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Holzrahmenbau: Zackiges Zinkhaus aus Holz

Daniel Libeskind, bekannt für seine markante Formensprache, entwarf das Empfangsgebäude der Firma Rheinzink in Datteln. Hinter der Außenbekleidung, die natürlich aus Zink erstellt wurde, verbirgt sich ein solider Holzbau. Die Zimmerei Josef Pieper aus Datteln realisierte das Bauwerk, bei dem keine Wand wie die andere ist.

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Daniel Libeskind entwarf die neue Eingangshalle für die Firma Rheinzink. Das Gebäude erinnert in seiner Geometrie an ein kubistisches Kunstobjekt. Bild: Rheinzink

Das Material Zink ist ein Baustoff, den der Architekt Daniel Libeskind gerne nutzt, um damit seine Bauten zu bekleiden. So verwundert es nicht weiter, dass die Firma Rheinzink, ein bekannter Hersteller von Bauprodukten aus Zink, ihr neues Empfangsgebäude von ihm entwerfen ließ. Das in Holzbauweise gefertigte Gebäude wurde als Prototyp erstellt und soll zukünftig als Design-Wohngebäude in Serie gebaut und in limitierter Auflage verkauft werden. Die sogenannte Libeskind-Villa basiert ganz auf dem Prinzip des nachhaltigen Bauens. Dies bestimmte auch die Wahl der Baustoffe. Zum einen das recyclingfähige Material Zink, zum anderen das Holz, das als nachwachsender Rohstoff ein umweltfreundlicher Baustoff ist. Auch wenn der Holzrahmenbau bekleidet und nicht sichtbar ist, er bildet die tragende Struktur und übernimmt damit eine wesentliche Aufgabe im Gebäude.

Das zweigeschossige Gebäude besteht aus drei ineinander verschachtelten Baukörpern. Die Geometrie des Bauwerks sieht rechte Winkel dabei so gut wie gar nicht vor. Zwei der Baukörper bilden im Grundriss konvexe Vierecke, einer weist sechs Ecken auf, wovon eine einspringt. Die Fläche des größten Gebäudeteils umfasst etwa 120 m2 und das zweitgrößte ungefähr 90 m2. Das kleinste breitet sich über knapp 60 m2 aus.

11 Fassadenflächen umhüllen das Gebäude, dabei ist von der Abmessung und der Form her keine wie die andere. Auch die großzügigen Aussparungen für die Fensterflächen sind mal drei- und mal viereckig und zeichnen sich wie die Fassadenflächen durch verschieden große, spitze und stumpfe Winkel aus. Hinzukommen zehn Innenwände im Erdgeschoss und elf Innenwände im Obergeschoss.

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Detailzeichnung Quelle: Ing.büro Wehlmann

Jede Wand ist ein Einzelstück

Die Planung, Fertigung und Montage der vielzähligen Holzrahmenbauwände stellte die Zimmerei Pieper vor eine Herausforderung. Die Werkplanung erstellte Zimmermeister Hubert Vennemann mit einer speziellen Abbund-Software für den Holzrahmenbau. Die Firma Pieper arbeitet seit Jahren mit dieser Software. Doch bei diesem Projekt war sie so nicht einsetzbar. Die Programmierer des Datentechnikunternehmen setzten sich hin und entwickelten eine neue Version, mit der der Holzbauer dann auch die negativ geneigten Wände konstruieren konnte. Dennoch musste er jede Wand und jede Dachfläche einzeln zeichnen. Er erstellte insgesamt fast 50 verschiedene Zeichnungen, wofür er nahezu fünf Wochen benötigte. "Um Fehler zu vermeiden, saßen wir oft zu zweit an der Planung, nach dem Motto vier Augen sehen mehr als zwei" erzählte der Zimmermeister.

Ab Herbst: Holzrahmenbau 6. Auflage

Holzrahmenbau

Das Buch Holzrahmenbau hat sich in nunmehr fast 30 Jahren als Standardwerk etabliert und ist aus der Zimmerei oder dem Holzbauplanungsbetrieb nicht mehr wegzudenken. Dabei sind es besonders die umfangreichen Ausführungen zu Bauprodukten, die Vorbemessungstabellen und natürlich die einzigartigen Detailzeichnungen, die das Buch zu einem nahezu unverzichtbaren Arbeitsmittel im Holzbau machen. Das Fachbuch stützt sich auf die Ausführungsdetails, die auf der Baustelle übliche Praxis sind und sich bautechnisch als schadenfrei bewährt haben. Besonders hilfreich sind neben den Kennwerten zu Wärmeschutz, Schallschutz und Brandschutz die vielen Anschluss- und Fügedetails.

Aus dem Inhalt:

  • Allgemeine Entwurfsgrundlagen: Schallschutz, Brandschutz, Wärmeschutz,  Luftdichtes Bauen, Haustechnik
  • Bauteile: Innenwände, Geschossdecken, Dächer, Treppen
  • Baustoffe, Bauprodukte: Zulassungen, Holz in der Konstruktion, Beplankungswerkstoffe
  • Details: Sockel, Außenwand, Innenwand, Decken-, Dach- und Fensteranschlüsse
  • Haustechnik im Holzbau: Montage Sanitär, Elektroinstallationen

Der Abbund der stabförmigen Bauteile lief mithilfe der Abbundanlage problemlos. Aber die Wendetische, die normalerweise ein große Hilfe bei der Erstellung von Holzrahmenwänden sind, konnten die Zimmerer aufgrund der schiefwinkligen Rähme lediglich als Arbeitstische einsetzen. Innerhalb von 4 Wochen erstellten sie Wand für Wand. Der Aufwand dafür war etwa viermal so hoch wie für ein konventionelles Gebäude vergleichbarer Größenordnung. Betriebsinhaber Berthold Pieper setzte bewusst auf Zeit. Die Fertigung sollte nicht um jeden Preis schnell gehen, sondern ihm war wichtig, dass sie bei der Montage von bösen Überraschungen verschont blieben. Er vermied es, möglichst viele Angestellte für diesen Auftrag zu beschäftigen. Aber die, die er dafür einsetzte, die blieben dann auch dabei. Sie arbeiteten sich in das Gesamtkonzept ein und konnten die Wände, von denen keine war wie die andere, reibungslos erstellen.

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Der Rohbau ist fertiggestellt. Noch ohne die Zinkbekleidung sieht man dem Gebäude bereits seine Formensprache an.

U-Wert unterschreitet Passivhausanforderungen

Die Wände sind in dem üblichen Raster von 62,5 cm gefertigt. Innen sind sie mit aussteifenden 22 mm dicken OSB-Platten beplankt. Zwischen den 60 mm breiten und 240 mm hohen Holzständern findet sich Mineralwolle mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,032 W/(mK). Nach außen folgen 80 mm dicke Holzweichfaserplatten. Eine Fassadenbahn schützt vor Feuchte während der Bauzeit. Danach baut die hinterlüftete Fassade auf, Grund- und Traglattung und die Außenwandbekleidung aus Titanzink.

Innen liegt eine Installationsebene, die mit 80 mm dicker Mineralwolle gedämmt ist und sich hinter Gipsbauplatten versteckt. Insgesamt verfügen die Außenwände über eine Dicke von 45 cm und einen U-Wert von 0,11 W/(qmK). Die Wände unterschreiten mit diesem U-Wert die Anforderungen des Passivhausstandards von 0,15 W/(qmK). Sie bilden einen Baustein für die Anerkennung als KfW-40-Haus, bei dem der Primärenergiebedarf 40 kW/h pro Quadratmeter Nutzfläche und Jahr nicht überschreiten darf.

Die Decken sind als Massivholzdecken aus 180 mm hohen Elementen aus Brettschichtholz gestaltet, die über doppelte Nut und Feder miteinander verbunden sind. Eine kreuzweise Vernagelung im Abstand von 5 cm bildet die Decke scheibenartig aus. Sparren aus Brettschichtholz bilden das Gerüst der Dächer. Sie liegen auf den Wandrähmen auf und sind mit ihnen verschraubt. Die Aussteifung übernehmen unterseitig 22 oder 25 mm dicke OSB-Platten, deren Stöße gemäß DIN 1052 versetzt angeordnet sind.

Die Dächer der drei Gebäudeteile sind ähnlich aufgebaut wie die Holzrahmenwände. In den Gefachen sorgt Mineralwolle mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,032 W/(mK) für den Wärmeschutz. Auf den Dachelementen liegen 80 mm dicke Holzfaserweichplatten. Danach folgten eine Unterdeckbahn und die hinterlüftete Dachdeckung aus Titanzink. Unterhalb der OSB-Platten hängt die Installationsebene, gedämmt mit 80 mm Mineralwolle und mit Gipsbauplatten bekleidet. So ergeben sich auch für die Dächer U-Werte von 0,11 W/(qmK).

Ein ökologisch durchdachtes Gebäude

Nicht nur das verwendete Baumaterial und der hohe Wärmeschutz zeichnen die nachhaltige Bauweise aus. Das Öko-Zentrum NRW hat die energetische Bewertung des Gebäudes durchgeführt. Neben einer nicht sichtbaren Solarthermieanlage im Dach kommt eine Erdwärmeanlage in Kombination mit einer Wärmepumpe zum Einsatz. Eine Regenwassernutzungsanlage spart Trinkwasserressourcen im Sanitärbereich. Die Lüftungsanlage ist für die Beheizung und auch die Kühlung des Gebäudes mit der Solarthermieanlage gekoppelt. Eine Verbindung, die in Bezug auf Wärme- und Kältetechnik eine nahezu autarke Nutzung ermöglichen soll. Zudem ist eine reversible Wärmepumpe installiert. Für die Lüftungsanlage ist eine Wärmerückgewinnung eingesetzt. Damit hat Libeskind ein Gebäude entworfen, dessen Energiekonzept den Ansprüchen der Nachhaltigkeit gerecht werden soll. Der hochgedämmte Holzrahmenbau leistet einen Beitrag dazu.

Angela Trinkert

Dipl.-Ing. (FH) und Zimmerin Angela Trinkert ist Redakteurin der Zeitschriften BAUEN MIT HOLZ und DER ZIMMERMANN.