Biodiversum im Naturschutzgebiet Haff Remich

Rautentragwerk, Brettschichtholztragwerk und Holzschindeln

Das Biodiversum im luxemburgischen Naturschutzgebiet „Haff Remich“ wird von Brettschichtholzträgern und -stützen und einem Rautentragwerk aus Douglasienholz getragen. Letzteres bauten Zimmerer vor Ort, indem sie vier Lagen Bohlen über ein Lehrgerüst aus Holz bogen, anrissen und verschraubten .

Im luxemburgischen Naturschutzgebiet „Haff Remich“ steht das Informationszentrum Biodiversum der staatlichen Natur- und Forstverwaltung. Das Gebäude von Valentiny hvp architects erinnert an ein umgedrehtes Boot, der Eingang an traditionelle Langhäuser, wie sie von den Kelten in dieser Region früher gebaut wurden. Den aufwölbenden Innenraum prägt ein handwerklich verzimmertes Gitternetz aus Douglasie-Brettlamellen. Ebenfalls aus Douglasie sind die Elemente der Decke und alle sichtbaren Leimhölzer der Stützen und Unterzüge. So hüllt der organische Raum die Besucher in einen einheitlich warmen, leicht rötlichen Farbton. „Sichtbare Stahldetails waren ausgeschlossen, wodurch der natürliche Eindruck der Holzkonstruktion unterstrichen wird“, betont Prof. Julius Natterer in einer Dokumentation des luxemburgischen Ministeriums für nachhaltige Entwicklung und Infrastruktur („Hors Serie #13 Revue Technique Luxembourgoise“, www.revue-technique.lu ). Sein Büro BCN Bois Consult Natterer SA und die ausführenden Firma Steffen Holzbau erarbeiteten das tragwerkplanerische Konzept und die Detaillösungen für die Holzkonstruktion und stellten die zur Prüfung eingereichten statischen Berechnungen auf.

Zwei gegeneinander gelehnte Holzschalen

„Die handwerkliche Zimmermannsleistung ist für den Besucher sichtbar, im Rahmen des Raumkomforts fühlbar und für den ästhetischen Raumeindruck bedeutend“, schreibt François Valentiny, Direktor von Valentiny hvp architects in der Dokumentation. Die Form des Langhauses ergibt sich aus zwei gegeneinander gelehnten, gekrümmten Holzschalen, deren Rautentragwerk aus Brettstapelrippen als Flächentragwerk wirkt. „Das Brettstapelrippennetz (…) ergab eine minimale Konstruktionshöhe des Dachaufbaus“, betont Valentiny in der Dokumentation.

Konisches Langhaus

Der Grundriss des Gebäudes weitet sich über gut 60 m konisch auf. Die Stirnseite des Eingangs auf der vom Wasser abgewandten Seite misst rund 13,50 m in der Breite. Die sich zum See öffnende Seite des Gebäudes ist 17 m breit. Auch der First steigt vom Eingang zur tiefer liegenden Seeseite an, von acht auf 15 m Höhe. Zwei Giebel schließen den Baukörper schräg ab. Nach innen versetzt stehen zwei vertikal verglaste Portale, ergänzt durch 15 Dreiecksgauben. Spaltschindeln aus kanadischer Zeder bilden die Wetterschicht des Gebäudes. Die Handwerker verarbeiteten insgesamt 650 m³ zertifiziertes Holz aus Deutschland und Frankreich.

Gründung im Naturschutzgebiet

Das „Haff Remich“ ist eines der größten Feuchtgebiete in Luxemburg mit einer einmaligen Artenvielfalt an Vögeln. Die künstliche Auenlandschaft, ein ehemaliges Sand- und Kiesabbaugebiet, liegt 50 km südöstlich von Trier und nahe der Mosel. Das Nurdachhaus des Biodiversums sollte anfänglich teilweise auf Stelzen im Wasser stehen. Weil das zu teuer geworden wäre, wurde es stattdessen auf einer kleinen künstlichen Halbinsel am Weiher errichtet. Auch hier war die Gründung nicht einfach. Die Halbinsel war vor 30 Jahren aufgeschüttet worden. Schon 2009 wurde der Untergrund durch Bodenaufschüttungen und -verdichtungen vorbereitet. Um die Setzungen durch das Gebäude zu reduzieren, wurde der Grund im Vorfeld 12 Monate durch Aushubmaterial statisch mit dem dreifachen Gewicht des Gebäudes unter Volllast belastet. Dadurch kam es zu einer Setzung von etwa 10 cm vor dem Bau und weniger als 1 cm danach.

Handwerkliche Konstruktion

„So was bauen wir ein einziges Mal im Leben“, erinnert sich Dirk Berg, Projektleiter bei Steffen Holzbau, „die Konstruktion ist außergewöhnlich, sehr komplex und schwierig. Allein die Entwurfsplanung hat sich über 12 Jahre gezogen.“ Die erste Ausschreibung war sehr lückenhaft. Das Tragwerk war nur über Kubikmeter erfasst, das Rautentragwerk als ein einziges Stück ausgeschrieben. „Dann gab es noch ein Stück Giebelfachwerk auf der Straßen- und eines auf der Seeseite“, sagt der Zimmermeister und Hochbautechniker, „es gab nur Funktions- und Materialbescheibungen, keine Massen. Da musste man erst einmal planen, um überhaupt kalkulieren zu können. Deshalb hatten wir uns Julius Natterer dazugenommen.“ Mit dem erfahrenen Holzbauer und Autor des Holzbauatlas überarbeiteten sie den Entwurf bis zur Knotenoptimierung und Feinplanung. Auf diesem Weg erstellten sie ein Fassadenelement in Originalgröße in der Werkstatt. Anhand dieses Modells konnten sie die Knoten und die Montage optimieren. Zuerst war geplant, die Fassade vorzufertigen. Erst drei Wochen vor Montagebeginn entschied sich Projektleiter Dirk Berg für Handarbeit: Auf einem Lehrgerüst aus Holz sollten die Rippen aufgelegt und untereinander verschraubt werden. Das Lehrgerüst wurde später wieder abgebaut und so gut es ging als Carport oder Notdach wiederverwendet. Die Firstanschlüsse des so erstellten Rautentragwerks sind identisch, die Fußpunkte allerdings unterschiedlich, da der First schräg ist.

Rautenfachwerk mit Vergussknoten

Die Montage des Holzbaus begann mit dem Anbau für die Büros. Die große Fensterfront des Büroanbaus prägt ein vorfabriziertes Rautenfachwerk. Seine unter 45° zur Vertikalen verlaufenden Riegel tragen die vertikalen Auflagerlasten aus der Decke ab. Wie das Andreaskreuz in einem historischen Fachwerk kreuzen sie sich in der Mitte. Für die Knoten kombinierte die Hochschule Trier gängige, spannbare Verbindungsmittel des Stahlbetonbaus. Durch Stahlstäbe und Lochbleche wurden sie im Werk unsichtbar vergossen, norm- und zulassungsgemäß. „Trotz des „Starren Verbundes“ geklebter Verbindungen war die erwünschte Zwängungsfreiheit und Elastizität über die gesamte Abmessung des Elementes, durch den gleitenden Anschluss auch für den Transport- und Montagezustand, gegeben“, fasst es Prof. Dr. Wieland Becker vom Holzkompetenzzentrum Trier zusammen. Auch hier bilden Alaska-Zedernholzschindeln den Gebäudeabschluss.

Haupttragwerk aus BSH

Das Langhaus steht auf einer Stahlbeton-Bodenplatte im vorderen und einem Stahlbeton-Untergeschoss im hinteren Bereich Richtung See. Im vorderen Bereich besteht das Tragwerk aus BSH-Rahmen im Abstand von 7,20 m. In der seeseitigen Gebäudehälfte bilden parabelförmig liegende BSH-Bogenbinder zwei große Galerien. Die Bogenbinder schließen an Halbrahmen, Stützen, Träger und Querträger sowie an zwei Riegel im Portalrahmen an. „In der Primärstruktur waren die Anschlüsse schwierig herzustellen“, erklärt Dirk Berg. Alle Verbindungsmittel sollten möglichst unsichtbar sein. Auf dem räumlichen Tragwerk verlegten die Monteure Deckenscheiben aus Brettstapelelementen. Dann schlossen sie die im Werk komplett vorgefertigten Giebel in zwei Teilen an. Auf der Seeseite brauchten sie dafür zwei Kräne.

Rautentragwerk aus Brettrippen

Für das Lehrgerüst war per CAD-Programm eine geometrisch exakte Schablone aus gegeneinander gestellten Bogenbindern und dazwischen gehängten Querträgern gefertigt worden, insgesamt etwa 32 m³ KVH und BSH. Diese schlugen die Monteure als temporäres Lehrgerüst über dem Haupttragwerk auf und schlossen es an die Giebel an. Um die gewölbte Form des raumprägenden Rauten-Netzes herzustellen, fügten die Monteure vier Lagen Douglasien-Bohlen 3/16 cm übereinander und verschraubten sie. Die rautenförmigen Träger verlaufen dabei nicht auf dem kürzesten Weg von unten nach oben, sondern diagonal.

Biegen, anreißen, sägen und verschrauben

Ein maschinelles Abbinden des Tragwerks hätte zu einem erheblichen logistischen Aufwand auf der Baustelle geführt. So bogen die Monteure die Bohlen des Rautentragwerks fünf Monate lang Lage für Lage über das Lehrgerüst, rissen sie an, schnitten sie zurecht und verschraubten sie nach Plan mit etwa 25 000 Schrauben zu 12 cm hohen Rippen. An den Kreuzungspunkten laufen die Bohlen abwechselnd durch und sind unterbrochen. Den Anschluss an Fußpunkte und First stellten die Handwerker über U-förmige Blechformteile her (siehe Bild Seite 45), deren Schenkel sie zwischen die Rippen einlegten: ein Schenkel zwischen erster und zweiter Schicht, der zweite zwischen der dritten und vierten Schicht. Über dem so erstellten Rautentragwerk verlegten die Handwerker BSH-Bogenbinder 16/27 cm als Rippen im Achsabstand von 1,74 m. Dazwischen verschraubten sie eine vorgefertigte Bretterschalung, die vom Fußpunkt bis zum First verlief, aus etwa 1600 m² Douglasien-Bohlen in 3 cm Dicke. Wegen der Akustik wurden die Schalungsbretter mit 1 cm Lücke verlegt. Über die Schalung kam eine Dampfbremse, darüber eine Mineralfaserdämmung. Eine weitere Schalung vernagelten die Handwerker über den Brettschichtholzbindern. Darüber kam zum Witterungsschutz der Schalung eine blaue Unterspannbahn, die auch als wasserführende Ebene dient. Als nächstes erstellten die Zimmerer eine Konter- und Traglattung, darauf nagelten sie drei Lagen Alaska-Zedernholzschindeln mit Druckluftnaglern fest. Die Zimmerer bauten außerdem fünfzehn im Werk vorproduzierte dreieckige Gauben in das Dach ein.

Zahlreiche Preise belegen die konstruktive und atmosphärische Qualität der Holzkonstruktion: der Bauherrenpreis der Architektenkammer Luxemburg in der Kategorie Öffentliche Bauten, der Green energy award für seine innovative Heizung und der Holzbaupreis Eifel 2016. Dessen Jury schätzte besonders „die schlüssigen konstruktiven Details, die Form und Konstruktion eine Einheit bilden lassen.“

Autor

Achim Pilz ist Architekt, Baubiologe IBN, Buchautor, freier Journalist (DJU) und Chefredakteur von baubiologie-magazin.de.

Bautafel (Auswahl)

Bauherr Ministerium für nachhaltige Entwicklung und Infrastrukturen (MDDI), Verwaltung für öffentliche Bauten (ABP), Luxemburg

Architekten Valentiny hvp architects s.à r.l., L-Remerschen, www.valentinyarchitects.com

Holzbau Steffen Holzbau S.A., L-6776 Grevenmacher, www.steffen-holzbau.lu

Statische Beratung Julius Natterer, BCN Bois Consult Natterer SA Ingenieur SIA, CH-Etoy, www.nattererbcn.com

Vergussknoten Rautenfachwerk Prof. Dr. Wieland Becker, FH Trier

Technische Daten (Auswahl)

Haupttrakt 62 m Länge, 13-18 m Breite

Konstruktionsholz 650 m³

Holzdecke Brettstapelholz, 24 cm gedübelt, 720 m²

Bohlen 3/16, 20 000 Stück

Schindeln Alaska-Zedernholzschindeln, Schindelzentrum Allgäu, 87534 Oberstaufen,

www.schindelzentrum.de

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