Hybrid in die Höhe

Lange Jahre war die Hochhausgrenze für den Holzbau Tabu. Das zehnstöckige Suurstoffi 22 setzt einen Meilenstein für den mehrgeschossigen Wohn-, Objekt- und Gewerbebau.

Die Gemeinde Risch im Kanton Zug liegt in der nördlichen Zentralschweiz zwischen den Städten Zürich und Luzern. Die Zug Estates AG transformiert dort das ehemalige Industrieareal Suurstoffi in ein neues urbanes Quartier, wobei die Erschließung, die Bebauung und der Betrieb des Areals klimagerecht ohne CO₂-Emissionen erfolgen. Hier wurde mit dem ‚Suurstoffi 22‘ das erste Hochhaus in Holz-Hybridbauweise errichtet. Mit seiner Höhe von 36 m setzt der Bürokomplex, der von zwei sich überschneidenden Baukörpern gebildet wird, zugleich das Standardmaß für das gesamte Quartier. Die Erschließung erfolgt über zwei zentrale Kerne aus Stahlbeton, die die Treppenhäuser und Aufzüge beherbergen und zugleich die Gesamtkonstruktion horizontal aussteifen. Eine Fortentwicklung bisheriger Bauabläufe stellte der parallele Aufbau der Stockwerke mit den Erschließungskernen dar, die häufig voneinander separiert vollzogen werden, da Holz- und Betonbau nicht aus einer Hand erfolgen. Der Vorteil, neben dem Zeitgewinn, war die Vermeidung von problematischen Maßungenauigkeiten beim Stahlbetonbau, die den millimetergenauen Holzbau hätten beeinträchtigen können.

Schweizer Holz-Hochhaus im Detail

Bauherr Zug Estates AG , Zug
Architekt Burkard Meyer Architekten BSA
Bauingenieur MWV Bauingenieure AG, Baden
Holzbauplanung Erne AG Holzbau, Stein
Brandschutzplaner Makiol Wiederkehr AG, Beinwil am See
Fotos Markus Bertschi // Bernhard Strauss // Burkard Meyer Architekten // ERNE AG Holzbau

BIM, Lean Construction und CAD basierte Entwurfsplanung

Gemäß der sportlichen Terminplanvorgaben setzte man auf einen integralen Planungsansatz, in dem Teilsegmente mittels BIM (Bauwerksdatenmodellierung) umgesetzt wurden. Durch die Verknüpfung mit der holzbaulichen Arbeitsvorbereitung und Vorfertigung gelang es im Sinne der ‚Lean Construction‘, die Produktions- und  Montageabläufe zu parallelisieren und exakt aufeinander abzustimmen. Des Weiteren hat man die Entwurfsplanung über CAD dreidimensional abgebildet, und dann die einzelnen Bauteile direkt aus dem Modell per CNC zugeschnitten, abgebunden und hergestellt. Zwecks geordneten Aufbaus erstellte man Stücklisten und etikettierte die einzelnen Bauteile, so dass daraus eine stringente Reihenfolge für die Montage resultierte. Der eigentliche Aufbau konnte derart vorbereitet mit einem hohen Vorfertigungsgrad und einer zeitnah getakteten just-in-time Montage erfolgen. Dadurch gelang es die Bauzeit – der Aufbau eines Stockwerks dauerte gerade mal zehn Tage - gegenüber konventionellen Bauweisen um etwa vier Monate zu verkürzen.

 

HBV-Deckensystem komplett vorgefertigt

Der hybride Baucharakter des Suurstoffi 22 wird insbesondere von Schnittperspektivedem Holz-Beton-Verbund Deckensystem geprägt, das von der Erne AG, die den Holzbau geplant und ausgeführt hat, eigens entwickelt wurde. Dabei hat man die Deckenelemente, deren Unterzüge ringförmig in das HBV-System integriert sind, mit dem Maximalmaß von (H) 0,42 m x (B) 2,84 m x (L) 8,44 m bei einem Gewicht von 8 Tonnen vollständig im Werk vorproduziert. Teil der Vorfertigung war auch die 12 cm dünne Betonschicht, die auf die Balkendecke aufgebracht wurde. In die mehrschichtig aufgebauten Deckenelemente hat man auch die komplette Gebäudesystemtechnik integriert. Eingebettet in die Deckenkonstruktion befinden sich in systemlogischer Abfolge die Einheiten der Heizungs-, Kühlungs-, Lüftungs- und Sprinklerleitungen. Da keine Technik in das Primärtragwerk eingebaut oder gar betoniert wurde, können sämtliche haustechnischen Installationen jederzeit ohne Demontage erreicht und gewartet werden. Die vorproduzierten HBV-Deckenelemente wurden in das hölzerne Traggerippe des Büroturms eingehängt. Sie lagern auf den Holzunterzügen- und stützen aus BauBuche. Im Bereich der betonierten Erschließungskerne hat man die statisch als Scheibe ausgeführten Decken in dafür vorgesehene Aussparungen gelegt, und dann mit Anschlusseisen an den Kernen befestigt.

 

Maximale Raumhöhe Dank BauBuche

Der Holzskelettbau besteht aus Stützen und Unterzügen aus Detail AnsichtBauBuche. Sie transportieren den holzbaulichen Charakter und die Materialität des Suurstoffi 22, die nicht wie sonst oft üblich hinter Fremdbekleidungen versteckt wird. Das Holz ist ebenso in der Fassadenebene sichtoffen geblieben wie die innere, umlaufende Tragwerksebene mit den Stützen und Unterzügen von 40 cm x 40 cm aus Buchen-Furnierschichtholz, die zugleich den Übergang zur Erschließungsebene markieren. Diese BauBuchen-Unterzüge haben entscheidend dazu beigetragen, dass die maximale Raumhöhe von 2,80 m bei derselben Gebäudehöhe bzw. Stockwerksanzahl erreicht werden konnte. Denn Unterzüge aus normalem Nadelholz hätten bei gleicher Tragfähigkeit fast doppelt so hoch ausfallen müssen, was die Raumhöhe gesenkt hätte. Alternativ hätten zusätzlich einzubauende Stützen wiederum die weitestgehend freie Raumkonzeption und damit die Attraktivität für potenzielle Mieter eingeschränkt. Zudem trägt die BauBuche nicht nur die Konstruktion, sondern prägt mit seiner edlen Oberfläche zugleich die Raumumgebung. Davon profitieren zu allererst die Menschen, die in diesen kultivierten Büros ihr Tagwerk verrichten dürfen. Ebenso wie die HBV-Decken wurden auch die mit 28 cm dicken Mineralwollbahnen gedämmten Holztafelbau-Außenwandelemente inklusive der Fenster im Werk komplett vorgefertigt. Summa summarum wurden für das Bürohochhaus 2.116 Holzelemente (362 Außenwandelemente, 708 Holz-Beton-Verbund-Deckenelemente, 1046 Stützen + Unterzüge) vorgefertigt. Damit wurde eine Holzmenge von rund 1.500 m³ verbaut, die über einen Kohlenstoffanteil, aus dem Holz zu 50 % besteht, von umgerechnet ca. 375 Tonnen verfügt, woraus eine CO₂-Speicherung von über 1.375 Tonnen resultiert.

- Text by Marc Wilhelm Lennartz -

Vergleich Brettschichtholz GL24 - BauBuche GL70

    BSH GL 24 BauBuche GL70 Vergleich
Druckfestigkeit fc,0,k

24 N/mm²

59,4 N/mm² + 147 %
Biegefestigkeit fm,k

24 N/mm²

70 N/mm²

+ 192 %
Querdruckfestigkeit fc,90,k  

2,7 N/mm²

10 N/mm²

+ 270 %
E-Modul E0,mean 11.600 N/mm² 16.700 N/mm² + 44 %

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