Gesellschaftliche Verantwortung und museale Bildungskommunikation Museen sind Quellen historischen Wissens und Hüter des materiellen Kulturerbes. Damit und aufgrund ihrer kulturfachlichen Möglichkeiten sollten sie zeigen, wie sie zu einer nachhaltigen Zukunft beitragen können und gesellschaftliche Verantwortung übernehmen. Zentrale Kernkompetenz der Museen ist informelle Bildung. Die Expertise des Museums in den alltagsbezogenen Bereichen "Historisches Bauen", "Landschaftsökologie" sowie "Wohnen" bildet den roten Faden, über den im neuen Eingangs- und Ausstellungsgebäude Zugänge für verschiedene Zielgruppen entwickelt werden. Baumaterialien und Gebäudestruktur mit Blickachsen im Wissensfokus Als Vorzeigeprojekt soll der Museumsneubau durch sein modernes und funktionales Design überzeugen aber auch durch Nachhaltigkeit. Kenntnisse und Fertigkeiten zu den Baumaterialien Holz und Lehm, die sich auch unter Einbeziehung der musealisierten Gebäude sowohl theoretisch als auch praktisch in Workshop und Projektarbeit aufarbeiten lassen, wurden bereits baubegleitend ab 2021 entwickelt, evaluiert und partizipativ auf die Umsetzung in den Räumen des Neubaus hin fortentwickelt. Der direkte Sichtvergleich zwischen dem neuen Gebäude und Großexponaten des Museumsgeländes wie z.B. der Wassermühle mit ihrer Fachwerkstruktur und der nachhaltigen Energiegewinnung macht Unterschiede als auch Gemeinsamkeiten historischer Fachwerkgefüge mit der modernen Holzkonstruktion erkennbar. Dynamische Lernbereiche Die Räume des Museumsbaus sind offen konzipiert: Dynamische Lernbereiche bieten flexible Trennwände und z.B. gemeinschaftliche Sitzstufen im Bereich des Open Space, [...]

Im Laufe ihres gesamten Lebens atmen Menschen durchschnittlich 350.000 kg Luft ein - deutlich mehr als sie Nahrungsmittel und Wasser aufnehmen. Deshalb ist eine schadstoffarme Atemluft sowohl in Außen- als auch in Innenräumen für die Gesundheit und das Wohlbefinden überaus wichtig. Eine „schonendere“ Möglichkeit das Raumklima zu verbessern, stellen Zimmerpflanzen dar. Sie können die Luftfeuchtigkeit regulieren, Schadstoffe aus der Raumluft filtern, eine raumakustische Wirkung erziehlen, zur Raumkühlung im Sommer beitragen und sogar das allgemeine Wohlbefinden durch Anwesenheit von „Leben und Begrünung“ beeinflussen. Jede Pflanze besitzt zudem die Fähigkeit, Kohlenstoffdioxid zu fixieren und Sauerstoff zu produzieren. Teilziel unserer Untersuchung ist es, die Wirksamkeit von Zimmerpflanzen im Hinblick auf die Verbesserung des Innenraumklimas zu prüfen. Eigene Untersuchungen von Zimmerpflanzen zur CO2-Fixierung im Teststand Die Untersuchung der CO2-Fixierung fand an 12 Arten von Zimmerpflanzen in einem nahezu luftdichten Behälter statt. Die Lufttemperatur während der Untersuchungen betrug im Durchschnitt 21°C, die relative Luftfeuchtigkeit > 75 %. Darüber hinaus wurde eine hohe CO2-Konzentration (zwischen 3.000 bis 4.000 ppm) im Behälter hergestellt. Die Untersuchung zeigte, dass Bergpalme und Einblatt mit Abstand zu den effektivsten Pflanzen im Hinblick auf die CO2-Fixierung gehören. CO2-Messungen im Raum Die CO2-Fixierung der Zimmerpflanzen sollte nun in einem genutzten Zwei-Personen-Büro an der [...]

Das Energiemanagementkonzept im Museumsbau basiert auf einer kontinuierlichen Neubewertung der aktuellen und zukünftigen energetischen Situation im Museumsbau. Ziel des Energiemanagements ist es dabei, elektrische Energie in den Zeiten zu verbrauchen und im Gebäude zu speichern, wenn die korrelierten Emissionen für die elektrische Energiebereitstellung möglichst niedrig sind. Dadurch verringert das Energiemanagement Emissionen und wirkt praktisch netzdienlich, indem hauptsächlich zu den Zeiten Energie aus dem öffentlichen Stromnetz entnommen wird, wenn viele erneuerbare Energien im Netz vorhanden sind. Zusätzlich zu eigenen erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen ist die Sektorenkopplung, ein wichtiger Schritt um netzdienlich zu sein und den Ausbau der erneuerbaren Energien direkt mit zu vereinfachen. Im klassischen Energieflusskonzept gibt es keine Datenverbindung zwischen Endgerät und dem Stromnetz. Dadurch verbrauchen die Endgeräte völlig unabhängig von der erneuerbaren Energieerzeugung elektrische Leistung. Der genaue zeitliche Verbrauch ist dabei relativ individuell und hängt sehr stark vom jeweiligen Nutzer ab. In einigen Fällen ist allerdings eine Korrelation festzustellen, die durch physikalische Gesetzmäßigkeiten zu erklären ist. So laufen Wärmepumpen zum Beispiel häufiger, wenn es kalt ist. Diese kälteren Zeiten korrelieren oftmals mit einem geringen Sonnenschein und damit mit einer kleinen Photovoltaikerzeugung. Wird nun ein Datenkanal integriert, so erhalten die Endgeräte eine Netzsysteminformation, um abschätzen zu können, wie vorteilhaft der Leistungsbezug zu [...]

Eine besondere Herausforderung im geplanten Gebäude liegt bei der variablen Nutzung und den großen Anteilen unterirdischer Räume, was zugleich großes Potential der Energieverschiebung bietet. So müssen möglicherweise unterirdische Gebäudeteile noch beheizt werden, obwohl in überirdischen Gebäudeteilen mit größeren Glasflächen bereits gekühlt werden muss. Dadurch ist es nötig, die Speicherfähigkeit des Gebäudes in mehrere Speichersysteme zu teilen und Energie variabel zu speichern und dabei interne Energieflüsse zu berücksichtigen. Hierbei helfen beispielsweise die geschickte Nutzung von oberflächennaher Geothermie in Kombination mit den internen Wärmeverteilsystemen, ebenso wie der Einsatz von Raumlufttechnik. Modell eines perfekten Energiemanagementsystems Die Berechnung der Emissionen für ein optimales Energiemanagement basiert darauf, dass durch vorhandene Speichermassen der gesamte Heizeinsatz gezielt innerhalb eines Tages verschoben werden kann. Dann ist ein optimales Energiemanagementsystem in der Lage die Zeiten zu nutzen, in denen die CO2 Emissionen für diesen Tag am Niedrigsten sind. Auch hier muss die Wärmepumpen-Anlage die Menge an elektrischer Energie beziehen, die notwendig ist, um den thermischen Tagesbedarf zu decken. Wenn aber dazu grundsätzlich die emissionsärmsten Stunden des Tages genutzt werden, ergibt sich eine geringe Gesamtemission von ca. 15 Tonnen CO2. Um das Potenzial für den Einsatz eines EMS auszuloten wurden ein perfektes EMS auf Tagesbasis modelliert und auf diese angewandt. [...]

Im Vorfeld wurde eine Hochrechnung zur Ökobilanz vorgenommen. Es wurde jeweils die ökologisch beste Lösung mit einer aus Sicht der Bearbeiter „konventionellen“ Lösung verglichen. Die Betrachtung erfolgt auf der Grundlage der von den Architekten ermittelten Baumassen und Volumen und bezieht mit den dargestellten Bauteilen und zum Planungstand natürlich noch nicht alle Baukonstruktionen und Funktionsschichten mit ein. Bilanziert wurden: Außenwände (tragend und nichttragend) Glasfassade mit einer Aluminiumkonstruktion Innenwände (tragend und nichttragend) Dachkonstruktionen (Holz und Stahlbeton) Deckenkonstruktionen (Holz und Stahlbeton) In der Bilanz dieser verglichenen Bauteile zeigt sich ein deutliches Teilergebnis. Der nicht erneuerbare Primärenergiebedarf kann durch die vorgeschlagene Bauweise um mehr als 90% reduziert werden. Der Anteil der aufgebrachten erneuerbaren Energie steigt dagegen deutlich an. Dies liegt an der Masse biogener Baustoffe wie Holz und Dämmstoffen. Alleine in der Holzdachkonstruktion verzehnfacht sich dieser Wert zwischen einer Standard Stahlbetondecke und dem gewählten fachwerkträger mit Strohdämmung. Bei dem hier in besonderer Weise fokussierten CO2 Wert werden somit die Vorteile der gewählten Konstruktionen sichtbar: der Wert des konventionellen Baus konnte bis in den negativen Bereich reduziert werden. Das heißt dass hier CO2 für die nächste Jahre gebunden wird, statt es zu emittieren. Veränderungen im Laufe des Projektes Die Werte werden sich natürlich noch verändern, [...]

Ausstellungsgebäude Die zwei Lehmwände des Ausstellungsraums wurden im ersten Höhenabschnitt (bis Höhe ca. 3,4m) erstellt. Der Witterungsschutz (grünes Vlies) wurde angebracht. Zudem werden die Lehmvorsatzschalen-Elemente in der temporäre „Vorfertigungsstraße“ hergestellt. Diese befindet sich im künftigen Open Space . Hier wird eine ca. 15cm schlanke und bis zu ca. 1.5m hohe und 18m lange Stampflehmwand erstellt. Die Wand wird nach dem Ausschalen in Elemente zerteilt (mittels Kreissäge zerschnitten). Die Lehm-Vorsatzschalen-Elemente, welche der dekorativen Verkleidung dienen, werden zum Trocknen unter einer Plane auf Paletten in der Anlieferung zwischengelagert. Der Betonrohbauer hat die Anlieferung sowie einen Teil der hangseitigen Außenwand fertigstellt. Hier wurden die finalen Bauteilhöhen erreicht. Die noch fehlenden Bauteile im hangseitigen Lager- und Technikraums sowie des Flucht- Treppenhauses in der Ecke des Ausstellungshauses, können erst nach Erstellung der zweiten und letzten Höhenlage der angrenzenden Lehmwand erstellt werden. Servicehaus Der Betonrohbau hat die Deckenschalungen des Plazadachs (Höhe ca. 6m) erstellt. Es folgen die Installation der Technik, Montage der Decken-Hohlkörper (Verdrängungskörper zur Reduktion des Materialeinsatzes und damit auch eine Reduktion der CO2-Aufwendung) und Bewehrungsarbeiten. Des Weiteren wurden alle hangseitigen Außenwände sowie Innenwände der Technikebene betoniert. Auch die Schachtwände der beiden Fahrstühle wurde bis zur Foyer-Deckenebene hochgezogen. Zudem ist der ca. 28m lange Stahlträger [...]

Bei Dachkonstruktion moderner Architektur und insbesondere Großbauten, wie Museumsbauten sind große Spannweiten gefragt, eine hohe Belastbarkeit und Steifigkeit, optimierte bauphysikalische Eigenschaften, konstruktiver Brandschutz und Vieles mehr. Bei der Betrachtung zeitgenössischer Museumsbauten scheinen Dachkonstruktionen aus Stahlbeton oder einer hybriden Konstruktion aus Stahl und Stahlbeton zu dominieren, wohingegen Holz eine untergeordnete Rolle spielt. Traditionelles Fachwerk als Vorbild Aufgrund der vielfältigen ökologischen Vorteile und der naheliegenden Inspiration durch die ortsprägenden Fachwerkbauten des Freilichtmuseums soll die Dachkonstruktion durch ein Holztragwerk ausgebildet werden. Verleimte Holzquerschnitte sind in der Formgebung flexibel und weisen einen homogeneren Querschnitt im Vergleich zu Vollholzprodukten auf. Sie ermöglichen dadurch die Überbrückung von deutlich größeren Spannweiten und Belastungen. Darüber hinaus können traditionelle Tragwerkskonstruktionen in Kombination mit Metalverbindungen und erdölbasierten Klebstoffen zu einem Hochleistungsbaustoff werden. Sie wirken sich jedoch aufgrund von energieintensiven Herstellungsprozessen zu einem gewissen Grad negativ auf die Ökobilanz aus. Ziel: Holzbau "neu erfinden" und ökologisch optimieren Pilotprojekte zeigen, dass die Umsetzbarkeit von anspruchsvollen und monomateriellen Verbindungspunkten im Bereich von Stütze und Träger, bereits möglich ist. Die Tragwerkselemente bestehen jedoch weiterhin aus Leimholz. Daher wird das Ziel definiert, hoch beanspruchte Holzträger in Form von beispielsweise stahlfreien Fachwerkträgern oder gedoppelten Trägern aus Vollholzquerschnitten „wieder neu zu erfinden“ und den Holzbau weiter ökologisch [...]

Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft e.V ernennt Professor Dr. Tobias Schmohl zum Experten für zukunftsorientierte Lernräume. Seine berufliche Laufbahn und sein Engagement für innovative Lernräume waren ausschlaggebend für seine Aufnahme in das Programm. Er ist in Kooperation mit mehreren Verbundpartnern an der Entstehung des zukünftigen Eingangs- und Ausstellungsgebäudes des LWL-Freilichtmuseum Detmold beteiligt. Für das im Bau befindliche Gebäude entwickelt er gemeinsam mit Museumspädagog:innen das didaktische Gesamtkonzept. Zuvor hatte er unter anderem als wissenschaftlicher Leiter des Lernzentrums Lemgo an der TH OWL zu innovativen Lernarchitekturen geforscht. Mehr Infos unter: www.th-owl.de/news

Der Lehmbau erstellt den unteren Wandabschnitt der zweiten Stampflehmwand in der Ausstellung. Diese Wand trennt die Ausstellung vom Zwischenlager ab. Dabei wird auf eine Höhe von ca. 3,40 m gestampft. Nach Ausschalung der Wand muss diese mehrere Wochen trocknen bis ein weiterer Abschnitt auf der Wand erstellt werden kann. Nach Erstellung der unteren Wandabschnitte in der Ausstellung wird der Lehmbau zurück zum Forum (Eingangsgebäude) wechseln, wo die unteren Wandabschnitte bereits ausreichend getrocknet sind, um darauf weiter aufzubauen. Die Lehmwand zum Open Space, ein Vorraum der Ausstellung, ist in diffusionsoffene (luftdurchlässige) grünes Vlies eingepackt. Dieses Vlies schützt das feuchteempfindliche Material vor Schlagregen und ermöglicht gleichzeitig ein Austrocknen und damit Erhärten der Wand. Im zukünftigen Open Space, zwischen Lehmwand und außenseitiger Fassade, wird eine Produktionsstraße für Stampf-Lehmfertigteile errichtet. Bisher wurde eine gelbe Schaltafel-Wand inklusive einer blauen Stahlkonstruktion errichtet. Es wird eine Arbeitsbühne, eine Überdachung sowie weitere Schalungselemente folgen. Die Fertigteile finden in verschiedenen Bereichen des Museums Anwendung. Beispielsweise wird eine ca. 8m hohe wandverkleidende Vorsatzschale im Forum damit erstellt. Bevor die Stampflehmelemente (Breite ca. 15cm, Höhe ca. 1m und Länge ca. 1-2m) ihren künftigen Einbauort erreichen, müssen sie trocknen. Dazu werden sie auf der Baustelle gelagert.

Ausstellungsraum Der Ausstellungsraum bildet das Herzstück des Museumsneubaus und beinhaltet die historischen Ausstellungsstücke wie auch Kunstgegenstände. Er ist mit einer Ausstellungsfläche von ca. 885m² der größte Raum im Museum und hat aufgrund der großen Raumtiefe die höchsten baukonstruktiven Anforderungen an das Tragwerk. Aus konservatorischen Gründen ist der höchste museale Raumklima-Standard (ASHRAE-A1) im Ausstellungsraum erforderlich Um Klimaschwankungen im Innenraum präventiv zu begegnen und die technische Klimaanlage passiv zu unterstützen, wird der Raum von einer massiven Stampflehmwand und mit (3cm dicken) Lehm verputzten Betonwänden umgeben. Die massiven Wandkonstruktionen ergänzen dank ihrer Wärmespeicherfähigkeit die leichte Dachkonstruktion aus Holz. Die Stampflehmwände verlaufen über die gesamte Raumbreite orthogonal zur Haupttragrichtung und ermöglichen als Auflager für das Holztragwerk eine Reduzierung der Querschnittsabmessung. Sie wirken aufgrund ihrer hygrischen Speicherfähigkeit positiv auf die Stabilisation der relativen Feuchtigkeit im Innenraum. Mit dem Ziel der Errichtung eines CO2-neutralen Gebäudes sowie der Anknüpfung an historische traditionelle Bauweisen (Fachwerkkonstruktion) besteht die Tragkonstruktion des Ausstellungsraums aus einem möglichst großen Anteil aus Vollholz aus nachhaltiger und regionaler Forstwirtschaft. Zwischenlager Das Zwischenlager (Magazin) dient der Aufbewahrung und Lagerung von Ausstellungsstücken und Kunstgegenständen. Aus diesem Grund weist der Raum, gleichermaßen wie der Ausstellungsraum, hohe konservatorische Anforderungen (ASHRAE-A1 Standard) an das Raumklima auf. Um die Ausstellungsstücke bei [...]