Auf der Liegenschaft Schloss Charlottenburg am Spandauer Damm 10 in Berlin beabsichtigt die Stiftung Preußische Schlösser und Gärten, Berlin-Brandenburg (SPSG) einen Neubau mit der Nutzung eines Besuchszentrums zu errichten. Eine Nutzfläche von ca. 800qm ist vorgesehen. Der Entwurf ging als Siegerentwurf aus einem Wettbewerbsverfahren hervor.

Die Deckentragkonstruktion wird als Kappendecke - angelehnt an die historische preußische Kappendecke - mit Gewölbebögen konzipiert, die auf Stahlträgern aufgelagert und auf Stahlstützen abgelastet sind. Die Bögen sollen aus Stampflehm hergestellt werden. Die Ableitung der Kräfte erfolgt über die Form des Bogens (ausschließlich über Gewölbedruck und ohne Bewehrung). Für diese Bauweise ist – aufgrund fehlender DIN-Normen - eine Zulassung in Form einer vorhabenbezogenen Bauartgenehmigung erforderlich, die im Zuge der Werkplanung durch die SPSG erwirkt wird.

• Bei der Tragfähigkeit wird von einer Aufnahme von Verkehrslasten mind. bis 5 kN/m² ausgegangen.

• Eine Verhinderung von Schädlingsbefall und Schimmelpilzbildung des Stampflehms ist nachzuweisen.

• Als tragendes und raumabschließendes Deckenbauteil ist im Rahmen der Verwendung für ein Bauwerk der Gebäudeklasse 3 die Anforderung 30 Minuten feuerhemmend nachzuweisen.

• Aus wirtschaftlichen Gründen ist eine Präfabrikation auf der Baustelle angedacht für die xx (Anzahl) Stampflehmelemente in folgenden ca. Abmessungen: ca. Breite x Tiefe = 3,1m x 1,0 m mit einer Stichhöhe von 0,38m und einer Materialstärke von 0,22m.

Eine Gewölbeschalung Vorort als temporäre Tragkonstruktion soll vermieden werden. Es ist ebenfalls angedacht, das angelieferte Lehm-Material Vorort aufzubereiten und maschinell vorzufertigen.

Die gestampften Elemente sollen im Anschluss eingebaut werden, d.h. im noch feuchten Zustand in die bereits erstellte Stahlkonstruktion eingehängt werden. Die Elemente können in ihrer Endlage trocknen, ohne größere Flächen für die zwischenzeitliche Lagerung zu beanspruchen. Ein gleichmäßiges Absenken der Bögen während des Trocknungsprozesses bis zum Endzustand ist zu berücksichtigen.

Nachfolgende Einflussfaktoren können sich bei der Umsetzung einer möglichen Lösung auf die Kosten auswirken:

• Planerische Entwicklung

Mitwirkung bei der Ausführungsplanung, Erstellung der eigenen Werk- und Montageplanung, sowie die Entwicklung einer maschinellen Fertigungstechnik und der Baustellenlogistik

• Zulassung

Eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung wird durch Bauherrschaft/Planende beantragt. Das Lehmbau-Unternehmen soll am Antrag mitwirken.

• Vorbereitung der maschinellen Fertigung

Die Herstellung soll in maschineller Fertigung erfolgen. Hierzu gehören logistische Hilfsmittel zum Befüllen der Maschine und das Aufbereiteten des Lehmmaterials. Ebenso ein Transportgerät zum Greifen, Drehen und Transportieren der Bögen nach dem Ausschalen und die Beförderung der Bögen aus der Fertigung bis zum Baukran, von dem die Bögen dann übernommen und in zwei Etagen eingehängt werden.

• Fertigung der Bögen

Entwicklung eines Stampfprozesses, der keine Zwischenlagerungen benötigt.

• Lagerung

Verzicht auf eine Lagerung durch direktes Einhängen der noch feuchten Bögen in die Stahlkonstruktion. Die Trocknung soll in situ erfolgen.

• Montage und Retusche

Die Montage soll Zug um Zug parallel zur Herstellung der Lehmbögen erfolgen. Der Verguss der Bögen mit Lehm und Retuschearbeiten sollen vor Aufnahme der Installationsarbeiten erfolgen.

Bedingt durch die Frostanfälligkeit der Stampflehmelemente ist die Montage so abzuschließen, dass Dächer und Fassaden vor Frostbeginn ‚hausdicht‘ abgeschlossen sind.

• Bauzwischenstände

Es werden Abstützungs- und Sicherungsmaßnahmen durch Absprießen der Deckenträger in horizontaler und vertikaler Form erforderlich.

• Schutzmaßnahmen

Um den Lehm als witterungsgefährdeten Baustoff adäquat zu schützen, ist eine Einhausung sowohl der Fertigungs- als auch der Montagebereiche auf der Baustelle mit einem Wetterschutzdach erforderlich, bis das Haus ‚dicht‘ ist.

• Amortisation

Als Pilotprojekt stellt die erstmalige Herstellung der Lehmkappendecke einen Mehrwert für die Baufirma dar, die in der Folgezeit als etablierte Herangehensweise bei anderen Projekten zur Anwendung kommen kann.

Fläche Lehmdecken als Deckenkonstruktion:      760 qm

Fläche Lehmdecken als Dachkonstruktion:          483 qm

Zielsetzung

Klima- und Ressourcenschonung:

Klimagerechtes Bauen mit reduziertem CO2 Ausstoß.

Innovative Bauweise mit Lehm als Decken-/Dachkonstruktion

Bautechnische Leistungsfähigkeit

Tragfähigkeit Verkehrslasten: mind. bis 5 kN/m²

Sehr gute bauphysikalische Eigenschaften hinsichtlich z.B. Schallschutz, Hygrothermik.