Krone aus Holz
Stapeln in der Stadt
burkhalter sumi architekten, Dr. Lüchinger + Meyer und Makiol & Wiederkehr stocken ein ehemaliges Industriegebäude auf. Sie nutzen die Stärken von Holz für diese Aufgabe das Material hingegen zeigen sie nicht.
Verdichtung und Mobilität: Diese beiden Stichworte prägen die städtebauliche Debatte seit geraumer Zeit. In ihrem Spannungsfeld wird jede Baulücke geschlossen, der öV ausgebaut, und es schiessen die Städte in die Höhe. So auch auf dem Grundstück der Sihltal Zürich Uetlibergbahn (SZU) im Zürcher Kreis 3: Mit 9000 m2 Fläche und einem eigenen Bahnhof zwei Stationen ab Zürich HB bot das ehemalige Werksgelände optimale Bedingungen, die beiden Maximen der Entwicklung zu vereinen.
Um ein geeignetes Projekt zu finden, wurde 2006 ein Wettbewerb unter sechs Büros durchgeführt. Das Siegerprojekt von burkhalter sumi architekten behielt als einziges das bestehende Umschlaggebäude von 1962 als Teil der Überbauung bei (vgl. Situationsplan).
Dieses wurde von einem Aufbau aus Stahl aus den 1980er-Jahren befreit, aufgestockt und weitergenutzt. Entscheidend für das Konzept war die Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von Dr. Lüchinger + Meyer, denn im Sinn der Verdichtung musste die Aufstockung substanziell ausfallen. Sie erkannten die hohe Tragfähigkeit des zweistöckigen Baukörpers aus Stahlbeton. Und weil das Bauwerk ursprünglich hohen Nutzlasten standhalten musste, waren Stützen und Fundamente entsprechend grosszügig dimensioniert.
Die Untersuchungen zeigten, dass der Stahlbau entfernt werden konnte und ein vierstöckiger Aufbau in Holz ohne kostspielige Verstärkungen des Bestands möglich war. Nicht etwa der kulturelle Wert des Bauwerks, sondern seine Robustheit war für den Erhalt entscheidend. Die grosszügige räumliche Qualität des Gebäudes kam als Bonus dazu. Mit dem Erhalt des Umschlagsgebäudes liessen sich aber auch Kosten sparen: In den beiden Sockelgeschossen sind weiterhin Verwaltungsräume der SZU untergebracht, im Untergeschoss konnte die bestehende Relaisstation verbleiben.
Abbild der bestehenden Struktur
Die Aufstockung bedingte ein Tragwerk in Leichtbauweise. Obwohl ein Stahlskelett mit Verbunddecken bei vergleichbarer Belastung etwa 10% günstiger gewesen wäre, setzte sich ein Holzbau durch. Denn Ständerwände und Decken lassen sich mit dem gleichen Material vorfertigen und schnell montieren, die Einrichtung der Baustelle braucht nur wenig Platz. Zudem können Holzträger ohne thermische Brücken die aussenliegenden Balkone abfangen und die Lasten weiterleiten. Schliesslich geniesst Holz ein gutes Image und benötigt für die Herstellung und Bearbeitung wenig graue Energie.
Der Grundriss der Aufstockung musste auf den Sockel abgestimmt werden, ohne Lasten ins Gebäudezentrum abzugeben. Die bestehenden Rahmen spannen 11 m in Querrichtung bei einem Achsmass von 5 m in Längsrichtung. Der Raster war für die Wohnnutzung geeignet und wurde für die vertikalen Tragelemente übernommen. Analog zum Rahmenriegel überspannen Hauptbinder aus Brettschichtholz den Innenraum. Sie kragen beidseits 2 m aus, um die aussenliegenden Balkone abzufangen. Diese Durchlaufwirkung ist sowohl statisch als auch konstruktiv vorteilhaft, denn die Biegemomente des Binders sind reduziert, und die Balkone können stützenlos getragen werden.
In den Wandelementen werden die Lasten über Holzstützen getragen, deren Querschnitt gegen oben kontinuierlich abnimmt (180/300, 180/240, 180/180, 180/120). Die oberste Decke des Bestands wurde in der Tragachse mit Stahlträgern verstärkt, um die Holzständer des Neubaus abzufangen. Somit leiten die bestehenden Rahmenpfosten sämtliche Vertikallasten der Aufstockung in die Fundamente weiter. Die Anschlüsse des Holzbaus an den Massivbau sind als Neoprenlager ausgeführt und auf diese Weise akustisch entkoppelt neben der Bahnlinie ein Muss. Die beiden Liftschächte, die Fluchttreppen und das Treppenhaus wurden in Beton erstellt. Sie steifen das Gebäude zusammen mit den Holzständerwänden in Querrichtung gegen Erdbeben und Windkräfte aus.
Um Höhe zu sparen, sind die tragenden Decken in der gleichen Ebene wie die Hauptbinder angeordnet. Die Elemente bestehen aus beidseitigen Dreischichtplatten, die mit einem dazwischenliegenden Vollholzträger verleimt sind. Zusammen bilden sie einen Hohlkastenquerschnitt, der mit einer Gesamtstärke von 275 mm entsprechend schlank ausfällt (l/h = 18.2). Den Schallschutz gewähren eingelegte Gartenplatten, ein schwimmender Unterlagsboden und eine an Federbügeln abgehängte Decke.
Im Innern ist die Holzkonstruktion nicht sichtbar. Wegen der Anforderungen REI 60, EI 30 (nicht brennbar) sind die tragenden und raumabschliessenden Bauteile mit Gipsplatten verkleidet. Das sechsstöckige Bauwerk entspricht der Qualitätssicherungsstufe Q4 gemäss Lignum-Dokumentation «Bauen mit Holz Qualitätssicherung und Brandschutz», weshalb die Holzkonstruktion von einem externen und anerkannten Fachingenieur bezüglich Brandschutz geprüft werden musste. Die hohen Ansprüche an den Holzbau führten die am Wettbewerb beteiligten Ingenieure dazu, diesen Teil des Projekts an den spezialisierten Holzbauplaner Makiol + Wiederkehr zu vergeben ein übliches Verfahren, das sich auch in diesem Fall bewährte.
Die Aussenwand ist mit hinterlüfteten Elementen ausgeführt, die zwischen den Ständern gedämmt sind. Beidseitig sind sie mit Gipsfaserplatten beplankt und innen mit einer aussteifende Dreischichtplatte versehen. Ein einheitlicher Putz überzieht Sockel und Aufstockung das Holz in den Fassaden zeigt sich erst bei genauerem Hinsehen. Noch ist die Stadt nicht das Territorium des offen zur Schau getragenen Holzbaus.
Varianz und Struktur
Die von Fassade zu Fassade reichenden Wohnräume prägen die Struktur. Erschliessung und Nebenräume sind innerhalb des 5-Meter-Rasters zu Gruppen zusammengefasst: Im dritten Abschnitt liegen zwischen der aussen angeordneten Fluchttreppe und einem Lift die Badezimmer und Küchen, die Wohnungen werden direkt vom Lift aus betreten. Anders sieht die Strategie bei den beiden mittleren Wohnungen aus: In den zentralen Segmenten steht quer zu den Schotten ein Treppenhaus mit Lift, über das die beiden 2.5-Zimmer-Wohnungen erschlossen sind. (ms)
Brandschutznormen 2015 In der Stadt mit Holz zu bauen bedeutet immer noch, gegen Widerstände anzukämpfen. Auch wenn ein Tragwerk aus Holz in seinem Abbrandverhalten gute Eigenschaften aufweist, muss Holz häufig strenge Auflagen erfüllen, oder es ist ab einer gewissen Gebäudehöhe und -kategorie schlicht verboten. In der Schweiz lag diese Grenze lang bei sechs Geschossen, die hier vorgestellte Aufstockung befand sich somit an der Grenze des Erlaubten.
Doch mit wachsender Erkenntnis ändern sich auch die Vorschriften und Normen. Seit dem Jahreswechsel ist in der Schweiz die neue Brandschutznorm der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen in Kraft. Die wichtigste Änderung: Es gibt keine verbotenen Baustoffe mehr weder für Nutzungen noch für Gebäudekategorien. Im Vordergrund steht die Güte der Ausführung, denn es hat sich erwiesen, dass eine korrekte Konstruktion weit mehr zum Brandschutz beiträgt als ein nicht brennbares Material. Dieser Systemwechsel befreit das Holz zwar nicht von einem Nachweis, aber es eröffnet ihm neue Perspektiven. (ms)
Am Bau Beteiligte
Bauherrschaft
Sihltal Zürich Uetliberg Bahn SZU, Zürich Architekturburkhalter sumi architekten, Zürich
Totalunternehmer
Unirenova, Zürich
Tragwerksplanung
Dr. Lüchinger + Meyer, Zürich
Tragwerksplanung
HolzMakiol + Wiederkehr, Beinwil am See
Haustechnikplanung
Getec Zürich, Zürich
Elektroplanung
Schmidiger + Rosasco, Zürich
Bauphysik
Kopitsis Bauphysik, Wohlen
Landschaftsarchitektur
Klötzli Friedli Landschaftsarchitekten, Bern
