Nachhaltige Holzhäuser für den Eigenbau

Foto:  Mittels zwei ineinander verschränkter Kuben wurde eines der beiden Häuser konstruiert, das ein technologiebasiertes Konzept mit innovativen Bauteilen präsentiert. (Bild: Benedict Bremert / TH Köln)
TH Köln und Bergischer Abfallwirtschaftsverband errichten Demonstratoren
Ein Wohnhaus aus Holz, das jede*r selbst bauen kann – daran forscht die Fakultät für Architektur der TH Köln. Jetzt entstehen nach diesem Konzept zwei Modellhäuser am Standort :metabolon des Bergischen Abfallwirtschaftsverbandes. Als Demonstratoren zeigen sie den Einsatz ressourcenschonender, nachwachsender und kreislauffähiger Baustoffe sowie flächensparende Konstruktions- und Bauweisen.

„Wir arbeiten an einem digitalen Entwicklungs- und Fertigungsprozess, durch den Privatleute mit standardisierten Bau- und Verbindungselementen bis zu dreigeschossige Holzhäuser planen können. Die für den Bau benötigten Elemente werden dann in einer Schreinerei per CNC-Fräse gefertigt und sollen auf der Baustelle von wenigen Personen montiert werden können“, erläutert Max Salzberger, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Fakultät für Architektur der TH Köln, der zusammen mit Michael Lautwein in seiner Masterarbeit den Grundstein für das Bausystem legte. Seitdem wurde es in diversen Master-, Bachelor- und Projektarbeiten sowie im vom Stifterverband NRW geförderten Forschungsprojekt INTERACT weiterentwickelt.

Mit den beiden Experimentalbauten werden die Gestaltungsmöglichkeiten nun erstmals in zwei vollwertigen Häusern real erprobt. Das erste Haus mit einem diagonalen Schrägdach steht für einen ökologischen Ansatz und setzt auf 25 Quadratmetern Grundfläche auf natürliche Materialien wie Holz und Lehm, ein Gründach sowie einen minimalen Einsatz an Haustechnik. Das zweite Haus wurde mittels zwei ineinander verschränkter Kuben mit Flachdach konstruiert. Es präsentiert auf der gleichen Fläche ein technologiebasiertes Konzept mit innovativen Bauteilen wie Smart Home-Installationen und einer Heizungskombination aus neuartigen Fassaden-Solarflachziegeln, PV-Dachmodulen, Kühl- und Heizdeckensegel sowie einer Wärmepumpe.

Individuelle Lösungen nachhaltig umsetzen

„Die beiden Häuser stehen beispielhaft für den hohen Freiheitsgrad, den unser System bei der Gestaltung erlaubt. Der modulare Bausatz ermöglicht ganz unterschiedliche Räume, Größen und Formen. Dabei arbeiten wir mit standardisierten Bauteilen aus Holzwerkstoffen, die überall verfügbar sind und leicht mittels digitaler Produktionsmethoden bearbeitet werden können“, erläutert Projektleiter Prof. Marco Hemmerling. Die Modellhäuser zeigen als Forschungsdemonstratoren eine innovative und nachhaltige Architektur sowie individuell gestaltbare Arbeits- und Wohnräume mit minimalem Platzbedarf und effizienter, multifunktionaler Raumnutzung.

Einen besonderen Fokus legt das Projektteam dabei auf den Kreislaufgedanken. So können beide Häuser rückstandsfrei demontiert und die Komponenten wiederverwendet werden. Da keine klassischen Betonfundamente verbaut wurden, sondern das Gebäude auf reversiblen Schraubfundamenten steht, würden nach einem Rückbau keine Spuren auf dem Grundstück zurückbleiben. 

Bis 2026 sollen noch drei weitere Demonstrationsbauten auf :metabolon entstehen, die sich auf die Themen Ökonomie, Administration und Gesellschaft konzentrieren. Dadurch möchte das Projektteam weitere Erfahrungen im zirkulären Bauen sammeln und im Rahmen einer Befindlichkeitsstudie untersuchen, wie die verschiedenen Raumkonstellationen und Materialien auf die Nutzer*innen wirken. Zudem ist ein Reallabor am Campus Deutz der TH Köln geplant, das als Arbeitsraum für Studierende dienen soll. „Alle bisher erarbeiteten Konzepte und auch die künftigen Entwicklungen zu diesem Thema sind Open Source: Unsere Lehr- und Forschungserkenntnisse stehen jedem offen und können für das eigene Projekt frei verwendet werden“, betont Hemmerling.

Projekt mit umfangreichen studentischem Input

Neben den Master- und Bachelorarbeiten, die in großem Maße in das Projekt eingeflossen sind, hatten Studierende auch an vielen weiteren Stellen die Möglichkeit, sich einzubringen. Im Rahmen einer Summerschool wurden in Zusammenarbeit mit der Handwerkskammer zu Köln erste Prototypen des Bausystems von Studierenden und Auszubildenden gefertigt und anschließend auf der digitalBAU-Messe ausgestellt. 

Bachelorstudent Peter Hartenstein übernahm einen Großteil der digitalen 3D-Planung für die beiden Modellhäuser und Masterstudent Jan Hennen die Bauleitung vor Ort. Auch die ausführende Tischlerei Bächer Bergmann wurde auf der Baustelle von studentischen Kräften unterstützt. Das Atelier der guten Dinge, ein von Absolventen der TH Köln gegründetes Architekturbüro, übernahm zudem Teile der Entwurfs- und Ausführungsplanung. Darüber hinaus haben Prof. Dr. Arne Künstler (Tragwerksplanung) und Prof. Ulrich Graffelder (Bauökonomie) von der Fakultät für Architektur das Projekt mit ihrer Expertise unterstützt.

Die beiden Demonstratoren sind im Rahmen des REGIONALE2025 Projektes „Pilot zur :bergischen rohstoffschmiede“ auf :metabolon entstanden und sollen künftig als Reallabore für die Zukunft des Bauens dienen. Das Gesamtprojekt :bergische rohstoffschmiede wird schrittweise umgesetzt, wobei das Pilotprojekt den Grundstein für den Aufbau der :bergischen rohstoffschmiede zu einem Kompetenzstandort für zirkuläre Wertschöpfung im bergischen Rheinland legt. Gefördert wird das Vorhaben aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE 2014-2020).

Die TH Köln zählt zu den innovativsten Hochschulen für Angewandte Wissenschaften. Sie bietet Studierenden sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem In- und Ausland ein inspirierendes Lern-, Arbeits- und Forschungsumfeld in den Sozial-, Kultur-, Gesellschafts-, Ingenieur- und Naturwissenschaften. Zurzeit sind rund 25.000 Studierende in etwa 100 Bachelor- und Masterstudiengängen eingeschrieben. Die TH Köln gestaltet Soziale Innovation – mit diesem Anspruch begegnen wir den Herausforderungen der Gesellschaft. Unser interdisziplinäres Denken und Handeln, unsere regionalen, nationalen und internationalen Aktivitäten machen uns in vielen Bereichen zur geschätzten Kooperationspartnerin und Wegbereiterin.