Hybridbau der anderen Art

In die Umsetzung sind auch regionale Materialien eingeflossen. So bestehen z. B. die Stampflehm-Fassadenelemente u. a. aus einer Mischung vom Lehm des Flyschgesteins und dem gelblichem Sennwald-Lehm aus dem nahegelegenen Vorarlberg.

Mehrschalige Stampflehm-Holz-Gebäudehülle

Das dreigeschossige Mehrfamilienhaus mit Attikageschoß, Flachdach und Dachgarten basiert auf einer Gründungsebene mit Stahlbeton-Bodenplatte und Tiefgarage. Dessen Tragstruktur wird von einem Stützen-Platten-System aus Beton und Stahl gebildet, welches die Gebäudeaussteifung übernimmt und die Lasten, u.a. über integrierte Stahlstützen, in die Fundamente ableitet. Treppen­haus­kern, Aufzugsschacht und Geschoss­de­cken sind aus recyceltem Beton errichtet worden.

Die als statisch wirksame Deckenscheiben angesetzten, betonierten Flachdecken lagern auf einzelnen Massivbauwänden und Stahlstützen. Dahingegen besteht die mehrschalig aufgebaute Gebäudehülle des Hybridbaus aus einem mittig platzierten und mit Zellulose ausgedämmten KVH-Holzskelett, das man innenseitig mit OSB-Platten geschlossen hat.

Davor wurde in einem Abstand von gut 10 cm die Fassade aus werkseitig vorgefertigten Stampflehmelementen gestellt und an das Holzskelett angeschlossen. Die monolithischen Stampflehmelemente mit einem Sollmaß von (L) 0,87 m x (H) 93,8 m x (T) 0,35 m wiegen knapp 0,7 Tonnen. Der Raum zwischen Holzskelett und Stampflehmfassade wurde ebenfalls mit Zellulose ausgedämmt.

Die erste Reihe dieser Stampflehm-Fassadenelemente platzierte man direkt auf den Betonsockel. Damit beugt man etwaig aufsteigender Feuchte vor, zusätzlich unterstützt von mineralischen Dichtschlämmen, die zwischen Betonsockel und den Stampflehmelementen aufgebracht wurden. Raumseitig vor dem Holzskelett folgt die zweite Stampflehmschale, hier jedoch nur 7,5 cm dick.

Berechnung gemäß Eurocode 6

Alternativ zur Stampflehmschale platzierte man in Teilbereichen Lehmbauplatten aus Lehm, Ton, Holzfasern und Stärke auf einem Jutegewebe, die mit einem Feinlehmputz (Kalk- & Lehmputze) finalisiert wurden. Dieser bis zu 70 cm dicke Wandaufbau erzielt einen Wärmedämmwert von U = 0,13 W/(m²K).

Insgesamt sind für die Außenschale 293 Stampflehmelemente mit einem Gesamtgewicht von 465 Tonnen und für die Innenschale 351 Elemente mit einem Gesamtgewicht von 41,6 Tonnen verbaut worden. Die über ein Langloch rückverankerten und mit Z-förmigen Stahlankern am Holzskelett befestigten Stampflehm-Fassadenelemente waren mit Montage fertiggestellt. Sie übernehmen die Windlasten und tragen ihre Eigenlasten in die Fundamente ab.

Deren statische Bemessung erfolgte auf Grundlage des Eurocode 6, in dem die Bemessung und Konstruktion von Hoch- und Ingenieurbauwerken mit unbewehrtem, vorgespanntem Mauerwerk hinterlegt ist und die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit, die Tragfähigkeit, die Dauerhaftigkeit und den Feuerwiderstand von mineralischen Tragwerken definiert sind. Die maximal zulässige Vertikallast der Stampflehmelemente liegt bei 2,6 N je mm², womit 4-5 geschossige Gebäude errichtet werden können. Durch eine weitere Optimierung der Mischungsverhältnisse von Lehm, Ton, Sand, Kies und Schotter mit einem definierten Feuchtegehalt rücken Qualitäten von 3,0 N/mm² in erreichbare Nähe. Die Stampflehmfassade und -Innenschale sowie die mittige Holzkonstruktion sind selbsttragend.

Vorgestellte Balkone auf Eichenbrettschichtholz-Stützen

Die Fassade wird zum einen von in die Horizontalstöße der Stampflehmelemente eingemauerten Ziegelleisten gegliedert, die als Erosionsbremsen fungieren und das Gebäude Bändern gleich umlaufen.

Zum anderen segmentieren die mittels prägnanter Eichen-Brettschichtholz-Stützen vorgestellten Balkone den Viergeschosser an dessen Südseite. Die abschließende Flachdachterrasse ruht auf einer Brettstapeldecke, die mit einer Gefälle- und Trittschalldämmung versehen wurde. Die umlaufende Attika besteht wiederum aus Stampflehmelementen.

Die Rezeptur des eingesetzten Betons weist einen hohen Anteil von recyclierten Sekundärrohstoffen, darunter aufbereitetes Altbetongranulat, von bis zu 64 % aus, bei einem minimierten Gesamtzementgehalt. In Summe konnten beim Bauvorhaben in Buchs durch den Einsatz von 375 m³ Recyclingbeton etwa 656 Tonnen an Primärrohstoffen eingespart werden. Zu erwähnen ist, dass der Recyclingbeton über gleichwertige technische Eigenschaften wie Primärbeton verfügt. Es lassen sich daraus z.B. eine wasserdichte Bodenplatte oder eine tragende Wand in den üblichen Druckfestigkeitsklassen bis C30/37 errichten.

Wendepunkt im Bauen

In Abhängigkeit von Wind und Niederschlag, Hitze- und Frostperioden rechnet der Lehmbaupionier Martin Rauch mit einer natürlichen Erosion der frei bewitterten Außenwände von ca. 1-2 cm in 70 Jahren, die dann als feinkörnige Sande wieder dorthin zurückkehren, woher sie kommen: in das Erdreich. „Die Zukunft des nachhaltigen Bauens“, so Martin Rauch, „wird aus Lehm gespachtelt und aus Erde gestampft.”