Jetzt in Holz und Lehm

Mit Bad Aibling verhält es sich schon fast so wie mit Tempo, Tesa oder Tupper. Die bayerische Kleinstadt steht zunehmend synonym für Einfaches Bauen. Genauso wie das Büro Florian Nagler Architekten (München), das das namensgebende Forschungsprojekt 2018 gemeinsam mit der TU München im B&O Bau ForschungsQuartier initiierte. Drei Forschungshäuser entstanden daraufhin. Inzwischen wurden sie bewohnt, beforscht, ausgewertet und – weiterentwickelt. Forschungshaus 4 stellten Nagler und Team bereits 2023 fertig, vor kurzem folgte Nummer 5.

Das Beste aus zwei Welten

Verglichen die drei Häuser der ersten Generation die Materialien Holz, Beton und Ziegel, konzentriert sich die zweite Generation nun auf Holz-Lehm-Hybride. Damit verbinde man das Beste aus zwei Welten, erklärt Nagler. In der ersten Serie erzielte Holz beim Heizenergieverbrauch (30-40 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr) und der Kreislauffähigkeit die besten Ergebnisse. Schlechter als Leichtbeton und Ziegel schnitt es – was zu erwarten war – beim thermischen Komfort im Sommer ab. Die fehlende Trägheit des Holzes führte zu den höchsten Innenraumtemperaturen und Luftfeuchtigkeitswerten. Deshalb kommt nun Lehm ins Spiel.

Wieder konzipierte das Team drei Häuser mit gleichem Zuschnitt und gleicher Struktur. Ein noch kompakterer Grundriss (unwesentlich kürzer, leicht breiter) als bei den ersten drei Häusern, längs eine tragende Mittelwand, quer dazu ein tragender Kern, kleine Öffnungen, Satteldach – fertig. Die Architekt*innen zeigen aber auch: Ganz so asketisch wie die erste Generation muss das Einfache Bauen nicht bleiben. Haus 4 und 5 verpassten sie eine blau-grünliche Fassadenfarbe und öffneten je eine Giebelseite komplett als Balkonanlage. Deutlicher als hier hatten Nagler und Team die gestalterischen Möglichkeiten allerdings mit einem genossenschaftlichen Wohnungsbau und ihrer Erweiterung fürs eigene Büro bewiesen.

Haus 4: Alles reduziert?

Doch der eigentliche Sinn der Forschungshäuser liegt in harten Zahlen und Fakten. Und die haben sie geliefert. Haus 4 konnte die Ökobilanz nochmals verbessern. Die grauen Emissionen betragen nur mehr 7 Kilogramm CO2-Äquivalente pro Nutzungsfläche und Jahr (auf 50 Jahre gerechnet). Womit man Klimapositivität erreiche. Zum Vergleich: Konventionelle Mehrfamilienhäuser liegen laut Forscher*innen bei 16–18 Kilogramm CO2-Äquivalenten.

Also Reduktion, wo immer möglich. Weiter zurückgefahren haben die Architekt*innen etwa die Gebäudetechnik – mit Maßnahmen, wie sie der Gebäudetyp-e formuliert. So legten sie die Bäder an die Außenwände, was Ablufttechnik erübrigt. Anstelle einer Warmwasserbereitung für jede einzelne Wohnung gibt es insgesamt nur noch zwei Wärmetauscher, einen pro Sanitärstrang. Die Anzahl der Steckdosen – der Klassiker, wenn Populärmedien über den Gebäudetyp-e berichten – hat man verringert, auf elektrische Klingeln an den Wohnungstüren verzichtet. 

Nicht all diese Experimente stoßen bei den Bewohner*innen auf Zustimmung, räumt Achim Mantel (Forschung und Entwicklung bei B&O Bau) ein – beispielsweise die fehlenden Klingeln. Allerdings sei die reduzierte Technik mitverantwortlich für die geringen Baukosten, so die Forschenden. Während diese am Markt seit Projektbeginn generell stark stiegen, konnte Haus 4 (2023) das Niveau der ersten Generation (2020/21) im Schnitt halten. Rechnet man die Baukosten auf den Quadratmeter Wohnfläche liegen sie mit 2.250 Euro sogar niedriger. Was freilich den effizienteren Grundrissen zu verdanken ist: 88 Prozent Wohnfläche im Verhältnis zur Bruttogrundfläche. 

Dabei sind die tragenden Innenwände sogar deutlich dicker geworden. Im Erdgeschoss haben die wiederverwendeten Ziegel 51 Zentimeter Stärke. Darüber verwendeten die Architekt*innen ungebrannte Lehmsteine, deren Dicke pro Etage abnimmt. Allerdings läuft nur noch eine tragende Wand längs durch den Bau, statt mehrere quer. Zudem sind die Außenwände etwas schlanker als in der früheren Holzvariante: aus 40 wurden 34,4 Zentimeter. Statt Massivholz kamen nebeneinanderstehende, lediglich vernutete Vollholzstiele zum Einsatz. Ausgesteift werden sie durch Baudielen, die außen im 45 Grad Winkel aufgenagelt sind. Davor kommt eine Hanf-Jute-Dämmung samt Schalung aus Fichte. 

Das sind deutlich mehr Schichten. Kam die Maxime der Reduktion also an ihre Grenzen? Man weiche mit diesem Aufbau zwar vom sortenreinen Einfach-Bauen-Prinzip ab, so die Forschenden, könne damit aber künftig an die Gebäudeklasse 5 heranreichen. Auch die Decken sind aufwendiger geworden, um Beton zu ersetzen. Sie bestehen nun aus Brettsperrholz, auf dem Splitt, Trittschalldämmung, Trockenestrich und Holzdielen liegen. 

Haus 5: Drei in Eins

Im Zentrum des Interesses bei Haus 5 stehen drei verschiedene Deckentypen, die der Frage nachgehen: Wie lässt sich Masse ohne viel Beton in eine Holzkonstruktion einbringen? Entsprechend vergleicht das Team seine Versuche mit einer ebenfalls eingebauten Referenzdecke aus Stahlbeton-Halbfertigteilen. 

Typ 1 ist eine Holz-Lehm-Massivdecke, angelehnt an historische Stakendecken, aber industriell gefertigt. Zwischen tragende Holzbalken wird eine spezielle Lehmfüllung gegossen. Sie gleicht die Schwächen des Holzes aus – Feuchtigkeitsregulierung, Wärmespeicher, Schallschutz. 

Deckentyp 2 und 3 verwenden dann doch Beton, aber reduziert. Eine Variante besteht aus Holzbalken, die an der Oberseite geriffelt sind, um sich so mit dem Aufbeton zu verzahnen. Üblicherweise kommen dafür stählerne Schubdorne zum Einsatz, die jedoch der Rezyklierbarkeit entgegenstehen. Die dritte Variante füllt die Zwischenräume einer Betonrippendecke mit Resthölzern der Stielwände auf.  

Bei den tragenden Innenwänden beschränkte sich das Team hingegen auf eine einzige Konstruktionsweise. Die sogenannten Kaltziegel bestehen aus wiederverwendetem Ziegelbruch. Dieser wird gemahlen, mit Wasser und kleinen Mengen mineralischer Bindemittel sowie etwas Zementklinker gemischt und anschließend bei Raumtemperatur gepresst. Energieintensives Brennen entfällt. Die Außenwände bilden vorgefertigte B&O Bau-Systemwände, eine Kombi aus Holzstielen und Holzrahmenelementen. Sie seien an sich nicht weit entfernt von den Außenwänden im Haus 4, erklärt Mantel, gehen aber noch einen Schritt weiter in Richtung Gebäudeklasse 5. Der Leimanteil ist höher und beidseitig sind Gipsfaserplatten aufgebracht.

Ohnehin eröffnet Haus 5 ein regelrechtes Arsenal an Forschungsfragen. Wie lassen sich Ressourcen in Fundamenten sparen – also neuer Beton und Bewehrungsstahl? Antwort: Wiederverwendete Betonplatten, die abwechselnd mit Mörtel geschichtet werden. Wie effizient kann die nötige Technik verbaut werden? Antwort: Das zentral positionierte Bad wird zur Technikzelle, enthält demnach sämtliche Steckdosen, Leitungen und Heizkörper für alle anliegenden Räume. Gegenfrage: Sparen die an der Fassade liegenden Bäder aufgrund der obsoleten Abluft nicht mehr Ressourcen und Energie? Antwort: Haus 5 hat beide Varianten verbaut. 

Was an Forschungsthemen noch offen ist, wird Haus 6 testen. Etwa Stampflehm für die tragenden Innenwände oder Lehmböden, dann wieder mit Massivholz. Bevor dessen Bau startet, haben sich Nagler und B&O Bau allerdings die Skalierung in der Höhe vorgenommen. Mit einem siebenstöckigen Gebäude wollen sie an der Hochhausgrenze kratzen. Oder: „Bauen und schauen, ob’s funktioniert“, wie Nagler sagt.

[Anmerkung der Redaktion: In einer früheren Version des Artikels hieß es, auf eine elektrische Klingelanlage habe man ganz verzichtet. Wir haben die Stelle angepasst. Zudem konnten wir einen Grundriss von Haus 5 hinzufügen.]