt keine Frage des Wollens, sondern ein Vorgehen, das schlicht auf der Hand liegt. Es bleibt schwierig, verankerte Denkmuster zu ändern – mögen sie noch so sehr Tempi passati sein.

Weitere Berichterstattung in unserem digitalen Dossier Maag-Areal.

1 «Baukultur lebt nicht von der Tabula rasa», Prof. Dr. Tom Avermaete, Professur für Geschichte und Theorie des Städtebaus an der ETH Zürich, NZZ, 8.11.2021.