Quartiersparkhaus mit integrierter Energiezentrale

Identität durch Widersprüche

Quartiersparkhaus mit integrierter Energiezentrale im Neckarpark in Stuttgart Bad Cannstatt
Dort, wo früher der Güterbahnhof Stuttgart Bad Cannstatt angesiedelt war, entsteht in den nächsten Jahren sukzessive das gemischt genutzte Quartier Neckarpark. Auf dem 22 Hektar großen Areal sollen einmal 2000 Menschen leben und arbeiten. Im Sinne einer nachhaltigen, zukunftsfähigen Stadtplanung soll das Quartier sowohl energetisch als auch umweltpolitisch eine Vorreiterrolle einnehmen. So ist vorgesehen, dass 30 Prozent der gesamten Fassadenfläche begrünt ist und das Quartier über eine eigene nachhaltige Energieversorgung verfügt.
Da sich das Quartier in einem Heilquellenschutzgebiet befindet, kann in dem Wohngebiet nur eine geringe Zahl von Stellplätzen in Tiefgaragen untergebracht werden. So entstand die Idee, ein Parkhaus zu errichten, das neben Autos und Fahrrädern auch die Energiezentrale beherbergt und den Auftakt bildet für das neue Quartier.

Offen vs. geschlossen
Auch bei der Realisierung galt es eine Vielzahl scheinbar gegensätzlicher Vorgaben in Einklang zu bringen: Die Gebäudehülle etwa sollte so konzipiert werden, dass für das angrenzende Wohnquartier ein ausreichender Schallschutz zur benachbarten Lärmquelle des Cannstatter Wasens gewährleistet werden kann. Zugleich sollte das Parkhaus über eine natürliche Durchlüftung verfügen. Während ersteres eine möglichst geschlossene Fassade erfordert, setzt letzteres eine hohe Luftdurchlässigkeit, also eine eher offene Fassade voraus. Hinzu kommt die Forderung nach einer begrünten Fassade, obgleich der städtebauliche Entwurf für das Quartier kein bodengebundenes Grün vorgesehen hat.

Die Vielseitigkeit der Anforderungen haben die PlanerInnen als Potenzial verstanden und sich auf die Suche nach einer spezifischen Lösung begeben. Daraus entstand die Idee einer Konstruktion mit großen Spannweiten und einer auf das Wesentliche reduzierten und zugleich multifunktionalenWährend die rautenförmige Stahlkonstruktion an der Süd-, Ost und Westseite des Gebäudes durch ein Edelstahlnetz und trapezförmige Pflanztröge für die Begrünung der Fassade genutzt wird, hat sie auf der Nordseite eine weitere Funktion: Da auf dieser Seite in unmittelbarer Nähe zukünftig eine neue Wohnbebauung angrenzen wird, sollte die Fassade hier auch einen Lärm- und Blendschutz bei gleichzeitiger natürlicher Belüftung des Parkhauses aufweisen. Dies ermöglichen nicht weniger als 2763 Glasscheiben, die auf einer Fläche von 810 Quadratmetern vollflächig angebracht wurden und durch ihre Rautenform das Muster der Konstruktion fortführen.

Aus drei Grüntönen und drei Druckmustern wurden neun verschiedene Glasscheiben angefertigt, die mal heller oder dunkler, mal transparenter oder dichter wirken. Auf Höhe der Scheinwerfer etwa sind dunklere und dichtere Scheiben angebracht, um das Licht abzuwenden, auf Augenhöhe der Nutzer wiederum hellere und transparentere Scheiben, um den Sichtbezug nach außen zu ermöglichen. Alle Scheiben sind dabei so angeordnet, dass sie einander überlappen und dadurch eine natürliche Belüftung sowie Reflektion des Schalls sicherstellen.

Ihre Wirkung entfalten die Glasscheiben aber auch auf gestalterischer Ebene: Durch die changierenden Grüntöne und ihre scheinbar willkürliche Anordnung erinnern sie an Blätter und nehmen dadurch Bezug auf zum restlichen Teil der Fassade. Je nach Tageszeit, schimmern sie im Sonnenlicht und erzeugen ein lebendiges Fassadenspiel, das eine identitätsstiftende Wirkung für das Quartier entfaltet.

Da auf der Straßenebene keine Fläche für bodengebundenes Grün vorhanden war, wurden Pflanztröge zwischen die rautenförmige Stahlkonstruktion gesetzt. Hier wachsen eine Reihe von unterschiedlichen Rankpflanzen; vor allem Weinreben, die den Bezug zur Umgebung und die nahegelegenen Weinberge am Rotenberg aufnehmen.

Markant, aber angemessen
Die Nordseite ist vollflächig mit farbigen Elementen aus bedrucktem Glas belegt, die in verschiedenen Grüntönen schimmern und den Schall- und Blendschutz zur angrenzenden Wohnbebauung gewährleisten. Durch Form und Anordnung führen sie das Thema der Rauten aus Stahlkonstruktion und Edelstahlnetz fort. Gleich einer Schuppenhaut sind die Elemente schräg überlappend und luftdurchlässig angeordnet.
So gelingt beides: Lärmemissionen aus dem Quartier fernzuhalten und frische Luft zur natürlichen Belüftung ins Innere des Gebäudes zu führen. Optisch ergibt sich ein lebendiges, farbenfrohes Fassadenbild mit einer besonderen räumlichen Tiefe, sodass das Parkhaus in seiner Gestaltung einen Akzent in dem neuen Stadtquartier setzt. Auf der Ostseite bildet es eine Raumkante für den geplanten Quartiersplatz. Von dort erfolgt die fußläufige Haupterschließung für die BewohnerInnen, die in Form einer roten Treppenskulptur ausgebildet und von weitem erkennbar ist. Das Pendant dazu: die ebenfalls markante rote Fluchttreppe auf der Westseite. Die Ein- und Ausfahrten in das Parkgebäude werden an dieser Seite optisch durch ein L-förmiges Vordach markiert.

Die PKW-Stellplätze für die BewohnerInnen verteilen sich auf fünf Obergeschosse und ein Untergeschoss. Aufgrund der leistungsfähigen Stahlverbund-Skelett-Konstruktion der Decken konnten die oberirdischen Parkierungsebenen stützenfrei ausgebildet werden und ermöglichen so ein komfortables Ein- und Ausparken.

Das Orientierungssystem von Studio Tillack Knöll, ebenfalls in Rot gehalten, nimmt Bezug zur Farbgestaltung des Parkhauses und macht so auf sich aufmerksam. Symbole an den Zugängen und vereinfachte Abbildungen der einzelnen Ebenen leiten durch das Gebäude. Vereinzelte Informationen an den Wänden sowie am Aufzugsschacht erzählen von den Funktionen des Gebäudes und seinen energetischen Aspekten.

Voller Energie
Im Erd- sowie im Untergeschoss befindet sich auch die Energiezentrale. Sie sichert die Versorgung des gesamten neuen Quartiers, das heißt den Wärmebedarf von etwa 850 Wohneinheiten, Gewerbeflächen und einem Sportbad. Durch eine transluzente Fassade im Erdgeschoss ist die Energiezentrale von der Straßenseite aus erlebbar und markiert die städtebaulich wichtige Sichtachse von der Mercedesstraße in das neue Quartier.

Die Wärmeenergie wird über zwei Wärmetauscher aus einem großen Abwasserkanal in der Benzstraße rückgewonnen und an die Energiezentrale weitergegeben. Dort befinden sich zwei Pufferspeicher, Wärmepumpen und Blockheizkraftwerke für den Antrieb der Wärmepumpen.  Die Wärmepumpen heben das Temperaturniveau zwischen 10-20 °C an und speisen die Wärme mit bis zu 43 °C in ein Niedertemperatur-Wärmenetz ein, das das Quartier mit Warmwasser für die Raumheizung und Trinkwasser- Vorwärmung versorgt.
Zusätzlich gibt es ein Hochtemperatur-Wärmenetz mit 75 °C für die Nacherwärmung des Trinkwassers, in das die Motor- und Abgaswärme der Blockheizkraftwerke eingespeist wird. Gegenüber einer konventionellen Energieversorgung können so etwa 1.650 Tonnen CO2-Emissionen im Jahr eingespart werden. Der Gedanke der Nachhaltigkeit wird auf dem Dach des Parkhauses fortgeführt: Hier findet sich nicht nur Begrünung, sondern auch großflächig angeordnete Photovoltaik, die die Energieversorgung des Quartiers zusätzlich unterstützt.

In die Zukunft gedacht
Um der energetischen und umweltpolitischen Vorreiterrolle des Quartiers perspektivisch gerecht zu werden, haben die ArchitektInnen bei ihrer Planung einen Ausbau der Elektromobilität mitgedacht. So ist unter anderem vorgesehen, dass der Anteil der Stellplätze für Elektrofahrzeuge von anfänglich 20% zunehmend auf 100% erhöht wird, die entsprechende bauliche Infrastruktur wurde gleich realisiert.

Die umfangreichen Abstellmöglichkeiten für Fahrräder, E-Bikes und Lastenräder in der Fahrradgarage sollen darüber hinaus ein Umdenken in Bezug auf alternative Mobilitätskonzepte anregen und den motorisierten Individualverkehr möglichst weit reduzieren. Ein bewusster Nebeneffekt: Die Fahrradgarage sowie eine Fahrradwerkstatt in Richtung der Benzstraße sorgen für eine Belebung des Erdgeschosses.
 

Energiekonzept

• PV-Anlage in Südausrichtung auf dem Dach mit 142 kWp Gesamtleistung.
  
• Energiezentrale: vom Parkhaus vollständig abgetrennt und autark genutzt. Nutzung von Abwasserwärme über Wärmetauscher und Einsatz von Wärmepumpen für den Bedarf von 850 Wohneinheiten, Gewerbeflächen und eines Sportbades; Stromerzeugung mit Blockheizkraftwerken. CO2-Einsparung ca. 1.650 Tonnen/Jahr gegenüber einer konventionellen Energieversorgung
  

Barrierefreiheit
16 PKW-Stellplätze für RollstuhlfahrerInnen

Klimaanpassungsmaßnahmen

• Fassadenbegrünung auf 1.365 m2 Fassadenfläche; Vertikale Fassadenbegrünung mit Edelstahlnetz-Fassade als Rankhilfe und Absturzsicherung; Süd-, Ost- und Westfassaden: 56 Pflanztröge mit Kletter-, Rank- und Schlingpflanzen sowie Stauden; Tröge aus Stahlblech.
  
• Automatische Bewässerungsanlage mit Steuerung über Zeitschaltuhr und Sensoren für Feuchte, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Wasserzufuhr über Regenwasserzisterne. Nachspeisung über Zuwasserleitung bei Bedarf. Düngung über Bewässerungsleitung mittels Düngemischanlage, in Bewässerungsanlage integriert
  
• Extensive Dachbegrünung; Regenwasserableitung in Zisterne
  
• Der Anteil der Stellplätze für Elektrofahrzeuge beträgt bei Inbetriebnahme 20%. Zu einem späteren Zeitpunkt soll die Kapazität auf 50% und schließlich auf 100% der Parkplätze erhöht werden
  
• Zentrales Anwohnerparkhaus mit Energiezentrale in einem kompakten Baukörper zusammengefasst für platzsparende Bauweise
  
• Vollflächige Belegung der Nordseite des Gebäudes mit farbig bedruckten, sich überlappenden Glasschuppen, für Schall- und Blendschutz des künftigen Wohnquartiers, bei gleichzeitiger natürlicher Belüftung des Parkhauses
  

Materialien

• begrünte Edelstahl-Netzfassade mit 56 Pflanztrögen auf der Süd-, West- und Ostfassade
  
• 810 m2 Glasschuppenfassade auf der Nordseite des Gebäudes, mit 2.763 rautenförmigen Glasscheiben mit unterschiedlicher Punkt- und Lochrasterbedruckung im Siebdruckverfahren
  
• Fassade Energiezentrale und Fahrradbereich: Profilbauglas-Fassaden
  
• Auf der Ostseite zusätzliche Trogbegrünung aus Ebene E-1 mit sog. „grüner Fuge“; Tröge aus Stahlbeton.
  
• Dach: Trapezblech mit Folienabdichtung und extensiver Begrünung
  

Energiezentrale
Die Energiezentrale sichert die Versorgung des neuen Quartiers mit Wärmeenergie, welche aus dem
Hauptsammler in der Benzstraße rückgewonnen, zwischengespeichert und wiederverwendet wird. In
der Energiezentrale befinden sich Pufferspeicher, Blockheizkraftwerke sowie eine Gasheizanlage.
Der Zugang befindet sich auf der Westseite an der Straße 113. Gasübergabe und Stromversorgung für
die Energiezentrale sind an der Benzstraße angeordnet, ebenso wie die Räume zur Strommessung und
Wartung der Anlagentechnik. Die Planung der Räume erfolgte in Absprache mit und im Auftrag des
Amtes für Umweltschutz.
Die Energiezentrale ist vom Parkhaus vollständig abgetrennt und wird autark genutzt.

Durch die Nutzung von Abwasserwärme und den Einsatz von Wärmepumpen wird der Bedarf von rund 850 Wohneinheiten, Gewerbeflächen und einem Sportbad gedeckt. Der Strom für den Antrieb der Wärmepumpen wird mit Blockheizkraftwerken vor Ort erzeugt. Die Wärme im Abwasser wird über zwei Abwasserwärmetauscher, die sich
im benachbarten Abwasserkanal in der Benzstraße befinden, an die Wärmepumpen weitergegeben. Diese heben das Temperaturniveau der Wärme im Abwasser (zwischen 10 - 20 °C) an und speisen die Wärme mit bis zu 43 °C ins Niedertemperatur-Wärmenetz ein. Das Stadtquartier wird über ein 4-Leiter-Wärmenetz mit Niedertemperatur- Warmwasser (43 °C) für Raumheizung und Trinkwasser-Vorwärmung sowie zusätzlich mit heißem Wasser aus dem Hochtemperatur-Netz (73 °C) für die Nacherwärmung des Trinkwassers versorgt. Die Motor- und Abgaswärme der Blockheizkraftwerke wird in das Hochtemperaturwärmenetz eingespeist.
CO2-Einsparung Ca. 1.650 Tonnen / Jahr gegenüber einer konventionellen Energieversorgung