In der aktuellen Zeit wächst der Bedarf an schnell zu errichtenden, günstigen Wohnmöglichkeiten zusehends. Zahlreiche Menschen kommen zu uns und benötigen Unterkünfte. Daher wird weniger der Ruf nach anspruchsvoller Architektur laut als der nach praktischer. Die Zahlen sprechen für sich: Gemäß dem Bundesamt für Migration und Flüchtlinge (BAMF) hat sich die Anzahl der Asylanträge in Deutschland im Jahr 2015 im Vergleich zum Vorjahr mehr als verdoppelt. Zieht man allein den Monat August 2015 heran, in dem 33.447 Erstanträge auf Asyl gestellt wurden, so zeigt sich zum August des Vorjahres eine Steigerung um 120,9 Prozent.

In den wärmeren Sommermonaten konnten Zelte noch als Notlösung dienen. Im Winter hingegen sind feste Unterkünfte zwingend erforderlich. Sofern Bauflächen hierfür gefunden werden, ist schnelles Handeln gefragt. Wohnraum, der ein Mindestmaß an Anforderungen erfüllt, lässt sich in kurzer Zeit mit Modulhäusern schaffen.

Was ist ein Modulhaus?

Das Denken an Modulhäuser ruft nach wie vor die Assoziation mit Übersee-Containern hervor. Diese sind zwar in der Tat Bestandteil für die ein- oder andere Variante eines modularen Heims. Dennoch werden – vor allem in der aktuellen Situation – zunehmend Stimmen laut, die betont Abstand fordern zu den Waren-Containern. Menschen, die eine Flucht hinter sich und den Verlust ihrer Heimat zu beklagen haben, wünschen sich neue Wurzeln anstatt einer Unterkunft, deren Bestimmungs- und Daseinszweck die Logistik und somit eine Form der Heimatlosigkeit ist.

Um die Definition eines Modulhauses als ein Zuhause zu betonen, sei hier die baukonstruktive Definition von Gerald Staib zitiert:

„Als Modul bezeichnet man zum einen das Grundmaß für ein geometrisches Ordnungssystem und zum anderen ein Element, das auf Grundlage eines Ordnungsprinzips in einem System positioniert wird, z. B. Stützen, Wandtafeln, Raumzellen.“ (Gerald Staib, Autor von „Elemente und Systeme“)

Modularität meint die Aufteilung eines Ganzen in Teile. Diese können Module, Bauelemente oder Komponenten genannt werden.

„Studentenboot Zwolle“. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

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Fassaden sind notwendige Elemente der Baukonstruktion – zum einen. Zum anderen müssen sie hohen Ansprüchen gerecht werden. Die Anforderungen an Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und zugleich Wirtschaftlichkeit beeinflussen ihre Entwicklung maßgeblich. Bei allen technologisch wertvollen Attributen sind Fassaden nicht zuletzt ein Gestaltungselement, das geeignet ist, ein Gebäude zu einer Landmarke zu machen. Ein aktuelles Beispiel von gmp Architekten zeigt, wie das geht.

Im Folgenden sollen exemplarisch die auf dem DBZ-Fachforum Fassade erläuterten Trends und Materialien der Fassadengestaltung und -entwicklung vorgestellt werden. Daran anschließend wird anhand des kürzlich fertiggestellten Bürogebäudekomplexes 3Cubes von gmp dokumentiert, welche gestalterische Leistung Fassaden erbringen können.

Förderpreisträger Deutscher Fassadenpreis 2015 | © Brillux

Themen:

• Vorgehängte, hinterlüftete Fassaden mit dem Praxisbeispiel AQUAPANEL® von Knauf
• Aluminiumfassaden und ihr Nachhaltigkeitsaspekt am Beispiel der Hersteller Novelis und Kalzip
• Intelligente Fassadensysteme ermöglichen gestalterische Flexibilität in der Architektur – Schüco (Parametric System)
• Fassadengestaltung als zentrales Entwurfselement: Bürogebäudekomplex 3Cubes von gmp

Vorgehängte hinterlüftete Fassade versus Vorhangfassade

Die mit einer Luftschicht zwischen gedämmtem Bauwerk und Wetterhaut ausgestattete vorgehängte hinterlüftete Fassade ist weit verbreitet. Neben Industrie- und Bürobauten findet sie zunehmend Verwendung an Wohnimmobilien. Nicht zu verwechseln ist eine vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) mit einer Vorhangfassade oder Vorhangwand: VHF sind hinterlüftet, Vorhangfassaden nicht. Zudem ist eine vorgehängte hinterlüftete Fassade eine Kaltfassade, die keine wärmedämmende Funktion besitzt. Die einschaligen Vorhangfassaden hingegen sind sogenannte Warmfassaden. Ihre einschalige Konstruktion muss sowohl Witterungs- als auch Wärmeschutz gewährleisten. Beispiele für Vorhangfassaden sind Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) oder Sandwichpaneele.

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Baudenkmale sind Zeugen der Geschichte. Sie prägen das Gesicht unserer Städte und ihre Dauerhaftigkeit versetzt uns in Erstaunen. Die vom Zahn der Zeit gebogenen Linien und das uralte Holzfachwerk besitzen ganz besonderen Charme. Doch sentimentale Anmutung hin oder her: Wohnen möchte kaum jemand in einem Gebäude, das energetisch so wenig auf der Höhe der Zeit ist. Fenster mit Einfachverglasung oder ungedämmte Gebäudehüllen machen Denkmale als Wohnraum inakzeptabel. Neben dem mangelnden Komfort ist ein so großer Energieverlust schlichtweg teuer.

Baudenkmal Frechen | Wikimedia Commons | © Tohma

Doch mit dem Abriss von Baudenkmalen ginge ein Stück Geschichte unwiederbringlich verloren. Um diesen Schritt zu vermeiden, engagieren sich Initiativen, die den Erhalt und die energetische Sanierung der alten Gebäude verfolgen. Zudem haben sich sowohl einige Architekten als auch Immobilienunternehmen auf den Sektor „Baudenkmal“ spezialisiert. Dass der Erhalt von Baudenkmalen von großem öffentlichen Interesse ist, belegt auch die besondere Fördermöglichkeit der KfW für ihre energetische Sanierung.

Was ist ein Baudenkmal?

Welches Gebäude als Baudenkmal gilt, ist in Gesetzestexten festgehalten. Die Denkmalschutzgesetze der Länder definieren Baudenkmale als Immobilien, an deren Erhalt ein öffentliches Interesse besteht. Dieses Interesse kann aufgrund architektonischer Merkmale gegeben sein, aber auch aus historischen, künstlerischen, wissenschaftlichen oder städtebaulichen Gründen. Wenn die zuständige Denkmalbehörde dieses Interesse feststellt, stellt sie das betreffende Baudenkmal unter Denkmalschutz. Dieser dient der dauerhaften Erhaltung des betreffenden Denkmals. (vgl. §2 Abs. 1 DSchG)

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Beton ist der meistverwendete Baustoff der Welt. Die erste Assoziation sind oftmals zweckmäßige Mehrfamilienhäuser oder Elemente des Tiefbaus. Doch Beton ist mehr als ein fantasieloser Standard-Baustoff: Designer gestalten Möbel aus ihm, Sichtbeton kleidet die Wände anspruchsvoller Wohnungen und selbst ein ganzer Stil − der Brutalismus − wäre ohne den vielseitigen Baustoff undenkbar. Beton ist ferner wortwörtlich die Grundlage spannendster Architektur – er ist standard für Fundamente.

Materialität Beton

Was ehemals ein sehr einfaches 3-Stoff-System aus Zement, Wasser und Zuschlag war, ist heute sehr komplex. Der Baustoff lässt sich durch verschiedene Zusammensetzungen an die jeweiligen Bedürfnisse anpassen. Grundsätzlich ist er heute ein 6-Stoff-System, das aus Zement, Gesteinskörnung, Wasser, Zusatzmitteln, Zusatzstoffen und Luft besteht. Durch das Variieren ihrer Verhältnisse lassen sich unterschiedliche Eigenschaften erzielen.

Welche Eigenschaften machen den Baustoff Beton aus?

• Schall- und Wärmedämmung
• Flexible Einsatzfähigkeit
• Beständigkeit und Robustheit
• Natürliches Temperieren
• Sehr hohe Haltbarkeit (S. Luftschutzbunker aus dem Zweiten Weltkrieg)
• Hohes Maß an plastischer Formbarkeit

Hamburg Medienbunker | CC © GeorgHH

Klassifizierung von Beton

Die im Juli 2014 erschienene Betonnorm DIN EN 206 – Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität legt Anforderungen für Beton fest. Diese gelten für den Einsatz in Ortbetonbauwerken, Bauwerken aus Fertigteilen und Fertigteilelementen für Gebäude und Ingenieurbauwerke. Die Betonnorm umfasst Normal- Schwer- und Leichtbeton.

Beton kann vielfältig eingesetzt werden. Gegliedert wird der Baustoff dabei nach folgenden Kriterien:

• Rohdichte
• Druckfestigkeit
• Verarbeitung
• Besondere Eigenschaften

Zur Verfügung stehen zahlreiche Betonarten. Im Folgenden sind beispielhaft einige wenige von ihnen aufgelistet:

• hochfester und ultrahochfester Beton
• säurebeständiger Beton
• Faserbeton (Stahlfaser, Glasfaser, Holzfaser)
• Leichtbeton
• selbstreinigender Beton

Besondere Betone

Um die Vielseitigkeit des Baustoffs Beton hervorzuheben, werden im folgenden einige Betonarten detaillierter vorgestellt.

Sichtbeton

Sichtbeton hat vielmehr eine ästhetische als eine konstruktive Funktion. Durch Schleifen und/oder Ölen kann der Baustoff einem Raum eine exklusive Anmutung verleihen. Er muss jedoch nicht immer glatt sein: Durch eine entsprechende Schalungsform kann den Oberflächen eine individuelle Optik verliehen werden. (s. u. Beispiel „Vorarlberg Museum“)

Faserbeton

In den Beton können verschiedene Fasern eingearbeitet werden, um spezielle mechanische Eigenschaften für besondere Anforderungen zu erhalten. Durch das Einarbeiten von Fasern verschiedener Materialität soll zudem die Zugfestigkeit des Betons verbessert werden. Durch den Zusatz von bspw. Glasfasern, Stahlfasern oder Kunststofffasern wird Rissen vorgebeugt.

Lichtbeton

Lichtdurchlässiger Beton entsteht durch das Hinzufügen von Glasfasern. Je mehr von ihnen verwendet werden, umso lichtdurchlässiger wird der Beton. Da ihr Anteil jedoch im Durchschnitt bei etwa 4 Prozent liegt, wird die Stabilität des Baustoffes nicht beeinträchtigt.

Ein beeindruckendes Beispiel ist die Lichtbetonfassade an der RWTH Aachen. Am Tage, ohne rückwärtige Beleuchtung, mutet die Fassade aus Beton von LUCEM wie Naturstein an. Bei Nacht ist eine eindrucksvolle mediale Bespielung möglich, die durch lichtleitende optische Fasern ermöglicht wird.

Lichtbeton | © LUCEM

Fassade Lichtbeton | © LUCEM

Leichtbeton

Dieser Beton hat ein Raumgewicht zwischen 800 und 2000 kg/m³. Das Beimischen von Gesteinskörnungen mit hoher Porosität ermöglicht solche Werte. Hierzu zählen sogenannte porige Leichtzuschläge wie Bims oder Blähton. Deren Luftanteil liegt bei bis zu 85 Prozent des Volumens von einem Korn. Leichtbeton hat sehr gute schall- und wärmedämmende Eigenschaften.

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Fassade Harpa in Reykjavik

Das Auflösen der Raumgrenzen macht den besonderen Reiz von Glas in der Architektur aus. Bereits bei gotischen Kirchenfenstern sieht man das Spiel zwischen Transparenz und Transluzenz, das mit unterschiedlichen Verarbeitungen und Bearbeitungen des Glases erreicht werden kann.

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Bauen mit Holz

Holzbau ist neben Mauerwerksbau aus Natursteinen oder Ziegeln die traditionelle Bauweise in vielen Kulturkreisen, u.a. auch hierzulande. Holz wird aber nicht nur für Konstruktionen, sondern auch als Fassadenmaterial für den Innenausbau und Möbel verwendet.

Die Beliebtheit von Holz begründet sich darin, dass es in vielen Regionen unproblematisch und preisgünstig erhältlich ist. Es lässt sich gut mit anderen Baustoffen (wie z.B. Stahl oder Lehm) ergänzen und ist auf Grund seiner physikalischen Eigenschaften vielseitig einsetzbar. Zudem ist es einfach zu bearbeiten und ein nachwachsender Rohstoff. Damit ist Holz für viele Einsatzzwecke gegenüber anderen Baustoffen eine preiswerte und ökologische Alternative.

Baustoff Holz und seine Eigenschaften

Die physikalischen Eigenschaften von Holz, wie Gewicht, Brandverhalten, Tragverhalten oder seine Resistenz gegenüber Schädlingen, werden im Wesentlichen durch seine Feuchtigkeit bestimmt. Die Angabe der Holzfeuchtigkeit ist deshalb bei Bauholz Pflicht.

Beim Bauen mit Holz, aber auch beim Zuschnitt des Bauschnittholzes muss beachtet werden, dass „Holz arbeitet“. Das bedeutet, dass sich sein Volumen durch Feuchtigkeitsaufnahme vergrößern (Quellen) bzw. bei Trocknung verringern (Schwinden) kann.

Anders als andere Baustoffe kann Holz sowohl Zug- als auch Druckkräfte gut aufnehmen. Das Tragverhalten ist abhängig von der Faserrichtung des Holzes und der Holzart:

• parallel zur Faser können sowohl Druck- als auch Zugkräfte am besten aufgenommen werden,
• harte Laubhölzer eignen sich besonders für Druckbeanspruchung,
• Biegebeanspruchung ist ideal für langfaserige Nadelhölzer.

Auf Grund der natürlichen Abweichungen werden die Hölzer im deutschen Baustoffhandel sortiert und nach Güte- bzw. Sortierklassen angeboten.

Holz hat gute Wärmedämmeigenschaften, da es eine relativ niedrige Wärmeleitzahl aufweist. Seine Werte erreichen aber nicht die von Dämmstoffen.

Gemeinhin bekannt ist, dass Holz ein brennbarer Baustoff (normal entflammbar) ist. Es weist aber auch ein gutes Brandverhalten auf. Dieses ist abhängig von der Form des Baustoffes: Je größer die Oberfläche bei gleichem Volumen, umso schlechter ist die Feuerwiderstandsfähigkeit. Werkstoffe mit großem Holzdurchschnitt brennen relativ langsam und gleichmäßig von außen nach innen ab. Das bedeutet, dass im Brandfall das Tragverhalten länger bestehen bleibt, als z.B. bei Stahlträgern, die sich verformen.

Bauen mit Holz

Fichte, Tanne, Lärche, Kiefer und Douglasie sind die gängigsten Holzsorten in Europa. Es wird eine Vielzahl unterschiedlicher Holzbauprodukte (Vollholz und Vollholzprodukte) und Holzwerkstoffe sowie holzhaltige Bauplatten hergestellt und vertrieben:

• Vollholz: Rundholz (meist entrindet) oder Bauschnittholz,
• Bauschnittholz: zugeschnittene Latten, Bretter, Bohlen oder Kanthölzer (Vorratskantholz) mit bestimmten Maßen und in unterschiedlichen Qualitäten,
• Vollholzprodukte: Vergütetes und veredeltes Vollholz, wie beispielsweise Konstruktionsvollholz und Brettschichtholz (BSH).; Vorteil: einige negative Eigenschaften von Holz, wie z.B. die durch den Baum begrenzten Maße, können überwunden werden,
• Holzwerkstoffe: unterschiedliche Vollholzprodukte und Späne bzw. Fasern werden mit Kunstklebstoffen oder mineralischen Bindemitteln vorwiegend zu Platten gepresst; man unterscheidet sie nach Art der Bestandteile in Sperr- und Schichthölzer, Spanhölzer und Faserhölzer oder nach Verleimungsarten.

Holzbausysteme

Die in Europa gängigsten Holzbausysteme sind:

• Blockbau: eine Massivbauweise, bei der Rundholz oder Bauschnittholz zu Wänden geschichtet wird,
• Holzrahmenbau: die heute weitverbreitetste Holzbauweise; geschossweise „gestapelte“ Holzrahmen werden meist im Werk als beplankte Elemente vorgefertigt,
• Skelettbau: sehr filigrane Bauweise, bei der die tragende Struktur auf ein Gerüst/Gerippe reduziert ist; wird in unterschiedlichen Systemen mit ein- bzw. mehrteiligen Stützen und Trägern ausgeführt,
• Fachwerkbau: eine traditionelle Holzskelettbauweise, bei der diagonale Streben ein relativ enges Raster aussteifen.

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