Fünfgeschosser aus Holz und Stroh

NZNB in Verden

Ausgerechnet Verden – der Kleinstadt südöstlich von Bremen haftet auf den ersten Blick nichts übermäßig Alternatives an. Der Bahnhof schmucklos, die Straße in Richtung ehemaliger Britischer Kaserne eintönig, die Häuser am Straßenrand ortsübliche Klinkerbauten. Das ökologisch-alternative Zentrum am Beginn der Artilleriestraße scheint wie ein unbeugsames Gallisches Dorf zu sein oder eher wie ein auferstandener Hot-Spot für Nachhaltigkeit und (Umwelt)-Aktivismus. Hier im Ökozentrum wurde Attac Deutschland gegründet. Die Aktivisten von Campact haben hier ihre Büroräume und auch andere

Initiativen aus dem sozial-ökologischen Bereich haben sich hier niedergelassen. Neben dem ehemaligen Kasernen-Altbau steht seit letzten Herbst ein fünfgeschossiges Strohballengebäude – keine andere Bauweise könnte hier besser passen.

Dass es der Strohballenbau aus der Öko-Nische heraus in ein ernstzunehmendes Geschäftsfeld im Baubereich schafft, das war vor einigen Jahren noch nicht abzusehen. Strohballenbau und das Dämmen mit Stroh wurde in die alternative Ecke geschoben. Stroh als brennbares Material war für das Bauen uninteressant und hatte nur für echte Ökofreaks Bedeutung. Wie auch? Ohne bauaufsichtliche Zulassung konnten Häuser nur mit Genehmigung im Einzelfall realisiert werden. Dieses Genehmigungsverfahren schreckte viele Planer und

Architekten, aber auch Bauherren ab.

Nicht abschrecken konnte das den Architekten Thomas Isselhard, Frido Elbers und Dirk Scharmer, die – neben vielen anderen Handwerkern und Planern – seit 2005 an der Strohballenbauweise forschen und zusammen mit dem Fachverband Strohballenbau, kurz FASBA einen gehörigen Anteil daran haben, dass seit 2014 das Bauen mit Stroh bauaufsichtlich zugelassen ist.

Das wird für die Zukunft Schub geben, für Isselhardt,Elbers und Scharmer war die Zulassung nur die logische Konsequenz, die aus einer langen Forschungsphase hervorging. Doch der Reihe nach: 1997 kaufte das Ökologische Zentrum, ein Verein aus dem ökologisch-sozialen Umfeld, in Verden einen Teil der ehemaligen Kaserne an der Lindhooper Straße und ließ sich in einem Klinker-Altbau nieder. Für Thomas Isselhard gab es damals den Architekturauftrag, alles auszuprobieren, was an ökologischem Bauen möglich ist. Und die Visionäre planten damals schon für die Zukunft. „Uns war klar, wenn wir irgendwann neu bauen, dann wollen wir etwas wirklich Zukunftsfähiges machen“, sagt der Architekt. Mit dem nachwachsenden Baustoff Holz zu bauen, lag nahe, es fehlte allerdings der Dämmstoff. Stroh passte da gut, zumal der Baustoff – als Abfallstoff – nicht verdächtig ist, Nahrungsmittel zu verdrängen.

Auf dem Prüfstand

Ab 2005 wurde auf dem Gelände ein Probegebäude aus Holz und Stroh gebaut, ein kleiner Ausstellungspavillon, der mit Lehm verputzt ist. Das gelang und war lehrreich: „Uns war klar, wenn wir professioneller werden wollen, dann müssen wir Bauteile vorfertigen. Daraufhin folgten mehrere Forschungsjahre. Das Ziel war, den Strohballenbau in die Mehrgeschossigkeit zu bringen und ökonomisch attraktiv zu machen. Die Vorfertigung und verschiedene Einbauverfahren wurden getestet, Putze optimiert, Brandversuche lanciert. Als Forschungspartner waren die TU Braunschweig (zuständig für Brandschutz), die Uni Kassel (Feuchteschutz) und Handwerksbetriebe aus der Region dabei. „Das lokale Handwerk in Verden ist innovativ und zukunftsgewandt und hat sich mit uns auf den Weg gemacht“, sagt Architekt Thomas Isselhard. So sei die Zusammenarbeit mit Planern, Handwerkern, Ingenieuren und Brandsachverständigen Hand in Hand gegangen und begleitete den gesamten Planungs- und Bauprozess. Das Forschungsvorhaben wurde von der EU zusätzlich mit Fördergeldern unterstützt.

Fünf verschiedene Vorentwürfe

2012 war es soweit, auf einer freien Fläche, direkt neben dem Ökologischen Zentrum sollte der Neubau aus Stroh entstehen. „Es war klar, wir wollten einen Turm bauen und Grenzen des Machbaren ausloten“, sagt Isselhardt. Für das fünfgeschossige Bauwerk gab es fünf verschiedene Vorentwürfe, die auch die Frage der Eingliederung in die bestehende Umgebung beantworten sollten. Der Entwurf, der dann umgesetzt wurde, war auch der Favorit von Isselhard und Elbers, weil er das Bauvolumen schön gliedert: Beginnend mit einem zweigeschossigen Riegel an der Artilleriestraße „wächst“ der Bau zum fünfgeschossigen Turm, der leicht verdreht mit einer zweigegliederten Glasfassade fast gen Süden zeigt.

Nach Osten wendet sich das Gebäude dem bestehenden Ökozentrum mit einem dreigeschossigen Anbau zu. Die Eingänge sind auf der Südseite und der Nordseite. Durch das leichte Verdrehen des Turms gab es viele Anschlussdetails, die es sonst nicht gegeben hätte, das Verdrehen der Baukörper betont aber erst die einzelnen Kuben und lässt interessante Perspektiven in den Innenräumen entstehen. Hohe Glasfassaden an der Südseite bringen vor allem in den Wintermonaten Licht und Wärme in das Gebäude, an warmen Sommertagen kommt die Verschattung zum Einsatz. Das Gebäude ist erdfarben und in weiß gehalten. Die Flachdächer haben einen großen Dachüberstand, das fünfte Geschoss im Turm springt leicht zurück und bringt eine kleine Dachterrasse hervor.

Baurechtliche Herausforderungen, Brandschutz

Großer Nachteil der Bauweise sind die Brennbarkeit und das Glimmverhalten der Strohballen. Dieser Tatsache muss mit konstruktiven Lösungen begegnet werden. Mit dem fünfgeschossigen Gebäude waren die Architekten erstmal außerhalb des Baurechts, ­weil mit Stroh als brennbarem Dämmstoff nur bis zur Gebäudeklasse 3 (drei Geschosse) gebaut werden darf. „Bei der Gebäudeklasse 4 wird es komplizierter, ist aber technologisch möglich“, sagt Isselhard und erklärt weshalb: Bis drei Geschosse reicht der Feuerwiderstand F30 – das kann mit 1 cm Kalkputz erreicht werden. Ab der GK 4 schreibt die Mus-terbauordnung eine hochfeuerhemmende Bauweise vor, deshalb wird die Brandschutzklasse K₂60 nötig (Feuerwiderstand von 60 Minuten), die einen 6 cm dicken Kalkputz auf der Außenseite fordert. Dieser Sprung von 1 cm auf 6 cm war für die Architekten natürlich eine Herausforderung, denn so hoch – bis in die fünfte Geschossebene – konnte der Putzträger Stroh (auch in Brandversuchen) noch nie getestet werden und war somit auch Teil des Forschungsvorhabens an der TU Braunschweig. Bei dem 6 cm Außenputz wurde mit zwei Armierungsschichten gearbeitet.

Auf der Gebäudeinnenseite sollte zunächst eine spezielle Lehmbauplatte mit 40 mm Dicke verbaut werden. Diese versagte allerdings beim letzten Brandtest, wo sie hängend ge­testet wurde. Die Lösung brachte eine Innenkonstruktion aus 2 x 18 mm Fermacell-Platten mit einem dünnen Lehmputz. Bei dem Neubau wurde zur Kompensation der Abweichung baurechtlicher Vorschriften eine automatische Brandmeldeanlage installiert. Diese ist direkt mit der Feuerwehr verbunden. Zudem sind im gesamten Gebäude akustische Warnmelder installiert.

Bauablauf

Die Strohballenwände wurden in der ehemaligen Panzerreparaturhalle, die auch zum Öko­zentrum gehört, vorgefertigt. Der Holzbauer (Firma Brüggemann aus Neuenkirchen) lieferte die Holzrahmenelemente als fertige Kästen, die Zimmereien und Handwerker aus dem Forschungsnetzwerk passten die Strohballendämmung in die vorgesehenen Holzrahmenbau-Raster ein. Das Stroh kommt im

besten Fall vom Feld nebenan, ist vorgepresst und auf Feuchte geprüft. In den Ge-

fachen wird es nochmals verdichtet.

Für den Bau wurden zwei unterschiedliche Strohballenstärken vorgesehen. In den Gebäudeecken arbeiteten die Handwerker mit 48 cm dicken Ballen (Gesamtdicke mit Putz dann etwa 59 cm – U-Wert = 0,10 W/m²K), bei den Gebäudeteilen mit Fenster wurden 36 cm dicke Ballen verwendet (Gesamtdicke mit Putz dann etwa 47 cm, U-Wert = 0,15 W/m²K).

Nach dem Einbau der Strohballen wurden die Elemente mit der ersten Kalkputzschicht versehen und für die Montage zwischenge­lagert. Die großen Vorteile dieser Vorfertigungsmethode im Vergleich zur Einpassung der Strohballen am stehenden Holzrahmenbau sind die Zeitersparnis und der Schutz vor Witterung und Brand während der Bauphase. Thomas Isselhard schwört inzwischen auf diese Methode: „Wir wollten ruhig schlafen in der Bauzeit!“

Die Decken sind als Brettstapeldecken gefertigt, die auf der Oberseite mit Gipsfaserplatten als Aussteifung versehen sind. Darauf kam ein Nassestrich. Fast überall sind Linoleumböden verbaut, außer im 4. OG, dort liegt Eichenparkett.

Primärenergie-Einsatz minimiert

Die Planer wollten mit diesem Projekt in jeglichem Bereich ein Leuchtturm-, ein Vorzeigeprojekt in ökologischem Bauen realisieren und haben sich deshalb auch weit in unbekanntes Terrain vorgewagt. Dazu zählt auch der Einsatz von möglichst wenig Stahl in der Konstruktion. Damit ist das Gebäude „Primärenergie optimiert“, wie der Architekt es bezeichnet. Um das zu erreichen musste auch die Holzbaukonstruktion neu gedacht werden, nämlich mit möglichst geringem Stahlein-satz. Die Statiker von Pirmin Jung Deutschland seien diverse Male ins Schwitzen geraten, erzählt Architekt Isselhard, denn bei keinem anderen Projekt hätten diese einen so geringen Stahlanteil gehabt. „Wir haben sie mit unseren Anforderungen auch ein bisschen gequält“, sagt Isselhardt augenzwinkernd und lacht. Gerade das aber war Ansporn für die Statiker. „Die haben sich voll in die Materie reingedacht und sind mitgegangen“, erinnert sich Isselhard.

An den Außenwänden des Bauwerks wurde also so konstruiert, dass an den Knotenpunkten Hirnholz auf Hirnholz steht, um die vertikalen Lasten aufzunehmen. In den Außenwänden finden sich somit keine Stahlanteile, um die Last zu übertragen, außer natürlich Schrauben und Klammern. Die Schwellen wurden auf der Oberseite so gefalzt, dass die Deckenelemente eingelegt und verschraubt werden konnten.

Stahlteile kamen nur bei der Lastabtragung zwischen den Stützen der Geschosse zum Ein­satz, um die Querpressung der auf den Stützen liegenden Unterzüge zu vermeiden.

Primärenergie wurde auch dadurch eingespart, dass Fahrstuhlschacht und Treppenhaus aus Holz sind. Der Schacht wurde aus Brettsperrholzelementen gefertigt und dann bauseits mit Fermacell Gipsfaser gekapselt (K₂ 60). In zwei Tagen standen der Treppenturm und der Aufzugsschacht. Der hölzerne Schacht brachte zwar den Fahrstuhlbauer kurz in Bedrängnis, weil er keine zugelassenen Schrauben hatte, aber auch dieses Problem wurde mit dem Prüfstatiker und dem Brandschutzgutachter gelöst.

Heizung und Haustechnik

Neben der konstruktiven Seite ist auch die Haustechnik für die Zukunft ausgelegt: Passivhaus zertifizierte Geräte und eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sollen möglichst wenig Energie verbrauchen.

Im Betrieb beheizt eine Wärmepumpe, gekoppelt an einen Eisspeicher, das Passivhaus-Gebäude, dessen Heizkosten so niedrig sind, dass sich der Bauherr die Heizkostenabrechnung spart. Diese liegt bei 0,50 €/m² pro Jahr – also so niedrig, dass sich eine Abrechnung laut Gebäudebetreiber nicht lohnt. „Das Gebäude kann gar nicht so sehr überheizt werden, dass sich das auswirken würde“, sagt Isselhard. Mit einer PV-Anlage auf dem Dach wird das fünfstöckige Passivhaus in Zukunft zum Plusenergiehaus, produziert also mehr Energie als es im Betrieb verbraucht.

„Wenn Besucher kommen, wundern sie sich: Was, das ist mit Stroh gedämmt, man sieht es ja gar nicht“, erzählt Isselhard. Für ihn ein Kompliment, denn er möchte, dass der Strohballenbau aus der Nische herauskommt. Ein Gestaltungsmerkmal, das an den Strohballenbau erinnert, ist dem Bau allerdings geblieben: Die abgerundeten Laibungen und die runden Gebäudeecken. Rüdiger Sinn , Stuttgart

Dreifache CO₂-Einsparung mit Stroh

Besonders ein Wert sticht hier heraus, der Primärenergie-Einsatz, der ja normalerweise (noch) wenig Berücksichtigung findet, denn die Förderstruktur ist auf Energieeinsparung im Betrieb ausgelegt. Aber besonders da kann der Dämmstoff Stroh punkten. Der FASBA hat verschiedene Primärenenergiebedarfe ausgerechnet. Stroh be­nötigt in der Herstellung etwa 35 mal weniger Energie als Polystyrol, etwa sieben mal weniger als Mineralwolle.

Als Plus in der CO₂-Bilanzrechnung kann auch die CO₂-Speicherung im Gebäude herangezogen werden. Der Neubau des NZNB speichert durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen rund 2000 Tonnen CO₂.

Im Betrieb ist das Gebäude längst über dem Passivhausstandard einzustufen, das Gebäude benötigt

8 kWh/ m²a, Passivhaus zertifiziert werden Gebäude bei einem Energieverbrauch von 15 kWh/ m²a.

Baustroh – bauaufsichtliche Zulassung erteilt

Baustroh besteht aus reinem Getreidestroh und ist ein Nebenprodukt der Getreideproduktion. Um einen zertifizierten Baustrohballen zu bekommen, wird geprüft, ob er die nötigen Kriterien erfüllt. Beim Prüfen werden das Gewicht bestimmt und die Maße genommen. Daraus ergibt sich das Volumen und die Rohdichte. Die Dichte liegt im Bereich von 80 bis 115 kg/m³. Fachgerecht verbaut bilden sie gleichmäßig verdichtete, lückenlose und setzungssichere Gefache. Die Wärmeleitfähigkeit senkrecht zur Halmrichtung liegt bei 0,052 W/m∙K.

Wichtig: Der Strohballen darf nur 18 % Feuchtigkeit enthalten. Eine Zertifizierung kostet für ein Einfamilienhaus etwa 1 000 €. Das Deutsche Institut für Bautechnik hatte Ende 2014 die „Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung“ für den Wärmedämmstoff Baustroh erteilt. Damit beginnt für die Strohballenbauer eine neue Zeitrechnung, denn jetzt kann jeder ganz einfach mit Stroh dämmen. Bislang benötigte man für jedes Bauwerk mit Stroh eine „Zulassung im Einzelfall“ von der zuständigen Baubehörde. Rüdiger Sinn, Stuttgart

Filmtipp

Stroh im Kopf, Teil 2
Filmemacherin Heidi Snel nimmt die Zuschauer mit auf eine filmische Reise durch die Strohballenbau-Landschaft Deutschlands.

Der Film besucht unter anderem zehn Jahre alte Strohballen-Häuser: Wie haben sich die Strohballenhäuser über die Jahre bewährt? Auf aktuellen Baustellen wird gezeigt, wie heute mit Strohballen gebaut wird. Als Abschluss wird der Bau des „Norddeutschen Zentrums für Nachhaltiges Bauen“ gezeigt: Das bislang größte Strohballenhaus in Deutschland.

Die DVD ist gegen Schutzgebühr von 5,00 € erhältlich auf www.oekofilm.de.