Kaeng Krachan Elefantenpark im Zoo Zürich

Fußballfeldgroße, frei tragende Holzkuppel aus 600 Dreischichtplatten

Ging es den Zoos früher um die reine Zurschaustellung von Tieren, haben die meisten mittlerweile ein Bewusstsein für deren spezielle Bedürfnisse entwickelt. Heute weiß man, dass Elefanten beispielsweise Wasserbecken, Sandbäder, Schlammsuhlen, abwechslungsreich gestaltete und Bewegungsanreize bietende Gehege, Bäume und Scheuerstellen brauchen. All dies bietet der neue Kaeng Krachan Elefantenpark im Züricher Zoo. Mit 11.000 Quadratmetern ist er nicht nur sechsmal so groß wie die zuvor abgerissene Anlage aus den 1970er Jahren, sondern entspricht auch den heutigen Standards der Tierhaltung.

Gallerie

Entworfen wurde das neue Gehege von Markus Schietsch Architekten in Zusammenarbeit mit Lorenz Eugster Landschaftsarchitekten, beide aus Zürich. Gemeinsam hatten sie den 2008 ausgelobten Wettbewerb gewonnen. Bei der Umsetzung erhielten sie Unterstützung vom Ingenieurbüro Walt und Galmarini, ebenfalls aus Zürich. Dem thailändischen Kaeng Krachan Nationalpark nachempfunden, schufen die Planer ein abwechslungsreich gestaltetes Domizil für asiatische Elefanten, das dem natürlichen Lebensraum der Dickhäuter möglichst nahe kommen sollte. Es liegt am Fuß einer felsigen Geländekante und ist mit Ein- und Ausbuchtungen so gestaltet, dass es sich nicht als Ganzes überschauen lässt.

Herz des Parks ist das Elefantenhaus für den Winteraufenthalt und die Pflege der Tiere. Mit seiner organischen Form fügt es sich harmonisch in die gestaltete Landschaft. Die Bepflanzung geht scheinbar nahtlos von außen nach innen über und lässt die Grenzen dazwischen verwischen. Das Gebäude ist als ringförmiger Stahlbetonbau mit einem Durchmesser von 80 Metern errichtet und von einer flachen, frei tragenden Holzkuppel überspannt. Wie eine überdimensionale Schildkröte überwölbt sie in 18 Metern Höhe eine Fläche von rund 6.000 Quadratmetern. Das damit etwa fußballfeldgroße Dach wird von einer filigranen Betonkonstruktion getragen – keine störenden Stützpfeiler behindern die Sicht im Inneren des Hauses. 271 Oberlichter aus ETFE-Folienkissen sorgen für viel Tageslicht und erzeugen gleichzeitig eine Lichtstimmung, die an das Blätterdach eines Waldes erinnern soll.

Auf ihrem Weg unter tropischen Bäumen erhalten die Besucher Einblicke ins Leben der Elefanten. An unterschiedlichen Stationen lassen sich die Tiere beobachten. So gibt es einen Wasserfall und eine Lehmsuhle. Besonders spektakulär ist die Unterwasserstation: Hier kann man den Elefanten durch Glasscheiben beim Schwimmen in einem bis zu vier Meter tiefen Becken zuschauen. Einen guten Ausblick über das gesamte Gehege bietet die Panoramaplattform in der zweigeschossigen Lodge, die auch ein Restaurant beherbergt, das thailändische Speisen anbietet.

Im nördlichen Bereich des Gebäudes sind die Verwaltungsräume angeordnet, aber auch Stallungen mit einer Quarantänestation sowie die Bullengehege. Er ist als einziger Teil des Hauses unterkellert. Unterirdisch befindet sich das Technikzentrum, das für die Besucher unsichtbar für Klimatisierung, Lüftung, Strom und Wasseraufbereitung sorgt. Geheizt wird über das Fernwärmenetz mit einer zentralen Holzschnitzelheizung des Zoos. Vom Dach wird das Regenwasser gesammelt und für die bodennahe Bewässerung, für die Sandbefeuchtung, die Entstaubung der Pflanzen und für die Beckentechnik genutzt.
 
Dach
Das 1.500 Tonnen schwere Dach ist als zweifach gekrümmte Holzschale ausgebildet. Sie liegt auf einem 270 Meter langen, vorgespannten Ringbalken auf, der die Horizontalkräfte abfängt. Der Lastabtrag zeichnet sich in der lamellenartigen, sich konstant verändernden Fassadenstruktur ab, die wie ein organisch geformtes Band an den Dachrand anschließt. Alle konstruktiven Elemente des Daches wurden mithilfe eines parametrischen Entwurfsverfahrens auf Basis eines 3D-Computerprogramms entwickelt, ohne das die Kuppelkonstruktion nicht möglich gewesen wäre. Ein Dachmodell im Maßstab 1:200 diente als Grundlage für die statischen Berechnungen; später wurde noch ein Dachausschnitt im Maßstab 1:1 mit dem kompletten Aufbau samt Abdichtungen und Oberlichtern gebaut.

Um die Kuppel bauen zu können, musste zunächst ein Gerüst errichtet werden. Mit seiner Hilfe wurden Spanten zu einer Negativschale der zukünftigen Dachform millimetergenau eingemessen. Über diese Spanten wurden 600 Dreischichtplatten mit unterschiedlichem Zuschnitt in drei Lagen zur Dachform zusammengefügt. Die erste Lage der Platte wurde aus Stabilitätsgründen vollflächig eingebracht, bei der zweiten und dritten Lage waren die Oblichter bereits ausgeschnitten. Als alle drei Lagen auf dem Dach positioniert waren, wurden sie mit rund 500.000 Nägeln zusammengenagelt. Nach oben vervollständigen eine Installations- sowie ein Dämmebene die insgesamt knapp 1,60 Meter hohe Dachkonstruktion.

Mit etwa 35 Prozent nehmen die Oberlichter aus UV-durchlässigen ETFE-Folienkissen rund ein Drittel der Dachfläche ein. Damit sorgen sie für eine ausreichendes Maß an Tageslicht, das für ein natürliches Pflanzenwachstum notwendig ist. Ihre Anordnung erfolgte entsprechend der statischen Anforderungen des Schalenmodells. Um die Ausschnitte gelegte Randrippen schließen die Öffnungen der Oberlichter ab. Um die Montagezeit auf der Baustelle zu verkürzen, waren zuvor die Aluprofilrahmen der 271 Oberlichter vorgeschnitten und sämtliche Ausfräsungen für Abdichtungen und Befestigungselemente im Werk eingearbeitet worden. Zur Verbesserung des Wärmeschutzes erhielten die Aluminiumrahmen einen thermisch isolierten Deckel, der Wärmebrücken verhindert und die Bildung von Kondenswasser an den Schnittstellen zwischen Holzkonstruktion und Aluminiumrahmen minimiert.

Die Folienkissen verfügen über eine hohe thermische Dämmwirkung und benötigten wegen ihres geringen Eigengewichts keine besonderen statischen Maßnahmen. Zusammen mit der Abdichtungslage auf dem Holzdach bildet ihre oberste Lage die wasserführende Schicht. Eine spezielle Beschichtung sorgt dafür, dass sie sich von Verschmutzungen durch Witterungseinflüsse selbst reinigen. Damit sie auch starkem Hagelschlag sicher standhalten, wurden die standardmäßig dreilagigen Kissen mit einer weiteren Luftschicht sowie einer Hagelschutzfolie versehen. Auch die Folienkissen kamen fertig verschweißt und mit passenden Befestigungsfittings auf die Baustelle. Hier wurden sie an die Luftversorgung angeschlossen. Den notwendigen Überdruck von 250 Pascal zwischen den einzelnen Folienlagen und der Hagelschutzfolie stabilisiert ein vollautomatisches Niederdrucksystem. Dessen Versorgungsleitungen wurden vorab in der Installationsebene des Dachs verlegt. Um die Kissen gegen Schneelasten im Winter abzusichern, lässt sich der Überdruck auf bis zu 800 Pascal erhöhen.

Bautafel

Architekten: Markus Schietsch, Zürich
Projektbeteiligte: Lorenz Eugster Landschaftsarchitektur und Städtebau, Zürich (Landschaftsplanung); Walt & Galmarini, Zürich (Tragwerksplanung); Kaulquappe, Zürich (Digitale Planung); ARGE Implenia Bau und Strabag, Zürich (Holzbau); Züblin Bau, Stuttgart (Fassade); Texlon Vector Foiltec in Zusammenarbeit mit Thor, Schipper, Schween Ingenieurgesellschaft, Lohne (Oberlichter)
Bauherr: Zoo Zürich, Zürich
Fertigstellung: Mai 2014
Standort: Zürichbergstraße 221, 8044 Zürich
Bildnachweis: Vector Foiltec, Bremen

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