Autorenname: Juliane Bräunlich

Objektberichte

EDGE Suedkreuz Berlin

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EDGE Suedkreuz Berlin Eindrucksvolles Holzhybrid-Bauwerk ist nachhaltiges Vorzeigeprojekt Holz und Beton erweisen sich beim „EDGE Suedkreuz Berlin“ als unschlagbares Team in Sachen ökologischer Bauweise. Das von Tchoban Voss Architekten geplante Bürogebäude der Firma Vattenfall in der „Schöneberger Linse“ mit Glasfaserbetonplatten der Firma Rieder ist in vielerlei Hinsicht ein Aushängeschild für den Wandel, der sich bei den Ansprüchen an neue Gebäude vollzieht. Ein Blick hinter die concrete skin Fassade des Projektes verrät, dass eine neue Zeit für die Entwicklung von Immobilien gekommen ist. Das größte Holzhybrid-Gebäude Deutschlands zeigt, wie sich auf 32.000 m² Geschoßfläche die Bedürfnisse einer nachhaltigen Bauweise mit vielen anderen Anforderungen an ein Gebäude dieses Formats kombinieren lassen. Tchoban Voss Architekten und die visionären Projektentwickler EDGE setzten für die Fassade des imposanten Holzbaues in Berlin auf Glasfaserbetonplatten. Die leistungsfähigen, nur 13 mm dünnen Elemente von concrete skin ergänzen das durchdachte Konzept nicht nur als Designelemente. Die Anforderungen an die verbauten Produkte sind für das DGNB Platinum zertifizierte Projekt besonders hoch. Sie überzeugen sowohl durch optische Vorzüge in Bezug auf die Gestaltungsvielfalt als auch durch technische Faktoren, wie vergleichsweise geringes Gewicht, und durch die hohen Umwelt- und Gesundheitsstandards. Oberirdisch erstreckt sich das Gebäude über sieben Etagen. Dafür wurden hunderte Wandelemente (inklusive Fenstern) und über tausend Deckenelemente in Holz-Beton-Bauweise gefertigt. Wand- und Deckenmodule wurden werksseitig vorgefertigt. Diese konnten bedarfsgerecht auf die Baustelle geliefert werden, wo sie dann lediglich noch miteinander verbunden wurden. Das spart eine Menge Zeit und Lagerung von Material vor Ort. Die Verwendung von nachhaltigen Baustoffen, wie Glasfaserbetonelementen als Fassadenmaterial, ist ein zentrales Element für die lange Lebensdauer eines solchen Gebäudes. Genauso sieht die Zukunft des Hochbaus aus: Ressourcenschonend, zeitsparend und nachhaltig für Mensch und Umwelt. Beton auf Holz: Gegensatz oder the new normal? Auf den ersten Blick sieht man dem visionären Gebäude sein spannendes Innenleben nicht an. Einige ausschlaggebende Vorzüge machten Rieder in diesem speziellen Fall zum Partner. Vor allem das vergleichsweise geringe Gewicht der Fassadenplatten war von großem Vorteil: „An den Wandelementen des Holz-Hybrid-Systems kann nicht alles befestigt werden: Naturstein beispielsweise wäre viel zu schwer. Dieser würde knapp 100 Kilo pro Quadratmeter wiegen. Ein Element von Rieder ist dreimal leichter“, erläutert Architekt Sergei Tchoban. Neben den Standardformaten sind projektbezogene Größen bei Glasfaserbetonplatten ohne weiteres möglich. Zudem garantiert der Werkstoff absolute Sicherheit und Brandbeständigkeit durch seine hervorragenden thermischen Werte und ist der Brandschutzklasse A1 „nicht brennbar“ nach DIN 4102 zugeordnet. So kann auf eine Sprinkleranlage für die Fassade verzichtet werden. Die witterungsunabhängige Vormontage im Werk gewährleistet einen hohen Qualitätsstandard, einen effizienten und flexiblen Bauablauf und eine rasche Montage bauseits. Die vorgefertigten Module werden auf der Baustelle einfach eingehängt und feinjustiert. Ein Carré und ein weiterer, kleinerer Baukörper formen das städtebauliche Ensemble, dessen rhythmische Fassaden von der feinen Struktur und der zurückhaltenden Farbigkeit der Fassadenelemente bestimmt werden. „Uns überzeugen die Haptik und Oberfläche der nur 13 mm dünnen Betonplatten – und die natürlich wirkende Ausstrahlung des Produktes.“, begründet Sergei Tchoban überdies die Entscheidung. Glasfaserbeton von Rieder besteht aus der Natur entsprungenen Rohstoffen, die ein spezielles, für Beton charakteristisches Oberflächenbild erzeugen. Die nachhaltigen und witterungsbeständigen Platten mit einer hohen Lebensdauer bieten einen großen Spielraum für die Gestaltung individueller Fassaden. Für die Fassade kamen drei verschiedene Farbtöne zum Einsatz: sahara, ein leicht sandiger Farbton, nimmt optisch Bezug zu dem Holz, das im Inneren die Räume dominiert. Die Pylone gliedern die Fassade vertikal. Sie wurden mit dem Farbton terracotta akzentuiert, ihre Laibungen in silvergrey optisch abgesetzt. Um das perfekte Zusammenspiel der einzelnen Bauteile zu garantieren, hat der Hersteller in Zusammenarbeit mit den Architekten ein 2,50 m hohes Mockup der Fassade errichten lassen. Hier konnten Details und Fügungen noch einmal geprüft werden. Höchster Umweltstandard Die concrete skin Elemente sind ein wichtiger Baustein für das DGNB-Platin Zertifikat des Vorzeigeprojektes in Berlin. Der Baustoff Holz und die Betonelemente der Fassade ergänzen sich nicht nur aus architektonischer Sicht, sondern verfolgen auch die gleichen Ziele in Sachen ökologischer Bauweise und Reduktion des CO2-Ausstoßes. Rieder setzt höchste Umwelt- und Gesundheitsstandards konsequent um. Alle Produkte sind seit jeher frei von kristallinem Siliciumdioxid. „Rieder geht mit sehr viel Energie und ökologischem Bewusstsein an die Produktion heran. Das ist auch für die Projektentwickler äußerst wichtig, denn EDGE möchte natürlich, dass das Gebäude ein Vorbild in Sachen Umweltfreundlichkeit, ökologischer Bauweise und ökologischer Materialien ist.“, unterstreicht Sergei Tchoban dieses Engagement für eine bessere Architektur. Neben vielen anderen Maßnahmen liegt der Fokus für Rieder vor allem auf der Ökologisierung der Produkte und des Betriebes. „Unser zentrales Ziel ist es bis 2025 CO2-neutral zu wirtschaften. „Ab 2030 wollen wir eine positive CO2 Bilanz erreichen. Dafür wird derzeit unter anderem an der Entwicklung eines zementreduzierten und in weiterer Folge zementfreien Betons gearbeitet“, erklärt Wolfgang Rieder. Im ersten Schritt wurden 50 % Prozent substituiert, dadurch konnten 30 % CO2 eingespart werden. Rieder ist somit der erste Fassadenhersteller der einen CO2 reduzierten Glasfaserbeton produziert. Zurück

Positionen

Mehr Leichtbau wagen – mit Betonbauteilen

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Mehr Leichtbau wagen – mit Betonbauteilen Leichtbau mit vorgefertigten Betonbauteilen bietet enorme Potenziale zur Dekarbonisierung und benötigt nicht nur weitere anwendungsorientierte Impulse aus der Forschung, sondern auf der Basis bereits bestehender Regelwerke und innovativer, praxisgerechter Lösungen endlich die echte Transformation in der Baupraxis. Bessere Ressourceneffizienz und CO2-Reduktion: Leichtbaukonstruktionen mit vorgefertigten Betonbauteilen verwenden deutlich weniger Material als herkömmliche, in der Regel auf der Baustelle geschalten Konstruktionen, was den Ressourcenverbrauch erheblich reduziert. Durch die Reduktion der benötigten Betonmenge wird weniger Zement gebraucht, was zu geringeren CO2-Emissionen und Energieverbrauch führt. Endlich schneller bauen und Nachhaltigkeit ganzheitlich denken: Gerade im Bereich der Infrastruktur, zum Beispiel bei Brücken, aber auch im Wohnungsbau, müssen Vorfertigungslösungen die Regel werden, nicht die Ausnahme bleiben. So wie es viele andere europäische Länder, wie die Niederlande oder Dänemark, längst praktizieren. In-situ-Konstruktionen können dort nur in Ausnahmefällen verfolgt werden, gesellschaftliche Kosten wie lange Verkehrsstaus oder sozialer Sprengstoff durch mangelnden Wohnungsbau, sind als hohe Nachhaltigkeitsziele in die Planung und Umsetzung zu integrieren. Regelwerke nutzen und propagieren: Seit der Richtlinie „Nichtmetallische Bewehrung“ des DAfStb kann Leichtbau mit alternativen Bewehrungen und deutlich geringeren Querschnitten bereits heute sicher und gesetzeskonform umgesetzt werden. Dies muss stärker kommuniziert und selbstverständlich zur Grundlage von Ausschreibungen werden. Langlebigkeit neu definieren: Mit der Begrenzung der Lebensdauer auf 50 Jahre sind die Potenziale des Leichtbaus mit Betonbauteilen nicht ausgeschöpft. Neue Konstruktionen können 100 und mehr Jahre genutzt werden und bieten bei intelligenter Planung Umnutzung und vielfältige Weiterverwendung – Long-Use und Re-Use statt Recycling. Solche Optionen sollen Grundlage von Planungen und Ausschreibungen werden. Vorgefertigte Betonbauteile in moderner Leichtbauweise verbinden die einzigartige Langlebigkeit von Gebäuden und Infrastruktur mit einem stark reduzierten Fußabdruck und ermöglichen ökonomisch, ökologisch und sozial nachhaltige Lösungen – für die Menschen, für die sie gebaut sind. Dies ist eine gemeinsame Position der Herausgeber des Branchenmagazins punktum.betonbauteile. Zurück

Objektberichte

Dammschule Heilbronn

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Dammschule Heilbronn Nachhaltige Freiraumobjekte aus dem 3D-Betondrucker Projekt: Dammschule, Heilbronn Bauherr: Grünflächenamt Heilbronn Bauunternehmen: Benignus GmbH Garten-, Landschafts- und Sportplatzbau, Backnang Betonfertigteilhersteller: Röser GmbH, Laupheim Bauzeit Außenanlage: Bauabschnitt 1: 3 Monate, Bauabschnitt 2: 3 Monate   Erstmals in Deutschland kamen bei der Freiraumgestaltung Sitzelemente aus dem 3D-Betondrucker zum Einsatz. Durch diese Technologie konnte mehr als zwei Drittel der Menge des benötigten Betons je Einzelsegment eingespart und eine Materialersparnis von knapp 70 % erzielt werden.Bei der Schulhofsanierung der Dammschule in Heilbronn, ein Ensemble aus Grund- und Realschule, stand der Erhalt des Baumbestands mit Verbesserung der Baumstandorte und die Schaffung eines barrierefreien Zugangs im Fokus. Beide Schulhöfe waren mit einer Fläche von insgesamt 4.200 m² deutlich geneigt. Damit verbundene Geländesprünge sollten als Mauern oder Sitzriegel integriert werden. Wie in allen öffentlichen Räumen mussten die Freiraumelemente sowie Sitzmöbel besondere Anforderungen im Hinblick auf Robustheit und Dauerhaftigkeit erfüllen. Sie sollten wartungsarm und einfach ersetzbar beziehungsweise reproduzierbar sein. Projekt „Bumerang“ Der Entwurf des Landschaftsarchitekturbüro Pfrommer + Roeder erhielt den Zuschlag des Aufraggebers, dem Grünflächenamt Heilbronn. Er sah vor, Sitzelemente und Mauern zum Abfangen von Geländesprüngen gestalterisch zusammenzufassen und diese in freien Formen wie Bumerange durchs Gelände „schwingen“ zu lassen. Neben den gestalterischen waren auch wirtschaftliche Aspekte zu beachten, um die individuellen Freiformelemente mit möglichst geringem Aufwand und Kosten realisieren zu können. Es wurden verschiedene Materialvarianten untersucht, die jedoch alle eine individuelle Fertigung oder Schalung mit hohem finanziellem Aufwand oder mit Einschränkungen in der gestalterischen Ausführung erforderten. Mit den herkömmlichen Methoden aus gegossenen Betonblöcken oder größeren Stahlkörpern stieß man schnell an die Grenzen der flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten. Dies hatte zur Folge, dass man sich auf eine Reduzierung der Bauteilvarianten aus wirtschaftlicher Sicht hätte festlegen müssen. Dadurch drohte die Gestaltungsidee verloren zu gehen. 3D-Betondruck Inspiriert durch eine TV-Reportage über erste Versuche, 3D-Betondruck im Hausbau einzusetzen, wurde das Grünflächenamt auf die Röser GmbH in Laupheim aufmerksam. Das Unternehmen hat sich als erstes deutsches Fertigteilwerk auf die Produktion von 3D-gedruckten Betonbauteile spezialisiert und erhielt letztlich den Auftrag für die Erstellung der Sitzmöbel. Die 3D-Betondrucktechnologie eröffnete die Möglichkeit, Betonelemente ohne Schalung und mit optimiertem Materialaufwand individuell zu fertigen. Dabei waren neben der Betontechnologie und Statik vor allem auch gestalterische Aspekte wie Haptik und Oberflächenstruktur sowie die Befestigung der Sitzauflagen von Bedeutung. Ebenfalls musste das Thema Transport und Handling auf der Baustelle berücksichtigt werden. Die insgesamt 11 Bänke wurden je in 2 bis 5 Einzelsegmente unterteilt, welche anschließend monolithisch mit Hilfe eines 3-D-Betondruckers erstellt wurden. Die insgesamt 36 im Durchschnitt 4 m langen Bauteile wurden auf 5 Fertigungstage aufgeteilt und mit einer Gesamtdruckzeit von 25 Stunden herstellt. Eine wichtige Rolle spielte die Oberflächenstruktur der Fertigteile. Die typische horizontale Struktur, erzeugt durch die Druckbahnen, sollte möglichst gleichmäßig und keinesfalls grob oder „wurstig“ wirken. Somit wurde der Gedanke, den Fertigungsprozess der Sitzmauern sichtbar zu machen und das Material „pur“, das heißt ohne Farbbeschichtung zu zeigen, Teil des gestalterischen Konzepts. Um die als Hohlkörper gedruckten Fertigteile zu Sitzmauern mit Aufenthaltsqualität zu machen, sollten sie oberseitig mit sogenannten Sitzauflagen geschlossen werden können. Die für klassische Sitzbänke oft verwendeten Holzauflagen waren für einen Schulhof zu wenig durabel. Deshalb entschied man sich für Deckplatten aus recyceltem Kunststoff, die mittels Unterkonstruktion auf die Seitenwände der Fertigteile aufgeschraubt wurden. Gleichzeitig erhielten die Sitzmauern einen besonderen Farbaspekt, der die Schulhöfe optisch belebt. Beim Projekt musste aufgrund der Bauteilgrößen von 8 bis 13 m auch ein Transport- und Segmentierungskonzept erarbeitet werden, welches die Anlieferung der großformatiger Sonderbauteile ermöglicht. Hierbei sollten aufgrund der Architektur besonders die Rundungen und geschwungenen Bereiche der Bänke erhalten bleiben. Das Unternehmen Benignus Garten- und Landschaftsbau aus Backnang war für Realisierung und Umsetzung des Umbaus der Außenanlagen und die mangelfreie Ausführung des Versetzens und Einbindens der Betonbauteile verantwortlich. Alle Sitzelemente wurden anhand eines CAD Modelles geplant und konnten problemlos an die Planungsbeteiligten übergeben werden, was eine reibungslose Zusammenarbeit ermöglichte. Freiraumplanung: individuell, nachhaltig und wirtschaftlich Dank des 3D-Druckkonzeptes konnte mehr als 2/3 der Menge an benötigtem Beton je Einzelsegment eingespart werden. Die einzigartige und individuelle Formgebung jeder Sitzbank und jedes Bauteiles konnte durch die Fertigung mit dem 3D-Betondrucker ohne Mehrkosten je Segment hergestellt werden. Dazu konnte zusätzlich eine Materialersparnis von knapp 70 % ermöglicht werden. Die Aufgeschlossenheit des Auftraggebers, den 3D-Druck-Beton einzusetzen, hat es möglich gemacht, dass die schwingenden „Bumerange“ als Freiraumobjekte in den örtlichen Gegebenheiten des Projekts geplant und umgesetzt werden konnten. Sie zeigen, wie eine nachhaltige, wirtschaftliche Realisierung von gestalterisch anspruchsvollen Freiraumkonzepten mit Betonbauteilen im 3D-Druckverfahren möglich ist. Zurück

Positionen

Digitalisierung und Vorfertigung

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Unsere Postion erschienen in Ausgabe 1/2025  Digitalisierung und Vorfertigung – Perfekte Partner Bereits Ende der 1980er Jahre gingen die ersten automatisierten Fertigungsstraßen bei Herstellern vorgefertigter Betonbauteile in Betrieb. Insbesondere im Bereich der Elementdecken- und Doppelwandfertigung wird seit rund 40 Jahren durch spezialisierte Produktionsplaner, Maschinenbauer und Softwareanbieter die Digitalisierung und der Einsatz von Robotik bei der Betoneinbringung und Stahlkonfektionierung für vorgefertigte Betonbauteile vorangetrieben. Die im Wesentlichen mittelständische und familiengeführte Vorfertigungsbranche hat dazu erhebliche Investitionen in Millionenhöhe in Umlaufanlagen getätigt, die oftmals durch Mehrschichtbetrieb eine entsprechende Effizienzsteigerung und Rentabilität ermöglichten. Gleichzeitig erlebte aber – insbesondere seit dem Fall des „Eisernen Vorhangs“ – die konventionelle Vor-Ort-Schalung auf Baustellen mit billigen Arbeitskräften von Sub-Subunternehmen eine bedenkliche und technologierückschrittige „Renaissance“, was die Etablierung weiterer schneller Digitalisierungsfortschritte zumindest in Deutschland lähmte. Angesichts des heutigen Fachkräftemangels, hohen Kostendrucks und der Notwendigkeit kontinuierlicher Prozessverbesserung treten allerdings aktuell die Vorteile der Vorfertigung wieder deutlich stärker in den Fokus. Die Erfahrung der Hersteller vorgefertigter Betonbauteile mit der Digitalisierung kommt ihnen dabei zugute. Die Möglichkeit, deutlich schlanker, zudem mit alternativen Bewehrungen, und damit ressourcenschonender und nachhaltiger zu bauen, wird die Zukunft des Bauens bestimmen. Das Bauen mit vorgefertigten Betonbauteilen und die Digitalisierung sind deshalb eng miteinander verknüpft und decken die gesamte Wertschöpfungskette des Bauens ab. 1. Planung und Entwurf Digitale Tools wie Building Information Modeling (BIM) ermöglichen eine präzise Planung und Visualisierung von Bauprojekten, was die Integration vorgefertigter Bauteile erleichtert. 2. Effizienzsteigerung Durch digitale Prozesse können Abläufe optimiert und die Kommunikation zwischen den verschiedenen Beteiligten verbessert werden, was zu einer reibungsloseren Umsetzung führt. 3. Datenanalyse Die Digitalisierung ermöglicht die Erfassung und Analyse von Daten, die zur Verbesserung der Fertigungsprozesse und zur Vorhersage von Problemen genutzt werden können. 4. Automatisierung Digitale Technologien fördern weiter die Automatisierung in der Produktion vorgefertigter Bauteile, was die Effizienz weiter steigert und die Produktionskosten senkt. Vorfertigung und Digitalisierung sind deshalb perfekte Partner, insbesondere wenn in der Planung von Bauprojekten vorgefertigte Bauteile von Anfang an eingeplant sind. Zurück

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