Raumzellen

Potenziale, Vor- und Nachteile, gebaute Beispiele

Die Vorfertigung im Holzbau beschränkt sich nicht nur auf zweidimensionale Bauelemente wie Wände, Decken und Dächer. Inzwischen gibt es sowohl in Mitteleuropa als auch in Skandinavien einige Gebäude, die aus vorgefertigten Raumzellen zusammengesetzt sind.

Gallerie

Raumzellen bieten die Möglichkeit, nicht nur Wandaufbauten weitgehend vorzufertigen, sondern auch Bodenaufbauten, Innenoberflächen sowie Sanitär- und Elektroinstallationen. Im Werk lässt sich so ein sehr rationaler Fertigungsprozess organisieren: Einzelteile müssen nicht weit transportiert werden, und es besteht keine Gefahr von Diebstahl oder Beschädigung schon erstellter Leistungen. Außerdem kann die Ausführung stets unter optimalen Bedingungen hinsichtlich Ausstattung (Baustelleneinrichtung), Witterungsschutz, Temperatur und Anlieferungsmöglichkeiten erfolgen.

Das große Transportvolumen von Raumzellen geht allerdings mit erhöhten Kosten einher. Bei Bauvorhaben in Deutschland und Österreich war in den letzten Jahren eine große Stückzahl gleicher Einheiten entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg. Große Vorteile im Vergleich mit konventionell errichteten Gebäuden bieten Wohnheime oder Hotels, bei denen viele gleiche Räume mit zugehörigen kompakten Nassräumen benötigt werden. Die in den Bauabläufen komplexesten Räume und Bauteile (Sanitärbereiche sowie die Hülle der Wohnräume) können dabei unter den kontrollierten Bedingungen im Werk vorgefertigt werden. Das sorgt für extrem kurze Bauzeiten und eine hohe Ausführungsqualität.

Beim Bau des Hotels Ammerwald (Oskar Leo Kaufmann Architekten) konnten 96 Hotelzimmer einschließlich Außenwand mit Fenstern, Bädern, Innenausbau und Möblierung vorgefertigt und in nur sechs Wochen auf der Baustelle montiert werden. Zwei Sockelgeschosse waren vorher in Ortbeton ausgeführt worden. Lediglich Dach und Fassade aus Aluminiumblechen mussten noch vor Ort montiert werden. Hohe Präzision und Sorgfalt erfordern jedoch die Planung des Montagevorgangs und der Zusammenführung der Gebäudetechnik.

Materialisierung
Bei kleinen Einheiten wie bei Hotel- oder Wohnheimzimmern scheinen sich Raumzellen aus Brettsperrholz anzubieten. Wände und Böden werden dabei nach den statischen Erfordernissen für das gesamte Gebäude dimensioniert, während die Decke nur die Steifigkeit der Zelle gewährleisten muss und aus einer deutlich schlankeren Platte bestehen kann. Die doppelten Wände und Decken, die durch die Zusammensetzung des Gebäudes aus Raumzellen enstehen, kommen aber dem Schallschutz zugute, wenn Raumzelle und Nutzungseinheit identisch sind. Der höhere Aufwand in der Herstellung ersetzt damit andere aufwändige Schallschutzmaßnahmen.

Auch mehrgeschossige Gebäude lassen sich aus Raumzellen konstruieren. Beim Studentenwohnheim Woodie in Hamburg (Sauerbruch Hutton Architekten) sind Boden- und Deckenplatten zwischen die tragenden Wandschotten der Zimmer eingehängt, sodass sie auch nach Montage die vertikalen Lasten ohne Querholzpressungen durch sechs Geschosse abtragen können.

Es lassen sich jedoch auch größere Räume aus mehreren Raumzellen zusammensetzen. Beim Impulszentrum Reininghausgründe in Graz (Architekt Hubert Rieß) wurden die Großraumbüros eines Gründerzentrums jeweils aus zwei Raumzellen zusammengesetzt, deren Decken einseitig auf Trägern und Stützen aufliegen. Auch sind die Klassenzimmer der Europäischen Schule Frankfurt am Main (NKBAK Architekten, Abb. 1-7) aus je zwei vorgefertigten Raumzellen zusammengesetzt. Stützen in der Mitte des Raums waren hier nicht möglich, sodass eine Modullängsseite offen ist, und die Decke auf einem Träger aus Buchen-Furnierschichtholz aufliegt.

Autor: Stefan Krötsch

Fachwissen zum Thema

Holz ist anisotrop, das heißt seine Eigenschaften unterscheiden sich stark in Abhängigkeit von der Faserrichtung.

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Das Wesen des Holzbaus

Holz birgt enormes ökologisches Potenzial. Das Baumaterial ist den Menschen seit Jahrtausenden vertraut. Es ist leicht zu verarbeiten und lässt sich gut vorfertigen.

In der Praxis sind Holzkonstruktionen heute meistens Mischkonstruktionen verschiedener Bauweisen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton (im Bild: Baugruppenhaus B26 in Berlin-Mitte von Kaden Klingbeil Architekten).

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Holzbausysteme

Holzbaukonstruktion heute

Kombiniert werden nicht nur unterschiedliche Konstruktionsweisen, sondern auch Materialien. Die Vorfertigung spielt eine große Rolle.

Insbesondere in Innenstädten kommt Holzbau verstärkt zum Einsatz (im Bild: Holzhaus Lynarstr., 2019; Schäferwenningerprojekt, Berlin).

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Einführung

Trends und Entwicklungen im Holzbau

Das geringe Gewicht bei hoher Tragfähigkeit, Möglichkeiten der Vorfertigung und nicht zuletzt ökologische Qualitäten führen zur Renaissance von Holz als Baumaterial.

Die Präzision des Bauens nimmt mit der Vorfertigung erheblich zu (im Bild: Firmensitz Flexim in Berlin-Marzahn, geplant von ZRS Architekten Ingenieure).

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Grundlagen

Vorfertigung

Holz ist leicht und lässt sich gut im Kontext einer digitalen Prozesskette bearbeiten. Kurze Bauzeiten verringern die Kosten und entlasten die Umgebung von Baustellenemissionen.

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Dem dreigeschossigen Schulbau sieht man seinen Aufbau aus 98 Holzcontainern nicht an.

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Europäische Schule in Frankfurt

Der Transport der vorgefertigten Holzmodule in einer Größe von 3 x 3 x 9 Metern erfolgte per Lkw, ihre Fügung ist reversibel.

Kontakt Redaktion Baunetz Wissen: wissen@baunetz.de
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und Holzbau Deutschland Institut e.V., Berlin
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Kontakt: +49 (0) 20276972732 | info@studiengemeinschaft-holzleimbau.de
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Holzbaukonstruktion heute

In der Praxis sind Holzkonstruktionen heute meistens Mischkonstruktionen verschiedener Bauweisen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton (im Bild: Baugruppenhaus B26 in Berlin-Mitte von Kaden Klingbeil Architekten).

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Kombiniert werden nicht nur unterschiedliche Konstruktionsweisen, sondern auch Materialien. Die Vorfertigung spielt eine große Rolle.

Tafelbau/Rahmenbau

Die Holzkonstruktion dieses Wohnhauses ist ein kombinierter Skelett- und Holztafelbau (Baugruppenprojekt 3XGrün in Berlin, 2011; Architektur: IfuH - Institut für urbanen Holzbau, Atelier PK, Roedig Schop Architekten, Rozynski Sturm Architekten).

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Diese Art der Wandkonstruktion ist in Mitteleuropa weit verbreitet: Sie ist materialeffizient und kann kostengünstig hochwärmedämmend ausgeführt werden.

Vorgefertigte Deckensysteme

Die Grundrissstruktur ist im Holzbau stark geprägt durch die Deckenkonstruktion (im Bild: Wohnblock Wylerpark in Bern; Architekt: Rolf Mühlethaler)

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Brettstapeldecke, Kastendecke, Brettsperrholzdecke: Was sind die Besonderheiten, welche Einsatzbereiche bieten sich an, wie aufwändig sind Herstellung und Einbau?

Holz-Beton-Verbunddecken

Holz-Beton-Verbund-System bei einem Dachgeschossausbau in Singen: Die vorhandenen Nadelholzbalken mit Spannweiten bis zu fünf Metern boten keine ausreichende Tragreserve, und die hohe Eigenschwingung der Decke musste beruhigt werden. Der Architekt löste die Probleme mithilfe des pumpfähigen Betons von Cemex Deutschland und dem Holz-Beton-Verbundsystem Elascon V-HB-S.

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Wenn Beton und Holzdecke schubsteif miteinander verbunden sind, entsteht eine statisch wirksame Höhe der gesamten Konstruktion. Die Materialeigenschaften beider Teile werden optimal genutzt.

Raumzellen

Beim Impulszentrum Reininghausgründe in Graz von 2004 (Architekt Hubert Rieß) wurden die Großraumbüros eines Gründerzentrums jeweils aus zwei Raumzellen zusammengesetzt, deren Decken einseitig auf Trägern und Stützen aufliegen.

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Gebaute Beispiele zeigen das Potenzial von Raumzellen: Die weitgehende Vorfertigung erhöht die Transportkosten, die Bauzeit aber ist kurz, die Ausführungsqualität hoch.

Ingenieurholzbau

Erfahren Sie mehr über die technischen und gestalterischen Möglichkeiten sowie die Vielfalt des modernen Hightech-Holzbaus.

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