Projektart:
Anfrage:
Objekt:
Stahlfachwerkhaus
Typ:
Wohnhaus
Ort:
Volketswil [Satellit]
Staat:
Schweiz
Architekt:
Materialien:
Stahlfachwerk, Lehmsteine
Publiziert:
baublatt 01/2024
Seiten:
25 - 27
Inhalt:
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Sanierung

Stahlfachwerk im Wohnhausbau

Rudaz Architekten wandelten in Volketswil eine existierende Doppelhaushälfte zu einem nachhaltigen Wohnhaus um. Das Besondere des Gebäudes ist die Tragkonstruktion aus einem verschraubten Stahlfachwerk, was einen sortenreinen Rückbau ermöglicht. Dach und Fassade sind auf Nachhaltigkeit getrimmt. Eine Photovoltaik- Anlage auf dem Dach liefert den Strom für den Betrieb der Wärmepumpe.
In Volketswil wich die rechte Einheit eines Doppelhauses – erbaut wohl in den 1970er Jahren – einem weitgehenden Neubau. Nur das Kellergeschoss einschliesslich der Erdgeschossbodenplatte wurde beibehalten. Die aufgehenden Wände sind mehrschalig aufgebaut, und die Tragkonstruktion der neuen aufgehenden Geschosse besteht aus einem demontierbaren Stahlfachwerk. Die unproblematische, sortenreine Zerlegung des Hauses am Ende seines Lebenszyklus war für den Architekt Demian Rudaz und sein Planungsteam das zentrale Kriterium. So sind alle Stahlträger (verwendet wurden IPB 160 für die Stützen und IPE 120 für die Dachsparren) grundsätzlich nicht miteinander verschweisst, sondern immer nur verschraubt.
Ein Besucher erfasst kaum die stählerne Natur des Bauwerks. Dies war schon in der Planungsphase absehbar, weshalb sich die Architekten entschlossen, an wenigen, jedoch durchaus prominenten Stellen die Konstruktion zu zeigen. So finden sich in der Wohnküche und im Flur zwei, zwar wandintegrierte aber nicht verkleidete Stützen, die dies offenbaren. Oberhalb der besagten Küchenstützen werden zudem die Verschraubungen mit den anschliessenden Unterzügen gezeigt. Eine zweite Stelle findet sich an der äusseren Südostecke des Gebäudes, wo eine verglaste Wandöffnung um diese Ecke herumläuft und durch zwei Fenster verschlossen wird. Diese sind durch eine offen gezeigte Stahlstütze voneinander getrennt.
Strom für Dach für Wärmepumpe
Auch der Dachstuhl, der wie eine klassische Zimmermannsarbeit aufgebaut ist, besteht aus einer verschraubten Stahlkonstruktion. Diese Sparren werden in der Untersicht gezeigt, ihre Abkofferung etwa mit Gipskartonplatten war aus Brandschutzgründen nicht erforderlich. Interessant ist, dass auch die Gefache zwischen den Stahlsparren mit Lehmplatten verschlossen sind. Auf diesen Stahlsparren wurden drei Zentimeter starke Grobspanplatten (OSB- Platten = Oriented Strand Board) montiert, auf die ein Zimmermann die mineralische Dämmung aufbrachte. Nach der obligaten Dampfsperre wurde auf der Nordwestseite der neuen, traufständigen Doppelhaushälfte ein Dachabschluss in Form von Heraklitplatten angelegt, während auf der Südostseite eine dachintegrierte Photovoltaikanlage installiert wurde. Das heisst, dass unter den PV- Elementen keine Dachsteine verlegt sind, sondern nur eine Dachbahn eingebracht wurde. Beheizt wird der Bau über eine Wärmepumpe, die ihren Strom aus diesen Elementen erhält. Ursprünglich war eine Kombi- Anlage des deutschen Herstellers Viessmann in der Planung, die jedoch in der Schweiz noch keine Zulassung hat.
Ausgeklügelte Lehmfassade
Die nur zehn Zentimeter starke Fassade besteht aus so genannten Lehmsteinen, die das Format 80 / 15 / 10 Zentimeter aufweisen. Aus formalen Gründen entscheiden sich die Architekten bewusst für dieses extrem langgestreckte Format, das durchaus auch eine Erschwernis beim Einbringen darstellte, wie Lars Reinhardt, Projektleiter bei Rudaz Architekten einräumt. Die Lehmsteine, so erläutert er, bestehen lediglich aus Bodenaushub, dem minimal Zement beigeben und dann erdfeucht verpresst wird. Innenseitig wurde statt mit Gipskartonplatten mit Lehmplatten gearbeitet. Dazwischen befindet sich neben der Stahlkonstruktion die Hauptdämmebene aus herkömmlicher Mineralwolle. Zusätzlich wurden die Stahlträger mit einer ergänzenden und vier Zentimeter starken Dämmung hin zu den äusseren Lehmsteinen gedämmt. Diese Stärke entspricht dem Luftraum, der zwischen der regulären Dämmung, die zwischen den Stahlträgern sitzt, und den Lehmsteinen angelegt wurde. Auf diese Dämmebene wurde – nach aussen hin orientiert – ebenfalls eine Dampfbremse appliziert. Im Gegensatz zu einer Dampfsperre wird diese als atmungsaktiv eingestuft. So wird mit der Fassade einschliesslich dem Dach eine thermische Verzögerung erreicht (langsamere Erwärmung, langsamere Auskühlung), die man in modernen Wohnhäusern in diesem Ausmass nur selten antrifft.
Decken wie Dachkonstruktion
Analog zu der Dachkonstruktion wurden die Geschossdecken ausgeführt. Wie auch die stählernen Dachsparren wurden die Stahlträger (IPE 140) in einem Achsabstand von 80 Zentimeter montiert. Und auch hier wurden die Zwischenfelder mit Lehmplatten ausgefüllt. Deren Einbau erfolgte an dieser Stelle lediglich aus formalen Gründen, da sie eine mit den Stahluntergurten hinreichend bündige Deckenuntersicht bilden. Der eigentliche Fussboden, ein Anhydridestrich ruht auf weiteren, hölzernen OSB- Platten, die unmittelbar auf die Stahlträger der Geschossdecke aufliegen.
Die 80 Zentimeter breiten und 40 Zentimeter tiefen Lehmtafeln wurden erst längs der Profile in das jeweils offene Gefach gehoben und dann um 90 Grad quer zur Profilausrichtung verschwenkt. Das Procedere geschah bis zum letzten Meter, wo dann für ein Verschwenken der Platz nicht mehr ausreichte. Um dennoch die Lehmtafeln einhängen zu können, entschieden die Planer, in diesem Bereich den oberen Horizontalgurt des Stahlprofils auszuklinken und die letzten drei Tafeln nach ihrem Einführen in das Deckengefach zunächst übereinander zu stapeln, um sie dann von dort vorsichtig in ihre Endposition zu verschieben, wo man sie einfach nach unten sacken liess.
Schnell und nachhaltig gebaut
Den Bauauftrag erhielt das Architekturbüro im Herbst 2020 und reichte den Bauantrag Anfang 2021 ein. Im Frühjahr 2021 wurde die Baugenehmigung erteilt und mit der Ausführungsplanung begonnen. Die Abriss- und die Rohbauarbeiten im Kellerbereich zogen sich über den Sommer 2021 hin. Im Spätherbst 2021 wurde dann an nur drei Tagen das tragende Stahlfachwerk gestellt. Nach einer kurzen Winterpause konnte im Frühjahr 2022 das Lehmmauerwerk hochgezogen und mit dem Innenausbau begonnen werden. Bei diesem handelt es sich, obwohl auch hier Tafelelemente aus Lehm verwendet wurden, um reine Trockenbaumassnahmen. Lars Reinhardt zeigt sich sehr beglückt, dass mit dem raschen Stellen des Tragwerks die der Witterung schutzlos ausgesetzten Aussenarbeiten zeitlich auf ein Minimum verkürzt werden konnten.
Nachhaltigkeit
Ziel des Gebäudes ist es, dass sein sortenreines Recycling an seinem Lebensende so einfach wie möglich sein soll. Insbesondere die Verarbeitung von feuerverzinktem und dann lediglich lackiertem Stahl unterstützt diesen Anspruch elementar. Im Gegensatz zu allen denkbaren Kompositprodukten wird so ein grosser Beitrag für eine hohe Wertstoffreinheit geleistet!
Robert Mehl, Aachen
https://www.baublatt.ch/baupraxis/sanierung-eines-doppelhauses-in-volketswil-stahlfachwerk-im-wohnhausbau-35239