Leichtbaukonstruktionen aus Stahl

(12.6.2005) Dachaufstockungen, Anbauten sowie andere Umbau- und Erweiterungsmaßnahmen erfordern häufig leichte, flexible Konstruktionen, die zudem kurze Bauzeiten und günstige Baukosten ermöglichen. Optimal geeignet zur Lösung dieser Aufgabe sind tragende Stahl-Leichtbauelemente.

Nahezu 60 Prozent der Bauleistungen in Deutschland werden inzwischen im Altbaubestand erbracht. Meist ist dies aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen sinnvoll, insbesondere in städtischen Ballungsräumen. Wenn Grundstücke aufgrund der dichten Bebauung nicht mehr zur Verfügung stehen, stellen Dächer vorhandener Gebäude das noch verfügbare "Bauland" dar. Außerdem ermöglichen Aufstockungen den Verzicht auf eine eigene Erschließung und Gründung. Doch vielfach müssen beim Planen und Bauen im Bestand besondere Herausforderungen bewältigt werden, die es bei Neubauten in dieser Form nicht gibt.

Vorbild Trockenbau

So ist bei Aufstockungen und Anbauten das Gewicht der Konstruktion von großer Bedeutung: wenig tragfähige alte Bausubstanz beziehungsweise ungünstige Baugrundverhältnisse verlangen nach gewichtsarmen Bauweisen, die dennoch hohe Stabilität aufweisen. Tragende Leichtbaukonstruktionen aus Stahl sind hierfür geradezu prädestiniert. Ihre Konstruktion ähnelt der von Trockenbau-Innenwänden, wie sie heute bereits in großem Umfang eingesetzt werden: Sie verfügen über eine Struktur aus dünnwandigen, kaltverformten Stahlprofilen, die zu leichten, aber äußerst tragfähigen Rahmen und Trägern verbunden werden. Beplankungen mit gips-, zement- oder leimgebundenen Werkstoffplatten übernehmen die Aussteifung der Konstruktion. Weitere Schichten des Wandaufbaus, wie etwa Dämmmaterialien oder Dampfsperren, ermöglichen bei fachgerechter Anwendung die Erfüllung sämtlicher individueller Anforderungen an Wärme-, Schall- und Brandschutz. Leichte Stahlbauweisen eignen sich somit für nahezu sämtliche Nutzungen im Gewerbe-, Büro- und Wohnungsbau.

Vorteil Logistik

Eingeschränkter Zugang zum Bauplatz oder Nutzungsbeeinträchtigungen durch lange Bauzeiten können zu logistischen Problemen führen. Auch hierfür sind Stahl-Leichtbaukonstruktionen eine Lösung: Aufgrund des geringen Gewichts der einzelnen Komponenten können diese ohne aufwendige Hilfsmittel auch bei beengten Platzverhältnissen innerhalb der Baustelle transportiert werden. Ist gute Zugänglichkeit prinzipiell gegeben, jedoch nicht über längere Zeit möglich, lassen sich teilvorgefertigte oder vollständig vorgefertigte, großformatige Elemente in kürzester Zeit vor Ort aufstellen. So kann etwa die Anlieferung und Montage einer innerstädtischen Dachaufstockung innerhalb weniger Tage erfolgen. Zudem ermöglicht die Vorfertigung insgesamt kurze Bauzeiten, da bereits mit der Herstellung von Wänden, Decken und Dächern begonnen werden kann, während vor Ort die Baustelle vorbereitet wird. All dies sowie weitgehende Witterungsunabhängigkeit sind Pluspunkte, die sich schnell in barer Münze auszahlen.

Vorzug Flächengewinn

Gerade bei innerstädtischen Grundstückssituationen stellt häufig die relativ knappe Größe der zur Verfügung stehenden Fläche ein Problem dar. Mit schlanken Bauteilquerschnitten hilft die Ausführung als Stahl-Leichtbau hier, die Konstruktionsfläche gering zu halten. Gegenüber traditionellen Bauweisen können sich Vorteile von mehreren Quadratmetern ergeben, was wiederum nicht zuletzt der Wirtschaftlichkeit der Umbau- oder Erweiterungsmaßnahme zu Gute kommt. Der gestalterischen Freiheit sind dabei kaum Grenzen gesetzt: runde und polygonale Formen in Grundriss und Aufriss lassen sich problemlos umsetzen, was nicht nur architektonische Vielfalt ermöglicht, sondern auch in Hinblick auf unregelmäßige Bauplatzflächen von Vorteil ist.

Vorbildliche Ausführung

Die folgenden Abbildungen zeigen vier Beispiele für den Anschluss einer neuen, tragenden Stahl-Leichtbaukonstruktion an ein bestehendes Gebäude:

In Detail 1 wurde eine Dachaufstockung in Stahl unmittelbar auf einen massiven Mauerwerksbau, z. B. bei einem Bürogebäude, aufgesetzt. Als Fassadenbekleidung fanden hier hinterlüftete Stahl-Trapezbleche Verwendung, passend zur Tragstruktur aus feuerverzinkten, kaltverformten Stahlprofilen. Raumseitig wurde eine Installationsebene vorgesehen. Durch ihre Montage mit Federschienen wird der Schallschutz der Außenwand nochmals verbessert. Um konsequent "trocken" zu bauen, wird der Estrich oberhalb der vorhandenen Stahlbetondecke als Gipsfaser-Trockenboden auf Trittschalldämmung eingebracht.

Wird der Einzug einer neuen Zwischendecke erforderlich, bieten sich auch hierfür kaltverformte Stahlprofile an - systemkonform, leicht und hoch tragfähig. Detail 2 zeigt eine derartige Konstruktion. Anstelle der hinterdämmten Trapezblech-Fassade wurden in diesem Beispiel Sandwichpaneele vorgehängt. Im Inneren wurde auf die Installationsebene verzichtet, die Gipskarton-Beplankung jedoch zweilagig ausgeführt - von Vorteil insbesondere für das Raumklima, da die Gipsplatten regulierende Wirkung auf die Luftfeuchtigkeit haben und als Wärmespeichermasse dienen.

Der Anschluss eines Anbaus in Stahl-Leichtbauweise wird aus Detail 3 deutlich. Mit Firebordplatte zur Wand des Altbaus und Federstegmontage der raumseitigen Installationsebene steht die Gebäudetrennwand herkömmlichen Konstruktionen trotz geringerer Dicke auch hinsichtlich Brand- und Schallschutz in nichts nach.

Abschließend demonstriert Detail 4 die Universalität von Stahl-Leichtbaukonstruktionen: hier wurde ein geneigtes Dach mit Stahlprofil-Sparren aufgesetzt, beispielsweise zur Umwandlung eines Flachdachs in ein Satteldach. Die Sparren werden einfach mit Stahlwinkeln befestigt. Eine Aufsparrendämmung in Fortführung der Wärmedämmung der Fassade stellt lückenlosen Wärmeschutz sicher, der durch eine Zwischensparrendämmung nochmals optimiert wird.