Vectorworks Anwenderbericht Monte-Rosa-Hütte

Monte-Rosa-H端tte

Nachhaltige Unterkunft in den Alpen

Eine hochalpine Herberge setzt Meilensteine in der Nachhaltigkeit und im Design.

Anwenderbericht Architektur: Bear th & Depla zes | Monte - Rosa - Hüt te

Der kompakte, punktförmige Baukörper der Neuen Monte-Rosa-Hütte erscheint nur als kleine Reflexion im endlosen Schnee.

Die Neue Monte-Rosa-Hütte hoch Eingebettet zwischen Gipfeln Zwischen dem Gorner-, dem Monte-Rosa- und dem Grenzin den Bergen setzt Maßstäbe im gletscher bei Zermatt liegt die Neue Monte-Rosa-Hütte auf Bereich Ressourceneffizienz und über 2800 m Höhe. Das Bauwerk im felsigen Monte-RosaMassiv ist von jeder menschlichen Ansiedlung mehrere Stuninnovativer Architektur. Das Ge- den Fußmarsch entfernt. Wie eine Mondlandschaft wirkt die gewaltig, einsam und geradezu unheimlich ruhig. bäude ist ein Gemeinschaftsprojekt Umgebung: Im Westen ist das Matterhorn zu sehen, das alles andere klein der ETH Zürich, dem Schweizer Al- erscheinen lässt. Hier erheben sich die Metall- und Glaswände der Monte-Rosa-Hütte aus den Massen von Schnee und pen-Club SAC und den Architekten Felsen. Mit dem Gebäude wird die jahrhundertealte Tradition von Bearth & Deplazes. Bei Entwurf der alpinen Berghütten fortgesetzt – und gleichzeitig vollständig neu definiert. und Ausführungsplanung der Hütte Die Neue Monte-Rosa-Hütte ist eines der Jubiläumsprojekte 150. Geburtstag der ETH Zürich. Für die Planung und kam das CAD-Programm Vector- zum Ausführung ist 2003 am Departement Architektur das „Studio Monte Rosa“ eingerichtet worden. Für Bergsteiger und works zum Einsatz.

Wanderer sollte ein Gebäude gebaut werden, das Schutz vor den Naturgewalten bietet und das die alte, weiter unten gelegene, Monte-Rosa-Hütte ersetzt. Das neue Bauwerk sollte

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„Was mich von Anfang an interessierte, war der zivilisationsferne Standort – eine Art Robinson-CrusoeFall. Wir fingen damit an, uns zu fragen, wo all das herkommt, was wir täglich selbstverständlich konsumieren oder beanspruchen. Die Antwort lautet natürlich: aus einem hochkomplexen, gesellschaftlichen Raum, einem im Alltag eingespielten, technologisch hochgerüsteten Umfeld, nicht aus einer nostalgisch verklärten Landschaft und nicht aus dem romantischen Ambiente scheinbar verlassener Alphütten.“ Andrea Deplazes, Professor für Architektur und Konstruktion, Leiter ETH-Studio Monte Rosa, Departement Architektur, ETH Zürich sowie Bearth & Deplazes Architekten, Chur, Schweiz

Trapezförmige Matratzen in verschiedenen Größen optimieren den Raumbedarf der Schlafplätze, ohne auf Komfort zu verzichten.

zwei wichtige Ziele erfüllen: Es sollte ein komfortabler Ort zum Essen, Ausruhen und Austausch mit anderen Reisenden sein und der ETH Zürich die Forschung über den nachhaltigen Umgang mit wertvollen Ressourcen ermöglichen.

Beim Entwurf und bei der Ausführungsplanung der MonteRosa-Hütte arbeiteten das Schweizer Büro Bearth & Deplazes Architekten und das „Studio Monte Rosa“ mit der CADSoftware Vectorworks. Die Studierenden waren für Konzept, Entwurf und Forschungsphase gemäß den Vorgaben und des Budgets des SAC verantwortlich, während das Architekturbüro das Projekt ausführte. Die Herausforderung für die Studenten war, ein Gebäude zu schaffen, das weit entfernt vom öffentlichen Strom- und Wassernetz errichtet werden und dennoch genug Energie und Wasser erzeugen konnte, um die Bedürfnisse seiner Gäste zu erfüllen. Gleichzeitig sollte es dem extremen Wind und den Schneemassen widerstehen sowie den Erdbeben, die das Gebiet auch heimsuchen.

Unter der Anleitung von Bearth & Deplazes Architekten arbeiteten die ETH-Studenten in den Jahren 2003 bis 2005 während vier Semestern am Entwurfskonzept. Zusätzlich verbrachten sie ein weiteres Jahr mit spezieller Forschung zur Optimierung der Hütte und ihrer Bestandteile. Nach zwölf verschiedenen Vorschlägen verfeinerten sie ihre Idee in einem bahnbrechenden Entwurf. Der Grundstein für die Hütte wurde im Sommer 2008 gelegt und der Bau begann im Mai 2009.

Der Aufenthaltsraum mit hellen Holzstützen, die markante Verbindungen und digital geschnitzte Jahresringe zeigen, bietet den Wanderern eine einladende Umgebung zum Essen und Reden.

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Fünf Monate später wurde die Neue Monte-Rosa-Hütte unter großer Beachtung der Öffentlichkeit und der Medien eröffnet.

Die Kosten für den Bau betrugen 6,5 Mio Schweizer Franken.

Abgelegener Außenposten in der Wildnis

Zur Hütte führen keine Straßen und die Wanderer kommen zu Fuß über steiniges, schneebedecktes Terrain. Besucher können im Sommer in drei bis vier Stunden vom nächstgelegenen Bahnhof der Gornergratbahn in Rotenboden laufen. Nach dem anstrengenden Aufstieg werden sie mit einer sauberen und bequemen Unterkunft belohnt.

Die Hütte kann bis zu 120 Gäste beherbergen. Der einfache Küchen- und Essbereich besteht aus Fichten- und Tannenholz, das wegen seiner Nachhaltigkeit gewählt wurde. Ein heller Gemeinschaftsraum dient als gemütlicher Treffpunkt.

Die Schlafzimmer sind mit trapezförmigen Matratzen in verschiedenen Größen ausgestattet, die der Form des menschlichen Körpers angepasst sind (oben breit und unten schmal).

So wird der wenige Platz optimal genutzt. Die ETH-Studenten verwendeten Vectorworks, um die Platzierung und Anzahl der

Betten im vorgegebenen Raum zu maximieren. Das Entwurfsteam simulierte unterschiedliche Szenarien für die Betten und Gebäudeelemente, um den gesamten Entwurf der Hütte zu optimieren – was viel Entwicklungszeit sparte und die Gebäudekosten reduzierte.

Vom Schutzbau zur modernen Unterkunft

Ästhetisch ist das Design der Monte-Rosa-Hütte karg wie die Landschaft. Ihr spiegelndes Dach reflektiert die Umgebung, während es wertvollen Solarstrom für das Gebäude liefert. Ein Fensterband zeichnet das Treppenhaus nach und bildet die Bergrücken der berühmten Gipfel in der Ferne ab. Im Inneren erinnert die Verwendung von Holz die Besucher an die natürliche Umgebung der Hütte. Das geneigte Treppenhaus trifft auf abgewinkelte Wände und führt so den Eindruck des Aufstiegs zur Hütte weiter.

Obwohl die Monte-Rosa-Hütte sich in ihre natürliche Umgebung elegant einfügt, ist das Design sehr extrem. Das Gebäude besteht aus einem unregelmäßigen Polygon mit zehn inneren Segmenten, die durch strahlenförmige Querbalken

Ein umlaufendes Fensterband spiegelt die Berggipfel, führt das Treppenhaus weiter und lässt Licht und Wärme in die Hütte strömen.

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Die asymmetrischen Winkel der Hütte minimieren den Einfluss von Schnee und Wind und optimieren das Raumangebot für die Gäste.

entstehen. Man kann es mit einer Orange vergleichen, deren Schale grob abgeschnitten wurde. Seine fünf Geschosse sind von asymmetrischen Winkeln eingefasst. Die Form wurde im Hinblick auf Effizienz entworfen – maximaler Rauminhalt bei gleichzeitig möglichst kleiner Oberfläche – und reduziert den Einfluss von Wind und Schnee auf ein Minimum, während gleichzeitig mehr Raum für Gäste zur Verfügung steht. Zehn Punktfundamente verankern die Struktur in den Felsen und tragen eine sternförmige Konstruktion aus Stahl mit radial angeordneten Querwänden.

Das Entwurfsteam verwendete Vectorworks Architektur, um die komplexe Geometrie der Monte-Rosa-Hütte zu gestalten: Insgesamt 420 verschiedene Wand- und Deckenelemente wurden auf diese Weise zusammengesetzt. Eine Herausforderung war es, die verschiedenen Geometrien im Computer zu entwickeln und dabei die Detaillösungen so ähnlich wie möglich zu halten, wie z. B. die Bandverglasung im Fensterband, die Holzkonstruktion und Zimmerarbeiten und die Schlafzimmermöblierung. Dabei waren die ausgeklügelten Symbolfunktionen von Vectorworks für das Team sehr hilfreich.

Die Studenten verknüpften mit dem CAD-Programm die Daten in einer „digitalen Kette“. Damit wurden die Komponenten der Hütte in jeder Phase des Projekts feinabgestimmt und nahtlos vom Konzept zum Entwurf, zur Entwicklung, zur Herstellung und schließlich zur Produktion weitergegeben.

Das Ergebnis sind präzise angefertige Gebäudeelemente und eine reibungslose Zusammenarbeit mit den zahlreichen anderen Projektteams. Durch den Einsatz der digitalen Kette für die Abklärung von Komplexität und Effizienz konnte das Team die Anzahl der Gebäudeelemente um 30 Prozent und deren Gewicht um 40 Prozent reduzieren und die Grundelemente laufend, auch bis zum Schluss des Prozesses, anpassen. Da Vectorworks auch eine Grundlage für die Kalkulation – nach Schweizer Standards – lieferte, hatte man den Aufwand für das Projekt stets im Blick.

Ein nachhaltiges Gebäude

Die Entwürfe des „Studio Monte Rosa“ entstanden alle im Hinblick auf Autarkie und Nachhaltigkeit. Dieses Ziel entstand aus dem Anliegen des SAC, die Alpen für künftige Generationen zu schützen. Die 153 Hütten des SAC sind einfache Räumlichkeiten, die in ihrer Funktion Schutz bieten und hinter das Erlebnis der Berge zurück treten sollen. Eine nachhaltige Hütte, die ihre eigene Energie produziert, repräsentiert hier die nächste Generation von umweltfreundlichen Methoden mit Hilfe von fortschrittlicher Technik. So wird sichergestellt, dass die Bergwelt in Zukunft weniger belastet wird.

Deplazes und sein Team wählten für die Hütte erneuerbare Baumaterialien. Damit wurde Holz zu einer der am öftesten verwendeten Komponenten im Gebäude.

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Die Bergh端tte der Zukunft ist zu 90 Prozent autark und bietet Bergsteigern Schutz vor den Elementen und angemessenen Komfort.

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Als Reminiszenz an traditionelle Berghütten nahmen die Architekten für die Innenausstattung lokale Tannen und Fichten, deren Gebrauch vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) genehmigt wurde. Sie wollten die gesamte Konstruktion zeigen und drehten deshalb die großen, hellen Holzbalken zum Betrachter, was die Zapfen und Schwalbenschwanzverbindungen sichtbar machte. Da die Fügungen exponiert waren, musste ihre Gestaltung mit absoluter Präzision erfolgen. „Bisher hat niemand das ästhetische Potential dieser scheinbar handwerklichen Fügung im digitalen Holzbau thematisiert,“ bemerkt Deplazes. Das Team verwendete einen computergesteuerten Roboter, der die Jahresringe in das Holz schnitzte, was eine Reminiszenz an ihre natürliche Holzstruktur und den typischen Baustil der Berghütten darstellt. Gleichzeitig wird aber auch ein gewisser Eindruck von „Pop Art“ erzeugt.

Trotzdem hätte der Bauprozess nicht ohne traditionelle Handwerksmethoden durchgeführt werden können, da der Standort außerhalb des Strom- und Wassernetzes lag.

Das Entwurfsteam achtete darauf, schadstoffarme Baumaterialien auszuwählen, die sich leicht und effizient transportieren ließen und einmal wiederverwertet oder mit wenig Auswirkungen auf die Umwelt entsorgt werden können. Da es keinen Strom gab, um die Baumaterialien vor Ort herzustellen, mussten viele Komponenten vorgefertigt werden. Nachdem sie mehrere verschiedene Materialien getestet hatten, wählten Bearth & Deplazes Architekten ein konventionelles Dämmpaket, das aus einer Aluminiumverkleidung mit MineralwolleDämmung und einer Dreischichtplatte besteht. Mit 30 cm Dicke war dies die Wahl, die am effizientesten dämmte und deshalb die Wärmeanforderungen an das Energiemanagement-System verringerte.

Die Hütte setzt sich aus Wand- und Deckenelementen von nicht mehr als 400 kg Gewicht zusammen, die von einem kleinen Hubschrauber auf die Baustelle transportiert wurden.

Diese Transportweise wurde von den Studenten als die kosteneffektivste und umweltfreundlichste gewählt. Während der gesamten Bauzeit benutzte das Team den Helikopter wie einen Kran, um ungefähr 3000 Mal Material zur Baustelle zu befördern. Um das Gute-Wetter-Fenster auszunutzen, wurde das Gebäude zwischen Mai und September 2009 errichtet.

„Die Kombination von Forschung, Lehre und Praxis ist ein großes Interesse der Bearth & Deplazes Architekten. Die Zusammenarbeit von Bauphysik, Baustoffindustrie, Baukonstruktion und Baukultur führt zu einem architektonischen Resultat.“ Andrea Deplazes, Professor für Architektur und Konstruktion, Leiter ETH-Studio Monte Rosa, Departement Architektur, ETH Zürich sowie Bearth & Deplazes Architekten, Chur, Schweiz Deplazes erklärt: „Es ist mehr als nur ein Gebäude, es ist ein Forschungsprojekt.“ Die Monte-Rosa-Hütte deckt ihren Wasserbedarf aus der Umgebung. Das Konstruktionsteam lies in den Fels einen unterirdischen Tank sprengen, der im Sommer 200 m3 Schmelzwasser sammelt. Der Tank befindet sich hinter einer Permafrost-Barriere, die verhindert, dass das Wasser nachts und im Winter wieder gefriert. Eine kleine Kläranlage bereitet Schmutzwasser als Abwasser für die Toiletten auf und hilft so, dreimal mehr Energie zu sparen, als die alte Hütte dafür verbrauchte.

Modernste Photovoltaik-Technologie erzeugt elektrischen Strom und heizt die thermischen Kollektoren. Zusätzlich strömt Sonnenlicht durch das große, durchgezogene Fensterband in das spiralförmige Gebäude. In Zeiten andauernder Bewölkung oder wenn der Bedarf höher ist, liefert eine Heizkraftanlage, in der Rapsöl verbrannt wird, den Strom. Die Monte-Rosa-Hütte hat aufgrund ihrer „hochgradigen, luftdichten Gebäudehülle und der ständigen Lufterneuerung im Gebäude durch Verwendung einer energieeffizienten Lüftungsanlage“ das Minergie-P-Label des Schweizer Bundes und der Kantone verliehen bekommen.

Eine fein austarierte, autarke Lösung

Die Idee war, ein nachhaltiges Gebäude als beispielhaftes Bauprojekt zu errichten. Die Bedingungen waren extrem: keine Elektrizität, kein Wasser und keine Wege und Straßen.

Der fertige Bau musste autark sein und vor Ort genug Strom produzieren. Damit war er der perfekte Test für die Universität.

Professor Andrea Deplazes erklärt an einem Modell der Monte-Rosa-Hütte den Grundriß mit zehn unregelmäßigen, polygonförmigen Segmenten.

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Ein Schritt in eine faszinierende Welt

Die Arbeit der ETH Zürich an der Monte-Rosa-Hütte demonstriert ihr Engagement, gegen den globalen Klimawandel mit innovativer Technik anzugehen. Die Anlage beherbergt ein Forschungslabor auf dem aktuellen Stand der Technik, das die Effizienz des Gebäudes als autarke Einheit misst. Sie verfügt über ein Energiemanagement-System, das so ausgefeilt ist, dass es die Wettervorhersage und die Anzahl der Gäste in seine Berechnungen des Stromverbrauchs mit einbezieht.

Vectorworks Architektur-Dateien wurden für die Ein- und Ausgabe des Energiedesigns verwendet. Die ETH kontrolliert in Zürich das Energiemanagement-System aus über 260 km Entfernung. Die Forscher arbeiten mit den Daten, die das System liefert, im Hinblick auf die Grundpfeiler der Energieforschungsstrategie der Hochschule: –– Effizienz (die Reduktion von Materialien und die laufende Energiemaximierung) und –– Erneuerbarkeit von Energie und Elektrifizierung (Verwendung von elektrischem Strom mit minimalem CO2-Ausstoß in Gebäuden und beim Transport).

Momentan ist das Team damit beschäftigt, modellbasierte Steuerungssoftware für die Monte-Rosa-Hütte zu entwickeln, mit deren Hilfe das Energiemanagement weiter optimiert werden kann.

Vorbild für bestes Bauen in den Alpen

Die Monte-Rosa-Sektion des SAC ist Besitzerin und Betreiberin der Hütte, die bislang viele Auszeichnungen erhielt.

Obwohl sie nur eine von 153 Hütten ist, die vom SAC in der Schweizer Alpen unterhalten werden, ist sie ein Vorbild für ein nachhaltiges Bauen in den Bergen geworden. „Ich würde sogar behaupten, dass es die beste Hütte ist, die heute in den Alpen steht,“ bemerkt Deplazes. „Nicht wegen der Technologie, nicht wegen der Form; sondern, weil es gelungen ist, ein Bauwerk zu errichten, das sich nicht in Bau und Technik oder Oberfläche und Struktur und all diese Dichotomien aufteilen lässt. Die Dinge wirken zusammen. Man kann an dem Bau nichts verändern, ohne dass andere Komponenten auch in Frage gestellt werden müssten. Das Gebäude ist als Gesamtes austariert.“

Originaltext und -veröffentlichung durch:

Bearth & Deplazes Architekten AG

Valentin Bearth, Andrea Deplazes, Daniel Ladner Wiesentalstrasse 7 7000 Chur, Schweiz Tel: +41 81 354 93 00 Mehr Informationen unter: www.bearth-deplazes.ch Bearth & Deplazes Architekten wurde 1988 in Chur gegründet und hat zahlreiche Auszeichnungen gewonnen, darunter den BalthasarNeumann-Preis im Jahr 2008 sowie im gleichen Jahr den zweiten Platz beim Internationalen Wienerberger Brick Award für ihre neuartige und innovative Herangehensweise an die Schweizer Architektur. Die Arbeit des Büros für die Neue Monte-Rosa-Hütte zusammen mit der ETH Zürich zog aufgrund ihres auffälligen Designs und der Energieeffizienz die internationale Aufmerksamkeit auf sich.

ETH Zürich

Rämistrasse 101 8092 Zürich, Schweiz Tel: +41 44 632 11 11 Mehr Informationen unter: www.ethz.ch 1855 gegründet, ist die ETH Zürich eine der führenden technischnaturwissenschaftlichen Hochschulen. In internationalen Rankings gilt sie als die beste Universität der Schweiz und eine der 15 besten der Welt. Die Lehranstalt, an der Grundlagenforschung und anwendungsbezogene Forschung stattfinden, beschäftigt mehr als 400 Professoren, die über 16‘000 Studenten aus allen Ländern unterrichten.

Nemetschek Vectorworks, Inc. 7150 Riverwood Drive Columbia, MD 21046 USA Tel: 410-290-5114 Fax: 410-290-8050 www.vectorworks.net Bilder: Holcim Foundation und Wikimedia Commons Distributor:

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