Wilhelma Elefantenwelt

Stuttgart
Wilhelma Elefantenwelt

Tragwerksplanung, Fassadenplanung  Leistungen

herrmann+bosch architekten, MKK-Architekten   Architekt

Zukunftsorientierte Elefantenwelt mit verglaster Holzgitternetzschale

Projekt

Mit der neuen Elefantenwelt strebt der Stuttgarter Zoo „Wilhelma“ neue Maßstäbe in der Elefantenhaltung an. Der geplante Neubau mit großer Außenanlage soll zukünftig Platz für eine Herde mit bis zu 14 asiatischen Elefanten bieten. Besucher sollen die Tiere aus verschiedenen Perspektiven in einer naturnah gestalteten Umgebung, die ihrem asiatischen Lebensraum nachempfunden ist, erleben können. Herzstück des großzügigen Elefantenhauses bildet die freitragende verglaste Holzgitternetzschale.

Massivbau mit ressourceneffizienter 4-lagiger Gitternetzschalenkonstruktion aus Holz

KONSTRUKTION TRAGWERK
Das Elefantenhaus besteht aus einer 63,5 × 46 m großen kuppelförmigen Gitternetzschale aus Brettschichtholzträgern und einem teilweise zweigeschossigen Massivbau mit Unterkellerung in Stahlbetonbauweise. Das orthotrope Holzdach setzt sich aus Hauptbögen mit separaten Ober- und Untergurten sowie zwei Diagonalschichten zusammen, die die Struktur stabilisieren und zur Lastabtragung beitragen. Die verglaste Gitterschale wird von einem Stahlbeton-Ringgurt getragen. Das strukturelle Verhalten der Tragwerke wurde mit Hilfe eines globalen FE-Modells mit Sofistik untersucht. Das Globalmodell, bestehend aus Holzbau und Massivbau, wurde für die Berechnung des horizontalen und vertikalen Lastabtrags des Massivbaus herangezogen. Das Holzdach wurde mit Hilfe eines globalen FE-Modells untersucht, das aus der detaillierten Dachstruktur und der darunter liegenden vereinfachten Betonstruktur besteht. Für die Bemessung der Decken liegen 2D Modelle vor.

Die filigrane Gebäudehülle vereint Lichtdurchlässigkeit mit Energieeffizienz

KONSTRUKTION FASSADE
Die Fassade der Gitternetzschale besteht aus einer verglasten Aluminium-Pfosten-Riegel-Konstruktion, die eine filigrane und lichtdurchlässige Fassade bildet. Die Fassadenträger folgen den Leitkurven der zugrunde liegenden Translationsfläche, welche so mit planaren, facettierten Verglasungen realisiert werden konnte. Zum Einsatz kommen Dreifachisolier-Verglasungen mit Wärmeschutzbeschichtung, UV-transmittierenden PVB-Folien und satiniertem Glas, um Lichtdurchlässigkeit, Energieeffizienz, Blendfreiheit und Vogelschutz optimal zu vereinen. Die gesamte Konstruktion ist aufgeständert, sodass das darunterliegende Holztragwerk von Luft umspült wird und so langfristig geschützt bleibt.

Parametrische Modellierung ermöglichte die iterative Optimierung der Dachstruktur in einem interdisziplinären Planungsprozess

PARAMETRIC APPROACH
Die Definition der Dachstruktur erfolgte dank einer hochparametrischen Modellierung unter Verwendung von Rhino und Grasshopper als geometrische Plattform. Sowohl visuelles Skripting als auch Programmierung wurden verwendet, um die Geometrie und die verschiedenen Belastungen zu generieren und die Ergebnisse auf effiziente Weise zu nutzen. Das Ergebnis der Gitternetzgeometrie resultierte aus der ganzheitlichen Betrachtung und Abwägung einer Vielzahl von Planungsparametern, wie bspw. architektonische Gestaltung, Holzbaufertigungsgrenzen, Montage, Tragverhalten, Art und Komplexität der Dacheindeckung, Anschluss an die Vertikalfassaden, Gebrauchstauglichkeit, Baukosten, Ausführungstermine usw. Die Entwicklung der Varianten war ein iterativer Planungsprozess, bei dem die beschriebenen Parameter in einer Vielzahl von Durchläufen aufeinander abgestimmt, überprüft und rückgekoppelt wurden.

Projektdaten

Bauherr Vermögen und Bau Baden-Württemberg

Architekt herrmann+bosch architekten, MKK-Architekten

Projektbeteiligte Design-to-production

Leistungen Tragwerksplanung, Fassadenplanung

Fertigstellung 2027

Projektdaten BGF 7.101 m²
NUF 5000 m²
BRI 60.790 m³