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Anforderung:
Exklusives Wohnen mitten im Wald und mit der Natur
Lösung:
Sichtbetonbau auf V-Stützen mit neuer Fassadenbefestigung: thermisch trennender, hoch belastbarer Glasfaserverbund
Das zweigeschossige Gebäude der Villa Neo wirkt sehr klar und aufgeräumt und stellt einen Kontrast zu seiner naturbelassenen Umgebung dar. Das L-förmige Erdgeschoss begrenzt das Grundstück zum Hang und bietet gleichzeitig einen geschützten Innenraum für den Terrassenbereich. Zur Straßenseite verschneiden sich markant drei Sichtbetonkuben. Diese sind komplett verschlossen und geben keinen Blick ins Innere frei. Zur Terrassenseite hingegen bieten große Glaselemente im Innenraum ein helles und freundliches Licht und ermöglichen den Bezug zur Natur und Umgebung. Das länglich auskragende, zirka 400 t schwere Obergeschoss wird von drei skulpturalen V-Stützen getragen. Darunter liegt ein Sockel aus Naturstein, unter dem sich die Tiefgarage befindet. Der Baukörper wird von großen Stahllamellen umspannt und verbindet so, zusammen mit dem Luftraum in der Mitte des Hauses, die verschiedenen Ebenen.
Ohne Wärmebrücken: Ortbeton und Glasfaserverbund
Um den zirka 400 t schweren Betonkörper auf drei V-Stützen zu stellen, musste eine Spezialfirma die V-Stützen jeweils in den Tragwerkskörper einschweißen und innen mit Volleisen stabilisieren. Die Stützen tragen die ganze Last des Betonkörpers und die Volleisen vermeiden Schwankungen. Um die skulpturale Wirkung des Gebäudes, das wie aus einem Guss wirkt, zu schaffen, wurden die Wände in Ortbeton ausgeführt. Deshalb ist die Statik des Gebäudes so ausgelegt, dass sich an der Fassade keine Dehnfugen befinden. Auch die Fassadenbefestigung mit dem Schöck Isolink aus Glasfaserverbundwerkstoff wurde direkt auf der Baustelle verarbeitet. Um die Betonoptik markant erscheinen zu lassen, entschieden sich die Architekten für eine sägeraue Brettschalung.
Vorgehensweise auf der Baustelle
„Auf die Decke der Tiefgarage, die das eigentliche Fundament bildet, haben wir zuerst die Innenwand geschalt und betoniert“, erläutert Nico Sell von der ausführenden BIBO Stahlbetonbau GmbH aus Hamburg. Daraufhin folgte das Deckenelement, das teilweise auskragt und von V-Stützen getragen wird. „In das Deckenelement selbst haben wir nur in den Randbereichen die Isolink Anker in den noch feuchten Beton eingesetzt, damit später die Vorsatzschale kraftschlüssig verbunden ist“, so Sell weiter zur Wärmebrücken-minimierten Bauweise.
In den aufgehenden Wänden, die dann betoniert wurden, haben die Fachleute die Anker in den ausgehärteten Beton eingebracht. Dafür wurden Löcher in die Tragschale der Sandwichwandkonstruktion gebohrt. Nico Sell erklärt: „Das war schon sehr aufwendig, da die Vorsatzschale mit 10 cm außergewöhnlich stark war. Dementsprechend haben wir auch die Verteilung der Stäbe angepasst. Hier waren es fünf bis sechs Stück Schöck Isolink pro Quadratmeter. Danach haben wir einen Verbundmörtel in die Löcher gespritzt und die Isolink Stäbe eingesteckt.“
In der Regel ist der Kleber nach 24 Stunden ausgehärtet. Danach konnte die 16 cm dicke Wärmedämmung angebracht und bewehrt werden. Das Ganze wurde dann geschalt und mit selbstverdichtendem Beton vergossen. Dieser hat den Vorteil, dass er in die kleinste Ritze hineinläuft und so auch die raue Brettschichtschalung gut wiedergibt.
Wärmebrücken von kerngedämmten Betonfassaden minimieren
Für die statische Verbindung von außen nach innen, also zwischen Vorsatzschale und Tragschale durch Wärmedämmung, sorgt der Isolink, eine Fassadenbefestigung aus Glasfaserverbundwerkstoff. Glasfasermaterial ist sehr zugfest, damit hoch belastbar und kann im Vergleich zu Stahl nicht korrodieren. Der Glasfaserverbundwerkstoff Schöck Combar weist zudem eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit als Stahl auf; das sorgt für eine zuverlässige thermische Trennung in kerngedämmten Betonfassaden und reduziert Wärmebrücken somit auf ein Minimum.
Sicher und zügig
Zu jedem Projekt wird durch die Berater von Schöck eine prüffähige Statik auf Grundlage der vorhandenen Zulassung erstellt. Daraus ist ersichtlich, welche Belastungen auf die Isolink Verbundanker, die Wärmebrücken vermeiden, einwirken. Die Bemessung hatte bei diesem Projekt je Isolink eine Einwirkung aus Normalkraft von 7,4 kN/Anker ergeben. Beim Pull-Out-Test auf der Baustelle wurde ein Auszugswert von über 15 kN/Anker erreicht – schon im frischen, zwei Tage alten Beton, normalerweise wird der Wert erst nach 28 Tagen genommen. Damit wurde der erforderliche Auszugswert weit überschritten. Mit zunehmendem Betonalter steigt die Festigkeit des Betons dann noch weiter an und somit auch der Auszugswert. Der hier durchgeführte Pull-Out-Test gab der ausführenden Firma die Sicherheit, dass der Einbau gut funktioniert hat.
Die bis zu 2,90 m hohen Wände betonierten die Fachleute von der BIBO GmbH, indem sie PVC-Rohre in die Schalung montierten. Dann wurde eine 1 m hohe Lage Beton eingeschüttet, die die Fallhöhe des selbstverdichtenden Betons reduzierte. „Unser Anspruch war es, großflächig zu arbeiten, um so wenig Teilschritte wie möglich zu haben. Das größte Stück, welches wir in einem Zug betoniert haben, war 30 m² groß“, sagt Nico Sell.
Projekt: Neubau Villa im Wald
Architekturbüro: Querkopf Architekten, Hamburg
www.querkopf-architekten.de
Bauunternehmung: BIBO Stahlbetonbau GmbH, Hamburg
Fionn Mögel, Architekt und Gründer von Querkopf Architekten: „Durch die Nähe zum Wald ist natürlich Feuchtigkeit und Vermoosung der Fassade ein wichtiges Thema. Wir wollten ein Objekt entwickeln, das mit diesem natürlichen Prozess umgehen kann und würdevoll altert. Eine weiße, geputzte Oberfläche wäre viel zu anfällig und arbeitsintensiv, daher war für uns Beton die einzige Alternative.“
Sicherheits-Belastungstest
Pull-Out-Test: Vor Ort wurde an einem Probestück mittels Prüfgerät versucht, den Isolink aus der Wand wieder heraus zu ziehen. Das Ergebnis – der erforderliche Auszugswert wurde weit überschritten – gab der ausführenden Firma die Sicherheit, dass der Einbau gut funktioniert hat.
