Einfach Bauen

Tilmann Jarmer
Johannes Sack
Laura Franke
Zsofia Varga
Fabian Diewald
Professur
Entwerfen und Konstruieren
Forschungsarbeit

Die Komplexität der Konstruktionen und Gebäudetechnik steigt seit Jahrzehnten stetig. An der TUM manifestiert sich seit 2012 der Verbund „Einfach Bauen“ von Architekten und Ingenieuren, die über Forschung und Lehre eine neue, gegenläufige Entwicklung anstoßen und so einen wichtigen Impuls in der deutschen Bauwirtschaft setzen.

www.einfach-bauen.net

Das Team unter der Leitung von Prof. Florian Nagler, bestehend aus Architekten und Bau- und Umweltingenieuren, stellte sich die Frage, wie die Architektur mit baulichen Mitteln so optimiert werden kann, dass es möglichst wenig Technik bedarf, um ein angenehmes Raumklima zu erzeugen. Und wie verhalten sich derart »einfach gebaute« Häuser im Vergleich zu Standardwohngebäuden oder Wohngebäuden in Niedrigenergiebauweise bezüglich Umweltwirkung und Lebenszykluskosten über einen Betrachtungszeitraum
von 100 Jahren? Im von der Forschungsinitiative Zukunft Bau geförderten Forschungsprojekt »Einfach Bauen – Integrale Strategien für energieeffizientes, einfaches Bauen mit Holz, Leichtbeton und hochwärmedämmendem Mauerwerk – Untersuchung der Wechselwirkungen von Raum, Konstruktion und Gebäudetechnik« wurden über einen Zeitraum von zwei Jahren grundlegende Prinzipien des einfachen Bauens untersucht. Betrachtet wurde die Typologie von Wohngebäuden mit flexibel nutzbaren Raumgrößen nach Vorbild der Gründerzeitbauten. Da der Bau von Studentenwohnheimen als Pilotprojekte anvisiert war, bildet das Raummodell ein durchschnittliches Studentenzimmer eines Wohnheims mit einer Nettogrundfläche von 18 m2 nach. Die Wandaufbauten sind schichtenarm bzw. monolithisch ausgebildet, um die Nachteile von vielschichtigen Wandaufbauten zu umgehen: Bei mehrschichtigen Bauteilen übernehmen die einzelnen Schichten jeweils spezielle Anforderungen. Durch die unterschiedliche Haltbarkeit und Nutzungsdauer der Bauteilschichten müssen diese Schichten, während und auch am Ende der Lebenszeit eines Gebäudes, wieder voneinander getrennt werden. Aufwendige Bauweisen, d. h. jeder Knotenpunkt im Detail, jede Übergabestelle von Gewerken auf der Baustelle, bergen zudem ein hohes Fehlerpotenzial.
Um ein breites Spektrum abzudecken, werden gleich drei Materialien betrachtet: die heute hoch entwickelten Konstruktionsmaterialien Massivholz, Leichtbeton und hochwärmedämmendes Mauerwerk. Eine ausführliche Produkt- und Projektrecherche führt in den Vorarbeiten zur Festlegung von optimierten Konstruktionen und Detaillösungen. Grundsätzlich gliedert sich die Studie in drei Teile. Der erste Abschnitt ist eine Parameterstudie auf Raumebene, in der Einzelräume entworfen und hinsichtlich des Energieverbrauchs
untersucht wurden. Anschließend überprüften die Forscher, ob die Raumvarianten, die die besten Ergebnisse geliefert hatten, auch mit veränderten Randbedingungen zurechtkamen. Im letzten Schritt wurden die Räume zu schematischen Gebäuden addiert und mit haustechnischen Systemen ergänzt. Hierfür ermittelte man jeweils die Kosten für Entstehung und Betrieb.

Forschungsprojekt Einfach Bauen
Verschiedene Bauweisen bedingen unterschiedliche Fensterformen
Parameterstudie
Jeweils ein Parameter der Grundvariante wurde schrittweise verändert
Robustheit
Auch bei sich verändernden Randbedingungen sollte ein Haus robust sein
Forschungshäuser in Bad Aibling
Die drei Forschungshäuser aus beton, Holz und Mauerwerk im Bau