Holz im Verbund mit Stahl und Beton

Paroli im Gewerbepark

Blickt man über Deutschlands Grenzen in die ländlichen Gebiete Österreichs oder der Schweiz, sieht man in der Regel häufiger als bei uns rein als Holztragwerk ausgeführte Bauten. Umso mehr überrascht es so zunächst, dass beim Schweizer Holzpreis 2009 auch ein Neubau ausgezeichnet wurde, der sich verschiedener Materialien bedient – und sich dabei die spezifischen Eigenschaften optimal zunutze macht. Die gelungene Materialkombination kommt auch der Architektur zugute.

  • Architekten: Lüscher Egli Tragwerksplanung: Berger + Wenger, Pirmin Jung
  • Kritik: Tina Cieslik Fotos: Pascar Hegner
Seit zwei Jahren steht in Zollikofen das neue Verwaltungsgebäude der Firma Swissgenetics, einem Unternehmen, das sich auf Rindviehzucht spezialisiert hat. In den letzten Jahren war die Firma auf Expansionskurs, die bestehenden Räume wurden zu eng. Die Unternehmensleitung beauftragte die Langenthaler Architekten Lüscher Egli, im Gewerbegebiet von Zollikofen einen Neubau für Verwaltung und Samenlager zu realisieren. Entstanden ist ein dreistöckiger Bau, dessen Holz-Glas-Fassade der gestalterischen Beliebigkeit seiner unmittelbaren Nachbarn wohltuend Paroli bietet.
Im EG bildet das L-förmige Verwaltungsgebäude einen Hof, der im Süden von der lang gestreckten überdachten Zufahrt zur Tiefgarage gefasst wird. An der Nordseite befindet sich das Lager, in dem die Samendosen in Tanks in flüssigem Stickstoff aufbewahrt werden. Hier ist die Fassade geschlossen, das Tageslicht gelangt über Oberlichter in den Innenraum. Die drei Geschosse des Hauptgebäudes werden im Inneren von den beiden Erschließungskernen gegliedert, die das Treppenhaus bzw. Fluchttreppenhaus, Lift und Sanitärräume enthalten. Ein Lichthof im Zentrum sorgt für Tageslicht in der Raumtiefe. ›
Sinnvolle Kombination
Bereits zu Beginn der Entwurfsphase hatte die eng in den Prozess eingebundene Firmenleitung den Wunsch geäußert, (einheimisches) Holz als primäres Baumaterial einzusetzen. Das Material steht für die Nähe des Unternehmens zur Natur, darüber hinaus ist es auch der Kundschaft – den Bauern – aus ihrem täglichen Umfeld vertraut. Statt einer reinen Holzkonstruktion kam eine Mischbauweise zur Anwendung: Die zeitgenössische Verarbeitung des traditionellen Materials symbolisiert auch die Firmenwerte zwischen regionaler Tradition und internationaler Entwicklung.
Ausschlaggebend für die Bauweise waren aber ökonomische Gründe. Der Bebauungsplan sah eine maximale Gebäudehöhe von 10,50 m vor. Um die Deckenhöhe möglichst gering zu halten, entschied man sich auf Anraten des hinzugezogenen Holzbauingenieurs Pirmin Jung für eine Holz-Beton-Verbunddecke in Brettstapeltechnik. Jung, ein ehemaliger Mitarbeiter von Julius Natterer, der wiederum die Brettstapeltechnik entwickelte und viele Jahre das Institut für Holzkonstruktionen (Ibois) an der Eidgenössisch Technischen Hochschule Lausanne leitete, ist ein engagierter Befürworter der Verbundtechnik. Die Vorteile liegen für ihn in der Nutzung der positiven Eigenschaften aller Materialien: Durch die Kombination von Holz und Beton kann eine erhöhte Tragfähigkeit und Steifigkeit bei niedrigen Konstruktionshöhen erreicht und die bei Holzbauten auftretenden Schwingungen im Niederfrequenzbereich vermieden werden. In diesem Fall bedeutete dies die Möglichkeit, trotz der geringen Gebäudehöhe Raumhöhen von 3 m im EG und von 2,75 m in den oberen Geschossen realisieren zu können.
Während das UG und die beiden Erschließungskerne betoniert sind, wurden die drei Geschosse des 35 m langen und 16 m breiten Baukörpers aus einem Stahlskelett und Holz-Beton-Verbunddecken konstruiert. Auch die Entscheidung für ein Tragsystem aus Stahl hatte wirtschaftliche Gründe: Die erwünschte offene Bürolandschaft war damit wesentlich einfacher umzusetzen als mit Holz oder Stahlbeton. Das primäre Tragsystem wird daher von Stahlträgern (HEB 240 und HEB 220) gebildet, die auf Stahlstützen lagern und – wie das gesamte Tragwerk – für einen Brandwiderstand von 30 Minuten konzipiert sind, was der Feuerschutzklasse F30 entspricht. Die Holzelemente sind dabei auf Abbrand »berechnet«, während Stahlstützen und -träger ausbetoniert bzw. bekleidet sind.
Die Holzschicht der Verbunddecke besteht aus 160 mm starken Brettstapelelementen aus 42 mm dicken, stehend miteinander verdübelten Brettlamellen aus Tannenholz. Sie funktionieren als Einfeldträger und überspannen das Gebäude mit Längen von 4,50 m bis 6,60 m in Querrichtung. Der Leerraum zwischen den Elementen fungiert als Akustikkasten: Hinter der Lattenverkleidung an der Deckenuntersicht wurde eine Mineralfaserdämmung und ein Akustikvlies zur Schallabsorption montiert. Über den Elementen liegt ein 120 mm dicker, schwach bewehrter Überbeton. Zur Aufnahme der Druckkräfte ist er an der Deckenoberseite angeordnet, das Holz liegt in der Zugzone. Daneben verleiht er die für eine angenehme Raumakustik nötige Masse und wirkt als Scheibe aussteifend auf die Konstruktion. ›
› Bei der Fassade handelt es sich um eine 240 mm dicke Pfosten-Riegel-Konstruktion aus Holzelementen mit naturbelassener, hinterlüfteter Douglasienschalung und geschosshoher Dreifach-Isolierverglasung mit Fensterrahmen aus Aluminium. Sie ist sowohl formal als auch konstruktiv vom Tragwerk getrennt.
Ablauf
Durch die Mischbauweise konnte die Bauzeit auf 12,5 Monate verkürzt werden. Nachdem das UG und die beiden Treppenhäuser in Ortbeton ausgeführt waren, wurden die vorgefertigten Brettstapelelemente innerhalb von zwei Wochen unter einem Schutzdach auf der Baustelle aufgerichtet. Anschließend wurden die Aussparungen für die Akustikkästen mit Schaltafeln besetzt, die Bewehrung verlegt und der Beton ohne Zwischenlage direkt auf das Holz gegossen. Als schubfeste Verbindung dienen dabei in das Holz eingefräste Querkerven. Um zu verhindern, dass das Holz dem Beton zu viel Feuchtigkeit entzieht, wurden die Deckenelemente kurz vor dem Überbetonieren mit Wasser abgespritzt – ein Verfahren, das die Ingenieure aufgrund ihrer Erfahrung in der Praxis einsetzen und das die kontinuierliche Weiterentwicklung der Technik demonstriert. Ein weiteres Beispiel für das Zusammenwirken von industrieller Fertigung und Handwerk bietet die Deckenuntersicht: In die Unterseite der Brettstapelelemente wurden bereits in der Vorfertigung Rillen gefräst. Um einen einheitlichen Eindruck zu erzielen, montierte der Zimmermann auf der Baustelle in Präzisionsarbeit korrespondierend dazu Holzlatten unter die Akustikkästen – mit einer Gesamtlänge von über 18 km in der Abwicklung. Das Ergebnis ist verblüffend: In der perspektivischen Verlängerung wirkt die Decke wie eine homogene Fläche.
Auch ökologisch
Neben dem Tragwerk setzten sich die Planer auch verstärkt mit der Haustechnik auseinander, das Ziel war eine Zertifizierung gemäß dem Schweizer Minergie-Standard. Heizung und Kühlung funktionieren über acht Erdsonden, die jeweils 160 m tief in den Erdboden reichen. Mittels Quelllüftung wird die temperierte Luft dem Gebäude zugeführt und zentral über Lüftungsflügel im Atrium abgezogen, bevor sie in einer Anlage auf dem Dach wieder aufbereitet wird. Im Sommer wird der Bau über Nacht gekühlt: Die schmalen Fensterelemente der beiden Obergeschosse öffnen sich automatisch um 12 cm, die Thermik transportiert die kühle Luft durch das Gebäude nach oben zu den ebenfalls geöffneten Abzugsklappen. Bei Wind oder Niederschlag reagieren Sensoren, die Öffnungen schließen automatisch. Geheizt wird über Wärmerückgewinnung.
Auch die Beschattung funktioniert vollautomatisch – ein Umstand, an den sich die Nutzer des Gebäudes erst gewöhnen mussten. Nachdem die Technik im ersten Betriebsjahr vollautomatisch lief, wurde nun für die Klimatisierung die Möglichkeit eines »manuellen Finetunings« geschaffen.
Holz präsent
Die Gestaltung der Innenräume ist von den Maßnahmen für Brandschutz und Akustik geprägt, ohne dass dies den Benutzern bewusst würde. So schieben sich Brüstung und die obligatorische Brandschürze des Lichthofs als plastische Objekte in die Geschosse. Alle Oberflächen sind weich ge- halten; ein Nadelfilzteppich bedeckt den Boden, Jutegewebe die Wände. Auch wenn es sich nicht um eine reine Holzkonstruktion handelt, ist das Material präsent: sichtbar in der Fassade und der Deckenuntersicht, erlebbar in der behaglichen Atmosphäre und dem leichten Duft nach Holz. Die Akustik scheint kein Problem darzustellen, der »Klang« im Inneren ist satt, es sind keine Schwingungen spürbar – trotz der Großraumbürostruktur mit insgesamt 60 Arbeitsplätzen und der akustischen Verbindung zwischen den Geschossen. Das Raumkonzept spiegelt die flache Hierarchie des Unter-nehmens wider, die Geschäftsleitung arbeitet gemeinsam mit den Mitarbeitern im gleichen Raum. Lediglich die Sitzungszimmer sind abgetrennt – es gibt vier auf jeder Etage und alle tragen Namen besonders erfolgreicher Zuchttiere.
Das Gebäude ist nun seit zwei Jahren in Betrieb, geschätzt von Mitarbeitern und Kundschaft. Durch das schlüssige Zusammenspiel von Konstruktion, Raumkonzept und Materialisierung ist ein subtiles Werk von »Corporate Architecture« in einem eher beliebigen städtebaulichen Umfeld entstanden. Auch die Mischbauweise hat sich – konstruktiv betrachtet – als ökonomische Konstruktion bewährt. Unbestritten ist allein der hohe Planungsaufwand, der sich gemäß Pirmin Jung in Mehrkosten von 5 % im Vergleich beispielsweise zu einer herkömmlichen Stahlbetonkonstruktion niederschlägt. Ein Aufwand, der durch das Ergebnis mehr als gerechtfertigt erscheint. •
  • Bauherr: Swissgenetics, Zollikofen Architekten: Lüscher Egli AG, Langenthal Mitarbeiter: Christoph Rüegg, Jürg Röthlisberger, Markus Lüscher, Fritz Egli Tragwerksplanung: Berger + Wenger Bauingenieure AG, Zollikofen Holzbauplanung: Pirmin Jung, Ingenieur für Holzbau GmbH, Rain Metallbauplanung: Fuhrimann Metallbauplanung, Wangen a. A. Haustechnik: Enerconom, AG, Bern Bauphysik, Akustik: MBJ Bauphysik + Akustik AG, Kirchberg BGF: 1 842 m2 BRI: 11 594 m3 Baukosten: 4,3 Mio. Euro Bauzeit: November 2006 bis Oktober 2007
  • Beteiligte Firmen: Holzbau: Boss Holzbau AG, Thun, www.bossholzbau.ch Lamellenstoren/Sonnenschutz: Griesser AG, Bern, www. griesser.ch Aufzüge: Schindler Aufzüge AG, Bern, www.bossholzbau.ch Büromöbel: Denz AG, Thun, www.bossholzbau.ch