DETAIL 4/2016 - Bauen mit Beton (deutsch) by DETAIL

‡ Sinnliche Sichtbetonoberflächen

‡ Carbonbeton – effizienter Hochleistungsbaustoff ‡ Palette aktueller Gestaltungsmöglichkeiten

Zeitschrift für Architektur + Baudetail · Review of Architecture · Revue d’Architecture Serie 2016 · 4 · Bauen mit Beton · Concrete Construction · Construire en béton

Editorial »Wir haben mit uralten Methoden plötzlich den schönsten Sichtbeton erreicht, der je irgendwo gemacht wurde«, schreibt Le Corbusier 1954 in einem Brief aus Chandigarh, wo er gerade das erste seiner Regierungsgebäude fertiggestellt hat, stolz an seine Mutter. Plastisch und rau musste der »béton brut« für ihn sein, unregelmäßig und kraftvoll. Dass diese Haltung auch heute wieder hochaktuell ist, verdeutlicht eindrucksvoll die neue Bibliothek im chinesischen Beidaihe (s. S. 276ff.). Wie ein robuster Monolith steht sie in einer schroffen Landschaft direkt am Meer und trotzt Wind und Wetter. Ihre Betonoberflächen zeigen ein lebhaftes, sinnliches Spiel von Licht und Schatten, hervorgerufen von der Struktur der sägerauen Nadelholzschalung, die sich auf dem Beton abzeichnet. Eine ganz andere Anmutung dagegen erweckt eine Schule in London (s. S. 287ff.). Glatt, weiß und glänzend erscheint der Beton hier, ihre Lebendigkeit beziehen die komplett vorgefertigten Fassaden weniger aus dem Material selbst, sondern aus dem Rhythmus der abgeschrägten Fensterlaibungen. Eine Mischung aus Vorfertigung und Ortbeton dagegen prägt die Hülle der Deutschen Schule in Madrid, wo ein Gitter aus Betonbrüstungen und schräg gestellten tragenden Stützen die Fassaden einfasst und gliedert (s. S. 293ff.). Alle drei Projekte verdeutlichen zusammen mit den weiteren vorgestellten Gebäudebeispielen in diesem Heft das enorme Spektrum aktueller Möglichkeiten. Ergänzt werden diese durch eine Palette innovativer Sichtbetonoberflächen in dem einführenden Beitrag in der Rubrik Diskussion (s. S. 238ff.). Auch hier wird schnell klar: Der uralte Baustoff Beton überrascht uns stets aufs Neue mit einem anderen Gesicht. Christian Schittich “Using ancient methods, we have suddenly achieved the finest exposed-concrete ever made,” Le Corbusier wrote in 1954 in a letter to his mother from Chandigarh, where he had just completed the first of his government buildings. For him, “béton brut” had to be sculptural and raw, irregular and powerful. This philosophy still has its adherents today, as is demonstrated by the new library in Beidaihe, China (page 276), which stands like a monolith in the landscape, defying wind and weather, its surfaces reflecting the interplay of light and shade occasioned by the sawn softwood shuttering. Quite a different impression is conjured by a school in London (page 287), where the concrete has a smooth, white, gleaming appearance. Here, the animated quality of the precast facades is based largely on the rhythm of the angular window reveals. The exterior of the German School in Madrid is characterized by a combination of precast and in-situ concrete, with a latticework of balustrades and diagonal load-bearing columns (page 293). These and the other buildings in this issue show the enormous scope that exists for using concrete today. What’s more, as the range of innovative exposed-concrete surfaces described in the introductory Discussion (page 238) shows, this ancient building material is always good for a surprise, presenting ever new faces.

Zeitschrift für Architektur Review of Architecture 56. Serie 2016 4 Bauen mit Beton ISSN 0011-9571/B 2772 Christian Schittich (Chefredakteur) Sabine Drey, Andreas Gabriel, Frank Kaltenbach, Julia Liese, Thomas Madlener, Peter Popp, Jakob Schoof, Edith Walter, Heide Wessely Roland Pawlitschko (freie Mitarbeit) Michaela Linder, Maria Remter (Assistenz Redaktion) Marion Griese, Emese M. Köszegi, Simon Kramer, Dejanira Ornelas Bitterer (Zeichnungen) Redaktion Produktinformation: produkte@detail.de Tim Westphal, Katja Reich, Hildegard Wänger Verlag und Redaktion: Institut für internationale ArchitekturDokumentation GmbH & Co. KG Hackerbrücke 6 80335 München

Diskussion • discussion 235 Editorial Christian Schittich 238 Sichtbeton – Sinnlichkeit und Ästhetik Roland Pawlitschko

Berichte • reports 248 Im Dialog mit der Geschichte – Interview mit Christoph Gantenbein Jakob Schoof 254 Bücher

Dokumentation • documentation 256 Atelier und Gästehaus in Riederau Axel Tilch + Gisela Drexler Architekten, Riederau 260 Wohnhaus am Lago Maggiore Wespi de Meuron Romeo, Caviano 266 Museumserweiterung in Vaduz Morger + Dettli Architekten, Basel 271 Bibliothekserweiterung in München meck architekten, München 276 Bibliothek in Beidaihe Vector Architects, Peking 282 Erweiterung Schul- und Gemeindezentrum in Belmont-sur-Lausanne 2b architectes, Lausanne 287 Schule in London Allford Hall Monaghan Morris, London 293 Deutsche Schule in Madrid Grüntuch Ernst Architekten, Berlin

Technik • technology 302 Carbonbeton – Hochleistungsbaustoff mit Effizienzpotenzial Alexander Kahnt, Frank Schladitz, Matthias Tietze, Silke Scheerer, Manfred Curbach

Produkte • products 310 Sanierung 318 Konstruktion 324 Bauphysik, Brand- Schallschutz 330 Dächer 336 Objekt + Produkt 340 DETAIL research 342 Architektur im Dialog 343 Serviceteil 348 Projektbeteiligte /Hersteller /Ausführende Firmen 350 Inhalt Produktinformation /Anzeigenverzeichnis 351 Impressum, Fotonachweis

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Diskussionâ&#x20AC;&#x201A; discussion

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Sichtbeton – Sinnlichkeit und Ästhetik Material and Aesthetic Properties of Exposed Concrete Roland Pawlitschko

Unser Verhältnis zu Sichtbeton ist ambiva lent. Einerseits prägen gedankenlos hin betonierte und im Lauf der Zeit mehr oder weniger unkontrolliert verwitternde Platten bauten, Verkehrsbauwerke, Tiefgaragen, Stützwände etc. die öffentliche Wahrneh mung. Auf der anderen Seite lässt sich be obachten, dass Sichtbeton als Stilmittel insbesondere im architektonischen Luxus segment immer selbstverständlicher wird: bei Einfamilienhäusern ebenso wie bei Hotels und Konzernzentralen. Dass die Normalität im Umgang mit diesem Baustoff auch im Alltag zunimmt, davon zeugen unzählige neue Gebäude, die in aller Welt die einzigartige Kombination aus

hervorragenden statischen und gestalteri schen Eigenschaften räumlich und haptisch erfahrbar machen. Die folgenden Beispiele zeigen den spielerischen, baukünstleri schen, technisch-baukonstruktiven und wis senschaftlich-forschenden Umgang mit ei nem Material, dessen Möglichkeiten längst nicht erschöpft sind. Versteinertes Holz Gerade die Tatsache, dass sich Beton in beinahe jede beliebige Form gießen lässt, führt immer wieder zu erstaunlichen Ergeb nissen. Nickisch Sano Walder Architekten beispielsweise haben in der Nähe des Graubündner Bergorts Flims ein Ferien haus geplant, das – insbesondere im Win ter, wenn es von Schnee bedeckt und um geben ist – nur schwer als Neubau, ja noch nicht einmal als Betonbau zu erkennen ist (Abb. 1– 3). Auf den ersten Blick wirkt das für zwei Per sonen konzipierte »Refugi Lieptgas« wie eine gewöhnliche traditionelle Blockhütte aus Holz. Bei näherer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass die Wände nicht aus er grauten Rundhölzern bestehen, sondern den in Beton gegossenen Abdruck einer in zwischen abgerissenen Hütte zeigen. Diese Hütte diente einst als Unterkunft für Berg bauern, die in der auch heute noch direkt gegenüber gelegenen Holzhütte ihr Vieh untergebracht hatten. Da sich das Ferienhaus in einem Gebiet au ßerhalb der gesetzlichen Bauzone befindet, galten strenge baurechtliche Auflagen. Bei spielsweise war ein Neubau nur unter der Voraussetzung zulässig, dass die Form des neuen Hauses jener des alten entspricht – eine nicht näher definierte Aussage, die ge wisse Interpretationsspielräume eröffnete. Da bereits die Holzhütte über einen Keller zur Käseherstellung und -lagerung verfügte und sich der ohnehin bereits kleine Innen raum des Ersatzneubaus durch die 60 cm starken Dämmbetonwände und -dachflä chen weiter verkleinerte, erhielt der Bauherr die Möglichkeit, das am Rand eines schrof fen Felsblocks platzierte Untergeschoss so zu vergrößern, dass das Ferienhaus heute

eine Nettowohnfläche von immerhin insge samt rund 35 m2 aufweist – im Erdgeschoss befindet sich ein Wohnraum, im Unterge schoss ein Schlafraum mit Bad. Im Zuge der Bauarbeiten wurde das alte Blockhaus entkernt und für die Dauer der Bauarbeiten am Untergeschoss um einige Meter verrückt. Nachdem es wieder an den ursprünglichen Standort zurückversetzt war, wurden die inneren Schalwände platziert und die Fugen zwischen den Rundhölzern verschlossen, was sich wegen der unregel mäßigen Holzquerschnitte als nicht ganz einfach herausstellte. Ebenso herausfor dernd war das Entfernen der gleichsam als verlorene Schalung dienenden Rundhölzer nach dem Aushärten des Betons. Um die Struktur nicht zu zerstören, wurden die Höl zer mit Motorsägen der Länge nach aufge sägt und die Stämme dann mit Schraub zwingen herausgebrochen. Da es dabei nur zu minimalen Beschädigungen des Betons kam, wirkt das Haus nun wie eine überdi mensionale Versteinerung. Monolithische Quader Wie ein kubischer Kunstfels steht ein kleines Wohnhaus am Rand eines Skihangs im Vor arlberger Laternsertal (Abb. 4, 5). Dessen Bauherren äußerten im Vorfeld eigentlich nur zwei Wünsche: eine Natursteinfassade und eine Sonnenterrasse. Beide Anforde rungen haben Marte.Marte Architekten, die für ihre Gebäude und Brücken in Sichtbeton weithin bekannt sind, nicht einfach umge setzt, sondern respektvoll interpretiert. So entwarfen sie einen Kubus mit quadrati scher Grundfläche, unregelmäßig gesetzten Fenstern, mittig ausgeschnittener Terras sen- bzw. Eingangsebene und monolithisch wirkender, in Wirklichkeit aber zweischaliger Gebäudehülle, die durch den sorgfältig ge spitzten Beton an eine Natursteinfassade erinnert. Zunächst wurde die innere Schale betoniert, wobei glatte Sperrholzplatten für eine samti ge Sichtbetonoberfläche sorgen. Nachdem die druckfeste Kerndämmung und die Dis tanzhülsen aus Faserzement aufgebracht waren, erfolgte – unter Verwendung der be

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Wohnhaus in Uster, 2014 Architekten: wild bär heule architekten 11–13 Studentenwohnheim »Edison Residence« in Montreal, 2014 Architekten: Kanva 9, 10

Housing development in Uster, 2014 architects: wild bär heule architects 11–13 Edison Residence, student housing in Montreal, 2014 architects: Kanva

Our relationship to exposed concrete is ambivalent. On the one hand, public awareness of the material is shaped by thoughtlessly created structures that are subject to the uncontrolled effects of weathering. On the other hand, one observes how exposed concrete is used as a stylistic element, especially in the luxury or prestige sector of architecture, whether for single-family houses, hotels or company headquarters. The fact that a certain normalization and acceptance is taking place in attitudes towards the use of this material is demonstrated by the innumerable new buildings being created throughout the world that reveal the outstanding structural and design properties concrete possesses, both spatially and in haptic form. The examples below show a multifaceted, often playful, approach to this material in terms of building art, technical construction and scientific research – and its scope is by no means exhausted.

Petrified timber Repeatedly one sees that the versatility of concrete – the fact that it can be cast in almost any desired form – leads to astonishing results. For example, Nickisch Sano Walder Architects designed a holiday house for two people near the mountain resort of Flims in Graubünden, Switzerland. It is scarcely recognizable as a new development, let alone a concrete structure, particularly in winter, when it is enveloped in snow (ills. 1– 3). At first sight, this “Refugi Lieptgas” looks like a traditional log cabin. On closer inspection, however, one sees that the walls do not consist of silvery tree trunks stacked on top of each other, but are a grey concrete replica of a hut that has since been demolished. The cabin once served as a shelter for mountain farmers who still keep their livestock in a timber hut directly opposite. Since the holiday home stands in an area outside the statutory building zone, strict planning and construction laws had to be observed. For example, the new structure was permitted only on condition that it corresponded in form to the previous house – a requirement that was not more closely defined and that allowed scope for interpretation. The

Dokumentation documentation

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Dokumentation

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Deutsche Schule in Madrid The German School in Madrid Architekten: Grüntuch Ernst Architekten, Berlin Armand Grüntuch, Almut Grüntuch-Ernst Projektleiter: Erik Behrends, Florian Fels, Olaf Menk, Arno Löbbecke, Jens Schoppe Tragwerksplaner: GTB-Berlin Gesellschaft für Technik am Bau, Berlin weitere Projektbeteiligte S. 349

Lageplan Maßstab 1:10 000 Site plan scale 1:10,000

www.detail.de Nach 54 Jahren hat die Deutsche Schule in Madrid ihren Standort im Stadtzentrum aufgegeben und einen Neubau am Nordrand der Stadt bezogen. Er bildet den Abschluss des zwischen 2003 und 2008 entstandenen neuen Wohnviertels Montecarmelo. Hinter der Schule führt in einer kleinen Talsenke die Madrider Ringautobahn vorbei. Dahinter erstreckt sich das freie Feld, sodass die Schule – vorerst – einen freien Blick auf die Gebirgsketten nördlich von Madrid genießt. Der Bezug zur Landschaft ist in den Klassenzimmern und teils auch in den Innenhöfen präsent. Denn Grüntuch Ernst Architekten – Sieger eines Architektenwettbewerbs im Jahr 2009 – konzipierten den Neubau

nicht als geschlossenen Block, sondern als Cluster aus wabenartig aneinandergelagerten Baukörpern unterschiedlicher Größe. Gemeinsam sind ihnen ihre zumeist fünfeckige Form und die Materialpalette aus Weißbeton, Glas und Aluminium. Derzeit besuchen 1640 Kinder den Kindergarten, die Grundschule und die Oberschule auf dem Areal. Außerdem umfasst das Raumprogramm eine Mensa für 400 Schüler, eine Vierfachturnhalle sowie eine Aula mit 700 Plätzen, die auch für öffentliche Veranstaltungen genutzt wird. Der Kindergarten ist zwei-, die Grundschule drei- und die Oberschule viergeschossig, wobei letztere ein Geschoss tiefer liegt als

der Rest und den Gebäudekomplex deswegen nach außen hin nicht dominiert. Die Schulhäuser werden zumeist einhüftig von den Innenhöfen her erschlossen; die Räume orientieren sich also nach außen, zur Landschaft. Zur Vorfahrt im Süden präsentiert sich der Neubau als Aneinanderreihung einzelner Schulhäuser mit unterschiedlichen Fassadentypen. Selbst die beiden dazwischen liegenden, überdachten Foyerhöfe haben eigene Fassaden mit einer sichtlich von maurischen Vorbildern inspirierten Aluminium-Gitterstruktur. Die unteren Fassadenfelder sind verglast, um unerwünschte Besucher fernzuhalten.

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Die Klassenzimmertrakte erhielten tragende Fassaden mit V-förmigen Fassadenstützen und abgeschrägten Betonbrüstungen, die auch als Überzüge für die Geschossdecken fungieren. In der Rohbauphase wurden zunächst die Geschossdecken aus normalem Ortbeton hergestellt und an den Deckenrändern die Bewehrung für die Brüstungen angebracht. Darauf folgte die Montage der vorgefertigten Fassadenstützen aus Weißbeton und in einem dritten Schritt die Herstellung der Brüstungen aus selbstverdichtendem weißem Ortbeton. Ein dem Frischbeton beigemischtes Zusatzmittel verhindert bei diesen Bauteilen − die als einzige von außen nach innen durchbinden − das Eindringen von Wasser ins Gebäudeinnere. Ton in Ton mit den Fassaden sind die Waschbetonböden der Innenhöfe gehalten. Als Zuschlagsstoff wurde hier rund 15 % heller Marmorkies verwendet. Die Bodenplatten wurden in Abschnitten von 200 – 300 m2 gegossen und nach dem Erhärten über rund ein Drittel ihrer Dicke geschlitzt, sodass fünfeckige, maximal 20 m2 große Einzelfelder entstanden. Die – später dauerelastisch versiegelten – Schlitze dienen als Sollbruchstellen, um unkontrollierte Risse zu vermeiden. In den Innenräumen wird die grau-weiße Grundtönung des Bauwerks durch hausspezifische Akzentfarben ergänzt. Die Schränke und Garderoben, die Treppenbrüstungen, die Nassräume sowie die Akustikverkleidungen aus Holzwolle-Leichtbauplatten sind im Kindergarten größtenteils gelb, in der Grundschule orange und in der Oberschule rot gehalten. Die Turnhalle erhielt als Akzentfarbe ein ins Pink tendierendes Violett. Eine haustechnische Besonderheit verbirgt sich im Untergeschoss: Die über das Dach angesaugte Frischluft wird in drei unterirdische Thermolabyrinthe geleitet und dort in 1,50 Meter hohen, korridorartigen Beton kanälen um bis zu sechs Grad abgekühlt. Nach mehreren Hundert Metern passiert sie eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und wird über Steigleitungen in die einzelnen Räume geleitet. Die Abluft durchströmt erneut die Lüftungsanlage, bevor sie über das Dach ausgeblasen wird. JS

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Grundrisse 1. OG, EG, UG Maßstab 1:2000

Layout plans: 1st floor, ground floor, subfloor scale 1:2000

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Kindergarten Grundschule Oberschule Mensa Sporthalle Aula Gymnastikraum Kleiner Foyerhof Großer Foyerhof Vorplatz Thermolabyrinth Tiefgarage

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Kindergarten Primary school Secondary school Dining hall Sports hall School hall Gymnastics space Small courtyard foyer Large courtyard foyer Forecourt Thermal labyrinth Basement garage

The new German School in Madrid was conceived as a cluster of buildings largely pentagonal on plan and with a honeycomb layout. A consistent range of materials was used for the structures, namely white concrete, glass and aluminium. The kindergarten, the primary and secondary schools accommodate 1,640 children. There is also a dining hall for approximately 400 pupils, a four-part gymnasium and a hall for 700 persons that is used for public events as well. The school buildings are accessible mainly from the courtyards, with the internal spaces oriented to the landscape. The two covered courtyards have their own individual faces with aluminium grid structures inspired by Moorish architecture. The load-

bearing facades to the classroom tracts consist of precast V-shaped column supports and concrete upstand beams (parapet walls) with sloping tops set on the in-situ floors. Reinforcement for the upstand beams was incorporated in the floors. The facade columns in white concrete were then assembled on top, and in a third stage, the parapet walls were constructed in self-compacting in-situ white concrete. An additive in the in-situ elements prevents the penetration of water. The concrete slabs were cast in 200 –300 m² bays. After setting, they were slit over about a third of their depth to create pentagonal areas. Closed with a flexible sealant, the slits form predetermined break lines to avoid ran-

dom cracking. Roughly 15 per cent marble gravel was used in the exposed-aggregate concrete courtyard paving to match it in tone to the facades. The basically grey-white interior is complemented by elements with a coloration specific to the individual sections. An important feature of the services is situated below ground. Fresh air is drawn in via the roof and conducted through three thermal labyrinths, where it is cooled by up to 6 °C in 1.50-metre-high concrete ducts. After several hundred metres, it is fed into a ventilation plant with a heat-recovery facility and from there taken up to the individual spaces. Extract air is again fed through the ventilation plant before being expelled above the roof.

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B B

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A A

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Isonometrie Fassade A Ortbeton normal B Ortbeton weiß, selbstverdichtend C Betonfertigteil weiß Vertikalschnitt · Horizontalschnitt Maßstab 1:20

Isometric facade detail A Normal in-situ concrete B White self-compacting in-situ concrete C White precast concrete element Vertical and horizontal sections scale 1:20

a a

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4 5 6

7 7

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iesschüttung 50 mm K Schutz- / Trennlage Abdichtung Bitumenbahn 3-lagig Wärmedämmung EPS im Gefälle min. 140 mm Dampfsperre Bitumen Decke Stahlbeton 300 mm Verschattung Aluminium-Raffstore 80 mm Verdunklungsjalousie (in einigen Räumen) Fassadenstütze Stahlbetonfertigteil 250/350 mm Fenster: Isolierverglasung in Aluminiumrahmen Brüstungselement Stahlbeton selbstverdichtend 550 mm Wärmedämmung Kalziumsilikat 100 mm Innenputz Bodenbelag Linoleum 3 mm Zementestrich 65 mm Trennlage PE-Folie Trittschalldämmung Mineralwolle 30 mm Wärmedämmung XPS 100 mm Decke Stahlbeton 200 mm Abdichtung Bitumen Stahlbeton wasserundurchlässig 350 mm 50 mm layer of gravel protective/separating layers 3-layer bituminous seal min. 140 mm expanded polystyrene thermal insulation to falls bitumen vapour barrier 300 mm reinforced concrete roof 80 mm aluminium louvre blind internal roller blind for blackout purposes (in certain rooms) 250/350 mm precast concrete facade column casement: double glazing in aluminium frame 550 mm self-compacting in-situ white reinforced concrete parapet wall/upstand beam 100 mm calcium silicate thermal insulation layer of plaster 3 mm linoleum 65 mm cement-and-sand screed polythene separating layer 30 mm mineral-wool impact-sound insulation 100 mm extruded polystyrene thermal insulation 200 mm reinforced concrete floor bituminous sealing layer 350 mm waterproof reinforced concrete

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Schnitt Maßstab 1:20 1

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Abdichtung Flüssigkunststoff Decke Stahlbeton im Gefälle 500−600 mm mit Kugelhohlkörpern Abdeckung Titanzinkblech (Stehfalzdeckung) Trennlage Unterkonstruktion Holz Aluminiumprofil ¡ 100/45 mm Stahlprofil } 100 mm feuer verzinkt, farbbeschichtet Verbundstütze Stahl/Beton 260/260 mm Verglasung VSG 2≈ 12 mm, durchwurfhemmend Pfosten-Riegel-Fassade Aluminium mit Isolierverglasung

Section scale 1:20 1

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liquid-plastic sealing layer 500 – 600 mm reinforced concrete roof finished to falls with spherical voids sheet titanium-zinc standing-seam covering separating layer wood supporting construction 100/45 mm aluminium framing 100 mm galvanized steel T-section colour-coated 260/260 mm steel and concrete composite column lam. safety glass (2≈ 12 mm) breakthrough resistant aluminium post-and-rail facade with double glazing

Technik technology

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Carbonbeton – Hochleistungsbaustoff mit Effizienzpotenzial Carbon Concrete – a High-Performance Material with Great Efficiency Potential Alexander Kahnt, Frank Schladitz, Matthias Tietze, Silke Scheerer, Manfred Curbach

Die allgemeine Verfügbarkeit der Rohstoffe, eine ausreichende Tragfähigkeit und Langlebigkeit sowie die einfache Herstellung ließen Stahlbeton zum Baustoff des 20. und des angehenden 21. Jahrhunderts werden. Im Jahr 2014 wurden ungefähr 4,2 Milliarden Tonnen Zement, ca. 28 Milliarden Tonnen Gesteinskörnung und ca. 2,8 Milliarden Tonnen Wasser für die Herstellung von Beton verwendet.1 Und das ist auch schon die Kehrseite des Universalbaustoffs Beton: Kein anderer Werkstoff ist für eine größere Rohstoffentnahme und höhere CO2-Emissionen verantwortlich. Problematisch sind vor allem die riesigen Mengen an Beton, die weltweit verbaut werden. Gelänge es, durch eine neue Art des Bauens schlanker zu konstruieren, ließen sich erhebliche Einsparungen erzielen. Carbonbeton bietet dieses Potenzial. Durch mattenartige Bewehrungsstrukturen (textile Gelege) aus Carbonfasern lassen sich bereits heute einige Stahlbetonanwendungen im Neubaubereich sinnvoll – d. h. im Sinne einer höheren Ressourcen- und Energieeffizienz – substituieren (Abb. 5). Zudem ist es möglich, sanierungsbedürftige Massivbauwerke durch Verstärkungsschichten aus Carbonbeton instandzusetzen und dadurch deren Nutzungsdauer zu erhöhen. Für Architekten und Gestalter bieten Carbonbeton und andere textilbewehrte Betonarten eine große Gestaltungsfreiheit, da sich damit beliebige Formen, Formate, Oberflächenstrukturen und Farben in hoher Qualität herstellen lassen. Von Vorteil sind dabei vor allem die flexiblen Bewehrungsstrukturen. Moderne Herstellungsverfahren erlauben es, auch digital entworfene Formen umzusetzen. Darüber hinaus lassen sich zusätzliche Funktionen wie Heizen, Beleuchten oder Gebäudeautomation in die Bauteile integrieren. Durch die Anordnung der Bewehrung entsprechend dem Kräfteverlauf benötigen Bauteile aus Textilbeton auch weniger Bewehrung als konventioneller, faserbewehrter Beton, bei dem geschnittene Kurzfasern aus Glas, Kunststoff oder Kohlefaser ungerichtet in die Betonmischung einge4 bracht werden.

Bisherige Entwicklung Nach Alternativen zum Stahlbeton sucht man nicht erst seit heute. In Deutschland wurde bereits in den 1980er-Jahren mit Betonbewehrungen aus technischen Textilien experimentiert. Erste Verbundforschungsprojekte in Dresden, Chemnitz und Aachen folgten Mitte der 1990er-Jahre.2 Sie waren die Basis für zwei von der DFG geförderte Sonderforschungsbereiche in Dresden (SFB 528) und Aachen (SFB 532), in denen zwischen 1999 und 2011 die Grundlagenforschung auf dem Gebiet nichtmetallischer Bewehrungen vorangetrieben wurde. Schwerpunkt war die Entwicklung von Beton mit textilen Bewehrungen (kurz: Textilbeton, TRC) aus alkaliresistenten Glasfasern (ARGlas) und später verstärkt aus Carbonfasern. Schon früh wurden erste baupraktische Projekte realisiert, die bewiesen, dass das Material die hohen Erwartungen der Forscher und Ingenieure erfüllt.3 Im aktuell größten deutschen Bauforschungsprojekt C3 – Carbon Concrete Composite – widmen sich mehr als 130 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft der Entwicklung und Markteinführung von Carbonbeton.4

Verbundwerkstoff Carbonbeton Bekanntlich übernimmt beim Stahlbeton der Beton vorrangig die im Bauteil auftretenden Druckkräfte und der Bewehrungsstahl kompensiert Zugbeanspruchungen. Zudem schützt die Betondeckung den Stahl vor Korrosion, korrosionsfördernden Medien (z. B. Tausalze) und Bränden. Je nach Einbausituation muss die Deckschicht bis zu 5 cm dick sein. Beim Carbonbeton stellt das Carbon als Äquivalent zur Stahlbewehrung die Zugfestigkeit des Verbundwerkstoffs sicher. Die Prinzipien und Bemessungsgrundlagen sind dem Stahlbeton sehr ähnlich. Da Carbon im Gegensatz zu Stahl etwa sechsmal tragfähiger (3000 statt 500 N/mm2 Zugfestigkeit) und viermal leichter (1,8 statt 7,8 g/cm3) ist und zudem nicht korrodiert, kann mit dieser Bewehrung deutlich freier konstruiert werden. Da der Korrosionsschutz für die Bewehrung entfällt, lassen sich beispielsweise Betonplatten für Fassadenverkleidungen mit einer Dicke von 2 cm statt bisher mindestens 7 bis 10 cm herstellen. Für die Verstärkung bestehender Stahlbetonbauteile reichen noch dünnere Schichten aus.

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Technik

1 B ewehrungsgelege aus Carbongarnen im Abstand von 1 und 1,5 cm 2 Zuschläge für Carbonbeton 3 Zuschläge für Stahlbeton 4 »Blütenpavillon« in Kahla, Institut für Massivbau, TU Dresden 2012. Die Schalen der aus Textil beton gefertigten Überdachung sind lediglich 40 mm dick. 5 Stadtquartier »Neuer Markt« in Neumarkt, Bögl Gierer Architekten/Distler Architekten + Ingenieure 2015. An der Fassade wurden stabförmige Elemente aus traditionellem Stahlbeton mit flächigen, nur 30 mm starken Verkleidungen aus carbonbewehrtem Textilbeton kombiniert. 6 Laminieren durch Auftragen der Betonmatrix per Hand 7 Laminieren durch Auftragen der Betonmatrix im Sprühverfahren 8 Gießen von Textilbeton 9 Schleudern von Textilbeton 10 3D-Druck

Aktuell verwendet man als Bewehrung filigrane mattenartige Strukturen, die aus zwei oder mehr Lagen Multifilamentgarnen (Rovings) gefertigt werden (Abb. 1). Rovings bestehen wiederum aus mehreren tausend Einzelfilamenten (Fasern). Da die Gelege relativ weich sind, lässt sich mit ihnen nahezu jede Form realisieren (Abb. 4).5 Für ganze Tragwerke werden jedoch künftig stabförmige Bewehrungen benötigt werden. Derzeit arbeiten verschiedene Forschungsstätten und Industrieunternehmen in Deutschland und im Ausland an der Entwicklung geeigneter Carbonstäbe. Für multifunktionale Anwendungen gewinnen neben Carbon auch Fasern aus AR-Glas weiter an Bedeutung. Diese sind etwas weniger tragfähig (1500 N/mm2) und dauerhaft als Carbonfasern, aber deutlich preiswerter. Ferner leiten sie im Gegensatz zu Carbon keinen elektrischen Strom, sind jedoch gute Lichtleiter. Als Beton kommt bisher – je nach Bauteil und Anwendung – ein normal- oder hochfester sogenannter Feinbeton mit einem Größtkorn von 1 bis 8 mm zur Anwendung. Auch dies ist ein Unterschied zum Stahlbeton, bei dem Körnungen bis 32 mm Durchmesser üblich sind (Abb. 2, 3). Herstellungsverfahren Carbonbeton wird derzeit im Wesentlichen in zwei Verfahren – Laminieren und Gießen – hergestellt. Weitere Verfahren wie das Schleudern oder Drucken wurden bereits erprobt, aber noch nicht in der Praxis an gewandt. Laminieren Werden Feinbeton und das textile Gelege in wechselnden Lagen in eine Schalung eingebracht, spricht man vom Laminieren (Abb. 6, 7). Das alternierende Schichten beider Bestandteile wird so lange fortgeführt, bis die gewünschte Bauteilstärke erreicht ist. Die Betonschichten haben in der Regel eine Mindestdicke von 3 mm, sowohl an den Außenseiten als auch zwischen den Lagen. Die Mindestdicke der gesamten Textilbetonschicht wird folglich von der erforderlichen Bewehrungsmenge bestimmt.

Der Feinbeton selbst kann per Hand zum Beispiel mit Spachtel und Kelle oder im Sprühverfahren mit Hilfe handelsüblicher Putzerspritzen aufgebracht werden. Das Aufsprühen von Beton ist vor allem bei der großflächigen Verstärkung von Bestandsbauteilen (auch über Kopf) sowie bei frei geformten Bauteilen von Vorteil. Hierzu muss die Feinbetonmischung pump- und spritzbar sein und an schrägen und vertikalen Flächen haften. Dafür steht derzeit eine Fertigmischung zur Verfügung, der auf einer Baustelle lediglich Wasser zugegeben werden muss.3 Abstandshalter, die die Lagesicherheit der Bewehrungsmatten garantieren, sind dabei nicht notwendig. Sowohl beim Laminieren per Hand als auch für das Sprühverfahren sind geschulte Verarbeiter erforderlich, um eine gleichbleibende Qualität der Lagen zu erreichen. Gießen Beim Gießen von Carbonbeton wird die textile Carbonbewehrung in der Schalung fixiert. Anschließend kann das Bauteil in einem Arbeitsschritt betoniert werden (Abb. 8). Hierzu eignen sich sowohl liegende als auch stehende Schalungen. Für das Gießverfahren ist ein fließfähiger und selbstentlüftender Feinbeton erforderlich. Zur Lagesicherung von 2D-Bewehrungen verwendet man Abstandshalter6 oder eine auf einen definierten Abstand vorkonfektionierte 3D-Bewehrung (Abb. 12). Neben kompletten Fertigteilen lassen sich im Gießverfahren auch Halbfertigteile für Decken- und Wand elemente herstellen. Schleudern und Drucken Beide Verfahren sind derzeit noch Zukunftsmusik. Das Prinzip des Schleuderns von Textilbeton wurde erstmals an der RWTH Aachen erprobt (Abb. 9).7 Es sind spezielle versteifte Textilien und ein für das Schleudern optimierter Beton nötig. Ein bisher noch nicht auf Carbonbeton angewandtes Herstellungsverfahren ist das Drucken von Bauelementen (Abb. 10). Das grundsätzliche Problem beim Drucken besteht – wie auch beim Stahlbeton – in der

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1 R einforcement consisting of carbon strands at spacings of 1 and 1.5 cm 2 Aggregates for carbon-reinforced concrete 3 Aggregates for steel-reinforced concrete 4 Flower Pavilion in Kahla, Institute for Solid Forms of Construction, University of Technology, Dresden, 2012. The shell elements of the textile-concrete roof are only 40 mm thick. 5 New Market urban district in Neumarkt; Bögl Gierer Architects/Distler Architects + Engineers, 2015. Linear elements in the facade were cast in traditional steel-reinforced concrete and combined with planar carbon-reinforced textile-concrete cladding only 30 mm thick. 6 Laminated process: concrete matrix applied by hand 7 Laminated process: concrete matrix applied by spraying 8 Pouring textile concrete 9 Centrifugal casting of textile concrete 10 3D compression process

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Carbonbeton – Hochleistungsbaustoff mit Effizienzpotenzial

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As a result of the general availability of the raw materials used in its manufacture, its ample load-bearing qualities, its durability and its simple means of production, reinforced concrete became the number-one building material of the past century. In 2014, roughly 4.2 billion tonnes of cement, 28 billion tonnes of aggregate and 2.8 billion tonnes of water were used to create concrete. But that is also its drawback: no other material is responsible for a greater extraction of resources from the earth and for higher CO2 emissions. Carbon concrete provides scope for more slender forms of construction; and if mat-like textile reinforcement is used, consisting of carbon fibres, a number of concrete structures that were traditionally reinforced with steel could be constructed using the new technology (ill. 5). Furthermore, solid structures in need of repair can be refurbished with additional layers of carbon concrete, thereby increasing their useful life. Carbon- and other textile-reinforced kinds of concrete also lend themselves to the creation of various high quality forms, surface textures and coloration. Other advantages lie in the flexible reinforcement structures that can be achieved, the scope for digitally designed forms and the incorporation of heating, lighting and other service components. Finally, by arranging the textile reinforcement in accordance with the distribution of forces, less bracing is required than in traditional fibre-reinforced concrete, where short glass, plastic or carbon fibres are incorporated at random in the mix. As early as the 1980s, experiments were being carried out in Germany in which technical textiles were used as concrete reinforcement, and by the mid 1990s, initial research projects were being implemented in Dresden, Chemnitz and Aachen. These formed the basis for two special areas of investigation sponsored by the German Research Foundation (DFG) between 1999 and 2011 in Dresden and Aachen to explore non-metallic reinforcement. The focus of this work was the development of textile-reinforced concrete (TRC), using alkali-resistant glass fibres (AR glass), and later, carbon fibres. At an early stage, it became evident that the material met the high expec-

tations of both scientific research and engineering. In the largest current construction research project, C³ – Carbon Concrete Composite, more than 130 partners from the fields of science and business are working to develop carbon concrete and introduce it to the market. As one knows with steel-reinforced concrete, the concrete bears compression loads in the main and provides a covering to protect the steel against corrosion, while the reinforcement offsets tension stresses. Depending on the situation, the covering layer must be as much as 5 cm thick. With carbon concrete, the carbon – as the equivalent of the steel – provides the tensile strength of the composite material. Since carbon has roughly six times the load-bearing capicity of steel (3,000 instead of 500 N/mm² tensile strength), is considerably lighter (1.8 instead of 7.8 g/cm³) and furthermore does not corrode, it provides a much freer form of construction. For concrete panels used as facade cladding, for example, a covering of only 2 cm would be adequate instead of 7–10 cm as hitherto. At present, filigree mat-like structures are used, consisting of two or more layers of multifilament strands (rovings) (ill. 1). The rovings, in turn, consist of many thousand filaments (fibres). Since the material is relatively soft, it is possible to create almost any form with it (ill. 4). In future, though, linear barshaped reinforcement will be needed for the execution of entire structures. Various research bodies and industrial undertakings in Germany and elsewhere are working to develop suitable carbon rods. Alongside carbon, other materials such as AR glass fibres are gaining in significance. These are somewhat less durable and have a smaller loadbearing capacity (1,500 N/mm²), but they are considerably more economic than carbon. What’s more, they do not conduct electricity, but are, on the other hand, good light conductors. Commonly used in this context is normal or high-strength so-called “fine concrete” with large grains 1– 8 mm in size. This, too, stands in contrast to steel-reinforced concrete, where aggregate up to 32 mm is common (ills. 2, 3).

At present, two main techniques are used in the production of carbon concrete: lamination and pouring. If fine concrete and the textile material are inserted in the formwork in alternate layers, one speaks of a laminated process (ills. 6, 7). The concrete layers usually have a minimum thickness of 3 mm. The fine concrete can be applied with a trowel or by spray. The spraying technique is particularly favoured where the aim is to increase the thickness of existing components over large areas as well as in the case of elements with free forms. The fine concrete mix must be suitable for pumping and spraying and should be capable of adhering to sloping and vertical surfaces. A ready-mixed product is now available that simply requires the addition of water on site. Distance pieces that guarantee the correct position of reinforcing mats are not necessary. Skilled workers have to ensure a constant quality of the layers, however. In pouring carbon concrete, the textile reinforcement is fixed in the formwork. The component can then be cast in a single working process (ill. 8). For this, the fine concrete should be fluid and have self-ventilating properties. Distance pieces will be necessary, or specially made 3D reinforcement should be used with the requisite spacing (ill. 12) in order to maintain the position of 2D reinforcement. In addition to entire prefabricated elements, semi-finished components can be created for walls and ceilings using the pouring process. Centrifugal spinning and compression are techniques that belong to the future. Trials were first made with the former process in the Rhine-Westphalian University of Technology (RWTH) in Aachen (ill. 9). Specially stiffened textiles and a concrete mix optimized for this purpose are required. Pressing building components is a further technique that has not yet been applied to carbon concrete (ill. 10). The main problem here, as with steel-reinforced concrete, lies in the integration of the reinforcement. If this can be overcome, enormous scope will open up to concrete construction, such as the realization of organic forms that reflect the flow of forces and that at present

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Sanierung

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Moderner Fußboden für eine hochwassergefährdete Kirche Das in der sächsischen Kleinstadt Ostritz gelegene barocke Klosterstift St. Marienthal wurde 1234 gegründet und ist das älteste ununterbrochen bestehende Frauenkloster des Zisterzienserordens in Deutschland. Kennzeichnend für das Klosterstift ist seine Lage direkt an der Lausitzer Neiße, die halbkreisförmig den Komplex umfließt und die Grenze zu Polen markiert. Bei dem verheerenden Hochwasser im August 2010 wurde das gesamte Gelände innerhalb kürzester Zeit bis über 2 m Höhe überflutet und mit jeder Menge Schlamm und Geröll zugesetzt.

Neue Fenster im alten Stil Das 1899 in München im Neurenaissancestil erbaute Stadthaus mit 12 Wohnungen und zwei Ladengeschäften, wurde nach den Ansprüchen der Denkmalschutzbehörden saniert und restauriert. Fassade, Fenster und das Treppenhaus wurden originalgetreu instandgesetzt. Eingebaut wurden Holzdenkmalfenster des Systems »HDF 82 Stil«. Bei der Montage galt es, besondere Einbausituationen zu berücksichtigen, da im außenseitigen Laibungsbereich teilweise Stuck und im Fußbereich verblechte Stuckgesimse vorhanden waren. In einigen Fällen mussten die Fenster aufwendig nachgebaut und außen mit dem original grünen Farbton beschichtet werden. Die Fenster besitzen schmale Ansichten von Flügel- und Stulpprofilen, aber keine Regenschutzschiene. Sie bieten einen Oberflächenschutz und sind mit zwei Dichtungsebenen ausgestattet. Eine Besonderheit ist, dass der Wetterschenkel ohne Wartungsfuge gefertigt und in den Flügel integriert wurde. Sie sind mit Dreifach-Wärmeschutzverglasung versehen, wodurch der Energieverbrauch deutlich gesenkt und ein angenehmes Raumklima geschaffen wird. Die Sicherheitsbeschlagtechnik der Fenster ist auf dem neuesten Stand. ¥ Kneer GmbH, Westerheim www.kneer-suedfenster.de

Am stärksten waren die Schäden in der Klosterkirche. Das Bauwerk sowie die denkmalgeschützte hölzerne Inneneinrichtung waren über Stunden dem Wasser ausgesetzt. Stark in Mitleidenschaft gezogen wurde auch der aus Sandsteinplatten und Erdreich bestehende Kirchenboden im Gemeindebereich. Durch Unterspülungen war der historische Plattenbelag geschädigt, manche Platten waren verkantet und es gab Fugenausspülungen. Hier galt es, die Bauwerksohle unter Einbindung denkmalpflegerischer und archäologischer Aspekte neu aufzubauen. Die noch erhaltenen Bodenplatten wurden für ihre Wiederverwendung kartiert und ausgebaut. Da der Unterbau durch Ausspülungen stark geschädigt

wurde, musste er bis in eine Tiefe von 40 cm entfernt werden. Der neue Fußbodenaufbau wurde in einer diffusionsoffenen Bauweise erstellt. Folgende Materialfolge wurde gewählt: Geotextilie, kapillarbrechender Kies, trasszementgebundener Liapor-Leichtbeton und darauf die erhaltenen Sandsteinplatten in Kalkmörtel. Im erneuten Schadensfall kann Hochwasser oder in den Untergrund drückendes Grundwasser wieder abtrocknen. Feuchtigkeit kann somit nicht im Fußbodenaufbau eingeschlossen werden. Die Schüttung wirkt wie ein haufwerksporiger Leichtbeton. Auftretendes Wasser kann problemlos in die kleinen Zwickel zwischen den Blähtonkugeln eindringen und dort verbleiben, bis der Wasserspiegel wieder sinkt. Auch unter lang anhaltender Wassereinwirkung kommt es zu keinerlei stabilitätsmindernden Quellungen oder Setzungen. Auf dem rund 220 m2 großen Kirchenboden wurden rund 67 m3 trasszementgebundene Liapor-Schüttung aufgebracht, bestehend aus »Liapor-Rundkugeln 4/8«. Nach vierjähriger Renovierung konnte die Kirche zu ihrem 780-jährigem Bestehen wieder eröffnet werden. ¥ Liapor GmbH, Hallerndorf-Pautzfeld www.liapor.com

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Schnelle Betonsanierung

Prunkvolle Villa mit modernem, zeitgemäßem Inneren

Die Sanierung von Betonbauteilen ermöglicht der »weber.rep duo« Betonersatz mit nur zwei Produkten: dem »weber.rep KB duo« als mineralischem Korrosionsschutz für Bewehrungsstahl und Haftbrücke sowie dem »weber.rep R4 duo« als kombiniertem Reparaturmörtel und Feinspachtel. Mit einer Druckfestigkeit von > 45 N/mm2 ist er auch für statisch relevante Bereiche geeignet.

Die Villa des „Königlichen Baurats Wilhelm Walther“ aus dem Jahr 1897 mit ihren detaillierten Stuckelementen beherbergt im Inneren herrschaftliche Räume mit über 4 m hohen Decken, großen Fenstern und Kassettentüren. Sie gehört zu einem Ensemble von drei Villen in dieser Straße und wurde unlängst saniert. Die Fassade wurde komplett überarbeitet und die Stuckornamente re pariert. In den Seitenturm, der früher den Dienstbotenaufgang beherbergte, wurde ein moderner Aufzug eingebaut. Der ursprüng liche Kellereingang befand sich auch im Turm, daher wurde an der Rückseite des Gebäudes Erde abgetragen und ein neuer Zugang direkt ins Kellergeschoss geschaffen. In den 1960er Jahren war der Balkon im Dachgeschoss zudem verglast und als Loggia genutzt worden – diese Verglasung wurde jetzt rückgebaut und die Außenansicht erscheint heute wieder so, wie sie vor knapp 120 Jahren war. Der Dachboden wurde ausgebaut, gedämmt und mit Flächenfenstern versehen. Der Grundriss der früheren Wohnung wurde deutlich verändert, die vielen kleinen Räume bis in die Dachschrägen geöffnet und teilweise zusammengelegt. Eichenparkett in klassischer Fischgrät-Verlegung und eine Fußbodenheizung darunter sorgt für ästhetischen Komfort. Auch die Grünflächen, die Zuwege und

¥ Saint-Gobain Weber GmbH, Düsseldorf www.sg-weber.de Hersteller-News

Ausgezeichnet Die neue Troldtekt® Wave ist eine wellen förmige Akustikplatte für Wand- und De ckenverkleidungen. Die u.a. mit dem Ger man Design Award 2016 ausgezeichnete Akustikplatte sichert eine gute Akustik und ein gesundes Innenraumklima in jeglicher Architektur. Hergestellt aus den natürlichen Rohstoffen Holz und Zement ist sie Cradle to Cradle Silver zertifiziert. www.troldtekt.de

der Zaun wurden erneuert. Der Bauherr wünschte sich für das Objekt eine ganzheitlich, vernetzte Elektronik. Basis dieser Gebäudetechnik ist ein »KNX Bussystem«, welches alle Elemente miteinander verknüpft: Schalter, Fensterkontakte, Heizung, Türkommunikation, Verschattung und die Rauchmelder sind darin eingebunden. Die intelligente Steuerzentrale dahinter ist ein »Gira HomeServer«. Bedient wird alles über ein großes Touchpanel, den »Gira Control 19 Client«, im Eingangsbereich oder mit der Gira HomeServer App übers Tablet oder Smartphone. Auch von unterwegs aus lassen sich so die Raumtemperatur erhöhen oder bei Regen die Dachfenster schließen. Auf Tastsensoren an der Wand werden individuelle Beleuchtungsszenen abgerufen, die auch als Anwesenheitssimulation über einen Zeitraum von zwei Wochen aufgezeichnet und später wieder abgespielt werden können. Dank einer Türkommunikation können die Bewohner sehen, wer an der Tür klingelt. Wird diese geöffnet, geht automatisch auch die Fahrstuhltür auf und der Besucher kann nach oben fahren, andernfalls lässt sich dieser nur mit einem Schlüssel öffnen. ¥ Gira – Giersiepen GmbH, Radevormwald www.gira.de

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Konstruktion Beton

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Architektur und Wein – Beton in seiner vielfältigsten Form Das fränkische Weingut am Stein hat einen neuen Weinkeller in Betrieb genommen, der als ungewöhnliche Konstruktion und mit einem reduzierten Materialmix in Sichtbeton gebaut wurde. Mit der Planung wurden die Architekten HofmannKeicherRing betraut, die bereits 2006 einen markanten, in Holz und Glas gehüllten Neubau als Akzent neben das traditionelle Bestandsgebäude gestellt hatten. Die große Herausforderung des Kellers bestand darin, dass dieser unter das alte Bestandsgebäude und in das Gelände »geschoben« werden sollte. Dafür mussten das Weingut und Teile der Weinbergsmauer

mit 8 m langen Bodennägeln sowie zusätzlichen Gurtträgern aus Stahl gesichert werden. Insgesamt 80 temporär rückverankerte Unterfangungskörper nahmen den Erddruck der angrenzenden Straße und Wege auf. Der bestehende Keller wurde als Auflager und zur Weiterleitung der vertikalen und horizontalen Lasten genutzt. Hierzu wurden die Fundamente teilweise nachgegründet. Gegen die Unterfangungskörper wurden Stahlbetonwände einseitig geschalt. Auf die neuen Grenzwände und die bestehenden Kellerwände ist eine befahrbare Stahlbetondecke in einer mittleren Stärke von 40 cm

betoniert worden, mit erhöhtem Wassereindringwiderstand und mit einer Abdichtung aus Gussasphalt. Ein großes Oberlicht stellt die architektonische Verbindung zum Außenraum her und setzt sieben Betoneier mit jeweils 1700 l Fassungsvermögen wirkungsvoll in Szene. 2008 begann das Familienunternehmen damit, seine Weine auf diese unkonventionelle Art reifen zu lassen und hat damit exzellente Tropfen hervorgebracht. ¥ Informationszentrum Beton GmbH, Erkrath www.beton.org

Museumsbau in den Bergen – expressive Formen aus Sichtbeton in luftiger Höhe Reinhold Messner hat im Pustertal in Südtirol sein sechstes Museumsprojekt realisiert, mit dem er den Besuchern auf 2275 m Höhe 250 Jahre Alpingeschichte präsentiert. Neben dem einmaligen Blick auf die großen Wände der Dolomiten und Alpen besticht das »Messner Mountain Museum auf dem Kronplatz« durch die außergewöhnliche Architektur, für die das Londoner Büro Zaha Hadid Architects verantwortlich zeichnet. Mit ihrer unverwechselbaren Formensprache bildet Hadid die zackigen Spitzen von Kalkstein nach, erinnert an reißende Bergbäche und spiegelt die Geometrie von

Schneeverwehungen wider. Das tunnelartig eingegrabene Gebäude ragt nur mit dem Eingang zum Plateau hin und den Ausformungen am hinteren Ende aus der Bergspitze. Für die Fassade wurden zement gebundene Einzelteile in nie dagewesener Größe erstellt. Möglich wurde dies durch den Einsatz von »Ceton«, einem Baustoff, den Kruno Stephan Thaleck von der B&T Bau + Technologie GmbH entwickelt hat. Es handelt sich dabei um textilbewehrte Faserverbundbauteile auf Betonbasis, die im Kern aus einer Aluminium-Wabe bestehen und im Composit-Verfahren hergestellt

werden. Für das Museum kam der graue CEM II/A-LL-42,5-N-Portlandkalksteinzement von CRH zum Einsatz. Dieser ist leicht zu verarbeiten und besitzt ein gutes Wasserrückhaltevermögen, womit er ideal für die Herstellung von Sichtbeton ist. Die Elemente sind bei einer Größe von 8,20 ≈ 2,30 m nur 20 mm dick. Für die 374 mehrfach gekrüm mten Einzelplatten wurden 3D-Modelle mithilfe eines CAD-CAM-Systems für die CNCFertigung aufbereitet. ¥ CRH (Wien) GmbH, Wien www.crhaustria.com

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Beton

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Kirchenbau aus einem Guss

Nachhaltig mit Leichtbeton

Schneller Schutz

Ein ungewöhnliches Bauprojekt wurde in Stuttgart-Bad Cannstatt 2015 fertiggestellt. Ein ovaler, rund 8 m hoher Hauptbaukörper und ein seitlich anschließender Flachdachbau, die durch ein Foyer miteinander verbunden sind, bilden die neue Heimat für die Gemeinde der neuapostolischen Kirche. Für Planung und Bauleitung war das Stuttgarter Büro Mühleisen + Partner zuständig, die Projektleitung übernahm Architektin Katrin Klenk von der Abteilung Bau & Unterhalt der Kirchenverwaltung. Errichtet wurde das neue Kirchengebäude aus LiaporLeichtbeton. Für die 60 cm starken Wände und 45 cm starken Decken wurden rund 750 m3 »LC20/22 D1.4« verbaut. Geliefert wurde der Leichtbeton von der Stuttgarter Godel-Beton GmbH, die auch die Rezeptur erstellte. Die Entscheidung für den Baustoff fiel infolge des Wunsches, das Bauwerk monolithisch mit hoher Masse zu errichten, um einen besonderen Schallschutz zur nahen Bahnstrecke zu erhalten. Gleichzeitig ließ sich mit einem U-Wert von 0,55 W/m²K eine optimale Wärmedämmung erzielen. Auf einen mehrschichtigen Wandaufbau und den oft damit einhergehenden Detail- und Anschlussprobleme konnte verzichtet werden. Dank der speziellen, projektbezogen gefertigten Schalung sind die einzelnen Arbeitsfugen der Betoniertakte kaum sichtbar und die gesamte Länge des Nebengebäudes weist keine Dehnfugen auf. Zudem wurden alle Schalstöße planeben ohne eingelegte Leisten ausgeführt. Das Ergebnis ist eine Flächigkeit, die dem Gebäude eine besondere Natürlichkeit und Lebendigkeit vermittelt. Das ovale Hauptgebäude wurde innen und außen mit Kalkputz sandfarben verputzt. Das Nebengebäude ist in Sicht beton mit besonders flächiger NatursteinOptik ausgeführt. Durch eigens angefertigte Sonderschalungen erhielt das Gebäude eine bunkerartige Tuffstein-Struktur.

Ein niedriger Primärenergiebedarf, hoher Wärmeschutz und eine sehr gute Recyclingfähigkeit sind nur einige Aspekte, die den »Klimaleichtblock« von KLB zu einem attraktiven Baustoff machen. Die Plansteine »SK08« und »SK09« gibt es nun auch in 42,5 und 49 cm Breite. Diese ermöglichen die Errichtung von KfW-Effizienz-, Passivund Plusenergiehäusern, auch ohne WDVS. Das Unternehmen hat jetzt seinen Nach haltigkeitsbericht präsentiert.

2015 entstand im rheinland-pfälzischen Bad Neuenahr-Ahrweiler ein Dorf mit 60 jeweils 15 m² großen Sheltern aus Betonfertigteilen für rund 300 Flüchtlinge. Die simplen, ursprünglich für Krisengebiete gedachten Betonshelter bestehen aus einer Bodenplatte, vier Wänden und einem Dach. Sie können eng gestellt werden, ohne dass es Probleme mit dem Brandschutz gibt. Sie lassen sich nahezu überall auf der Welt auch ohne Schaltisch fertigen.

¥ KLB Klimaleichtblock GmbH, Andernach www.klb.de

¥ Opterra GmbH, Leipzig www.opterra-crh.com

Einfacher betonieren

Eingebauter Brandschutz

Neu auf dem Markt ist die anwenderfreundliche Transportbeton-Produktfamilie »Ergoton« von Cemex. Dank einer weichen Betonkonsistenz von F4 oder F5 sind die Betone leicht und gleichmäßig verteilbar. Beim Einbau fällt nur ein geringer Verdichtungsaufwand an, und es bilden sich weniger Hohlräume und Nester. »Ergoton plus« ist mit einer sehr guten Pumpfähigkeit ausgestattet, damit sich auch schwer erreichbare Bauteile sicher betonieren lassen.

Für den mehrgeschossigen Wohnungsbau bietet »Porit Porenbeton« gute Produkteigenschaften hinsichtlich vorbeugendem baulichen Brandschutz. Unter anderem wird das Brandverhalten durch die, als gebundenes Kristallwasser vorhandene Feuchte, beeinflusst. Abhängig von der jeweiligen Wanddicke sind Porenbetonwände bis zur Feuerwiderstandsklasse F180-A klassifiziert. Bereits mit nichttragenden Wänden ab 7,5 cm wird mit Porit F90-A erreicht.

¥ Cemex Deutschland AG, Rüdersdorf www.cemex.de

¥ Porit GmbH, Rodgau www.porit-kann-das.de

¥ Liapor GmbH & Co. KG, Hallerndorf-Pautzfeld www.liapor.com

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Inhaltsübersicht Produktinformationen Sanierung Neue Fenster im alten Stil (Kneer) Moderner Fußboden für eine hochwassergefährdete Kirche (Liapor) Außen alt, innen neu – die Sanierung des Landtags in Brandenburg (arcon Flachglas) Abdichtung »All-in-One« (Remmers) Trockenlegung des Mainzer Hauptbahnhofs (Isotec) Der Fall Attika (Caparol) Leistungsfähige Fassade (TheSize/Neolith) Schnelle Betonsanierung (Saint-Gobain Weber) Prunkvolle Villa mit modernem, zeitgemäßem Inneren (Gira) Schneller Trockenbau ermöglicht neuen Wohnraum in Ballzungszentren (Knauf Gips) Energieeffizienter Dachaufbau für ein Fachwerkhaus (Rockwool) Teilsanierung am Fenster (Roto Frank) Des Bahnhofs neues Dach (Firestone)

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Konstruktion Architektur und Wein – Beton in seiner vielfältigsten Form (Informationszentrum Beton) 318 Museumsbau in den Bergen – expressive Form aus Sichtbeton in luftiger Höhe (CRH) Puristisches Wochenendrefugium aus Leichtbeton (HeilderbergCement) 319 Glänzender Auftritt (Dyckerhoff) 320 Fassade aus Glasfaserbeton (Conae Composites) 320 Schalhaut für Sichtbeton (Westag & Getalit) 320 Hochwasserschutz und Landschaftsgestaltung (NOE-Schalttechnik) 321 Besondere Betonoberfläche (Villa Rocca) 321 Kirchenbau aus einem Guss (Liapor) 322 Nachhaltig mit Leichtbeton (KLB Klimaleichtblock) 322 Schneller Schutz (Opterra) 322 Einfacher betonieren (Cemex) 322 Eingebauter Branschutz (Porit) 322 Leuchtender Beton – faszinierender Werkstoff mit LED – Lichtpunkten (Siut) 323 Bauphysik Vorgefertigte Wandelemente für eine effizientere Gebäudehülle (Greencode) Sandwichpaneele bei der modernen Gebäudedämmung auf dem Vormarsch (Kingspan) Vorteile für Mehrgeschosser (Unipor-Ziegel) Jalousie fürs Passivhaus (Joma) Verbesserter Ug-Wert (Wacotech) Lokale Baustoffe bevorzugt (Homatherm) Beste Energieklasse (Lignotrend) Mehr Ruhe im Objekt (Nora Systems)

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Bestnoten im Schallschutz (Siniat) Barrierefreier Brandschutz (Geze) Transparenter Brandschutz im Schloss Meersburg (Holzbau Schmid) Mehr Service für Planer (Remmers) Langfristige Rissabdichtung (StoCretec) Nachhaltige Bauwerksabdichtung beim Hörsaalneubau der Universität Duisburg (Sika) Dächer Neue Deckarten (Rathscheck) individuelle Note (Erlus) Denkmalgerechte Sanierung (Gebr. Laumans) Neue Oberfläche (Braas) Gute Eigenschaften (Creaton) Neubau des Kinderhauses St. Leonhard in Inchenhofen bildet Nutzungskonzept ab (Zambelli) Rechteck und Raute (Prefa) Runde Profile (Dupral) Kupfer mit Stahloptik (KME) Solar-Retentions-Gründach (Optigrün) Dachterassenabdichtung (Kemper System) Langlebiger Schutz (Sika) Fliegendes Dach (FDT) Abdichtung für Metalldach (Triflex) Bunter Fallschutzboden lässt Dach zur Spielfläche werden (Polytan) Befahrbare Dächer (Zinco)

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Objekt+Produkt Haus für Geoinformation in Kranzberg (Leonhard Schwarz, Peter Geigel, Schreinerei Hegerl, Sittard Galabau, Steinmetzbetrieb Miedl, Unger Möbelwerkstätte, Unger Thermo Boden, Wipfler Fenster, Xaver Lutzenberger) 336 DETAIL research Feuerprobe – Polymere machen Hochleistungsbeton feuerbeständig 340 Wassertaufe – Lichtbeton im Salzwasserbecken 341 Architektur im Dialog Nachhaltig wachsen – SeSa Build 2016 in Istanbul thematisiert die zukunftsfähige Stadt (SeSa) DETAIL-Forum Sicherheit

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Anzeigenübersicht (US = Umschlagseite) Alwitra GmbH & Co. Klaus Göbel, Trier Bega Gantenbrink Leuchten KG, Menden Beton Marketing Deutschland GmbH, Erkrath Braun-Steine GmbH, Amstetten Firestone Building Products, B–Zaventem Hörmann KG VKG, Steinhagen Kemmlit-Bauelemente GmbH, Dußlingen Kleusberg GmbH & Co. KG, Wissen Knauf AMF GmbH & Co. KG, Grafenau Metten Stein+Design GmbH & Co. KG, Overath Optigrün international AG, Krauchenwies Orca Software GmbH, Neubeuern

253 251 315 320 335 325 299 313 311 IV. US 312 328

Polytan GmbH, Burgheim Prefa GmbH, Wasungen Richard Brink GmbH & Co. KG, Schloß Holte-Stukenbrock Salto Systems GmbH, Wuppertal Schöck Bauteile GmbH, Baden-Baden Sidoun International GmbH, Freiburg Solarlux GmbH, Melle Ton a.s., CZ-Bystrice pod Hostýnem Troldtekt Deutschland GmbH, Hamburg UntermStrich software GmbH, A-Bruck Velux Deutschland GmbH, Hamburg

333 331 317 329 327 321 II. US 323 314 319 245

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Cover 4_2016: Schule in London Architekten: Allford Hall Monaghan Morris, GB–London

Seite 288 –292: Timothy Soar, GB–London

Rubrikeinführende s/w-Aufnahmen

Seite 301, 309: Christian Schittich, D–München

Seite 237: Bibliothek in Beidaihe Architekten: Vector Architects, CHN–Peking Seite 247: Landesmuseum Zürich Architekten: Christ & Gantenbein, CH–Basel Seite 255: Deutsche Schule in Madrid Architekten: Grüntuch Ernst Architekten, D–Berlin Seite 301: »Prince Salman Science Oasis« in Riad Architekten: Gerber Architekten, D–Dortmund Seite 309: Herstellung von Wandelementen im Fertigteilwerk Abbildungsnachweis Fotos, zu denen kein Fotograf genannt ist, sind Architektenaufnahmen, Werkfotos oder stammen aus dem Archiv DETAIL. Seite 235, 237, 278 rechts, 280, 281: Xia Zhi, CHN–Peking Seite 238 links oben, 238 rechts: Gaudenz Danuser, CH–Flims

Seite 293 –297: Celia de Coca/Grüntuch Ernst Architekten

Seite 302 oben, 303 rechts, 307 oben: HTWK Leipzig Seite 302 unten: Ulrich van Stipriaan /TU Dresden Seite 303 oben links: Thomas Weinberger/Firmengruppe Max Bögl Seite 304 links, 308: TU Dresden Seite 304 rechts: V. FRAAS Solutions in Textile GmbH, D–Helmbrechts Seite 305 oben: solidian GmbH, D–Albstadt Seite 305 unten: Harald Michler/TU Dresden Seite 306: Hering Architectural Concrete, D–Burbach Seite 307 unten: Robert Mehl, D–Aachen Seite 312 oben Mitte: wikimedia commons/botauraus Seite 312 oben rechts, 312 unten Mitte: ARGE Cieslak&Rentsch Seite 315 oben links, 315 unten links: Andreas Wiese, D–Düsseldorf

Seite 238 links unten: Ralph Feiner, CH–Malans

Seite 316 oben Mitte, 316 oben rechts, 316 unten Mitte, 316 unten rechts: Marco Moog, D–Hamburg

Seite 239: Marc Lins, USA–New York

Seite 317 oben links: Bernd Ducke, D–Ottobrunn

Seite 240, 241: Georg Aerni / Sprengel Museum Hannover

Seite 318 unten Mitte, 318 unten rechts: www.wisthaler.com

Seite 242, 282, 284–286: Roger Frei, CH–Zürich

Seite 320 oben links: Peter Grewer

Seite 243: Marc Cramer, CDN–Montréal

Seite 322 oben links: Kurt Entenmann für Mühleisen+Partner Planungsgesellschaft

Seite 244 oben: Olivier Amsellem

Seite 326 oben links, 326 unten links: Martin Krauß, D–Berngau

Seite 244 unten: Luigi Filetici, I–Rom

Seite 326 oben Mitte, 326 unten Mitte: Frenchie Cristogatin, F– Lyon

Seite 247, 249, 250: Roman Keller, CH–Zürich

Seite 326 oben rechts, 326 unten rechts: Thomas Andenmatten, CH–Brig

Seite 248, 252 oben, 298: Jakob Schoof, D–München Seite 252 unten: Julian Salinas /Kunstmuseum Basel Seite 255: Jan Bitter, D–Berlin Seite 256 –259: Michael Peters, D–Amerang Seite 260 –265: Hannes Henz Architekturfotograf, CH–Zürich Seite 266 –270: Valentin Jeck, CH–Stäfa Seite 271–274, 336 –337: Michael Heinrich, D–München Seite 276, 277, 278 links: Su Shengliang, CHN–Peking Seite 279: Hal Chen, CHN–Peking Seite 283: Matthieu Gafsou, CH–Lausanne Seite 287: Rob Parrish, GB–Ware

Seite 329 oben links, 329 oben rechts: Klaus Nather/Sika Deutschland Seite 334 oben Mitte, 334 oben rechts: Wolfgang Hauck Fotodesign /Kemper System Seite 334 unten Mitte: Sven-Eric Tornow/FDT Seite 335 oben links, 335 oben Mitte: Tomislav Vukosav/Polytan Seite 338: Veronika Stark, D–München Seite 342 oben: Osman Emiroglu, TR–Istanbul Seite 342 unten, 343: Heike Kappelt, D–München

∂ Zeitschrift für Architektur + Baudetail Verlag: Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG, Hackerbrücke 6, 80335 München, Tel. (089) 38 16 20-0 Internet: http:// www.detail.de Postanschrift: Postfach 20 10 54, 80010 München Persönlich haftende Gesellschafterin: Institut für internationale ArchitekturDokumentation Verwaltungs-GmbH, München, eine 100 %-ige Tochter der ATEC Business Information GmbH. Kommanditistin (100 %): ATEC Business Information GmbH, München. Geschäftsführung: Karin Lang Redaktion DETAIL: (Anschrift wie Verlag, Telefon Durchwahl -84 redaktion@detail.de): Christian Schittich (Chefredakteur, V. i. S. d. P.), Sabine Drey, Andreas Gabriel, Frank Kaltenbach, Julia Liese, Thomas Madlener, Peter Popp, Jakob Schoof, Edith Walter, Heide Wessely. Roland Pawlitschko (freie Mitarbeit) Michaela Linder, Maria Remter (Assistenz) Herstellung /DTP: Peter Gensmantel (Leitung), Cornelia Kohn, Andrea Linke, Roswitha Siegler, Simone Soesters Dejanira Ornelas Bitterer, Marion Griese, Emese M. Köszegi, Simon Kramer (Zeichnungen) Ralph Donhauser, Martin Hämmel (freie Mitarbeit) Übersetzung engl: Peter Green Redaktion DETAIL transfer: Meike Weber (V. i. S. d. P.), Tim Westphal, Zorica Funk, Dorothea Gehringer, Annett Köberlein, Katja Reich, Hildegard Wänger, Kathrin Wiblishauser, Martina Zwack (Anschrift wie Verlag) Tel. (089) 38 16 20-0 Vertriebsservice: (Abonnementverwaltung und Adressänderungen) Vertriebsunion Meynen, Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel. (0 61 23) 92 38-211, Fax: -212 detailabo@vertriebsunion.de Marketing und Vertrieb: Claudia Langert (Leitung), Irene Schweiger (Vertrieb), Tel. (089) 38 16 20-37 (Anschrift wie Verlag) Auslieferung an den Handel: VU Verlagsunion KG Postfach 5707, 65047 Wiesbaden Anzeigen: Karin Lang (Leitung, V. i. S. d. P.), DW -48, Claudia Wach, DW -24 (Anschrift wie Verlag), Tel. (089) 38 16 20-0

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