Walmdachmodell – Teil 1 Die Möglichkeiten für Auszubildende, das Schiften im Betrieb zu praktizieren, werden immer rarer. Trotzdem ist es wichtig − und gehört zum Berufsbild der Zimmerleute −, dass sie die Fertigkeit des Schiftens beherrschen. Doch wie kommt das Wissen an die Schülerinnen und Schüler? Ein Berufsschullehrer hat eine eigene Methodik entwickelt, um diese grundlegende Fachkompetenz zu vermitteln.
Die Ferdinand-Braun-Schule in Fulda ist ein Zentrum der Ausbildung im Zimmerhandwerk in Osthessen. Durchschnittlich besuchen jährlich circa 100 Zimmereiauszubildende die Berufsschule, davon eine Klasse im 1. und jeweils zwei Klassen im 2. und 3. Ausbildungsjahr.
Im Zimmerhandwerk wird im berufsbildenden Unterricht der Ferdinand-Braun-Schule in Fulda im 2. Ausbildungsjahr unter anderem das Schiften am gleichgeneigten Walmdach im Lernfeld 12 behandelt. Als Berufsschule haben wir die Aufgabe, die Grundlagen der „Darstellenden Geometrie“ für das Schiften zu vermitteln, zu erläutern und einzuüben. Dadurch soll das räumliche Vorstellungsvermögen der Schülerschaft trainiert werden. Den fachgerechten Aufriss und das Ausarbeiten der angerissenen Hölzer erlernen unsere Auszubildenden im Bundesbildungszentrum des Zimmerer- und Ausbaugewerbes in Kassel. Dort finden die Kurse der überbetrieblichen Ausbildung statt.
Da heutzutage die CAD-Konstruktionsprogramme Einzug in den Berufsalltag der Zimmerer gehalten haben und kaum noch ein Aufriss auf dem traditionellen Reißboden stattfindet, fehlt den Auszubildenden der Umgang mit dem Schiften im Betrieb. Daher ist es wichtig, die Grundlagen dazu in der Berufsschule und in der überbetrieblichen Ausbildung zu vermitteln. Diese Kenntnisse sind wichtig, da neben dem modernen Holzbau auch Restaurierungsaufgaben und das „Bauen im Bestand“ zum Berufsbild gehören.
Zunächst wird räumlich konstruiert
Am Anfang des Lernfelds steht das räumliche Konstruieren nach der Drei-Tafel-Projektion (Bild 2).
Aus zwei Ansichten lässt sich jeweils durch die rechtwinklige Parallelkonstruktion die dritte Ansicht konstruieren. Die Schülerschaft vergleicht Längen- und Höhenmaße einzelner Gebäudeteile in den verschiedenen Ansichten miteinander und stellt Unterschiede fest. Die Auszubildenden erkennen dabei, dass Maße in ihrer wahren Größe nur aus den Ansichten entnommen werden können, wenn die Blickrichtung rechtwinklig auf das jeweilige Gebäudeteil gerichtet ist.
Die Ortganglängen lassen sich zum Beispiel nur aus der Vorderansicht und die Höhenmaße aus den beiden Ansichten herausmessen. Die Draufsicht (Grundlage) liefert Informationen über die Position einzelner Bauteile in der Grundfläche. Nimmt man zu diesen Grundflächenpositionen noch die Höheninformationen aus den Seitenansichten hinzu, lassen sich räumliche Darstellungen wie beispielsweise hier eine Isometrie konstruieren (Bild 3 und Bild 4). Bei der Konstruktionsfolge zur isometrischen Ansicht lernen die Schülerinnen und Schüler, systematisch vorzugehen. Zuerst stellen sie die Grundlage – die einer Dachausmittlung entspricht – dar. Anschließend tragen sie die Gebäudehöhen lotrecht an den jeweiligen Gebäudeecken und Versprungkanten an. Nun werden die waagerechten Trauf- und Firstlinien eingezeichnet, die man an den Enden zu den Ortganglinien miteinander verbindet.
Training der räumlichen Vorstellungskraft
Das erworbene Wissen übertragen die Auszubildenden dann auf die Konstruktion von Dachausmittelungen mit der Darstellung verschiedener Dachprofile, Ansichten und der Ausklappung von Dachflächen. Die Konstruktion der Isometrie ist eine gute Übung zum Trainieren der räumlichen Vorstellungskraft. Die Fähigkeit, sich in einem Raum, etwa einem Walmdach, zu orientieren, ist eine wichtige Voraussetzung zum erfolgreichen Schiften. Mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad der Schiftaufgaben erhöht sich stetig die Anzahl der Hilfs- und Konstruktionslinien. Da ist es beim Schiften besonders wichtig, immer den Überblick zu behalten und die Ursprünge einzelner Punkte zu kennen.
Wie hat sich das Walmdachmodell entwickelt?
Das im Lernfeld 12 zu konstruierende Walmdachmodell wurde über mehrere Jahre entwickelt. Die Querschnittsmaße der Hölzer und die Abmessungen des Dachwerks sind über mehrere Jahre ständig optimiert und so aufeinander abgestimmt worden, dass auf einem DIN-A3-Zeichenblatt immer formatfüllend gearbeitet werden kann. Alle Bereiche einer Zeichnung sind in den Maßstäben 1:2 oder 1:1,5 gut darstellbar, Rißlinien liegen deutlich voneinander entfernt und die Schülerschaft bekommt Positionsstartpunkte für ihre Zeichnungen. Somit ist ausgeschlossen, dass einzelne Bereiche der Zeichnungen nicht mehr auf das Blatt passen. Das Projekt ist in mehrere Teilaufgaben unterteilt. Für jeden neuen Aufgabenbereich stellen wir den Auszubildenden Zeichnungsvorlagen zur Verfügung (Bild 5). So können alle Schülerinnen und Schüler, auch nach Fehlzeiten oder ungenauen Vorarbeiten, mit gleichen Bedingungen an ihre neue Konstruktionsaufgabe herangehen. Für jeden Arbeitsabschnitt ist ein positiver und erfolgreicher Abschluss für alle möglich.
Das Walmdach wird vorgestellt
Eine Baufamilie wünscht sich ein Walmdach mit gleichen Dachneigungen auf einem eingeschossigen Gebäude. Der Zimmerer misst auf der Baustelle eine Gebäudelänge von 46 cm und eine Gebäudebreite von 27 cm. Die Bauingenieurin gibt die Querschnittsabmessungen der Dachhölzer an. Der Architekt plant mit einer Dachneigung von 40°. Außerdem soll der Traufpunkt mit der Oberkante der Fußpfette auf einer Höhe liegen. Das Sprungmaß der Hauptdachseiten soll etwa 14 cm betragen. Somit liegen in einer Hauptdachseite je ein Normalsparren und zwei Schiftersparren. Die Last der Walmseiten übernimmt in jeder Walmfläche ein schräger Schifter, einer abgegratet, der andere liegt verkantet in der Dachfläche (Bild 6).
Hauptdachprofil und Dachausmittelung
Mit den Informationen aus der Projektvorstellung konstruieren die Schülerinnen und Schüler das Hauptdachprofil. Der Weg führt über die Obholzlinie und die Dachneigung, da der Traufvorsprung unbekannt ist und erst über das Normalprofil bestimmt werden muss (Bild 7). Stehen die Außenmaße des Walmdachs mit der Trauflinie fest, konstruieren die Auszubildenen die Dachausmittelung und die Sparrenlage. Das Sprungmaß der Hauptdachseiten wird rechnerisch ermittelt. Der lichte Abstand zwischen allen Sparrenaußenkanten, direkt an der Trauflinie gemessen, soll hier gleich sein. Die Fußpfetten werden mit Blattverbindungen zusammengefügt, und die Gratsparren schließen mit einer Herzklaue an der Firstpfette an (Bild 8). Die Grundlage des verkanteten schrägen Walmschifters übertragen die Auszubildenden von einer Schablone in die Grundlage, da diese Darstellung über das Walmflächenprofil konstruiert werden muss. Dies erfolgt in einem weiteren Arbeitsschritt.
Dann wird die rechnerische Erfassung aller Holzlängen in Angriff genommen und mit einer Excel-Tabelle die Holzliste erstellt. Später vergleichen die Schüler und Schülerinnen ihre selbst errechnete Holzliste mit der Materialliste des Sema-Holzbauprogramms.
Fortsetzung folgt.
