Neubau Schutzdach Koksofenbatterie Kokerei Zollverein in Essen

Leitidee
Der Entwurf greift das Repetitive und die Maßstäblichkeit der Koksofenbatterie in einem einzigen, sich wiederholenden, Konstruktionselement auf. Diese auskragenden Querträger, in Rhythmus und Achse der Ofenkammern, beziehen sich in Balkenquerschnitt und Farbgebung auf den „Kokskuchen“, der im Herstellungsprozess aus den darunterliegenden Ofenkammern „gedrückt“ wurde.
Die von der „Blauen Allee“ und in der Fernwirkung wahrgenommene Reihung von Balken, welche die Kleinteiligkeit der Koksofenbatterie interpretiert, greift den Duktus der bisherigen Zubauten des UNESCO-Weltkulturerbes Zollverein auf, die sich für den entfernten Betrachter in Ordnung und Erscheinungsbild der jeweiligen Gebäudeensemble einfügen. Bei näherer Betrachtung sind die neuen Konstruktionen jedoch klar ablesbar als zeitgenössische Ergänzung und denkmalpflegerische Zutat.

Gestaltung, Konstruktion, Funktion, Entwässerung
Die weitere Gestaltung des Schutzdaches folgt rein funktionalen Konstruktionsprinzipien der Lastabtragung, eines einfachen Entwässerungskonzeptes und der natürlichen Belichtung auf der Ofendecke. Das konstruktive und gestalterische System der auskragenden Querbalken ermöglicht, über die gesamte Länge der Koksofenbatterie von ca. 600m, ein flexibles Reagieren auf die unterschiedlichen Anschlusssituationen, wie z.B. Kohletürme verschiedener Bautiefe oder abweichende Ausführung der Löschgleishallenüberdachung.
Die auskragenden, gut sichtbaren und bewusst überdimensionierten Querträger aus Brettschichtholz (BSH) lagern auf rückversetzten Längsträgern (BSH), die sich auf die Schienen und Längsfahrrichtung der Kohlewagen beziehen und als Zangenkonstruktion an Stahlstützen anschließen. Die Stützenköpfe der konischen Stahlhohlkastenprofile sind als Konsole ausgebildet, auf denen die Längsträger aufliegen und somit kraftschlüssig an die Stützen angeschlossen werden.
Die Stützen werden mit einem Achsabstand von ca. 8,5m in die Fülllöcher der Ofenkammer gestellt und leiten die aufgenommenen Lasten über ein Stahlrundrohr am Fußpunkt in den Bestand ein. Durch Abheben der Stahldeckel erfolgt die Gründung minimalinvasiv und ohne Eingriff in denkmalgeschützte Substanz. Die zur Gründung der Stützen genutzten Ofenkammern werden, im denkmalpflegerischen Sinne der Reversibilität, mit einer druckfesten Trennschicht ausgekleidet und ausbetoniert.
Durch die Einspannung der Stützen in die ausbetonierten Koksöfen wird die notwendige horizontale Aussteifung des gesamten Dachsystems erreicht und ermöglicht ein freistehendes Dach, ohne Anschluss an die Kohletürme oder sonstige denkmalgeschützte Bestandskonstruktionen, sowie ohne Aussteifungsverbände.
Die selbstreinigende Verglasung oberhalb der Querträger ermöglicht die Realisierung von Aufenthaltsqualitäten durch natürliche Belichtung auf der Ofendecke und führt das Regenwasser auf kurzem Weg zu den Entwässerungsrinnen, die sich unauffällig oberhalb der Zangenträger befinden. Von hier ist die Abführung des Regenwassers durch Fallrohre in den hohlen Stützenquerschnitten und durch die Ofenkammern zum Sammelbecken in der blauen Allee, ohne sichtbare Rohrführungen, möglich.
Die anthrazitfarbene, überwiegend in Holz geplante Konstruktion, mit geringen Eigenlasten und hohem Wiederholungs- und Vorfertigungsgrad, ist in Abgrenzung zur Massivität der „rostigen Großmaschine“ klar als neue Dachkonstruktion ablesbar.

Erfahrungswert für Besucher*innen
Aus der Entfernung und von der blauen Allee bleibt die Ansicht der Koksofenbatterie erhalten, da diese nicht durch vorgelagerte Stützenkonstruktionen oder Vermischung von Originalsubstanz und Schutzdach irritiert wird.
Auf der Koksofendecke, respektive dem Denkmalpfad, ermöglichen die großen Stützenabstände, der Verzicht auf etwaige diagonale Aussteifungsverbände und die natürliche Belichtung eine sehr gute Erlebbarkeit des ehemaligen Arbeitsraumes, zwischen Gasrohren auf der Süd- und Löschgleishallenüberdachung auf der Nordseite. Durch die Höhe des Daches bleibt auch die Bewegungsrichtung der Kohlewagen erfahrbar, bzw. ist die Bewegung zu Wartungszwecken o.ä. sichergestellt.
Die massiven, schwarz gebeizten Dachbalken machen den Herstellungsprozess des Kokses in den darunter liegenden Ofenkammern sichtbar. In der Materialität und Farbigkeit der Holzträger und Stahlstützen spiegelt sich sowohl der fossile Entstehungsprozess von Holz zu Kohle, als auch der industrielle Verwer-tungsprozess von Kohle über Koks zu Stahl, als Kreislauf wider.

Partielle Aufenthaltsqualität / Nutzungsmöglichkeiten
Über die genannten Aufenthaltsqualitäten hinaus, bietet der Schutzdachentwurf vielfältige Nutzungsmöglichkeiten für die didaktische Vermittlung auf dem Denkmalpfad. Der freie Grundriss, und die breiten Quer- und Längsträger als Hängepunkte, ermöglichen eine flexible Konzeption wechselnder Ausstellungs-designs, mit sowohl physischen Exponaten, räumlichen Installationen als auch medialer Vermittlung.
Zwischen den Zangen der Längsträger und in Nuten auf der Unterseite der Querbalken sind technische Installationen zur Beleuchtung oder für Ausstellungs- und Medientechnik vorgesehen, die gleichermaßen Lichtqualität bei Nacht, Nutzungen auf der Koksofendecke, als auch Inszenierungen in der Außenwirkung ermöglichen.

Denkmalschutz
Das denkmalpflegerische Konzept des Dachentwurfes folgt den beschriebenen Prinzipien einer Unterordnung in das Erscheinungsbild und die Silhouette der Koksofenbatterie in der Fernwirkung, einer klaren Ablesbarkeit und Differenzierung der zeitgenössischen „Zutat“ bei näherer Betrachtung und nahezu keinem baulichen Eingriff in die denkmalgeschützte Bausubstanz. Letzteres wird erreicht durch die Stellung der Stützen in die vorhandenen Fülllöcher und die Einspannung der Stützen, um auf weitere Anschlüsse an die Bausubstanz verzichten zu können. Für die Fundamentierung innerhalb der Koksöfen wird die Reversi-bilität durch druckfeste Trennlagen wie Glasschaum o.ä. sichergestellt.

Energetisches Konzept (Photovoltaik Anlage)
Das gesamte Schutzdach der Koksofenbatterie wird als Photovoltaik-Anlage genutzt, mit integrierten PV-Modulen in den Dachverglasungen. Zur Reduzierung der Ertragsverluste, insbesondere aus Verschattung der Kohletürme, werden die Module in Gruppen geschaltet, um Leistungseinbußen aufgrund Verschattung einzelner Module zu vermeiden.

Nachhaltigkeit
Das Nachhaltigkeitskonzept des Schutzdaches sieht eine sortenrein demontierbare Konstruktion für das end-of-life-Szenario und eine Materialität mit geringem Einsatz grauer Energie in der Erstellung vor. Die wesentlichen Bauteile des Daches sind nach Demontage wiederverwendbar und können ohne Recycling oder Downcycling einer neuen Nutzung zugeführt werden. Das überwiegend als Holzkonstruktion geplante Schutzdach speichert große Mengen CO2. Der geringe Anteil an Stahlstützen und Fundamenten wird aus Recyclingstahl und -beton erstellt, und stellt einen verschwindend niedrigen Anteil an der Masse der ge-samten Koksofenbatterie dar.