Gegenwärtig entsteht der Erweiterungsbau der Stadtwerke Kirchheim unter Teck. Erstmals wird in Deutschland ein Gebäude in der Konstruktionsweise der punktgestützten Brettsperrholzdecke errichtet. Der Bau wird mit Mitteln der Holzbauinitiative Baden-Württemberg unterstützt.
Ein solches Projekt braucht vor allem mutige Akteure: eine Stadtverwaltung mit klarer klimapolitischer Zielsetzung, Stadtwerke, die dabei am eigenen Gebäude vorangehen, einen Architekten, der in der Holz-Beton-Hybridbauweise mehr Chancen als Risiken sieht, einen Tragwerksplaner, der die architektonischen und statischen Möglichkeiten von innovativer Verbindungstechnik nutzt, einen Holzbauer, der Unbekanntes nicht scheut, und nicht zuletzt einen Hersteller wie Rothoblaas, der bereit ist, die am Bau Beteiligten für erstmals angewandte Technologien zusammenzuführen und bei der Projektierung und Ausführung zu unterstützen.
Bereits 2013 hatte der Bauherr, die Stadt Kirchheim unter Teck, ein Klimaschutzprogramm beschlossen. Bis 2030 sollen die städtischen CO2-Emissionen um 37 % gesenkt werden. Der im Frühjahr 2024 bezugsfertige Erweiterungs- und Neubau der Stadtwerke trägt dazu bei, das Ziel zu erreichen. Das Bauvorhaben vereint gleich mehrere Aspekte des umweltgerechten Bauens.
Die Skelettbauweise folgt konsequent dem architektonischen Anspruch des Gebäudes. Insbesondere im Erdgeschoss mit Foyer können die Flächen dank der mobilen Trennwände flexibel genutzt werden. Dies wird durch die innovative Tragwerkskonstruktion mit dem punktgestützten Verbindungs- und Verstärkungssystem Rothoblaas Spider und Rothoblaas Pillar und dem neuen Fügesystems Rothoblaas TC Fusion möglich.
Punktgestütztes Verbindungs- und Verstärkungssystem
Mit dem Verbindungs- und Verstärkungssystem werden im Mehrgeschossbau die ästhetischen und ökologischen Aspekte des Holzbaus mit den architektonischen und konstruktiven Vorteilen einer punktgestützten Decke in Stahlbetonbauweise vereint. Das Verbindungs- und Verstärkungssystem ermöglicht eine Lastdurchleitung von 5.000 kN vertikal wirkender Kraft von Stütze zu Stütze und ein Stützenraster von 7 × 7 m. Die Durchstanzbewehrung mit den spinnennetzartigen Anschlüssen ermöglicht nun erstmals den unterzugfreien Bau von mehrgeschossigen Gebäuden mit einer Stützen-Decken-Konstruktion in Holzbauweise. Der Spider ist berechnet und zugelassen (ETA Nr. 19-0700) für Brettsperrholz- sowie Holz- und Baubuchedecken und Stahlstützen.
Die Innovation eröffnet architektonische und konstruktive Möglichkeiten, die bislang aufgrund der Tragfähigkeit der herkömmlichen Holzbauweise nicht zu realisieren waren. Der Verzicht auf Unterzüge schafft ein neues Raumerlebnis im Holzbau und ermöglicht die Gestaltung großzügiger Räume. Das Verbindungs- und Verstärkungssystem erhöht die Flexibilität bei der Gestaltung des Grundrisses, zudem lassen sich einfacher Brandabschnitte ausbilden und die Technische Gebäudeausrüstung integrieren. Die unterzugfreie Konstruktion reduziert zudem die Geschosshöhe. Dies ermöglicht bei festgelegten Gebäudehöhen den Bau von mehr Geschossen oder reduziert die Gebäudehöhe und damit die Kosten für die Fassade.
Der Rothoblaas Spider wird aus Stahl der Güte S355-S690 hergestellt und ist galvanisch verzinkt. Das Produkt wird in 72 Ausführungen mit einem Durchmesser von 60 bis 120 mm und einer Höhe von 120 bis 320 mm angeboten. Für die Montage des Systems sind Vollgewindeschrauben, Schrauben mit Kegelunterkopf, Ratsche und Drehmomentschlüssel notwendig.
Bei dem Projekt wurden acht „Spider“ SPI 80 M (ETA 19/0700) für die Stützen eingebaut. Zudem wurden 16 „Pillar“ PIL 80 M 240 (ETA 19/0700) für die Stützen installiert. Die Deckenelemente über EG und 1. OG wurden mit einer Kreuzverschraubung im doppelten 45°-Winkel quer jeweils mit Vollgewindeschrauben 9,0 × 300 mm (50 Stück) für die Plattenquerstöße befestigt. Die Deckenelemente im 2. OG wurden mit einer Kreuzverschraubung im doppelten 45°-Winkel quer jeweils mit Vollgewindeschrauben 9,0 × 240 mm (50 Stück) für die Plattenquerstöße ausgeführt.
Fügesystem TC Fusion verbindet Deckenelemente
Mit dem bauaufsichtlich zugelassenen Fügesystem Rothoblaas TC Fusion werden statisch belastbare Verbindung von Brettsperrholzdecken hergestellt. Dazu wurden in der Vorfertigung der Brettsperrholzelemente im HolzBauWerk Schwarzwald 1.680 Gewindestangen RTR16 mit Holzgewinde (16,0 × 730 mm) im Abstand von 250 mm an der Längsseite 500 mm tief in die Brettsperrholzplatten mit einer Überkragung zum Plattenrand von 230 mm eingeschraubt. Beim Versetzen der Plattenelemente auf der Baustelle übergriffen die Gewindestangen des benachbarten Elements und bildeten eine Fuge von 275 mm aus. Die Gewindestangen wurden im Abstand von 125 mm mit vorgefertigten Bewehrungskörben verbunden, die Längsseiten der Wangen der BSP-Platten mit Rothoblaas Protect Band 500, die Fuge mit dem Dichtband Rothoblaas Flexi Band 7575 abgeklebt und mit Ortbeton der Güte C25/30 ausgegossen. Nach dem Aushärten des Betons werden Biegung und Querkräfte mittels der Gewindestangen zwischen den Brettsperrholzelementen übertragen.
Der weitere Fußboden wird aus elastisch gebundener Schüttung aufgebaut, um die Anforderungen aus Schall- und Brandschutz sowie Schwingungsnachweise erfüllen zu können. Darauf werden Trittschalldämmplatten aus Mineralwolle verlegt und ein Schnellzementestrich mit Flächenheizung (Vorlauftemperatur 38 °C) und -kühlung eingebaut.
Außenwände in Holzrahmenbauweise
Die Außenwände wurden in Holzrahmenbauweise erstellt. Die Elemente wurden von Holzbau Layh vorgefertigt. Die Massivholzschalung mit einem 22 mm starken Nut-Feder-Profil aus sägerauer unbehandelt Weißtanne wird bauseitig montiert. Die dreifach verglasten Pfosten-Riegel-Fassaden im Erdgeschoss und an der Nordfassade des Foyers sowie die sonstigen Fensterelemente werden als Holz-Alu-Konstruktion realisiert. Sämtliche Fenster außer auf der Nordseite erhalten einen Sonnenschutz aus Textilscreens mit Motorantrieb.
Flachdach wird extensiv begrünt
Das Flachdach aus Brettsperrholz (200 mm) wird mit Mineralwolle gedämmt und extensiv begrünt. Die Begrünung unterstützt neben ökologischen Gesichtspunkten die Regenwasserrückhaltung und -pufferung, dämmt im Winter, dient im Sommer als Hitzeschutz und trägt so als natürliche Klimaanlage zu Energieeinsparungen bei. In Kombination mit Photovoltaik erhöht sich durch die Kühlleistung der Begrünung die Effektivität der Photovoltaikanlage.
Das Raumkonzept
Das Erdgeschoss wird über einen zentralen Kundeneingang mit Automatikschiebetür erschlossen. Der großzügige und helle Empfangs-, Show- und Wartebereich bildet das Herzstück und erschließt das Gebäude für Kunden und Mitarbeiter. Im Empfangsbereich wird eine Empfangstheke installiert. Unmittelbar angrenzend entstehen Kunden-WCs sowie eine Teeküche für Mitarbeiter und zur Bewirtung von Gästen bei Besprechungen oder Veranstaltungen. Dank mobiler Trennwände kann der große Besprechungsraum zum Foyer geöffnet werden, um auch größere Veranstaltungen durchführen zu können. Ein umlaufender Galeriegang erschließt im ersten Obergeschoss die neuen sowie die bestehenden Büroräume. Neben Doppel- und Großraumbüros ist eine Fläche mit flexibler Nutzung geplant. Die Büros sind in Ost-West-Richtung orientiert. Im zweiten Obergeschoss steht eine Nettoraumfläche von 186 m² zur freien Einteilung zur Verfügung. Über das Treppenhaus mit Aufzug kann diese Fläche barrierefrei und unabhängig vom Haupteingang der Stadtwerke erschlossen werden. Im 2. OG ist der Einbau eines WC-Kerns vorgesehen.
Das Treppenhaus und der Aufzug wurden zur Aussteifung und aus Brandschutzgründen in Massivbauweise errichtet. Im Untergeschoss wurde dafür wasserundurchlässiger Beton und in den Erd- und Obergeschossen Recyclingbeton eingesetzt. Die Auswahl ökologischer und nachhaltiger Baustoffe wie Recyclingsichtbeton und unbehandelte Brettsperrholzelemente schaffen im Innenraum zusammen mit der geothermischen Flächenheizung und -kühlung ein angenehmes Raumklima.
Der Luftraum mit der frei eingestellten Treppe stellt nicht nur die Verbindung ins Obergeschoss zu den Büro-, Arbeits- und Besprechungsbereichen der Mitarbeiter her, sondern trägt auch mit seinem Volumen positiv zum Gesamtklima des Gebäudes bei. Außerdem ermöglicht der verglaste Dachbereich mit außenliegendem Sonnenschutz und motorisch gesteuerten Öffnungsflügeln gute Belichtungsverhältnisse der im OG und EG befindlichen Räume des Bestandsgebäudes sowie der neuen Bürobereiche und Verkehrswege (Galerie). Die Verglasung des Atriums nach Norden sorgt für gleichmäßige natürliche Belichtung der Innenzonen, vermeidet mit seiner Ausrichtung jedoch zu großen Wärmeeintrag in den Sommermonaten. Mit dem Aufzug sind alle Bereiche barrierefrei erreichbar.