Sechs, sieben, acht und neun – Mehrgeschossig Bauen mit Holz

WER BIETET MEHR?

Ehrgeizige Pilotprojekte oder tatsächlich ein Verweis in die Zukunft? In den letzten beiden Jahren wurden in einigen europäischen Ländern – Schweiz, Deutschland, Schweden, Großbritannien – immer höhere Holzbauten realisiert. Dabei stellt sich die Frage, inwiefern das mehrgeschossige Bauen mit Holz wirtschaftlich rentabel ist. Denn die Hürden liegen neben baurechtlichen Beschränkungen wie Brand- und Schallschutzauflagen vor allem auch in der Ausführungs- qualität und schlichtweg daran, dass es zu wenige »Hochhaus«-erfahrene Holzbauer gibt.

Kritik: Ludger Dederich Fotos: Berndt Borchardt, Ludger Dederich, Ole Jais, Will Pryce, u. a.

Die technologische Entwicklung der letzten 25 Jahre führte zu Holzbau-weisen, die die Anforderungen an mehrgeschossige Bauten erfüllen – und dies wiederum dazu, dass in Deutschland durch die Novellierung der Musterbauordnung (MBO) 2002 und die Einführung der Muster-Holzbaurichtlinie (M-HFHHolzR) im Jahr 2004 fünfgeschossige Holzbauten zulässig sind. Leider wurde die MBO 2002 bislang nicht in allen Bundesländern deckungsgleich übernommen. In anderen europäischen Ländern sind bereits mehr Geschosse aus Holz erlaubt: In Österreich darf bei REI90-Qualität (entspricht F90) sechsgeschossig mit Holz gebaut werden. In der Schweiz sind ebenso viele Geschosse möglich. Und während beispielsweise in Finnland nur viergeschossige Holzbauten errichtet werden können, sind in Schweden und Großbritannien keine Einschränkungen formuliert. Dort gilt nur als Voraussetzung, dass die brandschutztechnischen Anforderungen erfüllt sein müssen.
Villa Kunterbunt vertikal?
Das Idyll des roten Schwedenhauses ist das Resultat rigider Bauvorschriften, denn lange Zeit war in Schweden die Holzbauweise nur für maximal Zweigeschosser zulässig. 1994 kam es schließlich zur Gesetzesnovelle. Im Anschluss wurden erste mehrgeschossige Holzbauten realisiert, so etwa das Projekt »Wälludden« im schwedischen Växjö mit einem fünf- und zwei viergeschossigen Wohnungsbauten in Holzbauweise der Architekten Mattson Wik, Stockholm. Doch stimmte dieses erste Projekt die Beteiligten technisch wie ökonomisch unzufrieden. 2005 wurden neue Pläne angegangen: Unterstützt durch eine »nationale Holzbaustrategie« der Reichsregierung entschied man in Växjö, Stadtentwicklung unter Berücksichtigung des Holzbaus zu betreiben [1]. Das bislang prominenteste Ergebnis der Ambi-tion, in zehn Jahren 5 000 Wohneinheiten in Holzbauweise zu errichten, sind die vier achtgeschossigen Wohnbauten des Projektes »Limnologen« (s. Abb. 1 und 2; Arkitektbolaget, Växjö).
Dort sind die oberen Etagen auf ein Sockelgeschoss aus Stahlbeton aufgesetzt. Dieses ist (wie auch bei den unten genannten Projekten in London und Berlin) wegen der Windlasten erforderlich, da ohne Keller gebaut werden musste. Bei der Ausführung der aufgehenden Bauteile kombinierte man Massivholzkonstruktionen – für Außenwände, tragende Innenwände sowie den Fahrstuhlschacht – mit zweischaligen Wänden in Holzrahmenbauweise, jeweils für Wohnungstrenn- bzw. Treppenhauswände. Für die Deckenkonstruktion wurde eine Rippendecke mit T-Profilen aus Brettschichtholz unter einer Brettsperrholzplatte entwickelt (s. Abb. 3 und 4). Nach unten schließt der Deckenaufbau mit einer schalltechnisch entkoppelten abgehängten Decke ab.
Die vertikalen und aussteifenden Gebäudeteile wurden in R90-Qualität ausgeführt, die Geschossdecken genügen R60. Zudem sind die Gebäude zur Kompensation der hölzernen Fassadenbekleidung und der Balkonanlage vor den südlichen Fassaden mit einer Sprinkleranlage ausgestattet. Doch die Ambitionen reichen mittlerweile weiter: Nach »Limnologen« wird in Växjö zur Zeit das Projekt »Portvakten« als achtgeschossiger Wohnungsbau im Passivhausstandard realisiert.
Eine wissenschaftliche Begleitung der Projekte machte aber bereits deutlich, dass aufgrund der in Schweden herrschenden Dominanz der Generalübernehmer Zweifel an der optimalen Ausführung berechtigt sind. In einem ersten Bericht wurde u. a. festgestellt, dass zu Baubeginn nicht genügend Konstruktionsvollholz mit der maximal zulässigen Holzfeuchte zur Verfügung stand, mit dem Bau dennoch begonnen wurde. Letztlich wird die Ausführungsqualität im Detail für den Erfolg der schwedischen Holzbaustrategie entscheidend sein.
Überhaupt sollte genau hingeschaut werden, wenn man von den schwedischen Projekten lernen möchte: Konzeptionell zeichnet den Holzbau »Made in Sweden« ein hohes Maß an Kreativität aus. Bezogen auf die realisierte Qualität kann der skandinavische Holzbau mit den mitteleuropäischen Standards allerdings nicht mithalten – was nicht verwundert, nehmen schwedische Experten doch nur in Ausnahmefällen am Diskurs zur Entwicklung des Holzbaus in Europa teil.
»Tower of London« – aus Holz
Seitdem in Großbritannien die CO2-Reduktion auch im Bauwesen eine Rolle spielt, kommt im Mutterland des Stahlbaus dem Baustoff Holz verstärkt Bedeutung zu. Daher war es Bauherren wie Planern in ihrer Pressearbeit zu dem Projekt »Murray Grove« wichtig, darauf hinzuweisen, dass damit nicht nur das weltweit höchste Holzhaus realisiert würde, sondern auch 181 t Kohlenstoff gebunden und zudem gegenüber der Umsetzung in Stahlbeton weitere 125 t Kohlenstoffausstoß vermieden würden.
Auf einem Eckgrundstück im Londoner Stadtteil Hackney erheben sich auf einem 17,5 x 17,5 m großen Sockelgeschoss aus Stahlbeton acht Geschosse in Holzbauweise (s. Abb. 5). Das in London als »Stadthaus« bezeichnete Gebäude (Waugh Thistleton Architects, London) mit seinen somit neun Etagen erreicht eine Höhe von 29,75 m. Das konstruktive Prinzip basiert auf Elementen aus Brettsperrholz, die die vertikalen Lasten abtragen und gleichzeitig das Gebäude aussteifen. Außerdem sind sie vor allem nach dem Stapelprinzip »Wand-Decke-Wand-…« einfach zu montieren. Während die Anschlüsse der Elemente untereinander als Stufenfalze ausgebildet sind, stoßen die Wände oben und unten stumpf gegen die Deckenelemente, ›
› verbunden über einfache Winkelbeschläge (s. Abb. 6). Die Höhe der Wandelemente entspricht mit 2,75 m der lichten Rohbauhöhe zwischen den Geschossdecken. Die Montage des Rohbaus konnte innerhalb von neun Wochen abgeschlossen werden. Die rechteckigen Treppenräume bzw. Aufzugsschächte, realisiert in zweischaliger Brettsperrholzbauweise, stehen schallschutztechnisch entkoppelt in der kleinteiligen Tragstruktur des Gebäudes. Zur Bekleidung der belüfteten Fassadenkonstruktion wurden Faserzementplatten in unterschiedlichen Grautönen gewählt.
Da sich Großbritannien mit mancher europäischen Entwicklung schwer tut, gelten dort noch die traditionellen normativen Parameter. Nach britischem Baurecht müssen die Bauteile einer bestimmten Feuerwiderstandsklasse zugeordnet werden können, ohne dass diese Zuordnung an Anforderungen hinsichtlich einer Baustoffklasse gekoppelt ist. So waren die Treppenhauswände in F120 auszuführen, was einen zusätzlichen Brandschutzanstrich erforderlich machte, während die lastabtragenden Bauteile F90 und die restlichen F60 entsprechen mussten. Diese Vorgaben wurden nicht zuletzt durch die doppelte Beplankung der Treppenhaus- und anderen Wände mit Gipsbauplatten erfüllt. Die Geschossdecken erhielten abgehängte Decken in Leichtbauweise, in der wie in Växjö die technischen Installationen geführt sind. Den Anforderungen hinsichtlich Brand- und Schallschutz genügt der übliche Aufbau mit Trittschalldämmung und Zementestrich.
Mutig ist, dass den Rohbau dieses »Leuchtturms« Zimmerer aus Deutschland gerichtet haben, die anschließenden Konstruktionen aber nachfolgenden, im Holzbau unerfahrenen Gewerken überlassen wurden – eine »Ungewohnheit«, die sich später rächen könnte.
Sieben für den Lückenschluss
Mit der Novellierung der Berliner Bauordnung 2006 und der damit verbundenen Anlehnung an die MBO 2002 hatte sich die deutsche Hauptstadt dem innerstädtischen Bauen in Holz geöffnet. Die Neufassung setzt die Brandschutzklasse »hochfeuerhemmende Konstruktionen« für die Gebäude-klasse 4 um. Doch ein Vorhaben in Berlins Esmarchstraße 3 (Architekten Kaden + Klingbeil, Berlin), das dem erklärten Willen der Bauherren folgend in Holzbauweise errichtet werden sollte, passte trotz der gesetzlichen Lockerung nicht in diesen Rahmen: Der oberste Fußboden liegt 19,42 m über OK Gelände. Und damit zwei Geschosse über dem, was mit der M-HFHHolzR seit 2004 möglich ist. Dennoch gelang das Vorhaben, das 2007 als erster siebengeschossiger Holzbau Deutschlands durch die Medien ging [2] (s. Abb. 7). Die beiden Zustimmungen im Einzelfall zu erwirken – Befreiung von § 27 Abs. 1 der Berliner Bauordnung (statt tragender, feuerbeständiger Wandbauteile hier hochfeuerhemmend entsprechend der Kapselung K60) und von § 31 Abs. 1 (anstelle feuerbeständiger Deckenkonstruktionen Genehmigung einer mindestens hochfeuerhemmenden Konstruktion, gegebenenfalls in F90-BA) – war für die am Bau Beteiligten in erster Linie eine Frage der Kommunikation.
Die Geschosse sind bis auf zwei vertikale, für haustechnische Installationen genutzte Betonschächte komplett in Holz errichtet. Die Konstruktion ist denkbar einfach: Die Außenwände wurden in Holzskelettbauweise errichtet, die Gefache sind, wenn nicht als Fenster, dann mit Massivholzelementen geschlossen. Die Brettstapeldecken sind als zweiachsig gespannte Holz-Beton-Verbundkonstruktionen realisiert. Gerade diese Ausführung der Geschossdecken in Verbindung mit der Anordnung der Auflager ermöglichte in den Wohnungen größtmögliche Variabilität, da es bei einer Deckenspannweite von ca. 6,20 m keiner tragenden Innenwände bedarf.
Derartige Projekte sind notwendig, um die hierzulande de jure fixierten Möglichkeiten für den Holzbau zu dem zu machen, was sie sein sollen: Standard. Allerdings fordert die Disziplin »Mehrgeschossiger Holzbau« ein verändertes Miteinander von Planern und Bauherren, Aufsichtführenden und Ausführenden. Dazu zählt, die Projekte und ihre Details von Anfang an gemeinsam zu entwickeln – »Husch-husch« funktioniert ebenso wenig wie der Versuch, sich als Beteiligter aus der Verantwortung stehlen zu wollen.
Und bei den Nachbarn?
Die Novellierung der Wiener Bauordnung im Jahr 2000 war ein wichtiger Impuls für die Akzeptanz mehrgeschossigen Holzbaus im deutschsprachigen Raum. Unabhängig von der Materialität schreibt sie vor, ab welcher Geschossanzahl welche Teile der Außenwände feuerhemmend, hochfeuerhemmend oder schwer entflammbar sein müssen.
Zuletzt wurde in Österreich mit dem bewusst visionär gehaltenen Forschungsvorhaben »8+« die Planung und Realisierung von Holzbauten mit acht und mehr Geschossen untersucht [3]. Lässt man sich darauf ein, der optimistischen Einschätzung des beteiligten Forscherteams zu folgen, so sind Gebäude mit 20 Geschossen in Holzbauweise zukünftig technisch wie ökonomisch vertretbar und machbar. Offen bleibt, ob das Machbare wirklich beherrschbar ist.
Am konsequentesten aber hat man bislang in der Schweiz die Voraussetzungen für den mehrgeschossigen Holzbau gestaltet. Zusammen mit Wissenschaftlern und der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen formulierte die schweizerische Holzwirtschaft in einem 2000 initiierten Vorhaben nicht nur Rahmenbedingungen, sondern entwickelte auch gemeinsam einen Bauteilkatalog bis hin zu Fassadendetails. So ist es in der Schweiz, anders als in anderen europäischen Ländern mit ähnlichen Ambitionen, schon seit 2005 möglich, sechsgeschossige Holzhäuser vollständig mit ebenso hohen Fassadenbekleidungen aus Holz zu realisieren (s. Abb. 8; Scheitlin Syfrig Architekten, Luzern). Bei einem Tragwerk aus mineralischen Baustoffen können dort sogar achtgeschossige Holzfassaden ausgeführt werden.
Individuelle »Cocktails«
Es sind nicht allein die bekannten emotionalen Gründe, die für mehrgeschossige Holzbauten sprechen. Das Bauen mit Holz wird als Ausdruck für nachhaltiges Bauen sicher erst zukünftig eine größere Rolle bei der Entscheidungsfindung spielen und beispielsweise auch Investoren durch Gebäudezertifizierungen rationale Gründe liefern. Derzeit werden Antworten auf die Frage, warum gerade Holz als Konstruktionsmaterial gewählt wurde, noch als individuelle »Cocktails« dargereicht. Aber übereinstimmend findet sich bei allen bereits der Hinweis darauf, dass das Objekt aufgrund der kurzen Bauzeit schnell bezogen und genutzt werden konnte.
Was den »hochgeschossigen« Holzbau angeht, sollten in Deutschland die Anstrengungen zunächst darauf ausgerichtet werden, die MBO 2002 flächendeckend zur Grundlage der Bauordnungen zu machen und die M-HFHHolzR um die Verwendbarkeit von massiven Holzbauelementen und Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen zu erweitern. Erst wenn genügend Akteure – Planer wie Handwerker, Lehrende wie Zuständige in den Bauaufsichtbehörden – über die Kompetenz verfügen, die für die mehrgeschossige Holzbauweise in der Gebäudeklasse 4 notwendig ist, kann darüber gesprochen werden, wie diese darüber hinaus, also in Gebäudeklasse 5, zum Standard werden kann und sich für alle wirtschaftlich darstellt. In der Zwischenzeit sind höhere Holzhäuser zwar weiterhin, doch nur mit Zustimmungen im Einzelfall möglich. In Berlin beispielsweise ist der nächste, siebengeschossige »Lückenfüller« bereits in Planung … •
Literaturhinweise und weitere Informationen: [1] siehe: www.vallebroar.se [2] siehe z. B. db 6/2008, Technik aktuell, »Sieben aus Holz«, S. 82 ff [3] siehe: www.vallebroar.se Wohnbauten: »8+ Möglichkeiten eines vielgeschossigen Holzbaus im urbanen Raum mit Zielrichtung auf acht oder mehr Geschosse«