14.06.2018 | Ausgabe 06/2018

Hochhaus in Holzhybridbauweise - Das erste seiner Art

Das ehemalige Industrieareal Suurstoffi in der Gemeinde Risch im Schweizer Kanton Zug wurde in ein neues Quartier umgewandelt. Einen prägenden Anteil des Konzeptes bildet das erste Hochhaus in moderner Holzhybridbauweise im deutschsprachigen Raum. Mit seiner maximalen Höhe von 36 Metern setzt das „Suurstoffi 22“, das von zwei sich überschneidenden Baukörpern gebildet wird, zugleich das Standardmaß für das gesamte Quartier. Die Erschließung erfolgt über zwei zentrale Kerne aus Stahlbeton, die die Treppenhäuser und Aufzüge beherbergen und zugleich die Gesamtkonstruktion horizontal aussteifen. Eine Fortentwicklung bisheriger Bauabläufe stellte der parallele Aufbau der Stockwerke mit den Erschließungskernen dar, die häufig voneinander separiert vollzogen werden, da Holz- und Betonbau nicht aus einer Hand erfolgen. Der Vorteil, neben dem Zeitgewinn, war die Vermeidung von allzu großen Maßungenauigkeiten beim Stahlbetonbau, die den millimetergenauen Holzbau hätten beeinträchtigen können.

Quelle: Markus Bertschi

BIM, Lean Construction und CAD basierte Entwurfsplanung

Die beiden Erschließungskerne gliedern zugleich das auf einem Stahlbetonsockelgeschoss fußende Bürohaus. Der rückwärtige sechsgeschossige Gebäudeteil mit einer Höhe von 25,5 Metern verfügt zudem über einen Innenhof aus Holzrahmenbau wänden, der Tageslicht in die tiefen Räume bringt. Gemäß der sportlichen Terminplanvorgaben setzte man auf einen integralen Planungsansatz, in dem Teilsegmente mittels BIM (Bauwerksdatenmodellierung) umgesetzt wurden. Durch die Verknüpfung mit der holzbaulichen Arbeitsvorbereitung und Vorfertigung gelang es im Sinne der „Lean Construction“, die Produktions- und Montageabläufe zu parallelisieren und aufeinander abzustimmen. Des Weiteren hat man die Entwurfsplanung über CAD dreidimensional abgebildet und dann die einzelnen Bauteile direkt aus dem Modell per CNC zugeschnitten, abgebunden und hergestellt. Der eigentliche Aufbau konnte derart vorbereitet mit einem hohen Vorfertigungsgrad und einer zeitnah getakteten just-in-time-Montage erfolgen. Dadurch gelang es die Bauzeit – der Aufbau eines Stockwerks dauerte gerade mal zehn Tage – gegenüber konventionellen Bauweisen um etwa vier Monate zu verkürzen.

Deckenelemente mit integrierter Gebäudetechnik

Der hybride Baucharakter des Suurstoffi 22 wird insbesondere von dem eigens entwickelten Holz-Beton-Verbund-Deckensystem geprägt. Dabei hat man die Deckenelemente, deren Unterzüge ringförmig in das HBV-System integriert sind, mit dem Maximal maß von (H)0,42 m x (B) 2,84 m x (L) 8,44 m bei einem Gewicht von 8 Tonnen nahezu vollständig im Werk vorproduziert. Teil der Vorfertigung war auch die 12 Zentimeter dünne Betonschicht, die auf die Balkendecke aufgebracht wurde. In die mehrschichtig aufgebauten Deckenelemente hat man auch die komplette Gebäudesystemtechnik integriert. Eingebettet in die Deckenkonstruktion befinden sich in systemlogischer Abfolge die Einheiten der Heizungs-, Kühlungs-,Lüftungs- und Sprinkler leitungen. Ferner dient der über ein Induktionsverfahren thermischaktivierte Betonteil nicht nur der effizienten Regulation des Raumklimas, sondern bringt zudem die erforderliche Masse (ca. 220 kg/m²) hinsichtlich Schallschutz in den Bodenaufbau und bildet obendrein den gemäß Brandschutzvorgabe wichtigen Brandabschnitt aus.

Sichtoffenes Holztragwerk

Die fertig vorproduzierten HBV-Deckenelemente wurden in das hölzerne Traggerippe des Büroturms eingehängt. Sie lagern auf den Holzunterzügen- und stützen, zusätzlich verschraubt mit Vollgewindeschrauben. Im Bereich der betonierten Erschließungskerne hat man die statisch als Scheibe ausgeführten Decken in dafür vorgesehene Aussparungen gelegt und dann mit Anschlusseisen an den Kernen befestigt. Der eigentliche Holzskelettbau besteht aus Vollholzstützen aus Nadelholz mit tragenden Unterzügen aus „Bau Buche“. Sie transportieren die Materialität des Suurstoffi 22, die nicht hinter Fremdbekleidungen versteckt wird. Dabei zeigt sich der Holzbau gleichauf mehrere Weisen. Die vertikalen BSH-Stützen aus Fichten- bzw. Tannenholz in der Fassadenebene im Gebäudeinneren sind ebensosicht offen geblieben wie die innere umlaufende Tragwerksebene mit den Stützen und Unterzügenaus Bau Buche, die zugleich den Übergang zur Erschließungsebene markieren.

Quelle: Markus Bertschi
Quelle: Markus Bertschi
Quelle: Markus Bertschi

Fassadenbekleidung mit Aluminium-Verbundplatten

Dem natürlichen Habitus der Innenräume hat man an der Außenseite bewusst einen konträren zurückhaltenden Entwurf gegenübergestellt. Die hinterlüftete Fassadenbekleidung besteht aus 4 Millimeter dünnen Aluminiumverbundplatten, welche auf einer nicht brennbaren Unterkonstruktion montiert wurden. Die großformatigen Verbundplatten bestehen aus zwei Aluminiumdeckblechen mit einem mineralischen Kern, wodurch die Platten nichtbrennbar sind und den hohen Anforderungen des Brandschutzes Rechnung tragen. Zudem gilt das recht leichte Verbundmaterial (7,6 kg/m²) als stabil und witterungsbeständig, weist eine lange Lebensdauer auf und ist zu 100 Prozent recycelbar. Ebenso wie die HBV-Decken wurden auch die mit 28 Zentimeter dicken Mineralwollbahnen gedämmten Holztafelbau-Außenwandelemente inklusive der Fenster im Werk komplett vorgefertigt. Dabei hat man das KVH-Ständerwerk innen- wie außenseitig mit doppelten Gipsfaserplatten (18 mm + 15mm) brandschutz sicher K 60-RF1 bekleidet. Einzig die Holzbekleidung im Innenraum mit 16 Millimeter dicken Dreischichtplatten aus Fichtenholz wurde aus Gründen etwaiger Verschmutzungen und Beschädigungen erst auf der Baustelle montiert.

Revision der VKF entscheidend

Seit der Revision der Brandschutzvorschriften VKF (Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen) von 2015 ist ein solches Hochhaus in Holz mit linear tragenden Bauteilen unter Einsatz einer Sprinkleranlage in der Schweiz möglich, wobei das Konzept und die Qualitätssicherung von einem zertifizierten Fachplanungsbüro/Planer erstellt werden muss. Zentraler Bestandteil dieses Brandschutzkonzeptes sind die beiden Erschließungskerne aus Stahlbeton,die in REI 90-RF1 erstellt wurden und diedie Fluchtwege bereithalten. Zudem statteteman die Treppenhäuser und Aufzüge mit einer Rauchschutzdruckanlage aus. Das Löschanlagenkonzept mit der Sprinkleranlage als Vollschutz ermöglichte die sicht offene Ausführungtragender Holzbauteile ohne Verkapselung gemäß K 60-RF1. Der Feuerwiderstand von Tragwerk und Geschossdecken erreicht mit Nachweis über Abbrand 60 Minuten. Komplettiert werden die umfänglichen Maßnahmen von einer Brandmeldeanlage als Teil überwachung,die eine sofortige Alarmierung gewährleistet.


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