URBAN LIVING | Berlin

Nachverdichtung im Kontext der Karl-Marx-Allee - das Wohnhochhaus aus Infraleichtbeton greift vorhandene Themen auf und übersetzt sie neu
URBAN LIVING | Berlin
Aufgabenstellung
Die Aufgabe des Wettbewerbs bestand im Entwurf eines Prototypen, der zwar für ein konkretes Baugrundstück an der Karl-MarxAllee entwickelt wird, der aber standort- und kontextunabhängig
funktioniert und grundsätzlich auch an anderen Orten in Berlin:
Vorfertigung und Serialität, aber auch Innovation und Ornamentik
die Architektur bestimmen. So setzt der Kontext der „Allee der Arbeiter“ wichtige Impulse, die sich jedoch an vielen anderen Orten
der Stadt in vergleichbarer oder leicht abgewandelter Form ebenso
wiederfinden.
- durch Nachverdichtung neuen Wohnraum „in der Stadt“ schafft
und dabei den Bestand so wenig wie möglich beeinträchtigt
- mit seinem Angebot die soziale Durchmischung verbessert
- barrierefreies Wohnen ermöglicht
- das Quartier aufwertet, ohne seinen Charakter grundlegend zu
verändern
- einen aktuellen Baustandard aufweist
- aus nachhaltigen Baustoffen gebaut und Ressourcen-effizient ist
Städtebau | Formfindung
Wir schlagen ein Punkthochhaus mit 16 Wohngeschossen vor, das
sich in den Kontext der umgebenden Plattenbauten einfügt und die
Zeilenstruktur in der eigenen „Hofsituation“ sinnvoll ergänzt. In der
Höhe orientiert es sich am Haus des Lehrers und stellt so einen Bezug zu diesem Solitär am Auftakt der Karl-Marx-Allee her. Die Nachverdichtung soll grundsätzlich unter Einhaltung der Abstandsflächen erfolgen, der kleine ‚footprint’ des Punkthochhauses sorgt für
einen minimalen Flächenverbrauch und eine geringe Verschattung.
Aus städtebaulicher Sicht wird es vorgeschlagen, die Abstandsfläche des Gebäudes in Richtung des Rathauses zugunsten der Sichtbeziehung zur Karl-Marx-Allee zu reduzieren. Die Gliederung des
Gebäudes – insbesondere durch Vor- und Rückschwünge in der
Entwurfs- und raumprägend ist die geplante Verwendung von Infraleichtbeton-Fertigteilen (ILB, siehe auch Abschnitt ‚Konstruktion / Nachhaltigkeit’) als „tragende Wärmedämmung“. Die massiven
Wandscheiben bilden mit ihren konvexen und konkaven Schwüngen innerhalb des orthogonalen Grundrasters Nischen und Balkone
aus. So lassen sich attraktive Innenräume und vielfältige Außenbezüge herstellen, das Gebäude öffnet sich (im Gegensatz zu den
Plattenbauten mit ihren Lochfassaden) zu seiner Umgebung.
BA Rathaus Mitte
Einbindung über die Außenanlagen
Das Konzept der Außenanlagen setzt sich mit der Geschichte des
Ortes auseinander und arbeitet stark mit historischen Spuren sowie den heutigen Gegebenheiten. Durch eine Aktualisierung der
gegenwärtigen Situation entsteht die Möglichkeit, dem Raum eine
neue Ordnung zu verleihen.
Karl-Marx-Allee
Die Achse der Kleinen Frankfurter Straße wird – entsprechend ihres
historischen Kontextes – reaktiviert, begradigt und in einem neuen Belag hergestellt. Durch die Freistellung von Gebüschen und
Gewächsen erhält sie ihre bedeutsame Raumwirkung zurück. Der
gegenwärtige Parkplatz wird durch eine Wiese ersetzt, welche die
Bestandsbäume integriert und eine angemessene, großzügige Situation für den Spielbereich im Norden schafft. Durch eine zusätzliche Fläche von 385 qm wird der bestehende Spielplatz erweitert.
Ein sekundäres Wegesystem schließt diesen an die angrenzende
Umgebung an und bietet den Anwohnern des neuen Turmhauses
zahlreiche unterschiedliche Aufenthalts- und Spielmöglichkeiten.
Das neue Gebäude wird von einer großzügigen
Terrasse umrahmt,
Arno-Fuchs-Schule
die einerseits eine Verbindung zur Hauptstraße schafft, andererseits
einen individuellen Aufenthaltsort für das Café im Erdgeschoss mit
einer Erweiterung nach Südwesten anbietet. 192 überdachte Fahrradstellplätze werden an der südlichen Grenze des Grundstücks
platziert und sind beidseitig nutzbar.
Lageplan M 1:500
Berolinastraße
Spielplatz, Bestand
Spielplatz, Ergänzung
385 m2
Kleine Frankfurter Straße
Lösungsansätze
Der Standort Karl-Marx-Allee bietet auf vielen Ebenen Anknüpfungspunkte für den vorgeschlagenen Wohnturm in Infraleichtbeton-Bauweise: Es ist ein Ort, an dem Themen wie Rationalisierung,
Fassade – löst das Bauvolumen in kleinere Einheiten auf und gibt
ihm eine differenzierte und maßstäbliche Erscheinung.
Berolinastraße
Bestandsbäume
Haupteingang
Fahrradstellplatz
BA Rathaus Mitte
Spielplatz,
Bestand
Café-Terrasse
Fahrradstellplätze Neubau
Kino International
Karl-Marx-Allee
5 - 6,5 m
5 - 6,5 m
Konstruktionsprinzip
Der vertikale Lastabtrag in den Außenwänden erfolgt über die tragenden Wandelemente aus Infraleichtbeton, die durch ihre sehr
guten Wärmedämmeigenschaften den Baukörper thermisch abschließen. Das Gebäude wird durch einen zentralen Stahlbetonkern ausgesteift.
Formensprache
Die Geometrie ergibt sich aus der Addition von Kreissegmenten. Die massiven Wandscheiben bilden mit ihren konvexen und
konkaven Schwüngen innerhalb des orthogonalen Grundrasters
Nischen und Balkone aus. So lassen sich attraktive Innenräume
und vielfältige Außenbezüge herstellen, das Gebäude öffnet sich
zu seiner Umgebung.
Die Verankerung der Stabwände untereinander erfolgt über ein umlaufendes Einbauteil mit Verbindungshülsen für die Tragstäbe der
Wandscheiben. Die Stäbe der unteren Wansdscheibe werden mit
den Stäben der darüberliegenden Wandcheibe verbunden. Gleichzeitig dient das Einbauteil als Randschalung mit Bewehrungsanschluß für die Ortbetondecken.
Anschluß Stabwände und Geschossdecken
Die Flachdecken werden ebenfalls aus Ortbeton hergestellt und
werden mit einer integrierten dezentralen Lüftung versehen. An
den Deckenenden werden die Anschlüsse für die horizontal umlaufenden Stahlprofile der Balkone verankert.
Infraleichtbeton
Dieser Werkstoff erlaubt es, dass das Tragwerk sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite ohne Verkleidung sichtbar bleiben kann. (Abbildung Materialmuster)
Innere Organisation | soziokulturelle Aspekte
In der vorgeschlagenen Variante bietet das Haus rund 84 Wohnungen mit einer Größe von 27 bis 213 qm. Dabei ermöglicht der
„freie Grundriss“ innerhalb der Konstruktion eine flexible Raumaufteilung und damit vielfältige und individuell anpassbare Wohnformen, für die sowohl Studenten als auch Familien bis hin zu Senioren als Zielgruppe in Frage kommen . Sowohl kleinere Einheiten
als auch große Wohnungen, die Leben und Arbeiten kombinieren,
finden hier Platz. Auf den zwei- bis achtspännig organisierten Etagen können auf diese Weise kleine gemischte Nachbarschaften
entstehen. Je nach Vermarktungsstrategie ist eine vertikale Gliederung im Gebäude möglich, z.B. können kleinere Einheiten unten
angeordnet werden, große Wohnungen in den oberen Etagen. Das
hohe Maß an Flexibilität erlaubt eine Reaktion auf demographische
Entwicklungen: Kleinere Wohneinheiten können nachträglich zu
größeren Einheiten zusammengeschaltet bzw. größere Wohnungen
wieder unterteilt werden.
gaben für ein Hochhaus unter 60m optimiert. Die Anordnung des
Kerns ist als Vorschlag für den Prototypen zu verstehen. Bei größeren Gebäudemaßen kann der Kern angepasst werden.
Der dargestellte Gebäudekern ist nach den baurechtlichen Vor-
Fahrradstellflächen werden im Außenbereich nachgewiesen. Die
In der Grundrissplanung sind die Küchen offen an die Wohnräume
angegliedert und ergeben trotz der teilweise kleinen Zuschnitte der
Wohneinheiten einen großzügigen Raumeindruck. Die Bäder sind
weitgehend natürlich belichtet und belüftet. Jede Wohnung hat
mindestens einen Balkon, bzw. eine Loggia. Große Wohnungen sind
mindestens in zwei Himmelsrichtungen orientiert. Bei der Raumaufteilung wurde auf einen familiengerechten Zuschnitt mit abgetrennten Schlafräumen geachtet.
Die barrierefreie Erschließung des Hauses und aller Wohnungen
ermöglicht auch einen langfristigen Verbleib der Bewohner im vertrauten Quartier. Exemplarisch ist es beim Sechsspänner ein behindertengerechter Ausbau der Bäder dargestellt.
Größe des Kinderspielplatzes ist an der Wohnnutzfläche orientiert.
den Deckenenden werden die Anschlüsse für die horizontal umlauJede Wohnung kann einen Mieterkeller erhalten. Öffentliche und/
fenden Stahlprofile der Balkone verankert. Der vertikale Lastabtrag
oder Gemeinschaftsfunktionen im Erdgeschoss – also etwa ein
in den Außenwänden erfolgt über die tragenden Wandelemente
Nachbarschaftscafé oder ein Nachbarschaftsladen, aber auch mögaus Infraleichtbeton, die durch ihre sehr guten Wärmedämmeiliche Zwischennutzungen wie Künstlerateliers – binden das Gebäu-Kleine Frankfurter
genschaften
Straße den Baukörper thermisch abschließen. Die Untergede in das Quartier ein.
schosse werden als Weiße Wanne in Stahlbeton erstellt. Die Lasten
aus den geschwungenen Stabwänden werden durch Wandschotten
Konstruktion / Nachhaltigkeit
abgefangen und in die Bodenplatte eingeleitet. Dadurch können die
Entwurfs- und raumprägend ist bei diesem Wohnhochhaus die „traUntergeschosse rechtwinklig hergestellt und somit der Schalungsgende Wärmedämmung“ – geschwungene Fertigteil-Stabwände
aufwand minimiert werden.
aus Infraleichtbeton (ILC). Damit zeichnet sich der Entwurf durch
eine innovative Anwendung des konventionellen Grundmaterials
Infraleichtbeton
Beton aus.
Die Außenwände sind monolithische Tragglieder aus Infraleichtbeton mit lastabtragender Druckbewehrung. In diesem System dient
Konstruktionsprinzip
die Bewehrung ausschließlich der vertikalen Lastweiterleitung und
Das Gebäude wird durch einen zentralen Stahlbetonkern ausgeder Beton fungiert, neben seiner Aufgabe als Wärmedämmung, als
steift. Die Flachdecken werden ebenfalls aus Ortbeton hergestellt.
Umhüllung der druckbeanspruchten Stahlglieder gegen ein AusSie entsprechen den Brandschutzanforderungen an ein Hochhaus
knicken. Infraleichtbetone sind eine Weiterentwicklung existieBäume
Bestand
und werden mit
einer
integrierten dezentralen Lüftung versehen. An
render Dämm- oder Isolationsbetone. Nach ersten Untersuchungen
kann die monolithische Bauweise aus Infraleichtbeton die Anforderungen der aktuellen EnEV 2014 ohne zusätzliche Dämmmaterialien erfüllen. Um die Wärmeeigenschaften zu erhöhen, wurde das
spezifische Gewicht des Materials reduziert. Mit einer angestrebten Dichte von 400 kg pro Kubikmeter weist Infraleichtbeton nun
ein spezifisches Gewicht unterhalb der von der Norm angegebenen
Werte für gefügedichten Leichtbeton auf. So werden eine akzeptable Druckfestigkeit und eine besonders geringe Wärmeleitfähigkeit erreicht. Zusätzliche Dämm-, Putz- und Verkleidungsarbeiten
sind nicht erforderlich. Dieser Werkstoff erlaubt es also, dass das
Tragwerk sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite ohne
Verkleidung sichtbar bleiben kann (was unter anderem auch einen geringen Aufwand bei der Instandhaltung bedeutet). Als Zuschlagsstoff kann zum Beispiel ein Recyclingmaterial wie Glasschaumgranulat verwendet werden. Langfristig über den gesamten
Lebenszyklus des Gebäudes betrachtet, lässt sich Infraleichtbeton
nicht zuletzt auch deswegen im Vergleich zu anderen Baustoffen
besonders sauber recyceln.
Fertigung / Montage
Die sich wiederholenden Infraleichtbeton-Fertigteile werden in der
Werkstatt witterungsunabhängig mit hoher Präzision und Qualität vorgefertigt. Eine intelligente Detailausbildung gewährleistet
eine schnelle Montage. Die Bauzeit pro Geschoss reduziert sich
entsprechend auf wenige Tage und garantiert somit eine kostengünstige und vor allem reibungslose und schnelle Erstellung des
Wohnhochhauses.
Fazit
Mit der Verwendung von Stabwänden aus Infraleichtbeton zur Dämmung und gleichermaßen zum Lastabtrag hat das Wohnhochhaus
das Potential, einen Beitrag zu dauerhaften, nachhaltigen und intelligenten Bauwerken der Zukunft zu leisten. Die besondere Beschaffenheit der Oberfläche (von F. Jaeger in der FAZ als „Kuschelbeton“
bezeichnet) erschließt den Werkstoff Beton auf ganz neue Weise
für eine Verwendung im Wohnungsbau.
Fahrradstellplätze Neubau
Grundriss Erdgeschoss M 1:200
Spielplatz, Ergänzung
385 m2
Bäume Bestand
Spielplatz, Bestand
Zugang Park
Bäume Bestand
KiWa/Abstell.
F
Café-Terrasse
Mülllager
Lobby
Wohnen
Abholung
Müll
Nahkauf
Zugang Berolinastraße
Berolinastraße
NachbarschaftsCafe
15-16
5
5
4
7
6
6
5
10-14
F
8-9
4-7
1-2
3
1
2
3
5-Spänner
Wohnen+Arbeiten L, M
4
8
2
5-Spänner
Wohnen L, M, S, XS
4
F
1
3-Spänner
Wohnen+Arbeiten XXL
1
2
3
6-Spänner
Wohnen S, XS
8-Spänner
Wohnen S, XS, XXS
Lobby, Café
E
Wohnungsverteilung exemplarisch - unterschiedliche
Kombinationen mit 8 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 Spänner möglich
Grundtyp 2-5-Spänner M 1:200
Grundtyp 6-Spänner M 1:200
8-Spänner = Typ „Single/Kurzzeitwohnen“ M 1:200
6-Spänner = Typ „Senior“ M 1:200
Isometrie Wohnungsverteilung je Geschoss
Grundtyp 8-Spänner M 1:200
5-Spänner = Typ „Couple“+ Typ „Family“ M 1:200
5-Spänner = Typ „Wohnen & Arbeiten“ M 1:200
+
1. Untergeschoss
2-Spänner = Typ „Family XL“
4-Spänner = Typ „Couple“ + Typ „Family“ M 1:200
M 1:200
2. Untergeschoss
Maisonette unten = Typ „Haus im Haus“ + „Wohnen & Arbeiten“ M 1:200
Maisonette oben = Typ „Haus im Haus“ + „Wohnen & Arbeiten“ M 1:200
Technik III
Sprinkler
132 Fahrradstellplätze
F
F
Lobby
Wohnen
Abholung Müll
Mülllager
F
Technik I
NSHV, HV, TRAFO
Technik II
Sanitär, HZ, RDA
Mieterkeller für
ca. 30 WE
Mieterkeller für ca. 50 WE
Zugang Berolinastraße
EG Option
Option Erdgeschoss ohne Café/Laden M 1:200
1. Untergeschoss M 1:200
2. Untergeschoss M 1:200
Wechselspiel aus Massivität und Leichtigkeit, Umschlossenheit und Transparenz - geschwungene Wandscheiben formen Räume und Balkone
Attika | +54.60 = +90.15 üNN
16.OG | +51.45
3-Spänner
Wohnen+Arbeiten
XXL
15.OG | +48.30
14.OG | +45.15
13.OG | +42.00
5-Spänner
Wohnen
L, M, S, XS
12.OG | +38.85
11.OG | +35.70
10.OG | +32.55
9.OG | +29.40
5-Spänner
Wohnen +Arbeiten
L, M
8.OG | +26.25
7.OG | +23.10
6.OG | +19.95
5.OG | +16.80
6-Spänner
Wohnen
S, XS
4.OG | +13.65
3.OG | +10.50
2.OG | +7.35
8-Spänner
Wohnen
S, XS, XXS
1.OG | +4.20
EG |
Lobby/
Cafè
0.00
1.UG | -2.80
Technik/
Mieterkeller
2.EG | -5.60
Wohnungsverteilung exemplarisch - unterschiedliche
Kombinationen mit 8 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 Spänner möglich
Gebäudeschnitt M 1:200
Gebäudeansicht M 1:200
Energie- und Klimakonzept
Die bauphysikalischen Eigenschaften des Gebäudes sowie sämtliche
haustechnische Komponenten orientieren sich am Passivhausstandard
und werden die Mindestvorgaben der EnEV 2014 übertreffen.
Wärmeerzeugung
Die Wärmeerzeugung erfolgt über die vorhandene Fernwärme und - optional - über ein Sondenfeld mit einer Wärmepumpenanlage zur Abdeckung der Grundlast des Gebäudes (Energiepfähle). Die Fernwärme ist
bereits auf dem Wettbewerbsgebiet vorhanden und leistet auf Grund des
geringen Primärenergiefaktors einen wesentlichen Beitrag zur Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes.
Die Beheizung der Mietbereiche erfolgt über eine Fußbodenheizung. Optional ist, bei Einsatz einer Kältemaschine, hierüber auch eine Kühlung
der Bereiche möglich.
Lüftung
Für jeden einzelnen Wohnbereich ist eine kontrollierte Wohnraumlüftung
(KWL) mit einer hocheffizienten Wärmerückgewinnung und öffenbare
Fenster vorgesehen. Mittels der KWL-Geräte werden Wohnkomfort und
Behaglichkeit gesteigert, darüber hinaus ist auch der geforderte Feuchte- und Bautenschutz sichergestellt. Im Heizfall besteht die Möglichkeit
der Temperierung der Zuluft mittels eines elektrischen Heizregisters. Die
Zu- und Abluftkanäle sind in die vorgefertigten Betondecken integriert.
Durch das dezentrale Lüftungskonzept sind kurze Kanallängen, geringe
Druckverluste und eine hohe Energieeffizienz umsetzbar.
Wärmeschutz
Zwischen den Stabwänden aus Infraleichtbeton werden Fensterelemente
als Holz-Alu-Verbundkonstruktion im Passivhaus-Standard eingesetzt.
Ein optimaler sommerlicher Wärmeschutz wird durch die Verwendung
eines außen liegenden Sonnenschutzes bei allen Himmelsrichtungen
Abluft mechanisch
KWL - kontrollierte
Wohnraumlüftung,
dezentral
Schallschutz
Um der innerstädtischen Lage gerecht zu werden, sind Fenster der Schallschutzklasse III vorgesehen (der zu erwartende Pegel an der Fassade
liegt tagsüber bei 75 dB, nachts bei 45 dB).
Die in die Betondecken integrierte Lüftung ist mit Schalldämpfern versehen.
Wasserverbrauch
Zur Reduzierung des Wasserverbrauchs sind Vacuum-Spülungen für
die Toilettenanlage vorgesehen sowie eine Sprinklerung, die den Anforderungen an ein Hochhaus entspricht und mit einem Hochdruck-Nebelsystem einen 90% geringeren Wasserverbrauch als bei herkömmlichen
Systemen aufweist.
Abrechnung
Die Verbrauchsabrechnung der einzelnen Mietbereiche erfolgt zentral,
d.h. die Wärmemengenzähler werden mit einem Funkmodul zur Fernablesung ausgestattet und die Elektrozählung erfolgt zentral in einem Zählerraum.
Wartung/Betriebskosten Fassade
Alle Fenster des Gebäudes sind öffenbar und entweder von innen oder
über die Balkone zu reinigen. Eine Fassadenbefahranlage ist nicht erforderlich.
Zuluft mechanisch
Sprinkler
Decke mit integrierter Beleuchtung,
Lüftung und Sprinklerung - keine
Abhangdecke erforderlich
TW kalt/warm
SW
Heizung
ELT
Erschließungskern
erreicht. Bei den Loggien sind dies textile Raff-Storen, bei den fassadenbündig liegenden Fenstern sind die Falt-Läden aus Blech.
Option natürliche
Lüftung über Fenster
Wohnen
1x Abluft oder
Zuluft über jedem
Fenster
Passive Verschattung durch
auskragende Loggienplatten
Sonnenschutz
Lamellenbehang
Loggia
3-fach
Isolierverglasung
Wohnungsstation in
Techniknische incl.
Zähler
Fußbodenheizung (optional auch Kühlung)
Schemaschnitt Klima-/Energiekonzept
Einbindung in das Quartier über öffentlich Nutzungen im EG sowie attraktiv gestaltete Außenräume, innerstädtisches Wohnen und Leben wird in der Fassade sichtbar
1
Bodenaufbau Wohnung: Bodenbelag z.B. Parkett, Heizestrich, Trittschalldämmung
2
12
12
12
25
9
3
umlaufender Randträger IPE 270 für Stahlbetonfertigteil Loggien, beschichtet, thermisch getrennte Rückverankerung in Stahlbetondecke
4
3
15
12
25
1
4
15
1
4
Bodenaufbau Loggia: Bodenbelag z.B. Beton-Stein in Einkornmörtel, Drainagematte, Verbundabdichtung, Gefälleestrich, Stahlbetonfertig
teil d=15 cm, wandseitig auf Stab-
wand und außen auf Randträger
aufgelagert
8
1,78
1,78
10
5
Stabgeländer aus Rundstählen, beschichtet
2,78
6
2,88
3,15
5
1,10
1,10
50
50
27
3
2
2
Schnitt Infraleichtbetonwand Loggia M 1:20
6
Fenster-/Schiebetüren 2-bahnig mit 3-fach Isoliererglasung Ug = 0,5W/m²K, Uw <= 0,9W/m²K,
2low-e-Beschichtung, Kryptonfüllung, , Schallschutzklasse III
7
Sonnenschutz Loggia: Windstabiler Lamellenraffstore, Aluminium
Z-Lamelle 80mm, Elektroantrieb
8
Zu- oder Abluft Lüftung Wohnung, verdeckt durch Lüftungsgitter
b=30 cm
9
Hülsenblech h=25 cm, zur geschoss
weisen Verbindung Stabwände, dient gleichzeitig als Randschalung mit Bewehrungsanschluß für Stahlbetondecke
27
2,78
2,88
3,15
7
5
Stahlbetondecke, d=25 cm, mit ein-
betonierten Zu- und Abluftkanälen
ø 80 cm
10
Stabwand aus Infraleichtbeton, d= 50cm, 400kg/m3, U = ca. 0,25W/
m²K
Schnitt Fenster Loggia M 1:20
Ausschnitt Fassade M 1:20