Nachhaltige und ansprechende Architekturprojekte mit Holz – im intelligenten Mix mit anderen Baustoffen – sind zunehmend für mehrgeschossige Wohnungs- und Verwaltungsbauten gefragt. In Sanierungsfällen punktet die Holzbauweise ebenfalls: Mit kurzen Bauzeiten und qualitativ hochwertigen Konstruktionen lässt sich ein Bestandsgebäude ökologisch, schnell und wirtschaftlich auf modernes Niveau bringen.
Ausgefeilte Konzepte für die Sanierung mit Holzbau-Elementen gibt es von den aktiven Zimmereien der ZimmerMeisterHaus-Gruppe. Das Netzwerk von bundesweit mehr als 90 Holzbau-Betrieben nutzt die ökologischen und ökonomischen Vorteile des Naturbaustoffs verstärkt im Mehrgeschosswohnbau. Ein Spezialgebiet der Experten ist das energetische Modernisieren im Altbestand.
Neues Erscheinungsbild –fit für die Zukunft
Am Beispiel der Sanierung eines Wohnhauses in Duisburg zeigt die ZimmerMeisterHaus-Manufaktur Kappler, wie sich ein Bestandsgebäude durch die vollständige Erneuerung der Außenfassade qualitativ hochwertig an die technischen Anforderungen von heute anpassen lässt. Alle wesentlichen Aspekte im Hinblick auf den gewünschten Niedrigenergie-Standard sind erfüllt: von der Instandsetzung der Gebäudehülle inklusive Dach über die technische Gebäudeausstattung bis hin zur Energiegewinnung. Mit der Fachplanung für Bauphysik, Schall- und Brandschutz wurde das Architekturbüro Probst und Wilke Architekten, Duisburg und die Planungsexperten der Pirmin Jung Deutschland GmbH betraut. Es handelte sich um zwei genau baugleiche Gebäude aus dem Baujahr 1967 mit jeweils neun Wohneinheiten, die erheblichen Sanierungsbedarf erkennen ließen.
Die Planer hatten es mit einem für die 1960er-Jahre typischen massiven Geschossbau zu tun. Das Ziegelmauerwerk mit hoher Rohdichte wies die üblichen schlechten U-Werte auf. Stahlbetondecken zeigten die entsprechenden Wärmebrücken an den Deckenrändern und eine oberste ungedämmte Geschossdecke kam hinzu. Die alten Fenster waren zwar isolierverglast, verursachten mit einem Ug-Wert von ca. 3,0 W/m²K aber erhebliche Energieverluste. Insgesamt lag der Heizwärmebedarf vor der Sanierung bei ca. 200 kWh/m²a.
Der Altbau verursachte daher hohe Betriebskosten und entsprach zudem nicht mehr den aktuellen Bedürfnissen der Bewohner.
So sahen die Gebäude vor der Modernisierung aus. (Bild: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
Nach der Sanierung: Das neue Erscheinungsbild kann sich sehen lassen. (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
Eine Bestandsaufnahme des Altbestandes brachte folgende Details zutage:
Außenwände: massives Mauerwerk, innen verputzt (U-Wert: 0,75 W/m²K)
Die Bauherren – eine Eigentümer-Genossenschaft – entschieden sich für eine vorgesetzte Fassade aus großformatigen und hochdämmenden Holzrahmenelementen. Den beiden dreigeschossigen Baukörpern wurden außerdem zusätzlich neue Balkone vorgesetzt.
Der Clou: Die vorgehängten Holzrahmenbauelemente enthielten bei der Montage bereits jegliche Haustechnik, Wärmedämmung und Leitungssysteme. Sie bestehen im Wesentlichen aus fünf Komponenten:
der Außenwand,
einer Unterkonstruktion,
der Wärmedämmung sowie
dem Hinterlüftungsraum und der Bekleidung.
Die vorgefertigten Holztafelelemente erfüllen alle energetischen Anforderungen zur Steigerung der Energieeffizienz, der Raumklima-Verbesserung und auch die strengen Auflagen des Brandschutzes.
Schnell und effizient ans Ziel
Die Sanierung bestehender Gebäude mit vorgefertigten Fassadenbauteilen aus Holz hat den Vorteil, dass alle Bearbeitungsstufen in extrem kurzer Bauzeit möglich sind. Vom dreidimensionalen Aufmaß über die gesamte Planung bis hin zur Fertigung und Montage aller Elemente vergingen bei dem Projekt nur drei Monate. Binnen dieser Zeit lässt sich ein Gebäude komplett energetisch sanieren. Ein zusätzliches Plus: Es sind keine nachträglichen Austrocknungszeiten einzuhalten und die Bewohner mussten während der Bauphase nicht ausquartiert werden.
Da die Bearbeitung in der Halle witterungsunabhängig ist, konnten die aufeinander abgestimmten Bauabläufe tagesgenau geplant und eingehalten werden. (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
„Zum Glück trat in den Bestandsgebäuden kein durchfeuchtetes Mauerwerk oder Schimmel auf. Schadstoffbelastete Materialien gab es ebenfalls nicht“, berichtet der Dipl.-Ing. Architekt und Holzbau-Experte Holger Kappler. „Somit hatten wir auch auf dieser Ebene keine zeitlichen Verzögerungen zu befürchten.“
Alles im grünen Bereich – keine feuchten Stellen im Mauerwerk. (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
Die Kosten für die Umbaumaßnahme beliefen sich gemäß Planung auf 1,03 Millionen Euro, die Finanzierung übernimmt die Genossenschaft. Das umfassende Sanierungsvorhaben wurde durch KfW-Mittel für energieeinsparende Maßnahmen gefördert. Im Rahmen des Wettbewerbs Holzbaupreis Nordrhein-Westfalen erhielt das Projekt eine Anerkennung, die auf der Messe DEUBAU im Januar 2014 verliehen wurde.
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Energetischer Vergleich des Gebäudes vor und nach der Sanierung.
Punktgenau – Energieaufwand um 80 % gesenkt
„Je höher der Grad der Vorfertigung, desto wichtiger das Aufmaß“, berichtet Holzbauunternehmer Holger Kappler. „Da wir hier so exakt planen konnten, war es möglich, die üblichen Baustellenabstimmungen zu vermeiden. Das führt zu einer deutlich höheren Akzeptanz bei Mietern und ein Mietausfall konnte komplett verhindert werden.“
Die vorgefertigten Holzbauelemente müssen exakt auf die Geometrie des bestehenden Gebäudes passen. „Das gelang uns durch genaue Messung mit Laserscanner und Tachymeter“, berichtet Holger Kappler vom Ablauf (siehe Bild unten). Geplant und gefertigt hat das Holzbauunternehmen die Elemente durch die Verknüpfung der arbeitsvorbereitenden Programme und der CNC-Fertigung in 3D-CAD/CAM.
Vermessung und Objektaufnahme durch 3D-Laserscanning zur digitalen räumlichen Erfassung. (Bildquelle: Zimmer-MeisterHaus, www.zmh.com)
Modernes Aufmaß
in Hightech-Variante
Die millimetergenauen Fugen- und Anschlussdetails der vorgefertigten Elemente sind so konzipiert, dass bei der Montage vor Ort alle geforderten bauphysikalischen Funktionen wie Wärmedämmung und Luftdichtheit gewährleistet sind. Das Zusammenfügen auf der Baustelle gelang schnell und präzise.
„Der Vorteil liegt hier insbesondere darin, dass durch das exakte Aufmaß und die genaue Vorfertigung die sonst üblichen Baustellenabstimmungen vermieden werden können“, berichtet Holzbauunternehmer Kappler. „Alles ist exakt vorbereitet, einsatzfähig und leicht einzubauen.“
Durch die präzise Vorplanung können die vorgefertigten Bauteile … (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
… schnell und effektiv angebracht werden. (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
Die Außenwände liefern nun einen U-Wert von 0,142 W/m2K, was einer Verbesserung von 80 % entspricht. Die Sanierung der Gebäudehülle und der Heizungsanlage senkt damit den Heizwärmebedarf der Wohnungen von 201 kWh/m2a auf 52 kWh/m2a. Durch die errechnete Brennstoff-Einsparung von 74 % reduziert sich die CO2-Emission um 27.899 kg/a.
Die Fertig-Holzbauelemente werden direkt übereinander gesetzt. (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
Die bestehende Heizsituation vor der energetischen Sanierung.
Durch die Sanierung konnte die Wär-meerzeugung deutlich verbessert werden.
Die guten Energiewerte und das optische Erscheinungsbild überzeugt Bauherren und Nutzer. (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
„Holz ist der Baustoff des 21. Jahrhunderts“, erläutert Holger Kappler. „Der lokal nachwachsende Rohstoff vereint nachhaltige Ökologie, herausragende technische Eigenschaften und trägt zu energieeffizienter und ästhetischer Architektur bei. Mit den guten Umweltwerten gewährleistet der Baustoff nachhaltige, kostenfreundliche und langlebige mehrgeschossige Gebäude.„
Mit dem ökologischen Baustoff Holz, dem Einsatz energiesparender Technik und dem neuen Erscheinungsbild sanierten die Experten das Wohnhaus in kurzer Zeit zum Vorzeigeobjekt. (Bildquelle: ZimmerMeisterHaus, www.zmh.com)
Zimmermeisterhaus-Manufakturen
Die ZimmerMeisterHausGruppe® ist eine Vereinigung von bundesweit rund 100 Holzbau-Manufakturen. Seit mehr als 30 Jahren stehen die ausgewählten Fachbetriebe für höchste Qualität und Top-Service im Holzbau. Die Mitglieder stärken sich gegenseitig durch intensiven Erfahrungs-Austausch und fachliche Weiterbildung und bieten ihren Kunden umfassende Fachkompetenz – immer auf dem neuesten Stand. Bereits knapp 10 Jahre befassen sich die Betriebe zudem intensiv mit der Weiterentwicklung des mehrgeschossigen Holzwohnbaus. Im Austausch mit renommierten Ingenieuren und Fachplanern wurden Baukonzepte entwickelt und optimiert.
Regional selbständig und unabhängig realisieren die ZimmerMeisterHaus-Manufakturen jährlich mehr als 2.000 Bauprojekte im Bereich Neubau und Anbau sowie Aufstockung und Objektbau. Seit der Gründung 1987 wurden mehr als 30 000 Häuser gebaut. Mehr Informationen gibt es unter www.zmh.com und www.holzbau-kappler.de
Projekt
Bauvorhaben Energetische Modernisierung zweier Mehrfamilienhäuser in D-47228 Duisburg
Bauweise Vorgehängte Holzrahmenbauelemente
Bauzeit Mai bis Oktober 2013 (Gesamtsanierung)
Planungsbeteiligte
Bauherr Gemeinnütziger Spar- und Bauverein Friemersheim eG D-47229 Duisburg
Architektur Architekturbüro Probst und Wilke D-47058 Duisburg
Holzbauplanung Pirmin Jung Deutschland GmbH D-53489 Sinzig www.priminjung.de
ist Autorin und lebt in München. Nach Festanstellungen als Redakteurin und Pressesprecherin schreibt sie freiberuflich für verschiedene Architekturmedien. Sie hat sich zudem auf Presse- und Öffentlichkeitsarbeit für Architekten und Ingenieure spezialisiert.
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