Bewegte Dachskulptur aus Holz

Die Villa befindet sich auf der Halbinsel Kaplankaya an der türkischen Ägais-Küste. Beim Entwurf des Privathauses durch das weltweit agierende Architekturbüro Foster + Partners stand der spektakuläre Meeresblick im Vordergrund. Das Gebäude ist in den Hang gebaut und auf der Eingangsebene eingeschossig. Im Grundriss erkennt man zwei nahezu quadratische Baukörper. Sie sind mit einer leichten Spreizung zueinander platziert und bieten damit Platz für einen Eingangsbereich, der sich zum Meer weit öffnet. Auf der Ostseite befinden sich auf zwei Geschossebenen die Privaträume und Gastzimmer mit Terrassen und Balkone, auf der westlichen Seite liegen die Gesellschaftsräume mit zum Teil 7,60 Meter hohen Wohn- und Essbereichen und einer großen Terrasse mit Infinity-Pool. Die zum Meer fast vollständig verglaste Fassade erlaubt aus allen Räumen einen atemberaubenden Blick auf die türkische Ägäis.

Freigeformtes Wellendach

Das Holzdach der Villa erinnert an die Wellen des Meeres. Mit diesem Stilmittel schaffen es die Architekten, die große Dachlandschaft harmonisch mit der Umgebung zu verschmelzen. Im hinteren Bereich flach und eben, entwickelt sich die Dachform nach vorne zu acht Wellentälern mit immer höher werdenden Wellenbergen, die der Terrasse mit einer 7,5 m langen Auskragung Schatten spenden. Das freigeformte Wellendach sollte auf Wunsch der Planer als Holzkonstruktion gefertigt werden. Durch die Holzbauweise wird das Gewicht des 1600 m² großen Daches gegenüber einem vergleichbaren Betondach beträchtlich verringert. Auch die Bauzeit wurde mit der Holzkonstruktion erheblich reduziert. Für die Realisierung der Dachkonstruktion holten sich Foster + Partners die Holzbau-Spezialisten der Blumer-Lehmann AG ins Boot. Man kannte sich bereits aus anderen gemeinsamen Projekten, zuletzt dem Maggie’s Cancer Centre in Manchester. Das Dachtragwerk wurde zusammen mit den Holzbauingenieuren der sjb Kempter Fitze AG geplant und berechnet. Die Parametrisierung der Planung erfolgte durch Design-to-Production. Mit beiden Büros arbeitet Blumer Lehmann schon seit vielen Jahren partnerschaftlich zusammen, vor allem bei Freiform-Projekten.

Dreistufiges Tragkonzept

Das Dachtragwerk wird von Primärträgern aus Eiche und Baubuche mit dazwischen gespannten Sekundärträgern aus Fichte gebildet. Augenfällig ist der abgerundete und geschwungene Dachrandbalken aus Eiche. Die primäre Tragstruktur in den Wellentälern bilden acht Hauptträger, jeder 24 Meter lang und einen Meter breit. Für den Transport wurden sie in fünf Einzelteile zerlegt, die auf der Baustelle wieder zusammengefügt wurden. Die Hauptträger lagern auf je drei schlanken Stahlstützen.

Die Wellenberge werden aus 187 Sekundärbalken geformt. Das Standardmaß für die Bogenbinder ist 120/500 mm, wobei die Maße abhängig von den statischen Anforderungen und der Menge der Sonderausschnitte stark variieren. So mussten zum Beispiel die Führungsschienen für die Vorhänge auch im Bereich der Wellenbögen in die Dachkonstruktion eingelassen werden. Dafür waren zum Teil tiefe Einschnitte in die Bogenbinder notwendig. Das dritte statische Element ist die Dachhaut, die über die gesamte Fläche eine aussteifende Scheibenwirkung hat. Auch dieses Dachelement wurde in transportfähige Einzelteile zerlegt. Die konisch geschnittenen Plattenteile wurden auf der Baustelle in die richtige Form gebogen und zu einer Scheibe zusammen montiert. Nach der Montage wurde die 1500 m² große Dachscheibe aus Dreischichtholz mit einer dünnen Dämmebene versehen und zur Abdichtung mit einem Flüssigkunststoff beschichtet. Zur Verbesserung der Dämmwirkung waren zwischen den Sekundärträgern vorher 10 cm Dämmung eingebracht worden. Zur Landseite hin hat das Dach ein leichtes Gefälle. Hier ist eine Rinne in die Dachkonstruktion eingelassen, über die das Dach entwässert wird.

Französische Eiche als Sichtholz

Alle sichtbaren Unterseiten des Daches sind aus Eichenholz. Bei den Hauptträgern ist der untere sichtbare Teil aus massiver Eiche. Aus statischen und wirtschaftlichen Gründen wurden die Tragbalken im vorderen Bereich mit Furnierschichtholz aus Buche, auch bekannt als LVL (laminated-veneer-lumber) verstärkt, im hinteren Teil mit Fichtenholz und miteinander verklebt. Die bessere Verfügbarkeit und die leichtere Bearbeitbarkeit des Holzmaterials sowie die damit verbundene Kostenoptimierung waren der Grund für diese Vorgehensweise. Die Bogenbinder sind aus Fichtenholz gefertigt, nur der sichtbare Dachrandbogen ist aus massiver Eiche. Nach der Fertigstellung des Rohbaus wurden die Dachunterseiten innen wie außen mit geöltem Eichenholz verschalt. Insgesamt wurden etwa 50 m³ Eichenholz plus weitere 25 m³ für die Eichenschalung, etwa 4 m³ Buchenholz und 300 m³ Fichtenholz verbaut. Das Material der Dreischichtplatten für den oberen Dachabschluss ist hier nicht mitgerechnet.

Planung und Vorfertigung

Für die Produktion war das Ziel von Planung und parametrischer Vorbereitung, möglichst viele gerade Elemente fertigen zu können. Die Zahl der gekrümmten Rohlinge wurde auf ein Minimum reduziert. Auch das Krangewicht und die Abmessungen der Einzelteile für den Transport wurden schon bei der Planung berücksichtigt. Dabei stellte sich heraus, dass trotz der klaren Struktur wenige Bauteile wirklich gleich waren. Durch die sich nach vorne langsam immer stärker entwickelnde Wellenform des Daches haben die Wellen an jeder Stelle des Daches eine andere Form. Die Bögen der Sekundärträger haben zum Beispiel im vorderen Bereich eine Stichhöhe von eineinhalb Metern, im hinteren Bereich konnten dagegen gerade Fichtenholzbalken eingesetzt werden. Andererseits ist der vordere Dachrandbogen sogar zweisinnig gekrümmt, denn das Wellendach beugt sich auch nach vorne heraus – wie Wellen, die an den Strand schwappen.

Montage unter erschwerten Bedingungen

Nach einem exakten Zeitplan wurden die Einzelelemente in der Schweiz vorgefertigt, nummeriert und verladefertig gelagert. Der Transport mit Lkw dauerte durchschnittlich sieben bis elf Tage und verlief über sieben Ländergrenzen. Die Touren mussten inklusive der unterschiedlichen Zollanforderungen exakt vorgeplant werden, um Montagepausen auf der Baustelle zu verhindern. „Hier war sehr viel Steuerungskompetenz gefordert,“ erinnert sich Martin Eggenberger, Projektleiter bei Blumer Lehmann an eine Zeit lehrreicher Herausforderungen. Die einzigartige Lage der Baustelle auf einem Naturgrundstück mit nicht befestigter Straße war für die Transportfahrzeuge schwer zu erreichen. Zum Teil mussten die entladenen Lkw mit einem Radlader den steilen Berg wieder hinaufgezogen werden, weil zu wenig Gewicht auf den Antriebsachsen lag.

Die Montage der Rohbaukonstruktion wurde vom Team Freiform der Blumer-Lehmann AG mit bis zu acht Monteuren gleichzeitig auf der Baustelle durchgeführt. Wegen der geplanten Eröffnung eines benachbarten Hotels war das Zeitfenster für die Rohbauarbeiten sehr eng getaktet. Die Montage des Rohbaus dauerte sieben Wochen, für die Eichenholzverkleidung waren weitere elf Wochen eingeplant. Vor allem die Zusammensetzung der Dachfläche aus den Einzelelementen erwies sich als ein echtes Meisterpuzzle, das aber, wie die gesamte Montage, aufgrund der guten logistischen Vorbereitung termingerecht umgesetzt werden konnte.

Dipl.-Ing. Inga Schaefer ist Architektur- und Baufachjournalistin. Sie lebt und arbeitet in Bielefeld.