Solar Decathlon – Fit für die Zukunft

Ziel des alle zwei Jahre stattfindenden europäischen Wettbewerbs ist es, ein energieeffizientes und innovatives Haus zu entwerfen, das über solaraktive Flächen mehr Energie erzeugt, als es verbraucht. Das Team der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen entwickelte mit seinem „Counter Entropy Haus“ ein eingeschossiges und klar gegliedertes Gebäude für zwei Personen. Bei Bau und Rückbau waren die Ressourcen Energie und Umwelt umsichtig einzusetzen. Deshalb kamen nur Materialien zum Einsatz, die sich sortenrein trennen und recyceln lassen. Zudem wurden Bauteile genutzt, die aus bereits verwendeten Produkten bestehen, wie zum Beispiel alte CD-Scheiben, die für die Gebäudefassade eingeschmolzen wurden.

In einer alten Montagehalle im Forschungszentrum Jülich wurde das „Counter Entropy House“ zunächst aufgebaut und auf seine Funktionsweise beziehungsweise Passgenauigkeit hin geprüft, anschließend wieder demontiert und zum Wettbewerbsstandort nach Madrid transportiert. Seine Gebäudetechnik wurde so konzipiert, dass sich das Haus sowohl in Madrid als auch in Aachen perfekt den klimatischen Bedingungen anpasst.

Das Gebäude gliedert sich in drei vertikale und drei horizontale Zonen: das massive Podest, den offenen Wohnraum und das weit auskragende Dach. Der Grundriss entwickelt sich aus zwei ­gegeneinander verschobenen Rechtecken: einen privaten Teil im Westen und einem öffentlichen Bereich im Osten. Dabei werden im Außenraum überdachte und von zwei Seiten gefasste Bereiche geschaffen – der öffentliche Eingangsbereich und die private Terrasse.

Um den Raum so offen wie möglich und trotzdem strukturiert zu halten hat jeder Funktionsbereich seinen eigenen „Funktionsblock“. Diese geschlossenen Elemente, ausgebildet als Holzständerwerk, beherbergen den überwiegenden Teil des Mobilars sowie die Gebäudetechnik. Die restliche Fassade besteht aus Glaselementen, die zur Erweiterung des Wohnraumes komplett in den Blöcken verstaut werden können. Zur Verstärkung des fließenden Übergangs von Innen und Außen zieht sich die Fassade der Funktionsblöcke in den Innenraum.

Technische Ausführung

Das 144 m² große Dach verschattet große Teile der Fassadenflächen und bietet die größtmögliche Fläche zur Installation von Photovoltaik- und Solarthermieanlagen. Bei der Holzkonstruktion wurden erstmals die fischer Power Full-Holzbauschrauben mit Vollgewinde verwendet. Das heißt, sie wurden bei diesem Projekt tatsächlich zum ersten Mal auf der Baustelle in der Praxis eingesetzt. Die Schrauben verbinden die Dachkonstruktion, auf der sich die Photovoltaik-Module mit integrierter Berieselungsanlage für die nächtliche Strahlungskühlung befinden.

Die Dachkonstruktion besteht aus sieben vorgefertigten Elementen, die durch spezielle Stahlwinkel zusammengehalten sind. Vier trapezförmige Elemente, mit Hauptträgern aus Brettschichtholz (GL24), bilden den äußeren Ring. Drei kleinere, parallel platzierte Elemente füllen die quadratische Innenfläche aus. Diese Boxen sorgen für eine hohe Steifigkeit für Längs-, Querbiegung und Torsion. Alle Kästen wurden durch Power Full Holzbauschrauben mit Vollgewinde 8 x 295 mm zusammengefügt. Durch Verschraubung im 45-Grad-Winkel sind die Ecken als steife Ecken ausgebildet. Die Kästen sind an Ober- und Unterseite mit Furnierschichtholz beplankt.

Für das architektonische Konzept ist es wichtig, dass sich keine Stützen außerhalb der Funktionsblöcke befinden. Dies erweckt den Eindruck einer schwebenden, steifen Dachscheibe. Aus diesem Grund liegt die tragende Konstruktion innerhalb der fünf Funktionsboxen. Die vorgefertigten Elemente enthalten Küche, Badezimmer, Möbel, Klimatisierungseinheit, etc. Die tragende Holzständerkonstruktion der Funktionsboxen wird an beiden Seiten durch OSB-Platten stabilisiert. Aus jeweils drei Wandteilen, Boden und Decke werden die Funktionsboxen zusammengefügt.

Der Boden des Gebäudes besteht aus fünf vorgefertigten Elementen, die auf den Stahlprofilen der Gründung ruhen. Die tragenden Teile der Bodenelemente wurden aus Konstruktionsvollholz-Rippen mit einem Querschnitt von 6/16cm und einem maximalen Abstand von 60 cm gefertigt. Sie sind an Ober- und Unterseite mit 25 mm OSB-Platten beplankt. Die Verbindung der Längs- und Querrippen erfolgte durch die Power Full-Holzbauschrauben mit Vollgewinde 8 x 140 mm.

Autor

Dr. Klaus Fockenberg ist Architekt und PR-Referent der fischerwerke GmbH & Co. KG, Waldachtal.