Balkonkonstruktion aus Stahl und Holz nachhaltig verbunden

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Mit einem siebengeschossigen Holzhaus in Berlin-Schöneberg entstand ein nachhaltiges Wohngebäude im urbanen Kontext. Dabei trifft eine Balkonkonstruktion aus Stahl auf massiven Holzbau. Sicher befestigt und thermisch getrennt werden konnte die frei auskragende Balkonkonstruktion mit einem tragenden Wärmedämmelement, das gleichzeitig auch Schallentkopplung bewirkt.

Anforderung:

Wärme- und trittschalldämmender Anschluss der Balkon-Stahlkonstruktion an Massivholzhaus

Lösung:

Tragendes Dämmelement als Sonderanfertigung trennt thermisch und entkoppelt mit einem Elastomerlager

Bauen mit Beton ist beliebt. Der Baustoff ist flexibel, langlebig, stabil, verbraucht allerdings riesige Mengen an CO2. Immer mehr Bauherren setzen daher auf die ökonomischen und ökologischen Vorzüge von Holz.

Scharabi Architekten sind Spezialisten für das Bauen mit dem natürlichen Rohstoff und haben mit dem Holzhaus Linse im Berliner Stadtteil Schöneberg ein nachhaltiges Wohngebäude im urbanen Kontext geschaffen. Bei dem Massivholzgebäude trifft eine frei auskragende Balkonkonstruktion aus Stahl auf massiven Holzbau. Die komplexe Herausforderung der thermischen Trennung und trittschalldämmenden Entkopplung konnten die Planer nur über eine eigens entworfene Stahlbau-Sandwichkonstruktion mit Schöck Isokorb T Typ S lösen.

Konzept und Konstruktion

Der Bauherr, die Baugemeinschaft Holzhaus SL GbR, realisiert das ökologische KfW Effizienzhaus 40+ in Hybridbauweise mit 18 Wohneinheiten einschließlich einer Clusterwohnung, einem Jugendtreff und mehreren Gemeinschaftsräumen. Entworfen wurde das 7-geschossige Wohnhaus als Holzbau mit einem Wandaufbau aus Brettsperrholzelementen und einem vorgesetzten Riegelwerk zur Ausbildung der Dämmebene. In Richtung Straße ist die Fassade mit Faserzementplatten bekleidet, die zum Hof aus Gründen der Haltbarkeit mit unbehandeltem Lärchenholz. Die Geschossdecken bestehen aus Hohlkörper-Holzelementen. Lediglich das Keller- und Erdgeschoss sowie der Erschließungskern, inklusive Treppenläufe und die Brandwände wurden in Stahlbeton umgesetzt.

Die Konstruktion der in sogenannter Hybridbauweise ausgeführten oberen Etagen setzt sich zusammen aus tragenden Holzmassiv-Fassaden sowie einem Verbund aus Holzstützen und Stahlträgern. Auf diese Weise werden Deckenspannweiten von bis zu 6 m und somit nahezu stützenfreie Grundrisse ermöglicht.

„Unsere Entscheidung für die Bauweise mit Holz vor über 15 Jahren war eine bewusste und trägt neben dem architektonischen Mehrwert, den Holz bietet, vor allem auch unserer sozialen Verantwortung als Bauschaffende Rechnung. Um nachhaltig zu bauen, bedarf es Bauten, die langlebig, ästhetisch hochwertig und wiederverwertbar sind. Das alles lässt sich mit dem nachwachsenden Baustoff Holz realisieren“, sagt Daniela Galárraga von Scharabi Architekten in Berlin.

Auskragende Balkonkonstruktion

Ein entscheidendes Element für die energieeffiziente, nachhaltige Bauweise des Holzhauses Linse ist der Schöck Isokorb. Das tragende Wärmedämmelement ist Teil der Statik und trennt auskragende Bauteile wie Balkone thermisch voneinander. Beim Holzhaus Linse wurde an jede Wohnung mindestens ein Balkon mit einer Auskragung von rund 1,20 m bis 1,50 m angeschlossen. Diese wurden auf der Straßenseite zum Teil mit verglaster Einhausung als geschützter Freiraum, zur Hofseite ohne Einhausung ausgebildet.

Aus statischer Sicht war es dabei erforderlich, die diagonalen Zugverankerungen an die Außenwand beziehungsweise den Balkonträger an der Holzdecke zu befestigen. Da Holz allerdings auch ein guter Schallüberträger ist, musste gleichzeitig eine Lösung zur thermischen als auch zur akustischen Trennung gefunden werden, um die Anforderungen an den Wärme- und Schallschutz zu erfüllen.

Sonderlösung für den Holzbau

Die Planer vom Tragwerksplanungsbüro ifb, Berlin, setzten hierbei auf Schöck Isokorb T Typ S. „Im Stahlbetonbau ist Schöck Isokorb bei der thermischen Trennung und damit zur Minimierung der Wärmebrücken für uns immer die erste Wahl. Den Isokorb für die Holzbauweise allerdings gibt es noch nicht“, erklärt Bauingenieur Michael Kühl, Partner im Büro ifb, die konstruktive Herausforderung.

Der Vorteil des Isokorb T Typ S liegt dabei in seiner Flexibilität: Als einziges Wärmedämmelement benötigt nicht zwingend einen innenliegenden Stahlbetonanschluss. „Der Einsatz des Isokorb T Typ S in der Hybridbauweise war eine komplett neue Erfahrung für uns, aber die einzige Möglichkeit, die auskragenden Bauteile thermisch zu trennen“, sagt Michael Kühl. Das Wärmedämmelement besteht aus einem Modul für die Zugkraft, einem Modul für die Druck- und Querkraft sowie Dämmzwischenstücken und lässt sich durch seinen modularen Aufbau auf alle Profilgrößen und Anforderungen an die Tragfähigkeit anpassen.

Trittschall im Holzbau mit Balkonkonstruktion inimieren

Für die trittschalldämmende Entkopplung entwarfen die Planer eine dreiteilige Stahlbau-Sandwichkonstruktion bestehend aus Stahlteilen (Knagge) und dazwischen gelegten Elastomerlagern. Die Anschlussplatte liegt dabei auf der Holzdecke auf. Das tragende Wärmedämmelement Isokorb verbindet die Balkonkonstruktion und ein liegendes Stahl-U-Profil, das mit Elastomerlagern vertikal und horizontal elastisch zwischen den Lagerplatten eingebettet ist. Damit wird die direkte Verbindung Stahl auf Stahl beziehungsweise Stahl an Holz vermieden und die Anforderungen an den Schallschutz können eingehalten werden.

Zukunftsweisendes Bauen

Beim Holzhaus Linse trifft Stahl auf Holz, eine ausgeklügelte Massivholzbauweise auf einen Stahlbetonkern – die hybride Bauweise kombiniert die positiven Eigenschaften der eingesetzten Baustoffe im Sinne zukunftsweisenden Bauens. Mit dem Anschluss der auskragenden Stahlbalkone an eine Konstruktion aus Holz leistet Schöck Isokorb T Typ S einen entscheidenden Beitrag zum ressourcenschonenden und nachhaltigen Wohnkonzept.

Projekt: Mehrfamilienhaus Linse
Standort: Gotenstraße 44, 10829 Berlin-Schöneberg

Bauherrschaft: Baugemeinschaft Holzhaus SL GbR
Architektur: Scharabi Architekten PartG mbB, Berlin
www.scharabi.de
Tragwerksplanung: ifb Frohloff, Staffa, Kühl, Ecker Beratende Ingenieure PartG mbB, Berlin
www.ifb-berlin.de
Bauunternehmen: Max Holzbau, Breydin OT Trampe
Bauzeit: 08|2020 bis 09|2022

Bauingenieur Michael Kühl, Partner im Büro ifb: „Statisch war es bei der Konstruktion notwendig, je zwei Isokorb Elemente übereinander anzuordnen, um einen biegesteifen Anschluss zu erhalten. Der Isokorb übernimmt in dieser Konstruktion nicht nur die Funktion der thermischen Trennung, sondern überträgt auch die Schnittkräfte der angeschlossenen Stahlträger.“