Den Backofen auf 190 Grad Ober- und Unterhitze vorheizen und eine Auflaufform leicht einfetten.
Die Kartoffelscheiben in kochendem Salzwasser etwa 5 Minuten vorgaren, danach abgießen und beiseitestellen.
Den Brokkoli in einem separaten Topf etwa 3 Minuten blanchieren, dann abgießen.
In einer Pfanne die Butter und das Olivenöl erhitzen, die Zwiebel und den Knoblauch darin glasig dünsten.
Die Champignons dazugeben und etwa 5 Minuten mitbraten, bis sie Farbe angenommen haben.
Die Sahne und die Gemüsebrühe einrühren, kurz aufkochen lassen und mit Salz, Pfeffer und Muskatnuss abschmecken.
Die Kartoffelscheiben, den Brokkoli und die Pilzsauce abwechselnd in die Auflaufform schichten, sodass alles gut mit der Sauce bedeckt ist.
Den geriebenen Käse gleichmäßig darüberstreuen und nach Wunsch mit Semmelbröseln bestreuen.
Den Auflauf etwa 30 bis 35 Minuten backen, bis die Oberfläche goldbraun und leicht knusprig ist.
Vor dem Servieren kurz ruhen lassen, dann heiß servieren.