Mehrwerte schaffen durch Fassadensanierung und Aufstockung

Forum Bois Construction Beaune 2011
Mehrwerte schaffen durch Fassadensanierung und Aufstockung | J. Huber
Mehrwerte schaffen durch
Fassadensanierung und Aufstockung
La création de plus-values par la rénovation de façades
et la sur-élévation
Josef Huber
Geschäftsführender Gesellschafter
Huber & Sohn GmbH & Co.KG
DE-Bachmehring
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Mehrwerte schaffen durch
Fassadensanierung und Aufstockung
Der Holzbauanteil in Deutschland im Ein- und Zweifamilienbereich liegt in etwa bei 15 %.
Dies unterscheidet sich regional sehr stark, beispielsweise in Baden-Württemberg liegt
die Holzbauquote bei über 25 %.
Im mehrgeschossigen Bereich ist der Marktanteil von Holzbauten derzeit nicht nennenswert und deutlich unter 5 %.
Dennoch ist der Holzbau hier mit seinen Möglichkeiten gut aufgestellt. Der vorelementierte
Holzbau bietet in folgenden Bereichen interessante Einsatzmöglichkeiten:
1.
Vorgefertigte Holzfassaden als alternatives System
zur energetischen Gebäudeertüchtigung
Hier werden im Werk großflächige geschosshohe Holztafelelemente mit Längen bis zu
12 m einschl. der Dämmung, Fenster und Fassade vorgefertigt und auf der Baustelle vor
der alten Fassade montiert.
Neben einer 2. Chance der Architektur, die sich für den Bauherrn und den Architekten
bietet, ist gerade die extrem schnelle Bauzeit in jeder Jahreszeit ein Argument.
Gegenüber der konventionellen Fassadensanierung mit Vollwärmeschutzsystemen aus
Styropor weist diese Art derzeit Mehrkosten in Höhe von 60 – 80 € je qm aus.
Der Einsatz von großflächigen Holzfassadenelementen für die Sanierung wird sich daher
auf entsprechende Einzelfälle beschränken müssen, z. B. bei erhöhten Ansprüchen an die
Architektur oder bei kurzen Bauzeiten aufgrund äußerer Zwänge.
Beispiel:
Vorgefertigte Holzfassade zur Sanierung eines ehemaligen Kasernengebäudes
in der Nullenergie-Stadt, B&O Parkgelände, Bad Aibling
Grundsätzliche Aufgaben die zu lösen sind:
a)
b)
c)
d)
e)
Bauphysikalische Anforderungen wie Wärme-, Schall- und Brandschutz
Gebäudeaufnahme (Abmessungen, Ebenheit)
Toleranzausgleich zwischen Altgebäude und Fassadenelementen
Befestigung der Elemente
Einbindung von Heizung/Sanitär, hier Fassadenaktivierung mit Solarthermie
Gebäude vor der Sanierung
a)
Gebäude nach der Sanierung
Bauphysikalische Anforderungen
Wärmeschutz:
Verbesserung des Bestand U-Wertes von 1,02 W/m²K auf unter 0,2 W/m²K nach
der Sanierung
 erzielter Wert: 0,184 W/m²K
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Brandschutz:
Anforderung F30 B; Kapselung der Fensterlaibungen mit nicht brennbaren Stoffen.
Verhinderung der Brandweiterleitung von Geschoss zu Geschoss
Schallschutz:
Luftschalldämmmaß und Schalllängsleitung gleichwertig zu herkömmlichen
Fassadensanierungssystemen
 Elementierung nach Nutzung
b)
Gebäudeaufnahme
Für die Werkplanung der Elemente sind neben einem gesicherten Aufmaß der
Bauteilkanten und der Öffnungen auch die Unebenheiten der Bestandsflächen von
großer Wichtigkeit.
Nur mit Kenntnis dieser Unebenheiten kann man die Holz-Fassaden-Elemente mit
der erforderlichen Genauigkeit im Werk herstellen, ohne dass es dann im Bereich
der Elementstöße zu Versätzen oder Knicken kommt.
Es wurden verschiedene Verfahren diskutiert:
Tachymetrie - Laserscan - Fotogrammetrie - händisches Aufmaß
Nach Rücksprache mit Experten der Technischen Universität in München wurde die
Entscheidung zugunsten einer Laserscanaufnahme getroffen.
Mit Hilfe der Laserscanaufnahme konnte die Gebäudegeometrie 3-dimensional
millimetergenau aufgenommen werden. Dies diente als Basis für die Werkstattplanung.
c)
Toleranzausgleich
Unebenheiten des Altgebäudes können nicht durch die Fassadenelemente ausgeglichen werden. Der entstehende Hohlraum wird bei diesem Objekt durch eine
thermische Fassadenaktivierung genützt.
d)
Befestigung
Die Holz-Fassaden-Elemente müssen lediglich die vertikalen Eigenlasten und die
horizontalen Windsoglasten abtragen können. Letztendlich entschied man sich für
eine Dübelbefestigung in das Substanzmauerwerk. Hierzu ist es jedoch notwendig,
dass man Ausziehversuche mit den gewählten Dübeln macht, da in der Regel keine
gesicherten Bestandspläne bei Bauten aus den 50er bzw. 60er Jahren vorliegen.
e)
Fassadenaktivierung mit Solarthermie
Bei diesem Pilotprojekt sollte nicht nur mit den vorgefertigten Holz-FassadenElemten ein neuer Weg in der Bestandssanierung beschritten werden, der Bauherr
wendet auch innovative Heizsysteme an.
Auf den Dächern werden großflächige Sonnenkollektoren installiert, welche das
Brauchwasser erwärmen, und die auch zur Heizunterstützung diesen. Der Rücklauf
aus der Heizung wird nun in Kapilarrohrmatten gelenkt. Diese werden an der
Rückseite der Holz-Fassaden-Elementen angebracht und befinden sich zwischen
altem Mauerwerk und Dämmebene.
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Über diese Kapilarrohrmatten wird nun das Mauerwerk erwärmt. Dadurch soll erreicht werden, dass die raumseitige Oberflächentemperatur - unabhängig von der
Außenlufttemperatur und den damit verbundenen Wärmeverluste - konstanter
bleibt. Infolge soll der Heizwärmebedarf insgesamt reduziert werden, und das
Wohlbefinden der Bewohner könnte sich zudem erhöhen.
2.
Aufstockungen
Holz ist der ideale Baustoff für mögliche Aufstockungen.
Die Holzbauelemente sind vergleichsweise leicht, ideal für Bauten mit geringen statischen
Reserven. Wiederum begünstigt die weitgehende Vorfertigung eine beschleunigte Montage
und damit einen schnellen Bauprozess.
Dazu sind die Holzbauelemente aufgrund von hohen Dämmwerten bei geringem Flächenverbrauch ideal für eine energiesparende und gleichzeitig kostensparende Bauweise bei
Aufstockungen.
Durch Entwicklung von hochfeuerhemmenden Wänden können heute auch Treppenhauswände und Wohnungstrennwände in Holz gebaut werden, so dass insgesamt der Bauablauf bei Dachaufstockungen extrem gestrafft werden kann.
Beispiel:
Sanierung der FORD-Siedlung in Köln-Niehl
Wohnanlage vor der Sanierung
© ARCHPLAN Architektur Tragwerksplanung Bauphysik
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Gesamte sanierte Wohnanlage im Überblick
© ARCHPLAN Architektur Tragwerksplanung Bauphysik
a)
Anforderung an das Energiekonzept
-
Hochwertige Dämmung der Außenwände mit Wärmedämmverbundsystem
Dämmung der Keller- und Dachgeschossdecken
Einbau neuer Fenster und Türen mit Wärmeschutzverglasung
Reduzierung der Wärmebrückenverluste, rechnerische Überprüfung der Wärme
brücken
- Herstellen der Luftdichtigkeit des gesamten Gebäudes
- umfassende energetische Nachrüstung der gesamten Gebäudehülle, Einbeziehen
der thermischen Solarenergie und Lüftung mit Wärmerückgewinnung
Isothermverlauf
Konzept zur Wärmedämmung der Gebäudehülle
© ARCHPLAN Architektur Tragwerksplanung Bauphysik
b)
Brandschutz
Die Holzbauweise ist bis zur Gebäudeklasse 4 mit 5 Geschossen möglich. Das
4. und 5. Geschoss ist bei der Ford-Siedlung durchgängig in Holzbauweise ausgeführt. Bauordnungsrechtlich ist die Musterbauordnung, Fassung November 2002
(MBO), sowie die Musterrichtlinie für brandschutztechnische Anforderungen an
hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise (M-HFH HolzR) in der Fassung vom
Juli 2004 zu beachten.
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Das Brandrisiko kann durch eine BA-Bauweise mittels hochfeuerhemmende Bauteilen F60 - BA mit nicht brennbarer Bauteiloberfläche (Gipsfaserplatten) und
Kapselung der brennbaren Tragkonstruktion durch Gipsfaserplatten beherrscht
werden.
Ein Brandschutzkonzept, individuell erstellt durch Dehne, Kruse Brandschutzingenieure war Grundlage für die Ertüchtigung einzelner Bauteile im Bestand, sowie
für die Festlegung der Wandaufbauten im Aufstockungsbereich.
c)
Produktion
Die Vorgaben hinsichtlich der Kapselung der tragenden Bauteile erfordert detailgenaues Arbeiten bereits in der Produktion. Ziel war es, die Bauteile möglichst
komplett in der Werkstatt vorzufertigen. Daher musste eine entsprechende Planung
aller möglichen Durchbrüche, z.B. für die Lüftungsanlage, frühzeitig durchgeführt
werden. Dies ist insbesondere von Wichtigkeit, da auch die Aussparungen die gleiche Anforderung hinsichtlich der Kapselung der tragenden Bauteile aufweisen wie
das originäre Bauteil.
Einbau eines gekapselten Installationskanals in die Wand
d)
Montageablauf
Aus brandschutztechnischen Gründen mussten als erstes sämtliche Brandersatzwände im Bereich der Treppenhäuser und der Brandwandabschnitte montiert werden.
Im Anschluss daran erfolgte die Verlegung der Brettsperrholzdecke, welche die
Lastabtragung aus den neuen Geschossen auf die tragenden Wände der Bausubstanz übernimmt.
Anschließend wurden die vorgefertigten Wand- und Deckenelemente abschnittsweise montiert, so dass innerhalb einer Woche der jeweilige Bauabschnitt wieder
abgeschlossen werden konnte.
Ein Tagwasserkonzept, u.a. mit Vorhalt von leichten Notabdeckungselementen für
kurzzeitige Regenereignisse (wie z.B. Gewitter), ist ein wesentlicher Bestandsteil
einer schadensfreien Montage.
Montage von Außenwänden
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e)
Fazit
- Holz als leichtes Material der Baustoff für Aufstockungen
- Holz ist leistungsfähig im Wärmeschutz - aber auch im Schall- und Brandschutz
- Holz ist der Baustoff, wenn es um schnelle Montage geht
3.
Mehrgeschossige Gebäude aus Holz
Mehrgeschossige Gebäude können heute mit bis zu 5 Vollgeschossen nach den gültigen
Bauordnungen in Deutschland errichtet werden. Darüber hinaus ist das Bauen mit Holz
mit max. 8 Vollgeschossen bis zur Hochhausgrenze möglich.
Hier bedarf es jedoch entsprechender Brandschutzgutachten und Sonderprüfungen für
die Genehmigung.
Ein hohes Potential für mehrgeschossige Gebäude könnte im Bereich der Ersatzbauten
liegen.
Vielfach sind ältere Wohnungsbestände nicht mehr sanierbar, beispielsweise bei Geschosshöhen von kleiner als 2,40 m. Ein Ersatzneubau sollte aber nicht eine allzu lange
Bauzeit nach sich ziehen, möglicherweise sollte auch der vorhandene Keller genutzt werden können.
Durch das vergleichsweise geringe Gewicht gegenüber den Massivbaustoffen ist hier der
Holzbau bei Nutzung vorhandener Keller deutlich im Vorteil.
Dazu ist das Thema Bauzeit gerade bei Ersatzneubauten für die Wiedervermietung oder
bei der Nachverdichtung in bestehenden Wohnanlagen ein gewichtiges Argument.
Dazu kommt, dass bei gut gedämmten Holzbauten, wie sie heute in der Regel gebaut
werden, das Thema Schimmelpilz nicht stattfindet.
Beispiel:
Ersatzneubau statt Sanierung, 4-Geschossiges Holzhaus in Bad Aibling
Tag 1
Tag 2
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Tag 3
4.
Tag 4
Wo liegt der Mehrwert beim Bauen mit Holz?
- kurze Belastung durch schnelles Bauen für umliegende Gebäude
- schnellere Neuvermietung
- positives Innenraumklima
- Holzbau = aktiver Klimaschutz (C-Speichereffekt, 250 m³ Holz sind in diesem
Projekt verbaut = CO2 Emission von 1 modernen KFZ bei ca. 165 Jahre Laufleistung)
- Am Ende des Lebenszyklus gut recycelbar bzw. als Energieträger verwendbar.
© Schankula Architekten, München
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