Kurze Bauzeit durch Vorfertigung

Das Multifunktionshaus ist in vier Wochen Bauzeit entstanden. Abb.: Covestro

Auf der Suche nach kreativen Lösungen zur Schaffung von kostengünstigem Wohnraum wollen die Stadt Bergisch Gladbach, das Werkstoffunternehmen Covestro und der französische Fertighaushersteller Logelis gemeinsam energieeffiziente Häusertypen entwickeln. Diese sollen den Passivhausstandard erfüllen.

Bauliches und energetisches Konzept

Bei diesem Projekt ging es auch darum, möglichst wenig Ressourcen zu verbrauchen und mit Baustoffen wirtschaftlich umzugehen, dabei aber möglichst viel Wohn- und Nutzfläche zu erzielen. Der zentrale Gedanke für das bauliche Konzept war, die Dämmfunktion und die Tragfunktion in einer Konstruktionsebene zu verbinden, um bei gleichen Leistungskriterien möglichst flächensparend bauen zu können. Allen Beteiligten schwebte von Anfang an vor, den Systemansatz auf verschiedene Gebäudetypen zu übertragen. Dieser Ansatz wurde konsequent verfolgt und eröffnet so die Möglichkeit, unterschiedlichste Anforderungen zu bedienen, sowohl in eingeschossiger als auch in zweigeschossiger Bauweise.

Eine der Kernaufgaben der am Projekt beteiligten Gutachter der B+M Ingenieur- und Consultinggesellschaft bestand darin, die Einzelbauteile hinsichtlich ihrer Übereinstimmung mit geltenden europäischen und nationalen technischen Regelwerken sowie Zulassungen zu überprüfen. Obwohl die technischen Standards in Frankreich und Deutschland ähnlich sind, gab es in Detailfragen doch Unterschiede. So war es erforderlich, einige konstruktive Gegebenheiten für das geplante Musterhaus in Hinblick auf nationale geltende statische Bestimmungen umzustellen. Beispielsweise wurden andere Befestigungsmittel eingesetzt, um den nationalen Anforderungen zu genügen. Hierbei konnten gleichzeitig Detailpunkte an Anschlüssen und Befestigungen optimiert werden.

Die Wandelemente, die aus einem kombinierten Schichtaufbau mit Polyurethan-Dämmkern und Faserzementplatten für die Innen- und Außendeckschicht bestehen, erfüllen alle geforderten DIN- und EN-Normen. Abb.: Covestro

 

Brandschutz durch Verbundelemente

Bei dem Objekt in Bergisch Gladbach handelt es sich um ein frei stehendes Gebäude mit geringer Höhe sowie um ein Gebäude der Gebäudeklasse 1 nach Landesbauordnung. Folglich waren bei diesem Gebäude die Anforderungen an den baulichen Brandschutz relativ niedrig. Allerdings hatten die am Projekt Beteiligten bei der Systementwicklung bereits den Bau von Zweifamilienhäusern im Blick. In diesem Fall schreiben die Landesbauordnungen für die tragenden Gebäudeaußenwände Feuerbeständigkeit und damit die Widerstandsklasse F 90-AB vor. Gleichzeitig musste für die Außenwände auch noch ein U-Wert von 0,15 W(m² K) erreicht werden, um den Passivhausstandard zu erfüllen – bei einer möglichst flächensparenden Konstruktion.

Die hier verwendeten Bauelemente – oder besser Verbundelemente – bestehen aus einem kombinierten Schichtaufbau aus Innendeckschicht, PIR/PUR-Dämmkern und Außendeckschicht und erfüllen alle geforderten DIN- und EN-Normen. Sie können in jede Pfosten-Riegel-Konstruktion eingebaut werden. Das Oberflächenfinish wurde dabei werksseitig durch eine beidseitige Beplankung mit Faserzementplatten hergestellt, die unter anderem einen wesentlichen Beitrag zum baulichen Brandschutz liefern. Die Faserzementplatten werden der Baustoffklasse A 1 zugeordnet und sind als nicht brennbar eingestuft. Durch ihren Einsatz sind Verbundelemente entstanden, welche nicht brennbar, hitzebeständig und resistent gegen Fäulnis und Korrosion sind.

Die Verbundelemente wurden mit der statisch erforderlichen Holzständerkonstruktion kombiniert. Abb.: Covestro

 

Schlanke Wandelemente

Die daraus resultierenden Wandelemente wurden bei dem vorliegenden Bausystem mit der statisch erforderlichen Holzständerkonstruktion kombiniert, was aufgrund des Hochleistungsdämmstoffs Polyurethan zu sehr geringen Konstruktionsdicken führte. Durch die gute Dämmfähigkeit der Polyurethan-Elemente, mit einem Lambda-Wert von nur 0,025 W/mK, genügt hier schon eine Dämmstärke von 16 Zentimetern, um den Passivhausstandard zu erreichen. Die verwendete Faserzementplatte besitzt eine Schichtdicke von 1,2 Zentimetern, sodass das Wandpaneel und die Gesamtwanddicke nur 18,4 Zentimetern beträgt. Der bei diesem Projekt erreichte U-Wert der Dämmelemente beträgt 0,14 W/(m²K) und für das gesamte Verbundelement einschließlich der beiden Faserzementplatten liegt der U-Wert bei nur 0,15 W/(m²K). Die vorgefertigten Verbundelemente sind mit einer Höhe von drei Metern und einer Breite von 1,25 Metern verbaut worden. Einschließlich der Faserzementplatten beträgt das Gewicht der Bauelemente sowie Verbundelemente lediglich rund 46 Kilogramm pro Quadratmeter.

Die technischen Eigenschaften der Polyurethan-Dämmung wurden auch für die Bodenplatte und zur Isolierung der abgehängten Decke genutzt. Abb.: Covestro

 

Nachhaltige Gebäudehülle

Zur Wirtschaftlichkeit von Bauweisen und Bausystemen trägt auch eine Reduzierung der Baustoffvielfalt bei. Daher war es naheliegend, die technischen Eigenschaften der Polyurethan-Dämmung, die in den Wandelementen und im Boden eingesetzt wurde, auch in der Dachdämmung zu nutzen. Betrachtet man die umgesetzte Gesamtlösung Verbundelement, so war die Summe der Einzelteile hier entscheidend. Auf der einen Seite die PIR/PUR-Dämmelemente mit ihrem geringen Gewicht, der hohen Druckfestigkeit, dem optimalen Dämmwert und der daraus resultierenden schlanken Konstruktion. Auf der anderen Seite die Faserzementplatten mit ihrer hohen Stoßfestigkeit und Witterungsbeständigkeit sowie die einfache Pflege und farbliche Gestaltungsmöglichkeit.

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