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Mit Holz gebaut

In Isny im Allgäu entstand ein mehrgeschossiges Wohnhaus in Holzrahmenbauweise. Bei dem im Passivhausstandard errichteten Gebäude konnte ein von der Landesbauordnung abweichendes Brandschutzkonzept realisiert werden.

Mit Holz gebaut
Alle Wohnungen im Isny entsprechen den Anforderungen der Zielgruppe 50 plus und sind rollstuhlgerecht nach DIN 18024/18025 ausgestattet.

Als im Allgäustädtchen Isny ein Bauplatz angeboten wurde, groß genug für den Bau eines Mehrfamilienhauses, sah der Junior- Chef von Jarde-Holzbau seine Chance und entschloss sich zum Kauf. Bereits bei der ersten Ortsbesichtigung entwickelte er mit Architekt Erwin Keck aus Ochsenhausen die Vision einer Wohnanlage im Passivhausstandard für die Altersgruppe 50 plus.

Insgesamt acht Wohneinheiten, zwei pro Etage, sind in dem viergeschossigen Mehrfamilienhaus mit einer Grundfläche von rund 270 m² untergebracht. Treppenhaus und Aufzugsschacht wurden in Massivbauweise ausgeführt. Der Betonkern wurde in die Holzrahmenkonstruktion der Wohnanlage eingebunden. Dabei wurden die aussteifenden Deckenscheiben an das massive Treppenhaus angehängt. Durch trapezförmige Grundrisse, die an einer Mittelachse angeordnet sind, profitieren die etwa 125 m² großen Wohnungen von einer exklusiven Süd-West- bzw. Süd-Ost-Lage, die für lichtdurchflutete Räume sorgt. Alle Wohnungen entsprechen den Anforderungen der Zielgruppe 50 plus und sind barrierefrei sowie rollstuhlgerecht nach DIN 18024/18025.

Holzrahmenbauweise
Bei dem Gebäude konnte ein von der Landesbauordnung abweichendes Brandschutzkonzept realisiert werden.

Grundlage der Planung ist ein modernes Energiekonzept, bei dem Sonnenenergie für Warmwasser und Heizung eingesetzt wird. Insgesamt erreicht die Konstruktion Dämmwerte von U = 0,135 W/m²K bei der Außenwand, U = 0,1 W/m²K im Dachbereich, U = 0,75 W/m²K bei den Fenstern sowie U = 0,12 W/m²K im Bereich der Decke zur Tiefgarage. Der Jahresheizwärmebedarf liegt nach PHPP bei 12 kWh/m².

Das Brandschutzkonzept ist eine individuelle Lösung

Mit Abmessungen von ca. 21 m × 12 m und Wohnungsgrößen von etwa 125 m² sowie einer Gebäudehöhe von rund 12,20 m entspricht die Anlage der Gebäudeklasse 4 der Landesbauordnung für Baden-Württemberg (LBO). Diese Gebäudeklasse umfasst Gebäude, die eine Fußbodenhöhe des obersten Geschosses mit Aufenthaltsräumen von bis zu 13 m und Nutzungseinheiten von bis zu 400 m² aufweisen. Es sind in dieser Gebäudeklasse Holztragkonstruktionen zulässig, sofern ausschließlich nichtbrennbar Dämmstoffe verwendet werden und tragende, aussteifende und raumabschließende Bauteile hochfeuerhemmend ausgeführt werden. Dabei muss die Bandschutzbekleidung eine Kapselung von 60 Minuten aufweisen und entsprechend K260 nach DIN EN 13501-2 klassifiziert sein. „Gebäude der Gebäudeklasse 4 sind im Holzbau immer eine besondere Herausforderung und nicht mit herkömmlichen Mitteln zu realisieren“, konstatiert Matthias Jarde.

„Allerdings“, ergänzt Dipl.-Ing. (FH) Felix Schrader von der IngPunkt Ingenieurgesellschaft für das Bauwesen aus Augsburg, die das Brandschutzkonzept erstellt hat, „ist es nach der LBO Baden-Württemberg möglich, Gebäude in Holzbauweise bis einschließlich zur Gebäudeklasse 5 alternativ als F90-BKonstruktion zu erstellen, wenn sichergestellt
ist, dass Feuer und Rauch nicht in andere Geschosse übertragen werden.“

Vorteil Gipsfaser
Speziell für das K230-Kriterium besitzt Fermacell einen Verwendbarkeitsnachweis mit einer einlagigen Bekleidung.

Für die Außen- und Innenwände kamen Systemaufbauten von Fermacell zum Einsatz, die über ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis hinsichtlich des Feuerwiderstands verfügen (P3165/1558- MPA BS). Für verschiedene technische Ausführungsprobleme wie z. B. Installationsführung, Durchdringungen oder Bauteilanschlüsse wurden in Zusammenarbeit mit Architektenberater Dipl.-Ing. Jens Morscheid sowie unter Einbeziehung der Anwendungstechnik von Fermacell und der Jarde Holzbau Sonderlösungen erarbeitet.

Um das Schutzziel der Vermeidung einer unkontrollierten Brandausbreitung und Rauchübertragung über die Geschosse zu erfüllen, waren im Brandschutzkonzept Holzmassivdecken gefordert. Sie wurden als massive Brettsperrholz-/Kreuzlagenholzelemente ohne Zwischenräume mit einem Feuerwiderstand von F90-B bei allseitig wirksamer Brandschutzbekleidung mit der Einstufung K2-30 gemäß DIN EN 13501-2 erstellt und jeweils bis zur äußersten Brandschutzbekleidung der Außenwände durchgeführt. „Das ist" ,gibt Schrader zu bedenken, „bauphysikalisch nicht so schön, war hier aber kein Problem, da auf der Außenwand ein WDVS aufgebracht wurde, so dass keine Wärmebrücken entstehen.“ Geschossdecken und die Wohnungstrennwände unterteilen das gesamte Gebäude in horizontale beziehungsweise vertikale Brandzellen. Brandwände mussten nicht vorgesehen werden, da die Gebäudeabmessungen ≤ 40 m × 40 m waren.

Die einzelnen Nutzungseinheiten bilden jede für sich eine eigene, in sich abgeschlossenen Brandzelle analog einem Brandabschnitt. Die Installationsführung erfolgte in der Weise, dass diese weder durch die Holzwände noch durch Massivholzdecken mit Brandschutzanforderungen geführt wurden. In Abstimmung mit dem HLS-Planer, dem Architekten und dem Bauherrn wurde im Brandschutzkonzept eine Bündelung der vertikalen Installationsführung in gemeinsamen Installationsschächten vorgesehen, die jeweils östlich und westlich des Treppenhauses bzw. östlich und westlich der Wohnungstrennwände angeordnet sind und in Massivbauweise (F90-A) ausgeführt wurden. Von hier aus erfolgte die horizontale Verteilung der Installationen in die einzelnen Wohnungen hinein. Die Führung einzelner Installationen zwischen den Nutzungseinheiten – entweder durch die Geschossdecken oder Wände mit brandschutztechnischen Anforderungen hindurch – konnte so vermieden werden und ist entsprechend dem Brandschutzkonzept auch nicht zulässig. „Im Holzbau“, so Schrader, „gibt es dafür bisher keine bauaufsichtlich zugelassenen Lösungen. Man kann auf Ersatzkonstruktionen zurückgreifen, die aber aufwendig in der Planung und Umsetzung und somit auch teurer als die gewählte Installationsführung sind.“

Die tragenden und aussteifenden Wände sowie die Trennwände des Gebäudes wurden mit einem Feuerwiderstand in F 90-B in Kombination mit allseitiger Brandschutzbekleidung mit der Klassifizierung K230 nach DIN 13501-2 und Dämmstoffen aus nicht brennbaren Baustoffen mit einem Schmelzpunkt von > 1.000 °C nach M-HFHHolzR ausgeführt.

Fermacell Gipsfaserplatten
Die Befestigung der Fermacell Gipsfaserplatten erfolgt auf der Unterkonstruktion aus Konstruktionsvollholz (Achsabstand der Holzrippen 62,5 cm) mit verzinkten Stahlklammern.

Für die brandschutztechnisch wirksame Bekleidung der Holzkonstruktion kamen Gipsfaserplatten zum Einsatz. Die Platten gewährleisten je nach Konstruktion Brandschutz bis zur Feuerschutzklasse F120 und sind gemäß der EN 13501 als nichtbrennbarer Baustoff der Baustoffklasse A2 klassifiziert. „Unser Vorteil war“, so Brandschutzplaner Felix Schrader, „dass Fermacell speziell für das K230-Kriterium einen Verwendbarkeitsnachweis mit einer einlagigen Bekleidung besitzt.“

Anschlüsse müssen eine ausreichende Rauchdichtigkeit sicherstellen
Um eine ausreichende Rauchdichtigkeit zu gewährleisten bzw. eine Brandausbreitung über die Anschlussfugen zu verhindern, wurden die Anforderungen der aktuell gültigen M-HFHHolzR, die Ergebnisse des Abschlussberichts des Teilprojekts „TP02 – Brandsicherheit im mehrgeschossigen Holzbau“ der TU München sowie der vorläufige Entwurf einer neuen erweiterten Fassung der M-HFHHolzR des IBMB-TU Braunschweig in die Planung einbezogen.

Entsprechend wurde bei Wand-Wand- Anschlüssen die Brandschutzbekleidungen der Bauteile mit Fugenversatz, Stufenfalz oder Nut-Feder-Verbindungen so ausgebildet, dass keine durchgängigen Fugen entstanden, damit eine Entzündung der Tragstruktur ausgeschlossen wird. Bei einlagiger Ausführung der Brandschutzbekleidung wurde der Fugenbereich durch eine zusätzliche Abdeckung und Hinterlegung geschützt, um durchgehende Fugen zu vermeiden. Fugen und Hohlräume wurden mit nichtbrennbaren Baustoffen durch Verspachtelung oder Deckleisten bzw. Mineralwolle mit einem Schmelzpunkt > 1.000 °C verschlossen.

Die Verbindung der Wand-Wand- Anschlüsse erfolgte kraftschlüssig mit Schrauben in Abständen von höchstens 500 mm. Die Schrauben hatten gemäß Vorgabe einen Schaftdurchmesser von mindestens 12 mm und wurden mehr als 70 mm tief eingeschraubt. Bei Anschlüssen von Wänden und Decken wurden die beiden Bauteile ebenfalls im Abstand von 500 mm kraftschlüssig miteinander verbunden, ebenso die Anschlüsse von Decken an vertikal durchlaufende
Wände. Dabei wurde in den vertikalen Fugen zwischen den Wand- und Deckenbauteilen ein Streifen aus Dämmstoff mit einem Schmelzpunkt > 1.000 °C komprimiert eingebaut, so dass der Fugenbereich vollständig verschlossen und die
vorgeschriebene Fugenbreite von ≤ 5 mm eingehalten wurde.

Die Anschlüsse von Wänden und Decken ohne bzw. mit nur geringer Feuerwiderstandsfähigkeit wurden so ausgeführt, dass die Brandschutzbekleidung dieser Bauteile nicht unterbrochen wurde.

Die Wände sind mit Gipsfaserplatten geplant und gebaut

Hoher Vorfertigungsgrad
Dank des hohen Vorfertigungsgrads war eine schnelle Abwicklung auf der Baustelle gewährleistet. Innerhalb von nur sechs Arbeitstagen war das gesamte Haus aufgestellt und regendicht.

Sämtliche Außenwände des Objektes wurden als Holzständerwände ausgeführt. Wegen des Passivhaus-Konzepts war besonders die Luftdichtheit der Gebäudehülle von größter Bedeutung. Raumseitig wurde daher die Außenwandkonstruktion mit einer einfachen Lage einer dampfhemmenden Platte (Fermacell Vapor 18 mm) sowie mit 1 × 15 mm Gipsfaserplatten geschlossen. Zur Dämmung wurden in der Installationsebene 80 mm Steinwolle eingebracht. „Normalerweise“, so Matthias Jarde, „setzen wir in Verbindung mit Gipsfaserplatten auf eine ökologische Holzfaserdämmung, auf die wir aber hier wegen der Brandschutzanforderungen verzichten mussten.“

Nach außen erhielt die Konstruktion eine Beplankung aus 2 × 12,5 mm Platten, die wegen der geforderten Winddichtigkeit mit einer Fassadenbahn versehen wurde und abschließend eine Bekleidung aus Faserzement- Paneelen erhielt.

Die tragenden Innenwände bestehen beidseitig aus einer doppelten Lage 2 × 12,5 mm Gipsfaserplatten mit 160 mm Steinwolle- Dämmung im Wandhohlraum. Eingesetzt wurden raumhohe Platten in Standardbreite. Sämtliche Wandelemente wurden in den Werkstätten von Jarde Holzbau vollständig vorgefertigt. Ihre Befestigung erfolgt auf der
Unterkonstruktion aus Konstruktionsvollholz (Achsabstand der Holzrippen 62,5 cm) mit verzinkten Stahlklammern. Bei der zweilagigen Beplankung wird die obere Lage direkt in der unteren Plattenlage befestigt. Wichtig war dabei, auf einen Stoßversatz der Plattenlagen untereinander von mindestens 20 cm zu achten. Die Fugen der unteren Plattenlage werden dicht gestoßen und die Fugen der oberen Plattenlage auf der Sichtseite als Klebefuge ausgeführt.

Da Gipsfaserplatten durch eine werkseitige Imprägnierung feuchtraumgeeignet sind, kamen sie auch beim Ausbau der Sanitärbereiche zum Einsatz. Darauf konnten die Fliesen problemlos im Dünnbettverfahren verlegt werden.

Fugenversatz, Stufenfalz und Nut- und Federausbildungen
Durch die hohen brandschutztechnischen Anforderungen war bei der Verarbeitung hohe Präzision gefordert. In den Anschlussbereichen wurden die Brandschutzbekleidungen der Bauteile mit Fugenversatz, Stufenfalz und Nut- und Federausbildungen so verarbeitet, dass keine durchgängigen Fugen entstanden. Damit sollte eine Entzündung der Tragstruktur ausgeschlossen werden.

Nach ihrer Fertigstellung wurden die Wandtafeln per Tieflader zur Baustelle geliefert und vor Ort montiert. Dabei wurde die Größe der einzelnen Elemente vom Gewicht bestimmt. Dank des hohen Vorfertigungsgrads war eine schnelle und reibungslose Abwicklung auf der Baustelle gewährleistet. Gut drei Wochen wurden für die Herstellung sämtlicher Wandelemente benötigt. Innerhalb von nur sechs Arbeitstagen war das gesamte Haus aufgestellt und regendicht.

Speziell im Hinblick auf die wegen des Passivhaus-Konzepts notwendige luft- und winddichte Ausführung der Außenbauteile und der entsprechenden Bauteilanschlüsse nach DIN 4108-7 begünstigte der Einsatz von alukaschierten GF-Platten die schnelle Fertigstellung des Mehrfamilienhauses. Durch die mehrlagige Spezialkaschierung wird die Wasserdampfdurchlässigkeit so weit reduziert, dass auf das Einbringen zusätzlicher dampfbremsender Schichten in der Außenwandkonstruktion verzichtet werden kann. Entsprechend können damit, wie im vorliegenden Fall geschehen, die im Holztafelbau üblichen mehrschichtigen Aufbauten von Außenwandkonstruktionen nur noch einschichtig durch eine Beplankung auf der Wandinnenseite ausgeführt werden. Ein sd- Wert von > 3 m ermöglicht den Einsatz als innere Beplankung oder Bekleidung für alle konventionellen Holzbaukonstruktionen.

Fazit: Attraktive Wohnsubstanz entsteht in sehr kurzer Zeit
Die Holzrahmenbauweise etabliert sich im Markt des mehrgeschossigen Bauens. Sie bietet kurze Bauzeiten und damit eine schnelle Nutzungsmöglichkeit in Verbindung mit hoher Nachhaltigkeit. Die Erstellung eines individuellen objektbezogenen Bandschutzkonzepts ermöglichte dabei die Abweichung von der Landesbauordnung.