Internationaler Holzbau: Luxemburg
Werkshalle Annen - Experimenteller Holzbau
Die Werkshalle des Fassadenspezialisten Annen in Manternach /Luxemburg ist ein experimenteller Holzbau, dessen Gebäudehülle mit einem Stehfalzsystem aus Aluminium bekleidet wurde.
Die neue Werkshalle des Unternehmens Annen aus Luxemburg ist architektonisch und ingenieurtechnisch besonders interessant, da die bogenartigen Strukturen aus einer neu entwickelten und bisher einzigartigen Holzwerkkonstruktion bestehen. Von außen schützt eine individuell auf das Projekt zugeschnittene Gebäudehülle aus Metall diesen in vielerlei Hinsicht außergewöhnlichen Neubau mit seiner rippenförmigen Struktur.
Der Familienbetrieb Annen aus Luxemburg hat sich auf die Planung, Fertigung und Montage von modernen Fenster- und Fassadenkonstruktionen aus Holz, Metall und Glas spezialisiert. Insbesondere durch modulare Holzkonstruktionen hebt sich das Unternehmen mittlerweile vom Wettbewerb ab. Mit einem repräsentativen Firmensitz stellt Annen nun das eigene Können unter Beweis: Die neuen Werkshallen bestehen aus 23 Holzbögen, die in ihrem Prinzip auf einem einzigartigen Flächentragwerk beruhen.
In einem kleinen Tal im luxemburgischen Manternach gelegen, schmiegt sich das Gebäude ans Gelände. Auch Form, Farbe und Materialwahl haben einen organischen Ursprung. Das Architekturbüro Valentiny hvp plante gemeinsam mit Yves Weinand Architects, die ihre Expertise in Sachen Holzbau beisteuerten, den Entwurf und setzen ihn anschließend um. Besonders wichtig war Firmeninhaber Alois Annen ein möglichst nachhaltiges Gebäude: "Teil unserer Firmenphilosophie ist es, Gebäude mit möglichst geringem ökologischem Fußabdruck zu errichten. Nachhaltigkeit fängt dabei mit der Ästhetik an – erfüllt ein Gebäude nicht die ästhetischen Ansprüche, ist es auch nicht erhaltenswert."
Planung der Holzkonstruktion
Das Konzept hinter der neuen Werkshalle basiert auf dem Prinzip des parametrischen Bauens. Diese Methode erlaubt es, durch parametrische 3D-Planung hochkomplexe Konstruktionen präzise, flexibel und fehlerfrei zu realisieren. Die Bauelemente werden zunächst digital konstruiert und in Fertigungsinformationen umgewandelt. Anschließend übernimmt ein computergestützter Prozess die Produktion der einzelnen Komponenten, die am Ende passgenau zusammengesetzt werden.
Als Zweigstelle des Architekturbüros Yves Weinand Architects widmet sich das Bureau d’études Weinand in Lüttich/Belgien dem Holzbauingenieurwesen. Gemeinsam mit Forschern am Lehrstuhl für Holzkonstruktionen (IBOIS) an der Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (kurz EPFL) wurden die entscheidenden parametrischen Codes für die Holz-Holz-Verbindungen entwickelt. "Die Forscher haben großartige Arbeit geleistet bei der parametrischen Planung der Holzbauteile. Am Institut wurden zudem verschiedene Prototypen der Holzbogenkonstruktion gebaut, um Design, Montage und strukturelle Integrität zu testen", berichtet Yves Weinand, Geschäftsführer und Gründer von Yves Weinand Architects und Bureau d’études Weinand. "Ein Prototyp im Maßstab 1:1 hat letztlich den mechanischen Belastungstests standgehalten. So wussten wir, dass wir die Daten sicher an Annen weitergeben konnten."
Seitlich liegend: die Montage
Fertigung und Montage auf der Baustelle in Manternach wurden in Eigenregie durch die Firma Annen durchgeführt. Für den Bau der Holzbogenkonstruktion wurden dabei zunächst einzelne Boxen aus den präzise zugeschnittenen Holzplatten erstellt und diese dann mithilfe von Verzapfungen in traditioneller Handarbeit ineinandergesteckt. Die Spannweite der so entstandenen Bögen erstreckt sich von 22,3 bis zu 53,3 m. Der Aufbau der Bögen musste seitlich liegend erfolgen, anschließend wurden die fertigen Bögen per Kran aufgerichtet. Die charakteristische wabenähnliche Struktur der Holzbauteile verleiht dem Bauwerk eine außergewöhnliche Ästhetik.
Auf Fachwerk folgt Dachwerk
Nachdem ein Bogen fertig errichtet war, ging es jeweils direkt an die äußere Bekleidung. Auf der Oberseite jedes Bogens wurde dafür zunächst eine Ausgleichsdämmung sowie eine bituminöse Dampfbremse aufgebracht. Um später die Stehfalzprofile von Kalzip auf dem Untergrund zu fixieren, wurden zunächst die systemzugehörigen E-Klipphalter auf der Dachunterkonstruktion montiert. Zwischen den Klipps kam eine 200 mm dicke Mineralwolledämmung zum Einsatz. Speziell für Projekte wie dieses entwickelt, wurden XT-Freiformprofile von Kalzip verbaut, die sich durch ihre flexible Formbarkeit auszeichnen. Fortschrittliche 3D-Modellierungsprogramme ermöglichten hier eine detaillierte digitale Planung und dadurch auch die präzise Entfaltung der dreidimensionalen Geometrien in zweidimensionale Schnittmuster.
Die leichte Neigung des Dachs im oberen Drittel wäre grundsätzlich ausreichend, um einen sicheren Regenablauf zu gewährleisten. Da sich das Gebäude aber auch noch zu beiden Seiten neigt und die Profiltafeln hier einen zum Boden hin immer flacheren Neigungswinkel aufweisen, musste ein Wechsel in der Stehfalzanordnung ab Mitte des Dachs berücksichtigt werden. Die Stehfalze sind nun zu beiden Seiten des Gebäudes so aufeinandergesetzt, dass der große Falz den Kleinen von oben umschließt. Damit wird verhindert, dass bei starken Regenfällen Wasser in die Konstruktion eindringen kann. Auf der exakten Mitte des Dachs wurde ein maßgefertigtes Paneel eingesetzt, das mit zwei großen Falzen beide Seiten absichert und so die Laufrichtung vorgibt.
Die Fertigung der Metallpaneele erfolgte in einem mehrstufigen Prozess. Die bereits vorhandenen CAD-Modelle aus dem Hause Annen bildeten eine perfekte Grundlage, um bei Kalzip 3D-Modelle der Bedachung zu planen. In der Koblenzer Werkshalle wurde das für jeden einzelnen Bogen des Annen-Plus-Gebäudes benötigte Material zunächst mittels CNC-Technologie zugeschnitten, um hohe Genauigkeit und Materialeffizienz zu gewährleisten. Nach dem Zuschnitt wurden die Bleche auf den Rollformanlagen je nach Plan individuell gebogen, gedreht und konisch geformt, um zusammengesetzt die Dachform korrekt "abbilden" zu können. Mit einer entsprechenden Kennzeichnung versehen, folgte schließlich die Montage der Metallpaneele in einer exakt durchdachten Sequenz. An der Schnittstelle von jeweils zwei Profilen haben die Handwerker des Bedachungsbetriebs Steffen Holzbau aus Grevenmacher/Luxemburg die Stehfalze auf der Baustelle miteinander verbördelt.
Leichtbau trifft Nachhaltigkeit
Die Kombination aus fortschrittlicher Holztechnik und moderner Metalldachtechnologie macht dieses Projekt einzigartig. Die große, freitragende Holzkonstruktion erforderte eine leichte Bedachung, um die Statik möglichst wenig zu beanspruchen. Aus dem Werkstoff Aluminium gefertigt, trägt das Kalzip-System wesentlich zur strukturellen Effizienz bei, indem es im Vergleich zu anderen Systemen ein besonders geringes Eigengewicht mitbringt. Zugleich ist das Material ausgesprochen robust und trägt zur Langlebigkeit der Gebäudehülle bei. Auch in puncto Nachhaltigkeit ist dieses Stehfalzsystem eine gute Wahl: es besteht aus Aluminium mit einem Recyclinganteil von 98 Prozent. In der Herstellung benötigt der Recyclingwerkstoff einen Bruchteil der Energie, die bei der Herstellung von neuem Aluminium benötigt wird. Fallen in der Produktion Abfälle an, werden diese sortenrein in den Recyclingkreislauf zurückgeführt. Dieses Prinzip gilt ebenso für die einfach rückbaubaren Dach- und Fassadensysteme des Koblenzer Herstellers. Sollte es also dazu kommen, dass die neue Werkshalle von Annen irgendwann ihr Nutzungsende erreicht hat, lassen sich ein Großteil der eingesetzten Systeme und Werkstoffe zurückbauen und entweder an anderer Stelle erneut nutzen oder nach dem Cradle-to-Cradle-Prinzip wiederverwerten.











