Das Perlboot

Eine ökologische Kindertagesstätte in Gera-Lusan

von Maria Hoffmann erschienen in Hagia Chora 30/2008

In einer Plattenbausiedlung in Gera ringelt sich eine Kinder­tagesstätte in Form eines Nautilus, ein Ort der natürlichen Formen. Das Projekt wurde von der promovierten Bau­ingenieurin Maria Hoffmann realisiert.

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Das 1,6 Hektar große Gelände der in Gera-Lusan gelegenen Katholischen Pfarrei „HI. Maximilian Kolbe“ wurde seit 1997 ökologisch umgestaltet. Die Pfarrgemeinde entschied sich für eine behindertengerechte, naturbelas­sene Geländegestaltung des Gemeindezentrums mit Seniorenheim und für den Neubau einer Kindertagesstätte, die in direktem Kontrast zur tristen Plattenbausiedlung der Umgebung mit Stahlbetonbauten für 40 000 Einwohner treten und ein Signal für die Kinder und das Bewahren der Schöpfung setzen sollte.
Aus der inhaltlichen Konzeption der Kindertagesstätte „Erleben – Miterleben – Weiter­leben“ und der generationen­übergreifenden Integration der Kinder in die bereits vorhandene Bebauung des Gemeindezentrums und des Seniorenheims erwuchs die Idee der spiralischen Grundrisslösung. Wichtige, im Kindesalter zu vermittelnde Grundwerte wie Geborgenheit, Beständigkeit, Phantasie und Kreativität führten im Höhenschnitt zu einer räumlich gekrümmten Schalenkonstruk­tion in Anlehnung an das seit 500 Millio­nen Jahren lebende Fossil, den Nautilus Pompillus, zu Deutsch „Perlboot“.
Das Bauwerk sollte das Geniale der Natur und ihre natürlichen inneren Wesensmerkmale nach heutigem Stand des Wissens erfassen und mit den Regeln der Baukunst in Einklang bringen:
• Die Spirale symbolisiert das immer wiederkehrende Werden und Vergehen von der Geburt bis hin zum Tod: die Beziehung vom Kind über den Erwachsenen zum Senioren und damit auch die territorialen Bezüge: Kindergarten, Gemeindezentrum, Seniorenheim.
• Die äußere Hülle des Gebäudes ist eine Schale und bietet Schutz und Geborgenheit. Dem Nautilus dient sie als Boot, sie ermöglicht ihm durch Erzeugen von Über- bzw. Unterdruck in den inneren Luftkammern das Auf- und Absteigen, die Bewegung im Meer, war Garant für das Überleben über Jahrmillionen und bot ihm Schutz. Genauso sollen die Kinder im Kindergartenalter noch wie in einem Boot getragen werden und sich geborgen fühlen, bevor sie in den neuen Lebensabschnitt bewusst hinübertreten; sie bedürfen noch eines besonderen Schutzes.
• Die Schale des Nautilus entwickelt sich vom Zentrum nach außen. Das Tier zieht sich nicht wie eine Schnecke nach innen zurück, sondern wächst nach außen. Der sich öffnende Trichter stellt die Verbindung zur Außenwelt her.
• Im Zentrum der Spirale liegt der Ort der Entspannung aller horizontalen Kräfte. So ist das Atrium ein Ort der inneren Ruhe, der Konzentration und der Sammlung.
• Die Öffnung des Zentrums nach oben (Atrium), das Hineinholen des Tages- und Jahreszyklus ins Zentrum, versinnbildlicht die vertikale Verbindung zwischen Himmel und Erde, zwischen Körperlichem, Seelischem und Geistigem und dient so dem Erwecken religiöser Erfahrungen.
• Die entscheidenden Aussteifungsscheiben des Bauwerks bilden im Grundriss ein Kreuz, sie finden ihren Ausgangspunkt im Zentrum, weisen sternförmig nach außen und sind entscheidener Halt für die horizontalen (erdgebundenen) Lasten (Wind, Erdbeben) des Tragwerks.
• Sowohl Eintritt als auch Austritt verlangen bewusste menschliche Entscheidung und Handlung. Sinnbild hierfür ist die Brücke vor dem Eingang. Diese Brücke führt über einen kleinen Teich, gespeist durch Regenwasser des Vordachs.

Geometrie und Konstruktion
Die Grundidee des spiralischen Grundrisses erforderte eine mathematische Umsetzung nach natürlichem Vorbild. Von der Wahl dieser Linie war die gesamte Tragwerkskonstruktion und damit entscheidend die Bauweise und daraus wiederum die Kostenentwicklung des Baukörpers insgesamt abhängig. Die Wahl fiel schließlich auf eine reine logarithmische Funktion, gebildet aus natürlichen ­Zahlen.
Dabei erfolgte die Festlegung der Risslinien der strahlenförmigen, nach außen strebenden Binder dergestalt, dass die Sehnenlängen entlang der äußeren Spirallinie (und damit der Abstand der tragenden Außenstützen) gleich groß gewählt wurden. Dies entspricht nicht ganz dem natürlichen Wachstum des Tieres, barg aber entscheidende Vorteile für die Festlegung und Dimensionierung des statischen Systems der strahlenförmigen Binder als sichtbare Unterkonstruktion für die Dachschale in sich. Die beabsichtigte Raumaufteilung legte sich in diese Linien als gäbe es gar keine andere Wahl. Und außerdem erschien zum archetypischen Symbol der Spirallinie im Grundriss nun auch noch das Kreuzsymbol. Dieses Kreuz wurde durch Fachwerkwände sichtbar ausgebaut. So etwas „geschieht“ nicht zufällig. Unsere in Harmonielehre bewanderten Vorfahren wussten oder rangen um diese Geheimnisse und bauten, musizierten und lebten danach.
Bei der Findung der mathematischen Binderlinie stand wieder die Natur Pate. Ähnlich der naturgegebenen Wölbung der Schale des Tieres wurden zwei mathematische Funktionen (Kettenlinie und Cassinische Kurve) tangential derart gekoppelt, dass die große Cassinische Krümmung am äußeren Ring und die flache Anbindung ans Zentrum (Atrium) hin erfolgen konnte. Dreht man nun diese Kurve jeweils gelenkartig um den äußeren Punkt, kürzen sich entsprechend der mathematischen Natur des Grundrisses die einzelnen Binderstrahlen um einen konstanten Betrag entlang der inneren Auflagepunkte.
Was das Ringen um diese mathematische Linie besonders hervorhebt, ist Folgendes: Kürzt man Kreisausschnitte, bleiben schließlich flache Segmente übrig. Kürzt man hingegen die gefundene Linie immer von der flachen Seite der Kettenlinie aus, bleibt nicht nur die gewünschte Raumhöhe über dem Cassinischen Anteil erhalten, sondern die letzten Segmente haben noch eine derart unübersehbare Wölbung, dass auf dem Dach das Regenwasser nicht liegen bleibt, sondern gut abfließen kann. Alle strahlenförmigen Holzbinder konnten so einer einzigen mathematischen Funktion unterschiedlicher Länge folgen.
Erstmalig ließ sich so eine im Raum aufbauende dreidimensionale Schalenkonstruktion mit nicht-konstanten Krümmungsradien durch eine einzige ebene Kurve entwickeln. Diese Linienführung bot nun endlich für die Herstellung der 32 gewölbten Brettschichtholz-Binder die Möglichkeit, sie entlang einer einzigen ebenen Schablone kostengünstig herzustellen. Es entstand eine sich im Raum aufbauende gewölbte Schale über strahlenförmigen gewölbten Trägern, gestützt auf der tragenden inneren Atriumswand, der mittleren spiralischen Fachwerkwand und den mathematisch exakt auf der äußeren Spirallinie angeordneten, naturbelassenen Kletterbäumen. Da alle Linien des Gebäudes „reine“ mathematische Funktio­nen sind, gebildet ausschließlich aus natürlichen Zahlen, entstehen auch nur sehr geringe unliebsame Nebenkräfte in der statischen Berechnung.
Dem genialen statischen Gerüst der Schale des Tieres wurde weitgehend Rechnung getragen. Überall dort, wo sich natürliche Formen technologisch nur durch Geraden kostengünstig ausbilden lassen, entstehen Zwangsspannungen, die wiederum von der Konstruktion und den Verbindungsmitteln aufzunehmen sind. Diese Zwangsspannungen wurden so gering wie möglich gehalten. Die aus architektonischen Gründen gewünschte große Raumhöhe ermöglichte eine weitere vertikale Untergliederung der Räume durch den Einbau von Emporen, welche den Kindern genügend Rückzugsmöglichkeiten bieten und eine enorme Raumerweiterung darstellen. Auch die Emporen ruhen auf geschälten Kletterbäumen.

Das Ökologie-Konzept
Die Idee der spiralischen Grundrisslösung und der von innen nach außen sich öffnenden Schalenkonstruktion war von Anfang an gekoppelt an das ökologische Bauen, mit hauptsächlicher Verwendung von (unbehandeltem) Holz und Lehm. Beide Materialien bieten einzigartig die Möglichkeit, die Inhalts-Form-Harmonie zu verwirklichen. Fundamente und Kellerdecke mussten aus Stahlbeton hergestellt werden, da in Nachbarschaft einer Bruchscholle gegründet wurde.
Das gesamte Gebäude ist als Niedrigenergiehaus ausgelegt. Durch den Einsatz der unversiegelten Materialien Holz und Lehm bleiben die Raumflächen atmungsaktiv, große Flächen offenporigen, nichtversiegelten Holzes filtern sogar Luft und neutralisieren eventuelle Schadstoffe. Lehm reguliert hervorragend die Luftfeuchte, Pilz- und Schimmelbefall wird ausgeschlossen. Die natürliche lonisation der Luft bleibt dadurch erhalten, so dass die Räume in Form und Material für die Menschen heilende Räume sind. Auch die Farbigkeit und die Licht-Schatten-Wirkung wurde durch die Wahl der Materia­lien selbst erreicht.
Alle tragenden Innenwände und die aussteifenden, sternförmigen Raumtrennwände wurden in traditioneller Zimmererkunst als Fachwerkwände mit Lehmausfachung konzipiert und erstellt.
Akustik
Interessant ist die ausgewogene Akustik, die sich aufgrund des spiralischen Grundrisses ergibt. Zunächst nur kühn behauptet, dass spiralisch gewundene Baukörper wie Musikinstrumente wirken, hat sich dies in der Tat bestätigt. Von jedem Punkt der Halle aus wird das Gesprochene in seiner Ursprünglichkeit verstanden, Schallwellen unterschiedlicher Frequenzen werden nicht verschluckt und nicht unkontrolliert verstärkt. Trotz der großen Höhe kommt es zu keinerlei sogenannten Hallen- oder Flattereffekten. Die Kinder und ihre Erzieher brauchen nicht laut zu werden, um sich auch über Distanzen hinweg zu verständigen. Der Raum erzieht von sich aus zur Ausgeglichenheit, die Sprache wird zur Musik, die Bewegung zum Tanz.

Rundgang
Zentraler Begegnungsraum der Kindertagesstätte ist die spiralisch sich öffnende Halle. Gleich fallen hier die sichtbaren Brettschichtholz-Binder ins Auge, die sich wie Sonnenstrahlen über die ­Halle wölben. Von hier aus gelangt man in alle Räume. Das Bindeglied zwischen der ­Halle und der Küche ist der von der Küche aus beheizte Grundofen, ausgebildet aus Hypokauste und mit einer Backröhre. Für die Neubaugebiets-Kinder ist dies oftmals der erste Kontakt mit dem Feuer. Über ein offenes Treppenhaus gelangt man in die Säulenhalle des Untergeschoßes. Interessant ist die spürbare Konzentration aller Kräfte, die vom geometrischen Zentrum des spiralischen Gebäudes ausgehen. Solche Orte gebündelter Kräfte sind in üblichen Gebäuden uns bekannter Architektur nicht auffindbar. Die drei Gruppenräume im Erdgeschoß und der Hortbereich im Untergeschoß mit Integrationsmöglichkeit für behinderte Kinder bilden den sogenannten Kindergartenbereich. Die Gruppenräume sind in zwei Ebenen frei unterteilbar für Höhlen, Nischen und Spielflächen. Die Wände sind als mit Lehm ausgefachte Fachwerkwände sichtbar belassen. Schon während der Bauphase wurde eine Wand von den Kindern mit Lehmbroten selber „gebacken“. Die großen Lehmflächen regulieren den Wärme- und Feuchtigkeitshaushalt der Räume. Die natürlich belassene Farbigkeit vermittelt Wärme und Geborgenheit. Jede Gruppe hat ihren eigenen Sanitärbereich. Hier wurde die Geldnot am Ende des Baugeschehens Mutter der Idee: Viele Fliesenreste ließen sich hervorragend zu wunderschönen Phantastereien verarbeiten.
In einem Kreativ- und Begegnungsraum haben Erzieher, Eltern und Kinder die Möglichkeit zu Gesprächen und zu gemeinsamem Tun. Im Untergeschoß befinden sich ein Werkraum und ein Raum für Turnen, Tanz und Meditation und ein „Nautilus-Brunnen“ im Zentrum.

Gestaltung des Außengeländes
Die Begegnung mit der Natur ist in den Tagesrhythmus der Kindertagesstätte fest eingebettet. Dabei spielt das Erleben von Schöpfung in der Entwicklung des Kindes eine große Rolle.
Bereits während des Baus wurde mit der Geländegestaltung begonnen. Zunächst mussten behindertengerechte Wege angelegt werden, um die Integration der Kinder in das Gemeindezentrum räumlich zu ermöglichen. Die noch mobilen Senio­ren des Seniorenheimes konnten so das Baugeschehen von Anbeginn begleiten. Die Freude über das Gedeihen überwog so manchen Verdruss über Baudreck oder Baulärm.
Für den Ausgleich des Höhenunterschieds von fast 3,5 Metern vom vorhandenen Weg bis zum Eintritt in den Kindergarten wurde eine Brücke notwendiges Bindeglied. Der Einbau der „Brücke“ als Symbol und bewusster Eintritt in den Kindergarten wurden von den Kindern als Brückenfest gefeiert.
Direkt unterhalb der Balkone des Senio­renheims wurde ein Labyrinth zur Entfaltung der Sinne angelegt – mit Wegen und Steigen aus unterschiedlichen Materialien und Pflanzen verschiedenster Farbenpracht. Zur gleichen Zeit wurde mit einer Kindergruppe der Gemeinde ein Biotop mit einem kleinen Teich gestaltet. Spaß bereitete auch das Ernten der Weidenruten für den Weidenrutengang. Überall wurden Spielbereiche liebevoll angelegt. Eine große Baumwurzel, „falsch“ herum in das Erdreich eingerammt, dient als Kletterbaum. Eine Wasserpumpe mit Bachlauf, Lehmkuhle und Sandhaufen fordert die Baulustigen zum Gestalten heraus.
Mit dem Perlboot entstand ein idealer Ort, um zu leben und zu lernen. Die innere Gliederung des Gebäudes und des Außengeländes widerspiegeln eine möglichst ungestörte Wechselbeziehung zwischen Mensch und Umwelt.

Der Artikel basiert auf einem in der Ausgabe 50/51 der Zeitschrift Mensch & Architektur erschienenen Text und der Dokumentationsmappe des Projekts.

 

Mit den Kindern im Perlboot
Interview mit Andrea Weiser, der Leiterin der katholischen Kindertagesstätte Gera-Lusan

Frau Weiser, wie entstand die Idee zu so einem ungewöhnlichen Gebäude wie dem „Perlboot“?
Den Gedanken, dass die Gemeinde ein Kinderhaus betreiben sollte, gab es schon zu Ost-Zeiten. Nach der Wende wurden erst Räume gemietet, aber die waren stark sanierungsbedürftig, und so entstand der Plan eines Neubaus. Pfarrer Christoph Behrens brachte damals viele Impulse in die Gemeinde, ebenso wie die Ingenieurin Dr. Maria Hoffmann. In den ersten Diskussionen über die neue Architektur und unseren pädagogischen Ansatz kamen wir immer wieder auf Rundungen. Das Runde hat für meine Begriffe mit einer Höhle zu tun, wir wollten eine Wohlfühlhöhle schaffen, in der man sich geborgen fühlt und in ihrem Schutz lernen kann. Als der Pfarrer und Frau Hoffmann schließlich auf das Gehäuse eines Nautilus stießen, wussten sie, dass sie das Modell für den Baukörper gefunden hatten.
Beeinflussten sich die Entwicklung des Baukonzepts und die Entwicklung des pädagogischen Konzepts der Kindertagesstätte?
Ja, das hat beides ineinandergegriffen, es war ein verzahnter Prozess. Wichtig war dabei der ökologische Gedanke, der von unserem neuen Pfarrer stark vorgetragen wurde. Das neue Gebäude sollte ökologisch wertvoll sein, damit wir unsere christlichen Grundwerte, die mit der Bewahrung der Schöpfung einhergehen, und die Werte, die das Haus verkörpert, an die Kinder weitergeben könnten.
Der spiralförmige Aufbau des Hauses trifft sich mit unserem Anliegen, den Kindern den Lauf des Lebens zu vermitteln, von der Geburt über das Wachsen, Leben und Sein bis zum Tod – das ist auch eine Spirale. Kinder lernen durch praktische Anschauung, deshalb halten wir beispielsweise neben der Kindertagesstätte Ziegen. Wir erleben gemeinsam die Geburt der jungen Zicklein im Frühling, und wir haben auch schon Ziegen geschlachtet, so dass der Tod als Element des Lebens erfahrbar wird. Heute verkaufen wir die Ziegen eher als sie zu schlachten und kaufen Futter vom Erlös der Tiere. Auch das ist ein Zusammenhang, den die Kinder erleben. All diese Aspekte der Lebenskreise verknüpfen sich mit der Symbolkraft unserer Architektur.
Im Moment sind wir sehr damit beschäftigt, einen Garten anzulegen, in dem wir Futter für die Ziegen und Teekräuter für uns selbst anbauen. So erfahren die Kinder, dass die Ernährung, die uns die Erde schenkt, mit Arbeit verbunden ist, dass es notwendig ist, für die Pflege des Gartens Verantwortung zu übernehmen.
Auch das grüne Dach ist ein wichtiges Erfahrungsfeld für die Kinder. Wir haben mit dem Gründach der Erde das zurückgegeben, was wir ihr durch den Bau abringen mussten. Das Regenwasser des Dachs wird in Zisternen gesammelt, damit spülen wir ungefiltert unsere Toiletten. Die Kinder sehen, dass es das grünlich-braune Regenwasser ist, das durch die Toilette fließt, und lernen, dass man für soetwas nicht unbedingt Trinkwasser verwenden muss.
Wie hat Ihre Umgebung auf diesen ungewöhnlichen Bau reagiert?
Unser Haus ist eine Oase. Der Stadtteil Gera-Lusan ist in den 70er-Jahren entstanden. Als wir 1997 mit dem Bau begannen, waren wir umgeben von sechs- bis elfgeschoßigen Blöck­en, es gab kaum Möglichkeiten für die Kinder, sich zu entfalten. Das Gemeindezentrum in der Mitte war schon immer die Oase mit einem etliche Hektar großen Garten, den wir heute gemeinsam mit den Senioren vom benachbarten Seniorenheim nutzen.
Lusa hat sich in den vergangenen zehn Jahren positiv weiterentwickelt, viele Blöcke sind abgerissen oder verkleinert worden, aber unser Haus ist immer noch eine Oase in der Stadtlandschaft. Nach wie vor besuchen uns interessierte Baufachleute oder Pädagogen, die sich von unserem Modell inspirieren lassen möchten. Alle fühlen sich sofort wohl.
Am Anfang gab es zuweilen Skepsis, weil wir eine katholische Einrichtung sind. „Beten die denn dort den ganzen Tag?“ fragte man sich in dieser immer schon kommunistisch geprägten Stadt. Aber in den ökologischen Gedanken und den Werten, die wir vermitteln, trafen wir uns mit den Vorstellungen auch vieler nicht-katholischer Eltern.
Aus dem Wunder von Gottes Schöpfung, der mit uns lebt und uns das Leben schenkt, zu leben, das ist unsere Grundhaltung, sie löst Vorurteile auf und schafft keine Grenzen.
Wie unterstützt die Architektur Sie in Ihrem Alltag mit den Kindern?
Durch die Spiralförmigkeit des Hauses werden auf den zweiten Emporen die Räume immer niedriger und kleiner. Die Erwachsenen lernen, sich zu bücken, auch vor dem Kind. Die Kinder haben hier schöne Möglichkeiten, sich zurückzuziehen und sich auszuruhen, sie sind nicht immer auf dem Präsentierteller.
Die Architektur eignet sich auch ideal für Projektarbeit. Dabei beziehen wir die Eltern stark ein. Gerade bauen wir ein neues Häuschen für Gartengeräte, eine Holzkonstruktion mit Lehmputz und Gründach, bei dem sich die Kinder und Eltern wie auch beim Bau des Perlboots bei der Lehmarbeit beteiligen.
Was hat sich für Sie in den letzten Jahren in der Kindertagesstätte verändert?
Ich erlebe oft eine Bestätigung dafür, dass wir uns auf den richtigen Weg gemacht haben. Angesichts der heute vorherrschenden Mentalität, der Fixierung auf Konsum, der Geiz-ist-geil-Mentalität, wird es immer wichtiger, Gegengewichte zu schaffen. Das ökologische Bewusstsein hat sich bei unseren Mitarbeitern im Laufe der Zeit gefestigt, vieles ist selbstverständlicher geworden, z.B. Müllvermeidung. Um dieses Thema auch den Eltern zu vermitteln, haben wir kürzlich ein Kunst-Projekt durchgeführt: Aus altem Klumpatsch entstanden erstaunliche Kunstwerke.
Wenn für uns etwas selbstverständlich geworden ist, strahlt es auf die Kinder und Eltern aus. Dabei ist wichtig, dass sich kein Dogmatismus entwickelt, sondern dass alles immer im Fluss bleibt, so wie die Form der Spirale ein beständiges Fließen vermittelt. Unser Konzept ist nie fertig, es entwickelt sich täglich weiter.
Frau Weiser, Danke für das Gespräch.

Kontakt zu Andrea Weiser: info@perlboot.de