Ein Konsortium mit Beteiligung der TU Graz hat technische Methoden entwickelt, um bestehende Gründerzeitgebäude mittels modularer Holzkonstruktionen auf nachhaltige Weise aufzustocken.
Das Vermeiden von weiterer Bodenversiegelung und der gleichzeitig steigende Bedarf an innerstädtischem Wohnraum lassen sich nur schwer unter einen Hut bringen. Im Projekt "HOT – Holz-on-Top" hat ein Konsortium rund um die holz.bau forschungs GmbH, das Institut für Holzbau und Holztechnologie, das Institut für Architekturtechnologie, das Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau (alle TU Graz) sowie rosenfelder & höfler consulting engineers Methoden entwickelt, mit denen genau das mittels nachhaltiger Baumaterialien gelingt. Sie machen eine Nachverdichtung von Gründerzeitgebäuden mittels modularisierten Holzbaus möglich, ohne den ursprünglichen Charakter der Gebäude zu beeinträchtigen.
Neuer Wohnraum für Zehntausende
Die Idee für das Projekt geht zurück auf Ida Pirstingers Dissertation aus dem Jahr 2013 mit dem Titel „Gründerzeitstadt 2.1“, die am Institut für Gebäudelehre der TU Graz entstanden ist. Die Arbeit befasste sich mit dem Potenzial der Nachverdichtung von Gründerzeitquartieren zur inneren Stadterweiterung. Die dafür angestellten Berechnungen ergaben ein Potenzial für zusätzlichen Wohnraum für rund 35.000 Menschen allein in Graz, wenn dort nur die gut- und bestgeeigneten Wohnblöcke nachverdichtet werden. Ähnliche Berechnungen für Wien ergaben ein Potenzial für zusätzlichen Wohnraum für rund 54.000 Menschen.
„Diese Analyse hat eindeutig gezeigt, dass innerstädtisch noch viel Wohnraum für ein weiteres Bevölkerungswachstum geschaffen werden kann, ohne neue Flächen versiegeln zu müssen“, sagt Andreas Ringhofer vom Institut für Holzbau und Holztechnologie der TU Graz, der auch Geschäftsführer der holz.bau forschungs GmbH ist. „Im Projekt Holz-On-Top haben wir nun die technischen Maßnahmen entwickelt, um dieses Potenzial auch praktisch nutzen zu können.“
Erhebungen bei 45 Dachstühlen
Damit die Maßnahmen auch die entsprechenden Anforderungen erfüllen, begannen die Forschenden damit, den derzeitigen Bestand zu erheben. Dafür besichtigten sie, auch im Zuge von Vorarbeiten, 45 Dachtragwerke von Gründerzeitgebäuden in Graz und evaluierten deren baulichen Zustand. Dabei zeigte sich unter anderem, dass bei über 80 Prozent der untersuchten Dachtragwerke in den nächsten fünf Jahren Handlungsbedarf hinsichtlich Instandsetzung besteht. Für erhaltenswerte Dachtragwerke sehen die Forscher Instandsetzungsmaßnahmen vor, um speziell Objekte von besonderer handwerklicher Kunst zu erhalten. Für nicht erhaltenswerte Dachtragwerke wurde ein Nachverdichtungskonzept entwickelt, mit dem, unter Beibehalt der gegenwertigen Dachform, der Bestand um bis zu zwei Geschosse nachverdichtet werden kann. Mit diesem Konzept kann auch den Anforderungen der Schutzzonen entsprochen werden.
Darauf aufbauend entwickelte das Team ein modulares Gebäudetechnik-Konzept und in Zusammenarbeit mit dem Büro rosenfelder & höfler consulting engineers einen bauphysikalischen Leitdetailkatalog, um die Gebäude aufzustocken. Die Basis für diese Aufstockung ist ein mit Brettsperrholz abgedeckter Stahlbeton-Trägerrost. Das neue Dachtragwerk bildet ein neuartiger Faltwerkträger, bei dem es sich um einen dreiecksförmigen Brettsperrholzträger handelt.
Zentrale Punkte für eine möglichst breit anwendbare Lösung waren neben einem geringen Eingriff in den Bestand ein möglichst hoher Vorfertigungsgrad und eine damit verbundene kurze Baustellendauer. Zudem ist der Grundriss flexibel gestaltbar, um auf verschiedene räumliche Verfügbarkeiten sowie unterschiedliche Wohnraumwünsche (eine oder mehrere Wohneinheiten) reagieren zu können. Außerdem achtete das Team darauf, dass die Konstruktionen einerseits resilient und andererseits unkompliziert zu überprüfen und reparieren sind.
Auf 85 Prozent der Dachstühle anwendbar
Die Integration der Gebäudetechnik ist flexibel gestaltet – von einer minimalen bis zu einer umfassenden Ausstattung reichen die Varianten. Gemein haben sie, dass die Längen der wasserführenden Leitungen möglichst kurz gehalten sind und die Leitungsführung zentral verläuft, womit die vorgefertigten, modularen Gebäudeteile besser integriert werden können und zugänglich bleiben. Um das Thema Heizen nachhaltig zu lösen, sieht die Planung für die Nachverdichtung Luft-Wasser-Wärmepumpen vor.
„Wir haben das fertige Planungskonzept von „Holz-On-Top“ bereits hinsichtlich seiner Anwendbarkeit auf Basis der uns bekannten Dachstühle analysiert. Es ist auf 85 Prozent von ihnen anwendbar“, sagt Projektleiter Dominik Matzler. „Mit unseren detaillierten Leitfäden für die Planung sowie einer frei verfügbaren Planungssoftware (CLTdesigner) zur Berechnung von Holz-Beton-Verbundelementen sind alle Werkzeuge vorhanden, um die Ergebnisse von „Holz-on-Top“ in die Umsetzung zu bringen – nicht nur bei Gründerzeitgebäuden, sondern auch bei anderen Bestandsgebäuden. Jetzt liegt es an den Entscheidungsträger*innen und Immobilienbesitzer*innen, dieses Konzept aufzugreifen.“
Dieses FFG-Forschungsprojekt (Nr: FO999896398) wurde aus Mitteln des Waldfonds, einer Initiative des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft, gefördert und im Rahmen des Programms Think.Wood der Österreichischen Holzinitiative durchgeführt. Weitere Projektpartner waren: Handler Bau GmbH, Hasslacher Holding GmbH, KLH Massivholz GmbH, Mayr-Melnhof Holz Holding AG, Stora Enso Wood Products GmbH, Lieb Bau Weiz GmbH & Co KG.
Zum frei verfügbaren CLTdesigner