Hightech-Werkstoff für Helikopter-Halle

Die Kopter Group AG, ehemals Marenco Swisshelicopter AG, aus Wetzikon in der Schweiz benötigte eine Fertigungshalle für die Montage ihrer Helikopter. Dafür zog die Bauherrin zunächst Stahl in Betracht. Dank der Überzeugungsarbeit des Architekten und des Holzbau-Unternehmers fiel die Entscheidung dann aber zugunsten einer Halle in Holzbauweise mit weitgespannten Fachwerkträgern aus BauBuche. Gute Ökobilanz inklusive.

Fertigungshalle für Helikopter im Detail

Projekt Fertigungshalle für Helikopter mit darüber liegenden Büro- und Verkaufsräumen
Bauort Mollis airfield (Switzerland)
Grundfläche 2800 m2
Verbaute Holzmenge 800 m3, davon 240 m3 BauBuche
Bauherr Kopter Group AG, Wetzikon (Schweiz)
Architekt Leuzinger Architektur AG, Glarus (Schweiz)
Tragwerksentwurf / Tragwerksplanung Création Holz AG, Hermann Blumer, Herisau (Schweiz)

zusammen mit SJB.Kempter.Fitze AG, Frauenfeld (Schweiz)

und Blumer BSB AG, Schwellbrunn(Schweiz)

Holzbau Casa-Vita / Frefel Holzbau AG, Mollis
Fertigstellung 2017
Fotos Foto Mächler AG, Galgenen (Schweiz)

In 2019 wird der erste Schweizer Helikopter „SH09“, ein leichter einmotoriger Mehrzweckhubschrauber, von Kopter in Serienfertigung gehen. Dass dies dann in einer großzügigen Halle aus Holz stattfindet, ist dem Architekten Renato Leuzinger, dem Ingenieur Hermann Blumer und Franz Frefel vom Holzbauunternehmen Casa-Vita zu verdanken: Auf Basis eines intensiven Austauschs bei Entwurf und Tragwerkskonzept im Vorfeld der Entscheidung konnten die kreativen Köpfe ihrem Auftraggeber Anfang 2016 einen ebenso ästhetischen wie wirtschaftlichen Vorschlag für eine Halle in Holzbauweise vorlegen, der dann das Rennen machte.

Zukunftsweisender Holzbau für Produktion unter und Büros über dem Dach

In dem Neubau sollten jährlich über 50 Helikopter montiert, aber auch jeden Tag Bestands- und Neukunden empfangen werden. Es galt daher, neben der Fertigung noch weitere Funktionen unterzubringen. Entstanden ist ein 41 m breiter und 60 m langer, in der Höhe gestufter Kubus: Er umfasst eine 32 m breite, 60 m lange und 9,30 m hohe Halle sowie einen 9 m breiten, 24,50 m langen und 12,30 m hohen Gebäudetrakt für Werkstätten, Technik- und Büroräume. Letzterer ist an einer der Längsseiten der Halle angeordnet; die Restfläche in dessen Verlängerung dient der Halle als Übergangsbereich.

Drei der vier Geschosse dieses Gebäudetrakts sind in Stahlbeton ausgeführt. Das vierte Geschoss überragt das Hallendach mit 3 m und ist in Holzbauweise auf den Massivbau aufgesetzt. Dieses Geschoss wurde noch über einen Großteil der Fläche des Hallendaches erweitert, was eine zusätzliche statische Herausforderung für die Hallendachkonstruktion darunter darstellte. Das „Dachgeschoss“ beherbergt außer Büro- und Verkaufsräume auch einen Schulungsraum sowie drei Unterbringungsmöglichkeiten für Helikopter-Piloten in Ausbildung.

Architektonisch ansprechende und wirtschaftliche Form der Dachträger

Um die 32 m breite Halle mit Holz zu überspannen, galt es eine geeignete Geometrie für die Elemente des Dachtragwerks zu finden. Fachwerkträger boten hier eine ebenso tragfähige und architektonisch ansprechende wie wirtschaftliche Lösung; jedoch nicht aus klassischem Brettschichtholz aus Fichte – die Querschnitte und die Konstruktionshöhe wären viel zu groß ausgefallen, sowohl wegen der Spannweite als auch wegen der geforderten Kranlasten von 3,2 Tonnen –, sondern aus hochtragfähiger BauBuche, ein aus Buche-Schälfurnieren schichtenweise verklebter Holzwerkstoff. Er hat Festigkeitswerte, die mit Stahl vergleichbar sind, und hat damit die nötige Zug- und Druckfestigkeit, um sowohl den entstehenden Lasten standzuhalten als auch die Verformungen aus dem Geschoss über dem Hallendach aufzunehmen. Diese Materialeigenschaften ermöglichten schlanke Querschnitte: Die 31,7 m langen BauBuche-Fachwerkträger haben mit 2,6 m eine sehr geringe Konstruktionshöhe und sind nur 40 cm breit.

Da sich die Fachwerkträger zu den Auflagern hin verjüngen bzw. mit einer Fachwerkdiagonale enden, entstehen freie Zwickel, so dass in deren Raum entlang der Hallenlängsseiten die Kranbahn-Schienen geführt werden konnten. Sie sind an den Fachwerkobergurten abgehängt und seitlich über Stahllaschen gehalten, die an den Diagonalen anschließen.

Haupttragwerk auf Portalrahmen und Abfangträger

Im Abstand von 5 m bilden die Fachwerkträger das Haupttragwerk des Daches. Aufgelagert bzw. in speziellen Stahlanschlussplatten eingehängt sind sie auf der freien Hallenseite an einem riesigen Portalrahmen in Form einer vorgespannten Holz-Beton-Verbundkonstruktion, die die Toröffnungen mit 12,20 m und 37,20 m überspannt. Auf der anderen Seite nehmen Auflagertaschen in den Stahlbetonwänden des Massivbaus die Träger auf bzw. ein 30,40 m langer, 3,16 m hoher Abfang-Fachwerkträger auf Stützen– ebenfalls beide aus BauBuche. Der Abfang-Fachwerkträger ist in Längsrichtung zwischen dem Massivbau und einem zweiten Erschließungsturm in Stahlbeton am Hallenende angeordnet.

So lehnt sich der Holzbau der Halle direkt und indirekt an den Stahlbeton-Bauten an, die wie ein Rückgrat für die vertikale Aussteifung sorgen. Die horizontale Aussteifung erfolgt über Hohlkasten-Elemente, die auf den Fachwerkträgern verlegt und zu einer Dachscheibe verbunden wurden.

Geringere Gebäudehöhe durch geringere Trägerhöhe

Gerade auch im Hinblick auf die Bauhöhenbeschränkung im Bereich der Flugpiste ließ sich mit Nutzung der BauBuche und der damit einhergehenden geringen Trägerhöhe die Gebäudehöhe der Halle insgesamt niedriger gestalten. Das sparte natürlich auch Konstruktionsmaterial, Fassadenfläche und damit Baukosten.

Natürlich musste der Stahlbau in der Evaluationsphase mit den gleichen Herausforderungen um-gehen. Hinsichtlich der Statik hätte es Stahl mit der BauBuche aufnehmen können, jedoch wären für den Brandschutz hohe Kosten entstanden und das Flair der Halle wäre ein ganz anderes gewesen. Eine vergleichbare Stahlkonstruktion muss eine Feuerwiderstandsklasse von R30 erreichen und kommt daher schon wegen des erforderlichen Brandschutzanstrichs nicht günstiger als die BauBuche-Variante.

Problemloser Spezialtransport

Die zwölf Fachwerkträger und der Abfangträger wurden vom Holzbauunternehmen Casa Vita und der Firma SJB.Kempter.Fitze AG entwickelt. Ein einzelner Träger wiegt immerhin 12 Tonnen, der Abfangträger sogar 16 Tonnen. Infolge der Überlänge brauchte es für die Fahrt vom Appenzellerland ins Glarnerland eine Bewilligung und ein Begleitfahrzeug. Der Spezialtransport vom Werk zum Flugplatz in Mollis erfolgte problemlos. Da das Wetter mitspielte, konnte die Montage noch am gleichen Tag beginnen und trotz der sehr anspruchsvollen Arbeit schneller abgeschlossen werden als geplant.

Einzigartige Werkhalle für einzigartige Helikopter

Bei der Materialwahl und Farbgestaltung der Fassade, sollte die Umgebung berücksichtigt werden. So bildet der über die Halle hinausragende Bürotrakt mit Eternit-Fassadenbekleidung den gewünschten Kontrast zur Blechfassade der Halle. Mit der Entscheidung für Holz und den imposanten Fachwerkträgern hat der Architekt seiner Bauherrschaft eine einzigartige Halle übergeben. Eine, in der dann auch einzigartige Helikopter gebaut werden.

- Text by Susanne Jacob-Freitag -

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