Projektart:
Anfrage:
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Objekt:
Stahlfachwerkhaus
Typ:
Wohnhaus
Ort:
Volketswil [Satellit]
Staat:
Schweiz
Architekt:
Materialien:
Stahlfachwerk, Lehmsteine
Publiziert:
metallbau 10/2023
Seiten:
45 - 47
Inhalt:
Sanierte Doppelhaushälfte, Volketswil
Demontierbarer Stahlfachwerkbau
Nahe Zürich wandelten Rudaz Architekten eine existierende Doppelhaushälfte zu einem nachhaltigen Wohnhaus um, dessen Tragkonstruktion aus einem lediglich verschraubten Stahlfachwerk besteht.
Volketswil ist eine rd. 18.000 Einwohner zählende Gemeinde im Zürcher Oberland, etwa auf einem Wegdrittel nach St. Gallen. Die Ortschaft kann noch zum umfangreichen Speckgürtel der eidgenössischen Metropole gezählt werden.
Hier 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.
Hier 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.
Dachstuhl
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 3 cm 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 Hersteller Viessmann in der Planung, die jedoch derzeit in der Schweiz noch nicht zugelassen ist.
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 3 cm 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 Hersteller Viessmann in der Planung, die jedoch derzeit in der Schweiz noch nicht zugelassen ist.
Lehmfassade
Die nur 10 cm starke Fassade besteht aus so genannten Lehmsteinen, die das Format 80 x 15 x 10 cm 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 4 cm 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.
Die nur 10 cm starke Fassade besteht aus so genannten Lehmsteinen, die das Format 80 x 15 x 10 cm 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 4 cm 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.
Geschossdecken
Analog zu der Dachkonstruktion wurden die Geschossdecken ausgeführt. Wie auch die stählernen Dachsparren wurden die Stahlträger (IPE 140) in einem Achsabstand von 80 cm 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 cm breiten und 40 cm tiefen Lehmtafeln wurden erst längs der Profile in das jeweils offene Gefach gehoben und dann um 90° 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.
Analog zu der Dachkonstruktion wurden die Geschossdecken ausgeführt. Wie auch die stählernen Dachsparren wurden die Stahlträger (IPE 140) in einem Achsabstand von 80 cm 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 cm breiten und 40 cm tiefen Lehmtafeln wurden erst längs der Profile in das jeweils offene Gefach gehoben und dann um 90° 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.
Zeitablauf
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.
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, das derzeit in der Schweiz viel mediale Aufmerksamkeit erhält, 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
Ziel des Gebäudes, das derzeit in der Schweiz viel mediale Aufmerksamkeit erhält, 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