Design, das das Verhalten beeinflusst

Wenn man Kopenhagen besucht, erwartet man eine elegante, historische Stadt. Was Sie überraschen könnte, ist ein modernes, kompaktes U-Bahn-System, das erschwinglich, häufig und schön gestaltet ist. Eine, die sich unglaublich leicht in ihre Umgebung einfügt. Eine Bahn, die am Boden nur minimale Auswirkungen hat, aber die Art und Weise, wie die Menschen reisen, verändert hat. Die Fahrgastnachfrage hat sich in den letzten fünf Jahren fast verdoppelt und wird bis 2024 126 Millionen Fahrgäste erreichen - trotz der Auswirkungen der Pandemie - und dafür sorgen, dass mehr als 85 % der Innenstadtbewohner einen Bahnhof zu Fuß erreichen können. Dieses Konnektivitätssystem hat Stadtteile verändert und die Stadt schleichend in eine moderne Metropole verwandelt.

Arup steht seit fast 20 Jahren im Zentrum dieses Wandels und arbeitet mit Metroselskabet (Kopenhagener Metro) und unseren Joint-Venture-Partnern an der Realisierung dieses expandierenden Netzes. Metroselskabet hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt, um die Infrastruktur und den Fahrgastkomfort kontinuierlich zu verbessern. Bei den jüngsten Projekten, wie der M4-Verlängerung nach Ydre Nordhavn und der neuen M5-Linie, lag der Schwerpunkt auf der Verringerung der Umweltauswirkungen des Baus. Dazu gehört die Senkung des durch die Bautätigkeit verursachten gebundenen Kohlenstoffs ebenso wie die Verringerung des Ressourcenverbrauchs. Die frühe Planung und Gestaltung der M5-Linie zeigt, wie die Herausforderung des Klimawandels Investitionen in eine vorteilhafte Stadtentwicklung vorantreiben kann, und verdeutlicht die zentrale Rolle, die eine nachhaltig entwickelte U-Bahn bei der Schaffung einer Stadt spielen kann, die für alle funktioniert.

Nachhaltigkeit ist ein zentrales Anliegen Kopenhagens, das sich zum Ziel gesetzt hat, bis zum Jahr 2035 ein positives Klima zu schaffen. Die dänische Hauptstadt hat eine wachsende Bevölkerung und einen dringenden Bedarf an neuen Wohnungen, aber sie ist entschlossen zu zeigen, dass es möglich ist, Wachstum mit geringeren_{CO2-Emissionen} zu verbinden und so eine höhere Lebensqualität zu schaffen. Sie plant, das Gebiet Nordhavn (Nordhafen) und andere Vororte zu erweitern und eine Halbinsel, Lynetteholm, zu errichten, die aus Baumaterialien anderer Projekte besteht und eine Barriere gegen den steigenden Meeresspiegel bilden soll.

Die Anbindung dieser neuen Entwicklungen an das Stadtzentrum wird von entscheidender Bedeutung sein. Nach unserer erfolgreichen Arbeit an den Linien M3 und M4 arbeitet Arup nun mit der Kopenhagener Metro (Metroselskabet) und ihren Joint-Venture-Partnern von der Machbarkeitsstudie bis zum Bau zusammen, um die M5 zur bisher effizientesten, effektivsten und nachhaltigsten Metrolinie zu machen.

Planung und Umsetzung einer kohlenstoffarmen U-Bahn

Metroselskabet möchte mit der M5 neue Maßstäbe für einen nachhaltigen Schienenverkehr setzen und strebt an, den CO2-Fußabdruck der neuen Linie im Vergleich zu den bestehenden Linien der Stadt um 50 % zu verringern. Bislang wurden bis zu 40 % der Möglichkeiten zur Verringerung des Kohlendioxidausstoßes ermittelt, und die Arbeiten in diesem Bereich werden fortgesetzt.

Das Joint-Venture-Team nutzte die UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung, um zu untersuchen, wie langfristige Vorteile für die Fahrgäste, die Stadt und die Umwelt erzielt werden können. Gemeinsam mit unserem Kunden und den wichtigsten Interessengruppen erarbeiteten wir eine Reihe von Maßnahmen, um die Kohlenstoffemissionen zu minimieren, den Wasserverbrauch zu optimieren und die Bahnhöfe kostengünstig und effizient zu unterhalten. Um die Netto-Null-Ziele der Stadt zu erreichen, müssen die öffentlichen Verkehrsmittel attraktiver sein als der Individualverkehr, daher sind Zugänglichkeit und Attraktivität ebenfalls von entscheidender Bedeutung.

Die digitale Analyse der Kohlenstoffemissionen in Verbindung mit der BIM-Modellierung ermöglichte es, Kohlenstoff-Hotspots frühzeitig zu identifizieren. Anhand der mit unseren Partnern durchgeführten Analyse konnten wir die Folgen jeder Designentscheidung sofort erkennen und so gezielte Strategien zur Minimierung des_{CO2-Fußabdrucks} der Bahnhöfe entwickeln. Das Ergebnis ist eine Reihe einzigartiger Designoptionen, die flache unterirdische Bahnhöfe mit weniger Beton umfassen.

Der Bau von Bahnhöfen, die näher am Boden liegen, bringt zwar einige Herausforderungen mit sich, bietet aber auch erhebliche Möglichkeiten zur Emissionseinsparung. Durch die Verringerung des Platzes unter den Bahnsteigen, die Verkleinerung der Abluftkanäle über den Gleisen und die Verringerung der Höhe der Räume, in denen die mechanischen und elektrischen Systeme untergebracht sind, konnten wir die Tiefe der Bahnhöfe an den meisten Standorten verringern, was zu einer Nettoeinsparung von Kohlenstoff und Kosten beiträgt. Zu den weiteren Vorteilen gehören ein geringerer Rohstoffverbrauch, eine kürzere Bauzeit, niedrigere Baukosten und eine geringere Beeinträchtigung des Stadtbilds.

Die Technologieplattform Fuse von Arup hat bei der Planung der M5 eine entscheidende Rolle gespielt. Sie umfasst Geodaten, ein föderiertes BIM, Kohlenstoffberechnungstools und alle Informationen, die das gesamte Team benötigt. Sie umfasst auch ein geschlossenes KI-Modell, das es jedem Teammitglied ermöglicht, die gesamte Bibliothek der Projektdokumentation abzufragen.

Einfach zu bedienen. Aktiva arbeiten härter.

Die Kombination aus kühnen technischen Lösungen und eleganter Einfachheit, die das Konzept für die M5 verkörpert, ist das jüngste Produkt einer starken Beziehung zu Metroselskabet und Partnern, die bis ins Jahr 2007 zurückreicht, als wir gemeinsam an der Linie M3 Cityringen (City Circle) arbeiteten.

Die M3, die 2019 eröffnet wurde, erweitert das bestehende U-Bahn-System der Stadt. Mit über 16 km Tunneln und 17 neuen Stationen sorgt sie dafür, dass 85 % der Kopenhagener Innenstadtbewohner weniger als 600 m von einer Bahn- oder Metrostation entfernt sind.

Bei der architektonischen Gestaltung der Bahnhöfe standen Zweckmäßigkeit und Effizienz im Vordergrund, wobei jeder einzelne Bahnhof als gigantischer "Baukasten" betrachtet wurde; dies ermöglichte Modularität, ohne dass die Originalität und das "Vergnügen" des Menschen unter oder über der Erde beeinträchtigt wurden. So viele Elemente wie möglich sind 5,5 m breit oder hoch, was ein Maß an Standardisierung ermöglicht, das dazu beiträgt, Kosten und Unterbrechungen zu reduzieren, falls Komponenten ausgetauscht werden müssen.

In Zusammenarbeit mit Metroselskabet und unseren Partnern sorgten wir dafür, dass das modulare Design jeder Station ihre eigene Identität verleiht und eine intuitive Wegführung die Orientierung in der U-Bahn erleichtert. Skulpturale Wandpaneele und Verkleidungen fungieren als Innenfassaden und unterstreichen die einzigartige Identität jeder Station. Im Inneren der Bahnhöfe haben wir Farben und Materialien verwendet, die den Charakter des jeweiligen Gebiets widerspiegeln, z. B. das charakteristische Mauerwerk einer historischen Kirche oder die Farben der Bäume in den nahe gelegenen Frederiksberg Gärten. Oberlichter filtern natürliches Licht aus 20 Metern Höhe auf die Bahnsteige und tragen dazu bei, dass die Verbindung der Fahrgäste zur Straße erhalten bleibt - ein besonderes Erlebnis für jeden, der das Netz nutzt.

Die Vision war, dass jedes Element des Bahnhofs besser funktionieren sollte. Asymmetrische, skulpturale Oberlichter durchfluten die Bahnhöfe mit natürlichem Licht und sorgen für visuelle Spannung über der Erde, dienen aber auch als Entlüftungsöffnungen im Brandfall und verringern die Abhängigkeit von mechanischen Systemen. Die Bahnsteige sind vom Eingang des Bahnhofs aus sichtbar und umgekehrt, und die klaren Sichtlinien machen die Navigation einfach. Diese greifbare Verbindung zwischen der Straße und dem Bahnhof schafft ein Gefühl der Sicherheit und sorgt für ein ruhiges, müheloses Erlebnis für die Fahrgäste.

Gute Nachbarschaft während und nach dem Bau

M3 war das größte Bauprojekt in Kopenhagen seit 1618, und in der Partnerschaft wurde großer Wert darauf gelegt, das Leben in der Stadt so wenig wie möglich zu stören. Die Stationen wurden, wo dies möglich war, in Parks und auf Plätzen untergebracht, um die Auswirkungen auf den Verkehr, die Versorgungseinrichtungen und das Privateigentum zu minimieren. Diese Plätze wurden seither wiederbelebt, wodurch sich das Umfeld für die Anwohner verbessert hat, unabhängig davon, ob sie die U-Bahn benutzen oder nicht.

Dennoch war die Einbettung von 17 neuen Stationen in eine historische Stadt eine heikle Aufgabe, die eine präzise technische Planung erforderte. In Kobenhavn H liegt die Station etwa 20 Meter unter der Erde und ist sorgfältig in einem schmalen Korridor zwischen Wohngebäuden platziert, um einen nahen Zugang zum Hauptbahnhof von Kopenhagen zu ermöglichen. In Gammel Strand wurde der Bahnhof teilweise unter dem Kanal gebaut, der die ganze Zeit über für Touristenboote offen gehalten wurde; die Baustelle befand sich auf einer Plattform oberhalb des Kanals, so dass die Boote unter dem Kanal hindurchfahren konnten und das Stadtleben weitergehen konnte.

Gestaltung eines effizienten Tunnelbauprogramms

Bei der Planung der M4-Stationen nutzten wir unser globales Ingenieurwissen und unsere Erfahrung bei der Planung von Nahverkehrsbahnen sowie unser Wissen über die Werte und strategischen Ziele unseres Endkunden, um die ursprüngliche Aufgabenstellung zu optimieren und praktische Lösungen für ein effizientes Baumanagement zu entwickeln, wobei wir eng mit den Planungsteams der Bauunternehmen zusammenarbeiteten.

So haben wir beispielsweise die Tiefe des Bahnhofs Enghave Brygge erheblich verringert, indem wir eine ganze Ebene entfernt haben, so dass mit dem Tunnelbau früher begonnen werden konnte. Dadurch konnte der Zeitplan für das Projekt verkürzt und das Volumen des Aushubs sowie die Menge des verwendeten Betons verringert werden, was wiederum den Kohlenstoffausstoß reduzierte.