Systemische Form des Bauens – Gesamtschule Riedberg-Kalbach in Frankfurt/ Main

Frankfurt am Main, Deutschland

Die NKBAK Architekten haben den Neubau der integrierten Gesamtschule Riedberg-Kalbach in Frankfurt/ Main aus vorgefertigten 3-D Holzbaumodulen errichtet.

Beim Bau der IGS Schule konnte der holzbasierte 3-D Modulbau seine Qualitäten hinsichtlich Vorfertigung, Logistik und signifikant kurzer und störungsfreier Bauphasen, die zudem nur mit geringen Lärm- und Staubemissionen behaftet sind, einbringen. Aufgrund der positiven Erfahrung beim Bau der Europäischen Schule hatte die Stadt Frankfurt wieder auf 3-D Module gesetzt. Die im Modulbau erfahrene Kaufmann Bausysteme aus Österreich entwickelte bereits vor 10 Jahren ein 3-D Holzbau-Modul, das je nach Anspruch und Nutzung auf das einzelne Bauvorhaben modifiziert und dann einem Fließband gleich in Serie produziert wird. So besteht die IGS Schule aus 90 in Gänze vorgefertigten 3-D Modulen, die horizontal und vertikal zu der Gesamteinheit Schule zusammengefügt wurden. Laut dem Architekten und Fachbereichsleiter des Hochbauamtes der Stadt Frankfurt/ Main, Harald Heußer, ist der holzbasierte 3-D Modulbau die eindeutig schnellste Bauweise. Hierbei hat er verschiedene Bauweisen der Stadt in den letzten 25 Jahren miteinander verglichen, darunter den Mauerwerksbau, den Stahlbetonskelettbau, den Stahlmodul- sowie den Holztafelbau oder auch die Holzhybridbauweise.

Beteiligte

Architekten

NKBAK, Frankfurt/ Main

Generalunternehmer

Kaufmann Bausysteme GmbH, Reuthe, Österreich

Tragwerksplanung

Merz Kley Partner ZT GmbH, Dornbirn, Österreich

Fachplaner HLSE

Ecotec GmbH, Bremen

Brandschutz
Landschaftsplaner
Gründung/Rohbau
Planung + Realisierung

2015-2016

Fertigstellung

05/2017

Grundfläche

835 m²

Höhe

9.6 m

BGF

2,505 m²

Geschosse

3

Produktion BauBuche Bauteile

Pollmeier, D-99831 Amt Creuzburg

Projektinformationen

3-D Modul mit Rahmen aus BauBuche

Das rechteckige Grundmodul für die Klassenräume ist 7 m lang, 3 m breit und 3,14 m hoch. Diese Abmessungen basieren auf einem Bedarf von 60 m² für die Größe der Klassenzimmer, wobei die Breite durch die maximale Transportgröße begrenzt ist. Die Grundkonstruktion besteht aus Brettsperrholzelementen aus Fichte (CLT). Eine 80 mm dicke CLT-Fundamentplatte trägt eine CLT-Querwand und eine CLT-Längs- oder Trennwand mit einer Stärke von 140 mm. Umrahmt wird das Modul von BauBuche, die sowohl für die Balken (120 mm x 360 mm) als auch für die Stützen (120 mm x 200 mm) verwendet wird. Die Lastabtragung des Stützen-Träger-Systems mit starren Eckverbindungen erfolgt vertikal. Die Paneelplatte, ein 60 mm dickes CLT-Element, sorgt für die horizontale Aussteifung des Moduls, gefolgt von einer CLT-Dachplatte von 80 mm. Das mineralisch gedämmte Raummodul (Boden: 40 mm / Wand: 40 mm / Decke: 40 mm) ist diffusionsoffen ausgeführt, mit einer integrierten Aluminium-Laminat-Dampfsperre mit einem sd-Wert von 1.500 als luftdichte Schicht. Auf dem Flachdach, das mit einer wasserdichten Folie abgedichtet ist, folgt auf die Alu-Verbunddampfsperre eine CLT-Schicht mit Gefälledämmung.

 

Schmälere Träger, geringerer Holzverbrauch

Als wichtiges statisches und architektonisches Merkmal können zwei abgehängte Balken der BauBuche die Abstände stützenfrei überbrücken. Dies ermöglicht die Konstruktion eines selbsttragenden Raummoduls. Ein Klassenzimmer besteht aus drei zusammengesetzten Raummodulen, von denen das zweite an der Längsseite voll verglast ist, um das Tageslicht hereinzulassen. Bei dieser Konstruktion ersetzt ein Fallbalken aus BauBuche die tragende Längswand. Die 3-D-Module werden einfach senkrecht gestapelt und durch Elastomerlager vollständig entkoppelt. Es gibt keine mechanische Verbindung. Die Horizontallasten vom obersten zum untersten Modul werden durch Sohlplatten gesichert. Der Vorteil der BauBuche gegenüber den weit verbreiteten Nadelholzleimbindern ist die geringere Abmessung bei gleicher Tragfähigkeit, was den Platz und die Raumhöhe reduziert und damit Kosten spart. Eine wichtige Voraussetzung für die Tragwerksplanung war laut Statiker Konrad Merz die Schwingungseignung der Buchenholzträger für die Bauteile. Entscheidend war auch, wie sich die Raumhöhe auf den Transport der Module auswirkt – hier zählt jeder Zentimeter. Durch den Einsatz der BauBuche konnte die Größe der Balken minimiert und die notwendige Steifigkeit der selbsttragenden Modulelemente erreicht werden. Auch die benötigte Holzmenge konnte reduziert werden, da bei herkömmlichen Leimbindern aus Nadelholz etwa 50 % mehr Holz benötigt worden wäre.

 

Haptik, Akustik und Optik

Die sichtbaren Sturzbalken und Stützen der BauBuche und die lasierten Fichtenholzoberflächen der Leimholzwände verbessern die haptischen, akustischen und optischen Eigenschaften der Klassenräume. Der dreigeschossige Holzbau mit zwei Gebäudekernen, in denen die Treppenhäuser untergebracht sind, zeigt seine Materialität auch in der Außenansicht. Die hinterlüftete Fassadenverkleidung besteht aus einer horizontalen Douglasienverkleidung aus sägerauen, unbehandelten Nut- und Federbrettern, die auf Konter- und Kachelleisten aufliegen. Diese einfache, aber dauerhafte und ästhetisch ansprechende Lösung ist eine weitere Manifestation der Rückkehr des Holzes in den städtischen Raum, die in dieser unmittelbaren Form noch vor wenigen Jahren undenkbar gewesen wäre. In einigen Bereichen der Fenster ist die Massivholzverkleidung perforiert, um der Schule, die in jedem Jahrgang zwei Klassen hat und deren Erweiterung bereits geplant ist, ein weiteres Identifikationsmerkmal zu geben. Die offene Architektur der Schule bietet Platz für acht Klassenräume, dazu kommen mehrere Werk- und Mehrzweckräume. Die Schule, ein Gebäude der Klasse 3, wurde nach der Brandgefahrenklasse F30 errichtet.

– Text by Marc Wilhelm Lennartz –

 

Realisierung

Grundriss EG

Grundriss OG 1

Grundriss OG 2

 

Pläne

Lageplan

 

Schnitte

Ansichten

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