Haus X

Die Bauherren :
Im Herbst 2005 beschlossen die Bauherren mit ihren drei Kindern die zu klein gewordene Altbauwohnung im Zentrum Nürnbergs aufzugeben und am Rande Nürnbergs ein eigenes maßgeschneidertes Haus zu bauen. Als selbstständiger Tragwerksplaner wählte Alexander Hentschel den für einen Privatbauherren ungewöhnlichen Weg einen Wettbewerb in Form einer Mehrfachbeauftragung auszuloben. Aus dem Kreis der Architekten mit denen er innerhalb seiner Projekte immer wieder zu tun hatte wurden fünf Büros angefragt und genaue Vorstellungen in punkto Funktionalität und Kosten formuliert. Nach zwei Monaten lagen dem Bauherren fünf unterschiedliche Vorentwürfe vor. Ausgewählt wurde der Vorschlag der netzwerkarchitekten aus Darmstadt.

Der Ort :
Das Grundstück am Ortsrand von Kleinreuth, einem im Norden gelegenen Vorort Nürnbergs, liegt an der Grenze der dörflichen von Einfamilienhäusern geprägten Struktur zu einem angrenzenden Park. Durch seine besondere Lage ist das ca. 580qm große, asymmetrisch geschnittenen Grundstück, an drei Seiten von öffentlichen Wegen umgeben, die stark von Spaziergängern, Joggern und Radfahrern frequentiert sind.

Das Konzept :
Diese Lage an der Grenze zwischen Park und Stadt ist Ausgangspunkt für die Hauskonzeption: Das Gebäude besetzt die maximal bebaubare Fläche auf dem Grundstück durch ein 2-geschossiges Volumen mit drei eingeschnittenen Höfen. Ein gepflasterter Eingangshof, ein Hof mit einem Wasserbecken und ein zentraler Wohnhof mit Falttoren zonieren den Grundriss und erzeugen Intimität zu den umgebenden öffentlichen Spazierwegen. Durch die Höfe entstehen einzelne Gebäudeflügel die den unterschiedlichen Wohnfunktionen zugeordnet sind. Im Erdgeschoss gruppieren sich der Koch- und Essbereich, das Arbeitszimmer und der Wohnraum um den zentralen Wohnhof, notwendige Nebenräume des nicht unterkellerten Hauses sind als Puffer an die Außenseiten des Gebäudes gerückt. Im Obergeschoss befinden sich der Elternbereich mit Bad, die Kinderzimmer und der Gästebereich mit dem Kinderbad. Eine haushohe begrünte Filterschicht aus vertikalen Lärchenholzstäben umhüllt die Gebäudestruktur. Da der Bewuchs nicht völlig dicht ist bilden Rankgerüst und Pflanze zusammen einen halbtransparenten Sichtschutz. Er ist durchlässig genug, um die angrenzenden Innenräume mit ihren raumhohen Fensterfronten mit Helligkeit zu versorgen, dient aber auch als sanfter Filter, der die Einsichtigkeit von Außen einschränkt.

Die Konstruktion :
Das Haus ist als Massivbau mit Porenbetonsteinen mit einer Wandstärke von 30 cm ausgeführt und mit einem glatten Putz versehen. Die Stahlbetonflachdecken mit integrierten Beleuchtungselementen und deckenbündigen Führungsschienen für die Schiebetürelemente sind weiß lackiert. Im Bereich der großen Öffnung zum Innenhof fangen Stahlstützen die Lasten aus dem Obergeschoss ab. Die Außenseiten der Höfe sind weiß gestrichen, hinter dem Rankgerüst sind die Flächen schwarz angelegt um weniger verschmutzungsanfällig gegen die Rankpflanzen zu sein und einen starken Kontrast zum hellen Lärchenholz zu erzeugen. Dunkel pigmentierter geschliffener Estrich im Erdgeschoss und ein Stabholzparkett aus Eiche im Obergeschoss stehen im Kontrast zu den weißen und teilweise farbigen Wandoberflächen und Einbauten. Die durchgehend verlegt Fußbodenheizung wird durch eine mit Holzpellets betriebene Zentralheizung versorgt.

Die Fenster :
Alle Fenster bestehen aus lasiertem Lärchenholz mit Pigmentierung zum Schutz vor UV Strahlung. Die Fenster sitzen zu den Innenhöfen flächenbündig mit der Putzebene. Nach außen durchdringen schmale Sichtschlitze die begrünte Struktur und schließen bündig mit der Rankstruktur ab. Zum Innenhof sind raumhohe Schiebeelemente eingebaut deren oberer und unterer Rahmenanteil hinter der Deckenplatte und dem Bodenaufbau verborgen sind. Die Schiebeelemente wurden durch ein L-Profil als Anschlag und eine zusätzliche Bürstendichtung so modifiziert, das im geöffneten und geschlossenen Zustand die Rahmen direkt hintereinander stehen und eine größtmögliche Öffnungsweite möglich ist.
Die Rahmen der Schiebeelemente sind im Holz mit einem Stahlprofil verstärkt, da sie mit einer Höhe von 2,9m und einer Breite von 2,3m übliche Größen für Holzrahmenkonstruktionen überschreiten. Im Bereich des oberen Geschosses ist zum großen Wohnhof die Brüstungshöhe auf 55cm herabgesetzt. Zur Absturzsicherung besteht hier die Scheibe bei einer maximalen Scheibengröße von 4,1m x 1,55m aus 6mm ESG, 14mm SZR und 8mm VSG. Die übrigen Scheiben bestehen aus 2x6mm Floatglas. Um Kältebrücken zu vermeiden ist die Laibung der Fenster seitlich und unten mit einer 6cm Feststoffdämmung ausgekleidet und verputzt.

Das Rankgerüst :
Das Rankgerüst besteht aus 6,3m langen gehobelten Lärchenholzstäben mit einem Querschnitt von 6x3cm. Die Abstände der Stäbe untereinander variieren zwischen 11 und 18cm und sind mittels eines Zufallsgenerators erzeugt. Die Lamellenkonstruktion ist hängend konstruiert, um die Holzquerschnitte trotz des hohen einkalkulierten Gewichts für den späteren Bewuchs schlank zu halten. Hinter den Lamellen liegende Querhölzer sorgen für Formstabilität und liegen linienförmig auf zwei umlaufenden Stahlwinkeln auf, die die Lasten gesammelt in L-förmige Stahlkonsolen ableiten. Die Vertikallasten werden oben über die Stahlkonsolen in die Stahlbetonattika eingeleitet. Die Befestigung der Elemente am Wandfuss dient dagegen nur der Aufnahme von Horizontallasten.
Im Bereich der Höfe in denen die Lamellenkonstruktion von der Fassade gelöst verläuft dient nicht mehr der Stahlwinkel als Auflager für die Querhölzer der Lamellen sondern wird durch Stahlrechteckhohlprofile 100x180mm entsprechend der größeren Spannweiten ersetzt. Im Bereich der Außenhöfe lagern diese Hohlprofile auf in den Ecken positionierten, leicht eingerückten Stahlrundstützen. Am großen Innenhof sind die Stahlhohlprofile über Anschweißplatten und Fahnenbleche an den Massivbau angeschlossen und nehmen gleichzeitig auch noch die Führungsschiene für die Rolltore auf. Die Art des Bewuchses des Rankgerüstes richtet sich nach den Durchsichten und der Himmelsrichtung. An der Nordseite und um die Außenhöfe sind immergrüne Pflanzen wie Immergrünes Geißblatt und Efeu angeordnet, während sich die Bepflanzung zum Süden hin zu blühenden Pflanzen oder mit deutlicher Herbstfärbung hin wandelt. Hier wird mit Clematis, Trompetenblume und Wildem Wein berankt.

Energiekonzept :
Das Energiekonzept des Haus X verfolgt zwei Ziele, den Primärenergiebedarf durch die Nutzung regenerativer und nahezu CO2-neutraler Energieträger auf ein Minimum zu senken und gleichzeitig die Erstellungskosten und den Primärenergiebedarf der Baustoffe für die Erstellung der wärmeübertragenden Umfassungsflächen zu minimieren. Gleichzeitig wird die Recyklierbarkeit des Gebäudes durch die im Wesentlichen einschichtigen Wandaufbauten optimiert. Die Optimierung dieser energetischen Kriterien wurde bei der Variantenuntersuchung auch im Hinblick auf ein ausgewogenes Raumklima ohne mechanische Belüftungen bewertet. Die Verteilung der Wärme im Gebäude erfolgt ausschließlich durch eine Fussbodenheizung.

Winterlicher Wärmeschutz :
Wesentliche Bauteile zur Begrenzung der Transmissionswärmeverluste sind der 30 cm starke Porenbetonwandaufbau mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,09 W/mK, die Isolierverglasung (Ug=1,0 W/m²K), das mit 16 cm EPS (l=0,035 W/m²K) gedämmte und begrünte Stahlbetonflachdach und die oberseitig gedämmte Stahlbetonbodenplatte mit einer umlaufenden gedämmten Frostschürze. Die Erzeugung der Heizwärme und die Warmwasserbereitung erfolgt über eine Holzpelletheizung mit einem knapp 7 Tonnen fassenden Pelletspeicher. Der bedarfsorientierte Primärenergiebedarf gemäß ENEV liegt damit bei 32 kWh/m²a und unterschreitet damit den zulässigen Maximalwert um 70%. Die Transmissionswärmeverluste erreichen den nach ENEV zulässigen Wert. Ein untersuchter alternativer Wandaufbau mit Wärmedämmverbundsystem und entsprechend reduzierten Transmissionsverlusten amortisiert sich in der Gegenüberstellung von Erstellungskosten zu Heizkosten erst nach etwa 30 Jahren. Unter gleichzeitiger Berücksichtigung der für die Herstellung des WDVS erforderlichen Primärenergie und der zusätzlichen Konstruktionsfläche durch den stärkeren Wandaufbau schied diese Variante aus. Zur Reduzierung des Endenergieverbrauches nutzt das Gebäude solare Wärmegewinne durch die nach Süden orientierten Verglasungen des Wohnhofs in Verbindung mit dunklen Estrichflächen im Erdgeschoss und die Anordnung der niedrig temperierten Nebenräume als klimatischen Puffer nach Norden. Der witterungsbereinigte verbrauchsorientierte Heizenergiebedarf des Gebäudes liegt bei circa 75 kWh/m²a.

Sommerlicher Wärmeschutz :
Über dem Wohnhof angeordnete temporäre Verschattungselemente gewährleisten ausreichenden sommerlichen Wärmeschutz. Zusätzlich sorgt die mögliche Querlüftung über das Wasserbecken für zusätzliche Kühlung bei Temperaturspitzen.