Atlas Naturstein: Klassischer Baustoff in zeitgemäßer Anwendung 9783955534554, 9783955534547

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Atlas

Naturstein Klassischer Baustoff in zeitgemäßer Anwendung

Ansgar Schulz Benedikt Schulz

Edition ∂

Autoren

mit Fachbeiträgen von:

Ansgar Schulz Univ.- Prof. Dipl.-Ing. Architekt

Jun. Prof. Dr.-Ing. Jutta Albus Technische Universität Dortmund Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen Ressourceneffizientes Bauen

Benedikt Schulz Univ.- Prof. Dipl.-Ing. Architekt beide: Technische Universität Dresden Fakultät Architektur Professur Entwerfen und Konstruieren I Mitarbeiter: Thomas Gohr Claudia Hildebrandt Romina Streffing

Prof. Alberto Campo Baeza ETSA Madrid Dipl.-Ing. Matthias Hönig Schulz und Schulz Architekten GmbH Dr.-Ing. Martin Zeumer ee concept Gmbh, Darmstadt

Verlag Redaktion und Lektorat: Steffi Lenzen (Projektleitung), Jana Rackwitz, Daniel Reisch Redaktionelle Mitarbeit: Jasmin Rankl, Lena Stiller Endlektorat: Carola Jacob-Ritz, München Zeichnungen: Marion Griese, Sabrina Heckel, Barbara Kissinger Coverdesign nach einem Konzept von: Wiegand von Hartmann GbR, München Herstellung /DTP: Simone Soesters Repro: ludwig:media, Zell am See Druck und Bindung: Grafisches Centrum Cuno GmbH & Co. KG, Calbe Papier: environment Grocer Kraft (Umschlag), Profibulk (Innenteil) © 2019, erste Auflage Detail Business Information GmbH, München detail.de 2

ISBN: 978-3-95553-454-7 (Print) ISBN: 978-3-95553-455-4 (E-Book) Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugs­ weiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werks ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetz­ lichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungs­ pflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts. Die Inhalte dieses Fachbuchs wurden nach bestem Wissen und Gewissen sowie mit größter Sorgfalt recherchiert und erarbeitet. Für Vollständigkeit und Richtigkeit wird keine Gewähr übernommen. Rechtliche Ansprüche können aus dem Inhalt ­dieses Buchs nicht abgeleitet werden. Bibliografische Information der deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar.

Inhalt

Vorwort  Der letzte Stein – Die Zukunft in Stein gemeißelt

4 6

Teil A  Produktion Naturstein12 Naturwerkstein14 Abbau15 Verarbeitung 17 Steinoberfläche20 Transport26 Teil B  Konstruktion 30 Bauteile aus Naturwerkstein Gesteinsauswahl 32 Planungsmethodik36 38 Tragende Bauteile Vorsatzschale46 Wandbekleidung 50 Bodenbelag  58 Treppenbelag64 Deckenbekleidung  66 Einzelwerkstücke 68 Pflege und Erhalt  70 Teil C  Computertechnologien Vorfertigung und industrielle Produktion Anforderungen systematisierter Planung Potenziale

78 80 83 

Teil D  Nachhaltigkeit Umweltwirkungen der Natursteingewinnung Naturstein in der Nutzung Umweltwirkungen von Konstruktionen Schadstoffe bei der Natursteinverwendung Nachhaltigkeitsbeurteilung

89 90 92 95 97

Teil E  Leitdetails Leitdetails 1 – 28

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Teil F  Gebaute Beispiele 22 Projektbeispiele

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Anhang Autoren217 Projektbeteiligte218 219 Normen / Richtlinien Literatur219 Abbildungsnachweis220 Sachwortregister222 Förderer / Sponsoren 224 3

Vorwort

Wir sind aufgewachsen in einer Zeit, in der Naturstein als rückwärtsgewandt und belastet galt, und in einer Region, die von Kohle und Stahl geprägt war. Als wir ausgebildet wurden, setzte man das Bauen mit Glas einem Pflichtbekenntnis zur Demokratie gleich. Trotzdem haben wir ausgerechnet unser allererstes Haus aus Naturstein gebaut, für einen Bauunternehmer, der dafür begeistert jahrelang bei Abbrüchen Ruhrsandstein gesammelt hatte. Das wirkt wie ein Irrtum in unserem Schaffen, denn erst 20 Jahre später haben wir mit der Leipziger Propsteikirche wieder ein ganzes Haus aus Naturstein gebaut. Aber womöglich ist unsere eigene Entwicklung ein Beispiel für die sich ändernde Wahrnehmung und Wertschätzung des Materials in der aktuellen Architektur. Denn Bauen mit Naturstein ist wieder ein Thema geworden unter Bauherren und Architekten. Nachdem das Material über einen langen Zeitraum als zu konservativ und luxuriös galt, kann man seit einigen Jahren einen unbefangenen und innovativen Umgang mit Naturstein beobachten. Naturstein mit seinen unterschiedlichsten sinnlichen Qualitäten wird heute anders wahrgenommen und eingesetzt. Auch weil wir nicht nur mit Naturstein bauen, haben wir einen offenen Blick auf Häuser aus diesem Material. Die Offenheit soll ihren Niederschlag in diesem Konstruktionsatlas finden, mit dem wir zum materialgerechten wie experimentellen Bauen mit Naturstein anregen und das Bewusstsein schärfen wollen für die Qualitäten und die Schönheit des Materials. Den Texten und Leitdetails liegen Normen und Regelwerke des Bauens mit Naturstein in Deutschland zugrunde. Für harmonisierte EN-Normen gibt es europäische Entsprechungen. Die interna­ tionale Auswahl gebauter Beispiele zeigt die Bandbreite architektonischer Lösungen. Unser Dank gilt den vielen Beteiligten, die auf unterschiedliche Weise zu diesem Buch bei­ getragen haben. Dem Verlag danken wir für das Vertrauen und die professionelle Zusammenarbeit. Den Co-Autoren sprechen wir ­unseren Dank aus für die kompetenten Fachbeiträge. Alberto Campo Baeza verdanken wir eine Liebeserklärung an das Material, die den wundervollen emotionalen Einstieg in dieses Buch darstellt. Steinbruch in Rochlitz (DE)

Ansgar und Benedikt Schulz 5

Der letzte Stein – Die Zukunft in Stein gemeißelt Alberto Campo Baeza

»Zeit Gegenwart und Zeit Vergangenheit Sind vielleicht beide in Zeit Zukunft gegenwärtig, Und Zeit Zukunft enthalten in Vergangenheit. Wenn alle Zeit für immer gegenwärtig ist Kann nichts die Zeit erlösen.« T. S. Eliot [1] Stein ist und bleibt in der Architektur der Baustoff par excellence. Architekturgeschichte wurde mit Stein geschrieben, und auch die Zukunft der Architektur hat eine Handschrift aus Stein. Manche mögen der Ansicht sein, dass Stein als Baumaterial der Vergangenheit angehört, doch das Gegenteil ist der Fall. Stein war gestern ein Baumaterial, ist es heute noch und wird es morgen sein. Oder um es mit dem Lyriker T. S. Eliot auszudrücken: Stein ist ein Bau­material der Gegenwart, der Vergangenheit und der Zukunft. In der Einleitung zu diesem Buch über Naturstein geht es mir nicht nur darum, meine Liebe zu diesem Baustoff kundzutun, sondern darüber hinaus auch darzustellen, weshalb Stein für mich der Baustoff der Zukunft ist. Ebenso wie

Stahl und Glas gehört Naturstein zu den Mate­ rialien, die dem Lauf der Zeit trotzen. Mies van der Rohe Als Ludwig Mies van der Rohe den BarcelonaPavillon für die Weltausstellung 1929 plante, entschied er sich wie selbstverständlich für Naturstein (Abb. 3). Hatte er doch schließlich einen Steinmetz­meister zum Vater. So ließ er also die tragenden Elemente »verschwinden«, indem er ver­chromte Stahlsäulen entwarf, die sich durch die Lichtreflexe in ihrer Materialität aufzulösen scheinen. Für ihn war entscheidend, den Stein in all ­seiner Schönheit für sich sprechen zu lassen. Dominiert wird der Innenraum von einem herr­ lichen Wand­element aus Onyxmarmor aus dem Atlasgebirge. Mies hatte den Stein selbst ausgesucht. Vor den Wänden aus Tinos Verde Antico (griechischer Marmor), die den Teich von hinten abschließen, steht die Bronzeplastik von Georg Kolbe. Dabei sind die Marmorplat-

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1 Parthenon, Athen (GR) 2 Grundriss Stonehenge, bei Amesbury (GB) 3 Wand­element aus Onyxmarmor im Barcelona-Pavillon (ES) 1929, Ludwig Mies van der Rohe a Grundriss b Innenansicht

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ten so platziert, dass sie mit der Symmetrie ihrer Zeichnung spielen, wodurch der Charakter des Steins betont wird. Durch die ruhigen Reflexionen im Wasserbecken wird ihr Abbild wie in einem Spiegel dupliziert. Die übrigen Wände und Böden sind aus römischem Tra­ vertin. Der Meister der Moderne nutzt den Naturstein, nutzt Onyx und Marmor in seinem ehrgeizigsten Werk. Das bedeutendste Bauwerk der Moderne … aus Stein! Stonehenge Die Architekten, denen zweifellos dieser Titel gebührt, erschufen mit der Errichtung der Megalithen von Stonehenge vor 4300 Jahren einen architektonischen Raum ersten Ranges. Einfach nur mit diesen beeindruckenden Hinkelsteinen ließen sie eine architektonische Raum­ordnung entstehen, einen eindrucksvollen Raum (Abb. 2). Dieser zylindrische Raum, der sich aus den gewaltigen hochkant auf­ gestellten Steinen formt, diente als Auftakt für so großartige Bauten wie das von Agrippa und später Kaiser Ha­drian zusammen mit dem Architekten Apollodoros von Damaskus errichtete Pantheon in Rom. Die Steine von Stonehenge haben eine solche Strahlkraft, dass wir den Puls der Architektur spüren und den architektonischen Raum erfahren können. Der älteste Architekturraum der Welt … aus Stein!

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Parthenon Ich kann mir vorstellen, dass die Architekten Iktinos und Kallikrates, als sie das großartige Bauwerk aus Pentelikon-Marmor, den Parthenon, fertiggestellt hatten, angesichts dieser Schönheit ihre Tränen nicht zurückhalten konnten (Abb. 1). Phidias, der an ihrer Seite war, muss wohl ebenso ergriffen gewesen sein, denn seine bildhauerischen Arbeiten kamen dort wunderbar zur Geltung. Ich wüsste zu gerne, was sie alle dachten, als sie die Säulen und Figuren farbig gefasst hatten. Die Bilder des farbigen Parthenon sind heutzutage schwer verdaulich. Auf dem ein­

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drucks­vollen Gemälde des niederländischen Malers Lawrence Alma-Tadema ist Phidias zu sehen, wie er seinen Freunden den polychromen Parthenonfries zeigt (1868). Das berühmte Gemälde »Gefallenenrede des Perikles« (1853) von Philipp von Foltz lässt die Tempel der Akropolis wieder ganz in weiß erstrahlen, nur in nacktem Stein. Heute können wir die Tempel der Akropolis in all ihrer Schönheit bewundern, so, wie sie im allerersten Augenblick erschienen: aus nacktem Stein, wie vor ihrer Polychromie. Das schönste Bauwerk der Welt … aus Stein!

Immer wieder ist auch von mir darauf hingewiesen worden, dass Bernini, als er den Raub der Proserpina durch Pluto aus weißem CarraraMarmor schuf, zeigen wollte, wie weich dieser extrem harte Stein erscheinen kann. In seiner Skulptur wirkt es so, als ob der starke Druck von Plutos Hand auf dem Schenkel von Proserpina den Marmor erweichen lässt (Abb. 6). Er schaffte es, den härtesten Stein ganz weich erscheinen zu lassen. Und der Stein wurde zu weichem Fleisch, … aus Stein!

Die Begegnung mit Jørn Utzon in Can Lis, s­ einer Villa auf den Klippen im Südosten von Mallorca, werde ich nie vergessen (Abb. 8). Das Gebäude ist vollständig aus Stein, dem regionalen Marès, erbaut. Es besteht aus unterschiedlichen steinernen Kuben, deren Öffnungen den Blick auf das ­Mittelmeer freigeben. Um diese Meerblicke mehr in den Fokus zu nehmen, setzt der Architekt einen bestimmten Mechanismus ein. Er fokussiert den Blick durch die Stürze und steinernen Laibungen der Fenster, um das Meer noch besser in Szene zu setzen. 1992 hatte ich das Glück, dass mich Utzon in seine Villa einlud. Er war sehr gastfreundlich und zeigte uns jeden Winkel seiner herrlichen, aus Marès-Kalkstein erbauten Villa. Can Lis ist eine der schönsten Villen der Welt, Can Lis… ist aus Stein!

Ich setze mich hier vehement für den Stein ein, weil die meisten meiner Bauwerke aus Stein sind oder mir der Stein stets als Baustoff gedient hat: angefangen bei der Bodenfläche des Aussichtspunkts »Entre Catedrales« in Cádiz, wo ich Macael-Marmor verwendet habe, bis hin zum Bürokomplex von Almería. Dort sind sogar die äußeren Fensterläden aus Stein, genauer gesagt aus Sandstein. ­Dieser passt sich so an, dass das Gebäude wie eine riesige Steinkiste wirkt, wenn die Läden geschlossen sind. Mein zuletzt realisiertes Werk, eine Grabstätte in Venedig, ist ein Mausoleum, ein Kubus aus Sichtbeton. Dort wird der Innenraum von einem schwebenden Würfel dominiert, dessen Steinkern aus weißem Thassos-Marmor die Asche aufnehmen soll (Abb. 4). Die zuvor entworfenen Büros in Inca auf ­Mallorca (BIT Centre) waren in Wirklichkeit ein nach oben offenes Gehäuse aus lokalem Marès. Und auch das Gebäude in Zamora gegenüber der Kathedrale ist von einer starken, nach oben offenen Steinhülle ummantelt und besteht aus dem gleichen Stein wie die Kathedrale (Abb. 9 und 11; siehe auch Projektbeispiel S. 142ff.). Auch die Casa del Infinito ist ein solcher Steinkasten aus Travertino ­Oniciato, direkt am Meer. Die Farbe des Steins verschmilzt hier mit dem Sand des Strands (Abb. 10).

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Utzon Bernini Gian Lorenzo Bernini liebte den Stein so sehr, dass er sich nicht damit begnügte, in Rom ­einfach nur wunderbare Bauwerke aus Naturstein wie die Sant’ Andrea al Quirinale, den Petersplatz oder die Scala Regia im Vatikan zu errichten. Er war zudem als Bildhauer tätig, um den Stein mit seinen eigenen Händen bear­ beiten zu können. Bernini verlangte dem Stein alles ab. Für die »Verzückung der heiligen Theresa« in der Cornaro-Kapelle von Santa Maria della Vittoria schaffte er daher einen Umhang aus Stein, der wie fließende Seide wirkt. All seine Skulpturen gehen weit über eine reine Beschreibung der Handlung hinaus. Dabei behandelt er den Stein in einer einzig­ artigen Manier.

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Mein Werk

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Im Pibamarmi-Pavillon auf der Messe von Verona hatte ich einen riesigen Steinblock ­aufgehängt, unter dem man, als Analogie zu Sisyphos, hindurchgehen musste (Abb. 5). Gerade habe ich mein neuestes Projekt auf dem Tisch, die Casa Rotonda in Madrid. Sie hat ein Fundament mit zwei Stockwerken, vollständig aus Stein. Gebaut aus dem Campaspero-Kalkstein. Meine neueste Villa …aus Stein! Schlussbemerkung Wie kann ich zum Ausdruck bringen, dass für mich Stein das wichtigste Baumaterial und das Element meiner Wahl ist ? – Wenn ich einmal sterbe, wünsche ich mir ein Steingrab. Ich möchte einen einfachen Grabstein aus Granit mit meinem Namen eingraviert, wie das Grab des Wegbereiters der modernen Architektur, Adolf Loos (Abb. 7). Ein einfacher Stein soll der letzte sein.

Anmerkung: [1] T. S. Eliot: Vier Quartette – Four Quartets, Übertragen und mit einem Nachwort versehen von Norbert Hummelt. Berlin 2015

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Übersetzung aus dem Spanischen: Kirsten Heininger, Nicoline Brodehl (Lektorat) für keiki communication, Berlin

4  Il cielo in terra, Grabstätte, Venedig (IT) 2019, ­Alberto Campo Baeza 5  »Sisyphos« Pavillon für Pibamarmi auf der Messe in Verona (IT) 2013, Alberto Campo Baeza 6  Gian Lorenzo Bernini, Raub der Proserpina, Detail, 1621/1622, Rom (IT) Galleria Borghese 7  Skizze des einfachen Grabsteins aus Granit von Adolf Loos 8  Haus des Architekten Jørn Utzon (heute Utzon-­ Stiftung), Can Lis, bei Portopetro, Mallorca (ES) 1971, Jørn Utzon 9  Sockelecke, Regierungsgebäude, Zamora (ES) 2012, Alberto Campo Baeza 10 Casa del Infinito, Wohnhaus, Cádiz (ES) 2014, Alberto Campo Baeza 11 Regierungsgebäude, Zamora (ES) 2012, Alberto Campo Baeza

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Produktion

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Teil A  Produktion

Naturstein Gestein12 12 Petrographie  Gesteinsarten13 Naturwerkstein Gestein als Baumaterial Vom Rohstoff zum Werkstoff

14 14

Abbau Abbauorte15 Abbautechnologien  16

Verarbeitung Zuschneiden17 Tranchen und Platten  18 Werkstücke19

Steinoberfläche Oberflächenbearbeitung21 Reliefierung  25 Kantenbearbeitung 25 Transport Weltmarktprodukt Naturstein 26 Transportmittel26 Materialverfügbarkeit 27

gesägte Platten aus Naturstein in einer ­Produktionshalle

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Produktion Ansgar und Benedikt Schulz

Naturstein Der Baustoff Stein wird kategorisiert in natürlichen und künstlichen Stein. Man unterscheidet also zwischen dem der Umwelt entnommenen und dem vom Menschen hergestellten Stein wie beispielsweise Backstein. Geologen nehmen diese Abgrenzung vor, indem sie von Gestein sprechen, wenn sie das Umwelt­ erzeugnis meinen. Im Bauwesen bezeichnet der Begriff Naturstein das natürliche Baumaterial Stein. Naturstein ist einer der ältesten Baustoffe, aus denen Menschen Bauwerke errichten. Früheste Konstruktionen sind im Subtraktions­ verfahren durch Aushöhlen von Fels entstanden (Abb. A 1.1) oder durch additives Fügen von Felsblöcken (Abb. A 1.2). Das Wissen über historische Bauten aus Naturstein ist der Dauerhaf­tigkeit des Materials zu verdanken, eine Eigenschaft, die bis heute ein Argument für das Bauen mit Naturstein ist. Für die Verwendung von Naturstein spricht auch, dass es sich aufgrund seiner natürlichen Entstehung um einen nachhaltigen Baustoff handelt, ein Stein mit seiner definierten Herkunft regionale Bezüge aufweist und ein von der Natur geprägtes singuläres Erscheinungsbild hat. Künstliche Materialien mögen in der Herstellung und Verarbeitung berechenbarer sein als Naturstein, haben aber als Baustoff nicht dessen unverwechselbaren Charakter. Gestein

A 1.1 Höhlenarchitektur in Kappadokien (TR) A 1.2 Stonehenge bei Amesbury (GB) A 1.3  Mohs’sche Härteskala A 1.4 allgemein definierte Bodenklasseneinstufungen nach ATV DIN 18 300 VOB 2012, 2016 ersetzt durch projektspezifisch zu definierende Homogenbereiche

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Geologen definieren Gestein als ein natürliches Material, das im Wesentlichen aus einem oder mehreren Mineralen besteht. Ungefähr 100 Minerale sind gesteinsbildend, insbesondere Silikate, Karbonate, Oxide, Sulfide und Sulfate. Weitere Bestandteile können Gesteinsbruch­ stücke und Organismenreste sein. Je nach Zusammensetzung unterscheidet man zwischen monomineralischem Gestein, das vorwiegend aus einem Mineral besteht, z. B. Marmor, und polymineralischem Gestein, das sich aus unterschiedlichen Mineralen zusammensetzt wie beispielsweise Granit. Neben dem Gesteinsgefüge entscheidet der Mineralbestand über das Aussehen eines Gesteins. So setzt sich Granit aus den Minera-

len Feldspat, Quarz und Glimmer zusammen, deren unterschiedliche Helligkeit und Farbigkeit sein gesprenkeltes Erscheinungsbild erzeugen. Sandstein hingegen besteht fast vollständig aus Quarz und kann deswegen sehr homogen aussehen. Das Gesteinsgefüge wird bestimmt von der Größe, Form und räumlichen Anordnung der Bestandteile. Man differenziert zwischen grobkörnigem und feinkörnigem Gestein, je nachdem, ob die Gemengeteile mit dem bloßen Auge erkennbar sind oder nicht. Gleichkörnige Gesteine weisen Komponenten gleicher Form und Größe auf, während dies auf ungleich­ körnige nicht zutrifft. Die von der Natursteinindustrie vorgenommene Klassifizierung in Hartgesteine und Weichgesteine folgt keiner wissenschaftlichen Definition, da die Bestandteile polymi­ neralischen Gesteins unterschiedliche sogenannte Mohs’sche Härten aufweisen können (Abb. A 1.3). Die Unterteilung bildet eher den Aufwand bei der Bearbeitung verschiedener Gesteine ab. Die Härte eines Gesteins lässt sich über dessen Festigkeitswerte charakte­ risieren, also die Druck- und Biegezugfestigkeit, die ausschlaggebend für die statisch-­ konstruktiven Einsatzmöglichkeiten des Natursteinmaterials sind. Die innere Kohäsion ist aus geologischer Per­ spektive kein Definitionsmerkmal eines Gesteins. Demnach sind sowohl ein Sandstein als auch ein Sandhaufen ein Gestein. Die Unterteilung in Fest- und Lockergestein ist im Bauwesen aus der Baugrundgeologie bekannt, die bis 2012 in die Bodenklassen 1– 7 unterschied [1]. Lockergesteine wurden den Bodenklassen 1– 5 zugeordnet, Festgesteine den Bodenklassen 6 und 7 (Abb. A 1.4). Relevant für Hochbaukon­struk­ tionen aus Naturstein sind nur Festgesteine. Petrographie

Innerhalb der Geologie beschäftigen sich die wissenschaftlichen Disziplinen Petrologie und Petrographie mit den Gesteinen. Der Begriff Petrologie leitet sich aus den griechischen Wörtern »pétros«, auf Deutsch Stein, und »lógos«, Lehre, ab. Der deutsche Begriff für Petrologie lautet Gesteinskunde. Für das Bauen mit Naturstein ist die Petrogra-

Produktion

A 1.2

A 1.1

phie von Bedeutung. Diese befasst sich mit der Beschreibung und Klassifikation von Gesteinen durch Analyse der Herkunft, des Gefüges und des Gehalts an Mineralen. Der Petrographie fällt damit die Rolle der wissenschaftlichen Gesteinsbestimmung zu, was im Bauwesen vor dem Hintergrund häufig unklarer Gesteinsbezeichnungen mit der Fantasie entlehnten Handelsnamen wichtig ist. Ohne die petrographische Gesteinsbestimmung könnte oftmals nicht zweifelsfrei geklärt werden, welche Gesteinsart ausgewählt wird. Bei einem solchen petrographischen Verfahren folgt auf die makroskopische Beschreibung der Gesteinsprobe die Untersuchung von Dünnschliffen mit dem Polarisationsmikroskop in bis zu 1000-facher Vergrößerung, um die Minerale und das Gestein zu identifizieren. Das Bestimmungsverfahren kann sich auch der Röntgendiffraktometrie, chemischer und physikalischer Analyseverfahren oder anderer Hilfsmittel bedienen. In Europa beschreiben drei Normen die Bestimmung von Naturstein. DIN EN 12 407 Prüfverfahren für Naturstein – Petrographische Prüfung regelt die Art und Weise der Prüfung. DIN EN 12 670 Naturstein – Terminologie erläutert die Bedeutung wissenschaftlicher und technischer Begriffe, Prüfverfahren und Produkte und definiert die wissenschaftliche Klassifizierung von Naturstein. DIN EN 12 440 Naturstein – Kriterien für die Bezeichnung legt fest, wie Naturstein als Rohmaterial und fertiges Produkt zu bezeichnen ist und enthält eine Liste traditioneller Handelsnamen europä­ischer Natursteine.

Härte nach Mohs

Mineralstoff

Härteprobe

 1

Talkum

mit Fingernagel schabbar

0,03

 2

Gips

mit Fingernagel ritzbar

1,25

 3

Calcit

mit Kupfermünze ritzbar

4,5

 4

Fluorit

mit Messer leicht ritzbar

5,0

 5

Apatit

mit Messer noch ritzbar

6,5

 6

Feldspat

mit Stahlfeile ritzbar

37

 7

Quarz

ritzt Fensterglas

120

 8

Topas

ritzt Quarz

175

 9

Korund

ritzt Topas

1000

10

Diamant

ritzt Korund

140 000 A 1.3

Klasse 1

Erstarrungsgesteine Erstarrungsgesteine sind durch Abkühlung flüssigen Magmas entstanden. Sie werden wiederum nach der Entstehung in drei Untergruppen

Oberboden • oberste Schicht des Bodens, die neben anorganischen Stoffen, z. B. Kies-, Sand-, Schluff- und ­Tongemischen, auch Humus und Bodenlebewesen enthält

Klasse 2

fließende Bodenarten • Bodenarten, die von flüssiger bis breiiger Konsistenz sind und die das Wasser schwer abgeben

Klasse 3

leicht lösbare Bodenarten • Sande, Kiese und Sand-Kies-Gemische mit höchstens 15 % Masseanteil an Schluff und Ton mit ­Korngrößen kleiner 0,063 mm und mit höchstens 30 % Masseanteil an Steinen mit Korngrößen über 63 mm bis 200 mm • organische Bodenarten, die nicht von flüssiger bis breiiger Konsistenz sind, und Torfe

Klasse 4

mittelschwer lösbare Bodenarten • Gemische von Sand, Kies, Schluff und Ton mit über 15 % Masseanteil der Korngröße kleiner 0,063 mm • Bodenarten von leichter bis mittlerer Plastizität, die je nach Wassergehalt weich bis halbfest sind und höchstens 30 % Masseanteil an Steinen enthalten

Klasse 5

Gesteinsarten

Naturstein wird seiner Entstehungsart entsprechend in drei Gesteinsklassen unterteilt: • Erstarrungsgesteine (auch Magmatite oder Magmagesteine genannt) • Ablagerungsgesteine (auch Sedimentite oder Sedimentgesteine genannt) • Umwandlungsgesteine (auch Metamorphite oder metamorphe Gesteine genannt)

Schleifhärte (absolut)

schwer lösbare Bodenarten • Bodenarten nach den Klassen 3 und 4, jedoch mit über 30 % Masseanteil an Steinen • Bodenarten mit höchstens 30 % Masseanteil an Blöcken der Korngröße über 200 mm bis 630 mm • ausgeprägt plastische Tone, die je nach Wassergehalt weich bis halbfest sind

Klasse 6

leicht lösbarer Fels und vergleichbare Bodenarten • Felsarten, die einen mineralisch gebundenen ­Zusammenhalt haben, jedoch stark klüftig, brüchig, ­bröckelig, schiefrig oder verwittert sind • vergleichbare feste oder verfestigte Bodenarten, z. B. durch Austrocknung, Gefrieren, chemische Bindungen. Bodenarten mit über 30 % Masseanteil an ­Blöcken

Klasse 7

schwer lösbarer Fels • Felsarten, die einen mineralisch gebundenen Zusammenhalt und eine hohe Festigkeit haben und die nur wenig klüftig oder verwittert sind, auch unverwitterter Tonschiefer, Nagelfluhschichten, ­verfestigte Schlacken und dergleichen • Haufwerke aus großen Blöcken mit Korngrößen über 630 mm A 1.4

13

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Magmatite Magmatite 65% 65%

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Di

gliedert. Tiefengesteine, auch Plutonite genannt, Sedimentite sind langsam in tieferen Bereichen der Erdkruste erstarrt. Ergussgesteine bzw. Vulkanite sind durch schnelleres Abkühlen von Magma an der Erdoberfläche entstanden. Gang­gesteine nehmen eine Mittlerrolle zwischen Plutoniten und Vulkaniten ein und weisen gangförmige Vorkommen auf. Magma

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A 1.6

Naturwerkstein Metamorphite größten Teil 27%der Erd-

Die Gesteine bilden den kruste. Magmatite stellen mit rund 65 % den Hauptanteil, Sedimentite machen ungefähr 8 % aus, während Metamorphite rund 27 % umfassen (Abb. A 1.6). Gestein ist als Naturerzeugnis nahezu unerschöpflich verfügbar. Doch nur ein geringer Teil ist als Baumaterial zu gebrauSedimentite chen. Technische, wirtschaftliche, ästhetische Ablagerungsgesteine und ökologische Kriterien schränken die 8% NutAblagerungsgesteine sind durch Diagenese entstanden, durch Vorgänge, die lockere, abge- zung der Ressource Gestein stark ein. Magmatite Metamorphite lagerte Gesteinsmassen durch Entwässerungs-, Zunächst muss das Material Eigenschaften Lösungs- und Ausfällungsvorgänge sowie ­aufweisen, die eine Verwendung als Baustoff Dru Druck und Temperatur zu Sedimentgesteinen ermöglichen. Kriterien sind z. B. Verwitterungsr ck tu Magmatite a r e Temp werden lassen. Eine Untergliederung erfolgt beständigkeit und Festigkeit. Materialeigen65% anhand der Entstehung der Sedimente in klasti- schaften können auch die Abbaubarkeit einsche Sedimente (Trümmergestein), chemische schränken, wenn sich, wie bei fast allen Ge­­ Sedimente und biogene Sedimente. Charaktesteinen aus technischen und wirtschaftlichen ristisch für Sedimentgesteine ist die durch die Gründen erforderlich, keine großen quader­ Ablagerungsprozesse entstandene Schichtung. förmigen Blöcke abbauen lassen, die unverwittert, fest, rissfrei und beständig sind. Auch die Umwandlungsgesteine Lage und Zugänglichkeit von NatursteinvorUmwandlungsgesteine bilden sich, wenn kommen und die Transportwege vom Abbauzum Verarbeitungsort können die Gewinnung ­Magmatite oder Sedimentite durch Druck und von Naturstein unwirtschaftlich machen. Temperatur ihren Mineralbestand verändern, also einer Metamorphose ausgesetzt sind. Man Ein wesentliches Kriterium für die Verwendung unterscheidet die Metamorphite entsprechend von Gestein als gestaltprägendes Baumaterial ihres Ausgangsgesteins: Paragesteine sind aus ist sein Aussehen. Wenn seine Erscheinung Sedimentiten entstanden, Orthogesteine durch nicht optisch ansprechend ist, wird es beim Umwandlung von Magmatiten. Bauen keine Verwendung finden. Naturstein Werden Druck und Temperatur bei der unterliegt somit auch dem Wandel ästhetischer Gesteins­umwandlung zu hoch, entsteht wie­ Vorlieben – oder einfacher gesagt: Die Verwendung eines Gesteins kann eine Modeerderum Magma. Daraus gebildete Magmatite scheinung sein. können zu Ablagerungs- oder UmwandlungsDer Einsatz von Naturstein als Baumaterial gesteinen werden. Umwandlungsgesteine verbringt aber auch ökologische Konflikte mit wittern und lagern sich ab, Sedimentgesteine sich. Der Gesteinsabbau stellt einen Eingriff in erfahren wie Magmatite Umwandlungsprodie Natur dar, der nicht immer landschaftlich zesse. Den Um­­stand, dass durch die Entstezufriedenstellend bewältigt wird. Zudem ist hungsprozesse der drei Gesteinsklassen aus der hohe Transportaufwand kritisch zu sehen, jedem Gestein jedes andere entstehen kann, den der heutige globale Handel mit Natursteinbeschreiben Geologen als Kreislauf der Rohmaterial und -produkten erzeugt – und der Gesteine (Abb. A 1.5). damit die Nachhaltigkeitsbilanz des Baumate­ Als Gesteinsarten werden die Untergruppen rials beeinträchtigt. der drei Gesteinsklassen bezeichnet. Eine Gesteinsart ist stets petrographisch definiert. Gestein als Baumaterial Der oft verwendete Begriff Gesteinssorte hin­ gegen ist keine wissenschaftliche BezeichIm Bauen bezeichnet man Gestein, das für die nung, sondern der keinerlei Regeln unterworErrichtung von Bauwerken genutzt wird, als fene Handelsname eines Natursteins. Naturstein in Abgrenzung zum Kunststein, den Ab

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der Mensch als Baustoff herstellt. Die einMetamorphite fachste Form von Naturstein als Baumaterial stellen Feldsteine und Bruchsteine dar. 27% Feldsteine sind als Geschiebe aus eiszeitlichen Lockergesteinen entstanden. Wie die größeren Findlinge liegen sie in der freien Natur. Früher wurden sie dort vom Menschen in transportfähigen Größen gesammelt und zum Bauplatz gebracht. Charakteristisch ist ihre meist abgerundete Form, die auf das glaziale Geschiebe zurückgeht (Abb. A 1.9). Bruchsteine entstehen durch Verwitterung von Gestein oder steinweisen Abbau im Steinbruch ohne weitere BearMagmatite Gegenüber den FeldsteinenSedimentite beitung. lassen 8% sie65% sich abgrenzen durch scharfe Bruchkanten und eine unregelmäßige Form. Aus Feldsteinen und Bruchsteinen werden seit Urzeiten Bauwerke errichtet. Weil Feld- und Bruchsteine aufgrund ihrer runden bzw. unregelmäßigen Form nicht leicht zu Konstruktionen gefügt werden können, hat man begonnen, sie zu bearbeiten, um sie in eine zweckmäßigere Form zu bringen. Aus dem Feld- oder Bruchstein ist so durch die handwerkliche Bearbeitung der sogenannte Haustein geworden. Insbesondere, wenn keine anderen adäquaten Baumaterialien zur Verfügung standen, wurden Feld- und Bruchsteine behauen, um daraus auch geometrisch komplexere Konstruktionen wie z. B. Bögen oder Gewölbe zu bauen (Abb. A 1.10). Heute umfasst die Bearbeitung von Naturstein eine Vielzahl von handwerklichen und maschinellen Verfahren. Naturstein wird gesägt, behauen, gefräst, geschnitten, ge­­ schliffen, gestockt usw. Das Ergebnis der ­Bearbeitung ist das sogenannte Werkstück aus Naturstein, der Naturwerkstein. Naturstein wird in vielen Bereichen des Bauens eingesetzt. Neben der Verwendung im Hochbau, um die es in diesem Atlas geht, wird Naturstein im Garten- und Landschaftsbau genutzt als Pflaster und Plattenbelag, für Mauern, Treppen, Mobiliar usw. Im Wasserbau kommt Naturstein z. B. für Dämme und Uferbefestigungen zum Einsatz, im Verkehrswegebau als Schotter und im Betonbau als Zuschlagsstoff. Vom Rohstoff zum Werkstoff

Die Wandlung vom Naturstein zum Naturwerkstein ist ein Prozess, der am Abbauort des

Produktion

2006

DIN EN 12 058:2005-01 Bodenplatten und Stufenbeläge aus Naturstein , , Boden- und Treppenbeläge im Außenbereich

, , Brandverhalten

Klasse A1

ohne Prüfung (siehe Entscheidung)

Biegefestigkeit

unterer Erwartungswert xx MPa

EN 12 372 (oder EN 13 161)

Rutschhemmung

OF gestrahlt

EN 14 231

OF geschliffen C 60

SRVtr XX SRVna YY SRVtr XX SRVna YY

Frostbeständigkeit

Änderung der mittleren Biege­festigkeit nach 48 Wechseln xx

EN 12 371 sowie EN 12 372/EN 13 161

Widerstand gegen Wärmeschock

KLF

EN 14 066

Rohdichte

Von xx kg/m³ bis yy kg/m³

EN 1936 A 1.7

Gesteins beginnt, über die Verarbeitung im Industriebetrieb führt und mit der Lieferung des Werkstücks auf die Baustelle endet. Auf diesem Weg entwickelt sich das Gestein von einem Naturerzeugnis erst zur Handelsware Rohmaterial und dann zu einem Bauprodukt (Abb. A 1.8). Aus dem Steinbruch werden je nach Gesteinsart und Verwendungszweck Rohblöcke oder Rohplatten gewonnen. Bereits dieses unbearbeitete Rohmaterial, das noch kein Bauprodukt darstellt, wird global gehandelt. So ist es durchaus üblich, dass Steinbruchbetreiber das in ihren Brüchen abgebaute Rohmaterial sowohl selbst zu Werkstein weiterverarbeiten als auch in ferne Länder veräußern. Der Transport von Rohmaterial stellt aktuell keinen gewichtigen preisbildenden Faktor für Naturwerkstein dar. Auch der ökologische Nachteil des weltweiten Handels mit Naturstein-­ Rohmaterial wird nur selten in der Öffentlichkeit thematisiert. Aus dem Rohmaterial entsteht im Naturwerksteinbetrieb durch weiteres Zurichten, Sägen auf Maß und Bearbeiten der Oberfläche ein Bauprodukt (Abb. S. 10). Der größte Anteil ­entfällt dabei auf Plattenmaterial für Fassaden­ bekleidungen und Bodenbeläge. Mauersteine aus Naturwerkstein oder massive Werkstücke wie beispielsweise Fenstergewände und Treppenblockstufen werden deutlich seltener hergestellt. Die Fertigung erfolgt in der Regel auftragsbezogen, da eine Vorratshaltung von zugerichtetem Material nur selten wirtschaftlich ist. Die Werkstücke werden einbaufertig – häufig über sehr große Distanzen – auf die Baustelle geliefert. Diverse europäische Normen regeln die Anforderungen an Natursteinprodukte. Naturwerkstein, der in Europa auf den Markt gebracht wird, muss die Konformität mit diesen Produktnormen nachweisen. Während dies bei Roh­ blöcken, Rohplatten und Massivsteinen durch eine Technische Erklärung des Anbieters er­­ folgt, müssen Plattenmaterial für Fassaden und Böden, Fliesen, Mauersteine sowie Pflasterund Bordsteine eine Leistungserklärung und CE-Kennzeichnung aufweisen (Abb. A 1.7). Dies ist insbesondere bei außereuropäischem Naturstein von Bedeutung, denn Teil der CE-

A 1.8

Kennzeichnung ist die korrekte Bezeichnung des Natursteins nach DIN EN 12 440, also neben der Benennung des Handelsnamens auch die korrekte petrographische Bezeichnung und die Angabe des Abbauorts. Erst dadurch erlangt man Gewissheit über den ­tatsächlich gehandelten Naturstein. Abbau Die Natursteinindustrie spricht von der Ge­­ steinsgewinnung, im allgemeinen Sprach­ gebrauch ist von Gesteinsabbau die Rede. Auch der Begriff Ausbeute beschreibt den ­Vorgang, aus einem Gesteinsvorkommen Baumaterial zu entnehmen. Unabhängig von der Begrifflichkeit wird der Umwelt bei der Nutzung der natürlichen Ressource Stein als Baumaterial zwar ein Bestandteil entnommen, dieser erneuert sich jedoch von selbst, ebenso wie z. B. Holz. Dies geschieht allerdings über einen längeren Zeitraum und ist für den Menschen innerhalb einer Generation nicht wahrnehmbar. »Stein« in flüssiger, zähflüssiger und fester Konsistenz ist die größte Ressource der Erde. Der Eingriff in die Natur bleibt oftmals sichtbar bestehen. Jedoch können offene Steinbrüche auch besondere Lebensräume für seltene Pflanzen und Tiere bieten und eine außergewöhnliche Biodiversität aufweisen. Teilweise werden die Steinbrüche aber auch wieder verfüllt. Neben den architektur- und konstruktionsrelevanten Aspekten werden hier daher auch ökologische Fragestellungen des Abbaus von Naturstein angeschnitten (siehe »Nachhaltigkeit«, S. 88ff.).

A 1.9 A 1.5  Kreislauf der Gesteine A 1.6  Verteilung der Gesteinsklassen in der Erdkruste A 1.7  Beispiel der CE-Kennzeichnung eines Natur­ werksteins A 1.8  Weg des Steins vom Bruch zum Werk A 1.9  typisches Feldsteinmauerwerk, Kirche in der Gemeinde ­Herzberg (Mark) (DE) A 1.10 behauene Steine, Sainte-Marie, Chorapsis von Corneilla-de-Conflent (FR)

Abbauorte

Der Abbau von Naturstein erfolgt in Steinbrüchen (Abb. A 1.11, S. 16). Lage und Beschaffenheit des Gesteinsvorkommens, die spätere Verwendung des abgebauten Materials, die Wirtschaft­l­ichkeit des Betriebs und der Naturschutz bestimmen, ob und wie der Naturstein gewonnen wird. In der Regel werden Steinbrüche im offenen Tagebau betrieben. Unterirdischer Abbau erfolgt nur in besonderen Fällen, beispielsweise zur Gewinnung eines seltenen Gesteins, aufgrund des geringeren sichtbaren

A 1.10

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A 1.11

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A 1.11 Marmorsteinbruch, Carrara (IT) A 1.12  Steinbruch in Solnhofen A 1.13 Hackstockmeister im Solnhofener Steinbruch A 1.14 Postaer Sandstein a  im Lager geschnitten b  gegen das Lager geschnitten A 1.15 Isometrien der drei Rohblockarten A 1.16 Prozess der Verarbeitung im Werk A 1.17 Barcelona-Pavillon, Barcelona (ES) 1929, Ludwig Mies van der Rohe (1983  –1986 rekonstruiert)

Eingriffs in die Landschaft oder wegen eines ganzjährigen Betriebs auch im Winter. Der Gesteinsabbau bringt Umwelteinwirkungen mit sich. So wird die Tier- und Pflanzenwelt verändert, es entstehen Lärm- und Staubbelastungen, oftmals sind Grundwasserab­ senkungen erforderlich und Veränderungen der Trinkwasserqualität nicht ausgeschlossen. Um maßvolle Eingriffe in die Natur sicherzu­ stellen, unterliegen Erschließungen neuer und Erweiterungen bestehender Steinbrüche in Deutschland komplexen Genehmigungsverfahren. Behördliche Genehmigungen werden nur mit weitreichenden Auflagen für Schutz- und ­Kompensationsmaßnahmen erteilt. Auch die umweltgerechte Renaturierung aufgelassener Steinbrüche wird beauflagt und kon­trolliert. Bei dieser Betrachtung muss auch berücksichtigt werden, dass der Anteil zu Naturwerkstein verarbeitetem Gestein sehr gering ist gegenüber der Gewinnung von Sand, Kies und gebrochenem Naturstein. Dennoch liefern sich Umweltschützer und die Natursteinindustrie Kämpfe um die Deutungshoheit der ökologischen Folgen der Gesteinsgewinnung. Die eine Seite bemängelt die Eingriffe in das Ökosystem, die andere Seite stellt die Nachhaltigkeit des Baustoffs heraus und alte Steinbrüche als wertvolle Rückzugsorte für Flora und Fauna dar. Letzteres ist sicher nicht gegeben im häufigen Fall der Nutzung aufgelassener Steinbrüche als Müll- oder Bauschuttdeponien.

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Bruttogröße Handelsgröße A 1.15

In vielen anderen Ländern unterliegt die Gewinnung von Naturstein weit weniger Auflagen, was für die deutsche Natursteinindustrie aus wirtschaftlicher Perspektive einen Wettbewerbs­ nachteil bedeutet. Aus ökologischer und sozialer Sicht ist insbesondere der Gesteinsabbau in Indien und China kritisch zu bewerten. Den Folgen des Eingriffs in den Naturhaushalt wird wenig Beachtung geschenkt, zudem kommen immer wieder Fälle menschenunwürdiger Arbeits­bedingungen bis hin zu Kinderarbeit ans Licht. Steinbrüche sind aber auch besondere Orte, die den Menschen faszinieren. Oft werden sie als exotischer Schauplatz von Handlungen in Fernsehserien und Spielfilmen genutzt. So zählen die Aufnahmen aus »Ein Quantum Trost«, in denen James Bond seine Verfolger in den Steinbrüchen von Carrara (Abb. A 1.11) abhängt, zu den Höhepunkten des Films. Bonds schwarzer Sportwagen färbt sich dabei vom Staub des weltberühmten Marmors weiß. Abbautechnologien

Der Abbau von Naturstein war lange Zeit eine schwere körperliche Tätigkeit. Arbeiter in Steinbrüchen sahen sich ungeschützt der Witterung und hoher Unfallgefahr ausgesetzt. Aufgrund der hohen körperlichen Beanspruchung war die manuelle Gewinnung von Stein auch eine typische Zwangsarbeit. Der Umstand, dass Klüfte, Störungen, Schichten und Ähnliches die Gesteinsvorkommen in einzelne Gesteinskörper unterteilen, begünstigt die Natursteingewinnung. Diese natürlichen Trennungen lassen sich nutzen, um mit vertretbarem Aufwand große zusammenhängende Blöcke oder Platten des Materials zu gewinnen. Bei vielen Gesteinen bestimmen die horizon­ talen Trennflächen die Größe der abbaubaren Rohblöcke oder -platten. Der durch zwei Trennflächen gebildete Abschnitt wird Bank oder bei Sedimentiten auch Schicht genannt (Abb. A 1.12). Die Steingewinnung ist deutlich aufwendiger, wenn die Lagerung nicht idealtypisch gleichmäßig horizontal verläuft, beispielsweise bei unregelmäßiger Bankstärke oder gefalteten Gesteinsvorkommen. Heute ersetzen Maschinen, Transportfahrzeuge und andere technische Hilfsmittel die schwere

Produktion

Fassadenplatte Löcher für Veran­ kerung erstellen mit Bohrautomat Sägen von Roh­ platten und Tranchen aus Blöcken, z. B. mit • Multiseilsäge • Diamantgatter • Blocksäge • Diamantseilsäge

Oberflächen­ bearbeitung mit Flächenschleif­ straße oder Hand­ bearbeitung der Platten z. B. durch Handspalten

Schneiden der ­Plattengrößen, z. B. mit • Multisägeanlage • Wasserstrahlanlage

Bearbeitung der Sichtkanten, z. B. • Sandstrahlen • Beflammen •  Anstrich etc. 3D-Profil erstellen, z. B. mit 5-Achs-Fräse

Löcher für Veran­ kerung erstellen mit Bohrautomat Fensterbank, ­Attikaabdeckung etc.

Handarbeit. Das Rohmaterial wird durch ­Bohrungen, Seil- oder Blattsägen, Spalt- und Sprengtechniken oder diverse andere Verfahren aus dem Gesteinsverbund herausgelöst und gegebenenfalls auf eine für Transport und Verarbeitung sinnvolle oder für den Handel ­vorgegebene Größe formatiert. Der Abtransport erfolgt mit Radladern und Lkws. Die konkrete Abbautechnologie hängt im Wesentlichen von der Gesteinsart ab. Magma­ tische und metamorphe Gesteine lassen sich häufig von oben aus einer hohen Wand ablösen. Bei Sedimentgesteinen sind die Block­ größen aufgrund der engeren Schichtung und Klüftung oft unterschiedlich. Eine Besonderheit stellt der Abbau von Tonschiefer und Plattenkalk dar, der von Hand als Rohplatte gewonnen wird. Beim Solnhofener Plattenkalk beispielsweise löst ein Hackstockmeister jede Platte einzeln aus dem Verbund (Abb. A 1.13).

Kantenschleifmaschine

die Bandbreite an Bearbeitungsmöglichkeiten und die individuelle Anfertigung für GebäudeUnikate unterscheiden Naturstein vom typischen Industrieprodukt. Zuschneiden

Fast alle Gesteine werden in Blöcken gewonnen. Man unterscheidet zwischen dem unförmigen Rohblock, der keine regelmäßige Form und Größe aufweist, dem zugerichteten Rohblock, der auf die größte eingeschriebene Quaderform geschnitten wird, und dem MaßRohblock, dessen Zurichtung nach Maßvorgabe geschieht (Abb. A 1.15). Das Zurichten der Rohblöcke auf Form und Maß erfolgt im Steinbruch oder im verarbeitenden Betrieb.

Kantenschliff händisch

A 1.16

Der erste Schritt der Weiterverarbeitung von Blöcken ist das Zuschneiden, auch Aufsägen genannt. Ausnahmen bilden z. B. der Tonschiefer, dessen Blöcke im Betrieb von Hand aufgespaltet werden oder der Solnhofener Plattenkalk, der bereits im Steinbruch von Hand als Platten gewonnen wird. Die Art des Zuschneidens hängt von der späteren Verwendung des Natursteins ab, insbesondere von der Größe und Geometrie der späteren Endprodukte. Unabhängig von der Art des Aufsägens in Abhängigkeit vom späteren Endprodukt spielt bei Gestein mit ausgeprägtem Lager aus optischen und technischen Gründen die Wahl der Schnittführung eine Rolle. Der Rohblock kann »mit dem Lager« oder »gegen das Lager«

Verarbeitung Erst mit der Verarbeitung des im Steinbruch gewonnenen Rohmaterials im Industriebetrieb entsteht das Bauprodukt Naturwerkstein. Diese erfolgte früher nahe beim Abbauort, um die Transportwege des großen und schweren Rohmaterials kurz zu halten. Heute stellen bereits die Rohblöcke und Rohplatten eine weltweit gehandelte Ware dar. Der Verarbeitungsprozess ist früher wie heute grundsätzlich gleich: Das im Steinbruch abgebaute Rohmaterial wird im Werk auf kleinere, maßlich vorgegebene Größen formatiert und für den Einbau in ein Gebäude bearbeitet, so vor allem die späteren Sichtoberflächen des Werkstücks (Abb. A 1.16). Nahezu alle Bauelemente aus Naturwerkstein verlassen den Betrieb einbaufertig. Auf Baustellen werden nur unvermeidbare Restbearbeitungen ausgeführt, z. B. das Ablängen von Passsteinen eines wilden Verbands. Wie im Steinbruch ersetzen auch im Verarbeitungsbetrieb Maschinen die schwere körperliche Arbeit fast vollständig. Ein hoher Automatisierungsgrad sorgt zudem für effiziente Fertigungsprozesse. Dennoch wird Naturstein nie ein Massenprodukt sein – die Vielfalt an Gesteinen,

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A 1.18 CNC-gesteuerte 5-Achs-Fräse A 1.19 Blockkreissäge mit 3500 mm Sägeblatt (�) A 1.20 Multiseilsäge mit 64 Seilen A 1.21 Schleifstraße A 1.22 Kantenschleifmaschine A 1.23 Werkstück, gefräster Fassadenschmuck A 1.24 Herstellung gebogener Platten a  fertig gebogene Platten b Zuschnitt der gebogenen Platten per Diamant­ seil­säge mit Drehtisch

A 1.18

A 1.19

geschnitten werden, also parallel oder rechtwinklig zur sichtbaren Schichtung des Gesteins (Abb. A 1.14, S. 16). Mit dem Lager geschnitten ergibt sich ein wolkenartiges Erscheinungsbild, gegen das Lager geschnitten zeichnen sich Streifen ab. Letzteres ist optisch häufig ansprechender, allerdings unterscheidet sich die Biegezugfestigkeit je nach Schichtungsverlauf erheblich, was beim Nachweis der Tragfestigkeit zu berücksichtigen ist. Auch besondere Einbausituationen können es erforderlich machen, bereits das Aufsägen des Blocks gezielt zu begleiten. Bei der sogenannten Butterfly-Methode beispielsweise werden aus einem Block geschnittene benachbarte Platten derart nebeneinander eingebaut, dass die Maserungen der Schnittflächen wie gespiegelt wirken. Dies setzt voraus, dass die entsprechenden Platten maßgleich aus dem Block geschnitten und formatiert werden (Abb. A 1.17, S. 17). Tranchen und Platten

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Die Rohblöcke werden – ähnlich dem Prinzip eines Eierschneiders – durch parallel stehen­ ­de Sägeblätter sogenannter Diamantgatter oder auch Multiseilsägen in Scheiben geschnitten. Sind diese 8 cm stark oder dicker, nennt man sie Tranchen, unter 8 cm Stärke ist von Platten die Rede. Aus Tranchen entstehen Mauer­steine und größere Werkstücke wie Fenster­gewände oder Blockstufen und Ähnliches, ­Platten werden vorwiegend für Wand­ bekleidungen und Bodenbeläge hergestellt (Abb. A 1.18 – 1.22). Bei Monoseilsägen mit Drehtisch ist die Schnittführung variabler steuerbar, sodass sich neben Platten und Tranchen mit ihnen auch schräge und gekrümmte Schnitte aus­ führen lassen, ­beispielsweise für Plattenbekleidungen runder Säulen (Abb. A 1.24). Auch das Zuschneiden räumlich komplexer Körper ist auf diese Weise möglich. Mit Blockkreis­ sägen können ebenfalls dickere Tranchen für besondere Mauersteine, Sonderbauteile und Einzelwerkstücke geschnitten und Rundungen größerer Stücke auch durch paralleles Ansägen bis zur späteren Oberfläche des Werkstücks vorprofiliert werden. Die Platten, die durch das Aufsägen des Blocks mit Diamantgattern entstehen, nennt

Produktion

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man Unmaßplatten oder -tafeln, wenn sie wie der Rohblock an ihren Außenkanten noch unregelmäßig begrenzt sind. Gehandelte, im Werk hergestellte Unmaßplatten stellen noch kein Bauprodukt dar, sie unterliegen in Europa als Handelsware aber bereits Produktnormen. Bevor Unmaßplatten mit Sägeanlagen zu maßlich definierten Platten formatiert werden, erfolgt ihre Oberflächenbearbeitung auf automatisierten Fertigungsstraßen, in Ausnahmefällen auch noch per Handarbeit. Später nicht sichtbare Seiten bleiben sägerau. Nach der Behandlung der Oberfläche werden die gewünschten Formate in Breite und Länge zugeschnitten, oftmals erfolgt dies vollautomatisiert. Je nach Endprodukt lassen sich dann noch die später sichtbaren Kanten bearbeiten und Bohrungen vornehmen, z. B. bei Fassadenplatten für deren Befestigung am Bauwerk. Werkstücke

Massive Werkstücke eignen sich für den Einsatz als Fenster- und Türgewände, Treppenblockstufen, Gebäudeecken, Sockelsteine und vieles mehr. Dazu werden mit Diamantgattern oder Blockkreissägen breite Tranchen oder großformatige Blöcke zugerichtet, runde Teile mit Parallelschnitten vorprofiliert oder mit Konturenseilsägen ausgeschnitten. Die weitere Profilierung erfolgt dann manuell oder maschinell durch Abarbeiten auf die gewünschte Form sowie Bearbeiten der Oberfläche. CNC-gesteuerte mehrachsige Steinbearbeitungsmaschinen sind heute in der Lage, mit einem rotierenden Diamantwerkzeug mittels CAD-Programm definierte komplexe mehr­ dimensionale Formen bis zu einer Größe von mehreren Metern auszufräsen. So lassen sich mittlerweile auch Unikate wie beispielsweise detailreich verzierter figürlicher Fassadenschmuck auf der Basis eines digitalen Modells mittels CNC-Fräsung herstellen. Die letzte Profilierungsschicht von gut 2 mm Stärke erfolgt in Handarbeit zum Schluss durch den Steinmetz, um die Spuren der maschinellen Fertigung zu beseitigen – und das Werkstück wie von Hand gearbeitet aussehen zu lassen (Abb. A 1.23). Die vollautomatisierte Fertigung unter Einsatz von CNC-gesteuerten 5-Achs-Fräsen eröffnet womöglich Potenzial für eine rationelle, wirt-

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schaftlich konkurrenzfähige Vorfertigung großer, frei geformter Bauteile. Denkbar wären beispielsweise Elemente strukturell geprägter Fassaden wie geschosshohe Stützen- und raumbreite Brüstungsbekleidungen. Der Vorteil des Materials Naturstein liegt gegenüber den in Formen hergestellten, immer gleichen Beton­ fertigteilen in der individuellen Formbarkeit jedes einzelnen Bauteils (siehe »Computertechnologien«, S. 78ff.). Steinoberfläche

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Das Aussehen eines Naturstein-Werkstücks wird nicht nur von der gewählten Gesteinsart bestimmt, sondern auch von der Beschaffenheit der Steinoberfläche. Identische Gesteinssorten können je nach Ausbildung der Ober­ fläche deutlich voneinander abweichende Erscheinungsbilder aufweisen, weil sich Struktur, Körnigkeit und Kontraste in unterschied­ licher Intensität herausgearbeiten lassen. Neben ästhetischen Gründen spielen auch funktionale Fragen eine Rolle bei der Entscheidung für eine bestimmte Oberflächenbearbeitung, insbesondere Anforderungen an die Rutschsicherheit und die Reinigungsfähigkeit. Zudem eignet sich nicht jede Form der Bearbeitung für alle Gesteine. Während früher die Oberflächenbearbeitung mit dem Handwerkzeug erfolgte, werden heute die Steinoberflächen zum größten Teil auf automatisierten Fertigungsbändern bearbeitet. Der Stein durchläuft in großen Platten die diversen Bearbeitungsmaschinen und wird erst dann auf die spätere Einbaugröße zugeschnitten. Die meisten Bearbeitungstechniken der Stein­ oberfläche sind normativ definiert, was das Verständnis und die Vergleichbarkeit der vielfältigen Angebote der Steinindustrie erleichtert. Die europäische Norm DIN EN 12 670 Naturstein – Terminologie beschreibt in Abschnitt 2.3 »Verarbeitungsbezogene Begriffe« die gängigen Bearbeitungsvarianten von Natursteinoberflächen. Eine Auflistung der üblichen Techniken enthält in Deutschland auch DIN 18 332 [2]. Ergänzend zu den in den Normen beschriebenen Verfahren gibt es weitere individuelle Bear-

Produktion

beitungsverfahren – von einzelnen Natursteinbetrieben eigenständig oder projektbezogen entwickelt – wie z. B. Jet- bzw. Wasserstrahlen oder individuelle Bearbeitungen, die durch Einschneiden, Fräsen, Abspitzen oder Ähnliches Oberflächenreliefs erzeugen. Aufgrund der Vielfalt an Natursteinsorten und Bearbeitungstechniken erfolgt die Auswahl eines Gesteins und die Entscheidung für dessen Oberflächenbearbeitung meist anhand von Vergleichsmustern und gebauten Refe­ renzobjekten. Die Wahl des zu verbauenden Naturwerksteins ist ein iterativer Prozess, an dessen Anfang die Definition der architektonischen und funktionalen Anforderungen steht und an dem dann Natursteinproduzenten und -verarbeiter sowie gegebenenfalls weitere Fachleute teil­haben.

ist dementsprechend weniger aufwendig als die bearbeiteter Oberflächen und kommt deshalb auch häufig vor. Allerdings können durch diese Art des Zuschnitts – z. B. beim Einsatz von Blocksägen – Sägespuren entstehen, die gewünscht oder störend sind. Naturrau gespalten bzw. naturbelassen Bestimmte dünnbankige Sedimentgesteine wie beispielsweise Tonschiefer oder Solnhofener Kalkstein werden durch Spalten entlang der natürlichen Schicht gewonnen. Wenn keine weitere Bearbeitung der Trennflächen erfolgt, spricht man von naturrau gespaltenen bzw. naturbelassenen Oberflächen. Für den Einsatz als Bodenbelag eignen sich derartige Platten auch spaltrau und angeschliffen, wobei spitze Trennstellen durch partielles Anschleifen entfernt werden.

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Oberflächenbearbeitung

Die Oberflächen von Naturwerksteinen lassen sich entsprechend dem Grad ihrer Bearbeitung in drei Kategorien einteilen: • durch die Materialgewinnung entstehende Oberflächen • grob bearbeitete Oberflächen • fein bearbeitete Oberflächen Die denkbar einfachste Art einer optisch an­­ spre­chenden und ihren Zweck erfüllenden Steinoberfläche erhält man, indem man den Stein so abbaut, dass anschließend keine Bearbeitung der Oberfläche mehr notwendig ist. Die grobe Oberflächenbearbeitung umfasst Techniken, die eine Profilierung bzw. ein Oberflächenrelief des Werkstücks erzeugen. Ein solches kann von einem Millimeter Tiefe bis zu mehreren Zentimetern reichen. Die gängigsten Feinbearbeitungstechniken sind Schleifen und Polieren. Früher erfolgte die grobe Bearbeitung von Hand mithilfe entsprechender Werkzeuge. In der industriellen Steinfertigung werden diese Techniken heute jedoch weitgehend maschinell ausgeführt (Abb. A 1.25 – A 1.28). Gesägt Durch das Sägen des Rohmaterials mit Diamantgatter, Block- oder Diamantseilsäge (Abb. A 1.26) entsteht eine Oberfläche, die nicht nachbearbeitet wird. Diese Ausführung

Steinbruchrau Die Oberflächenbeschaffenheit des stein­ bruchrauen Steins resultiert aus der Art der Gewinnung im Bruch. Nur selten wird beim Bau von Gebäuden steinbruchrauer Stein ­eingesetzt, häufiger im Landschaftsbau, z. B. bei Böschungswänden neben Autobahnen, wenn für deren Befestigung Verschnitt­ material aus dem Zurichten von Rohblöcken verwendet wird, das noch die Bohrlöcher des Heraus­lösens aus dem Gesteinsverbund zeigt. Bossiert Bossieren ist eine traditionelle handwerkliche Technik der Bearbeitung von weicherem Gestein. Mit einem scharfkantigen Bossier­ hammer oder -eisen werden überstehende Steinkanten nur grob abgeschlagen, sodass eine dem natürlichen Bruch ähnliche Ober­ fläche entsteht. Geprellt oder gesprengt Mit einem sogenannten Preller, einem keilähn­ lichen Spitzeisen, werden – dem Bossieren ähnlich – Steinaußenkanten von Hand abgesprengt. Bei dieser handwerklichen Bearbei­ tung von Mauersteinen durch Schlagen mit dem Fäustel auf den Preller entsteht eine raue, scharfkantige Oberfläche.

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A 1.25 weiß-grauer Mainsandstein a geschliffen b druckluftscharriert c maschinenscharriert d handscharriert e gespitzt f kugelbestrahlt g liniengespaltet 7 mm h liniengespaltet 30 mm i maschinengespalten A 1.26  Diamantseil im Marmorsteinbruch in Laas (IT) A 1.27 Granit Wiking Rot a beflammt b jetgestrahlt c hochdruckwassergestrahlt d poliert

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A 1.28 Musical Studies Centre. Santiago de Compostela (ES) 2012, Ensamble Studio a Gesamtansicht b  steinbruchraue Fassadenoberfläche

Gespitzt Beim handwerklichen Spitzen wird die Stein­ oberfläche mit Schlagwerkzeug und Spitzeisen oder einem Zweispitz bearbeitet. Das Spitz­ eisen ist in der Regel achteckig und verfügt über eine gehärtete Spitze. Ziel ist die Egalisierung der vorher grob behauenen Fläche, meistens in Vorbereitung eines nächsten, feineren Arbeitsgangs. Man unterscheidet je nach Ausführung der Spitzhiebe zwischen grob und fein gespitzt sowie bahnen- und punktgespitzt. Gekrönelt Ein Krönel verfügt ähnlich einem Zweispitz über beidseitig eines Stiels angeordnete Reihen spitzer Stahlstifte. Er dient der handwerklich schonenden Weiterbearbeitung grob gespitzten weicheren Gesteins. Gekrönelte Oberflächen weisen kleine hohlkehlenartige Profilierungen auf. Geflächt Das Flächen einer Steinoberfläche erfolgt mit einem zweischneidigen Beil – Steinbeil, Flächbeil oder Fläche genannt – von 10 –12 cm Schneidenlänge. Raue Werkstückoberflächen weicherer Gesteine wie z. B. Kalkstein und Sandstein werden damit von Hand eingeebnet. Gebeilt Auch das Beilen erfolgt von Hand mit dem zweischneidigen Steinbeil. Auf Oberflächen weicheren Gesteins werden parallel angeordnete Hiebe ausgeführt, die ein streifenartiges Bild hinterlassen. Das Profil der Beilschneide erzeugt dreiecksförmige Kerben, die sich im Profil von den Rillen scharrierter Oberflächen unterscheiden. Gezahnt Mit dem Zahnmeißel oder Zahneisen, einem Flacheisen mit gezahnter Schneide, werden handwerkliche Glättungs- und Profilierungs­ arbeiten von weicherem Gestein ausgeführt, in der Regel als Vorbereitung einer vorher gespitzten Oberfläche für nachfolgende manuelle Bearbeitungen.

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Gerieft oder geriffelt Beim Riefen oder Riffeln wird die Steinober­ fläche ähnlich wie beim Beilen ausgekerbt.

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Dies erfolgt handwerklich mit einem Riffelhammer, der beim Schlagen beidhändig geführt werden muss. Früher wurde bei Hartgesteinen der sogenannte Randschlag, die Einebnung der ansonsten rauen oder bossierten Stein­ oberfläche an der Werkstückkante, oft geriffelt ausgeführt.

Flächen. Beim sogenannten bunten Scharrieren wechselt die Richtung, eine Sonderform stellen schachbrettartige Rillen dar. Die Stein­industrie bietet maschinell scharrierte Oberflächen an, die sich allerdings aufgrund der größeren Regel­ mäßigkeit der Strukturen optisch von handwerklich scharriertem Stein unterscheiden.

Gestockt Stocken stellt eine weitverbreitete Oberflächenbearbeitung für harte Gesteine wie z. B. Granit oder Gneis dar. Die Oberflächen werden manuell mit einem Stockhammer bearbeitet, der eine quadratische Schlagfläche mit pyra­ midenförmigen Zähnen aufweist. Größe und Abstand der Zähne bestimmen die Rauheit der durch das Stocken eingeebneten Fläche, die von grob bis feinstgestockt reicht. Das heutige maschinelle Stocken erfolgt mittels druckluft­ betriebener Stockmaschinen. Gestockte Oberflächen wirken auch bei feinster Bearbeitung immer rau und matt, außerdem bekommt ein gestockter Stein eine hellere Farbe – ein aus gestalterischer Sicht durchaus bedeutender Aspekt.

Gebürstet Das Bürsten einer Steinoberfläche ist ein neueres, automatisiertes Bearbeitungsverfahren. Die angeschliffene oder geflammte Oberfläche wird mit maschinell angetriebenen Bürsten bearbeitet, in denen sich Schleifkörner befinden. Die Oberfläche des Steins wirkt seidenmatt und damit weniger glatt als bei geschliffener oder polierter Bearbeitung.

Frei vom Hieb Sogenannte Scharriereisen, T-förmige Meißel mit breiten Schneiden, dienen der abschließenden handwerklichen Bearbeitung von Werk­ stücken aus weichen Gesteinen. Bei der Oberflächenbearbeitung frei vom Hieb erfolgen die mit einem Knüpfel ausgeführten Hiebe richtungslos mit dem Ziel, die Spuren der voran­ gegangenen Bearbeitung zu beseitigen und eine weitgehend ebene Oberfläche herzu­ stellen. Deren Erscheinungsbild zeichnet sich durch richtungslose Kerben aus. Scharriert Im Unterschied zur Bearbeitung frei vom Hieb wird das Scharriereisen bei der abschließenden Bearbeitung weicher Gesteine so angesetzt, dass die eingebrachten Kerben oder ­Rillen eine wahrnehmbare Richtung bis hin zu einem Muster aufweisen. Struktur und Erscheinungsbild hängen von der Schneidenbreite des Scharriereisens, der Intensität der Hiebe und der Ausrichtung der Schneide ab. Ge­­ bräuchlich sind strich- oder bahnscharrierte

Beflammt oder geflammt Beim Beflammen wird die Oberfläche von Gesteinen, deren Minerale eine starke Wärmeausdehung aufweisen, z. B. Quarz, mit einer Hochtemperaturflamme thermisch behandelt. Dadurch dehnen sich diese Minerale aus, was an der Gesteinsoberfläche Spannungen erzeugt, die zu Abplatzungen führen. Die Steinoberfläche raut dadurch gleichmäßig auf. Der Grad der Rauheit lässt sich nur bedingt im Herstellungsprozess steuern. Beflammte Oberflächen werden aufgrund der guten Rutschfestigkeit oft im Außenbereich verwendet, während sie im Innenbereich aufgrund des hohen Reinigungsaufwands eher selten vorkommen. Gestrahlt Gestrahlte Steinoberflächen entstehen durch die Bearbeitung mit einem Hochdruckstrahl. Gesteinsgefüge, Strahlgut und Strahldruck ­entscheiden, wie grob oder fein die gestrahlte Oberfläche ausfällt. Beim Sand- bzw. Tellerstrahlen werden heute aus Arbeitsschutzgründen quarzfreie Materialien verwendet. Als ­Jetstrahlen bezeichnet man das Abwaschen diamantgesägter sägerauer Oberflächen mit nie­drigem Wasserdruck. Hochdruckwasserstrahlen mit einem Druck bis 2000 Bar ermöglicht die Herstellung rauer Oberflächen bei gleich­zei­tiger Betonung der Farbigkeit, ohne den sonst auftretenden Glanzeffekt einer Politur zu erhalten.

Geschliffen Schleifen beschreibt das Herstellen einer ­ebenen, gleichmäßigen Oberfläche. Früher war dieser Teil der Steinbearbeitung eine schwere körperliche Handarbeit. In der ­industriellen Steinbearbeitung erfolgt das Schleifen mit Maschinen, für Plattenmaterial im Regelfall in vollautomatisierten Fertigungsstraßen. Die Intensität des Schliffs wird anhand des Schleifmittels angegeben, da sich die Oberflächenrauheit aufgrund einer Vielzahl produktions­bestimmender Faktoren nicht normativ definieren lässt. Der Schleifgrad ist abhängig von der Gesteinsfestigkeit, dem Druck der Schleifkörper sowie der Schleifkörnung. So unterscheidet man in grob geschliffene Oberflächen, die durch ein grobkörniges Schleifmittel erzeugt werden, z. B. Siliciumcarbid der FEPA-Schleifkörnung F 60, geschliffene Oberflächen, die mit einem Schleifmittel mittlerer Körnung her­gestellt ­wurden, beispielsweise Siliciumcarbid der ­Körnung F 120, und fein geschliffenen Ober­ flächen, die mittels feinkörnigen Schleifmittel, z. B. Siliciumcarbid der Körnung F 220, ent­ standen sind. Poliert Polieren von Steinoberflächen kann als ein ­verfeinertes Schleifen verstanden werden, bei dem die vom Feinschliff zurückgebliebene Rauheit durch Abreiben mit feinsten Schleif­ pulvern oder -körpern entfernt wird und die Oberfläche so Glanz erhält. Der erzielbare Polierglanz ist dabei umso intensiver, je härter und dichter das Gestein ist. Marmor und Kalkstein wird auch unter Zugabe chemischer Mittel poliert und kann so eine hochreflektierende Oberfläche erhalten. Das Polieren erfolgt von Hand mit oder ohne Maschineneinsatz oder wie beim Schleifen in automatisierten ­Fertigungsvorgängen. Eine polierte Oberfläche lässt sich gut reinigen, weist aber beim Einsatz als Boden- oder Treppenbelag in öffentlichen Gebäuden nicht die erforderliche Rutschsicherheit auf. Polierte Steinoberflächen unterliegen dem sogenannten Politurverlust, der das Verblassen des Oberflächenglanzes als Folge von Witterung, Reinigung oder Abnutzung beschreibt. 23

A 1.29 Fassade mit Kanneluren, OpernTurm ­Frankfurt am Main (DE) 2009, Christoph Mäckler ­Architekten A 1.30  händische Oberflächenbearbeitung A 1.31 Travertinplatten mit getrommelter Plattenkante

Viele Arten der Oberflächenbearbeitung von Naturstein gehen auf handwerkliche Traditionen zurück. Neuere Verfahren sind das Ergebnis von Versuchen der Natursteinindustrie, ihre Produkte – insbesondere Bodenbeläge – zu optimieren und attraktiv zu machen. Erprobte Verfahren sind – im Gegensatz zu neuartigen Bearbeitungstechniken – in Normen erfasst. So findet man beispielsweise die nachfolgenden Verfahren noch nicht in der Aufzählung üblicher Oberflächenbearbeitungen der deutschen Norm DIN 18 332 [3]. Gelasert Polierte Oberflächen lassen sich durch nachfolgendes Lasern derart verändern, dass sie die

in öffentlichen Gebäuden notwendige Rutsch­ sicherheit von Bodenbelägen aufweisen. Hier­ ­zu werden im Verarbeitungsbetrieb mit dem Laserstrahl sehr feine Poren in die Oberfläche gebrannt, die kaum wahrnehmbar sind und den Glanz der polierten Oberfläche nicht beeinträchtigen. Die Methode ist jedoch kostenintensiv und daher wenig verbreitet. Mikrogestrahlt Auch das Mikrostrahlverfahren verfolgt das Ziel, polierten Oberflächen rutschhemmende Eigenschaften zu verleihen. Mittels mechanischem Einstrahlen werden ähnlich wie beim Lasern – allerdings kostengünstiger – richtungslose Mikroporen erzeugt, um die entspre-

chende Rutschsicherheit von polierten Bodenbelägen zu erzielen. Geätzt oder gesäuert Auch das Ätzten der Steinoberfläche mit Säuren hat den Zweck, einem Bodenbelag nachträglich im Werk oder auch im eingebauten Zustand eine rutschhemmende Wirkung zu verleihen. Ein Nachteil dieser Technik besteht in optischen Beeinträchtigungen durch ungleichmäßige Verfärbungen der Steinoberfläche. Gesandelt Früher diente das händische Sandeln von Steinoberflächen der Vorbereitung einer Politur. Heute erfolgt das Verfahren maschinell im Industriebetrieb, um eine glatte, aber matt wirkende Oberfläche zu erzielen, ähnlich einer grob geschliffenen Oberfläche. Ein Nachteil liegt im Reinigungsaufwand gesandelter Steinböden, da feuchtes Wischen allein nicht alle Verunreinigungen entfernt. Getrommelt Die Bearbeitung von Bodenbelagsplatten im rotierenden Trommelmischer soll einen Alterungsprozess der Platten nachahmen. Durch das Trommeln der bereits auf Maß geschnittenen Platten mit beigegebenen Gesteinsbruchstücken platzen deren Kanten ab bzw. runden aus und die Steinoberfläche wird rau, ähnlich einer bruchrauen Oberfläche. Im Handel werden diese als »antikisierte« Platten bezeichnet.

A 1.29

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Geharzt Der Vollständigkeit halber sei das Harzen an dieser Stelle aufgeführt, auch wenn diese Art der Oberflächenbearbeitung eher dazu dient, Naturstein für die Weiterbearbeitung vorzu­ bereiten bzw. etwaige Fehlstellen auszubessern. Der in DIN EN 12 670 definierte Begriff beschreibt eine Steinoberfläche, deren natürliche Hohlräume mit Spachtelmasse, Schellack, Kunstharz oder vergleich­baren Materialien geschlossen wurden. Im Handel wird oft vom Ausspachteln der in der Steinoberfläche angeschnittenen Hohlräume gesprochen. Dies empfiehlt sich beispielsweise bei porösem Gestein wie Travertin, wenn dieser z. B. horizontal als Fensterbank eingebaut werden soll oder in

Produktion

Nassräumen Verwendung findet und aus hygienischen Gründen keine Poren aufweisen sollte. Im Natursteinhandel existieren viele weitere, nicht präzise definierte Bezeichnungen von Ober­flächenbearbeitungen, z. B. abgerieben, gratiniert, gekörnt, gestanzt, gekollert, satiniert, gefilzt oder beschichtet. Worin dabei exakt die Bearbeitung der Steinoberfläche besteht, benennt der Hersteller des jeweiligen Natur­ werk­steinmaterials. Ohne die Beratung von Fachbetrieben kommt die Planung von Bau­ teilen aus Naturstein nicht aus, da die Wahl einer Oberflächenbearbeitung wie die Wahl einer Gesteinssorte nur anhand von Referenzen und Mustern erfolgen kann. Zudem lässt sich der Aufwand der typischen maschinellen Oberflächenbearbeitung, der ungefähr 10 bis 20 % zusätzliche Kosten gegenüber dem nur geschnittenen Stein erzeugt und damit von großer Bedeutung für die Wahl von Gestein und Bearbeitungsart sein kann, kaum ohne Angaben des natursteinverarbeitenden Betriebs ermitteln. Die Bedeutung der Oberflächenbearbeitung wird oft unterschätzt. Dabei kann ein- und derselbe Naturstein je nach Art der Bearbeitung völlig unterschiedlich aussehen. Verallgemeinernd lässt sich sagen, dass eine gröbere Oberflächenbearbeitung bei lebhaft aussehendem Gestein ein ruhigeres Erscheinungsbild erzeugt, während fein bearbeitete Oberflächen die tatsächliche Gesteinsstruktur und Farbe betonen. Jedoch eignen sich nicht alle Gesteine für alle Bearbeitungstechniken. Anhaltspunkte für die sinnvolle Bearbeitung von Steinoberflächen bieten die historischen Techniken, denn die Bearbeitung von Hand war eine schwere körperliche Arbeit, bei der effizient die jeweiligen Eigenschaften von Gesteinen ausgenutzt wurden. Ebenso geben schon länger bestehende Referenzbauwerke Auskunft über das Aussehen bearbeiteter Steinoberflächen unter Einwirkung der Witterungs- und Umwelteinflüsse.

das Herausarbeiten konkaver Vertiefungen, ein vertikal verlaufendes Relief, das ihre Höhe betonen und die horizontalen Stoßfugen der Säulentrommeln überspielen sollte. Die moderne maschinelle Steinbearbeitung hat die Wiederentdeckung der gestaltenden Reliefierung möglich gemacht. Steinkreissägen mit Umfangsfräsern, computergesteuerte Brückensägen mit diamantbestückten Sägeblättern, diamantbesetzte Profilfräser und CNC-Technik lassen eine rationelle und kostengünstige Profilierung erzeugende Bearbeitung von Naturstein zu. Vertiefungen wie Nuten, Rillen, Kanneluren, Zahnungen oder Ähnliches können ebenso herausgearbeitet werden wie erhabene struk­ turierende oder ornamentale Muster bis hin zu abstrakten oder figürlichen Motiven. Die automatisierte Reliefierung bietet großes Potenzial für wirtschaftlich umsetzbare individuelle Gestaltungsmotive, da die 3D-Daten der profilgebenden Bearbeitung bereits vom Architekten entworfen und erstellt werden können. Insbesondere helle monomineralische Gesteine erfahren durch die Reliefierung und das damit verbundene Licht-Schatten-Spiel eine plastischere Wirkung und somit eine ansprechende lebhafte Gliederung (Abb. A 1.29). Mitunter wird die maschinelle Reliefierung der Stein­ oberfläche auch kombiniert mit einer Bearbeitung von Hand. So lässt sich beispielsweise die Steinoberfläche durch Einfräsen breiter Nuten und Abstemmen der erhabenen Zwischenräume markant strukturieren (Abb. A 1.30).

Wenn Werkstücke aus Naturstein nicht nur in der Fläche zum Einsatz kommen wie im Fall von Bodenbelägen, sondern auch Außenecken aufweisen wie z. B. bei Mauern, Fassaden­ bekleidungen oder Treppenbelägen, muss das Material zusätzlich zur Bearbeitung in der Fläche auch an den später sichtbaren Kanten bearbeitet werden, d.h. der Zuschnitt hat so zu erfolgen, dass das Werkstück der geometrischen Eckausbildung folgt, andererseits muss die Oberfläche der Kante analog der großen Ansichtsfläche ausgeführt werden. Für den Zuschnitt kann das bei nicht rechtwinkligen Ecken einen erhöhten Aufwand des schräg geführten Schnitts bedeuten. Wenn die Bearbeitungsart der großen Fläche auch auf den Kanten erfolgen muss, ist dies produktionsbedingt mitunter aufwendig, was wiederum die Auswahl der gesamten Oberflächenbearbeitungsart einschränkt. Je nach Ausbildung der Ecksituation ist es – insbesondere bei Fassaden (siehe »Sockel und Ecke«, S. 55f.) – eventuell erforderlich, für Außenecken Sonderbauteile herzustellen, z. B. fest gefügte Platten, mehrfach zusammengesetzte Profilierungen oder massive Eckwerkstücke. Die Kantenbearbeitung kann auch die Ausbildung der Plattenecke umfassen, also des Übergangs von der großen Fläche zur Kantenfläche. Je nach Einsatzgebiet, z. B. bei Bodenbelägen oder unverfugten Fassadenbekleidungen, werden die Plattenkanten unter Umstän-

A 1.30

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Kantenbearbeitung

Reliefierung

Die Oberflächenprofilierung von Naturwerksteinstücken ist ein sehr altes architektonisches Gestaltungsmittel. Säulen griechischer Tempel erhielten durch die Kannelierung, also durch

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den profiliert ausgeführt, beispielsweise als Fase, oder abgerundet. Getrommelte oder ge­­ faste Kanten sind beliebt bei Bodenplatten im Außenbereich, allerdings kann die unregel­ mäßige oder tiefer liegende Fuge die Begehbarkeit des Belags verschlechtern (Abb. A 1.31, S. 25). Auch die Kanten großer Werkstücke wie z. B. Waschtisch- oder Küchenplatten werden oft gefast, um transport- oder nutzungs­ bedingte Abplatzungen zu verhindern. Transport Das hohe Gewicht von Rohmaterial und Werksteinen hat früher im Regelfall dafür gesorgt, dass Steinbruch und Baustelle nicht weit von­ einander entfernt lagen. So trennen die im 12. Jahrhundert errichtete Basilika des Klosters Wechselburg in Sachsen nur wenige Kilometer vom Rochlitzer Berg, wo der Porphyr für den Bau der Kirche abgebaut wurde. Gleichwohl gibt es in der Baugeschichte auch viele Beispiele für lange Transportwege von Naturstein zur Baustelle. So wurde z. B. der sogenannte Rosengranit für die Königinnenkammer der Cheops-Pyramide aus Assuan mehrere hundert Kilometer über den Nil bis nach Kairo verschifft. Bevor die Römer Marmor aus dem vergleichsweise nahe gelegenen Carrara nach Rom brachten, importierten sie ihn aufwendiger aus Griechenland. Carrara-Marmor wurde auch in den 1960er-Jahren über den Atlantik nach New York verschifft, um ihn im ehemaligen World Trade Center einzubauen. Während früher das Bauprodukt Naturstein wegen des hohen Transportaufwands vor allem der Errichtung repräsentativer Bauwerke vor­ behalten war, wird es heute in großen Mengen kreuz und quer durch die Welt befördert. Den Distanzen zwischen Abbauort, Verarbeitungsbetrieb und Baustelle sind keine Grenzen gesetzt, da der Transport kein entscheidender ökonomischer Faktor ist und die ökologischen Nachteile keinen Einfluss auf den globalen Handel mit Naturstein haben. Weltmarktprodukt Naturstein

Naturstein wird weltweit gehandelt, zum einen als Rohmaterial, zum anderen als Bauprodukt. 26

Nicht selten wird in Europa abgebautes Rohmaterial nach Asien transportiert, um dort ­weiterverarbeitet zu werden und dann wieder zurück nach Europa oder nach Amerika zu ge­­ langen, um es dort zu verbauen. Marktführer ist China mit einem Anteil von 30 % an der Naturstein-Weltproduktion. Die Strategie der chinesischen Wirtschaft setzt wegen geringer Produktionskosten auf den Export fertig bearbeiteter Bauprodukte. Deshalb wird nicht nur der in China abgebaute Naturstein weiterverarbeitet, sondern auch aus der ganzen Welt importiertes Rohmaterial. Laut einer Auswertung statistischer Daten zum globalen Natursteinhandel durch die Werkstatt Ökonomie betrug der Anteil Chinas an den weltweit importierten Rohmaterialien Granit, Porphyr und Sandstein im Jahr 2013 51 %, der Anteil an den Importen von Marmor, Travertin und Alabaster sogar 72 %. Indien, mit 15 % Anteil an der Naturstein-Weltproduktion an zweiter Stelle, setzt dagegen auf den Export von Rohmaterial, das allein zu 75 % nach China geht [4]. Indien ist also Zulieferer der chinesischen Naturwerkstein-Produktion. Auch Deutschland, das über eine hochtechnisierte natursteinverarbeitende Industrie verfügt, exportiert umfassend Roh­ material nach China. So ist nicht auszuschließen, dass bayrischer Kalkstein in China zu Fassadenplatten verarbeitet und in Dubai verbaut wird. Der chinesische Anteil an den weltweit exportierten Werksteinen im Jahr 2013 betrug 45 %. 62 % der nach Deutschland importierten Werksteine kommen aus China, beim bearbeiteten Granit beträgt der Anteil sogar 76 % [5]. Mit großer Wahrscheinlichkeit könnte also eine neu aus Granit errichtete Grab­einfassung auf einem deutschen Friedhof aus indischem Material bestehen, das in China bearbeitet wurde. Das Baumaterial Naturstein, das früher vor­ wiegend in Binnenmärkten und nur mit dem unbedingt notwendigen Transportaufwand gehandelt wurde, wird heute zum Teil mehrfach um die Welt geschickt. Bei anderen Bauprodukten wie beispielsweise Betonfertigteilen würde niemand auf die Idee kommen, diese über weite Strecken zu transportieren, da eine lokale Produktion gün­s­tiger ist. Die Herstellung von Naturwerkstein hingegen ist in solch

hohem Maße lohnabhängig, dass die günstige Produktion in Ländern mit geringem Lohnanteil den Mehraufwand durch den globalen Transport bei Weitem aufwiegt. Ökonomisch mag dieser Umstand nachvollziehbar sein, die ökologischen Konsequenzen hingegen sind alarmierend. Laut einer Studie des Deutschen Naturwerkstein-Verbands sind die transportbedingten klimawirksamen Emis­ sionen bei einem Import von Naturwerkstein 60mal höher als bei einem Bezug innerhalb Deutschlands [6]. Bei der Nachhaltigkeitsbetrachtung von Konstruktionen aus Naturstein ist die Herkunft des Materials also von erheblicher Bedeutung (siehe »Nachhaltigkeit«, S. 88ff.). Transportmittel

Der Transport von Naturstein ist aufgrund der Größe und des Gewichts von Rohmaterial und Werksteinen anspruchsvoll. Im Steinbruch werden die Rohblöcke vom Abbauort zur Verladung befördert. Vom Steinbruch gelangen sie zum Verarbeitungsbetrieb, dort müssen Roh- und bearbeitetes Material mehrfach bewegt werden, bevor der einbaufertige Naturwerkstein auf Paletten vom Betrieb zur Baustelle transportiert wird – Rohblöcke vorwiegend mit Radladern, im Betrieb und auf Umschlagplätzen auch mit Gabelstaplern. Umladungen erfolgen mit Krananlagen. Im Verarbeitungsbetrieb kommen Hebezeuge und Hilfsmittel wie z. B. Blockwender, Steinscheren und Vakuumheber zum Einsatz. Längere Distanzen zwischen Steinbruch, Betrieb und Baustelle werden mit Lkws und seltener auch mit der Bahn bewältigt. Der globale Natursteintransport erfolgt mit Containerschiffen. Die wirtschaftliche Verschiffung ist abhängig von Faktoren wie z. B. Container­ anzahl, Frachtgewicht und Schiffsauslastung. Wenn deswegen Transporte aus Kostengründen zeitverzögert erfolgen, kann das den Verarbeitungsprozess negativ beeinflussen. Wird hingegen die Herkunft des Natursteins bereits beim Entwurf berücksichtigt, kann der Transport ökonomisch und ökologisch vorteilhaft ausfallen. So wurden z. B. beim Bau der Leip­ziger Propsteikirche (siehe Projektbeispiel S. 124ff.) die gesamten 5000 m2 Mauersteine der Fassade mit nur einem Lkw über die Distanz von 60 km zwischen Rochlitz und Leipzig »just in time« angeliefert.

Produktion

A 1.32 Transport eines Marmorblocks mit dem Lkw Materialverfügbarkeit

Früher wurde der Naturstein aus dem nahen Steinbruch verbaut. Werksteine für Instandhaltungen, Umbauten oder Erweiterungen waren schnell und einfach verfügbar. Oft werden derartige Brüche bei Bedarf einer größeren Menge an Material für Sanierungsarbeiten an einem bestehenden Bauwerk auch wieder geöffnet. Entscheidet man sich heute für einen Naturstein aus der Nähe des Bauwerks, sind die kurzen Lieferzeiten, die mögliche Produktionskon­ trolle, die Herkunftsgarantie und die einfache spätere Nachlieferung von Vorteil. Zudem lässt sich anhand von regionalen Referenzbauten überprüfen, wie der Stein auf Alterung, Benutzung und Umwelteinflüsse reagiert. Im Umkehrschluss können aus der Wahl eines importierten Materials trotz eventuell günstigerer Investitionskosten Nachteile entstehen. Die Widerstandsfähigkeit des Natursteins gegen das Klima der Region muss nachgewiesen werden. Dass nicht jeder Stein an jeden Ort passt, zeigt beispielsweise die bereits zweimal sanier­ t­e Carrara-Marmor-Fassade der Finlandia-Halle in Helsinki von Alvar Aalto. Ein weiterer wichtiger Aspekt kann die Verfügbarkeit des Materials sein. Sind gesicherte Lieferzeiten, kurzfristige Nachlieferbarkeit (z. B. bei transport- oder montagebedingten Schäden) und spätere Bezugsmöglichkeit des Natursteins bei Veränderungen am Bauwerk von Bedeutung, sollte noch sorgfältiger als sonst abgewägt werden, woher das Material stammt und wo es bearbeitet werden soll. Anmerkungen: [1] Ende 2016 wurden durch die neu ergänzte ATV DIN 18 300 (VOB/C) die Bodenklassifizierungen durch Homogenbereiche ersetzt. [2] DIN 18 332 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – ­Naturwerksteinarbeiten [3] ebd. [4] Natursteine nachhaltig beschaffen: für Umweltschutz und Menschenrechte! Hrsg. vom Dachverband Entwicklungspolitik Baden-Württemberg (DEAB) und Werkstatt Ökonomie e. V. Stuttgart /Heidelberg 2014 [5] ebd. [6] Nachhaltigkeitsstudie. Ökobilanzen von Fassadenkonstruktionen mit Naturstein und Glas. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2010 A 1.32

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Teil B  Konstruktion

Bauteile aus Naturwerkstein Wasserableitung 53 Rohbau30 Brandschutz54 Fassadenbild54 Gebäudehülle31 Ausbau  31 Sockel und Ecke 55 Außenraum32 Angemörtelte und angemauerte Bekleidung56 Gesteinsauswahl Wandbekleidung im Innenraum 57 Technisch-funktionale Parameter 33 Gestaltung34 Bodenbelag Ökonomische Faktoren 35 Fliesen und Platten 58 Nachhaltigkeitskriterien35 Einsatzbereiche58 Informationsbeschaffung36 Schichtenaufbauten 58 60 Plattenanordnung und Fugen Oberflächenausführung61 Planungsmethodik Regelwerke36 Bodenbelag in Nassräumen 61 Entwurfs- und Ausführungsplanung 36 Balkon- und Dachterrassenbelag 62 Werk- und Montageplanung 37 Treppenbelag Tragende Bauteile Belag auf Stahlbetontreppen 64 Wand39 Oberflächenausführung65 Stütze  41 Anschluss an Wand und Treppenauge 65 Träger42 Bogen  42 Deckenbekleidung Decke und Dach 43 Schichtenaufbau66 Treppe44 Lastabtragung67 67 Plattenanordnung und Fugen Vorsatzschale Deckenbekleidung im Innenraum 68 Schichtenaufbau46 Lastabtragung47 Einzelwerkstücke Wasserableitung47 Einbauten68 Verbände und Fugen 48 Sonderbauteile70 Sockel und Ecke 49 Vorsatzschale im Innenraum 49 Pflege und Erhalt Alterungserscheinungen70 Wandbekleidung Materialschonendes Konstruieren 71 50 Reinigung 72 Vorgehängte hinterlüftete Fassade Lastabtragung51 Instandhaltung73

gemauerte Vorsatzschale aus Gneis, Gemeinde­bauten, Iragna (CH) 1995, Raffaele Cavadini

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Konstruktion Ansgar und Benedikt Schulz

Bauteile aus Naturwerkstein Naturstein wird der Umwelt entnommen und durch mehr oder weniger komplizierte Produk­ tionsprozesse zum Baumaterial Naturwerkstein verarbeitet. Trotz des bearbeiteten Zustands spricht man auch hierbei vereinfachend von Naturstein (siehe »Produktion«, S. 12ff.). Bauwerke bestehen aus verschiedenen Baumate­ rialien, komplexe Bauwerke setzen sich wiederum aus vielen unterschiedlichen Kon­struktions­ elementen bzw. Bauteilen zusammen. Für ein besseres Verständnis ist es hilfreich, die entsprechenden Bauelemente zu kategorisieren. Bereits die »Zehn Bücher über Architektur« von Vitruv aus dem 1. Jahrhundert v. Chr. enthalten eine analytische Einzelbetrachtung architektonischer Elemente. Leon Battista Alberti führte in seinem 1443 –1452 erarbeiteten Werk »Zehn Bücher über die Baukunst« unter anderem die Unterscheidung in Wand, Dach und Öffnung ein. Gottfried Sempers 1851 erschienene Schrift »Die vier Elemente der Baukunst« trägt den Begriff Element sogar im Titel. Le Corbusiers »Fünf Punkte zu einer neuen Architektur« von 1923 oder die »Elements of Architecture«, Titel der von Rem ­Koolhaas 2014 kuratierten 14. Biennale von Venedig und gleichnamiges Buch sind weitere berühmte Beispiele der an Elementen orientierten Er­­ schließung von Architektur. Auch die Frage, was man alles aus Naturstein bauen kann bzw. üblicherweise baut, legt eine

B 1.1 Blick aus dem Heraion auf den sogenannten Poseidon-Tempel, Paestum (IT) 6. Jh. v. Chr. B 1.2 traditionelle Schieferdeckung in Ligurien (IT) B 1.3 Wallfahrtskirche San Pio da Pietrelcina, San Giovanni Rotondo (IT) 2004, Renzo Piano B 1.4 Fassade aus Kalkstein, Wohnkomplex in Bry-surMarne (FR) 2010, Eliet & ­Lehmann Architectes B 1.5 vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) aus Krastaler Marmor, EVN Forum, Maria Enzersdorf (AT) 1993, Gustav Peichl B 1.6 Sonderelement Sockel aus Naturstein an der Putzfassade, Neue Nikolaischule, Leipzig (DE) 2003, Schulz und Schulz

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B 1.1

Kategorisierung in Konstruktionselemente bzw. Bauteile nahe. Ein erster Überblick bietet sich anhand der Untergliederung in die verschiedenen Einsatzbereiche Rohbau, Gebäudehülle, Ausbau und Außenraum. Rohbau

Der Rohbau ist gleichzusetzen mit der tra­ genden Konstruktion eines Gebäudes. Diese besteht in der Regel aus einem Fundament, Wänden, Stützen, Decken und einem Dach. Früher wurden tragende Teile eines Bauwerks oft aus Naturwerkstein errichtet. Typisch war der Einsatz des Materials für den Bau von Fundamenten, Mauerwerkswänden, Pfeilern, Bögen, Trägern, Schalen und Kuppeln. Der Stein wurde dabei entweder zu mehrteiligen Elementen gefügt, wie z. B. in Form eines gemauerten Pfeilers, oder auch als einteiliges Werkstück hergestellt, z. B. als Sturz für die Überdeckung von Öffnungen (Abb. B 1.1). Mit fortschreitender Industrialisierung des Bauwesens ist der Einsatz von Naturstein für tragende Konstruktionen zurückgegangen. Einfacher und kostengünstiger herzustellende Rohbaukonstruktionen aus künstlichen Steinen und Stahlbeton sind an die Stelle von entsprechenden Naturwerksteinbauteilen getreten. In den vergangenen Jahren allerdings ist Naturstein als Material für Tragkonstruktionen wieder­ entdeckt worden, was in der besonderen Nachhaltigkeit des Baustoffs begründet sein mag. Aber auch neue Fertigungsmethoden lassen

B 1.2

Konstruktion

B 1.3

Naturwerkstein wirtschaftlich und technisch wieder attraktiv werden. Es gibt einige Schlüsselprojekte für die Renaissance von Naturwerkstein als tragendes Material, so etwa die 2004 geweihte Wallfahrtskirche San Pio da Pietrelcina in San Giovanni Rotondo von Renzo Piano (Abb. B 1.3) oder die Weinkellerei des Klosters Solans von Gilles Perraudin aus dem Jahr 2007 (Abb. B 1.40, S. 42). Die Wohngebäude in Bry-sur-Marne von Eliet & Lehmann Architectes (Abb. B 1.4) und in der Pariser rue Oberkampf von Barrault Pressacco (siehe Projektbeispiel S. 134ff.) zeigen, dass Naturwerkstein auch bei alltäglichen Bauauf­ gaben Teil der tragenden Konstruktionen sein kann. Hinsichtlich des konstruk­tiven Aufbaus folgen Tragelemente aus Naturwerkstein den Prinzipien des Bauens mit künstlichen Steinen. Aus Naturwerkstein lassen sich somit die gleichen flächen- und stabförmigen tragenden Bauteile wie z. B. mit Ziegeln herstellen – von der einfachen Mauerwerkswand bis zur weitspannenden Dachschale (Abb. C 1.5, S. 82). Grenzen setzt die Wirtschaftlichkeit. Tragelemente aus Naturwerkstein sind aber womöglich dann sinnvoll, wenn dadurch die Gesamtkon­ struktion einfacher, schlanker, effi­zienter und langlebiger wird.

läge« zugeordnet wird. Steildachdeckungen aus Naturstein sind eher selten. Entweder werden diese aus Material realisiert, das in dünnen Platten gewonnen wird, wie z. B. bei traditioneller Schieferdeckung. Oder es wird aus gestalterischen Gründen ein dem Flachdach ähnelnder Aufbau gewählt, der den Naturwerkstein gegen Abrutschen sichert (Abb. B 1.2). Auch Deckenbekleidungen aus Naturstein haben meistens einen architektonisch moti­ vierten Hintergrund, z. B. wenn die Gebäudeform einheitlich mit dem gleichen Naturstein bekleidet sein soll. Der Naturwerkstein wird dabei von der tragenden Deckenkonstruktion abgehängt.

Die Gebäudehülle ist ein klassischer Einsatz­ bereich von Naturwerkstein, da Stein die an sie gestellten funktionalen, technischen und bau-

physikalischen Anforderungen gut erfüllen kann und zudem über eine hohe Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit verfügt. Dabei kommt der Naturstein vor allem an Außenwänden bzw. Fassaden zum Einsatz, seltener bei Flach- und Steildächern sowie Deckenbekleidungen gegen Außenluft. Im Unterschied zum Rohbau übernimmt der Naturwerkstein als Teil der Gebäudehülle keine primäre Tragfunktion. Allerdings ist er durch sein Eigengewicht, die Übertragung von Horizontallasten und die Anforderung an die eigene Standsicherheit Teil des Gesamttragsystems. Nichttragende Außenwände bzw. Fassaden aus Naturwerkstein zählen nach der Katego­ risierung der deutschen Norm zur Kostener­ mittlung, DIN 276, zur Kostengruppe 335, die sprachlich umständlich als »Außenwandbekleidungen, außen« bezeichnet wird. Naturwerksteinfassaden sind also der äußere Teil eines mehrschichtigen Außenwandaufbaus. Entweder ist der Stein als Teil einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade (VHF) oder in Form einer gemauerten Vorsatzschale verbaut (Abb. B 1.5, Abb. S. 28). Ebenso kann Naturwerkstein bei Fassaden gemischter Materialität zum Einsatz kommen, beispielsweise als Schmuck- oder Sonderelement einer Putzfassade (Abb. B 1.6). Auch Terrassen begehbarer Flachdächer können einen Belag aus Naturstein erhalten. Entsprechend verlegte Platten bilden dann die obers­­te Schicht eines Flachdachaufbaus, die der Kostengruppe 363 der DIN 276 »Dachbe-

B 1.4

B 1.5

B 1.6

Gebäudehülle

Ausbau

Beim Ausbau existiert eine Fülle an Einsatzmöglichkeiten von Naturwerkstein. Auch hier gilt, dass die Bauteile zwar nicht Teil der ­Tragkonstruktion des Gebäudes sind, aber dennoch Eigengewicht, Verkehrslasten und womöglich Horizontalkräfte auf die Tragstruktur einwirken und die eigene Standsicherheit der Konstruktion gewährleistet sein muss. Naturwerkstein kann Teil aller Elemente des Ausbaus sein: Boden, Wand, Decke, Treppe und Einbauten. Ein typischer Einsatzbereich ist der Boden­ belag aus Naturwerkstein, der nach DIN 276 (Kostengruppe 352) korrekterweise eigentlich als Deckenbelag zu bezeichnen wäre. Aufgrund seiner Robustheit und Langlebigkeit

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B 1.7

B 1.8

B 1.9

sowie des einfachen kon­struktiven Aufbaus von Natursteinböden eignet sich Naturstein im besonderen Maß für stark beanspruchte Fußböden. Er wird vor allem dort eingebaut, wo sich viele Menschen aufhalten, z. B. in ­Einkaufszentren, Flughäfen, Rathäusern und Hotels (Abb. B 1.9). Wandbekleidungen aus Naturwerkstein werden ähnlich wie Fassaden als vorgehängte Schicht oder als gemauerte Vorsatzschale hergestellt (Abb. B 1.7), dünne Platten hingegen wie künstlich hergestellte Fliesen verklebt. Natursteinwerkstücke kommen auch als Sonderbauteile in Wänden zum Einsatz, z. B. als Fensterbänke oder Türgewände. Kombinierte Bodenbeläge und Wandbekleidungen aus Naturstein bieten sich insbesondere in Nassräumen an. Als Deckenbekleidung, also von der tragenden Decke abgehängt, ist Naturwerkstein analog zur Gebäudehülle wegen des Materialgewichts sehr selten anzutreffen. Als Treppenbelag hingegen wird Naturwerkstein aufgrund seiner beim Bodenbelag erwähnten günstigen Eigenschaften häufig verwendet. Bei Einbauten aus Naturwerkstein handelt es sich meist um Sonderwerkstücke. Häufig zum Einsatz kommen Küchenarbeits- und Tisch­ platten, weil sich diese einfach und kostengünstig herstellen lassen. Einteilige Sanitär­ elemente wie Waschbecken oder Duschtassen sind in Hotellerie und Gastronomie verbreitet. Individuelle Anfertigungen von besonderen ­Einbauten findet man z. B. in Form von Tresen, Pulten oder Korpussen bis hin zu Taufsteinen und Altären in Kirchen (Abb. B 1.8). Außenraum

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Obwohl Konstruktionen aus Naturwerkstein im Außenraum in diesem Buch nicht betrachtet werden, sei erwähnt, dass die Anwendung von Naturwerkstein aufgrund seiner Witterungsbeständigkeit im Außenbereich weitverbreitet ist. Außenflächen lassen sich einfach, gestalterisch hochwertig sowie langlebig mit Platten oder Pflaster aus Naturstein befestigen. Auch für den Bau von Freitreppen ist Naturwerkstein ein empfehlenswertes Material. Raumgliedernde Wände, Einfriedungen, Balus­ traden, Pergolen oder Stützmauern stellen einen weiteren typischen Einsatzbereich von

Naturwerkstein im Außenbereich dar. Einbauten wie Bänke und Tische oder Sonderelemente wie Wasser­becken, Brunnen oder Grabmale sind ebenfalls oft aus Naturstein gefertigt. Gesteinsauswahl Mit dem Baumaterial Naturstein zu planen, ist deutlich komplexer als die Planung von Kon­ struktionen aus Stahlbeton oder Holz(balken). Weder gibt es den normierten, immer dieselben Eigenschaften aufweisenden Stein, noch eignet sich jeder Stein für alle Einsatzbereiche, da es eine unendlich scheinende Fülle an Gesteins­ arten gibt, die sehr unterschiedliche Charakteristika aufweisen. Hinzu kommt die verwirrende Vielfalt unklarer Handelsbezeichnungen von Natursteinsorten (siehe »Naturstein«, S. 12ff.). Bei der Entscheidung für Bauteile aus Naturwerkstein stellt sich die Frage, was man aus welchem Stein bauen will und kann. In einem ersten Schritt gilt es, die Anforderungen an die Bauteile zu definieren. Was muss das einzelne Konstruktionselement technisch-funktional, gestalterisch, ökonomisch und ökologisch leisten? Im schrittweisen Annähern sucht man dann anhand der definierten Kriterien das passende Gestein, das alle Anforderungen möglichst ideal erfüllt. Die entsprechende Auswahl erfolgt im Vergleich verschiedener Natursteinarten. Die Gesteinsvielfalt und die zahlreichen Entscheidungskriterien führen dazu, den Naturstein im Ausschlussverfahren mittels priorisierender Faktoren auszuwählen. Soll z. B. unbedingt ein weißer Stein verwendet werden oder einer, der maximal 100 km von der Baustelle abgebaut wird, vereinfacht sich der Findungsprozess enorm. Die vergleichende Gesteinsauswahl wird durch die historisch gewachsene Praxis der Namensgebung von gehandeltem Naturstein erschwert. Die petrographische Gesteinsbestimmung war bis vor Kurzem eine reine Wissenschaft ohne Einfluss auf die Bezeichnung von Gestein als Baumaterial. Die Namensgebung erfolgte regio­ nal unterschiedlich und orientierte sich in der Regel am Aussehen des Steins, ungenauen Gesteinsbestimmungen oder vermeintlichen

Konstruktion

B 1.7  Wandbekleidung aus Trani-Kalkstein in einem Rustico, Gargnano (IT) 2014, Titus Bernhard Architekten B 1.8  Tresen und Schrank aus Marmor, Galizisches Zentrum für zeitgenössische Kunst, Santiago de Compostela (ES) 1993, Alvaro Siza B 1.9  Bodenbelag aus Marmara-Marmor, Niederlän­ discher Gerichtshof, Den Haag (NL) 2016, Kaan Architecten (siehe Projektbeispiel S. 208ff.) B 1.10 Bodenbelag aus Solnhofener Platten, ­Berufliche Oberschule Regensburg (DE) 2016, Schulz und Schulz B 1.11 Fassade aus poliertem Nero Impala, Bundes­ präsidialamt, Berlin (DE) 1998, Gruber KleineKraneburg

Vertriebsvorteilen. Ein Travertin kann aus ­Thüringen oder der Türkei kommen – das kann schon einmal vom Lieferanten als ähnlich klingend verwechselt werden. Der Rochlitzer Porphyr ist kein Porphyr, sondern ein Rhyolith und wird dennoch niemals als solcher bezeichnet. Der Nero Impala trägt seinen Namen aufgrund seiner schwarzen Farbe, und es bleibt unklar, ob es sich um einen Gabbro aus Südafrika oder Brasilien handelt (Abb. B 1.11). DIN EN 12 440 bietet in Europa eine verläss­ liche Grundlage für die korrekte Benennung von Naturstein und damit auch für dessen ­Vergleichbarkeit [1]. Die Norm legt fest, dass die Bezeichnung eines als Roh- und Bau­ material gehandelten Natursteins folgende Angaben beinhalten muss: Handelsnamen, ­wissenschaftliche Namen von Gesteinsfamilien nach DIN EN 12 670, Abschnitt 3.2 [2], typische Farbe sowie Herkunftsort. Die korrekte Bezeichnung von Solnhofener Platten lautet demnach wie folgt: Solnhofener Naturstein­ platten, Kalkstein, gelb, Altmühltal, Bayern, Deutschland (Abb. B 1.10). Insbesondere der Herkunftsort gibt die gesicherte Auskunft, um welchen Stein es sich exakt handelt. Manchmal wird sogar der Abbauort mittels GPS-Koordinaten angegeben, sodass man sich konkret vor Ort über die Abbausituation informieren kann. DIN EN 12 440 enthält mit Anhang A eine Liste traditioneller Handelsnamen europäischer Natursteine und ist damit ein gutes Instrument, sich in der Fülle der Handelsbezeichnungen zurechtzufinden. Der Anhang listet die meisten in Europa produzierten Natursteine alphabetisch geordnet nach Ländern und Handels­ bezeichnungen auf, ergänzt um die normenkonforme Angabe von wissenschaftlichem Namen (auch als petrographische Familie bezeichnet), Farbe und Herkunftsort. Damit wird es möglich, der Handelsbezeichnung eines Steins dessen weitere Attribute zuzuordnen – wenn auch nur für Gestein europäischer Herkunft. Technisch-funktionale Parameter

Die funktionalen Anforderungen an das Bauteil bedingen die notwendigen technischen Eigenschaften eines Gesteins. Die Einbausituation des Werkstücks – innen oder außen, Fußboden oder Wand, aufgehängt oder vermauert etc. –

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B 1.12

bestimmt die zu erfüllenden Voraussetzungen. Die konkret im Bauteil wirkenden Kräfte ver­ langen eine entsprechende Druck- und gegebenenfalls auch Biegezugfestigkeit des Steins. Die Kräfte können aus der Tragfunktion des Bauteils resultieren (z. B. eine Druckbeanspruchung in einer gemauerten tragenden Wand), aus der Übertragung von außen wirkender Lasten in die Tragkonstruktion (z. B. Biegezugkräfte bei aufgeständerten Fußbodenplatten) oder aus der Abführung des Eigengewichts in den Rohbau (z. B. durch die Ausbruchlast an Ankerdornlöchern von Fassadenplatten). Im Außenbereich verbauter Naturstein muss witterungsbeständig sein, also der Beanspruchung durch Niederschlag, Luftfeuchte, Wind, Sonne und tageszeitliche Temperaturschwankungen standhalten können. Hierzu zählen auch die Frost- und Tausalzbeständigkeit und die typischen Verwitterungserscheinungen. Mechanisch beanspruchte Naturwerkstein­ bauteile, z. B. Bodenbeläge oder Arbeitsplatten, müssen über eine besondere Abrieb­ festkeit verfügen und eine entsprechende Oberflächenhärte aufweisen (Mohs’sche Härte, Abb. A 1.3, S. 13). Auch die Beständigkeit gegenüber Säure und Reinigungsmitteln ist möglicherweise von Bedeutung. Bei Boden­ belägen muss in der Regel eine bestimmte Rutschhemmung gewährleistet sein (siehe »Einsatzbereiche«, S. 58f.). Ebenso unterliegen Größe und Gewicht der Werkstücke Anforderungen und Grenzen. Nicht jeder Stein kann in jeder Größe gewonnen und verarbeitet werden. Gesteinsgefüge, Abbau­ arten, Transportbedingungen und Einbautechnologien limitieren die Abmessungen und das Gewicht der Bauteile (Abb. B 1.12). Auch wirtschaftliche Aspekte spielen eine Rolle: Beispielsweise können zu kleine Fassadenplatten erhöhte Kosten aufgrund eines großen Anteils an Befestigungsankern erzeugen oder zu leichte Attikaabdeckungen sind eventuell aufwendig gegen Windsog zu sichern. Das Kriterium der Verfügbarkeit eines Natursteins bezieht sich nicht nur auf die Frage, welchen Stein man in welchen sinnvollen Größen verbaut, sondern auch auf die Möglichkeit der späteren Wiederbeschaffung. Naturstein aus ein- und demselben Bruch kann in seinen tech34

nischen Eigenschaften variieren, sodass gegebenenfalls von Bedeutung ist, ob Grenzbereiche der Steineigenschaften ausgeschöpft werden, die sich bei späteren Ergänzungen oder Instandhaltungen nicht mehr erfüllen lassen. Die technischen Anforderungen an Bauteile aus Naturwerkstein sind für viele Einsatzfälle bereits normativ bestimmt. Beispielsweise enthält DIN EN 1469 [3] die erforderliche Beschaffenheit von Natursteinplatten für Wand- und Deckenbekleidungen und DIN EN 12 058 [4] die Anforderungen von Platten für Böden und Treppen. Relevante Normen finden sich in Datenbanken oder begegnen dem methodisch vorgehenden Architekten bei der Beschäftigung mit den für Naturstein geltenden Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen für Bauleistungen, VOB Teil C (siehe »Planungsmethodik«, S. 36ff.). Die technischen Eigenschaften des als Bau­ material gehandelten Natursteins werden durch Prüfzeugnisse bestätigt, deren Erstellung normativen Vorgaben unterliegt. Ausschließlich derartige Prüfzeugnisse, die zur Absicherung gleichbleibender Steineigenschaften in Intervallen aktualisiert werden ­müssen, geben verlässliche Auskunft über die technische Leistungsfähigkeit des Steins. Für Fassaden- und Bodenplatten informiert die in Europa vorgeschriebene CE-Kennzeichnung über die technischen Eigenschaften von Naturstein (Abb. A 1.7, S. 15). Die meisten Erstarrungsgesteine erlauben den Einsatz im Außen- und Innenbereich. Ablagerungs- und Umwandlungsgesteine werden häufiger im Gebäudeinneren eingebaut, Sandund Kalkstein finden sich aber auch an vielen Fassaden. Bei der Erwägung einer außergewöhnlichen Verwendung eines bestimmten Steins in seltener Einbausituation hilft neben der intensiven Tauglichkeitsprüfung auch der gesunde Menschenverstand: Tritt das Material in vergleichbarem Kontext an keinem Bauwerk in der Umgebung des eigenen Projekts auf, könnte das auch an dessen fehlender Eignung liegen. Gestaltung

Die Gesteinsauswahl wird erheblich von gestalterischen Überlegungen bestimmt. Der Umwelt

entnommener Stein ist ein natürliches Material mit lebendigem, abwechslungsreichem und individuellem Erscheinungsbild, das in besonderer Vielfalt verfügbar ist. Hinzu kommen große Gestaltungsspielräume z. B. durch Art des Zuschnitts, Oberflächenbearbeitung, Verlege- oder Versatzart, Fugenbild, Tiefenwirkung und Schattenspiel, Zierelemente oder ornamen­ tale Muster. Konstruktionen und Bauwerke aus Naturstein können ganz unterschiedliche atmosphärische Wirkungen erzielen. Daher steht am Anfang der gestalterischen Überlegungen die Frage nach dem architektonischen Ausdruck. Soll die Architektur heiter, fröhlich, gesetzt, gediegen, einschüchternd, einladend, zurückhaltend, auffallend, edel, repräsentativ oder bodenständig oder ganz anders wirken? Das beabsichtigte Erscheinungsbild ist das Leitmotiv für die Auswahl des passenden Steins und seiner Verarbeitung. Eine gestalterisch motivierte Auswahl kann nur anhand von Mustern erfolgen. Fotos liefern zwar einen ersten Eindruck von der Anmutung eines Steins, zeigen aber aufgrund der zweidimen­ sionalen Darstellung und der eingeschränkten Qualität in der Farbwiedergabe nicht dessen tatsächliche Wirkung. Lieferanten bieten Handmuster an, die Aufschluss geben über Farbe, Struktur und Textur des Gesteins (Abb. B 1.14). Je größer ein Musterstück ist, umso besser lässt sich die atmosphärische Wirkung bewerten. Daher empfiehlt es sich, im fortgeschrittenen Auswahlprozess größere Muster anfertigen zu lassen bis hin zu Mockups im Maßstab 1:1, die eine spätere Einbausituation mit allen Parametern wie Format, Fugenausbildung, Oberflächenbearbeitung etc. vorwegnehmen (Abb. B 1.15). Musterfassaden oder -räume sind bei größeren Verarbeitungsmengen üblich und sinnvoll, da sie die Gewissheit bieten, dass der formulierte Gestaltungsanspruch erfüllt werden kann. Im frühen Stadium ist es zudem empfehlenswert, Vergleichsobjekte aus dem zur Auswahl stehenden Stein zu besichtigen. Derartige Referenzbauten zeigen auch, wie sich der Stein mit der Zeit verändert. Das Aussehen eines Gesteins unterliegt einer Schwankungsbreite. Dies ist kein Mangel, sondern nach DIN 18 332 [5] ausdrücklich erlaubt.

Konstruktion

1 Bezugsprobe 2 Produktionsprobe 3 Tageslicht

1 B 1.12 Verladung von Blöcken aus Carrara-Marmor auf ein Cargoschiff B 1.13 Vergleich zwischen Produktionsprobe und Bezugsprobe gemäß DIN EN 12 058 B 1.14 verschiedene Handmuster für Krastaler Marmor B 1.15 Fassadenmockup 1:1 der Staatsanwaltschaft Ulm (DE) 2017, Schulz und Schulz B 1.16 an Störung im Gefüge gebrochener Stein aus Rochlitzer Porphyr nach Materialprüfung

Die Unterschiede von Farbe, Struktur und ­Textur lassen sich anhand von Grenzmustern einschränkend vereinbaren. Allerdings können sich derartige Einschränkungen durch Sortierung und Ausschluss verteuernd aus­ wirken, insbesondere wenn viel Material aus unterschiedlichen Bereichen eines Steinbruchs gewonnen werden muss. Der materialgerechte Weg liegt darin, die Schwankungen des Erscheinungsbilds als Gestaltungsmittel einzusetzen. Die europäischen Naturstein-Produktnormen beschreiben, wie das Erscheinungsbild des Steins bestimmt und die Schwankungsbreite definiert werden [6]. Mehrere vom Lieferanten zu stellende Bezugsproben in einheitlicher Größe zeigen alle für das Gestein typischen visuellen Eigenschaften. Produktionsproben in gleicher Anzahl und Größe werden unmittelbar mit den Bezugsproben verglichen (Abb. B 1.13). Sie dürfen keine wesentlich abweichenden visuellen Eigenschaften aufweisen, müssen den Referenzproben aber auch nicht eins zu eins entsprechen. Neben dem optischen Erscheinungsbild sind bei der Auswahl des Natursteins auch die technischen und statischen Eigenschaften zu beachten. Dabei beeinflussen die Art des Gesteinszuschnitts sowie die gewünschten Größen und Formate die technischen Stein­ parameter. Manche Gesteine weisen Störungen im Gefüge auf, z. B. Einschlüsse anderer Minerale, die größere Formate bruchanfälliger machen (Abb. B 1.16). Die beliebte Praxis, Ablagerungsgesteine »gegen das Lager« zu schneiden (siehe »Zuschneiden«, S. 17f.), um ein streifenförmiges Erscheinungsbild zu erhalten, ist in der Regel mit der verringerten Biegezugfestigkeit des Steins verbunden. Um die korrekten technischen Eigenschaften des Natursteins zu ermitteln, muss die Mate­ rialprüfung daher an Proben vorgenommen werden, deren Lagerrichtung den späteren Einsatzbedingungen entspricht. Ökonomische Faktoren

In der Regel unterliegen Bauvorhaben einer Budgetplanung, die vorgibt, welche Mittel für das Projekt und die einzelnen Bauteile zur Verfügung stehen. Die Preise für Naturwerkstein

variieren sehr stark je nach Abbaubedingungen, Verarbeitungs- und Transportaufwand, Einbausituation und Nachfrage seiner speziellen Oberflächenbearbeitung und des Verankerungssystems. Es bedarf deshalb bei der Auswahl eines Steins einer fundier­ten Kostenplanung. Da Naturwerkstein von individuellen Produk­ tionsbedingungen und Einbausituationen ab­hängig ist, kann die Ermittlung der Investi­ tionskosten nicht allein anhand von Referenzdaten erfolgen, sondern muss frühzeitig für das konkrete Projekt vorgenommen werden. So ist die Zusammenarbeit mit Lieferanten und Verarbeitern empfehlenswert, um bereits im frühen Planungsstadium eine realistische Kostenermittlung zu erstellen. Da zu hohe Investitionskosten bei der Gesteinsauswahl ein Ausschluss­krite­rium sein können, empfiehlt es sich, die Bud­get­einhaltung vor oder parallel zu der Betrachtung der übrigen Entscheidungskriterien zu prüfen. In der Lebenszyklusbetrachtung eines Bauwerks gewinnt Naturstein aus wirtschaftlicher Sicht erheblich an Attraktivität, je höher die Lebensdauer des Gebäudes angesetzt wird. Der geringe Instandhaltungsaufwand von Natursteinbauteilen sowie die Dauerhaftigkeit des Materials und der Konstruktionen relativieren mit zunehmendem Lebenszyklus gege­ benenfalls höhere Investitionskosten. Unter ökonomischen Gesichtspunkten ist es daher für die Gesteinsauswahl von erheblicher Bedeutung, inwieweit die Lebenszykluskosten des Bauwerks in die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen einfließen (siehe »Nachhaltigkeit«, S. 88ff.).

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1 2

1 2

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3

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Nachhaltigkeitskriterien

Nachhaltigkeitsfragen sollten bei der Gesteinsauswahl Berücksichtigung finden. So sind nicht nur die bereits erwähnten Vorteile des Bau­materials in der Lebenszyklusbetrachtung von Gebäuden relevant, sondern auch öko­ logische und soziale Aspekte. Der durch den Abbau von Gestein verursachte Eingriff in die Natur kann erhebliche Folgen für Flora, Fauna, Landschaftsbild und Lebensbedingungen des Menschen haben. In vielen Naturstein verarbeitenden Ländern außerhalb Europas sind zu verurteilende Kinderarbeit und unwürdige Arbeitsbedingungen an der Tagesordnung

B 1.16

35

B 1.17

B 1.18

(siehe »Abbau«, S. 15ff.). Ökonomie und Nachhaltigkeit stehen sich auch in der globalen Natursteinindustrie ­oftmals diametral gegenüber. Dabei darf allerdings nicht übersehen werden, dass der Abbau von Naturstein für die Verarbeitung zu Naturwerkstein einen erheb­lich geringeren Anteil am Gesteinsabbau hat als die Gewinnung von Schotter. Gerade dann, wenn der Handel mit Rohmaterial und Naturwerkstein ein weltweites Geschäft wird, trüben die langen Transportwege den Nachhaltigkeitsvorteil des natürlichen Materials Stein. Energieeinsatz- und CO2-Bilanz des Materials verschlechtern sich, wenn der Naturstein während des Produktionsprozesses einmal oder gar mehrfach um die halbe Welt transportiert wird (siehe »Transport«, S. 26f.). Ist der Nachhaltigkeitsaspekt bei der Gesteinsauswahl von Bedeutung, obliegt es dem Architekten, die für die Bewertung notwendigen Informationen zu beschaffen. Um eine komplexe Nachhaltigkeitsbetrachtung vornehmen zu können, müssen die Bedingungen, Wege und Folgen der Produktion lückenlos und transparent dokumentiert sein (siehe »Nachhaltigkeit«, S. 88ff.).

Deutsche Natursteinarchiv (DNSA) mit etwa 6000 Musterplatten aus mehr als 100 Ländern, ergänzt um eine umfassende Datenbank zu Eigenschaften und Bezugsquellen der Gesteine. Eher wissenschaftlich angelegt ist die Bau- und Dekorgesteinssammlung des Naturhistorischen Museums in Wien. Ausgestellt wird hier allerdings nur ein verschwindend geringer Teil der Sammlung, das Archiv kann aber nach Voranmeldung besucht werden (Abb. B 1.17). Weitere Einrichtungen und Informationszentren zu regionalen Gesteinen wie z. B. das Baumberger Sandsteinmuseum in Havixbeck oder das ­Granitzentrum in Hauzenberg (siehe Projektbeispiel S. 146ff.) ergänzen das Angebot an speziellen Informationsquellen. Informationen zu Nachhaltigkeitsaspekten erhält man bei entsprechenden unabhängigen Organisationen wie z. B. Ethical Trading Initiative, Fair Stone, TFT Responsable Stone Program oder XertifiX. Diese Initiativen prüfen die Einhaltung ökologischer und sozialer Standards und erteilen den Natursteinprodukten Labels oder Zertifikate (siehe »Zertifizierungen«, S. 97). Planungsmethodik

Informationsbeschaffung

Informationen über das Bauen mit Naturstein bieten Normen, Regelwerke und Fachliteratur. Einige Verbände und Institutionen stellen Planungshilfen zur Verfügung und unterstützen bei speziellen Fragen. Die deutsche Steinindustrie, Lieferanten und Hersteller, sind im Deutschen Naturwerkstein-Verband (DNV) organisiert. Der DNV gibt unter anderem die »Bautechnischen Informationen Naturwerkstein« heraus, die als anerkanntes Regelwerk gelten (Abb. B 1.18) [7]. Der Naturstein-Verband Schweiz (NVS) ist mit seiner Sammelmappe »Bauen mit Naturstein – Technische Informationen« das entsprechende Pendant im Nachbarland [8]. In Österreich hat sich die Steinindustrie in der Vereinigung Österreichischer Natursteinwerke (VÖN) zusammengeschlossen [9]. Naturwerksteinsammlungen verfügen über Muster vieler verschiedener Natursteine und bieten damit einen guten einführenden Überblick über typisches als Baumaterial verwen­ detes Gestein. In Wunsiedel befindet sich das 36

Naturwerksteinkonstruktionen sind nicht im selben Maße geläufig wie Bauteile aus Stahl­beton oder Mauerwerk und Bauelemente wie Fenster oder Türen. Die Planung von Bauwerksteilen aus Naturstein gehört daher nicht zur Routine des Architektenalltags. Erschwerend kommt hinzu, dass die Vielfalt an Gesteinsarten und Verarbeitungsformen für eine Planungs­sicherheit hinsichtlich Qualität, Kosten und Terminen bereits frühe Entscheidungen und damit eine entsprechende methodische Vorgehensweise verlangt. Zudem übernimmt beim Einbau von Naturstein in vielen Fällen auch der ausführende Fachbetrieb einen Planungsanteil. Für einen effizienten Vorbereitungsprozess der Bauausführung ist daher frühzeitig zu klären, wer was zu welchem Zeitpunkt ausarbeitet und wie die Schnittstellen zwischen den Beteiligten definiert sind. Regelwerke

Normen und Regelwerke stellen die Primärquellen der Baukonstruktionsliteratur dar. Das

gilt auch für das Bauen mit Naturstein. Daher ist vor Beginn der Planung eine umfassende Recherche zu den geltenden Normen und Regelwerken ratsam, bevor Produktinformationen angefordert und Fachberater konsultiert werden. Die Auswahl an Normen und Regelwerken ist im Vergleich zu anderen Baustoffen übersichtlich. In der »DIN-Normensammlung Naturwerkstein«, einem Sonderdruck für den Deutschen Naturwerkstein-Verband (DNV) und den Bundesverband Deutscher Steinmetze (BIV) [10], finden sich nahezu alle für das Bauen mit Naturstein in Deutschland relevanten Normen. Leider nicht enthalten ist DIN EN 12 440 [11], die Regelungen zur zweifelsfreien Bezeichnung von Naturstein und eine Liste fast aller in Europa gehandelten Sorten beinhaltet (siehe »Gesteinsaus­ wahl«, S. 33). Teil der Sammlung sind allerdings DIN EN 12 670 [12], eine Art Vokabelliste zum Baumaterial Naturstein, sowie DIN 18 202 [13]. Letztere regelt den Umgang mit Bautoleranzen und zählt zu den in der Baukonstruktion am meisten vernachlässigten Normen, sodass ihre Aufnahme in diese Sammlung sehr zu begrüßen ist. Normgerechtes Konstruieren erfolgt idealerweise entlang der Verknüpfungskette der ­Normen. Als Ausgangspunkt gelten die für Naturwerkstein zutreffenden Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen für Bau­ leistungen, VOB – Teil C [14]. Dort findet man Querverweise auf alle weiteren Produkt- und Ausführungsnormen für das betreffende Kon­­ struktionselement. Diese Systematik gewährleistet, alle wichtigen normativen Vorgaben und Hinweise hinsichtlich Material und Aus­ führung erfasst zu haben. Entwurfs- und Ausführungsplanung

Die Entscheidung für Naturstein als Konstruk­ tionsmaterial bedarf bei komplexen Elementen wie z. B. Fassaden bereits frühzeitig detaillierter Überlegungen. Die Sicherheit, das gewünschte technische, architektonische, wirtschaftliche und nachhaltige Ergebnis auch wirklich zu erzielen, erlangt man angesichts der Fülle an Gesteinsarten und deren Verarbeitungsvarianten nur mit großer Planungstiefe. Das bedeutet, dass der Architekt in der Entwurfsphase Teile

Konstruktion

der Ausführungsplanung vorwegnehmen muss. So kann beispielsweise die Entscheidung, ob ein Stein an der Fassade vermauert oder aufgehängt wird, nicht erst nach der Entwurfspla11 werden. nung und Kostenberechnung getroffen Was diese unterschiedliche Art der Konstruk59 59 tion kostenseitig auslöst, lässt sich oft nicht ohne Klärung vieler Details ermitteln. Zwischen 57 57 der Entwurfs- und der Ausführungsplanung besteht also beim Bauen mit Naturstein ein fließender Übergang. 4 43 Architekten­ Das methodische Vorgehen der planung ist in Deutschland für alle nichttragenden Konstruktionselemente aus Naturwerkstein 50 [15].82 Abschnitt 0 der in DIN 18 332 abgebildet Norm, »Hinweise für das Aufstellen der Leistungsbeschreibung«, dient als Checkliste, was 6 4 43 alles für das Naturwerkstein-Konstruktionselement zu definieren ist. Abschnitt 1 stellt abgrenzend klar, was nicht von dieser Norm erfasst 78 wird, wie z. B. tragendes47Natursteinmauerwerk. Abschnitt 2 beschreibt alle Anforderungen an die Stoffe und Bauteile, aus denen sich Konstruktionen zusammensetzen, während Abschnitt 3 regelt, auf welche Art und Weise sie gefügt sind. Viele Fragen, die im Planungsprozess sukzessive auftreten, beantworten die Ausführungsanweisungen in den Abschnitten 2 und 3 (Abb. B 1.21). Wenn alle in Abschnitt 0 aufgeführten Punkte geklärt sind, ist die Planung des Architekten abgeschlossen.

3.8

31

B 1.17 Dekorgesteinssammlung des Naturhistorischen Museums Wien (AT) B 1.18 Sammelordner »Bautechnische Informationen ­Naturwerkstein«. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV) B 1.19 Verlegeplan (Maßstab 1:50) für den TravertinFußboden im ­Sakralraum, Propsteikirche St. Trinitatis Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz B 1.20 Werk- und Montageplanung (Maßstab 1:50) des Ausführungs­betriebs für die Sandsteinfassade, Staatsanwaltschaft Ulm (DE) 2017, Schulz und Schulz B 1.21 Gliederung DIN 18 332 (VOB – Teil C: ATV) 2.764

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6

6

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B 1.20 Punkte

Abschnit

Inhalte

Bedeutung für die Planungsmethodik

0

Hinweise für das Aufstellen der Leistungsbeschreibung

Mit der Leistungsbeschreibung zu liefernde Angaben zu • Baustelle • Ausführung • Abweichungen von den ATV • Neben- und besondere ­Leistungen • Abrechnungseinheiten

Checkliste für die vollständige Planung als Grundlage der Angebotseinholung

1

Geltungsbereich

Definition der zum Geltungs­bereich der Norm zählenden Bauarbeiten sowie Abgrenzung anderer Arbeiten

korrekte Zuordnung der zu planenden Konstruktion zur geltenden ATV

2

Stoffe, Bauteile

Festlegung der Normen und ­ nforderungen für die A Bauprodukte

Primärquelle für Produktnormen und ­weitere technische Anforderungen an die Konstruktionselemente

3

Ausführung

Vorgaben für die Fügung der Stoffe und Bauteile zur Konstruk­tion

Primärquelle für die handwerklich ­korrekte Ausführung der Arbeiten

4

Nebenleistungen, besondere Leistungen

Abgrenzung von Neben- und ­besonderen Leistungen (Leistungen ohne oder mit ­gesonderter Vergütung)

ohne Relevanz für die Planung, aber wichtig für die LV-Erstellung

5

Abrechnung

Regelungen zur massen-/­ mengenbezogenen Abrechnung ausgeführter ­Leistungen

ohne Relevanz für die Planung, aber wichtig für die LV-Erstellung

Werk- und Montageplanung

Je komplexer die Naturwerksteinkonstruktionen sind, umso größer ist der Planungsanteil des ausführenden Fachbetriebs. Für einfache Bauteile wie z. B. Bodenplatten muss der Handwerker in der Regel keine eigene Planung erstellen, sondern im Rahmen seiner Arbeitsvorbereitung lediglich prozess- und kostenorientierte Entscheidungen treffen wie beispielsweise die Kalkulation eines Verschnitts oder die Auswahl eines bestimmten Mörtels. Die Schnittstellen zwischen Planung und Ausführung sind gering, es wird gebaut, was geplant und ausgeschrieben ist (Abb. B 1.19). Bei einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade hingegen nimmt der Planungsanteil für den Ausführungsbetrieb erheblich zu. Die Planung der Befestigung und damit die Fassadenstatik

11

B 1.21

37

B 1.22

B 1.23

B 1.24

sind separat zu vergütende Leistungen des Betriebs. Fast immer fällt dies mit der Erstellung von Verlegeplänen zusammen, weil sich viele Fragen wie etwa die Reihenfolge der Plattenmontage oder die Ausbildung von Außenecken nur mit dem Fachwissen des Ausführungsbetriebs beantworten lassen (Abb. B 1.20). Was der Architekt plant und welche Leistungen wiederum die Werk- und Montageplanung des Fachbetriebs umfasst, ist individuell festzulegen und von der Konstruktion, der Art der Auftragsvergabe und dem Grad an planerischer Determinierung der Konstruktion durch den Architekten abhängig. Diese Schnittstelle muss frühzeitig zwischen den Beteiligten geklärt werden, um den Arbeitsaufwand auf Architektenseite sinnvoll zu begrenzen, aber auch um bei komplexen Bauteilen das Fachwissen der Firmen für Kostenvorteile zu nutzen, die erst durch konkurrierende Ausschreibungsverfahren zutage treten. Es gilt, das richtige Maß zu finden zwischen der Beratung durch Verar­ beiter und Ausführungsbetriebe während der frühen Planung und dem ausreichenden Spielraum für kostenoptimierte Vorschläge durch die Bieter im Ausschreibungsverfahren. Unverzichtbarer Teil der Arbeit des Architekten ist die Prüfung der Werk- und Montageplanung des Ausführungsbetriebs auf Übereinstimmung mit den Zielen der eigenen Planung. Tragende Bauteile

B 1.25

38

Heutzutage stellt eine tragende Konstruktion aus Naturstein den Ausnahmefall dar. Im industriellen Bauen scheint der individuelle Charakter von Natursteinkonstruktionen dem Bestreben nach Vereinheitlichung, Normierung und Wiederholung von Bauweisen eher entgegenzulaufen. Die Gefahr erhöhter Kosten dürfte ein weiterer Grund dafür sein, dass dem Material Naturstein eher die Rolle des Bekleidens der Tragkonstruktion zufällt, auch wenn es aufgrund seiner Beschaffenheit in der Lage wäre, selbst Tragstrukturen zu bilden. Dennoch zeigen einige wenige Beispiele der letzten Jahre das Potenzial von Naturstein für tragende Bauteile. Die ersten Tragkonstruktionen aus Naturstein entstanden durch Aushöhlen von Raum aus

Konstruktion

B 1.22 Felsenkirche Beta Giyorgis, Lalibela /Äthiopien, um 1250 B 1.23 Aufzug zur Burg Castelgrande, Bellizona (IT) 1989, ­Aurelio Galfetti B 1.24 Mausoleum des Theoderich mit Kuppel aus einem Natursteinblock, Ravenna (IT), 6. Jh. B 1.25 Kapelle auf der 16. Architekturbiennale, Venedig (IT) 2018, Eduardo Souto de Moura B 1.26 verschiedene Mauerwerksarten aus unregel­ mäßig geformten Steinen a Findlingsmauerwerk b Bruchstein-Zyklopenmauerwerk c Zyklopenmauerwerk d Bruchstein-Schichtenmauerwerk e  Schichtenmauerwerk

dem Gesteinsgefüge (Abb. B 1.22). Dieses Prinzip findet heute noch Anwendung, um z. B. Räume in einem Berg zu schaffen (Abb. B 1.23). Andere frühe Steinkonstruktionen bestehen aus aufeinandergestellten großen monolithischen Blöcken (Abb. B 1.24). Werden heute tragende monolithische Werkstücke eingebaut, handelt es sich um Wandelemente, Stützen, Träger und Treppenstufen. Weil monolithische Bauteile aus Stein in den meisten Fällen zu schwer sind, um sie praktikabel transportieren und versetzen zu können, werden tragende Konstruktionen üblicherweise aus einzelnen Steinen zusammengesetzt. So bestehen Wände, Stützen und Bögen aus hand­lichen Werkstücken, in der Regel aus kraftschlüssig miteinander verbundenen Mauersteinen. Wand

Tragende Wände aus Naturstein sind als einschalige Konstruktionen sinnvoll in Innenräumen oder bei geringen Wärmeschutzanforderungen an Außenwänden. In Regionen mit ausgedehnter Heizperiode, in denen die Gebäudehülle wärmedämmende Eigenschaften übernehmen muss, ist tragender Naturstein nur als Teil eines mehrschaligen Wandaufbaus denkbar, also entweder als innere Tragschale einer außen wärmegedämmten Konstruktion oder als bewitterte Außenwand mit Wärmedämmung auf der Innenseite (siehe Projektbeispiel S. 134ff.). Die Natursteinwände können aus monolithischen Werkstücken oder Mauerwerk gefügt werden. Monolithische Wandelemente weisen je nach Gesteinsart ein maximales Hochkantformat auf und werden wie bei einer Tafelbauweise entlang vertikaler Stöße zusammen­ gesetzt (Abb. B 1.25). Die Steifigkeit der Kon­ struktion entsteht durch die Verbindung der Elemente untereinander (z. B. mittels Ankerdornen), durch quer aussteifende Wände und die Befestigung an der Deckenkonstruktion. Eine derartige monolithische Bauweise ist ein eher seltener Sonderfall, da das Gestein in entsprechender Größe gewonnen und verarbeitet werden muss, besondere Hebe- und Transportwerkzeuge erforderlich sind und die Konstruktion kostengünstiger Ausgangsbedingungen bedarf – wie z. B. beim Granitzentrum Hauzen-

berg, bei dem beteiligte Fachfirmen in Eigenleistung die Elemente gefertigt haben (siehe Projektbeispiel S. 146ff.). In Deutschland kommt seit einiger Zeit er­­ schwerend hinzu, dass Genehmigungsbehörden statische Einzelnachweise monolithischer biege- und knickbeanspruchter Bauteile ver­ langen. Da Zug- und Biegezugfestigkeit von Naturstein nicht als gleichbleibend garantiert werden können und dieser bei Gefügestörungen schlagartig ohne Vorankündigung brechen kann, ist ein Nachweis der Resttragsicherheit nur mit Hilfskonstruktionen wie z. B. Bewehrung, Vorspannung oder laminierte Querschnitte möglich. In der Konsequenz sind »monolithische« Natursteinbauteile in Deutschland hybride Konstruktionen, was ihre Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt. Für die Herstellung von Mauerwerk aus Naturstein gelten europäische Normen. DIN EN 771-6 definiert die Beschaffenheit von Mauersteinen aus Naturstein [16]. DIN EN 1996-1-1 enthält auch die Vorgaben für Mauerwerk aus Naturstein [17]. In Deutschland ist zudem der entsprechende Nationale Anhang (NA) zu beachten [18]. Die daraus resultierenden wesentlichen Regeln für tragendes Natursteinmauerwerk sind auch in der Bautechnischen Information (BTI) 1.1 zusammengefasst [19]. Tragendes Mauerwerk aus Naturstein lässt sich normgerecht nur aus sogenannten maßhaltigen Steinen mit einer Mindestbreite von 8 cm herstellen. Dabei handelt es sich um allseits gesägte quaderförmige Steine, sodass alle Mauerwerksverbände aus Steinen unregelmäßiger Form wie Findlings-, Bruchstein- und Zy­klopenmauerwerk sowie Schichtenmauerwerk der Güteklassen N 2 und N 3 ausgeschlossen sind (Abb. B 1.26). Irreführend ist in diesem Zusammenhang, dass die Unterscheidung von Schichten- und Quadermauerwerk sich einerseits auf die Form der Mauersteine bezieht und andererseits auf den Verband, in dem sie versetzt sind. Von Schichtenmauerwerk bezogen auf die Steinform spricht man, wenn deren Stoßund Lagerflächen mindestens bis zu einer Einbindetiefe von 12 cm (Güteklasse N 2) bzw. 15 cm (Güteklasse N 3) bearbeitet sind. Bezogen auf den Verband beschreibt der Begriff

a

b

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B

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b

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c

An der Vorder- und Rückfläche dürfen nicht mehr als drei Schichten zusammenstoßen.

1 3

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B 1.30

T

T

1 2

1 2

1 2

1 2

Stoßfugen dürfen durch nicht mehr als zwei Schichten gehen.

H

B 1.32 L min = H

H

Die Überbindung der Stoßfugen bei orthogonalen Mauerwerksverbänden muss mind. das 0,4-fache der Steinhöhe, bei Quadermauerwerk mind. 150 mm betragen.

H

L max = 5 H

40

T

T

L min = H B 1.31

≥ 15

≥15

B 1.33

Schichten­mauerwerk bestimmte Anordnungen von Lagerfugen und Schichthöhen. Bei tragendem Mauerwerk sind die Mauersteine stets mit Ausnahme der Sichtfläche allseitig bear­ beitet (Quader­mauer­werk der Güteklasse 4), Fugenverlauf, Stein- und Schichthöhen entsprechen dabei einem Schichtenmauerwerksverband. Mauerwerksverbände bei tragendem Mauerwerk Mauerwerksverbände von tragendem Mauerwerk können in drei unterschiedlichen Arten ausgeführt werden: • unregelmäßiges Schichtenmauerwerk mit B versetzten Lagerfugen und wechselnden Stein- und Schichthöhen (Abb. B 1.28 a) • regelmäßiges Schichtenmauerwerk mit durchgehenden Lagerfugen und wechselnden Schichthöhen (Abb. B 1.28 b) • regelmäßiges Schichtenmauerwerk mit durchgehenden Lagerfugen und konstanten B Schichthöhen (Abb. B 1.28 c) Die Beschaffenheit von tragendem Mauerwerk regelt durch weitere Vorgaben DIN EN 1996-1-1 [20]: •  Wandstärke mindestens 24 cm • Längen-Höhen-Verhältnis der Läuferansichtsfläche eines Steins nicht größer als 5:1 (Abb. B 1.31) • Längen-Höhen-Verhältnis der Binderansichts­ fläche nicht kleiner als 1:1 (Abb. B 1.31) • abwechselnde Läufer-Binder-Schichten, alternativ in jeder Schicht nach mindestens zwei Läufern ein Binder (Abb. B 1.29) •  keine Kreuzfugen (Abb. B 1.30) • keine durch mehr als zwei Schichten laufende Stoßfugen (Abb. B 1.32) • Stoßfugenüberbindung 0,4-fache Steinhöhe, mindestens 15 cm (Abb. B 1.33) • Fugengröße maximal 2 cm, üblicherweise bei maßhaltigen Steinen 1 cm • Einbau von Ablagerungs- und Umwandlungs­ gesteinen mit liegendem Lager Die Bemessung des Mauerwerks mit der Be­­ stimmung von Steinfestigkeit und Mörtelgruppe ist durch den Tragwerksplaner vorzunehmen. Die Normenlage lässt Abweichungen zu, sofern Einzelnachweise erbracht werden. Die Anfor-

Konstruktion

derungen an tragendes Mauerwerk gelten auch für sogenanntes mittragendes Verblendmauerwerk, dessen Tragleistung sich zur Tragwirkung der Gesamtwand addieren lässt, wenn es zeitgleich mit dem anderen Teil der Tragschale errichtet und eine entsprechende Einbindung in diese vorgesehen ist. Tragendes Natursteinmauerwerk wird im Regelfall als Sichtmauerwerk ausgeführt und dient damit als ein wesentliches Gestaltungselement. Die bestimmenden Faktoren sind Gesteinsart, Oberflächenbearbeitung (siehe »Steinober­ fläche», S. 20ff.), Steinformate und Mauerwerksverband. Formate und Verband erzeugen unterschiedliche strukturelle Erscheinungsbilder des Mauerwerks, z. B. große Steine mit geringem Fugenanteil, horizontale Bänder regelmäßigen Schichtenmauerwerks mit hohem Läuferanteil oder kleinformatiger Steine gleicher Größe im Block- oder Kreuzverband mit homogenem Fugenbild (Abb. B 1.34 – 36). Die Konsequenzen für die Ausbildung von Gebäudeecken sind frühzeitig zu beachten, ebenso auch die Detailausbildung an Übergängen wie beispielsweise Sockel, Attika, Traufe, Deckeneinbindung oder Tür- und Fensterumrahmung (siehe Leitdetails S. 100ff.). Bei der Wahl von Format und Verband sollte der Architekt auch auf eine verschnittarme Fertigung und effiziente Vermauerung der Steine achten. Handwerksgerechtes Mauerwerk verlangt die Anordnung der größten Steine im Sockelbereich, um Solidität am Übergang vom Gelände zur Wand auszu-

strahlen. Beim Aufmauern werden zuerst die ebenfalls großen Ecksteine gesetzt, um von dort ausgehend die Steine in der Länge einzupassen (Abb. 9, S. 9). Stark hervortretende Oberflächenprofilierungen bis hin zu ornamental gestalteten Sichtflächen sind bei tragenden Wänden möglich, da sich die normativen Vorgaben, Quadersteine in orthogonalen Verbänden zu fügen, nur auf die Seitenflächen der Lager- und Stoßfugen beziehen. Berühmte Beispiele aus der Vergangenheit entsprechen demnach auch den heutigen Normen (Abb. B 1.27). Naturwerkstein kann auch Teil eines einschaligen tragenden Mischmauerwerks sein, z. B. in Form von Sockelverblendern, Gesimsen, Fensterbänken, -laibungen oder -stürzen. Für diese mittlerweile seltenen Einsatzfälle finden sich weitergehende Informationen in der Publikation »Naturwerkstein« [21] und in der Bautechnischen Information (BTI) 1.2 des Deutschen Naturwerkstein-Verbands (DNV) [22].

B 1.27 Fassade der Wallfahrtskirche Aránzazu, bei Oñati (ES) 1955, Francisco Javier Sáenz de Oiza und Luis Laorga B 1.28 Schichtenmauerwerk a unregelmäßiges Schichtenmauerwerk mit ­versetzten Lagerfugen und wechselnden Stein- und Schichthöhen b regelmäßiges Schichtenmauerwerk mit durch­ gehenden Lagerfugen und wechselnden Schichthöhen c regelmäßiges Schichtenmauerwerk mit durch­ gehenden Lagerfugen und konstanten Schichthöhen B 1.29 Verhältnis von Läufern zu Bindern bei tragendem Mauerwerk B 1.30 Kreuzfugen sind bei tragendem Mauerwerk ­nicht erlaubt.

B 1.31 einzuhaltende Steinabmessungen bei tragendem Mauerwerk B 1.32 Bei tragendem Mauerwerk dürfen Stoßfugen durch nicht mehr als zwei Schichten gehen. B 1.33 Überbindung von Stoßfugen bei tragendem Mauerwerk B 1.34 Mauerwerk aus horizontalen Bändern regel­­­ mäßigen Schichtenmauerwerks mit hohem Läuferanteil, Therme Vals (CH) 1996, Peter Zumthor B 1.35 Mauerwerk aus großen Steinen mit geringem ­Fugenanteil, Schulkomplex, Marguerittes (FR) 1998, Gilles Perraudin B 1.36 Mauerwerk im Verband mit homogenem Fugenbild und kleinformatigen Steinen gleicher Größe, Wohnhaus, Provinz Viterbo (IT) 1997, Döring Dahmen ­Joeressen

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Stütze

Bei einer Stütze handelt es sich um ein vertikal angeordnetes stabförmiges Element, das in der Regel eine Decke oder ein Dach trägt und in Längsrichtung druck- und gegebenenfalls auch zugbelastet wird. Wesentlicher Teil der Bemessung von Stützen ist der Nachweis, dass diese unter Druckbelastung nicht ausknicken. Stütze ist ein Sammelbegriff. Je nach konstruktiver, geometrischer und architektonischer Aus-

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formulierung spricht man auch von Pfeiler, Säule, Pfosten, Ständer oder Stiel. Der Querschnitt kann rechteckig, polygonal oder rund sein und sich über die Höhe der Stütze verändern. Eine Stütze steht frei oder ist in eine Wand eingebunden, z. B. als Halbsäule oder Pilaster. Tragende Stützen aus Naturstein lassen sich einteilig, mehrteilig und gemauert herstellen. Einteilige Stützen sind selten, weil sie aus großem Rohmaterialblöcken gefertigt werden müssen. In Deutschland kommt der erforderliche statische Einzelnachweis hinzu, der aufgrund des Knickproblems eine integrierte Stahlstütze oder sonstige Bewehrung notwendig macht, was technisch und wirtschaftlich sehr aufwendig ist (Abb. B 1.39). Mehrteilige Stützen haben die griechischen Baumeister der Antike zu höchster Perfektion geführt, indem sie den Säulenschaft aus übereinandergestapelten Trommeln zusammensetzten. Bei mehrteiligen Säulen ist es eher vorstellbar, die in Deutschland statisch erforderliche Unterstützung des Natursteins zu integrieren. Der aus Naturstein gemauerte Pfeiler, in Ana­ logie zur Mauerwerkswand die einfachste Form einer tragenden Stütze, unterliegt den normati­ven Vorgaben an tragende Wände. Den Mindestquerschnitt von 0,1 m2 gibt DIN EN 1996-1-1 vor. Bei der in der Norm gefor­ derten Mindestwandstärke von 24 cm wäre der Pfeiler damit mindestens 42 cm lang, ein ­quadratischer Querschnitt müsste mindestens 32 ≈ 32 cm betragen. Träger

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Ein Träger, Balken, Architrav, Riegel oder Sturz ist ein stabförmiges Tragelement, das im Regelfall als Teil von Decken- oder Dachkon­struk­ tionen oder als Überdeckung von Öffnungen quer zur Längsrichtung beansprucht wird. Daraus resultieren innere Querkräfte sowie Druck und Zug aus Biegebeanspruchung. Naturstein weist keine gute Zugfestigkeit auf, weshalb sich das Material nicht für große Spannweiten eignet. Dennoch gibt es zahlreiche Beispiele aus der Baugeschichte für monolithische Träger aus Naturstein mit meist rechteckigem Querschnitt – so z. B. der Architrav des griechischen Tempels, der typische Natur-

stein-Fenstersturz oder als zeitgenössisches Beispiel das Weinlager in Vauvert von Gilles Perraudin (Abb. B 1.40). Während tragende Balken in anderen Ländern auch heute noch üblich sind, steht deren Einsatz in Deutschland die Forderung nach einem statischen Einzelnachweis im Weg. Biegebeanspruchte Natursteinträger müssen demnach im Regelfall durch Bewehrung oder Vorspannung in der zugbeanspruchten Zone ertüchtigt werden (Abb. B 1.38). Bei der Überdeckung von Öffnungen im Mauerwerk lässt sich die Biegebeanspruchung eines Sturzes durch einen darüber angeordneten Entlastungsbogen oder -sturz erheblich reduzieren. Dabei werden die in der Wand wirkenden Vertikalkräfte an der Öffnung vorbeigeleitet, sodass der Sturz nur sich selbst tragen muss und die Standsicherheit der Wand im Fall eines Versagens des Sturzes nicht gefährdet ist (Abb. B 1.41). Bogen

Ein Bogen überspannt eine Öffnung und gibt in der Regel ausschließlich Druck- und gegebenenfalls Schubkräfte an seine Auflager weiter. Naturstein ist aufgrund seiner hohen Druck­ festigkeit ein attraktives Material für Bögen. ­Einteilige Bögen verursachen einen hohen Materialverbrauch, sind in ihrer Größe begrenzt und damit auf die Überdeckung von Tür- und Fen­steröffnungen im Mauerwerk beschränkt. Größere Verbreitung finden mehrteilige und gemauerte Bögen, bei denen die Bogensteine mit Dübeln und Klammern gefügt oder Keilsteine vermauert werden. Es gibt unterschiedliche Geometrien von Bögen, am häufigsten sind Rundbogen, Segmentbogen und scheitrechter Bogen (Abb. B 1.42). Je flacher ein Bogen ausgebildet wird, umso größer sind die Schubkräfte am Wider­lager, die durch entsprechende Kämpfersteine, Verbindung mit den Laibungssteinen, seitliche Mörtelpolster und obere Auflagerauflast in das Mauerwerk eingeleitet werden. Ein Bogen ist erst nach Einfügen des Schlusssteins tragfähig und muss deshalb im Bauzustand abgestützt werden. Eine gestalterische Herausforderung bei ge­­ mauerten Bögen besteht im Zusammenspiel-

Konstruktion

des Fugenbilds von regulärem Mauerwerk und Bogen. Entweder wird der Bogen betont, indem die Keilsteine als Bogensegmente zugeschnitten sind, oder der Mauerwerksverband dominiert und die Keilsteine binden in dessen orthogonales Fugenbild ein (Abb. B 1.43). Natursteinbögen können bei schlanker Aus­ führung große Spannweiten überbrücken wie etwa bei der Brücke Ponte del Diavolo bei Borgo a Mezzano (Abb. B 1.44). Die Kirche San Pio da Pietrelcina in San Giovanni Rotondo zeigt mit spektakulär weitspannenden Natursteinbögen die Grenzbereiche des Materials auf, auch wenn es sich in diesem Fall um eine hybride Konstruktion mit Stahlkabeln handelt (Abb. B 1.37).

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Decke und Dach

Decken und Dächer sind massive oder auf­ gelöste Konstruktionen, die aufgrund der im Wesentlichen quer zum Bauteil aufzunehmenden Lasten biegebeansprucht werden. Naturstein ist daher nicht das typische Material für dementsprechend weitspannende horizontale Scheiben. Dennoch gibt es Beispiele aus der Baugeschichte für tragende horizontale Natursteinplatten, etwa in der indischen Mogularchitektur. Und auch in den südlichen Ländern Europas sind beispielsweise auf Kragträgern

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B 1.37 Natursteinbögen mit Stahlkabelbewehrung, Wallfahrtskirche San Pio da Pietrelcina, San Giovanni Rotondo (IT) 2004, Renzo Piano B 1.38 Zug- und Druckbeanspruchung von Biegeträgern B 1.39 einteilige Fassaden- und Pergolastützen, ­Bischöfliches Ordinariat, Regensburg (DE) 2015, Brückner und Brückner B 1.40 Träger aus Muschelkalkblöcken, Weinlager, Vauvert (FR) 1999, ­Gilles Perraudin B 1.41 Entlastungsbogen über einer Tür in Apulien (IT) B 1.42 Bogenkonstruktionen a  Prinzip Rundbogen b  Prinzip Segmentbogen c  Prinzip scheitrechter Bogen B 1.43 Bogenkonstruktion a mit betontem Bogen durch Zuschnitt der Keilsteine als Bogensegmente b Bogenkonstruktion mit betontem Mauerwerks­ verband durch Einbindung der Keilsteine in das orthogonale Fugenbild B 1.44 Bogenkonstruktion der Ponte del Diavolo, bei Borgo a Mezzano (IT) 14. Jh. B 1.44

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verlegte Balkonplatten aus Naturstein keine Seltenheit. In Deutschland ist eine Umsetzung derartiger Bauteile ohne eine Hilfskonstruktion zur Bewältigung des auftretenden Biegezugs wie z. B. unterseitige Stahlbänder nicht zulässig. Obere Raumabschlüsse aus Naturstein lassen sich nur als druckbeanspruchte Gewölbe- und Kuppelkonstruktionen realisieren. Kraftfluss und Konstruktionsprinzipien von Bögen weiten sich dabei zu räumlichen Gefügen aus. Der­ artige Natursteinkonstruktionen sind im heutigen Baugeschehen nur noch eine Rarität. Ein Beispiel stellt der Wiederaufbau der Dresdner Frauenkirche dar (Abb. B 1.45). Zu den interessanten oberen Raumabschlüssen aus der Baugeschichte zählen sogenannte Kraggewölbe und -kuppeln aus Naturstein wie z. B. bei den Trulli genannten Rundhäusern in Apulien, bei denen die Steine schuppenartig derart über­ einandergelegt werden, dass sich die zu überdeckende Öffnung nach oben zunehmend verjüngt (Abb. B 1.46). Treppe

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B 1.45 Kuppelkonstruktion aus Sandstein, Wiederaufbau der Frauenkirche, Dresden (DE) 2015 B 1.46 Trulli in Apulien mit Kraggewölbe und -kuppel aus Naturstein B 1.47 verschiedene Treppen mit Stufen aus Naturstein a Wangentreppe b Bolzentreppe c Balkentreppen d Spindeltreppe e Kragtreppe B 1.48 Treppenstufe aus Naturstein mit Vorspannung durch Gewindestangen und -hülsen B 1.49 Kragtreppe in Indien (IN)

Freitragende Treppenstufen eignen sich aufgrund ihrer kurzen Spannweite für den Einsatz horizontaler biegebeanspruchter Platten aus Naturstein. Die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen die intensive mechanische Beanspruchung beim Begehen der Treppe wird dabei sinnvoll kombiniert mit der Tragfähigkeit von Naturstein über kurze Spannweiten. Zudem lassen sich die Stufenplatten bei moderater Treppenbreite ohne großen Materialverlust aus dem Rohmaterial gewinnen. Es gibt zwei unterschiedliche Arten der Biegebeanspruchung von Treppenstufen: Bei zwei seitlichen Auflagern wird die Stufe als Einfeldträger mit den Zugkräften im unteren Rand des Bauteils belastet. Bei auskragenden Stufen hingegen wirken die Zugkräfte im oberen Rand. Das Einfeldträgersystem liegt dem ­Konstruktionsprinzip von Wangen- und Bolzentreppen aus Naturstein zugrunde. Bei Wangentreppen werden die Stufen zwischen Stahl­ trägerwangen eingeschoben oder auf diese aufgesattelt (Abb. B 1.47 a). Bei Bolzentreppen sind die einzelnen Stufen durch Stahl­ bolzen miteinander verbunden (Abb. B 1.47 b).

Konstruktion

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Balken-, Spindel- und Kragtreppen werden Betonwand min. 17,5 cm Betonwand min. 17,5 cm durch oberseitig zugbelastete Kragstufen sonst nach statischer Erfahrung sonst nach statischer Erfahrung charakte­risiert. Bei Balkentreppen liegen die 15 15 15 15 Stufen auf einem oder zwei mittig angeordneeinbetonierte Ankerplatte einbetonierte Ankerplatte Seiten ten ­Trägern auf und kragen zu beiden aus (Abb. B 1.47 c). Spindeltreppen weisen vom Spindelkern auskragende gewendelte Stufen auf (Abb. B 1.47 d). Kragtreppen bestehen aus einseitig auskragenden Stufen, z. B. wenn diese in der Wand eingespannt sind (Abb. B 1.47 e). Bewehrungsstahl Bewehrungsstahl Tragende Stufen benötigen in Deutschland einen statischen Nachweis, der aufgrund der unsicheren Biegezugfestigkeit von Naturstein eine entsprechende Ertüchtigung der Stufen zur Konsequenz hat. Diese erfolgt beispielsweise durch Bohrungen in Bauteillängsrichtung in der zugbelasteten Zone, in die man Gewindestangen bzw. -hülsen zur Bewehrung oder auch Vorspannung der Stufen einsetzt. Die Vorspannung erzeugt eine Druckbeanspruchung, die der Zugbeanspruchung aus der Durchbiegung beim Begehen der Stufe entgegenwirkt (Abb. B 1.48). In einer Wand eingespannte Kragstufen lassen sich im Zuge der Aufmauerung der Wand einbauen oder später durch Anker, Anschweißplatten oder Dübel befes­ tigen (Abb. B 1.49). Bei Spindeltreppen ist es möglich, die Stufen am Spindelkern anzuschweißen bzw. zu verschrauben, oder die Treppe besteht aus einteiligen Werkstücken für Stufe und Spindelkerntrommel, die durch Auf­einandersetzen der Spindelkerntrommeln errichtet werden. Treppen mit tragenden Stufen gelten nur dann im Sinne von DIN 18 040 als barrierefrei, wenn sie gerade Läufe aufweisen und nicht offen sind [23]. Damit muss die Höhe der tragenden Stufen entweder der Steigungshöhe entsprechen oder man führt die Setzstufen geschlossen aus. Letzteres widerspricht dem ansprechenden Erscheinungsbild freitragender Treppenstufen. Treppen nicht barrierefrei auszu­bilden, was nach DIN 18 040 nur bei nicht not­wendigen Treppen möglich ist, steht jedoch im Konflikt zum inklusiven Bauen, sodass sich die Ausführung offener Treppen mit tragenden Stufen in Zukunft wohl vermehrt auf private Wohnhäuser reduzieren könnte (siehe »Treppenbelag«, S. 64ff.).

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≥9 ≥nicht 24 Teil der TragWenn Natursteinmauerwerk konstruktion ist (siehe »Tragende Bauteile«, S. 38ff. und Leitdetails S. 101ff.), sondern mit Abstand vor einer tragenden Wand angeordnet wird, handelt es sich um nicht mittragendes Verblendmauerwerk oder um eine Vorsatzschale. Nicht mittragendes Verblendmauerwerk muss zwar mit der mittragenden Wand verzahnt werden, allerdings erhöht sich der gestalterische Spielraum hinsichtlich Steinformen und Mauerwerksverbänden erheblich, da sich aufgrund der wegfallenden Tragfunktion ≥ 9 4–6 ≥ 24 auch andere Steinformen als maßhaltige Quadersteine verwenden lassen. Da die Verzahnung aufwendig herzustellen ist (Abb. B 1.50) und keine Integration einer Wärmedämmschicht erlaubt, kann eine Außenwand aus nicht mittragendem Ver­blendmauerwerk in Regionen mit Heizperioden nur mit Innen­ dämmung hergestellt werden. Natursteinvorsatzschalen müssen vermörtelte Fugen aufweisen, sicher gelagert und an der Tragschale verankert sein. Der Schalenzwi9 2 ≥ 24und Tragschale schenraum≥zwischen Vorsatzkann unterschiedlich ausgebildet werden: mit Mörtelfüllung, mit Luftschicht, mit Wärmedämmung sowie mit Wärmedämmung und ­Luftschicht (Abb. B 1.51). Die Ausführung von Vorsatzschalen aus Naturstein unterliegt DIN18 332 [24], Bemessung und Kon­struktion sind in der Normenreihe DIN EN 1996 und den zugehörigen nationalen Anhängen geregelt [25]. Vorsatzschalen weisen mindestens eine Dicke von 9 cm auf. Ist die Schale aus Naturwerkstein schlanker, handelt es sich um ≥9 4 ≥ 24 eine Wandbekleidung nach DIN 18 515-2 (siehe »Wandbekleidung«, S. 50ff.).

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B 1.50 Verzahnung von Naturstein-Verblendmauerwerk mit der tragenden Wand B 1.51 zweischalige Wand a  mit Mörtelfüllung b  mit Luftschicht c  mit Wärmedämmung d  mit Wärmedämmung und Luftschicht B 1.52 typische Konsolenkonstruktionen und -befestigungen zur Abfangung der Vorsatzschale B 1.53 Konsolen zur Abfangung der Vorsatzschale B 1.54 Regeldetail zur Verbindung der Vorsatzschale mit der inneren Tragschicht aus nichtrostendem Stahl (Darstellung ohne Dämmung) B 1.55 Verbindung der Vorsatzschale mit der inneren Tragschicht durch die Dämmung mit Draht­ ankern aus nicht rostendem Stahl im Mauerwerk, Props­teikirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz

Schichtenaufbau

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B 1.51

Wenn die Anforderungen an eine Wand zu komplex werden und sich statische, bauphy­ sikalische, gestalterische, ökonomische sowie ökologische Aspekte nicht mehr von einem Baustoff allein erfüllen lassen, wird die Wand in verschiedene Schichten zerlegt, wobei dann jede Schicht schwerpunktmäßig eine Anfor­ derung erfüllt. Eine Vorsatzschale aus Naturstein bildet üblicherweise die äußere Schale

eines solchen mehrschichtigen Wandaufbaus Schichtenfolge und konstruktive Durchbildung sind vom Einsatzfall der Wand ab­­hängig, insbesondere von den Fragen, ob die Wand der Witterung ausgesetzt ist und sie wärmedämmende Eigenschaften aufweisen muss. Zweischalige Wand mit Mörtelfüllung Der zweischalige Wandaufbau kann aus der inneren Tragschale aus Mauerwerk oder auch Stahlbeton, der äußeren nichttragenden Vorsatzschale aus Naturstein und dem mit Mörtel gefüllten Schalenzwischenraum bestehen (Abb. B 1.51 a). Aufgrund geringer Wärmedämmeigenschaften eignet sich dieser Aufbau nicht als Teil der Gebäudehülle eines beheizten Hauses, ist jedoch im Ingenieurbau weitverbreitet, z. B. bei Brückenwiderlagern und Stützmauern. Zweischalige Wand mit Luftschicht Bei einem zweischaligen Wandaufbau mit Luftschicht zwischen innerer Tragschale und äußerer Vorsatzschale muss die Luftschicht normgerecht mindestens ein Planungsmaß von 6 cm aufweisen, das sich auf 4 cm reduzieren lässt, wenn der Mauermörtel auf einer der beiden Schalenzwischenraumseiten abgestrichen wird (Abb. B 1.51 b). Diese Konstruktion wurde entwickelt, um den Feuchteübergang von der äußeren zur inneren Schale zu verhindern, zudem erhoffte man sich eine wärmedämmende Wirkung der Luftschicht. Heute kommt dieser Aufbau im Außenbereich kaum noch zum Einsatz, da die Dämmwirkung nicht ausreichend ist und bei ungedämmten Wänden die Füllung des Schalenzwischenraums mit Mörtel bevorzugt wird. Zweischalige Wand mit Wärmedämmung Ist die mehrschichtige Wand Teil der wärmeübertragenden Gebäudehülle, wird zwischen Trag- und Vorsatzschale eine Wärmedämmung angeordnet (Abb. B 1.51 c). DIN 4108-10 verlangt dafür einen Dämmstoff des Anwendungs­ typs WZ, besser bekannt unter der Bezeichnung Kerndämmung [26]. Die Bautechnische Information (BTI) 1.1 des DNV empfiehlt hierbei einen konstruktiven Mindestabstand von 2 cm zwischen Wärmedämmung und Naturstein-Vor-

Konstruktion

B 1.52

satzschale, um Feuchteflecken bei verfärbungs­ empfindlichen Natursteinen auszuschließen, die durch den direkten Kontakt beider Schichten und unterschiedlicher Austrocknung entstehen können [27]. Die platten- und mattenförmigen Dämmstoffe müssen so an der Tragschale befestigt werden, dass eine gleichmäßige Schichtdicke gewährleistet ist. Zweischalige Wand mit Wärmedämmung und Luftschicht Wird bei einem zweischaligen Wandaufbau vor der Wärmedämmung eine Luftschicht ange­ordnet, muss diese analog zur zweischa­ ligen Wand mit Luftschicht eine Mindestbreite von 4 cm aufweisen (Abb. B 1.51 d). Der Abstand darf nicht durch uneben verlegte Dämmstoffplatten oder aus der Vorsatzschale austretenden Mörtel eingeengt werden. Wesentliches bauphysikalisches Ziel der Luftschicht ist es, den Feuchteeintrag in die Dämmung auszuschließen. Dieser Konstruktionsaufbau wird immer seltener realisiert, weil es mittlerweile eine große Auswahl wasserabweisender Kerndämmstoffe gibt, oft schlankere Wandaufbauten zugunsten größerer Raumflächen zum Einsatz kommen, längere Verbindungsanker zwischen beiden Schalen kostenintensiver sind und eine potenzielle Brandausbreitung in der Luftschicht konstruktiv verhindert werden muss. Lastabtragung

Da die Vorsatzschale nichttragend ist, wird nur die innere Schale für den Tragfähigkeitsnachweis des Wandaufbaus herangezogen. Besteht diese aus Mauerwerk, sollte sie eine Dicke von wenigstens 24 cm aufweisen. Während die Mindestdicke der Vorsatzschale 9 cm betragen muss, ist ihrer maximalen Stärke theoretisch keine Grenze gesetzt. Pfeiler in der Außenschale bedürfen einer Ansichtsbreite von mindestens 24 cm. Vorsatzschalen müssen sicher vollflächig und über ihre gesamte Länge gelagert und an der Tragschale verankert sein. Ist das Auflager unterbrochen, z. B. bei Einzelkonsolen, müssen alle Steine beidseitig aufliegen. In Abhängigkeit von der Mauerwerksdicke werden Vorsatzschalen in bestimmten Höhenabständen abge-

fangen (Abb. B 1.52, B 1.53). Um zu ermöglichen, dass die Abfangkonstruktion nicht in der Lagerfuge der Abfangebene sichtbar ist, lässt es die Norm zu, dass die Schale über das Auflager überstehen darf. Allerdings ist zu beachten, dass die Fugen an diesen Überständen je nach Mauerwerksdicke mit Fugen­ glattstrich oder nachträglicher Verfugung auszuführen sind [28]. In der Regel ist die Abfangkonstruktion nach dem Einbau nicht mehr zugänglich, weshalb sie aus nichtrostendem Stahl bestehen muss. Abfangkonstruktionen über Wandöffnungen erfordern eine sorgfältige Detaillierung, wenn auch hier ihre Sichtbarkeit vermieden werden soll. Typische Lösungsmöglichkeiten sind ­spezielle Formsteine oder die Bekleidung von Sturz und Öffnung mit einer Zarge. Die Vorsatzschale wird durch Drahtanker aus nichtrostendem Stahl mit der inneren Tragschale verbunden (Abb. B 1.54, B 1.55). Normgerechte Anker erlauben einen maximalen l­ichten Abstand beider Mauerwerksschalen von 15 cm, bei größerem Abstand – der bei üblichen Dämmstärken oft erreicht wird – bedarf es Anker mit entsprechender bauaufsichtlicher Zulassung. In Abhängigkeit von Gebäudehöhe und Windbeanspruchung fordert DIN 1996-2 je m2 Mauerwerk 5 – 9 Anker [29]. Die Stabilität von Schalen aus großformatigen Steinen verbessert sich, wenn Dorne aus nichtrostendem Stahl die Steine untereinander verbinden. An Öffnungen, Gebäude­ecken, Dehnungsfugen und dem oberen Wandabschluss sind zusätzlich drei Anker je m Randlänge anzuordnen. Auch wenn es für Vorsatzschalen keine Beschränkungen maximaler Steingrößen gibt, resultiert aus der Platzierung zusätzlicher Anker in den Steinfugen eine tatsächliche Limitierung der Steinformate, sofern nicht durch einen statischen Einzelnachweis die Stand­sicherheit der Vorsatzschale nachgewiesen wird.

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Wasserableitung

Mehrschichtige Wandkonstruktionen mit Vorsatzschale sind auch bei Schlagregenbeanspruchung regensicher. Da sich ein Wasser­ eintritt durch die Mörtelfugen des Mauerwerks in den Schalenzwischenraum jedoch nicht voll-

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B 1.56 Propsteikirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz (siehe Projektbeispiel S. 124ff.) a Entwässerungs- und Lüftungsöffnungen für das zweischalige Mauerwerk aus im Mauerwerk in Fugen eingelegten Röhren b mäandrierender Verlauf der vertikalen Dehn­ fuge im Mauerwerk c Ecksteine in der Stärke der Vorsatzschale ­zeigen die tatsächliche Dimension des Natursteins. B 1.57 Wohnhaus D., Witten (DE) 1994, Schulz und Schulz a unregelmäßiges Mauerwerk mit in die Trag­ schale eingedübelten Drahtankern

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b Fenster- und Türstürze mit geringer Spann­ weite B 1.58 dem Fassadenstein angeglichener Sockelstein, Propsteikirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz (siehe auch Projektbeispiel S. 124ff.) B 1.59 im Kontrast zum Fassadenstein stehender ­Sockelstein, Historisches Museum Frankfurt (DE) 2017, LRO Architekten (siehe auch Projektbeispiel S. 150ff.) B 1.60 L-förmige Ecksteine lassen das Mauerwerk dicker erscheinen. Besucherzentrum Heidelberger Schloss (DE) 2011, Max Dudler (siehe auch Projektbeispiel S. 174ff.)

ständig ausschließen lässt, müssen in Abhängigkeit vom Schichtenaufbau Vorkehrungen getroffen werden, die den Feuchteübertritt in die Wärmedämmung und die Tragschale verhindern. Bei der zweischaligen Wand mit Mörtelfüllung wird deswegen ein Drainmörtel mit haufwerk­ sporigem Gefüge für die Verfüllung verwendet, damit das eingedrungene Wasser schnell nach außen abgeleitet und Feuchte­flecken oder Ausblühungen vermieden werden [30]. Dafür sollten oberhalb von Abdichtungen, z. B. über Fenstern oder am Sockel, Entwäs­ serungsöffnungen angeordnet sein, typischerweise in Form von offenen Stoßfugen. Die zweischalige Wand mit Luftschicht ist durch den Mindestabstand beider Schalen von 4 cm vor einem Feuchteübertritt nach innen geschützt. Um eine Übertragung über die Drahtanker auszuschließen, wird auf diese eine Kunststoffscheibe aufgeschoben, an der am Anker sich sammelndes Wasser in den Zwischenraum abtropfen kann. DIN 1996-2 fordert zudem eine Abdichtung der Innenschale an den Fußpunkten des Schalenzwischenraums, also an Sockel, Sturz, Sohlbank und ebenso an den Berührungspunkten beider Schalen, z. B. bei Tür- und Fensteranschlägen. An diesen Stellen sollten wiederum Entwässerungs- und Lüftungsöffnungen in der Vorsatzschale angeordnet werden (siehe Leitdetails, S. 100ff.). Bei der zweischaligen Wand mit Kerndämmung leitet die wasserabweisende Dämmung die Feuchte ab. Dazu müssen die Fugen der Dämmplatten oder -matten so ausgeführt sein, dass ein Wassereintritt an den Stößen der Däm­ mung ausgeschlossen ist, z. B. als Stufenfalz, Nut und Feder oder versetzte Lagen zweier Schichten. Wiederum sind Entwässerungsund Lüftungsöffnungen sinnvoll, die sich auch als in die Fugen eingelegte Rohre ausführen lassen (Abb. B 1.56 a). Die u. a. aufgrund der immensen Gesamtdicke immer seltener verwendete Konstruktionsweise der hinterlüfteten Vorsatzschale reduziert die Anforderungen an die Wärmedämmung, da der Feuchteübertritt wie bei der zweischaligen Wand mit Luftschicht durch den Schalenabstand von 4 cm und die Kunststoffscheiben auf den Drahtankern verhindert wird.

Verbände und Fugen

Die nicht mittragende Vorsatzschale erlaubt einen deutlich größeren Spielraum hinsichtlich Steinformaten und Mauerwerksverbänden als dies bei tragenden Wänden aus Naturstein der Fall ist. So sind alle Verbände gemäß DIN 1996-1-1 [31] möglich, also Findlings-, Bruchstein-, Zyklopen- und hammerrechtes Schichtenmauerwerk (Abb. B 1.26, S. 39). Unregelmäßiges Mauerwerk bedarf allerdings eines Sicherheitszuschlags von 2 cm auf die eventuell angeordnete Luftschicht, um Toleranzen und Unebenheiten aufnehmen zu können. In der Praxis wird die Vielfalt durch ökonomische Zwänge begrenzt, da die Herstellung von unregelmäßigem Mauerwerk lohnintensiv ist. Die Drahtanker lassen sich nicht – oder nur mit großem Abstimmungsaufwand – in die Lager­fugen einlegen, sondern müssen nachträglich im Zuge der Aufmauerung der Vorsatzschale in die Tragschale gedübelt werden (Abb. B 1.57 a). Hinzu kommt, dass bei den üblichen Vorsatzschalen zwischen 9 und 15 cm Stärke vertikale und horizontale Dehnungsfugen notwendig sind, um die unterschiedlichen Verformungen von Außen- und Innenschale aufzunehmen. Die Abstände richten sich nach der konkreten Einbausituation und sollten vom Tragwerksplaner bestimmt werden. Der normgerechte Maximalabstand beträgt in der Breite 12 m, bei Naturstein üblicherweise 3 – 6 m. Die Höhenabstände sind laut DIN 1996-2 abhängig vom Verankerungssystem, stehen also in Verbindung mit dem Abfangungskonzept und der entsprechen­ den Kon­solenlage. Dehnfugen müssen auch an den Gebäudeecken und den Rändern von Türen und Fenstern angeordnet werden. Für ein gewünschtes massives Erscheinungsbild einer gemauerten Vorsatzschale sind durchlaufende Dehnungsfugen unvorteilhaft. Je nach freier Wandlänge und Dicke der ­Vorsatzschale ist eine fugenlose Ausführung mit oder ohne Bewehrung des Mauerwerks denkbar. Allerdings lässt sich die Abfangung einer 25 cm dicken Vorsatzschale über einer breiten Fensterfront kaum technisch und ökonomisch ausführen, sodass sich eine mate­ rialgerechte Lochfensterfassade mit geringen Spannweiten der Fenster- und Türstürze emp-

Konstruktion

fiehlt (Abb. B 1.57 b). Gegebenenfalls helfen hier durch Vorspannung ertüchtigte Stürze aus Naturstein weiter (siehe »Träger», S. 42). Eine Alternative besteht in einem mäandrie­ renden Verlauf der vertikalen Dehnungsfuge (Abb. B 1.56 b). Dabei verspringt die Stoßfuge lagenweise, wobei der Maximalabstand des Versprungs sorgfältig mit dem Tragwerksplaner abzustimmen ist. Um das typische Bild des nach einigen Jahren auftretenden Flankenabrisses auszuschließen, also das Ablösen des Fugendichtstoffs von der angrenzenden Oberfläche, müssen dauerelastisch verschlossene Dehnfugen gewartet werden. Die mäandrierende Dehnungsfuge unterliegt höherer Beanspruchung als die vertikal durchlaufende, sodass hier gegebenenfalls kürzere Wartungsintervalle erforderlich sind. Sockel und Ecke

Wie bei tragendem Mauerwerk spielen die Sockel- und Eckdetails eine wichtige Rolle für das Erscheinungsbild einer Vorsatzschale. Große Steine vermitteln eine solide Beschaffenheit, ein Verband ohne Betonung dieser Detailanschlüsse stellt die homogene

B 1.58

a

b

Struktur des Verblendmauerwerks heraus. Falls der für die Fassade gewählte Stein keine Frost-/Tausalzbeständigkeit aufweist, muss für den Sockelbereich ein entsprechend leistungsfähiges Gestein vorgesehen werden. ­Dieses kann je nach gewünschtem Erscheinungsbild im Kontrast zum Fassadenstein stehen oder sich daran angleichen (Abb. B 1.58, B 1.59). Ebenso ist das bei vielen historischen Bauten übliche Hervorstehen des Sockelsteins vor der Fassadenebene möglich, sofern es sich dabei um einen Stein handelt, der durch an der Fassade herablaufendes Wasser nicht unansehnlich wird. Für die Gestaltung der Gebäudeecke stehen zwei grundsätzliche Optionen zur Auswahl: Der einbindende Stein gibt als sichtbarer Binder die Mauerwerksstärke der Vorsatzschale preis oder es werden L-förmige Formsteine angefertigt, die das Mauerwerk dicker erscheinen lassen, als es ist (Abb. B 1.56 c, B 1.60). Die Ent­ scheidung wird nicht nur von gestalterischen Kriterien bestimmt, denn Formsteine sind in der Herstellung aufwendiger und die Führung der Dehnungsfugen an der Gebäudeecke gestaltet sich womöglich komplizierter. Die Ecklösung

muss zudem in Einklang gebracht werden mit den anderen Eckausbildungen einer Fassade – ­Laibung und Sturz von Öffnungen, Attika oder Unterschnitt.

B 1.59

B 1.57

Vorsatzschale im Innenraum

Sofern es beabsichtigt ist, Vorsatzschalen mit einer Stärke von 9 cm oder mehr im Innenraum auszuführen, z. B. ein unregelmäßiges Mauerwerk als gestaltprägende Innenraumoberfläche, entfallen die auf Feuchte- und Wärmeschutz sowie Windbelastung ausgerichteten Anforderungen an das mehrschichtige Bauteil. Die Konstruktion wird daher als zweischalige Wand mit Luftschicht oder Mörtelfüllung ausgeführt. Bei einer derartigen, in der Regel lediglich raumhohen Vorsatzschale sind aufwendige Abfangkonstruktionen nicht notwendig, wenn die Vorsatzschale auf der Rohdecke des Raums aufgelagert wird. Die daraus resultierende Last ist allerdings bei der Bemessung der Decke zu berücksichtigen. Die Rückverankerung an der tragenden Wand erfolgt wie bei der Fassadenvorsatzschale mittels Drahtankern. Die Anordnung von Dehnfugen muss im Einzelfall in Abhängigkeit von der Wandgröße

B 1.60

49

a

a

d1

d1

≥ 30 ≥ 40 ≥ 40 a,b ≥ 40 a,b a

≥ 25 bB≥≥25 25bB ≥ 25 ≥ 50 c ≥ 50 c

a

≥ 30 ≥ 40 ≥ 30 ≥ 40

B 1.61

≤ 100 Belüftungsspalt

B 1.62

und ihrer thermischen Beanspruchung bestimmt werden. Ist die Vorsatzschale dünner als 9 cm, erfolgt die Ausführung nach DIN 18 515-2 [32] (siehe »Wandbekleidung«, S. 50ff.). Wandbekleidung

Unter dem Begriff Wandbekleidung versteht man die außen- oder raumseitige Bekleidung B 1.63 a a einer Wand einschließlich etwaiger dazwischen angeordneter Dichtungs-, Dämm- oder Schutzschichten. Sie ist prädestiniert für eine archi­ tektonische Gestaltung, als Außenwandbe­ kleidung schützt sie zudem vor der Witterung. Beim Bauen mit Naturstein ist zwischen der gemauerten Vorsatzschale ab einer Mindest­ d1 d1 dicke von 9 cm zu unterscheiden (siehe »Vorsatzschale«, S. 46ff.) und der Wandbekleidung geringerer Stärke. Ein wesentlicher Unterb a, b schied liegt im Erscheinungsbild, denn wäh≥ 40≥a,40 ≥ 25≥ 25 bB ≥bB25≥ 25 rend die Vorsatzschale in der Regel das Bild c c ≥ 50≥ 50 einer massiven Wand vermittelt, erzeugt die a a Wandbekleidung den Eindruck einer umhüllenden Bekleidung. d1  Restwanddicke am In Deutschland unterscheidet man drei Kon­ a  ≥ 40 mm oder ≥ 2 (d1 + 5) Ankerdornloch � bB ≤ � 12 mm (für M 8) b Reduzierung auf 20 mm struktionsformen: möglich � bB ≤ � 14 mm (für M 10) • angemörtelte Fliesen oder Platten nach c  ≥ 50 mm oder ≥ 2 (d1 + 5) � bB ≤ � 16 mm (für M 12) DIN 18 515-1 [33] • Anmauerung auf Aufstandsflächen nach B 1.64 DIN 18 515-2 [34] a a2 4 3 • hinterlüftete Außenwandbekleidungen nach 1 1 24 3 DIN 18 516-3 [35] Die hinterlüftete Außenwandbekleidung, also eine vorgehängte Naturwerksteinfassade, ist der häufigste Einsatzfall einer Wandbekleidung aus Naturstein. Alle drei Konstruktionsformen ≥5 ≥5 d1 dd1 1 ≥5 ≥5 d1 unterliegen in Deutschland DIN 18 332 [36]. a a Dort finden sich die Querverweise auf die entd d asp ≤a16 2 ≤ asp ≤216 a ≤ 16 ≤ aspas≤ 16 N N s sp sprechenden Produkt- und Ausführungsnor≥ 25 ≥ 25 ≥ 25 ≥ 25 men. Für die vorgehängte Fassade sind die Anforderungen an in Europa gehandelte BekleiaF aF dungsplatten in DIN EN 1469 [37] festgelegt. Demnach dürfen Platten ohne eine CE-Kennasp  1 Gleithülse Spaltbreite zeichnung (siehe »Vom Rohstoff zum Werk2 Dornloch aF  Fugenbreite stoff«, S. 15) nicht zum Einsatz kommen. Die 3 Zementleim aS  Ankerstegdicke Ausführung, insbesondere die Befestigungsoder geeigneter dN  Nenndicke der Natursteinplatte technik, ist in Deutschland in DIN 18 516-1 [38] Klebstoff d1  Restwanddicke am Anker­ und DIN 18 516-3 [39] geregelt. 4 Dorn dornloch ≥8

≥8

B 1.65

50

Einen Sonderfall stellen Schieferfassaden dar. Da die Schieferplatten dünner als 3 cm sind und die Konstruktion einer leichten vorgehängten hinterlüfteten Fassade entspricht, die von Dachdeckerbetrieben ausgeführt wird, ordnet man Schieferfassaden in Deutschland nicht DIN 18 332 [40], sondern DIN 18 338 Teil C zu [41]. Die Anforderungen an das Material Schiefer enthält DIN EN 12 326-1 [42], die wiederum für die Ausführung auf die »Fachregel für Außenwandbekleidungen mit Schiefer« des Zentralverbands des Deutschen Dachdeckerhandwerks verweist [43]. Vorgehängte hinterlüftete Fassade

Eine vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) setzt sich zusammen aus der äußeren Bekleidung, dem Befestigungssystem an der tra­ genden Konstruktion, dem Hinterlüftungsraum und der Wärmedämmung vor der Tragschale (Abb. B 1.62). Gegenüber anderen Bekleidungen, z. B. aus Faserzement oder Metall, stellt bei einer VHF mit Natursteinbekleidung aufa 1 24 3 grund des Materialgewichts die Art der Befes­ tigung der Fassadenplatten an der Tragkon­ struktion des Gebäudes ein wichtiges Kriterium dar. Für eine VHF aus Naturstein bestehen ≥ 8 folgende Anforderungen: • Natursteinplattendicke mindestens 3 cm ≥5 ≥5 aus nichtrostendem • Befestigungssystem a Stahl as asp ≤ 16Naturstein und 2 ≤ asp ≤ 16zwischen • Luftschichtdicke Dämmung mindestens 4 cm ≥ 25

≥ 25

aF B 1.61 mit der Tragschicht durch die Dämmung (d. h. nicht mit der Vorsatzschale) verbundener Gerüstanker, Propsteikirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz (siehe auch Projektbeispiel S. 124ff.) B 1.62 Regelaufbau einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade (VHF) aus Naturstein B 1.63 wirksame vertikale Windsperren in den Gebäude­ecken B 1.64 Befestigung der Fassadenplatten mit Steckdornen B 1.65 Befestigung der Fassadenplatten mit Ankerdornen B 1.66 Befestigung einer Laibungsplatte an einer ­Mutterplatte B 1.67 Befestigung der Fassadenplatten mit Schraub­ ankern B 1.68 Befestigung der Fassadenplatten über Nut­ lagerung

d1

d1 dN

Konstruktion

1 1

≥ 1,5 ≥ 1,5

1 3 3

≥ 15≥ 15 d1 d1

3

3

d1

1

2 2

d1 d1≥ 10≥ 10d1 d≥11,5

3 3

≥ 15 4 Ankersteg 1 Unterlegscheibe aus EPDM d1 dN Nenndicke der 2 Unterlegscheibe aus nicht­ rostendem Stahl Natursteinplatte

1 Laibung 2 Schraubverbindung 3 (Mutter-)Platte

≥ 1,5 ≥ 1,5

≥1,5

1 1

2

≥ 1,5 ≥ 10

≥10

1 1

≥1,5

1 2

2 2

≥1,5 ≥10 ≥1,5 ≥10

≥1,5

≥1,5

1 1 2 2

1

2

d1

1 Profilband aus EPDM 2 Profilsteg d1 Restwanddicke am Ankerdornloch

B 1.66

B 1.67

B 1.68

• Wärmedämmung Anwendungstyp WAB nach DIN 4108-10 [44] und nicht brennbar • Tragschale aus Stahlbeton oder Mauerwerk

jede einzelne Natursteinplatte an der Tragschale aufgehängt. In der Regel erfolgt dies an vier Befestigungspunkten: Zwei sogenannte Trag­ anker stützen die Platte, zwei Halteanker sichern gegen Kippen und übertragen Lasten aus Wind und Zwängung in die Tragschale. Für besondere Einbausituationen lässt die Norm den Ausnahmefall der Befestigung an drei Punkten zu. Nicht zur Konstruktion gehörende Elemente wie z. B. Fenster, Türen, Beleuchtung, Werbung oder Gerüste dürfen nicht an der Naturstein­bekleidung oder deren Verankerung befestigt sein, sondern müssen mit dem Rohbau verbunden werden (Abb. B 1.61). Für eine solche Fassade benötigt man in Deutschland einen Standsicherheitsnachweis, der mit den Bauvorlagen einzureichen ist. Damit werden unter anderem die Plattenstärken und das Befestigungssystem bestimmt. Um bei der Bemessung reduzierte Windlasten ansetzen zu können, müssen offene Platten­fugen vorhanden und an den Gebäudeecken vertikale Windsperren angeordnet sein (Abb. B 1.63). In der Regel wird der statische Nachweis vom ausführenden Fachunternehmen als besondere Leistung erstellt, um fertigungs- und montagebezogene Belange zu berücksichtigen. Der Tragwerksplaner des Rohbaus übernimmt dann das ermittelte Eigengewicht und die Windlasten in den Standsicherheitsnachweis der Tragkonstruktion des Gebäudes. Obwohl sehr viele normative Vorgaben die statischen Aspekte der Befestigung betreffen, benötigt der Architekt für die Planung des Fassadenbilds ein Grundverständnis der unterschiedlichen Befestigungsarten. Während in vielen Ländern andere Befestigungssysteme üblich sind, hat sich in Deutschland die Ankerdornbefestigung weitgehend durchgesetzt – ausführlich beschrieben in DIN 18 516-3 [45], auch wenn andere Befestigungsarten zulässig sind. Dabei unterscheidet die Norm in Ankerdorn, Steckdorn, Schraub­ anker und die sogenannte Nutlagerung.

ein auf dem Anker aufgebrachter Dorn gesteckt wird, der die Platte trägt und fixiert. Ein Anker verfügt in der Regel über zwei Dorne, sodass er zwei benachbarte Platten hält. Dabei wird der Dorn einer Ankerseite mit Klebstoff oder Zementleim in das Loch im Plattenrand eingeklebt, der andere Dorn wird in eine eingeklebte Gleithülse im Loch des gegenüberliegenden Plattenrands eingeschoben (Abb. B 1.65). Die Gleithülse ermöglicht eine zwängungsfreie Bewegung der Natursteinplatte durch tempe­ raturbedingte Ausdehnung.

Die Dicke der Wärmedämmung bemisst sich nach dem Wärmeschutzkonzept unter Berücksichtigung der durch das Befestigungssystem hervorgerufenen Wärmebrücken. Die Dämmstoffplatten werden dicht gestoßen angebracht und mit durchschnittlich fünf Haltern pro m2 an den Kreuzfugen sowie in der Mitte der Platten befestigt. Alternativ oder zusätzlich ist ein Verkleben der Platten möglich. Die Ränder werden mit weiteren Haltern gesichert. Die Planung einer Natursteinfassade muss die Toleranzen und maßlichen Eigenheiten der einzelnen Schichten und Bauteile berücksichtigen. Platten an Sonderstellen wie z. B. Laibungen sind aus statischen Gründen oft dicker als die in der Fläche verbauten Platten, zudem gilt es, Bautoleranzen aus dem Rohbau und der Anbringung der Dämmplatten aufzunehmen. Wie bei Glasfassaden empfiehlt sich die baubegleitende Vermessung des Rohbaus, um die passgenaue Montage der Fassadenplatten rechtzeitig sicherstellen zu können. Darüber hinaus ist es ratsam, ein Planungsmaß von 4 cm Platten­ dicke anzunehmen, da viele Steine diese Stärke aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften für die fachgerechte Befestigung benötigen. Neben den übrigen Faktoren der Gesteins­ auswahl (siehe »Gesteinsauswahl«, S. 32ff.) sollte der Architekt die Eignung des Materials als Fassadenbaustoff prüfen, da die Steinbekleidung Temperatur- und Feuchtigkeitsver­ änderungen ausgesetzt ist. Weil eine VHF mit Naturstein aufgrund des geringeren Materialverbrauchs, der weitverbreiteten Plattenherstellung und des geringen Gewichts pro m2 Fas­ sadenfläche deutlich häufiger realisiert werden als gemauerte Vorsatzschalen, ist auch die Auswahl an infrage kommendem Plattenmaterial größer als bei gemauerten Vorsatzschalen. Lastabtragung

Im Gegensatz zu einer gemauerten Vorsatzschale, die vollflächig auf einem Auflager steht und an der inneren Tragschale gegen Kippen rückverankert ist (siehe »Vorsatzschale«, S. 114ff.), wird bei einer VHF mit Naturstein

Ankerdorne Die Ankerdornbefestigung ist der Regelfall bei einer in Deutschland ausgeführten Natursteinfassade. Sie basiert auf dem Prinzip, Löcher in die seitlichen Plattenränder zu bohren, in die

Steckdorne Beim Steckdornsystem wird ein Loch in den seitlichen Plattenrand gebohrt und ein langer Dorn eingeführt. Eine rechtwinklig zur Platte ausgeführte Bohrung erlaubt das Durchstecken eines Gewindebolzens, der eine Lochung zum Einfädeln des Steckdorns enthält. Durch das rückseitige Anziehen des Gewindebolzens mit einer Mutter wird der Steckdorn in der Natursteinplatte fixiert (Abb. B 1.64). Diese auch aus dem Möbelbau bekannte Technik kommt bevorzugt zur Anwendung, wenn im Ausnahmefall eine Platte an einer anderen befestigt wird – z. B. bei einer mit Winkelverbindern an einer sogenannten Mutterplatte befestigten Laibungsbekleidung (Abb. B 1.66). Schraubanker Der Schraubanker, eine etwas rustikalere Be­­ festigungsart, ist nur dann üblich, wenn keine andere Art der Befestigung infrage kommt und die Stelle der Verschraubung später nicht gut einsehbar ist, wie z. B. an der Attika im Bereich einer Gebäudeecke. Hierzu bohrt man von der Vorderseite aus ein Loch durch die Platte, durch das eine Schraube geführt und in einer auf dem rückseitigen Anker sitzenden Mutter fixiert wird (Abb. B 1.67). Die Schraube lässt sich in der Natursteinplatte versenken, bleibt aber dennoch sichtbar, es sei denn man füllt die Vertiefung mit Steinmaterial aus. EPDMUnterlegscheiben an Senkkopf und Mutter verhindern unkontrollierte Zwängungen. Nutlagerung Bei der Nutlagerung wird in den oberen und unteren Plattenrand eine Nut eingefräst, in die 51

Fw

Fw

a

Ta

Ta

b

Ha

Ta B 1.69

ein 2 – 5 cm langer Profilsteg mit einem EPDMÜberzug greift (Abb. B 1.68, S. 51). Am unteren Plattenrand wird der Naturstein getragen, am oberen durch einen umgedrehten Profilsteg gehalten. Die Nutlagerung hängt von der Ausbruchsfestigkeit des Steins an der Nut ab, die im Ein­zelfall gegebenenfalls durch Muster geprüft werden sollte. Ohne besonderen Nachweis wird die Ausbruchlast einer Ankerdorn­ befestigung angenommen. Die beschriebenen Befestigungssysteme können auch in Kombination zum Einsatz kommen. So ist die notwendige Flexibilität gegeben, auf die Geometrie des Verankerungsgrunds zu reagieren. Ecken, Laibungen oder Stützenbekleidungen sind typische Situationen, die nur durch eine solche Kombination der unterschied­ lichen Befestigungsarten zu bewältigen sind (Abb. B 1.69). Bei allen Befestigungen ist auf eine möglichst zwängungsfreie Lagerung der Fassadenplatten zu achten. Eine weitere Rolle bei der Konzeption der Plattenbefestigung spielt ihre spätere Austauschbarkeit bei Reparaturen [46]. Für die geometrische Ausbildung der Anker und ihre Befestigung in der tragenden Rohbaukonstruktion gibt es verschiedene Varianten. Die in Deutschland gebräuchlichen Ankerformen enthält DIN 18 516-3 [47] und die BTI 1.5 des DNV [48]. Die Anker lassen sich nach verschiedenen Prinzipien mit der Tragkonstruktion des Gebäudes verbinden.

B 1.70 B 1.69 Kombination von unterschiedlichen Befestigungsarten a Beide Traganker (Ta) müssen sowohl für das Eigengewicht und Windlast von vorne, als auch für die Windlast Fw bemessen werden. b Der Traganker (Ta) trägt beide Platten, der Halteanker (Ha) übernimmt die Windlast Fw und die Horizontallast infolge ausmittiger Lagerung. B 1.70 Anschraubanker zur Befestigung mit der Tragkonstruktion des Gebäudes B 1.71 Mörtelanker zur Befestigung an der Tragkon­ struktion des Gebäudes

52

B 1.72 Befestigung der Fassadenplatten über Stahl­un­ terkonstruktionen, Parlamentsgebäude, Valetta (MT) 2015, Renzo Piano Building Workshop (siehe auch Projektbeispiel S. 166ff.) B 1.73 Lüftungsschlitz am Sockel einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade, Hochschul- und Landesbibliothek Fulda (DE) 2013, Atelier 30 Architekten B 1.74 Befestigung der Fassadenplatten durch Anschweißanker B 1.75 Befestigung der Fassadenplatten mit Hinterschnittdübeln und Agraffen (oder durchgehenden Profilschienen)

Mörtelanker In das meist aus Stahlbeton bestehende Ge­­ bäudetragwerk wird ein Loch gebohrt, in das der Anker eingemörtelt wird (Abb. B 1.71). Die Bohrung erfolgt erst im Zuge der Plattenmontage. Der Anker ist, bevor er durch den Mörtel kraftschlüssig fixiert wird, in alle Rich­ tungen verschiebbar, sodass sich Bautoleranzen sehr gut ausgleichen lassen. Zum Bohren des Lochs wird die bereits angebrachte Wärmedämmung quadratisch oder kreisförmig mit einem Durchmesser von rund 10 cm ausgeschnitten und das ausgeschnittene Teil nach Ankermontage wieder eingesetzt. Um kom­ plizierte Fassadengeometrien bewältigen zu können, darf ein Anker auch schräg bis zum

Konstruktion

Befestigung Befestigung Verankerung Verankerung Verankerung Befestigung Befestigung Verankerung Unterkonstruktion Unterkonstruktion Unterkonstruktion Unterkonstruktion B 1.71

einem Winkel von 60° zur Wand gesetzt werden. Die Einmörtelung des Ankers ist explizit in DIN 18 516-3 [49] erfasst und stellt den Regelfall der Montage einer Natursteinfassade dar. Einen detaillierten Ablauf der Anker- und Plattenmontage beschreibt die BTI 1.5 des DNV [50]. Anschraubanker Anschraubanker übertragen die Lasten aus der Natursteinfassade über eine Schraubverbindung in den Untergrund (Abb. B 1.70). Die Art der Verschraubung richtet sich nach dem Verankerungsgrund, z. B. Dübel, Ankerschienen/­ -platten oder eingemörtelte Gewindeanker in Stahlbeton oder Unterkonstruktionen aus Stahl. Für den Toleranzausgleich sind die Anker in drei Richtungen justierbar. Anschweißanker Anker können auch an einbetonierte oder verdübelte Ankerplatten angeschweißt werden (Abb. B 1.74). Der Nachteil des Schweißens auf der Baustelle wird durch eine hohe Flexibilität beim Ausgleich von Bautoleranzen kompensiert. Zudem ist die Verbindung, anders als beim eingemörtelten Anker, sofort belastbar. Die Verwendung von Ankerplatten empfiehlt sich insbesondere bei hochbewehrten Stahl­ betonbauteilen, in denen kaum Platz für das Bohren von Ankerlöchern ist, oder bei dünnen Verankerungsgründen wie z. B. Stahlbetonbrüstungen. Die Ankerplatten sind allerdings

Verankerung Verankerung mit mit Verankerung mit Verankerung mit angeschraubter angeschraubter angeschraubter angeschraubter Anschweißplatte Anschweißplatte Anschweißplatte Anschweißplatte

B 1.72

in den Schal- und Bewehrungsplänen des ­Rohbaus zu berücksichtigen, was voraussetzt, dass zu diesem Zeitpunkt bereits das Befestigungskonzept der Natursteinfassade vorliegt. DIN 18 516-3 ist eine nur in Deutschland verpflichtende, aber in vielen anderen Ländern anerkannte Norm, die von der deutschen Natursteinindustrie bevorzugte Befestigungstechnik abbildet und eine Massivbauweise des Verankerungsgrunds voraussetzt. Allerdings sind auch andere Plattenbefestigungen oder Verankerungsarten zulässig, sofern deren Eignung durch Produktnormen oder bauaufsichtliche Zulassungen nachgewiesen ist. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass auch in Deutschland und vermehrt in anderen Ländern abweichende Befestigungs- und Veran­ kerungskonzepte Anwendung finden. So sind außerhalb von Deutschland Hinterschnittdübel und Agraffen oder durchgehende Profilschienen die weitverbrei­teten Befestigungsarten der Natursteinplatten (Abb. B 1.75). Diese Kon­ struktion wird dann oft mit vorgebohrten Platten einschließlich zugehöriger Dübel vertrieben. In Ländern mit einem höheren Anteil an Skelettbaukonstruktionen ist es zudem üblich, die Fassade über Stahlunterkonstruktionen am Rohbau zu verankern, die von Geschossdecke zu Geschossdecke oder von Stütze zu Stütze spannen (Abb. B 1.72). Das Befestigungsprinzip ist in der BTI 1.5 des DNV unter dem Begriff »Unterkonstruktion« beschrieben [51].

Verankerung Verankerung mit mit Verankerung mit Verankerung mit einbetonierter einbetonierter einbetonierter einbetonierter Anschweißplatte Anschweißplatte Anschweißplatte Anschweißplatte B 1.74

B 1.73

Auch wenn die Planung der Befestigung durch den ausführenden Betrieb im Rahmen der Werk- und Montageplanung erfolgt, können sich durch die Wahl des Befestigungssystems gestalterisch relevante Konsequenzen ergeben. Es empfiehlt sich daher, frühzeitig bei ­Lieferanten und Verarbeitern in Erfahrung zu bringen, welche Technik sich bei dem ausgewählten Gestein bewährt hat. Wasserableitung

Eine vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) aus Naturstein ist sowohl bei geschlossenen als auch bei offenen Fugen schlagregensicher. Da es sich jedoch nicht vermeiden lässt, dass Feuchtigkeit durch die Bekleidungsebene dringt, und auch um eventuell auf der Rückseite der Platten auftretendes Tauwasser abzuleiten, ist die Natursteinbekleidung hinterlüftet. Mit der kontaktfreien Trennung von Bekleidung und Wärmedämmung wird zudem der kapillare Feuchteübergang in Richtung der Dämmung unterbunden. Die Verbindung beider Schichten durch die Befestigungsanker kann dabei vernachlässigt werden. Aufgrund von wechselnden Plattenstärken, Unebenheiten der Dämmschicht und Bau­ toleranzen sollte der bei anderen VHF übliche Hinterlüftungsraum von 2 cm bei Naturstein­ fassaden auf ein Planungsmaß von 4 cm angehoben werden. Be- und Entlüftungsöffnungen sind bei geschlossenen Fugen mindestens im Sockelbereich (Abb. B 1.73) und am obe-

Bohrlochgeometrie Bohrlochgeometrie Bohrlochgeometrie Bohrlochgeometrie

Hinterschnittbefestigung Hinterschnittbefestigung Hinterschnittbefestigung Hinterschnittbefestigung

Bohrlochgeo Boh Bohrlochgeo Bohrlochge B 1.75

53

verzinktes Stahlblech 1 mm

thermische Trennung 6 mm

B 1.76

B 1.77

B 1.78

B 1.76 horizontale Brandsperre aus Stahlblech B 1.77 seitlicher Anschluss einer gegen die Laibungsplatte geschobenen Fensterbank, Staatsanwaltschaft Ulm (DE) 2017, Schulz und Schulz B 1.78 Ausbildung der Fensterbank als Werkstück mit seitlicher Aufkantung zur Vermeidung des Eindringens von Stauwasser in die Konstruktion B 1.79 verbandartiger Versatz der Platten zur Ver­ mittlung massiver Schwere, Stadt- und Landesbibliothek Dortmund (DE) 1999, Mario Botta B 1.80 Vom Deutschen Naturwerkstein-Verband (DNV)

in seiner BTI 1.5 empfohlenes Sockel-Regeldetail B 1.81 Kreuzfugenraster der Natursteinplatten zur ­Betonung des Bekleidungscharakters, Filiale ­Deutsche Bundesbank, Karlsruhe (DE) 2001, Günter Hermann Architekt B 1.82 Fassade mit sichtbarer Befestigung der Marmorplatten, Österreichische Postsparkasse, Wien (AT) 1905, Otto Wagner B 1.83 Fassade mit sichtbarer Plattenfixierung, Museum für Vor- und Frühgeschichte (Karmeliterkloster), Frankfurt am Main (DE) 1989, Josef Paul Kleihues

ren Rand der Fassade sowie im Anschlussbereich an Fenster vorzu­sehen. Die Lüftungsöffnungen können ein gestalterisches Problem darstellen, wenn ein massiv wirkendes Fassadenbild angestrebt wird. Die Leistungsfähigkeit der Fassade, Wasser abzuweisen und abzuleiten, beginnt bereits mit der Profilierung der äußeren Fassadenebene. Die einfachste Form besteht darin, horizontale Bauteile wie z. B. Fensterbänke oder Attikaabdeckungen mit einem Gefälle auszubilden, sie über die vertikalen Elemente überstehen zu lassen und durch Tropfkanten den kapillaren Übergang zur Wand zu verhindern. Von diesen Prinzipien abzuweichen, bedarf genauer Kenntnis der Gesteinseigenschaften hinsichtlich Wasseraufnahme und Verunreinigung sowie einer sorgfältigen Detaillierung des Übergangs vom vertikalen zum horizontalen Bauteil. Auch der seitliche Anschluss einer Fensterbank an die Laibung stellt eine ähnlich kritische Stelle dar. Eine einfache und kostengünstige Variante ist es, die Fensterbank gegen oder unter die Laibungsplatte zu schieben und die Fuge dauerelastisch zu verschließen (Abb. B 1.77). Allerdings muss diese Fuge gewartet werden. Mit einer seitlich in die Fensterbank eingefrästen Nut das Wasser abzuleiten, bevor es an die Laibung stößt, ist bei Wind und Starkregen in der Regel nicht wirksam. Die dauerhaftere Variante, Stauwasser auf der Fensterbank vom Eindringen in die Konstruktion abzuhalten, besteht darin, die Fensterbank als Werkstück mit seitlicher Aufkantung herstellen zu lassen (Abb. B 1.78).

Brandbelastung für die Dauer von mindestens 30 Minuten funktionsfähig bleibt. Eine horizontale Brandsperre ist in einigen Ausnahmefällen nicht notwendig, z. B. bei Fassaden ohne Öffnungen, bei Unterbrechung des Hinterlüftungsraums durch Fensterbänder oder bei Verhinderung der Brandausbreitung im Gebäude durch Sprinkleranlagen. Im Bereich von Brandwänden muss der Hinterlüftungsraum vertikal getrennt werden, um eine Brand­ ausbreitung in der Luftschicht über die Brandwand hinweg zu verhindern. Die bei anderen VHF übliche Lösung, zwischen Bekleidung und Wärmedämmung einen entsprechenden Dämmstoffstreifen anzuordnen, kann bei Natursteinfassaden aufgrund des damit entstehenden Kontakts zwischen Stein und Dämmung Feuchtigkeitsflecken hervorrufen. Die vertikale Brandsperre sollte daher analog zur horizontalen aus Stahlblech bestehen.

Brandschutz

B 1.79

54

Mehrgeschossige Natursteinfassaden sind wie alle hinterlüfteten Außenwandbekleidungen vor einer Brandausbreitung in der Luftschicht zu schützen. Hierzu wird die Wärmedämmung nicht brennbar ausgeführt, der Hinterlüftungsraum darf an keiner Stelle größer als 15 cm sein, und in jedem zweiten Geschoss muss die Luftschicht durch horizontale Brandsperren getrennt werden (Abb. B 1.76). Diese dürfen perforiert sein oder einen Spalt aufweisen, um die Zirkulation im Luftzwischenraum nicht zu unterbinden. Die Brandsperrren bestehen in der Regel aus einem Stahlblech, das bei einer

Fassadenbild

Die Platten einer vorgehängten hinterlüfteten Natursteinfassade werden mit einem Abstand zueinander montiert, um eine zwängungsfreie witterungsbedingte Ausdehnung zu gewährleisten. Dieser Abstand, also die Breite einer Fuge zwischen zwei Platten, beträgt im Regelfall 1 cm, um den Ankerdorn sowie Platten- und Bewegungstoleranzen aufnehmen zu können. Auch Anschlussfugen an andere, nicht zur Natursteinfassade gehörende Bauteile sind in dieser Breite vorzusehen. Die Plattenfugen können aus technischer Sicht mit weichelastischem Fugendichtstoff geschlossen oder offengelassen werden [52]. Letzteres reduziert zwar den Herstellungs- und Wartungsaufwand der Fassade, konterkariert aber das auf Massivität ausgerichtete Erscheinungsbild einer Natursteinfassade, insbesondere wenn die Anker zwischen den Platten sichtbar sind. Bei offenen Fugen sollte man zudem der normativen Empfehlung folgen, die Wärmedämmung mit schwarzer Vlieskaschierung auszuführen. Eine größere gestalterische Herausforderung entsteht auch durch tragwerksbedingte Gebäudetrennfugen, da diese bis in die Bekleidungsebene zu führen sind, gegebenenfalls durch lastumlenkende Unterkonstruktionen der Plattenbefestigung.

150 mm

Konstruktion OK

150 mm

Gelände

OK Gelände B 1.80

Die strukturelle Fassadengliederung wird von den Plattenformaten und dem Fugenbild be­­ stimmt. Die Plattenformate sollten sich an der materialgerechten Verarbeitung des ausgewählten Steins orientieren, also auf wirtschaftlich zu gewinnende Plattengrößen abzielen. Ideale Plattenformate lassen sich nur mit Unterstützung von Lieferant und Verarbeiter ermitteln, denn auch zu kleine Formate können aufgrund des höheren Anteils an Befestigungsankern unwirtschaftlich sein. Sind keine kleineren Formate gewünscht, besteht auch die Möglichkeit, in die größere Platte Scheinfugen zu fräsen, die wie die Plattenstoßfugen verschlossen werden. Der DNV nennt in der BTI 1.5 als generellen Anhaltspunkt ein nicht zu überschreitendes Seitenverhältnis der Platten von 1:2, Ausnahme sind Laibungsplatten. Die Anordnung der Platten und das daraus resultierende Fugenbild sollten auf der Basis einer gestalterischen Grundidee der Fassade entwickelt werden. Geht es um die Vermittlung von massiver Schwere, bietet sich womöglich ein verbandartiger Versatz der Lagerfugen an (Abb. B 1.79). Ein Kreuzfugenraster wiederum betont den Bekleidungscharakter der umhüllenden Natursteinschicht (Abb. B 1.81). Aus dem Fugenbild resultieren erhebliche Konsequenzen für die Planung des Befestigungssystems, insbesondere für die Position der Anker in den horizontalen oder vertikalen Plattenrändern. Daher sollte ein in der Entwurfs­ planung entwickeltes Fugenbild idealerweise zu diesem Zeitpunkt bereits mit dem Verarbeiter abgestimmt sein. Eine entsprechende Planung beginnt mit der architektonischen Idee der Fassade und endet mit den Verlegeplänen des mit der Werk- und Montageplanung beauftragten Ausführungsbetriebs. Details wie z. B. die Fugenfarbe, die Oberflächenbearbeitung (siehe »Steinoberfläche«, S. 20ff.) oder gegebenenfalls auch die Auswahl des Gesteins aus einer Gruppe sehr ähnlich aussehenden Materials sollten vor Fertigstellung der Verlegepläne anhand einer Musterfassade im Zusammenspiel mit den übrigen Fassadenelementen wie z. B. Fenstern entschieden werden. Bestrebungen, die Befestigung der Natursteinplatten als Gestaltungselement sichtbar zu machen, sind eher Einzelfälle in der Architek-

turgeschichte. Otto Wagner beispielsweise hat an seiner berühmten Wiener Postsparkasse die 2 cm dicken Platten aus Laaser Marmor mit Eisenbolzen verankert, die außen mit Aluminiumkappen bedeckt sind und so zum sicht­baren Zeichen der Plattenbefestigung wurden (Abb. B 1.82). Allerdings sind die Platten tatsächlich angemörtelt, und es hält sich bis heute hartnäckig die Legende, die Bolzen hätten die Platten hinsichtlich eines schnelleren Baufortschritts gehalten, bis der Mörtel abgebunden und tragfähig war. Josef Paul Kleihues hat sich mit seinem Frankfurter Museum für Vor- und Frühgeschichte auf Wagner bezogen und fixierte die Platten mittels eines ebenfalls sichtbaren Bolzens (Abb. B 1.83). Während in Frankfurt noch weitere nicht sichtbare Anker mit- oder sogar die ganze Last tragen, sollen die außen sichtbaren Bolzen an Kleihues’ Ber­liner Kant-Dreieck gar keinen Kontakt mehr mit der Tragschale haben. Die Verarbeitungsmöglichkeiten von Naturstein und die hohen Toleranzen am Bau lassen derart auf Präzision basierende Kon­ struktionsformen jedoch kaum zu.

B 1.81

Sockel und Ecke

An den technisch und gestalterisch sensiblen Stellen Sockel und Ecke bedarf es eines klaren architektonischen Konzepts. Hier ist zu entscheiden, ob das Bild einer dünnen Bekleidung vermittelt oder ein massives Erscheinungsbild suggeriert werden soll. Jede Platte ist einzeln aufgehängt, keine steht auf der anderen. Diese technische Notwendigkeit lässt sich jedoch auch zugunsten einer soliden, schweren Anmutung überspielen. Technisch korrekt und zum möglicherweise gewünschten Bild einer dünnen Bekleidung passend, sollte die Sockelplatte eine 2 cm hohe Fuge zum anschließenden Gelände aufweisen. Durch diese Bodenfuge wird der Hinterlüftungsraum belüftet, und der Stein steht nicht im sich gegebenenfalls bildenden Stauwasser. Die ins Erdreich einbindende Dämmung muss bis zu einer Höhe von 15 cm über Gelände wasserabweisend ausgeführt werden. Der Stein sollte in diesem Bereich feuchteunempfindlich gegen Spritzwasser sein. Außerdem könnte er für eine bessere Stoßfestigkeit etwas stärker ausgebildet werden und damit wie ein klassischer

B 1.82

B 1.83

55

B 1.84 verschiedene Arten der Eckausbildung a mit stumpfem Plattenstoß und vollständig sichtbarer Plattenstirnseite b  mit überfälztem Plattenstoß und Negativecke c  mit L-förmigem Sonderwerkstück d mit Winkelverbindern an der Mutterplatte befestigte, fugenlos gestoßene Laibungsplatte B 1.85 Beichtraum, Propsteikirche St. Trinitatis Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz (siehe auch Projektbeispiel S. 124ff.) a Detail b  auf Aufstandsfläche angemauerte Bekleidung B 1.86 Wand mit farbigen Flusskieseln in frischem Dickbettmörtel, Hotel Parco dei Principi, Sorrent (IT) 1962, Gio Ponti

a

b

c

d

56

B 1.84

Sockelstein aus der Fassadenfläche hervortreten. Dieses vom Deutschen NaturwerksteinVerband in seiner BTI 1.5 [53] empfohlene Sockel-Regeldetail ist zwar, rein technisch betrachtet, richtig (Abb. B 1.80, S. 55), passt aber nicht unbedingt zum eventuell gewünsch­ ten massiv-soliden Erscheinungsbild einer Natursteinfassade, bei dem der Stein eher aus dem Boden herauswachsen sollte. Die Ausbildung des Sockeldetails gestaltet sich in diesem Fall komplizierter (siehe Leitdetail S. 109). Auch an der Gebäudeecke steht der Architekt vor der wichtigen Frage, ob die Materialstärke der Bekleidung sichtbar sein oder kaschiert werden soll. Bei erkennbarer Dicke sind die Platten an der Ecke stumpf gefügt mit der üblichen Fugenbreite von 1 cm. Eine der beiden Plattenstirnseiten zählt zur Ansichtsfläche der Fassade und muss daher die gleiche Oberflächenbearbeitung wie die Plattenvorderseiten erhalten (Abb. B 1.84 a). Ob die Stirnseiten und Fugen auf einer Seite vertikal durchlaufen oder seitenweise versetzt sind, hängt von der Art der Plattenaufhängung und vom gewünschten Fugenbild der Fläche ab. Ist der Stoß überfälzt ausgeführt, wirkt die Ecke nicht ganz so grob wie beim stumpfen Stoß, zudem täuscht die Negativecke über die Plattenstärke hinweg (Abb. B 1.84 b). Diese Plattenfügung wird oft bei Stützenbekleidungen angewendet. Eine gänzlich andere, allerdings aufwendigere Lösung bieten sogenannte Ecksteine, die, als L-förmige Sonderwerkstücke hergestellt, die Natursteinplattenstärke überspielen und eine gemauerte, massive Fassade suggerieren (Abb. B 1.84 c). Ecken an Fenster- und Türöffnungen werden oft von der technischen Anforderung bestimmt, die Laibungsplatte mit Winkelverbindern an der Mutterplatte der Fassadenfläche zu befestigen. Die Platten sind dann fugenlos oder mit Abstand gestoßen und zu einem Winkelelement verbunden (Abb. B 1.84 d). Bei Steinen, deren Vorderseite und Stirnfläche gleichartig wirken, ist die fugenlose Fügung kostengünstiger als eigens angefertigte Ecksteine. Sockel- und Ecklösungen müssen zum übrigen Fugenbild passen. Da sie eine große ­Kostenrelevanz aufweisen, empfiehlt sich die frühzeitige Klärung der favorisierten architek­

tonischen Erscheinung. Bereits in der Entwurfsphase sollte der Planer Fassadenschnitte und -ansichten im Maßstab 1:20 angfertigen, um das Zusammenspiel von Plattengrößen, Fassadentektonik, Fugenbild sowie Sockel- und Ecklösungen zu klären. Angemörtelte und angemauerte Bekleidung

Die Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) für Naturwerksteinarbeiten (DIN 18 332) [54], lassen neben der vorgehängten hinterlüfteten Fassade zwei weitere Arten der Außenwandbekleidung aus Naturstein zu: angemörtelte Fliesen oder Platten nach DIN 18 515-1 [55] sowie die Anmau­ erung auf Aufstandsflächen nach DIN 18 515-2 [56]. Verwirrend ist in diesem Zusammenhang, dass angemauerter Naturwerkstein laut DIN 18 332 explizit nach DIN 18 515-2 auszuführen ist, diese Norm allerdings zurückgezogen wurde [57]. Beide Arten kommen in der Praxis als Fassadenkonstruktion kaum noch zur Ausführung, da sich aufgrund der vollflächigen Verbindung von Bekleidung und tragendem Untergrund keine Wärmedämmung integrieren lässt. Die Einsatzfälle beschränken sich auf ungedämmte Fassaden, Außenwände mit Innendämmung oder Innenwandbekleidungen. Angemörtelte Fliesen oder Platten sind auf Stein­formate begrenzt, die eine maximale Größe von 12 cm2 haben, eine Seitenlänge von 49 cm nicht überschreiten und nicht dicker als 1,5 cm sind – auch wenn man nur bis zu einer Dicke von 12 mm von Fliesen spricht. Mit diesen Größenbeschränkungen wiegt die anzumörtelnde bzw. anzuklebende Fliese bzw. Platte nicht mehr als 5 kg. Die Fliesen / Platten werden bevorzugt mit Dünnbettmörtel im sogenannten Buttering-Floating-Verfahren angebracht, bei dem man sowohl den aus Stahl­ beton oder Mauerwerk bestehenden Befestigungsgrund als auch die Fliese/Platte mit dem Mörtel bzw. Kleber bestreicht. Die Fugen zwischen den Fliesen/Platten betragen 4 – 6 mm und sind damit deutlich kleiner als bei Mauerwerk oder hinterlüfteter Bekleidung aus Naturstein. Ungefähr alle 3 m sollten horizontale Feldbegren­zungs­fugen vorgesehen werden, für vertikale Fugen empfiehlt sich ein Abstand

Konstruktion

von rund 6 m, für Anschlussfugen an Elemente mit anderem Ausdehnungsverhalten eine Breite von mindestens 1 cm. Eine angemauerte Bekleidung auf einer Aufstandsfläche besteht aus Naturwerksteinen mit einer Dicke von 5,5 cm bis 9 cm. DIN 18 515-2 beschreibt die typische Wandkonstruktion mit Sparverblendern. Die Steine stehen vollflächig auf, werden vermauert und wie bei der Vorsatzschale mit Steinen ab 9 cm Stärke durch Draht­ anker mit der Tragschale verbunden. Die aus dem Jahr 1993 stammende deutsche Norm DIN 18 515-2 fordert einen handwerklich komplizierten Aufbau mit Spritzbewurf, Unterputz und Verfüllmörtel, der heute in der Regel auf die im Zuge des Aufmauerns eingebrachte Mörtelschicht reduziert wird. Wandbekleidung im Innenraum

Für raumseitige Wandbekleidungen aus Naturstein sprechen vor allem funktionale und gestalterische Gründe. Hochbeanspruchte Flächen in öffentlichen Gebäuden bilden ebenso wie Bäder in Wohnhäusern typische Einsatzbereiche für Naturstein-Innenwandbekleidungen,

weil sie robust sowie dauerhaft sind und der Pflegeaufwand der Oberflächen gering ausfällt. Hinzu kommt das besondere architektonische Erscheinungsbild von Natursteinflächen, das gleichsam repräsentativ und behaglich aus­ fallen kann. Gerade im Ausbau lässt sich die gesamte Bandbreite von Gestaltungsmög­ lichkeiten umsetzen, neben dem individuellen Aussehen des Gesteins z. B. dessen Ober­ flächen- und Kantenbearbeitung (siehe »Kantenbearbeitung«, S. 25), wechselnde Formate und Fugenbilder, Mischen verschiedener Gesteine oder der sogenannte Butterfly Cut (siehe Abb. A 1.17, S. 17). Konstruktiv entsprechen die Innenwandbe­ kleidungen den Prinzipien von Außenwänden, jedoch in vereinfachter Form, weil der Stein nicht der Witterung ausgesetzt ist und keine Windlasten berücksichtigt werden müssen. So sind beispielsweise angemörtelte Fliesen oder Platten großformatiger realisierbar. Anmauerungen auf Aufstandsflächen kommen zur Ausführung, wenn mit sparsamem Materialeinsatz und bei geringem Konstruktionsraum eine gemauerte Wand suggeriert werden soll (Abb. B 1.85).

Die Befestigung großer Platten erfolgt wie bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden (VHF). Da es keine normativen Vorgaben für Bekleidungen in Innenräumen gibt, lassen sich auch Mischkonstruktionen herstellen wie z. B. 2 cm dicke Platten großen Formats, die angemörtelt und zusätzlich mechanisch rückverankert oder auch analog zur VHF mit einer Luftschicht versetzt werden. Die Hinterlüftung empfiehlt sich, wenn noch Baufeuchte trocknen muss, mechanische Beanspruchungen in die Tragschale zu leiten sind, Platten möglicherweise später ausgetauscht werden müssen und hohe Präzisionsanforderungen an die Verlegung bestehen. Zu beachten ist allerdings, dass bei geschlossenen Fugen Be- und Entlüftungsöffnungen vorzusehen sind, um die Zirkulation im Hinterlüftungsraum sicherzustellen. Beim Einsatz von Naturstein als Wandbekleidung in Feuchträumen muss gewährleistet ­werden, dass die Tragkonstruktion gegen Feuchteeintritt abgedichtet ist. Die gegebenenfalls durch die Abdichtung geführte Verankerung muss korrosionsbeständig sein und in die Feuchtesperre eingedichtet werden. Naturstein

B 1.85

B 1.86

1 Rochlitzer Porphyrtuff im wilden Verband 55 mm, Flexmörtel (Mittelbettverfahren) 15 mm 2 Bodenaufbau: Rochlitzer Porphyrtuff im wilden Verband 30 mm Mörtelbett 15 mm Heizestrich 80 mm Trennlage PE-Folie Bodenplatte Stahlbeton 270 mm

1

2

a

b

57

B 1.87

kann bei entsprechenden Materialeigenschaften und sorgfältiger Ausführung der Schichtenfolge sogar als Wandbekleidung von Schwimm­ beckeneinfassungen dienen (Abb. B 1.87). Mangels Vorschriften für Innenwandbekleidungen aus Naturstein ließen sich auch in Deutschland viele individuelle Lösungen umsetzen. Eine sehr eigenwillige Wandbekleidung zeigt das Hotel Parco dei Principi in Sorrent von Gio Ponti, bei der unterschiedlich farbige, in ­frischen Dickbettmörtel hineingedrückte Flusskiesel eine besondere Innenraumatmosphäre erzeugen (Abb. B 1.86, S. 57). Bodenbelag Aufgrund seiner hohen technischen und optischen Qualitäten kommt Naturstein sehr häufig als Bodenbelag zum Einsatz. Er wird dort als Fußboden verlegt, wo große mechanische Beanspruchungen auftreten, z. B. in Gebäuden mit hoher Personenkonzentration wie Einkaufszentren oder Flughäfen, und wo ein repräsentatives und elegantes Erscheinungsbild verfolgt wird, z. B. bei staatlichen Bauten oder luxuriösen Wohnräumen. Auch wenn im deutschen Bauwesen nach DIN 276 Fußböden eigentlich den Deckenbelägen zugeordnet werden müssen, ist der Begriff Bodenbelag und die damit verbundene raumseitige Betrachtungsperspektive geläufiger [58]. Die Planung und Ausführung von Bodenbelägen unterliegt im Vergleich zu anderen Natursteinkonstruktionen in Deutschland nur relativ wenigen Normen. Ausgangspunkt ist wiederum DIN 18 332, in der sich Verweise auf Produktnormen sowie einige Angaben zur handwerksgerechten Ausführung finden [59]. Detaillier­tere Hinweise enthalten die Bautechnischen Informationen (BTI) Naturwerkstein 2.1 »Fußbodenbeläge im Innenbereich« und 1.4 »Bodenbeläge außen« des Deutschen Naturwerkstein-Verbands, auch wenn diese mit einigen Normbezügen nicht auf dem aktuellen Stand sind [60]. Die meisten Natursteinarten eignen sich als Bodenbeläge im Gebäudeinnern. Neben dem Aussehen gelten die Abriebfestigkeit, also die Abnutzung des Belags durch Gebrauch, 58

Fliesen und Platten aus Naturwerkstein sind als in Europa gehandelte Bauprodukte ge­­ normt. DIN EN 12 057 definiert die Eigenschaften von Fliesen aus Naturstein u. a. auch für Fuß­böden [61]. Unter den Begriff Fliesen fällt durch Spalten oder Schneiden gewonnenes Material bis zu einer Dicke von 12 mm. Neben den technischen Anforderungen bestimmt die Norm die zulässige Maßhaltigkeit der Fliesen bei einer Unterscheidung in sogenannte unkalibrierte Fliesen sowie kalibrierte Fliesen, wobei Letztere strengere Grenzabmessungen hinsichtlich Dicke, Ebenheit und Rechtwinkligkeit aufweisen müssen. DIN EN 12 058 gilt für geschnittenes oder gespaltetes Plattenmaterial, das dicker ist als 12 mm [62]. Auch für Naturwerksteinplatten werden zulässige Grenzabmessungen gefordert. Damit sind die Maße von Fliesen- und Plattenmaterial ausreichend definiert, um Maßtoleranzen nach DIN 18 202 planerisch berücksichtigen zu können [63]. Die eindeutige Bestimmung des Materials wird durch die normative Forderung gewährleistet, den Naturstein nach DIN EN 12 440 zu bezeichnen (siehe » Vom Rohstoff zum Werkstoff«, S. 15). Beide Produktnormen, DIN EN 12 057 und 12 058, ermöglichen innerhalb des vielfältig in Europa gehandelten Materials für Bodenbeläge eine Vergleichbarkeit der angebotenen Produkte und geben Mindest­ qualitätsstandards vor.

Innenräumen wie z. B. intensiv begangene ­ erkehrsflächen in Eingangshallen, Foyers, FluV ren, Shopping Malls, Flughafenterminals oder Bahnhöfen. Oft werden Außen- und Innenraum technisch-funktional wie gestalterisch miteinander verknüpft, wenn der mit Naturstein belegte Erschließungsraum als Übergangsbereich zu sensiblen Nutzungen fungiert. Dem damit verbundenen Belag von Treppen mit Naturstein ist ein eigener Abschnitt gewidmet (siehe Leitdetails S. 119ff.). Ein technischer und baulogistischer Sonderfall besteht in der Ausstattung von Aufzugskabinen mit Natursteinboden, weil die Gewerke Aufzugbau und Bodenbelag voneinander abhängig sind. Gewicht und Dicke der Bodenplatten müssen bei der Aufzugsplanung berücksichtigt werden, während bei den Verlegearbeiten die eingebaute Geometrie der Aufzugskabine für die Plattenformate und das Fugenbild relevant ist, wenn diese auf den Boden vor dem Aufzug abgestimmt sein sollen. Naturstein ist ebenfalls ein für Nassräume ­typisches Material, z. B. in Privathäusern oder öffentlichen Gebäuden wie Sport- und Schwimmhallen, auch wenn er hier vor allem mit keramischen Bodenbelägen konkurriert, die zwar nicht an die optischen Qualitäten von Naturstein reichen, aber günstiger sind. Bei der Gesteinsauswahl sind die Feuchteempfindlichkeit des Materials und die entsprechenden Oberflächenbehandlungsarten für die erfor­ derliche Rutschfestigkeit zu berücksichtigen. Zudem muss die Ausführung zum Abdichtungskonzept passen. Im Außenraum wird Naturstein als Belag be­­ festigter Wege und Plätze verwendet. Diese Publikation behandelt keine Bodenbeläge im Außenbereich, außer zum Gebäude gehörende Bereiche wie Balkone, Loggien, Laubengänge oder auch als Terrassen genutzte Flachdächern (siehe Leitdetail S. 118). Dort eingesetzte Natursteinplatten bilden den oberen Abschluss eines mehrschichtigen Flachdachaufbaus, der vom Prinzip des Abdichtens der horizontalen Gebäudehüllfläche bestimmt wird.

Einsatzbereiche

Schichtenaufbauten

Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit und ­seines ansprechenden Aussehens eignet sich Naturstein für stark beanspruchte Böden in

Die Schichtfolgen und -dicken eines Natursteinbodenbelags in Innenräumen sind von den Nutzungsanforderungen, den Steineigen-

sowie Reinigung und Pflege als entscheidende Kriterien. Die BTI 2.1 liefert eine tabel­ larische Übersicht über die Abriebfestigkeit von Gesteinsgruppen, wobei diese umso höher ist, je niedriger der angegebene Wert ausfällt (Abb. B 1.89). Als hilfreich bei der Gesteinsauswahl erweist sich auch der Blick auf historische Referenzbauten. Ein Stein, der schon Jahrzehnte oder Jahrhunderte in einem Gebäude als Fußboden eingebaut ist, dürfte sich für diese Einsatzsituation bewährt haben. Fliesen und Platten

Konstruktion

1 2 3 1 2 3

1 2 3

schaften und dem Unterbau abhängig. Entscheidend ist die Frage, welche Lasten auf den Bodenbelag einwirken und wie diese in die Tragkonstruktion des Gebäudes eingeleitet werden. Je steifer der Untergrund ist und je direkter sich die Lasten übertragen lassen, desto einfacher kann der konstruktive Aufbau des Bodenbelags ausfallen. Die entsprechenden Konstruktionen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Verbindung des Natursteinmaterials mit dem Unterbau: Verlegung im Verbund auf Betondecke Die einfachste Variante ist eine Verlegung der Natursteinplatten im Mörtelbett im Verbund mit der tragenden Stahlbetonplatte (Abb. B 1.88 a). Auf diese Weise lassen sich auf den Bodenbelag wirkende Kräfte, auch aus hoher Belastung, sehr gut in die Konstruktion einleiten. Die Natursteinplatten sind in Abhängigkeit von der Biegezugfestigkeit des Materials 2 – 4 cm dick, während das Mörtelbett 1 – 2 cm stark sein sollte. Der übliche Aufbau sieht 3 cm starke Platten in einem Mörtelbett von 2 cm vor, mit dem sich auch zulässige Bautoleranzen der Betondecke ausgleichen lassen. Diese Ausführung ist üblich, wenn keine trennenden Lagen für Wärme-, Schall- oder Feuchteschutz vorzusehen sind – z. B. bei schallentkoppelten Treppenpodesten – oder wenn hohe Verkehrslasten auf den Boden einwirken. Verlegung im Verbund auf Verbundestrich Wenn der Betonunterbau zu große Toleranzen aufweist oder Fliesen im Verbund verlegt werden sollen, wird ein Verbundestrich auf die Betondecke aufgetragen (Abb. B 1.88 b). Darauf können Natursteinplatten im Dickbettmörtel – wie bei der direkten Verlegung auf dem Beton – oder Natursteinfliesen im Dünnbett mit einer Mörtel- bzw. Kleberstärke von 2 bis 5 mm aufgebracht werden. Im Dünnbett verlegte Fliesen müssen mindestens 1 cm dick und kali­briert sein, d. h., sie weisen nur kleinere Maßtoleranzen auf. Die Plattengröße sollte auf eine maximale Kantenlänge von 60 cm begrenzt werden. Alternativ ist auch die Verlegung im Mittelbett mit einer Stärke von 5 bis 30 mm möglich. Diese Variante lässt sich ebenfalls nur realisieren, wenn keine Trennschichten notwendig sind.

1 Natursteinplatte 3 cm 2 Mörtelbett 2 cm 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Natursteinplatte 3 cm 2 Mörtelbett 2 cm

3 Verbundestrich 1– 5 cm 4 Untergrund Stahlbeton

b

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

4 Trittschalldämmung 1 Natursteinfliese 1,2 cm ≥ 2 cm 2 Kleber / Dünnbettmörtel 1 2 3 4 5 Untergrund Stahl­ 3 Estrich, schwimmend beton ≥ 3,5 cm c

Gesteinsgruppen

A  1.  2.  3. 

a

3 Untergrund Stahlbeton

Erstarrungsgesteine  ranit, Syenit G Diorit, Gabbro Quarzporphyr, Keratophyr, Porphyrit, Andesit

B 1.88 Abnutzung durch Schleifen nach DIN 52 108 (DIN EN 14 157-B) Verlust auf 50 cm2 in cm3 Werte 1939

Prüfwerte 1995

  5 – 8

  4 – 8

4.  B  asalt, Melaphyr Basaltlava

  5 – 8,5 12 – 15

5.  Diabas

  5 – 8

B  Schichtgesteine 6.  kieselige Gesteine a  Gangquarz, Quarzit, Grauwacke b quarzitische Sandsteine

  7 – 8 10 – 14

7.  Kalksteine a dichte (feste) Kalke und Dolomite (einschließlich Marmor)   b sonstige Kalksteine einschließlich Kalkkonglomerate C  metamorphe Gesteine 9.  a  Gneise, Granulit b Amphibolit c Serpentin

15 – 40

  4 – 10   6 – 12   8 – 18

  6 – 35   7 – 39 11 – 36 14 – 80 20 – 35

  7 – 25 B 1.89

B 1.87 Wandbekleidung aus Naturstein als Schwimmbeckeneinfassung, Therme Vals (CH) 1996, Peter Zumthor B 1.88 Verlegung von Natursteinplatten a  auf Betondecke

b  auf Verbund­estrich c auf getrenntem oder schwimmendem Estrich B 1.89 Abriebfestigkeiten von Gesteinsgruppen nach BTI 2.1 des DNV

59

1 2 2 3 3 4 1 4 5 5 6 6

B 1.90 Verlegung von Natursteinplatten auf System­ böden, Nordkopf Tower, Wolfsburg (DE) 2017, Schulz und Schulz B 1.91 Sockelleiste aus Naturstein a  auf den Wandputz aufgebracht b  bündig mit dem Wandputz angeordnet B 1.92 Verlegung von Natursteinplatten auf Heizestrich B 1.93 Regelaufbau für Bodenbelag in Nassräumen

B 1.90

1 1 9 9 2 2

1  Wandsockel auf Putz 2 elastische Fuge, 5 mm 3 Natursteinplatten nach DIN 12 058 oder Natursteinfliesen nach DIN 12 057 a

3 4 4 3

5 6 6 5

7 8 8 7

4 Dünnbettmörtel 5 Dämmstreifen, mind. 5 mm 6 Estrich 7 Trennlage 8 Dämmschicht 9 Wandputz

1 1 2 2

3 4 4 3

1  Wandsockel, putzbündig 2 elastische Fuge, mind. 5 mm 3 Natursteinplatten nach DIN 12 058 oder Natursteinfliesen nach DIN 12 057 b

60

5 5

6 6

7 7 8 8

4 Dünnbettmörtel 5 Dämmstreifen 6 Estrich 7 Trennlage 8 Dämmschicht B 1.91

Verlegung auf getrenntem oder schwimmendem Estrich Wenn der Schichtenaufbau eine Trennschicht verlangt, z. B. bei einer auf der Betondecke aufzubringenden Abdichtungsschicht, ist der Einbau eines lastverteilenden Estrichs notwendig (Mindeststärke als Zementestrich 3,5 cm; Abb. B 1.88 c, S. 59). Bei schwimmenden Estrichen auf Trittschall- oder Wärmedämmung ist es ebenfalls erforderlich, den Estrich als lastverteilende Schicht in ausreichender Dicke auszubilden, auf der dann die Platten oder Fliesen im Dick-, Mittel- oder Dünnbett verlegt werden. Die BTI 2.1 des DNV empfiehlt Zement­ estriche als bevorzugte Estrichart für die Ver­ legung von Natursteinbelägen [64]. Allerdings ist dabei zu beachten, dass Zementestriche frühestens nach 28 Tagen eine ausreichende Festigkeit haben und erst belegreif sind, wenn die zulässige Restfeuchte erreicht ist, was oft noch länger dauern kann. Gegebenenfalls helfen Schnellestriche auf Zementbasis, die Bauzeiten zu verkürzen. Verlegung auf Heizestrich Die Verlegung von Natursteinplatten oder -­fliesen auf Heizestrich entspricht der auf schwimmendem Estrich. Naturstein eignet sich insbesondere bei dünnem Plattenmaterial sehr gut als wärmeübertragende Fläche, allerdings müssen die Feldfugen des Heizestrichs deckungsgleich durch die Belagebene geführt werden (Abb. B 1.92). Verlegung auf Systemböden Natursteinplatten oder -fliesen lassen sich auch auf Hohlraum- oder Doppelböden aufbringen (Abb. B 1.90). Da die Verlegung auf den Platten der Systemböden im Dünn- oder Mittelbett erfolgt, sind die Steinformate und -größen von den Formaten der Systembodenplatten abhängig. Um Verformungen der Natursteinplatten zu vermeiden, muss die Tragschicht des Systembodens eine entsprechend hohe Steifigkeit aufweisen bzw. der Systemboden explizit für das Belegen mit Naturstein geeignet sein (siehe auch Leitdetails S. 117). Da Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit eines Natursteinbodens von der fachgerechten Aus-

führung des Unterbaus abhängen, empfiehlt sich nicht nur die Planung anhand der BTIFachregeln des DNV, sondern auch unter Beachtung der Normenreihe DIN 18 560 [65] und DIN EN 12 004 [66]. Nur wenn Estrich und Verbindungsschicht korrekt ausgeführt sind, kann auch der Natursteinboden seinen Zweck erfüllen. Die von Beanspruchung, Steinfestigkeit, Plattengröße, Verlegeart und Untergrund mitbestimmte Dicke der Fliesen oder Platten sollte der Architekt für den konkreten Einsatzfall nach den Empfehlungen von Herstellern und Verarbeitern festlegen. Plattenanordnung und Fugen

Das Format von Natursteinfliesen und -platten ist von der Materialstärke, den Steineigenschaften, der Beanspruchung und der Verlegeart abhängig. Im Dünnbett verlegte kalibrierte ­Fliesen sollten in der Kantenlänge auf 60 cm beschränkt sein, während im Mörtelbett auch großformatige Platten mit Kantenlängen über 60 cm möglich sind. Im Mittelbettverfahren ­lassen sich Formate bis zu einer Kantenlänge von 80 cm einbauen. Die BTI 2.1 empfiehlt bei hohen Nutzlasten quadratische Plattenformate oder ein Seitenverhältnis der Platten von maximal 3:1 [67]. Bei einer Verlegung auf Heizestrichen sollte das Verhältnis maximal 2,5:1 betragen, zudem ist die Plattenanordnung mit Kreuzfugen ratsam. Damit reduziert sich die Bandbreite möglicher Verbände bei Heizestrichen auf versetzt angeordnete Platten oder die Verlegung in Längsbahnen. DIN 18 332 legt als Breite der Mörtelfugen bei einer Kantenlänge bis zu 60 cm ein Maß von 3 mm fest, bei größeren Kantenlängen eine mittlere Fugenbreite von 5 mm [68]. Bewegungsfugen müssen eine Mindestbreite von 5 mm aufweisen, was unter Umständen mit der Regelbreite von Mörtelfugen von 3 mm im Konflikt steht. Auch Mörtelfugen gelten als Wartungsfugen, die bei unterschiedlichen Temperaturbeanspruchungen eines Bodens reißen können. Es ist sinnvoll, Mörtel- und Bewegungsfugen im Bodenbelag in grauer Farbe auszuführen, da sie diese Farbe durch Beanspruchung und Reinigung mit der Zeit ohnehin annehmen.

Konstruktion

1 2 3 4 5 6

1  Natursteinfliese 1,2 cm 2  Kleber / Dünnbettmörtel 3  Heizestrich ≥ 6,5 cm

Bei Verlegung von Naturstein auf schwimmendem Estrich und Heizestrich sind Bewegungsfugen im Estrich notwendig, die beim Boden­ belag an gleicher Stelle platziert sein müssen. Diese dauerelastisch oder mit Profilen zu schließenden Fugen sind an direkt angrenzenden und den Boden durchdringenden Bau­ teilen, als Feldbegrenzungsfugen, bei unterschiedlichen Heizkreisen sowie beim Wechsel der Estrich­dicke vorzusehen. Die Zement­ estrichfelder sollten maximal 40 m2 groß sein, eine Seitenlänge von 8 m nicht überschreiten und ein Seitenverhältnis von kleiner als 2:1 aufweisen. Zur Ausführungsplanung des Bodens gehört ein entsprechender Fugenplan, der Art und Anordnung aller Fugen darstellt. Der Anschluss des Natursteinbodens an eine raumbegrenzende Wand wird in der Regel mit einer Sockelleiste ausgeführt, die an der Wand befestigt und mit einer dauerelastischen Fuge vom Boden getrennt wird. Die einfachste Variante besteht im Aufbringen der Sockelleiste auf dem Wandputz (Abb. 1.91 a). Eleganter, aber aufgrund des erforderlichen Toleranzausgleichs der Wandfläche auch komplizierter ist die bündig mit dem Wandputz angeordnete Sockelleiste (Abb. 1.91 b). Die verschlossene Fuge verhindert zwar das Eindringen von Putzwasser in die Konstruktion, kann allerdings durch Absenken des Bodenbelags abreißen und muss daher regelmäßig gewartet werden. Oberflächenausführung

Im Gegensatz zu Fassaden, bei denen die Art der Oberflächenausführung vorwiegend von gestalterischen Gesichtspunkten bestimmt ist, fällt dieser bei Bodenbelägen auch eine funk­ tionale Rolle zu. So sollte beispielsweise die Beschaffenheit der Natursteinoberfläche ein Ausrutschen vermeiden. In Deutschland gibt es mit der GUV-R 181 »Fußböden in Arbeitsräumen und Arbeits­ bereichen mit Rutschgefahr«des Bundesverbands der Unfallkassen eine Regelung zur Beschaffenheit von Bodenbelägen in unterschiedlich genutzten Bereichen [69]. Die geringste Anforderung wird mit dem Kürzel R 9 bezeichnet, zu dieser Bewertungsgruppe zählen z. B. Eingangsbereiche, während die höchste Anforderung für die Gruppe R 13 gilt,

1 2 3 4 5 6

4 Trennlage 5 Trittschalldämmung ≥ 2 cm 6  Untergrund Stahlbeton

4 Trennlage 1  Natursteinfliese 1,2 cm 5  Trittschall­dämmung 2  Verbundab­dichtung 3  Gefälleestrich, schwimmend 6  Untergrund Stahlbeton

B 1.92

B 1.93

zu der z. B. Schlachthäuser gehören. Die rutschhemmende Wirkung von Naturstein­ böden wird durch das Anrauen der Steinoberfläche erreicht. Je rauer die Oberfläche, desto rutschsicherer ist der Belag. Das Anrauen der Oberfläche geschieht durch unterschiedliche Bearbeitungstechniken, so z. B. mittels Schleifen, Bürsten, Strahlen, Beflammen, Stocken, Säuern oder Lasern (siehe »Oberflächenbearbeitung«, S. 21ff.). Die Anforderung R 9 erreicht man beispielsweise mit einem Schliff der Körnung F 120. 1 Ein ungünstiger Zusammenhang besteht zwi9 schen der Rutschsicherheit 3 eines 4 5 Naturstein­ 6 7 8 2 Reinigungsfreundlichbodenbelags und seiner keit. Je rauer eine Steinoberfläche ist, umso mehr neigt sie zu Verschmutzung und höherem Reinigungsaufwand. Durch die Rei­nigung wiederum kann der Boden seine raue Oberfläche einbüßen und damit die rutschhemmende Eigenschaft verlieren. Gerade bei rutschsicher ausgeführten Natursteinböden ist daher eine besondere Sorgfalt bei der Reinigung und Pflege erforderlich. Obwohl für weniger frequentierte oder private Nutzungsbereiche wie Wohnungen oder Büros in Deutschland kein Regelwerk zur Rutsch­ sicherheit von Fußböden existiert, empfiehlt es sich, auch hier bei der Planung von Natursteinböden die Rutschgefahr richtig einzuschätzen. Aus optischen Gründen sehr beliebte polierte oder feingeschliffene Stein­oberflächen lassen sich beispielsweise in Eingangsbereichen mit nassem Schuhwerk unter Umständen nur unsicher begehen. Gegebenenfalls müsste dann eine Sauberlaufzone vorgeschaltet werden oder es ist notwendig, den Boden nachträglich im eingebauten Zustand aufwendig mecha1 nisch oder chemisch zu behandeln.

Nach diesen Normen lassen sich bahnen­ förmige Abdichtungsstoffe, Gussasphalt oder Asphaltmastix sowie flüssig zu verarbeitende, bahnen- oder plattenförmige Abdichtungsstoffe im Verbund mit Fliesen und Platten ausführen. Verbundabdichtungen haben sich auch für Natursteinbeläge in Nassräumen durchgesetzt, da sie leicht zu verarbeiten sind und sich für alle Wassereinwirkungsklassen nach DIN 18 534-1 eignen. Bei dem früher üblichen Abdichten mit Bitumenoder Kunststoffbahnen ist eine Verlegung des Natursteins im Verbund mit dem Unterbau ausgeschlossen, da die Abdichtung als Trennlage wirkt und sie vor Beschädigung geschützt werden muss. Daraus resultiert ein Verlegen von Platten im Mörtelbett oder Fliesen im Dünnbett auf einem Estrich. Bei der heute gebräuchlicheren Verbundabdichtung werden Abdichtung und Fliesenmörtel bzw. -kleber kombiniert (Abb. B 1.93). Die flüssige Verbundabdichtung nach DIN 18 534-3 eignet sich für nahezu alle Einsatzfälle, bei besonderen Anforderungen werden auch Verbundabdichtungen mit Bahnen oder Platten nach DIN 18 534-5 bzw. DIN 18 534-6 ausgeführt. Die normgerechte Verlegung der Fliesen oder Platten erfolgt im Dünnbett, was ihre maximale Größe vor dem Hintergrund des Toleranzausgleichs einschränkt. Gegebenenfalls kommt das Buttering-Floating-Verfahren zur Anwendung, d. h., der Mörtel wird sowohl auf dem Untergrund als auch auf der Belagrückseite aufgebracht. Bei beiden Konstruktionsprinzipien muss das erforderliche Gefälle bereits im Unterbau realisiert sein, damit sich das Wasser auf der Belag- und Abdichtungsebene abführen lässt. Die Bodenabdichtung wird an der Wand hochgezogen, um einen Feuchteeintritt in die Kon­ struktion auszuschließen. Ist auch die Wand abgedichtet, wie z. B. in Duschräumen, müssen Boden- und Wandabdichtung lückenlos miteinander verbunden sein. Naturstein ermöglicht es, Duschen mit großen monolithischen Werkstücken für Duschtasse und Wandbekleidungen zu konzipieren (Abb. B 1.94, S. 62), wobei sich der Fugen­ anteil auf die aneinanderstoßenden Kanten reduziert. Dort allerdings ist die Verfugung

3 4 2 Bodenbelag in Nassräumen

5

6

7 8

Die Konstruktionsprinzipien für Natursteinbodenbeläge in Nassräumen enthält BTI 2.1 »Fußbodenbeläge im Innenbereich« [70]. Allerdings ist die dort aufgeführte deutsche Normenlage nicht mehr aktuell. DIN 18 195 definiert nur noch die Terminologie von Abdichtungskonstruktionen [71], während die Abdichtung von Innenräumen in DIN 18 534 geregelt wird [72].

61

1,5 – 3 % Gefälle 1,5 – 3 % Gefälle

1 2 1 3 2 43 4

1,5 – 3 % Gefälle 1,5 – 3 % Gefälle

B 1.94 1 2 1 32 43 54 65 6

Mörtelbett im Verbund auf Betondecke 1 Naturwerkstein, ca. 3 cm 2 Kontaktschicht 3 haufwerksporiger Mörtel, ≥ 50 mm 4 evtl. starre Drainmatte 5 Abdichtung 6 tragfähige Betondecke im Gefälle oder Gefälleestrich

7 7

B 1.95

1,5 – 3 % Gefälle 1 2 3 4

Dünnbettverlegung auf Betondecke 1 Naturwerksteinfliesen 2 Dünnbettmörtel 3 Verbundabdichtung 4 tragfähige Betondecke im Gefälle oder Gefälleestrich

1,5 – 3 % Gefälle 1,5 – 3 % Gefälle 1,5 – 3 % Gefälle

B 1.96 1 2 13 241 3 52 3 6 4 4

Stelzlager 1  Naturwerkstein, ≥ 3 cm 2  Stelzlager (z. B. Mörtelsäckchen) 3 Abdichtung 4 tragfähige Betondecke im Gefälle oder Gefälleestrich, ca. 15 cm

62

7

B 1.97

kapillarbrechend mit natursteinverträglichem Kunstharzfugenmörtel auszuführen, um eine Durchfeuchtung und Verfärbung der Ränder zu vermeiden. Das Merkblatt »Duschen aus Naturstein« des Naturstein-Verbands Schweiz (NVS) [73] empfiehlt zudem, die Rückseite der monolithischen Duschtasse mit einem kapillarbrechenden Anstrich zu versehen und die Oberseite zu imprägnieren, um Feuchte­ flecken und Vergrauung auszuschließen. Zur Rutschsicherheit in Nassräumen gilt in Deutschland die DGUV-Information 207-006 »Bodenbeläge für nassbelastete Barfußbereiche« [74]. Anders als bei den R-Werten nach GUV-R 181 für Arbeitsräume sind hier die drei Bewertungsgruppen A, B und C definiert [75]. A ist die niedrigste Anforderung, C die höchste. Natursteinbodenbelag kann auch hier die Anfor­ derungen bei entsprechend rauer Steinober­ fläche erfüllen. Balkon- und Dachterrassenbelag

Zum Gebäude gehörende Außenbereiche können als Balkone, Loggien oder Laubengänge vor der wärmegedämmten Gebäudehülle angeordnet oder als begehbares Flachdach über einem beheizten Raum genutzt werden. Die entsprechende Konstruktion des Natursteinbelags richtet sich danach, ob ein mehrschichtiger Aufbau mit Wärmedämmung zu realisieren ist oder das Bauteil ungedämmt bleibt. In beiden Fällen muss Niederschlagswasser kontrolliert abgeleitet werden, wenn der Außenbereich ungeschützt der Witterung ausgesetzt ist. Bodenbeläge aus Natursteinplatten sind nicht wasserdicht und zudem empfindlich gegen Staunässe im Untergrund. Sowohl der Belag als auch die wasserführende Schicht müssen daher ein Gefälle aufweisen, das je nach Einbausituation und Oberflächenbeschaffenheit des Natursteinbelags zwischen 1,5 und 3 % betragen sollte. Zudem muss das Verlegebett wasserdurchlässig sein und ein schnelles Abfließen des Wassers zu den Entwässerungsabläufen ermöglichen. Bei der Auswahl des Steins sind dessen Verwitterungseigenschaften zu beachten, insbesondere seine Frost­ beständigkeit. Das Verlegebett ist bei entsprechender Wasserdurchlässigkeit frostbeständig. Die Regelaufbauten gedämmter und unge-

dämmter Untergründe sind in der Bau­ technischen Information 1.4 »Bodenbeläge außen« des DNV beschrieben [76]. Aktualisiert um die deutsche Normenlage zur Abdichtung von Flachdächern [77] unterscheidet man folgende vorherrschende Konstruktionsaufbauten mit Natursteinbelag auf Balkonen und Dachter­ rassen: Platten im Mörtelbett auf ungedämmter ­Betonplatte Bei der Verlegung von Natursteinplatten in einem drainagefähigen Mörtel auf der ungedämmten Betonplatte handelt es sich um eine seltener gewordene Konstruktionsvariante (Abb. B 1.95). Zur Unterstützung der Wasserableitung wird eine Drainmatte über der Abdichtungsschicht angeordnet. Der Aufbau erfordert Bewegungsfugen. Fliesen auf Verbundabdichtung und ungedämmter Betonplatte Fliesen lassen sich auch im Dünn- oder Mittelbett im Verbund mit der Abdichtungsschicht auf der Betonplatte von Balkon, Loggia oder Laubengang verlegen (Abb. B 1.96). Die Verklebung muss hohlraumfrei im Buttering-Floating-Verfahren erfolgen. Eine Schwachstelle besteht in der Verfugung, die trotz sorgfältiger Ausführung reißen kann. Platten auf Stelzlagern und ungedämmter ­Betonplatte Die Natursteinplatten werden mit offenen Fugen von 3 bis 8 mm Breite auf Stelzlagern oder Mörtelsäckchen über der ungedämmten Betonplatte verlegt (Abb. B 1.97). Eine Ab­­ dichtung kann entfallen, wenn es sich bei der Betonplatte um ein Fertigteil aus wasserundurchlässigem Beton handelt. Ein Nachteil besteht darin, dass Schmutz durch die offenen Fugen auf die Bodenplatte gelangt. Platten im Mörtelbett auf gedämmter Betonplatte Auch die Verlegung im Mörtelbett auf einer Wärmedämmung wird kaum noch ausgeführt. Mindestens 3 cm dicke Platten, der 5 – 8 cm dicke, haufwerksporige Drainmörtel und die Drainplatte erzeugen einen hohen Konstruk­tionsaufbau, zu dem die Wärme­

Konstruktion

B 1.94 Dusche aus Flossenbürger Granit, Hotel Burg Falkenberg (DE) 2015, Brückner & Brückner B 1.95 Platten im Mörtelbett auf ungedämmter Betonplatte B 1.96 Fliesen auf Verbundabdichtung auf ungedämmter Betonplatte B 1.97 Platten auf Stelzlagern und ungedämmter ­Betonplatte B 1.98 Steildach aus Naturstein, Sebald ­Kontore, Nürnberg (DE) 2012, GP Wirth Architekten B 1.99 Plattenverlegung auf gedämmter Betonplatte a  im Mörtelbett b  im Splittbett c  auf Stelzlagern

dämmung noch hinzugerechnet werden muss (Abb. B 1.99 a). Außerdem sind Bewegungs­ fugen erforderlich.

S. 62). Die Abdichtung ist vor dem Eindrücken der Stelzlager durch eine Unterlage zu schützen (siehe auch Leitdetail S. 118).

Platten im Splittbett auf gedämmter Betonplatte Die mindestens 3 cm dicken Platten werden in einem wasserdurchlässigen Splitt mit einer Stärke von 3 bis 5 cm in sogenannter unge­ bundener Bettung verlegt (Abb. B 1.99 b). Eine zusätzliche Drainmatte unterstützt die Wasserableitung. Das Schließen der Fugen erfolgt durch Einfegen oder Einschwämmen von Splitt (siehe auch Leitdetail S. 118).

Bei allen Aufbauten muss auf eine gute Wasser­ ableitung in der Ebene des Belags, im Verlegebett und in der Abdichtungsebene geachtet werden, um Durchfeuchtungen und Verfärbungen des Natursteins zu vermeiden. Für die Verlegung in Mörtel- und Splittbett sowie auf Stelzlagern empfiehlt es sich, die Plattenunterseite mit einer sperrenden Beschichtung zu versehen, um den Feuchteübergang aus dem Untergrund in die Platte auszuschließen. Optische Beeinträchtigungen des der Witterung ausgesetzten Natursteins bestehen nicht nur in Durchfeuchtung und Verfärbung, sondern werden auch durch Veralgung, Vermoosung und Bewuchs hervorgerufen. Ins­ besondere bei wenig besonnten und länger feuchtebelasteten Flächen kann man diesem Pro­blem nur mit regelmäßiger Pflege und Rei­

Platten auf Stelzlagern und gedämmter Betonplatte Auf den Warmdachaufbau werden Stelzlager oder Mörtelsäckchen als Auflager für die mit offenen Fugen verlegten, mindestens 3 cm dicken Platten aufgebracht (Abb. B 1.99 c). Wie bei der ungedämmten Konstruktion wird die wasserführende Schicht verunreinigt (siehe 1,5–3 –3% %Gefälle Gefälle 1,5 1,5 –3 % Gefälle

11 1 22 2 33 3

1,5–3% %Gefälle Gefälle 1,5–3 1,5–3 % Gefälle

44 5 54 5

11 1 22 3 32 4 43 4

66 6 77 7 88 8

55 5 66 6 77 7

Mörtelbett ohne Verbund auf Betondecke mit Dämmung 1 Naturwerkstein, ca. 3 cm 2 Kontaktschicht 3 haufwerksporiger Mörtel, ≥ 80 mm 4 Schutzlage oder starre Drainmatte 5 Abdichtung 6 Wärmedämmung 7 Dampfsperre 8 tragfähige Betondecke im Gefälle oder Gefälleestrich, ca. 15 cm a

Mörtelbett ohne Verbund auf Betondecke mit Dämmung 1 Naturwerkstein, ca. 3 cm 2  Splitt, 40 mm 3 Schutzlage oder starre Drainmatte 4 Abdichtung 5 Wärmedämmung 6 Dampfsperre 7 tragfähige Betondecke im Gefälle oder Gefälleestrich, ca. 15 cm b

B 1.98

nigung entgegenwirken (siehe »Pflege und Erhalt«, S. 70ff.). Auch bei Bodenbelägen in Außenbereichen ist die Rutschsicherheit zu beachten. Hierzu enthält die Fachregel GUV-R 181 [78] hilfreiche Vorgaben für Außenbereiche. Je rauer allerdings die Natursteinoberfläche ausgeführt wird, umso größer sollte das Gefälle in Richtung der Entwässerungselemente sein. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass sich auch geneigte Dachflächen mit Naturstein belegen lassen. Steildächer mit dicken Natursteinplatten sind ein wenig in Mode gekommen, allerdings ist der Aufwand der Lagesicherung des schweren Materials und der doppelten Wasserführung kritisch zu betrachten (Abb. B 1.98). Materialgerechter sind Steildächer aus gespaltenem Platten­ material, vorzugsweise Schiefer. Planungshinweise liefert die »Fachregel für Dachdeckungen mit Schiefer« des Zentralverbands des Deutschen Dachdeckerhandwerks [79].

1,5–3% %Gefälle Gefälle 1,5–3 1,5– 3 % Gefälle

11 1 22 3 32 3 44 4 55 5 66 6

Stelzlager 1  Naturwerkstein, ≥ 3 cm 2  Stelzlager (z. B. Mörtelsäckchen) 3  Abdichtung nach DIN 18 195 4 Wärmedämmung 5 Dampfsperre 6 tragfähige Betondecke im Gefälle oder Gefälleestrich, ca. 15 cm c

B 1.99

63

B 1.100 verschiedene Trittstufenausführungen auf t­ragender Stahlbetontreppe a auf den Treppenlauf aufgesetzte Stufe als ­geformtes Werkstück aus Naturstein b massiv anmutende Ausführung mit verklebter und verdübelter Setz- und Trittstufe c plattiert anmutende Ausführung mit dauer­ elastischer Verfugung zwischen Setz- und Trittstufe B 1.101 mögliche Sockelleistenausführungen a  dem Stufenprofil folgende Sockelleiste b  Sockelleiste als »Bischofsmütze« B 1.102 kontrastierende Stufenkanten an An- und ­Austritt der Haupttreppe, Nordkopf-Tower, Wolfsburg (DE) 2017, Schulz und Schulz

Treppenbelag Der Planung von Treppen setzt eine Beschäftigung mit den entsprechenden Vorschriften und Regelwerken voraus. In Deutschland beschreibt DIN 18 065 die geometrischen Anforderungen an Treppen. Die Regeln der BGI/GUV-I 561 »Treppen« gibt viele Vorgaben aus DIN 18 065 wieder und erweitert diese um konkretere Festlegungen [80]. Die Normen zum barrierefreien Bauen DIN 18 040-1 und DIN 18 040-2 bein­ halten ­weitere Planungsgrundsätze von Treppen in öffentlichen und Wohngebäuden [81]. Die Naturstein-Produktnorm DIN EN 12 058 [82] definiert die Erfordernisse für den in Europa als Bodenplatten und Stufenbeläge gehandelten Naturstein. DIN 18 332 liefert unter anderem die Anleitung für die fachgerechte Ausführung eines Treppenbelags aus Naturstein [83]. Die Bautechnische Information (BTI) 2.2 des DNV fasst die meisten Vorgaben aus Normen und Regelwerken zusammen [84]. Die Konzeption und Planung einer Treppe zählt zu den anspruchsvollsten Aufgaben in der Architektur – sowohl hinsichtlich der Bewältigung der komplexen räumlichen Geometrie als auch des Zusammenspiels aller Treppenteile wie z. B. Lauf, Stufen, Auge, Geländer. Naturstein ist aufgrund seiner Robustheit, seiner Verarbeitungsmöglichkeiten und seines Erscheinungsbilds besonders als Treppenbelag ge­­ eignet. Viele Anforderungen und Planungsgrundsätze lassen sich aus der Verwendung von Naturstein als Bodenbelag übertragen (siehe »Bodenbelag«, S. 58ff.), dennoch sind einige Besonderheiten zu berücksichtigen.

a

b

Belag auf Stahlbetontreppen

c

64

B 1.100

Der wesentliche Unterschied eines Treppen­ belags zu tragenden Treppenstufen (siehe »Treppe«, S. 44ff.) besteht darin, dass der Naturstein als Platte oder Werkstück vollflächig auf einen tragenden Treppenlauf aufgebracht wird. Dieser besteht in der Regel aus Stahl­ beton. Eine derartige Konstruktion verfügt über geschlossene Setzstufen und gilt damit als ­barrierefrei nach DIN 18 040 [85], sofern die Treppe gerade Läufe aufweist oder ab einem Innendurchmesser des Auges von 2 m bei gebogenen Treppenläufen. Zudem dürfen bei

barrierefreien Treppen die Trittstufen nicht über die Setzstufen auskragen, eine Unterschneidung ist nur bei schrägen Setzstufen bis maximal 2 cm erlaubt. Die tragende Stahlbetontreppe kann aus einem Fertigteil oder aus Ortbeton hergestellt sein. In der Regel sind die statisch nicht wirksamen Stufen an den Lauf angeformt und mit quaderförmigen Platten belegt. Naturstein lässt sich auch als ein entsprechend gefertigtes Werkstück als Stufe aufsetzen, allerdings sind die Stufen dann noch mechanisch gegen Abrutschen zu sichern (Abb. B 1.100 a). Da das Betonieren von Treppen auf der Baustelle sehr aufwendig ist, haben sich Fertigteiltreppen durchgesetzt, die im Fertigteilwerk liegend mit den angeformten Stufen nach unten geschalt und betoniert werden. Aus der üblichen Schall­ entkopplung von Fertigteiltreppenläufen durch elastische Auflager resultiert die Durchführung der Entkopplungsfuge bis in den Po­­ destbelag an An- und Austritt (siehe Leitdetail S. 120f.). Unabhängig von der technisch und architektonisch richtigen Ausführung des Bodenbelags besteht die Herausforderung ­derartiger Fertigteiltreppen im gestalterisch ansprechenden Zusammenspiel von Fuge, Knicklinie und Treppenauge (siehe Leitdetail S. 119). Eine weniger verbreitete Variante zur Erfüllung der Trittschallschutzanforderungen wäre, Podeste und Treppenläufe schallent­ koppelt auf Konsolen aufzulegen. So ließe sich der schwim­mende Estrich auf dem Podest ­vermeiden, allerdings wirken die Stahlbetonkonsolen wenig elegant. Die Stahlbetontreppe muss als Verlegeuntergrund für einen Natursteinbelag ausreichend tragfähig und starr sein. Deshalb sollte der Tragwerksplaner darauf achten, dass die Durchbiegung des Treppenlaufs auf 1/1000 seiner Spannweite beschränkt ist, um ein Ab­­ lösen der Stufenplatten oder des Mörtelbetts zu verhindern. In der Regel sind die Natursteinplatten 3 – 5 cm dick und in einem 2 cm starken Mörtelbett auf der Betontreppe verlegt, um Unebenheiten des Untergrunds ausgleichen zu können. Die BTI 2.2 des DNV gibt die Verwendung von Trasszementmörtel vor, um das Risiko der ­Verfärbung des Steins zu minimieren [86].

Konstruktion

1 2 3

3 1

1 2 3

3 1

14 5

14 5 1 elastische Fuge 2 Estrich 3 Dämmung

Bei barrierefreien Treppen ohne auskragende Unterschneidung werden die Tritt- und Setz­ stufen in gleicher Plattendicke ausgeführt. Will man den optischen Eindruck einer mas­ siven Stufe erzeugen, sollte der obere Plat­ tenrand der Setzstufe mit der Unterseite der Trittstufe verklebt und ver­dübelt werden (Abb. B 1.100 b). Bei sichtbarer plattierter ­Ausführung empfiehlt es sich, die Stoßfuge dauerelastisch zu schließen (Abb. B 1.100 c). Tritt- und Setzstufen sollten bei üblichen Treppenbreiten aus jeweils einer durchgehenden Natursteinplatte bestehen, d. h., die Plattenlänge entspricht der Stufenbreite. Bei Platten oder Fliesen mit einer Stärke von weniger als 3 cm ist dies nicht möglich. Aufgrund der Stoßfugen zwischen den kleineren Platten bzw. ­Fliesen lässt sich damit die Plastizität einer mit Naturstein belegten Treppe nicht erreichen. Hinzu kommen erhöhte Anforderungen an die Toleranzen des Untergrunds und eine aufwendige vollflächige Bettung im Buttering-FloatingVerfahren.

4 Putzträger 5 elastisches Auflager des Treppenlaufs

a

b

Methode ermöglicht auch die nachträgliche Ertüchtigung einer Treppe. Aus der Normenreihe DIN 18 040 resultiert eine weitere Anforderung für die Oberflächenausführung barrierefreier Treppen, die erhebliche gestalterische Konsequenzen hat [89]. Damit sehbehinderte Menschen Treppen sicher be­­ gehen können, müssen die Stufenkanten auf Tritt- und Setzstufen mit durchgehenden Streifen kontrastierend markiert sein. Diese Markierungen sind bei auf mit Naturstein belegten Treppen auch durch eingelegte Streifen eines sich optisch abhebenden Natursteins realisierbar. Die Normen lassen für Treppenhäuser die Ausnahme zu, nur die An- und Austrittsstufe entsprechend zu markieren (Abb. B 1.102). Gleichwohl ist dies ein prägnantes Beispiel, wie die Anforderungen des inklusiven Bauens architektonische Gestaltungsmuster verändern: Eine Treppe gilt als barrierefrei begehbar, indem auskragende Trittstufen ausgeschlossen werden. Weil damit aber auch die Schattenwirkung der Stufenplatte entfällt, ist deren Vorderkante zu markieren.

Sockelleiste anbringen, die vor mechanischer Belastung und Verunreinigung der Wand schützt. Bei verputzten Wänden empfiehlt sich ebenfalls die elegantere und Schmutzablagerung vermeidende putzbündige Sockelleiste (siehe »Plattenanordnung und Fugen«, S. 60f.). Die Sockelleiste kann dem Stufenprofil folgen und dabei auf Gehrung geschnitten oder rechtwinklig gestoßen werden (Abb. B 1.101 a). Alternativ bietet sich die Ausführung von sogenannten Bischofsmützen als Sockelleiste an, deren Oberkante der Neigung des Treppenlaufs mit einem Abstand zur Stufenkante entspricht. Die einzelne Platte ist dem Stufenprofil entsprechend zugeschnitten, die Plattenstöße sind rechtwinklig zur Laufneigung angeordnet (Abb. B 1.101 b). Wird der Treppenlauf seitlich von einem Auge begrenzt, ist die freie Wange sichtbar. Das damit ebenfalls sichtbare raue Mörtelbett der Natursteinplatten muss gegebenenfalls gespach­telt werden, um es optisch an den Betonrand des Treppenlaufs anzugleichen. Schließen die Stufenplatten bündig mit dem Rand des Laufs ab, gestaltet sich der Ausgleich von Rohbautoleranzen schwieriger. Kragen sie über den Treppenlaufrand aus, sind die Toleranzen leichter auszugleichen, aber es ergibt sich eine Schattenkante, die unter Umständen im gestalterischen Widerspruch zu den bündigen Stufen steht. Auch die Geländerführung und -befestigung hat Einfluss auf die Ausbildung von Treppenauge und Stufenbelag. Die

Oberflächenausführung

Für stark frequentierte Treppen, z. B. in öffentlichen Gebäuden, sollte man wie für den Bodenbelag ein abriebfestes Gestein wählen, um die Abnutzung des Belags durch Gebrauch sowie Reinigung und Pflege zu minimieren (siehe »Bodenbelag«, S. 62). Die BTI 2.2 des DNV enthält eine Übersicht der Abriebwerte von Gesteinsgruppen, die eine Orientierung bei der Gesteinsauswahl bietet (Abb. B 1.89, S. 59) [87]. Wie beim Bodenbelag bestehen Anforderungen an die rutschhemmende Wirkung eines Treppenbelags, die durch eine entsprechend raue Steinoberfläche erfüllt werden (siehe »Oberflächenausführung«, S. 61). Im Geltungsbereich der GUV-R 181 muss eine Treppe im Regelfall die Anforderung R 9 erfüllen, die z. B. mit einem Schliff der Körnung F120 erzielt wird [88]. Sofern nicht gestalterisch bewusst eine Unterscheidung von Tritt- und Setzstufe an­­ gestrebt ist, werden alle Oberflächen gleich behandelt. Alternativ zur Oberflächenbearbeitung der gesamten Platte kann auch ein rutschhemmend bearbeiteter Gesteinsstreifen oder ein Gleitschutzprofil eingelegt werden. Diese

Anschluss an Wand und Treppenauge

Ein Treppenlauf wird seitlich durch Wände oder durch eine Wand und ein Treppenauge begrenzt. Beim Wandanschluss muss der direkte Kontakt von Treppe und Wand verhindert werden, um die Übertragung von Trittschall auszuschließen. Wie beim Naturstein­ bodenbelag sollte man an der Wand eine

B 1.101

B 1.102

65

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b FZ

B 1.103

Befestigung des Geländers durch die Trittstufen hindurch ist aufwendig, weil Bohrungen vorgesehen und Toleranzen bewältigt werden müssen. Zudem reduziert sich die nutzbare Treppenlaufbreite. Das Anbringen des Geländers am seitlichen Rand des Treppenlaufs ist einfacher, erfordert aber für die Montage ein größeres Treppenauge. Auch der sichtbare Rand des Podests sollte der Lösung für den Stufenrand entsprechend behandelt werden. Bei langen einläufigen Treppen empfiehlt sich zum Treppenauge die Verlegung von Randfriesplatten, um Stoßfugen zu minimieren. DIN 18 040 verlangt für barrierefreie Treppen Vorkehrungen, um das Abrutschen von Gehhilfen an freien seitlichen Stufenenden zu verhin-

FZ B 1.104

dern, z. B. in Form einer Aufkantung. Inwieweit eine oftmals zum Abführen von Putzwasser in die Trittstufenplatte eingefräste Nut auch diese Funktion erfüllen kann, ist im Einzelfall zu prüfen. Deckenbekleidung Eine Deckenbekleidung besteht aus einer oder mehreren Schichten unter einer tragenden Decke. In der Regel hat sie die Funktion, die Rohbaukonstruktion und etwaige darunterliegende Installationen gestalterisch ansprechend zu kaschieren. Als Teil der Gebäudehülle trägt eine Deckenbekleidung zudem zum Wärmeschutz bei.

Historische Unterdeckenkonstruktionen aus Naturstein waren nur als Gewölbe üblich, während mit der heutigen Befestigungstechnik auch abgehängte Decken aus Natursteinplatten möglich sind. Sie werden vor allem dann realisiert, wenn der architektonische Entwurf Deckenunterseiten gegen Außenluft vorsieht (Abb. B 1.105, siehe auch Projektbeispiel S. 124ff.). Die Planung und Ausführung einer Decken­ bekleidung aus Naturstein erfolgt analog zur Fassadenbekleidung. Dementsprechend ­gelten als wichtigste Regelwerke DIN 18 332 sowie DIN 18 516-3 zur hinterlüfteten Außenwandbekleidung aus Naturstein [90]. Auch die BTI 1.5 »Fassadenbekleidung« des DNV widmet sich in einem kurzen Abschnitt dem Thema Deckenbekleidung [91]. Schichtenaufbau

B 1.105

66

Die Schichtfolge einer Deckenbekleidung ge­­ gen Außenluft entspricht dem Aufbau einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade (VHF): äußere Natursteinbekleidung, Befestigungssystem, Hinterlüftungsraum und Wärmedämmung unter der tragenden Decke, die im Regelfall aus Stahlbeton besteht. Nach DIN 18 516-3 müssen Platten bis zu einer Neigung von 60 Grad zur Horizontalen mindestens 4 cm dick sein. Zudem sieht die Norm vor, bei der Bemessung der Natursteinplatten die Eigenlast horizontaler und maximal bis 85 Grad zur Horizontalen geneigter Platten aufgrund der verringerten Biegefestigkeit und der Ausbruchlast am Ankerdorn mit einem Erhöhungsfaktor von 2,5 zu beaufschlagen. Um moderate Plattenstärken einbauen zu können, werden deswegen kleinere Plattenformate mit geringeren Spann­ weiten zwischen den Befestigungspunkten gewählt. Das Befestigungssystem muss wie bei der VHF aus nichtrostendem Stahl bestehen, ebenso sollte die Luftschicht mindestens 4 cm betragen, wie auch die Wärmedämmung nicht brennbar sein darf. Die Ausführung der Wärmedämmung erfolgt analog zur Fassadenbekleidung (siehe »Wandbekleidung«, S. 50ff.). Seit 2018 gibt es in Deutschland eine bau­ aufsichtliche Zulassung für eine Aluminium­ verbundplatte mit einer auflaminierten, 5 mm dicken Natursteinschicht (Abb. B 1.103). Mit

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7 7

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Konstruktion

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27,5

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Plattenanordnung und Fugen

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Aufgrund des kleineren Plattenformats ist bei Deckenbekleidungen der Anteil an Fugen gegebenenfalls größer als bei Fassadenbe­ kleidungen. Zudem verändern sich die Pro­ portionen, da die Fugen bei Ankerdornlagerung zur Aufnahme der Anker mindestens 1 cm breit sein müssen. Außerdem ist die Varianz an potenziellen Fugenbildern bei der üblichen Ankerbefestigung an Traversen eingeschränkt. Eine Kreuzfugenanordnung oder ein Halbversatz der Platten macht die Befestigung an vier Dornen effizient möglich (Abb. B 1.107). Andere Fugenbilder erhöhen den Anteil an ohnehin schon in großer Anzahl erforderlichen Ankern. Die Fugen können geschlossen werden, ­allerdings ist die dauerelastische Verfugung mit Besandung über Kopf aufwendig und die Gefahr des Flankenabrisses aufgrund der hängenden Lagerung erhöht sich. Hinzu kommt die gegebenenfalls gestalterisch schwierige Inte­gration erforderlicher Be- und Entlüftungsöffnungen. Eine Wasserabführung ist in der Regel nicht notwendig, da kein Niederschlagswasser in die Konstruktion eindringen und die Bildung von Tauwasser ausgeschlossen werden kann.

7 10 10

27,5

Auch die Lastabtragung erfolgt nach demselben Prinzip wie bei der Fassadenbekleidung aus Naturstein (siehe »Lastabtragung«, S. 51ff.). Nach Normenlage kann man eine Deckenbekleidung als um 90 Grad gekippte VHF verstehen. Daraus resultiert die übliche Befestigung abgehängter Natursteindecken mittels Ankerdornen, die wie bei Fas­saden­platten in Bohrungen in den seitlichen Plattenrändern greifen. Eine Platte halten mindestens vier Dorne. Da der Anker bei Überkopfbefestigung nicht in den Untergrund ein­­ge­mörtelt werden darf, sind üblicherweise Anschweißwinkel in einer Ankerschiene verschraubt oder in der Betondecke verdübelt, mit denen die Traganker verschweißt werden (Abb. B 1.104). Da der Anteil an Ankern aufgrund der kleinen Plattenformate hoch ist und die durch die Wärmedämmung zu führenden Anschweißwinkel eine größere Kältebrücke darstellen, an der ein Tauwasseranfall möglich wäre, hat sich als Alternative die Befestigung der Anker an Schienen bzw. Traversen durchgesetzt. Diese werden mit weniger und/oder dünneren Befestigungspunkten von der tragenden Decke ab­­ gehängt und verlaufen unterhalb der Wärmedämmung (Abb. B 1.106). Dadurch vergrößert sich allerdings je nach Schienenprofil und -höhe der Hinterlüftungsraum zwischen Natursteinbekleidung und Wärmedämmung. Das ist zwar bauphysikalisch unbedenklich, bereitet aber Platzprobleme, wenn der Konstruktionsraum der Decke zugunsten einer maximalen lichten Höhe des darunterliegenden Raums minimiert werden soll. Wie bei der Fassadenbekleidung ist anstelle einer Ankerdornbefestigung auch eine Platten-

7

7

B 1.103 Aluminiumverbundplatte mit auflaminierter ­Natursteinschicht B 1.104 Überkopfbefestigung mit Anschweißwinkeln und -schienen einer abgehängten Natursteindecke a  mit einer Ankerschiene ­verschraubter Winkel b verdübelter Winkel B 1.105 Deckenunterseite aus Naturstein, Propstei­ kirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz B 1.106 unterhalb der Dämmung verlaufende Traversen zur Befestigung der Anker bei einer abgehängten Naturstein­decke B 1.107 Verlegeplan einer abgehängten Naturstein­ decke, Propsteikirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz (siehe auch Projektbeispiel S. 124ff.)

20

27,5

Lastabtragung

befestigung mit Hinterschnittdübeln möglich und außerhalb von Deutschland auch verbreitet. Die Platten werden dann mit Agraffen an abgehängten Profilschienen befestigt.

27,5

dieser Sonderkonstruktion könnten größere Plattenformate gewählt und die Anzahl der Befestigungspunkte reduziert werden, zudem würde sich die Eigenlast der Bekleidung für die Bemessung von Befestigungssystem und tragender Decke verringern. Ob die Konstruktion so wirtschaftlich und dauerhaft ist wie konven­tionell abgehängter Naturstein, lässt sich noch nicht beurteilen, wie auch die Aus­ bildung gestalterisch relevanter Details wie z. B. bei Ecken und Fugen noch unklar ist.

7

B 1.107

67

B 1.108

Besondere planerische Sorgfalt ist beim ­Übergang von der Unterdecke zur Fassade geboten. Bei gestoßenen Fassaden- und Decken­bekleidungsplatten sollte die Fuge allein aus gestalterischen Gründen in der Decke hinter der Fassadenplatte angeordnet sein (siehe Pro­jektbeispiel S. 124ff.). Ist ein massives Erscheinungsbild der Natursteinhülle gewünscht, empfiehlt sich die Verwendung eines Ecksteins, also eines L-förmigen Werkstücks, mit dem die Fuge deutlich von der Ecke abgerückt wird (siehe Projektbeispiele S. 124ff. und S. 174ff.). Deckenbekleidung im Innenraum B 1.109

Wenn das architektonische Konzept den seltenen Fall einer abgehängten Natursteindecke im Innenraum verlangt, erfolgt die Ausführung analog zur Deckenbekleidung gegen Außenluft (siehe »Schichtenaufbau«, S. 66f.). Die Wärmedämmung entfällt und das Befestigungssystem aus Anschweißankern oder Schienen rückt näher an die tragende Decke. Das Fugenbild ist im Einklang mit der Wand­ bekleidung zu planen, wenn diese ebenfalls aus Naturstein besteht. Werden die Fugen trotz des damit verbundenen erhöhten Aufwands geschlossen, sollte man trotzdem Be- und Entlüftungsöffnungen vorsehen. Diese ließen sich gestalterisch akzeptabel in der Innenecke des Wandanschlusses und an integrierten Deckenelementen (z. B. Beleuchtung) platzieren. Bleiben die Fugen offen, kann der Hinterlüftungsraum akustisch wirksam für die Schallabsorp-

tion genutzt werden, wenn an der Rohdecke eine entsprechende Akustikbekleidung angeordnet ist. Insbesondere bei hohen Räumen sollte der Planer Aufwand und Nutzen offener oder geschlossener Fugen abwägen. Einzelwerkstücke Aus Naturstein werden auch einzelne Werks­ tücke für Einbau- und lose Möbel oder Sonderbauteile gefertigt. Dies reicht von Küchen-, Arbeits- und Tischplatten, Sitz- und Liegegelegenheiten sowie Waschtischen über Blumenkästen, Leuchtenträger, Stelen, Präsentationssockel oder Fassadenschmuck- und figuren bis hin zu besonderen Objekten wie Grabsteinen, Altären und Taufbecken (Abb. B 1.110). Sofern diese Werkstücke Teile von Bauleistungen sind, unterliegen Herstellung und Einbau DIN 18 332 [92]. Nützliche Hinweise geben zudem die Merkblätter »Werkstücke aus Naturstein« und »Küchenabdeckungen« des Naturstein-Verbands Schweiz (NVS) sowie die »Bau­technische Information (BTI) 2.8 »Arbeitsplatten innen« des DNV [93]. Ergänzend für die Gesteinsauswahl und Planung empfiehlt sich die Beratung durch Hersteller und/oder den Ausführungsbetrieb, da die Eignung des Steins für den jeweiligen Einsatzzweck maßgeblich auch nach Erfahrungswerten beurteilt wird. NVS und DNV raten zudem, erst nach Besichtigung des Rohmaterials den zu verarbeitenden Stein auszuwählen. Einbauten

B 1.110

68

B 1.108 Tischplatte aus Krastaler Marmor der Sitz­ gruppe »Vienna«, Schulz und Schulz B 1.109 Gebrauchspatina auf einem Waschtisch aus einer Solnhofener Platte B 1.110 Taufstein aus Jura-Gelb als Werkstück, Propsteikirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz (siehe auch Projektbeispiel S. 124ff.) B 1.111 Anforderungen an Naturstein nach Einsatzort B 1.112 Waschbecken aus Flossenbürger Granit im Schloss Hohenkammer (DE) 2008, Brückner & Brückner

Neben dem Aussehen des Steins sind dessen technisch-funktionale Eigenschaften maß­ geblich bei der Auswahl des Materials für Einbauten und Möbel. Das NVS-Merkblatt »Werkstücke aus Naturstein« enthält eine tabellarische Übersicht, welche Anforderungen der Naturstein an welchem Einsatzort erfüllen sollte (Abb. B 1.111) [94]. Vereinfachend lässt sich sagen, dass Hartgesteine wie z. B. Granit oder Gneis in der Regel säure- und kratzfest sind, während viele Weichgesteine wie z. B. Marmor oder Kalkstein säure- und kratzempfindlich reagieren und sich damit nicht für alle Einsatzbereiche optimal eignen. Manche Gesteine

Konstruktion

Abdeckungen für

Küche

Waschtisch

Sims

Tisch

Säurefestigkeit

3

2

1

1

2

Schnittfestigkeit

3

1

1

1

2

Saugfähigkeit

2

2

1

2

2

Schlagfestigkeit

2

1

1

1

1

Biegezugfestigkeit

3

1

1

3

3

3 = wichtig, 2 = zu beachten, 1 = je nach Gebrauch

gewinnen auch in ihrer optischen Erscheinung durch Gebrauchsspuren wie Kratzer oder ­Flecken, wenn die Oberflächenabnutzung dem Material eine ansprechende Patina verleiht (Abb. B 1.109). Arbeits- und Tischplatten werden auf starren Unterkonstruktionen aus Holz oder Stahl montiert (Abb. B 1.108), wobei sich die Plattendicke nach den statischen Erfordernissen bemisst. Dünne Platten werden gegebenenfalls unter­ seitig durch Stege oder Gewebearmierungen verstärkt. Laut BTI 2.8 des DNV sind Werkstücklängen bis 2,40 m üblich [95]. Größere Arbeitsoder Tischplatten bestehen üblicherweise aus zusammengesetzten Platten. Die in der Regel 3 mm breiten Stoßfugen werden mit Dichtstoffen geschlossen. Alternativ ist auch die Anfer­ tigung größerer Einzelstücke möglich, wenn die Rohplatten Übergrößen zulassen. Die Oberfläche wird durch Spachteln, Harzen, Imprägnieren oder Versiegeln behandelt, um Schmutz abzuhalten und den Pflegeaufwand zu redu­ zieren. Das NVS-Merkblatt »Küchenabdeckungen« empfiehlt dennoch die tägliche pflegende Reinigung von Küchenarbeitsplatten mit warmem Wasser und fettlösendem Zusatz sowie die Imprägnierung nach einem Zeitraum von ca. fünf Jahren zu wiederholen. Sichtbare ­Plattenränder lassen sich wie die Oberfläche behandeln. Bei zu Abplatzungen neigendem Stein ist es üblich, die Kanten zu fasen. Freitragende Sitz- und Liegegelegenheiten unterliegen einer besonderen Biegebeanspruchung. Obwohl zwar kein statischer Nachweis erforderlich ist wie bei tragenden Bauteilen aus Naturstein, bedarf es zur Gewährleistung der Tragfähigkeit dennoch einer entsprechenden Materialstärke oder sogar einer Ertüchtigung des Bauteils durch Armierung oder Vorspannung (siehe »Tragende Bauteile«, S. 38ff.). Waschtische können wie Küchenabdeckungen aus Platten bestehen, aus denen Aussparungen für Waschbecken ausgeschnitten werden. Alternativ ist die Anfertigung eines massiven Werkstücks möglich, aus dem das Wasch­ becken als Vertiefung herausgeformt wird (Abb. B 1.112). Auch spezielle Einbauten oder Ausstattungsstücke wie z. B. Blumenkästen oder Stelen können aus Plattenmaterial zusammengesetzt oder aus dickerem Rohmaterial

Möbel

B 1.111

B 1.112

69

B 1.113

herausgearbeitet werden. Insbesondere durch die Möglichkeiten des dreidimensionalen Fräsens ist die Herstellung individueller Bauteile aus Naturstein wirtschaftlich vertretbar (siehe »Werkstücke«, S. 19).

B 1.113 3D-Fräse zur Bearbeitung von Naturstein B 1.114 Skulptur aus weißem Granit, Harri III, Eduardo Chillida, 1993, Chillida Leku Museum, Hernani (ES) B 1.115 ausgetretene Treppenstufen aus Naturstein B 1.116 Verwitterung des Obernkirchener Sandsteins am Kölner Dom B 1.117 tabellarische Übersicht über typische Farb­ veränderungen von Natursteinbauteilen

kinetischen Objekten oder Ähnlichem. Dabei handelt es sich um individuelle und in der Steinbearbeitung anspruchsvolle Einzelanfer­ tigungen, die aus mehreren Werkstücken zusammengesetzt oder aus einem Werkstück herausgearbeitet werden (Abb. B 1.114).

Sonderbauteile

Auch geometrisch komplizierte Sonderbauteile wie Fassadenschmuck oder -figuren lassen sich dank der industriellen Fertigungsmethoden mit angemessenem Aufwand im steinverarbeitenden Betrieb herstellen (siehe »Verar­ beitung«, S. 17ff.). Für den maschinellen Fertigungsprozess werden 3D-Daten erzeugt und aufbereitet, gegebenenfalls auch als Scan eines bestehenden Vorbilds (Abb. B 1.113). Ein abschließender händischer Bearbeitungsgang durch den Steinmetz hinterlässt an der Steinoberfläche Spuren handwerklicher Bearbeitung. Naturstein findet auch oft Verwendung für baugebundene Kunstobjekte wie etwa die liturgische Ausstattung in Kirchenräumen, also Altar, Ambo, Taufbecken etc., oder die Ausgestaltung von Foyers oder Aufenthaltsbereichen, z. B. mit Skulpturen, Brunnen, Wasserspielen,

Pflege und Erhalt Bauwerke aus Naturstein erfordern Maßnahmen zu Pflege und Erhalt. Im Außenbereich verbautes Gestein ist der Witterung ausgesetzt und auch im Gebäudeinneren wird es vielfältig mechanisch und chemisch beansprucht, was zur Abnutzung und Alterung des Materials führt (Abb. B 1.115). Mit materialgerechter Konstruk­tion, Reinigung und Instandhaltung lässt sich dieser Alterung entgegenwirken, ohne den gegebenenfalls gewünschten ästhe­ tischen Reiz der Gebrauchspatina von Naturwerksteinbauteilen zu schmälern. Eigentümer von Bauwerken müssen deren öffentliche Sicherheit gewährleisten. Aus dieser Pflicht und dem Willen zum Erhalt eines gut funktionierenden und architektonisch

B 1.114

70

anspruchsvollen Gebäudes sollte der Eigentümer aktiv dem natürlichen Verfall des Bauwerks entgegensteuern. Der Unterhalt eines Gebäudes ist ein zyklisch auftretender Aufwand, der oft vernachlässigt wird. Dies trägt zur sinkenden Funktionsfähigkeit und Attraktivität eines Gebäudes bei, was wiederum in einer aufwendigen Sanierung oder einem Rückbau münden kann. Der Deutsche Naturwerkstein-Verband (DNV) stellt mehrere Bautechnische Informationen zur Verfügung, die sich mit den Abnutzungseinflüssen, der Reinigung und Pflege sowie der Erhaltung von Bauwerken und Bauteilen aus Naturstein auseinandersetzen [96]. Ebenso behandelt der Naturstein-Verband Schweiz (NVS) einige dieser Themen in Technischen Merkblättern [97]. Die in Deutschland für Naturwerksteinarbeiten geltende DIN 18 332 macht in einem eigenen Abschnitt Vorgaben für Restaurierungsarbeiten [98]. Alterungserscheinungen

Das Baumaterial Stein ist verschiedenen Einflüssen der Umwelt und des Menschen aus­ gesetzt. Wasser, Temperaturschwankungen, Luft und Wind sowie Pflanzen und Tiere wirken ebenso auf den Naturwerkstein ein wie die Benutzung durch den Menschen und dessen Fehler beim Bau und im Unterhalt von Bauwerken und Bauteilen. Unter dem Begriff »Verwitterung« zusammengefasst, führen diese Einflüsse dazu, dass sich die äußere Form, die Phasenzusammensetzung und /oder das Gefüge des Gesteins ändern [99]. Der Verwitterungsprozess lässt sich nicht aufhalten, aber verlang­samen und so steuern, dass sich substanzielle Schäden des Steins minimieren. In den Stein eingedrungenes Wasser kann Bindemittel, z. B. tonige Bindemittel aus Kalkstein, herauslösen, sodass sich das Gefüge an der Steinoberfläche löst. Zudem verursachen ebenfalls durch Wasser in den Stein einbrachte Salze mitunter Abplatzungen. Auch die che­ mische Reaktion von Wasser mit Schadstoffen im Stein zu Säuren kann die Steinbindemittel und damit das Gefüge an der Oberfläche ­schädigen. Starke temporäre Erwärmung des Naturwerksteins und nachfolgende Abkühlung führen bei feinporigem, gut wärmeleitendem Gestein

Konstruktion

B 1.115

möglicherweise zu Rissen in der Oberfläche, die Folgeschäden wie z. B. das Eindringen von Wasser nach sich ziehen. Kritische Temperaturschwankungen bestehen bei durchfeuchtetem Gestein in häufigen Frost-Tau-Wechseln, wenn die Volumenvergrößerung gefrorenen Wassers in den geschlossenen Kapillarporen Absprengungen verursacht. Mit der Außenluft werden Schadstoffe transportiert, die sich auf den Natursteinbauteilen ablagern (Abb. B 1.116). So reagiert z. B. an der Steinoberfläche haftender Schwefel mit Wasser zu Schwefelsäure, die den Stein angreift. Natursteinbauteile werden ebenfalls beeinträchtigt, wenn an der Fassade sich absetzender Staub nicht durch Niederschlag abgespült wird, sondern auf der Steinoberfläche verkrustet. Auch abgelagerter Vogelkot enthält aggressive Bestandteile, die zu Schäden und Verschmutzung der Steinoberfläche führen. Pflanzen ­können mit ihren Wurzeln das Steingefüge lockern. Algen, Flechten und Bakterien scheiden organische Säuren aus, die schädigende chemische Reaktionen an der Steinoberfläche aus­lösen. Die Abnutzung von Naturstein durch den menschlichen Gebrauch drückt sich im Wesentlichen in der mechanischen Beanspruchung von Bauteilen aus, insbesondere bei Bodenund Treppenbelägen, und wenn im Gebäude­ innern Feuchtigkeit oder Säuren an die Stein­ oberfläche gelangen, z. B. in Nassräumen oder Küchen. Die Einflüsse durch falsches Konstruieren und Reinigen von Natursteinbauteilen werden in den folgenden Abschnitten behandelt. Die auf Naturwerkstein einwirkenden Einflüsse müssen nicht zwingend zur Zerstörung des Steingefüges führen, sind aber oft auch die Ursache für unansehnliche Farbveränderungen von Natursteinbauteilen. Das NVS-Merkblatt »Natursteinverfärbungen« widmet sich ausführlich dieser Problematik und bietet eine kompakte tabellarische Übersicht über Arten, Ursachen und Beseitigungsmaßnahmen typischer Farbveränderungen (Abb. B 1.117) [100]. Materialschonendes Konstruieren

Abnutzung und Alterung von Naturstein ist auch auf nicht materialgerechte Konstruktionen

Steinsorten

Art der Flecken, Verfärbungen

B 1.116 Ursache

Reversibilität, Maßnahmen

Verschmutzung und/oder Abnutzung

reversibel mittels ­geeigneter Reinigung oder neuer Überarbeitung (Stocken, Schleifen, Sandstrahlen)

nutzungsbedingte Farbveränderungen alle weicheren Gesteine (Kalke, Sandsteine, Schiefer) und alle Natursteinbeläge mit gröberer Oberflächenbearbeitung

Stumpfwerden, Farbverlust durch ­Auskreiden

verwitterungsbedingte Farbveränderungen (nur Außenbereich) im Prinzip alle Gesteine; je dichter, glatter, härter die Oberfläche, desto weniger stark, besonders sensibel: feinporige Gesteine, farbige Kalke, schwarzer Tonschiefer, Serpen­tinite, Sodalithe (Azul Bahia)

Stumpfwerden, Farbverlust durch ­Auskreiden

Veralgung, Krustenbildung; Verwitterung der obersten Steinschicht; Politurverlust

reversibel mittels ­geeigneter Reinigung oder neuer Überarbeitung (mit Ausnahmen); muss als Unterhalt betrachtet und periodisch wiederholt werden

verwitterungsbedingte Verfärbungen (nur Außenbereich) alle pyrithaltigen Gesteine, ­besondere Gneise

gelbe bis rostige Flecken und Läufe

Pyritumwandlung

nur teilweise mittels Rostumwandler reversibel

Beola Grigia, Serizzo (Gneis), Castione Nero (Kalksilikatfels), Azul Aran (Pegmatit), Kashmir White, Imperial White, Duke White

Farbveränderung von grau nach gelb-blau

Pyritumwandlung und ­Biotitzerfall mit Eisen­ hydroxidbildung

nur teilweise mittels Rostumwandler reversibel

Verfärbungen durch chemische Wechselwirkung mit dem Unterbau Bianco Carrara (Marmor), Beola Bianca (Gneis)

gelbe bis braune Wolken

Pyritumwandlung bei ­Kontakt mit alkalischen ­Lösungen aus zemen­ tösem Unterbau

nicht reversibel, kann nur durch geeignete Maßnahmen beim ­Versetzen erhindert werden

Serizzo (Gneis), Ming Yellow, Padang hell, Beola Ghiandonata, Azul Aran

gelbe bis rostbraune ­Wolken und Flecken

Pyritumwandlung bei ­ ontakt mit alkalischen K ­Lösungen aus zemen­ tösem Unterbau

nur teilweise mittels Rostumwandler reversibel

Rosa Quarzit, Albino Quarzit

starke braune ­Verfärbungen

Huminstoffumwandlung bei Kontakt mit alkalischen Lösungen aus zemen­ tösem Unterbau

teilweise mittels ­Chemikalien reversibel (Javel, H2O2)

Verfärbungen durch Stoffeinwanderungen aus dem Unterbau alle Gesteine im Falle von Verschmutzungen des ­Unterbaus

Wolken und Flecken

Einwanderung von ­verfärbenden Stoffen aus dem Unterbau

bei organischen ­Sub­stanzen teilweise mittels Chemikalien ­reversibel, bei Rost ­irreversibel

»Schwarzwerden« in Zusammenhang mit Ausblühungen, besonders feinkörnige Sandsteine, einige Kalksteine, Gra­nite und Gneise

dunkelgraue Ränder und Flecken bei Bodenbelägen

Einlagerung von hygros­ kopischen Salzen, die aus dem zementösen ­Unterbau stammen

meist irreversibel, kann nur durch allgemeine präventive ­Maßnahmen gegen Ausblü­hungen verhindert werden B 1.117

71

≤ 8°

≥ 400 mm B 1.118

zurückzuführen, die eine Verwitterung be­­ günstigen oder sogar hervorrufen. Den Umwelteinflüssen, denen Naturwerkstein ­ausgesetzt ist, sollte der Architekt durch die Bauteilfügung und die Wahl der richtigen ­Konstruktions- und Verbindungselemente ­entgegenwirken. Neben der Auswahl des geeigneten Gesteins, die nicht nur von optischen oder verarbeitungs≤ 8° technischen Kriterien bestimmt sein darf (siehe »Gesteinsauswahl«, S. 33ff.), ist besonders darauf zu achten, das Eindringen von Wasser in die Natursteinbauteile zu verhindern, zu minimieren oder durch geeignete Konstruktionen ≥ 400 mm zu kompensieren. So sind z. B. horizontal eingebaute Werkstücke entweder durch eine Abdeckung zu schützen oder mit einem Gefälle ­auszubilden, sodass das Wasser vom Bauteil abgeführt wird und nicht darauf oder in der Konstruktion verbleibt. Ein typisches Beispiel einer auch von Nachhaltigkeit bestimmten konstruktiven und gestalte­ rischen Entscheidung ist die Ausführung einer Attika mit Blechabdeckung (siehe Leitdetail S. 104), mit geschlossenen oder mit offenen Fugen. Das Blech hält das Wasser von der Konstruktion fern, beeinträchtigt aber das massive Erscheinungsbild der Natursteinfassade. Geschlossene Fugen sind nur dann dicht, wenn sie mit Bleiwolle ausgefüllt werden, was eine ökologisch bedenkliche Baustoffwahl darstellt. Eine nicht mit Blech abgedeckte Attika benötigt in jedem Fall eine Abdichtungsebene unter den Natursteinplatten. Auf dieser kann das Wasser schneller abgeführt werden, wenn die Fugen offen sind. Zudem lässt sich so das kapillare Eindringen und Anhaften von Wasser in abgerissenen Fugenflanken ausschließen. Die offenen Fugen stellen aus technischen und gestalterischen Überlegungen womöglich den tragfähigsten Kompromiss dar (siehe Projektbeispiel S. 124ff.). Das Eindringen von Wasser in erdberührte Bauteilen durch Kapillarwirkung ist durch die Gesteinswahl – Erstarrungsgesteine sind geeigneter als Ablagerungs- und Umwandlungsgesteine – und gegebenenfalls entsprechende Abdichtungsmaßnahmen zu verhindern. Gerade im für Durchfeuchtung anfälligen Sockelbereich empfiehlt sich die Wahl eines 72

geeigneten Steins, der auch beständig gegen Tausalz ist. Kondensationsfeuchte in massiven Konstruktionen wie z. B. Mauerwerk lässt sich durch eine bauphysikalisch korrekte Schichtenfolge ausschließen. Vögel, Pflanzen, Algen und Ähnliches von Natursteinbauteilen fernzuhalten, ist nicht immer möglich. Taubenvergrämungen stellen einen gestalterischen Widerspruch zur tekto­ nischen Fassaden­gliederung dar, und nicht jeder Bauherr hat wie bei der Leipziger Props­ teikirche die Möglichkeit, als Gegenmittel gegen Tauben einen Turmfalken anzusiedeln. Die Baukörpergeometrie lässt sich nur bedingt darauf ausrichten, dass sich dort keinerlei Pflanzen oder Algen ansiedeln, sodass eine zyklische Reinigung derart beeinträchtigter Stellen unumgänglich ist. Auch Fehler bei der Planung und Ausführung der übrigen Konstruktionselemente, z. B. Wärmedämmung, Mörtel oder Befestigungen, führen manchmal zu Schäden am Naturstein. So kann beispielsweise bei hinterlüfteten Fassaden der Kontakt zwischen Wärmedämmung und Naturstein dessen Durchfeuchtung und Verfärbung verursachen. Ein ähnliches Schadensbild entsteht beim Bodenbelag, wenn sich darunter Stauwasser bildet, z. B. bei zu dichtem Mörtel oder nicht funktionsfähiger Wasserabführung und Verzicht auf eine Abdichtung der Steinunterseite. Als Schutz- und Vorsorgemaßnahme für Boden­ beläge und zur Reduzierung des Reinigungsaufwands empfehlen sich Schmutzschleusen in Windfängen oder Sauberlaufzonen in Eingangsbereichen, die den Eintrag von Schmutz und Nässe ins Gebäude­innere reduzieren. Oft ist dieser Wechsel des Bodenbelags allerdings gestalterisch problematisch, insbesondere wenn außen und innen das gleiche Gestein verwendet wird. Droht die Gefahr der Verunstaltung von Natursteinfassaden durch Farbschmierereien, sollte ein Graffitischutz vorgesehen werden. Dieser besteht aus einer Imprägnierung, die das An­­haften der Farben soweit reduziert, dass sie sich mit wenig Aufwand entfernen ­lassen. Alternativ ist es möglich, einen Schutzfilm, die sogenannte Opferschicht, aufzutragen, der das Eindringen der Farbe in den

B 1.118 Plattenaustausch durch Abschneiden und ­Anschweißen der Dorne und Einschieben der Austauschplatte (mit Ankertasche)

Stein verhindert und durch Reinigung mit dem Graffiti entfernt wird. Beide Systeme müssen regelmäßig sowie nach einer Graffitientfernung erneuert werden. Teil des materialschonenden Konstruierens sollten auch Überlegungen zum Austausch von Bauteilen sein. Hinterlüftete Fassaden müssen eine spätere einfache Einrüstung und den unkomplizierten Austausch einzelner Platten ermöglichen (Abb. B 1.118). Auch die Erneuerung beschädigter Platten von Boden- oder Treppenbelägen ist ein typischer Fall des Bauwerksunterhalts. Reinigung

Bauteile aus Naturstein verlangen je nach Gesteinsart, Einsatzsituation und Einflussfak­ toren eine entsprechende Reinigung und Pflege. Boden- und Treppenbeläge kommen nicht ohne regelmäßige Reinigung aus, während Innenwandbekleidungen nur selten und Deckenbekleidungen gar nicht gesäubert ­werden müssen. Bei Mauerwerk und Vorsatzschalen aus Natursteinmauerwerk ist eine ­Reinigung in Abhängigkeit von Gesteinsart, Steinformaten, Verband und äußeren Einflüssen gar nicht oder nur selten notwendig, ausgenommen horizontale Flächen wie Mauer­ abdeckungen oder Fensterbänke, wenn diese nicht von Niederschlagswasser abgewaschen werden. Hinterlüftete Fassaden bedürfen in der Regel kürzerer Reinigungszyklen als vermauerter Naturstein. Die regelmäßige Unterhaltsreinigung von Boden- und Treppenbelägen sollte je nach ­Verschmutzung und Rauigkeit der Steinober­ fläche mittels Kehren, Kehrsaugen, Feucht­ wischen, Nasswischen, Cleanern, Nassscheuern oder Faserpad-Methode erfolgen [101]. Entsprechende Reinigungs- und Pflegemittel müssen für die jeweilige Situation geeignet sein und dürfen keine Verfärbungen erzeugen oder zu Schädigungen des Steins führen. Die Auswahl von Reinigungstechnik und -mitteln sollte durch einen Fachbetrieb erfolgen. Langfristig muss man jedoch auch den Umstand im Auge behalten, dass die Reinigung eines Natursteinbelags dessen rutschhemmende Eigenschaft vermindert (siehe »Oberflächenausführung«, S. 61).

Konstruktion

Fassaden sollten mit Wasser und möglichst ohne chemische Zusätze gereinigt werden. Wassermenge und -druck haben Einfluss auf den Erfolg der Reinigung, verursachen allerdings auch eventuell schädigende Durchfeuchtungen des Steins und der dahinterliegenden Wärmedämmung. Mechanische Reinigungen durch steinmetzmäßige Bearbeitung oder Partikelstrahl führen zu Substanzverlust und sind daher nur für hartnäckige Verschmutzungen eine passende Option. Zusätzlich zur zyklischen Fassadenreinigung müssen die Fensterbänke bei jeder Fensterreinigung gründlich gesäubert werden, um auszuschließen, dass verschmutztes Putzwasser an der Fassade herunterläuft, auf der Fensterbank antrocknet und verkrustet oder später vom Regen an die Fassade gespült wird. Instandhaltung

Die Instandhaltung von Bauwerken und -teilen aus Naturstein umfasst Maßnahmen zur Sub­ stanzerhaltung der Konstruktion, zur Beseitigung von Schäden und gegebenenfalls auch ihrer Ursachen sowie der Erneuerung einzelner Elemente. Ziel ist die möglichst langfristige Funktionsfähigkeit und positive Anmutung des Gebäudes. Erhaltung und Sanierung von Naturwerkstein gehören nicht zum Alltag eines Architekten und erfordern insbesondere bei Arbeiten am Gestein ein besonderes Fachwissen. Für komplexe Instandhaltungen empfiehlt sich daher unter Umständen das Hinzuziehen spezialisierter Fachleute, um nicht durch falsche Maßnahmen neue Schadensbilder zu erzeugen. Typische Bauwerksinstandhaltungen sind der Austausch von Werkstücken, der Steinersatz durch speziellen Reparaturmörtel, die Steinkonservierung, z. B. durch Festigung oder Hydrophobierung, sowie die Erneuerung von Versetz- und Fugenmörtel. DIN 18 332 liefert unter der Überschrift »Restaurierungsarbeiten – Naturstein« einige wenige Vorgaben für die entsprechende Ausführung [102], was man als weiteren Hinweis deuten könnte, spezialisierte Planer oder Ausführungsbetriebe miteinbeziehen.

Anmerkungen:   [1] DIN EN 12 440:2018-01 Naturstein – Kriterien für die Bezeichnung   [2]  DIN EN 12 670:2002-03 Naturstein – Terminologie   [3] DIN EN 1469:2015-05 Natursteinprodukte – Bekleidungsplatten – Anforderungen   [4] DIN EN 12 058 :2015-05 Natursteinprodukte – ­Bodenplatten und Stufenbeläge – Anforderungen   [5] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten   [6] DIN EN 12 057:2015-05 Natursteinprodukte – Flie­ sen – Anforderungen; DIN EN 12 058:2015-05 Natursteinprodukte – Bodenplatten und Stufenbeläge – Anforderungen; DIN EN 12 059:2012-03 Natursteinprodukte – Steine für Massivarbeiten – Anforderungen; DIN EN 1469:2015-05 Natursteinprodukte – Bekleidungsplatten – Anforderungen   [7] Der Deutsche Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV) gibt seit 1955 die Bautechnischen Informationen Naturwerkstein (BTI) heraus. www.natursteinverband.de   [8] Zahlreiche Merkblätter »Bauen mit Naturstein – Technische Informationen« des Naturstein-Verband Schweiz (NVS) stehen zum kostenlosen Download zur Verfügung. www.nvs.ch   [9] Österreichische Natursteine – ProNaturstein – VÖN. www.pronaturstein.at/ [10] BIV Bundesverband Deutscher Steinmetze, DNV Deutscher Naturwerkstein-Verband e. V. (Hrsg.): DIN-Normensammlung Naturwerkstein. Berlin 2017 [11] DIN EN 12 440:2018-01 Naturstein – Kriterien für die Bezeichnung [12] DIN EN 12 670:2002-03 Naturstein – Terminologie [13] DIN 18 202:2019:07 Toleranzen im Hochbau – ­Bauwerke [14] DIN 18 330:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Mauerarbeiten; DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [15] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [16] DIN EN 771-6:2015-11 Festlegungen für Mauer­ steine – Teil 6: Natursteine [17] DIN EN 1996-1-1:2013-02 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk [18] DIN EN 1996-1-1/NA:2012-05 Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk [19] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.1 Mauerwerk. Hrsg. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. (DNV). Würzburg 2014 [20] DIN EN 1996-1-1:2013-02 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk [21] Hugues, Theodor; Steiger, Ludwig; Weber, Johann: Naturwerkstein: Gesteinsarten, Details, Beispiele. 2. erweiterte Ausg. München 2012 [22] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.2 Massive Bauteile aus Naturstein. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2018

[23] DIN 18 040 Barrierefreies Bauen – Planungsgrund­ lagen; Teil 1 und Teil 2 [24] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [25] DIN EN 1996 Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten [26] DIN 4108-10:2015-12 Wärmeschutz und EnergieEinsparung in Gebäuden – Teil 10: Anwendungs­ bezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe – Werkmäßig hergestellte Wärmedämmstoffe [27] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.1 Mauerwerk. Hrsg. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. (DNV). Würzburg 2014 [28] DIN 1996-2 NA, Abschnitt D DIN EN 1996-2/NA:2012-01 Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk [29] DIN EN 1996-2/NA:2012-01 Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk, Tab. D1 [30] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.1 Mauerwerk. Hrsg. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. (DNV). Würzburg 2014, Detail Nr. 3.5.2 [31] DIN EN 1996-1-1:2013-02 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk, Nationaler Anhang NA, Tabelle NA.L.1 [32] DIN 18 515-2 Anmauerungen auf Aufstandsflächen wurde zurückgezogen, wird aber in DIN 18 332 noch vorgeschrieben [33] DIN 18 515-1:2017-08 Außenwandbekleidungen – Grundsätze für Planung und Ausführung – Teil 1: Angemörtelte Fliesen oder Platten [34] DIN 18 515-2 Anmauerungen auf Aufstandsflächen, siehe Anm. 32 [35] DIN 18 516-3:2018-03 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 3: Naturwerkstein – Anforderungen, Bemessung [36] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [37] DIN EN 1469:2015-05 Natursteinprodukte – Bekleidungsplatten – Anforderungen [38] DIN 18 516-1:2010-06 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 1: Anforderungen, Prüfgrundsätze [39] DIN 18 516-3:2018-03 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 3: Naturwerkstein – Anforderungen, Bemessung [40] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [41] ebd. [42] DIN EN 12 326-1:2014-11 Schiefer und Naturstein für überlappende Dachdeckungen und Außenwandbekleidungen – Teil 1: Spezifikationen für Schiefer und carbonathaltige Schiefer [43] Fachregeln Außenwandbekleidungen: Fachregel für Außenwandbekleidungen mit Schiefer. Hrsg. vom Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks. 02/2016 [44] DIN 4108-10:2015-12 Wärmeschutz und EnergieEinsparung in Gebäuden – Teil 10: Anwendungs­ bezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe – Werkmäßig hergestellte Wärmedämmstoffe

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[45] DIN 18 516-3:2018-03 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 3: Naturwerkstein – Anforderungen, Bemessung [46] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.5. Fassadenbekleidung. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2016, Nr. 10, Abb. 76 und 77 [47] DIN 18  516-3:2018-03 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 3: Naturwerkstein – Anforderungen, Bemessung [48] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.5. Fassadenbekleidung. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2016 [49] DIN 18 516-3:2018-03 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 3: Naturwerkstein – Anforderungen, Bemessung [50] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.5. Fassadenbekleidung. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2016 [51]  ebd., unter dem Begriff Unterkonstruktion [52] DIN 18 540:2014-09 Abdichten von Außenwand­ fugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen [53] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.5. Fassadenbekleidung. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). 2016 [54] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [55] DIN 18515-1:2017-08 Außenwandbekleidungen – Grundsätze für Planung und Ausführung – Teil 1: Angemörtelte Fliesen oder Platten [56] DIN 18 515-2 Anmauerungen auf Aufstandsflächen wurde zurückgezogen; siehe Anm. 32 [57] ebd. [58]  DIN 276:2018-12 Kosten im Bauwesen [59] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [60] Bautechnischen Informationen Naturwerkstein (BTI) 2.1 Fußbodenbeläge innen und 1.4 Bodenbeläge außen. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-­ Verband e. V. (DNV). Würzburg 2009 und 2008 [61] DIN EN 12 057:2015-05 Natursteinprodukte – Flie­ sen – Anforderungen [62] DIN EN 12 058:2015-05 Natursteinprodukte – ­Bodenplatten und Stufenbeläge – Anforderungen [63] DIN 18 202:2019-07 Toleranzen im Hochbau – ­Bauwerke [64] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 2.1 Fußbodenbeläge innen. Hrsg. vom Deutschen ­Naturwerkstein-Verband e. V.(DNV). Würzburg 2009; Nr. 4.4.1 [65] Normenreihe DIN 18 560 Estriche im Bauwesen, Teile 1 – 7 [66] Normenreihe DIN EN 12 004 Mörtel und Klebstoffe für keramische Fliesen und Platten [67] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 2.1 Fußbodenbeläge innen. Hrsg. vom Deutschen ­Naturwerkstein-Verband e.V. (DNV). Würzburg 2009, Nr. 1.7 [68] DIN 18  332 [69] GUV-R 181 Fußböden in Arbeitsräumen und Arbeitsbereichen mit Rutschgefahr. Hrsg. vom Bundesverband der Unfallkassen. Ausgabe April 1994, aktualisierte Fassung Oktober 2003

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[70] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 2.1 Fußbodenbeläge innen. Hrsg. vom Deutschen ­Naturwerkstein-Verband e.V. (DNV). Würzburg 2009 [71] DIN 18 195:2017-07 Abdichtung von Bauwerken – Begriffe [72] DIN 18 534:2017-07 Abdichtung von Innenräumen Teil 1: Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrundsätze; Teil 2: Abdichtung mit bahnenförmigen Abdichtungsstoffen. 2017-07; Teil 3: Abdichtung mit flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen im Verbund mit Fliesen und Platten (AIV-F); Teil 4: Abdichtung mit Gussasphalt oder Asphaltmastix; Teil 5: Abdichtung mit bahnenförmigen Abdichtungsstoffen im Verbund mit Fliesen und Platten (AIV-B); Teil 5: Abdichtung mit bahnenförmigen Abdichtungsstoffen im Verbund mit Fliesen und Platten (AIV-B); Teil 6: Abdichtung mit plattenförmigen Abdichtungsstoffen im Verbund mit Fliesen und Platten (AIV-P) [73] Bauen mit Naturstein – Technische Informationen: Merkblatt Duschen aus Naturstein. Hrsg. vom Naturstein-Verband Schweiz (NVS) [74] DGUV-Information 207-006 Bodenbeläge für nassbelastete Barfußbereiche. Hrsg. von Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV). Berlin 2015 [75] GUV-R 181 Fußböden in Arbeitsräumen und Arbeitsbereichen mit Rutschgefahr [76] Bautechnischen Information Naturwerkstein (BTI) 1.4 Bodenbeläge außen. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2008 [77] Normenreihe DIN 18 531 Abdichtung von Dächern sowie von Balkonen, Loggien und Laubengängen Teil 1: Nicht genutzte und genutzte Dächer – Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrundsätze; Teil 2: Nicht genutzte und genutzte Dächer – Stoffe; Teil 3: Nicht genutzte und genutzte Dächer – Auswahl, Ausführung und Details; Teil 4: Nicht genutzte und genutzte Dächer – Instandhaltung; Teil 5: Balkone, Loggien und Laubengänge [78] GUV-R 181 Fußböden in Arbeitsräumen und Arbeitsbereichen mit Rutschgefahr [79] Fachregeln Außenwandbekleidungen: Fachregel für Außenwandbekleidungen mit Schiefer. Hrsg. vom Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks. 02/2016 [80] BGI/GUV-I 561 Treppen. Hrsg. von Deutsche ­Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV). Ausgabe April 1991, aktualisierte Fassung Juli 2010 DIN 18 065:2015-03 Gebäudetreppen – Begriffe, Messregeln, Hauptmaße [81] DIN 18 040 Barrierefreies Bauen – Planungsgrund­ lagen, Teil 1: Öffentlich zugängliche Gebäude. 2010-10, Teil 2: Wohnungen. 2011-09 [82] DIN EN 12 058:2015-05 Natursteinprodukte – Boden­ platten und Stufenbeläge – Anforderungen [83] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertrags­ ordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten [84] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 2.2 Treppenbeläge innen. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2015 [85] DIN 18 040 Barrierefreies Bauen – Planungsgrund­ lagen [86] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) Treppenbeläge innen. Hrsg. vom Deutschen ­Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). 2015 [87]  ebd.

 [88] BGI/GUV-I 561 Treppen. Hrsg. von Deutsche ­GesetzlicheUnfallversicherung (DGUV). Ausgabe April 1991, aktualisierte Fassung Juli 2010   [89] DIN 18 040 Barrierefreies Bauen – Planungsgrund­ lagen   [90] DIN 18 332 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen Teil C und DIN 18 516-3:2018-03 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 3: Naturwerkstein – Anforderungen, Bemessung   [91] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 1.5. Fassadenbekleidung. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband (DNV). Würzburg 2016, Abschnitt 8.8   [92] DIN 18 332 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen Teil C   [93] Merkblätter Werkstücke aus Naturstein und ­Küchenabdeckungen des Naturstein-Verbands Schweiz (NVS) und die Bautechnische Informa­ tion (BTI) 2.8 Arbeitsplatten innen des Deutschen Naturwerkstein-Verbands (DNV)   [94] Merkblatt Werkstücke aus Naturstein. Hrsg. vom Naturstein-Verband Schweiz (NVS)   [95] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 2.8. Arbeitsplatten – innen. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2016   [96] Bautechnische Informationen Naturwerkstein (BTI) 1.5 Fassadenbekleidung; 1.7 Bauchemische und bauphysikalische Einflüsse Außenarbeiten; 2.1 ­Fußbodenbeläge, innen; 2.2 Treppenbeläge, innen; 2.6 Bauchemische und bauphysikalische Einflüsse Innenarbeiten; 2.8 Arbeitsplatten, innen; 3.1 Erhaltung historischer Bauwerke; 3.2 Reinigung und Pflege. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg   [97] Bauen mit Naturstein – Technische Informationen, Merkblätter des Naturstein-Verbands Schweiz (NVS): 2. Gleitfestigkeit von Natursteinbelägen; 5. Werkstücke wie Küchen-, Waschtisch- und Möbelab­ deckungen sowie Tische aus Naturstein; 6. Küchen­ abdeckungen aus Naturstein – Benutzerhinweise; 8. Naturstein im Nassbereich: Duschen; 9. Naturstein im Nassbereich: Schwimmbäder; 10. Aussenbeläge auf Dachterrassen, Balkonen und Gartensitzplätzen; 13. Natursteinverfärbungen; 14. Reinigung von Naturstein-Belägen; 15. Naturstein und Ökologie; 18. Planungshilfe Naturstein­fassaden. Hrsg. vom Naturstein-Verband Schweiz (NVS)   [98] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten   [99] Germann, Albrecht; Kownatzki, Ralf; Mehling, Günther (Hrsg.): Naturstein Lexikon. München 2003 [100] Bauen mit Naturstein – Technische Informationen, Merkblatt: 14. Natursteinverfärbungen. Hrsg. von Naturstein-Verbands Schweiz (NVS) [101] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI) 3.2 Reinigung und Pflege. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 1997 und Merkblatt 14. Natursteinverfärbungen. Hrsg. von Naturstein-Verbands Schweiz (NVS) [102] DIN 18 332:2019-09 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten; Abschnitt ­Restaurierungsarbeiten – Naturstein

Konstruktion

B 1.119 Fassade aus Jura Kalkstein gelb-gebändert (geschliffen C220), Perry World House, Philadelphia (US) 2016, 1100 Architects

B 1.119

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Teil C Computertechnologien

Vorfertigung und industrielle Produktion  Automatisierung in der Produktion Vorteile automatisierter Planungs- und Produktionswerkzeuge

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Anforderungen systematisierter Planung  Produktions- und Planungsparameter 80 81 Einfluss der Eigenschaften von Naturstein auf den Entwurf Anwendungsbereiche81

Potenziale Effizienzstrategien83 84 Erweiterung der Einsatzbereiche von Naturwerkstein

Fassade aus Creme Royal Kalkstein, Bürogebäude FortySeven & Co., Frankfurt am Main (DE) 2015, Tek To Nik Architekten

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Computertechnologien Jutta Albus

Vorfertigung und industrielle Produktion

C 1.1 Fassade aus Wüstenzeller Sandstein, Stadthaus am Markt, Frankfurt am Main (DE) 2015, Meurer Architekten C 1.2 Wüstenzeller Sandstein, Wohn- und Geschäftshaus Braubachstraße 23 b, Frankfurt am Main (DE) 2018, Eingartner Khorrami ­Architekten

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Der Themenbereich »Vorfertigung im Bau­ wesen« verweist in seiner Terminologie auf die Herstellung und den Einsatz von präfabrizierten Teilen zur Erstellung eines Gebäudes. Diese Teile können einzelne Produkte wie z. B. Halbzeuge sein oder als Element zum Bestandteil eines Systems wie z. B. einer Kon­ struktion oder eines Gebäudes werden. Je nach Material und Bauweise erfolgt die Herstellung der vorgefertigten Einheiten im Werk, bevor sie dann zur Montage auf die Baustelle transportiert werden. Durch den Einsatz von industriellen Herstellungsmethoden und zu­­ nehmend automatisierten Bearbeitungsver­ fahren im Fertigungsbetrieb lassen sich – im Vergleich zum konven­tionellen Bauen – effi­ ziente Abläufe im Bau­prozess erreichen, die zum einen zu einer ver­besserten Wirtschaftlichkeit eines Projekts beitragen und zum anderen einen kontrollierten Umgang mit Ressourcen ermöglichen. Gleichzeitig verbessert sich die Qualität in der Ausführung, da ein Großteil der Arbeiten in einer Werkhalle, d. h. in einer sauberen und trockenen Umgebung stattfindet, was einen präzise geregelten Ablauf gewährleistet. Stützen, Träger oder Wand- und Deckenbauteile eignen sich in der Regel gut zur Vorfer­ tigung. Darüber hinaus machen auch die Gebäu­dehüllen einen wesentlichen Teil der Vorfertigung im Bauen aus. Ins­besondere bei mehrgeschossigen Bauten kommt durch die Vielzahl gleicher Elemente eine Kosteneffizienz zum Tragen. Fassadenelemente eignen sich durch ihre bautechnisch geeigneten Abmessungen und ein entsprechend geringes Transportgewicht besonders für eine Herstellung fernab der Baustelle. Inwiefern sich der Werkstoff Naturstein für eine systematisierte Herstellung eignet und welche notwendigen Konsequenzen für die Vorfertigung und Produktion daraus resultieren, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Das Produkt Naturwerkstein als solches ist ursprünglich zunächst mit einer eher händischen Verarbeitung verbunden. Erst im Laufe der letzten Jahrzehnte und einem zunehmenden Einsatz technologischer Hilfsmittel zeich-

net sich auch für das Bauen mit Naturstein eine deutliche Veränderung ab. Automatisierte Arbeitsabläufe verbessern die Bearbeitungsqualität, die Maschinen sorgen außerdem für einen größeren Output und tragen damit entscheidend zur Wirtschaftlichkeit bei der Produktion bei. Die Herstellung von Naturwerkstein impliziert grundsätzlich einen gewissen Vorfertigungsgrad. So finden Produktion und Bearbeitung der einzelnen Natursteine fast ausschließlich im witterungsgeschützten Umfeld in der Werkhalle statt. Für die präzise Herstellung dieser Werksteine ist der Einsatz von automatisierten Verfahren wichtig, wobei es fast immer manueller Unterstützung bedarf. Automatisierung in der Produktion

Vorreiter für den Einsatz industrieller Produk­ tionstechnologien bei Natursteinen ist Italien. Mitte der 1990er-Jahre haben lokale Unter­ nehmen durch Inbetriebnahme von automatisch gesteuerten Bearbeitungsmaschinen das Bauen mit Naturstein revolutioniert und damit einer wirtschaftlichen Fertigung den Weg bereitet. Während Gatter, Schleifstraßen und weitere maschinelle Verfahren bereits Anfang des 20. Jahrhunderts zum Einsatz kamen, bedeutet die Veränderung der Arbeitsausführung durch CNC-Maschinen eine In­­ novation. Im Wesentlichen findet bei der Herstellung und Produktion von Naturwerksteinen eine Bearbeitung vom Groben zum Feinen statt. Je feiner die Bearbeitung, desto stärker treten Form, Farbe und Struktur des Steins ­hervor. Während die ersten Schritte fast ausschließlich automatisiert erfolgen, um den Stein aus seiner Großform auf einsatzfähige Formate am Bau zu bringen, werden darauf folgende feinere Arbeiten zumeist händisch ausgeführt. Hier spielen vor allem Maßstab und Seriengröße eine Rolle. Denn je nach benötigter Anzahl können Skaleneffekte erzielt werden, wodurch auch bei feineren Arbeitsschritten, für die der Einsatz automatisierter Werkzeuge sonst nicht wirtschaftlich ist, sich diese durchaus als vorteilhaft erweisen und daher zunehmend eingesetzt werden.

Computertechnologien

Vorteile automatisierter Planungs- und Produktions­ werkzeuge

Aufgrund neuer Technologien wie z. B. Multiachsmaschinen und innovative 3D-Planungswerkzeuge ist mittlerweile sogar die Fertigung von Unikaten durch Maschinen sehr effizient. Durch direkte Schnittstellenübertragung werden die Informationen auf die entsprechenden Produktionsmaschinen übersetzt und durch Massenübermittlung sowie Stückgrößen direkt auf den Stein übertragen. Auf diese Weise findet eine optimale Auslastung der Maschine sowie eine effiziente Verteilung der aus dem Werkstein zu erzeugenden Einzelteile statt. Beim Stadthaus am Markt von Meurer Architekten in unmittelbarer Nachbarschaft des Frankfurter Römers bewegen sich die Formathöhen der 4 cm dicken Steinplatten zwischen 6,7 und 29,4 cm. Die Längen der Werksteinplatten be­­ tragen teilweise bis zu 190 cm (Abb. C 1.1). Alle Platten wurden zuerst stahlsandgesägt und anschließend geschliffen. Auch wenn die Fassade sehr homogen erscheint, variieren die Abmessungen der Sandsteinplatten extrem in Länge und Höhe. Aufgrund der einfachen Grundgeometrie sowie eines systematischen Zusammenfassens der rechteckigen Plattenbauteile durch Blind­fugen konnte eine sehr wirtschaftliche Fassade entwickelt werden. Die ökonomische Auslegung der Ausgangsplatte, aus denen die Einheiten gesägt werden, ist für eine serielle Produktion demnach relativ einfach. Durch den Einsatz neuer Planungswerkzeuge wie beispielsweise 3D-Software und direkten Datentransfer vom Computer an die jeweilige Bearbeitungsmaschine lässt sich zum einen eine Verbesserung wie z. B. höhere Präzision oder schnellere Umsetzung für die Produktion der einzelnen Natursteinelemente erreichen. Zum anderen wird die Realisierung anspruchsvoller Geometrien vereinfacht, was eine wirtschaftliche Fertigung auch für komplexe Architekturaufgaben gewährleistet. Die Entwicklung von Computerprogrammen, die neben einer dreidimensionalen Planungsbasis außerdem mit prozessoptimierten Zusatzfunktionen arbeiten, hat zu einer hohen gestalterischen Flexi­ bilität bei zugleich effizienten und wirtschaft­ lichen Produktionsmethoden geführt. Beim ­Projekt Braubachstraße, einem Wohn- und

C 1.1

C 1.2

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a

b

Geschäftshaus nahe des Frankfurter Römers, wurden die natursteinbekleideten Fassaden plastisch ausformuliert (Abb. C 1.2, S. 79). Die geometrisch entwickelten einzelnen Bauteile, die von prismatischen Wandpfeilern, Stürzen und Brüstungen über Verschiebungen der Eckbauteile bis zu unterschiedlichen Laibungstiefen reichen, führen zu einer spannungsreichen Optik und konnten einfach in die Produktionssystematik des Herstellers übersetzt werden. Durch die Unterstützung einer entsprechenden Datenverarbeitung und der engen Zusammenarbeit zwischen Architekt und ausführendem Unternehmen wurde der Entwurf äußerst präzise umgesetzt.

Einzelstücke konzipiert und ein entsprechend optimiertes Fertigungsverfahren entwickelt. Für die Gebäudehülle ist eine wirtschaftliche Herstellung aufgrund bestehender Richtlinien und entsprechender Rahmenbedingungen bezüglich geeigneter Größen und Gewichte weitgehend einfach umsetzbar. Wie aufwendig sich der Herstellungsprozess der Fassadenplatten tatsächlich gestaltet, hängt vom individuellen Entwurf und dem Komplexitätsgrad der Steingeometrien ab. Durch rechnergestützte numeri­ sche Steuerung (CNC) der Bearbeitungsmaschinen sind komplizierte Winkelgeometrien oder mehrteilige Fügepunkte problemlos rea­ lisierbar. Ein wesentlicher Unterschied für die Produktion liegt in der Tiefengestaltung der ­Elemente, also wenn diese nicht mehr flächig bzw. aus der geraden Ebene hergestellt werden können, und eine dreidimensionale Bearbeitung notwendig wird. Im Gegensatz zu ande­ ren Werkstoffen wie z. B. Stahl, Metall oder Glas, deren stofflicher Zustand durch Tempe­raturein­ fluss veränderbar ist und die damit formbar sind, ist der Stein ein starres Material. Vielschichtige oder gebogene Kubaturen lassen sich demnach nicht aus einer flachen Plattengeometrie generieren, sondern werden aus vollen Blöcken durch Einsatz unterschiedlicher Werkzeug­ maschinen gefräst oder geschnitten. Fast skulptural wirken die Fassadenelemente des wie ein Stadttor anmutenden Parlamentsgebäudes in Valletta auf Malta von Renzo Piano Building Workshop (Abb. C 1.4; siehe auch Projektbeispiel S. 166ff.). Die Planung der Ge­­ bäudehülle, deren Ausrichtung die jeweiligen Öffnungsanteile definiert, unterlag neben der Berücksichtigung von materialtechnischen Aspekten auch den fertigungsspezifischen ­Kriterien der Bearbeitungsmaschinen. Insgesamt 7000 Blöcke oder 8000 m3 des KorallenKalksteins von der Nachbarinsel Gozo wurden dahingehend weiterentwickelt, nicht nur sonnenschutztechnische Eigenschaften zu erfüllen, sondern zusätzlich für optimale Kühlung und Lüftung zu sorgen. Nur durch den Einsatz von CNC-Werkzeugen, die schon in der Vor­ planung der geometrischen Bauteilentwicklung ein essenzieller Bestandteil waren, konnte die präzise Fertigung der sogenannten Brise-SoleilEinheiten stattfinden. Bezugnehmend auf die

Anforderungen systematisierter Planung Maschinell und händisch ausgeführte Arbeiten variieren je nach Bauaufgabe. Projekte, bei denen die Werksteine ausschließlich automatisiert gefertigt werden, sind heute keine Seltenheit mehr. Die geradlinig verlaufenden Geome­ trien der Fassadenelemente am neuen Nationalmuseum in Oslo von Kleihues + Schuwerk wurden vollständig maschinell hergestellt (Abb. C 1.3). Im Gegensatz dazu erfordern komplexere Formen oder gebogene und gekrümm­ t­e Elemente jedoch auch heute vorwiegend Handarbeit oder einen entsprechend hohen Programmierungsaufwand der CNC-Fräse. Produktions- und Planungsparameter

Die Produktion von Naturwerksteinen für den Fassadenbereich, deren Platten aus Stein­ blöcken unterschiedlichster Größe und Form gewonnen werden, unterliegt bestimmten Richt­ linien [1]. Für die Herstellung gilt ein Gewicht von 120 kg pro Platte als wirtschaftlich, wodurch eine optimale Arbeitsausführung im Werk gewährleistet wird. Außerdem sollten die Abmes­ sungen der Plattenformate 3,60 m ≈ 2,00 m nicht überschreiten, wobei Formate dieser Größenordnung aufgrund aufwendiger Blockgewinnung relativ schwer verfügbar sind [2]. Die Produktionssystematik wird in Abhängigkeit von der architektonischen Planung für den vertikalen (z. B. Fassade) oder horizontalen (z. B. Treppenstufen) Einsatz bzw. für massive 80

C 1.3

C 1.3 Nationalmuseum Oslo (NO), Fertigstellung ­voraussichtlich 2020, Kleihues + Schuwerk a  Außenfassade im Bauzustand b Fensterbänke aus gesägtem Quarzitschiefer C 1.4 Parlamentsgebäude, Valetta (MT) 2015, Renzo Piano Building Workshop (RPBW) a Detailansicht der Fassadenelemente vor einem Öffnungselement und Ecke b  Ansicht von Süden

unterschiedlichen Sonneneinfallswinkel wurden die einzelnen Blöcke, deren Ausgangs­ format 555 ≈ 486 ≈ 500 mm betrug, auf die jeweilige Größe am Einbauort angepasst. Für den Extremfall, also das am stärksten veränderte Natursteinelement, mussten 490 mm Material abgenommen werden, um ein finales Format von 65 ≈ 486 ≈ 500 mm zu erreichen [3]. Durch kon­tinuierliche Überprüfung mittels digitaler Planungswerkzeuge fand eine Übertragung der Informationen an die Pro­ duktionsmaschine statt, was die Entwicklung des Fassadenkonzepts maßgeblich beeinflusste. Dieser vorbildliche Bauprozess, der durch Berücksichtigung sowohl architektonisch gestalterischer, energetischer als auch produktionsspezifischer Parameter ein ganzheitliches Planungskonzept repräsentiert, ermöglichte eine sehr effizienten Umsetzung des anspruchsvollen Entwurfskonzepts. Aus der holistischen Vorgehensweise bei der Planung des Parlamentsgebäudes in Valetta wird deutlich, welchen Einfluss die frühe Berücksichtigung der individuellen Eigenschaften des Natursteins und der Produktionsparameter auf einen reibungslosen Bauablauf haben. Ähnlich einer Vorgehensweise im Fertigbau kann schon während der Konzept- und Entwurfsphase die Beachtung produktions­bedingter Aspekte zu einer effizienteren Umset­zung in der Ausführung und gleichzeitig verbesserten Qualität der Bauteile führen. Anwendungen im Bereich von Natursteinfassaden lassen sich größtenteils auf die genannten Plattenformate und gegebenenfalls Blockgrößen vereinheitlichen (siehe »Zuschneiden«, S. 17f. und »Tranchen und Platten«, S. 18f.). Transport- und logistikbedingte Abhängigkeiten sind aufgrund der durch die Bearbeitungsmaschinen vorgege­benen Maximalabmessungen unproblematisch. Die gewünschten Liefereinheiten, -gewichte und -umfänge bestimmen die Art der Beförderung sowie den Montageaufwand, der durch vorausschauende Planung und den frühen Informa­ tionsaustausch mit Entwicklern und Herstellern äußerst effizient strukturiert und umgesetzt werden kann. Das maximale Transportgewicht liegt bei 22 t pro Lkw-Ladung, entsprechend der individuellen Anforderungen sind spezielle Hebezeuge auf der Baustelle bereitzuhalten.

Computertechnologien

Einfluss der Eigenschaften von Naturstein auf den Entwurf

Generell beeinflussen steinspezifische Eigenschaften die Art des Einsatzes von Naturstein am Gebäude. So sind für Außentreppen die witterungsbeständigen Tiefengesteine wie z. B. Granite, Gneise oder Basalte besonders geeignet, da sie robust auch gegenüber Tausalzen reagieren. Für skulpturale Bauteile wiederum eignen sich eher weiche Gesteine aus der Reihe der Sedimente. Hier kommen vorzugsweise Marmor oder weicher Sandstein zum ­Einsatz. Für strukturierte Elemente oder Um­­ rahmungen ist im Großen und Ganzen jede Art von Gestein einsetzbar, sofern dieses den statischen Anforderungen entspricht und die jeweiligen Prüfzeugnisse inklusive ausreichender Sicherheitsbeiwerte vorliegen. Für komplexe Geometrien ist die kristalline Struktur von Erstarrungsgesteinen von Vorteil, da aufgrund der Beschaffenheit relativ unkompliziert aus der ganzen Blockstruktur gefräst werden kann. Während bei dieser Gesteinsgruppe eine homogene Struktur sowohl im Hori­ zontal- als auch Vertikalanschnitt vorliegt, variiert das Schnittbild bei den Ablagerungsge­ steinen und weist verschieden strukturierte Flächen auf [4]. Im Gegensatz zu aktuellen Planungsaufgaben, bei denen eine optimale Steinauswahl auf Basis konkreter gestalterischer, funktionaler, technischer und bauphysikalischer Aspekte erfolgt, bestehen bei Restaurierungen und denkmalpflegerischen Arbeiten geringere Auswahlmöglichkeiten. Die vorhandenen Werkstoffe der Bauwerkssubstanz und althergebrachte Konstruk­tionen sind nicht immer optimal mit dem heu­tigen Bearbeitungsstandard vereinbar und bedürfen unter Umständen eines höheren Aufwands in der Vorbereitung und Fertigung sowie eines äußerst sensiblen Umgangs für die passgenaue Instandsetzung.

a

Anwendungsbereiche

Naturwerkstein kommt zwar auch für Außenwände und Fassaden zum Einsatz, der weitaus größte Anteil seiner Verwendung entfällt mit etwa 75 % jedoch auf den Innenausbau. Hier wird er insbesondere als Wand- und Boden­ belag in Küchen und Bädern eingesetzt [5].

b

C 1.4

81

C 1.5 Collier Memorial, MIT Campus, Cambridge / Massachusetts (US) 2014, Höweler + Yoon ­Architecture C 1.6 Else-Kröner-Passage – Zeil 111, Frankfurt am Main (DE) 2018, Tek To Nik Architekten a  Axonometrie Portalverkleidung b  Detail Fassade C 1.7 Bruchsteinmarmor, Valentino-Flagship-Store, Fifth Avenue, New York (US) 2014, David ­Chipperfield Architects

a

b

82

C 1.6

C 1.5

Die Vielseitigkeit des Materials, das sich durch unterschiedlichste Strukturierung, Farbgebung und Beschaffenheit auszeichnet, ermöglicht ein breites Einsatzspektrum an Gebäuden. Während das Angebot der Hersteller fast unbegrenzt erscheint und jede gestalterisch noch so anspruchsvolle Idee realisiert werden kann, sind großmaßstäblichere Anwendungen bisher eher selten. Massive Bauteile wie Treppenstufen oder skulpturale Bauteile im Innenund Außenraum eines Gebäudes werden vorwiegend als Sonderanfertigung produziert, wobei auch diese dem bautechnischen Regelwerk unterliegen. Für die Realisierung komplexer Planungsauf­ gaben bedarf es neben der intensiven Einbindung aller Prozessbeteiligten eines transparenten Planungs- und Bauprozesses, der durch schnellen Austausch von Dateninformation den konstruktiven Einsatz der Verfahren prüft und deren Anwendbarkeit garantiert. Eine solche Vorgehensweise hat beispielsweise bei Planung und Bau des Wohn- und Geschäftshauses der Else-Kröner-Passage in Frankfurt am Main (Abb. C 1.6) von Tek To Nik Architekten stattgefunden. Die Passage verbindet die Einkaufsstraße Zeil 111 und den Holzgraben und weist zu den Straßenseiten mit 10 m (Zeil) bzw. 20 m (Holzgraben) unterschiedlich lange Fassaden auf. Das Gebäude zeichnet sich durch den hohen Detaillierungsgrad der lastabtragenden Fassaden aus portugiesischem Kalkstein aus. Neben den 10 t schweren Portalsteinen, die beidseitig die Eingänge des Gebäudes flankieren, kamen bis zu 3 m lange, kubische Natursteinelemente zum Einsatz, die eine Massivität verkörpern. Die Kanten der Portalsteine sind gebrochen und unregelmäßig im Winkel von 45 Grad geschnitten. Über den Eingängen entfaltet die Fassade durch ein abwechslungsreiches Fugenbild, dessen zentrales Motiv das Kreuz ist, ihre Wirkung. Im Zusammenspiel mit den quadratischen Fenstern, deren Prallscheiben als Prismen 35 cm in den Straßenraum ragen, ergibt sich eine bewegte Fassade. Die gegenüberliegende Seite des Hauses, dessen Fassade entlang des Holzgrabens auf die doppelte Breite anwächst, bedurfte einer Anpassung der Hüllgeometrie. Ein Natursteinband mit 3 cm Tiefe fungiert als Rahmen. Die

Lisenen sind asymmetrisch, sodass sie in der jewei­ligen Bewegungsrichtung bei 145 Grad Neigung eine ganz andere optische Wirkung entfalten. Schon während der Entwicklungsphase war ein intensiver Informationsaustausch mit dem deutschen Hersteller der großformatigen Natursteinelemente der Fassade unabdingbar. Die gesamte Planung basiert auf einer dreidimen­ sionalen Modellgrundlage, die im Natursteinwerk auf die 5-Achs-Fertigungsmaschinen übertragen wurde. Die hochpräzise, millimetergenaue Bearbeitung der Kalksteinblöcke lässt sich insbesondere in den Details der Fügepunkte ablesen. Die frühe Einbindung aller am Bau Beteiligten gewährleistete eine sehr effiziente Bauprozess- und Ablaufplanung, die beispielhaft für die vielschichtigen Anforderungen einer Architektur 4.0 steht. Eher außergewöhnlich im Bereich großmaßstäblicher Konstruktionen aus Naturstein ist das Collier Memorial von Höweler + Yoon Archi­ tecture auf dem MIT Campus in Cambridge / Massachusetts (Abb. C 1.5). Zusammengesetzt aus 32 großformatigen Granitblöcken, die in ihrer Mitte ein in fünf Abschnitte gegliedertes Gewölbe bilden, demonstriert das Denkmal die technischen Möglichkeiten des Werkstoffs außerhalb seiner heute typischen Einsatzbereiche. In Anlehnung an historische Bauweisen, insbesondere der Gotik, wurden Techniken für Konstruktion und Montage wiederbelebt und die strukturellen Möglichkeiten von vollständig auf Druck beanspruchten Tragwerken optimal ausgeschöpft [6]. Dazu untersuchten die Planer zunächst vergleichbare traditionelle Herangehensweisen zur Schaffung einer solchen Struktur und prüften sie auf materialtechnische Vorteile sowie einen leistungsorientierten Einsatz. Beim Memorial konnte die Fügung der massiven Elemente durch Prinzipien wie Reibung, Auskragung und Balance stattfinden, was letztlich zu einem sehr geringen Aufwand für Gerüst- und Schalungsbau führte und daher eine sehr effi­ziente Umsetzung des Entwurfskonzepts der Architekten darstellt. Das sternförmige Erscheinungsbild des Memorials ähnelt einer geöffneten Hand und spiegelt das Motto der Universität – »Mens et Manus« (deutsch: Geist und Hand) – wider. Der Stein

Computertechnologien

wird so eingesetzt, dass ein reziprokes Tragsystem entsteht. Fast lehrbuchhaft wird die Kraftweiterleitung baukonstruktiv dargestellt, und die massiven Elemente vermitteln aufgrund ihrer Anord­nung Offenheit und Transparenz in gleichem Maß. Für die Entwicklung der Tragstruktur, die pro Element (Finger) eine Kraft von 10 000 bis 25 000 kg weiterleiten muss, halfen computerbasierte Simulationsstudien und ein angefertigtes physisches Modell, sodass das Memorial sogar einem überdimensioniert ausgelegten Erdbebenfall für Neuengland (US) standhalten kann [7]. Das Projekt spiegelt im Sinne des heutigen Zeitgeists den Wert von interdisziplinärer Koo­ peration und der Verknüpfung unterschiedlicher Technologien wider und veranschaulicht, wie das Zusammenspiel von traditionellen Bauweisen mit neuen digitalen Werkzeugen zu einem beispielhaften architektonischen Ergebnis führen kann. Potenziale Vor dem Hintergrund der betrachteten Systemparameter, die auf unterschiedliche Art und Weise den Einsatz von Naturstein in der Architektur – insbesondere im Bereich der Gebäudehülle – beeinflussen, wird deutlich, wie wichtig im Vorfeld eine Auseinandersetzung mit den grundsätzlichen Einflussgrößen wie Materialbeschaffenheit, Herstellung und technologischen Möglichkeiten ist. Für einen optimalen Material­ einsatz ist die Berücksichtigung von fertigungstechnischen und konstruktiven Anforderungen grundsätzlich erforderlich. Die intelligente Verknüpfung von neuen, progressiven Produktionsstrategien und Softwaretools führt zu einer Erweiterung des technologischen – und damit auch architektonischen – Spielraums. In Verbindung mit klassischen Konstruktionsmethoden ergibt sich eine fast unendliche Bandbreite höchster Gestaltungsflexibilität. Effizienzstrategien

Um die Vorteile heutiger Bearbeitungsmaschinen und Technologien vollständig nutzen zu können, wie beispielsweise dreidimensionale Planungsmethoden, millimetergenaue Präzision

C 1.7

83

C 1.8

in der Herstellung oder die effiziente Umsetzung komplexer Geometrien durch mehrachsige Werkzeuge, bedarf es einer Auseinandersetzung der verfügbaren Möglichkeiten auf mehreren Ebenen. Schließlich müssen diese adäquat in den Planungsablauf integriert werden. Vor dem Hintergrund traditioneller Bauweisen ist gerade beim Bauen mit Naturstein eine werkstoffoptimierte Umsetzung des Entwurfs essenziell, um sowohl eine wirtschaftliches Ergebnis als auch Ressourceneffizienz zu gewährleisten. So sollten Bauteilgeometrien, die je nach Einsatzbereich unterschiedlich komplex ausfallen können, immer hinsichtlich produktionstechnischer und materialeffizienter Parameter geprüft und schließlich in Bezug auf vorteilhafte Füge- und Montageprinzipien in der Ausführung durchdacht werden. Die Berücksichtigung einer Vielzahl von Abhängigkeiten, ist für die ganzheitliche Entwicklung heutiger Bauvorhaben entscheidend und findet gleichermaßen im kleinen Maßstab statt – wie z. B. bei Boden- oder Treppenbelägen im Innenraum – als auch bei großen, teilweise sehr komplexen Entwurfsideen. So wurden beispiels-

C 1.8  Nachbildung Adler-Dekor, Wiederaufbau Stadtschloss, Berlin (DE), Fertigstellung voraussichtlich 2020/2021, Franco Stella Architetto C 1.9  Recyclingbeton und Naturstein. Cyclopean Cannibalism (US) 2017, Matter Design Studio C 1.10 Armadillo Vault, Biennale Venedig (IT) 2016, Block Research Group a Die gekrümmte Innenseite wurde mittels Kreissägeblatt durch sukzessive Einschnitte geformt. b  Die verbliebenen, kammartigen Steinrippen wurden von Hand abgeschlagen. Es entstand eine grobe, doppelt gekrümmte Steinunter­seite. c  Das unbewehrte Steingewölbe besteht aus 399 Kalksteinblöcken.

weise im Valentino-Flagship-Store von David Chipperfield Architects in New York die Beläge der vertikalen und horizontalen Ebenen so ­eingebracht, dass ein durchgängiges Erscheinungsbild von Wand- und Bodenflächen entsteht (Abb. C 1.7, S. 83). Durch die ausschließliche Verwendung von Palladiane-Bruchsteinmarmor im gesamten Erdgeschoss des Ge­bäu­ des an der Fifth Avenue für Böden und Treppen im Zusammenspiel mit den Terrazzo bekleideten Wandflächen entfaltet der Raum einen beinahe sakral anmutenden Charakter. Die hohe Präzision, die sich sowohl im Detaillierungsgrad der Konstruktionszeichnungen als auch in der Fertigungstiefe zeigt, war notwendig, um die gewünschte Homogenität des anspruchsvollen Entwurfs zu erreichen. Großformatige Anwendungen verlangen einen ebenso hohen Präzisionsaufwand in Konstruk­ tionstiefe und Ausführung und müssen aufgrund ihrer Abmessungen zusätzlich statischen Ansprüchen gerecht werden. Naturwerksteinplatten, deren Formate besondere tragsicher­ heitstechnische Anforderungen darstellen, benötigen entsprechende Unterkonstruktionen bzw. Aufhängungen, die nach Einbau und Montage konstruktive und bauphysikalische Eigenschaften optimal gewährleisten müssen. Für besondere Einsatzbereiche wie z. B. das Collier Memorial (Abb. C 1.6, S. 82) oder das auf der Biennale 2016 in Venedig präsentierte Armadillo Vault der Block Research Group (Abb. C 1.10) ist die Entwicklung von kraftschlüssigen Details essenziell, die den Effi­ zienzgedanken dieser druckbeanspruchten Skulpturen optimal umsetzen. Beispiele dieser Art zeichnen sich durch ihren hohen Gestaltungsanspruch aus, der insbesondere in ­Planung und Realisierung der konstruktiven Details in Erscheinung tritt. Erweiterung der Einsatzbereiche von Naturwerkstein

Die Kenntniserweiterung und der Einsatz neuer Technologien einer computergesteuerten Entwicklung und Fertigung haben das Bauen mit Naturstein nicht nur effizienter gemacht, sondern aufgrund von bisher für diesen Werkstoff noch ungeahnten Anwendungsbereichen geradezu revolutioniert. So ist es mittlerweile möglich, hoch komplexe Entwürfe und Aufgaben C 1.9

84

mit relativ geringem Aufwand durch den Einsatz digitaler Werkzeuge wirtschaftlich zu realisieren. Ähnlich wie bei der Else-Kröner-Passage (Abb. C 1.5, S. 82) konnte auch beim Bürogebäude FortySeven & Co. an der Mainzer Landstraße in Frankfurt am Main von Tek To Nik (Abb. S. 76) mithilfe von 5-Achs-Fertigungstechnik und dreidimensionaler Planungsgrundlage eine ausdrucksstarke Fassade aus großformatigen massiven Natursteinen realisiert werden. Die Steine mit einer Länge von bis zu 3 m wurden aus einem hellen Kalkstein gefräst, was aufgrund der innovativen und zugleich wirtschaftlichen Fertigungstechnologie den Einsatz von Naturstein zukunftsfähig macht. Auch im Bereich Denkmalpflege führen die neuen Technologien und Planungswerkzeuge zu einer Erweiterung des bisher Machbaren. Große Vorteile bei Herstellung und Fertigung sowie eine Reduzierung des wirtschaftlichen Aufwands verspricht der Einsatz der heutigen technischen Möglichkeiten gerade auch für Arbeiten an historischen Gebäuden mit oftmals sehr aufwendig gestalteten Details. Für den Wiederaufbau des Ber­liner Stadtschlosses durch den Architekten Franco Stella kamen neben den 5-Achs-Werkzeugmaschinen im Vorfeld Scanner zum Einsatz, die jede noch so kapriziöse Geometrie in unvergleichbarer Geschwindigkeit analysiert und mittels Datentransfer in den weiteren Bearbeitungskreislauf übermittelt haben. So konnten prunkvolle Gesimsteile, Fensterrahmungen oder die Schmuckmotive originalgetreu hergestellt ­werden (Abb. C 1.8), was immense Potenziale für Restaurierungsarbeiten im historischen Gebäudebestand birgt. Je nach Entwurfsschwerpunkt kommen die neuen Methoden teilweise auch bei eher unkonventionellen, progressiven Projekten zum Einsatz. Matter Design Studio aus Boston verbindet beispielsweise mit Projekten wie Cyclopean Cannibalism (Abb. C 1.9) neue und alte Materialgefüge zu widerstandsfähigen Werkstoffeinheiten, um damit zukünftigen Anforderungen an Gebäude auch im Hinblick auf Ressourcenfähigkeit gerecht zu werden. Der Ansatz verbindet künstlerische Gestaltungsideen mit Ergebnissen aus akademischer und wissenschaftlicher Forschung. In

Computertechnologien

Zusammenarbeit mit industriellen Partnern ­werden dann Projektideen in Prototypen umgesetzt. Diese Ausweitung des klassischen Einsatzbereichs von Naturstein bringt Ergebnisse hervor, die außergewöhnliche Anwendungen aufzeigen. Inwieweit eine Planung sich die dargestellten Herangehensweisen zu Nutze macht, hängt nicht nur vom Stand der Technik, sondern insbesondere von den einzelnen Akteuren und Planungsbeteiligten ab. Progressive Methoden sollten aber nicht zuletzt aus wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Gründen berücksichtigt und – je nach Anforderungsschwerpunkt – im Zuge eines architektonischen Konzepts und dessen Realisierung eingebracht werden. Grundsätzlich ist Bauteilsystemati­ sierung und eine auf Standards basierende Herangehensweise nicht als Einschränkung, sondern als Chance zu verstehen, um schöp­ ferische und konstruktive Grenzen aktueller Bauaufgaben zu erweitern und Materialeigenschaften optimal zu nutzen.

a

b

Anmerkungen: [1] Bautechnische Information Naturwerkstein (BTI). 1.5 Fassadenbekleidung. Hrsg. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2016, Abschnitt 3.7 [2] Gerstner A. (Fa. Hofmann Naturstein). Interview 07.06.2018 Werbach-Gamburg [3] Sapienza V. The new chamber building of Malta: ­architectural image and building technology. In: TECHNE 8 (2014). Journal of Technology for ­Architecture and Environment. Firenze University Press [4] wie Anm. 2 [5] wie Anm. 2 [6] Block, Philippe u. a.: Beyond Bending: Reimagining Compression Shells. 2. Aufl. München 2017 [7] Humphries, Courtney: Architecture and Permanence – The Making of MIT’s Collier Memorial. The Journal of the American Institute of Architects. 22.05.2015. www.architectmagazine.com/design/buildings/ the-making-of-mits-collier-memorial_o; (letzter Zugriff: 8.10.2019) c

C 1.10

85

86

Teil D  Nachhaltigkeit

Umweltwirkungen der Natursteingewinnung

89

 aturstein in der Nutzung N Reinigung und Instandhaltung Nachnutzung 

91 92

Umweltwirkungen von Konstruktionen Bodenbeläge92 Fassaden92 Innenwandbekleidungen93 Außenraumgestaltung93 Erarbeitung von Regeldetails 93 Schadstoffe bei der Natursteinverwendung Gebundene Schadstoffe Emissionen aus Behandlungen und Beschichtungen

95 96

Nachhaltigkeitsbeurteilung Zertifizierungen97

Steinhäuser im Tessin (CH)

87

Nachhaltigkeit Martin Zeumer

Heute ist bei kaum einem Baustoff die Verwendung am Bauwerk so ambivalent zu betrachten wie beim eigentlich ökologisch hochwertigen Naturstein. Einerseits ist Naturstein positiv mit den Themen Festigkeit, Dauerhaftigkeit und lokalen Bautraditionen verbunden. Er steht auch für Stabilität, Autorität und Robustheit. Für die von Vitruv geforderte »Firmitas« (Festigkeit) ist er das Idealmaterial und besitzt eine lange, teilweise stark lokal geprägte Bautradition. Schon seit mehr als 10 000 Jahren baut der Mensch mit Stein. In der Gotik fand das Bauen mit Stein durch die Steinmetzkunst einen besonderen Höhepunkt. Naturstein hat also viel zu bieten. Und auch die Steinindustrie kann zu einem nachhaltigen Materialeinsatz einen großen Beitrag leisten. Denn das heutige Wissen um Eigenschaften und Mate­rialverhalten geht weit über ein historisches Wissen hinaus. Die meisten Natursteine haben eine hohe Rohdichte, Festigkeit, Ober­flächen­ härte sowie Wärmeleitfähigkeit, zudem widerstehen sie natürlichen Einflüssen wie Witterung und Frost und sind sehr dauerhaft (Abb. D 1.1). Auch das Wissen um spezifische Eigenschaften wie Salzresistenz oder andere chemische Effekte ist heute größer als früher. Dazu besitzt Naturstein eine hohe Verfügbarkeit, wobei vor Bauteil

allem in früherer Zeit die Verwendung ortstypischer Steine üblich war (Abb. S. 86). Andererseits hat spätestens seit der »Stein­ tapete« von Adolf Loos Naturstein in vielen Anwendungen den Sinngehalt von Vitruvs Prinzip weitgehend verloren (Abb. D 1.2). Häufig ist Naturstein nur noch Oberfläche, die im Sinne der Architektur gestaltet wird. Auf die Spitze getrieben wurde dies von der Postmoderne. Und da die heutige Natursteinindustrie global agiert, finden sich rund um den Erdball nun Steine aus unterschiedlichsten Ländern. In Zeiten der Globalisierung treten durch Transportmöglichkeiten lokale Traditionen zugunsten von funktionalen, ästhetischen und insbesondere wirtschaftlichen Überlegungen oft in den Hintergrund. Diese Vielfalt schafft aber auch Pro­bleme im Umgang, denn die Naturstein­sor­ten und -bezeichnungen mit gesteinskundlichen Begriffen und Handelsnamen unterscheiden sich teilweise so stark, dass es für Planer mitunter schwierig ist, vergleichbare Qualitäten zu finden und auszuschreiben. Um sich dem Thema des nachhaltigen Natursteineinsatzes zu nähern, muss man einerseits die Umweltwirkungen von Naturstein im Lebens­ zyklus betrachten und andererseits die Folgewirkungen in Konstruktion und Nutzung durch den Baustoff thematisieren.

Lebensdauer von – bis im Mittel

Außenwände /-stützen: Beton, bewehrt, bewittert

  60 – 80

70

Naturstein, bewittert

  60 – 250

80

Ziegel, Klinker, bewittert

  80 –150

90

Beton, Betonstein, Ziegel

100 –150

120

Kalksandstein, bekleidet

100 –150

100

Leichtbeton, bekleidet

  80 –120

100

Verfugung Sichtmauerwerk

  30 – 40

35

Stahl

  60 –100

80

Weichholz, bewittert

  40 – 50

45

Weichholz, bekleidet

  60 – 80

70

Hartholz, bewittert

  80 –120

100

Hartholz, bekleidet

  80 –120

100 D 1.1

88

D 1.2

Nachhaltigkeit

D 1.1 Dauerhaftigkeiten von unterschiedlichen Außenwandkonstruktionen im Vergleich D 1.2 »Steintapete«, Looshaus, Wien (AT) 1911, Adolf Loos D 1.3 Umweltwirkungen unterschiedlicher Natursteine in Abhängigkeit vom Abbauort D 1.4 Stadien des Lebensweges und Module zur Nachhaltigkeitsbewertung von Baustoffen und Gebäuden gemäß DIN EN 15 804

Umweltwirkungen der Natursteingewinnung Naturstein wird in Steinbrüchen oberflächennah in der Natur abgebaut. Dazu müssen aus dem bestehenden Steinlager Blöcke gelöst und in die gewünschten Formate gebracht werden. Der Aufwand für die Herstellung ist dabei in der Regel gering – er lässt sich über den Aufwand zur Steingewinnung und über die Arbeitsschrit­ ­te zur Herstellung des fertigen Werkstücks sowie die Transportentfernung grob erfassen (siehe »Transport«, S. 26f.). Muss bei der Gewinnung im Werksteinbruch statt mit den üblichen mechanischen Prinzipien wie Sägen (z. B. bei den meisten Kalk­ steinen) ein Naturstein abgesprengt werden (z. B. Granit), so entsteht dadurch ein Energieeinsatz, dessen unkontrollierte Emissionen sich signifikant in den Umweltwirkungen des Steins niederschlagen. Beim Vergleich zwischen

Material, Materialbeschreibung inkl. Transportprozesse

Bezugs­ einheit

erneuerbar

nicht erneuerbar

GWP Treibhauseffekt [kg CO2-Äqv.]

1 m2

331

9837

626

Sandstein, ortsnah, gesägt, Rohdichte 2500 kg / m

1m

153

4099

253

Schieferplatten, ortsnah, Rohdichte 2700 kg / m

2

1m

165

4608

286

Marmor, Italien, poliert, Rohdichte 2700 kg / m3

1 m2

249

6749

422

Granit, Indien, poliert, Rohdichte 2750 kg / m3 3

2

3

PEI Primärenergie [MJ]

D 1.3

geschnittenem Kalkstein und abgesprengtem Granit erzeugt Letzterer etwa das Vierfache der Umweltwirkungen [1]. Der verwendbare Anteil am Ausgangsmaterial des Natursteins sinkt mit jedem Bearbeitungsschritt. Insofern sind wenige und einfache Bearbeitungsschritte für eine gute Ökobilanz des Steins förderlich. Einen wesentlichen Einfluss auf die Ökobilanz hat auch die Transportenergie. Lokale Steinbrüche stehen jedoch als Folge des aggressiven Preiswettbewerbs in Konkurrenz zu Herstellern aus Brasilien, Indien, China oder Afrika. Die weltweit größten Pro­ uzenten von Marmor und Granit sind aktuell China und Indien. So werden in Indien etwa 15 % aller weltweit gewonnenen Steine abgebaut – meist mit dem Ziel des Exports [2]. Europa hingegen ist ein großer Importeur von Naturstein – Haupt­absatzländer sind Italien und Deutschland. In Deutschland verbauter Granit

z. B. stammt dabei meist aus Asien. Durch das Nutzen regionaler Vorkommen und somit kurzer Transportwege lässt sich die Ökobilanz von Natursteinen deutlich verbessern (Abb. D 1.3). Heute jedoch erfasst die typische Darstellung eines Baustoffs – als Betrachtung cradle to gate – nicht alle relevanten Aspekte, die auf die Umweltwirkungen von Naturstein Einfluss haben. Das heißt, die Definition der Nachhal­ tigkeit von Bauwerken und Bauprodukten nach DIN EN 15 804 lässt sich kritisch hinterfragen (Abb. D 1.4). Entsprechende Datensätze liefert z. B. die deutsche ÖKOBAUDAT Datenbank (Abb. D 1.9, S. 91). Insbesondere der Transport der Steine wird hierbei jedoch nur ungenügend berücksichtigt. Für die Berechnung der Datensätze wurde als Transportentfernung zwischen Abbau- und Bearbeitungsort pauschal eine Entfernung von 20 km festgelegt. Für die ganz-

ergänzende Informa­tionen außerhalb des ­Gebäudelebenszyklus

Informationen über den Lebensweg des Gebäudes

A1– A3

A4 – A5

B1– B7

C1– C4

D

Herstellung

Bau

Nutzung

Ende Lebensweg

Potenziale C4

Deponierung

C3

Abfall­behandlung

C2

Transport

C1

Rückbau /Abriss

B6  Energieeinsatz TGA

Umbau, Erneuerung

Ersatz

Reparatur

Insstandhaltung

B1 B2 B3 B4 B5

Nutzung

A5

Einbau

A4

Transport zur Baustelle

A3

Herstellung

A2 Transport zum Hersteller

Rohstoff­bereit­stellung/verarbeitung

A1

Wiederverwen­dungs-, Rück­gewinnungsund Recyclingpotenzial

mögliche Betrachtungsgrenzen

B7  Wassereinsatz TGA

cradle to gate cradle to site cradle to handover cradle to end of use cradle to grave cradle to cradle

D 1.4

89

GWP GWP Treibhauseffekt Treibhauseffekt [kg [kg CO CO22-Äqv.] -Äqv.]

9

100 %

8

90%

70%

6

Straßen Landschaftsschutz

60%

5

50%

4

40%

3

30%

Kiesreserven

Grundwasserschutz

20%

2

Kiesabbau

10%

1 Deutschland

Europa

China

0% 1850

ca. 1950

D 1.5

heitliche Bewertung von Naturstein sollten jedoch auch internationale Transportprozesse einfließen (Abb. D 1.5). Als dritter wichtiger Aspekt neben Gewinnung und Transport beim Natursteinabbau gilt der Landschaftsverbrauch. Denn obwohl in Deutsch­land nur 0,0036 % der Fläche für die Gesteinsgewinnung in Anspruch genommen werden, bedingt der Abbau der Gesteine immer deutliche Landschaftsveränderungen. Staub und Abraum fallen in erheblichen Mengen an. Daher dürfen z. B. in Deutschland neue Vorkom­ men nur noch unter behördlichen Auflagen erschlossen werden [3]. In der Konkurrenz zu Naturstein aus anderen Ländern fallen in Europa oft zusätzliche Kosten für die Überprüfung der lokalen Luftqualitäten, der Zwischenlagerung abgetragener Humusschichten und für die Rekultivierung an, die in Ländern mit »billigem« Natursteinabbau nicht entstehen – dort allerdings auf Kosten eines Raubbaus an der Natur. Für Naturwerksteine kann dies bedeuten, dass sie mit Verknüpfung zur lokalen Bautradition in ihrem Abbau eingeschränkt oder sogar überhaupt nicht mehr verfügbar sein werden. Verschärft wird der Effekt noch, wenn Planer bei der Farbsortierung strenge Maßstäbe ansetzen und große Mengen des Naturwerkstoffs aussortieren. Denn gerade in Deutschland besteht schon heute eine hohe Konkurrenz um Abbauflächen – zu belegen am Beispiel der Kiesindustrie, denn Kies ist einfach in der Förderung und damit ein theoretisch leicht verfügbarer mineralischer

D 1.7

90

Gebäude

80%

7

0

Wald

ca. 2000

Zeit D 1.6

Werkstoff (Abb. D 1.6). Da der flächen- und massenmäßige Anteil von Naturwerksteinen im Vergleich zu Kies deutlich geringer ist, kann es hier zu noch stärkerer Flächenkon­kurrenz kommen. Das aktuell verstärkte Interesse von Planern an Recyclingbeton – also die Substitution von Kies durch Betonbruch – ist in Deutschland vor allem häufig auf längere Anfahrtswege für Kies und somit gestiegene Kosten zurückzuführen. Der Effekt lässt sich bisher besonders in großen Ballungsräumen beobachten. Eine wertvolle Entwicklung im Zusammenhang mit der Ökobilanz von Naturstein ist der neue Kennwert »Abiotischer Ressourcenverbrauch mineralischer Ressourcen (ADPF)« der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB) in der Gebäudezertifizierung. Zwar wird er zunächst nur informative Bedeutung in der Gebäudezertifizierung haben, die Prozesse um den Natursteineinsatz mit einer Ökobilanz aber deutlich besser beschreib- und belegbar machen. Naturstein in der Nutzung Naturstein ist langlebig und dauerhaft. Damit das Material in der Nutzung diese Eigenschaft auch wirklich ausspielen kann, bedarf es grundlegender architektonischer Mittel wie einer alterungsfähigen, besonders robusten oder auch möglichst zeitlosen Gestaltung. Da sich gera­­de bei Gebäuden mit langfristiger Nutzungsper­ spektive (≥ 50 Jahre) durch eine erhöhte Lebensdauer der Baustoffe die Umweltwirkungen des Gebäudes reduzieren lassen, sollte der Planer insbesondere bei solchen Immobilien den Materialaufwand für die Instandhaltung überdenken. Werden im Vorfeld Anforderungen in Bezug auf die Dauerhaftigkeit der Baustoffe und für wartungs- sowie reinigungsarme Mate­ rialien (z. B. wartungsfreie Fassade, reinigungsarme Bodenbeläge) formuliert, so gewinnt Naturstein in der Materialwahl an Bedeutung. Im Umkehrschluss heißt dies jedoch zugleich, dass der verbaute Naturstein auch über viele Jahrzehnte in der Nutzung verbleibt. Mit der dauerhaften Nutzung – z. B. in hochwertigen Wohn- und Büroflächen – sollte überdies eine

D 1.5  GWP durch den Transport von Naturstein bezogen auf 1 m2 Bodenbelag D 1.6  Verfügbarkeit von Kiesreserven in Deutschland über die Zeit D 1.7  Kalksteinfassade mit nicht geplanter Material­ alterung. De Bijenkorf, Rotterdam (NL) 1957, Marcel Breuer D 1.8  Reinigungszyklen und Reinigungsaufwand von Fassadenmaterialien im Vergleich D 1.9  Datensätze für Naturstein nach ÖKOBAUDAT 2018 D 1.10 Kosten für die Reinigung von Fassaden und ­Bodenbelägen gemäß BNB

langfristige Werthaltigkeit einhergehen. Es bedarf daher parallel zur hohen Dauerhaftigkeit des Steins auch einer zeitlosen und im Detail robusten Gestaltung, die bei Bedarf partielle Ausbesserungen zulässt. Oft hilft hierbei, die spätere Nutzung differenziert zwischen Bereichen mit öffentlichem Personenverkehr (z. B. Foyer), intensiv gemeinsam genutzten Bereichen (z. B. Flure, Gastronomie) und den eigentlichen Funktionsräumen nach dem Grad der zu erwartenden Belastung zu untersuchen und zu unterteilen. Um die Widerstandskraft einer Materialschicht zu steigern und damit eine möglichst langlebige Konstruktion umzusetzen, bestehen folgende Möglichkeiten: • Durch eine geeignete Materialwahl lässt sich die Widerstandskraft einer Bauteilschicht gegen äußere Einflüsse erhöhen (z. B. Steinboden statt Parkett). Dabei sollten auch jahreszeitlich bedingte Belastungen (z. B. Streusalzeinwirkung im Sockelbereich eines Gebäudes) überprüft werden. Im Detail lassen sich dann beispielsweise an Wänden in Abhängigkeit der Höhe (z. B. Abrieb durch anprallende Reinigungswagen) oder der Exponiertheit (z. B. an stark beanspruchten Ecken) Zonen für erhöhte Abriebfestigkeit festlegen und entsprechend gestalten. • Größere Materialstärken können sich durch die erhöhte Festigkeit des Bauteils auch auf dessen Dauerhaftigkeit auswirken. Sie haben dabei eine Veränderung physikalischer Eigenschaften zur Folge (z. B. verbesserten Widerstand gegen Verwindung durch dickere Fassadenplatten als Schutz gegen mechanische Beanspruchungen). • Durch Oberflächenveränderung lassen sich spezifische Materialeigenschaften wie Feuchteaufnahme mindern (z. B. Verkieselung von mineralischen Oberflächen mittels Behandlung mit Kieselsäure, Lasur). Bei Stein führt ein Streichen mit einer Verkieselung in der Regel zu einer robusteren und schadens­ toleranteren Oberfläche mit gleichbleibenden Eigenschaften beim Recycling. • Falls nicht durch das Material selbst lösbar, können Beschichtungen die Dauerhaftigkeit des Bauteils erhöhen (z. B. Graffitischutz). • Bei schwierigem, instabilem Untergrund kann die bewusste Wahl kleinerer Plattenformate

Nachhaltigkeit

Fassadenmaterial

Haustyp zweigeschossig Reinigungs­ Index 1) [%] zyklus [a]

Aluminiumbekleidungen Oberfläche anodisch oxidiert (geschliffen) Oberfläche stückbeschichtet Oberfläche bandbeschichtet

Grundsätzlich lässt sich Naturstein leicht reinigen. Im Vergleich zu anderen Materialien ist Stein beim Einsatz sowohl im Außen- als auch im Innenraum ein robustes und genügsames Material. Übliche Reinigungszyklen sind bei Naturstein in der Regel länger als bei anderen Fassadenmaterialien (Abb. D 1.8). Und auch der Aufwand bei der Reinigung hält sich dabei meist in Grenzen (Abb. D 1.10). Ausschlaggebend für den Reinigungsaufwand ist die Größe der Poren des Materials. Dabei haben harte, porenarme Steine deutliche kostentechnische Vorteile gegenüber den aufwendiger zu reinigenden weichen, offenporigen Steinsorten. Je höher die Anforderungen, desto deutlicher fließt auch die Festigkeit und Robustheit von Stein positiv in die Bewertung mit ein. Stein als hochfestes Material bedarf in der Regel kaum einer Instandhaltung. Einzig alte, stark verkratzte Oberflächen (z. B. von Bodenbelägen) werden eventuell durch Abschleifen erneuert. Schwieriger zu handhaben sind hingegen echte Schäden am Material, die z. B. an

1600 400 400

k. A.

k. A.

k. A.

3

470

k. A.

k. A.

emaillierte Stahlblechbekleidungen

1

310

1

400

Naturwerksteinbekleidungen mit offener oder geschlossener Fuge

20

100

20

100

1 0,25

440 1750

1 0,25

240 960

Betonwerksteinbekleidungen mit Vorsatz

12

680

12

1280

großformatige Betonfertigteile

12

680

12

1280

Klinkervorsatzschale, zweischaliges Mauerwerk

20

420

20

620

Holz- oder Holzwerkstoffbekleidungen 2) Massivholzschalung, deckend beschichtet Massivholzschalung, Kernholz, unbeschichtet Fassadenplatten aus Holzwerkstoffen

5 10 10

170 20 100

– – –

Faserzementplatten großformatig kleinformatig

2 10

310 380

2 k. A.

1) 

Reinigung und Instandhaltung

1 2 2

k. A.

Glasbekleidungen rückseitig emailliert rückseitig emailliert und metalloxidbeschichtet

Damit Naturstein seine Eigenschaften entsprechend der Vitruv'schen Hauptanforderungen an Architektur – »Firmitas« (Festigkeit), »Utilitas» (Nützlichkeit), »Venustas« (Schönheit) – tatsächlich ausspielen kann, muss er alterungsfähig sein. Patina, also die Spuren der Nutzung, sind dabei nicht Beeinträchtigung, sondern bei einer gestalterischen Einbindung ein positives Zeichen architektonischer Qualität. Es empfiehlt sich, schon in der Planung das Thema der Alterung aufzugreifen und exem­ plarisch das Alterungsverhalten zu überprüfen. Natürlich lassen sich dabei nicht alle Effekte vorausahnen und vorausplanen, aber auch hier können sich spannende gestaltprägende Details ergeben (Abb. D 1.7).

700 310 310

Zinkbekleidungen

Kupferbekleidungen

und damit die Erhöhung des Fugenanteils sinnvoll sein, da dann Spannungen nicht über den Stein, sondern über die Fugen aufgefangen werden. • Alternativ lässt sich auch eine stark belastete Stelle so gestalten, dass der Stein leicht und schnell einzeln austauschbar ist.

2 2 2

Haustyp zehngeschossig Reinigungs­ Index 1) [%] zyklus [a]

im Verhältnis zu Naturstein (= 100 %) 

2) 

– – – 200 k. A.

nach Angaben der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung (DGfH) D 1.8

Material, Materialbeschreibung

Bezugs­ einheit

PEI Primärenergie erneuerbar [MJ]

nicht erneuerbar [MJ]

GWP Treib­ hauseffekt [kg CO2-Äqv.]

Natursteinplatte, hart, Außenbereich, Flächengewicht: 208,0 kg/m2 80 mm Stärke

1 m2

113

639

49,5

Natursteinplatte, hart, Fassade, Flächengewicht: 78,0 kg/m2 30 mm Stärke

1 m2

30

579,11

42,0

Natursteinplatte, hart, Innenboden, Flächengewicht: 52,0 kg/m2 20 mm Stärke

1 m2

113

639

49,5

Natursteinplatte, weich, Fassade, Flächengewicht: 104,0 kg/m2 40 mm Stärke

1 m2

60

475,8

35,9

Natursteinplatte, weich, Innenboden, Flächengewicht: 52,0 kg/m2 20 mm Stärke

1 m2

113

639

49,5 D 1.9

KG

335

352

412

Bauteil

Arbeits­ kosten [€/h]

Reini­ gungsleistung [m2/h]

Reinigungs­ kosten [€/m2]

jährliche Reini­gungs­ Reinigungs­ intensität kosten [Vorgänge/a] [€/m2 a]

Außenwandbekleidung (außen)

Bezugsfläche: Außenwandfläche

Naturstein (weich)

17,00

1,5

14,783

0,25

2,83

Aluminium, Edelstahl, Kupfer, Stahl beschichtet

17,00

3

5,667

0,25

1,42

Glas

17,00

20

0,850

0,25

0,21

Keramik, Kunst- / Werkstein, Naturstein (hart)

17,00

6

2,833

0,25

0,71

Bodenbeläge normal belastet

Bezugsfläche: Bodenfläche

keramische Fliesen, Natur- / Werkstein (weich)

17,00

0,068

100

6,80

250

textiler Belag

17,00

300

0,057

100

5,67

Kunststoff, Laminat, Linoleum, Parkett

17,00

400

0,043

100

4,25

Bodenbeläge normal belastet ­(einschließlich Treppenbeläge)

Bezugsfläche: Bodenfläche

keramische Fliesen, Parkett

17,00

200

0,085

100

8,50

textiler Belag

17,00

250

0,068

100

6,80

Kunststoff, Linoleum, Natur- / Werkstein (hart)

17,00

300

0,057

100

5,67

Sanitäreinrichtungen

Bezugsfläche: Bodenfläche

keramische Fliesen, Natur- / Werkstein

17,00

0,1113

250

28,33

150

D 1.10

91

D 1.11 Primärenergieinhalt von unterschiedlichen ­Bodenbelägen über die Zeit D 1.12 Umweltwirkungen unterschiedlicher Boden­ beläge mit hoher mechanischer Belastung D 1.13 Analyse der Umweltwirkungen der Außenwand der Propsteikirche St. Trinitatis in Leipzig (siehe Projektbeispiel S. 124ff.) D 1.14 zentrale Faktoren für die nachhaltige Optimierung von Bodenbelägen D 1.15 zentrale Faktoren für die nachhaltige Optimierung von Fassaden D 1.16 zentrale Faktoren für die nachhaltige Optimierung von Innenwänden

PEI PEI nicht nicht erneuerbar erneuerbar [MJ] [MJ]

Teppich

PVC

Fliesen

Linoleum

Naturstein

2500 2000 1500 1000 500

Plattenbelägen durch herabfallende Gegenstände oder auch durch Bewegungen im Untergrund (z. B. Schwinden des Betons) verursacht werden können. Ist eine Steinplatte ­aufgrund solcher Vorfälle gerissen, so lässt sie sich nur noch schwer reparieren. Und nicht immer sind im Nachgang gleichwertige Mate­ rialchargen verfügbar. Entsprechend empfehlenswert ist es beim Einsatz von Naturstein, schon bei der Erstellung eine gewisse Menge Stein für Austauschprozesse vorzuhalten. Nachnutzung

GWP GWP Treibhauseffekt Treibhauseffekt [kg [kg CO CO22-Äqv.] -Äqv.]

0

0

20

40

60

80

80

100 Zeit [a] D 1.11

70 60 50 40 30 20 10

Primärenergie Primärenergie nicht nicht regenerierbar regenerierbar [MJ/m [MJ/m22a] a]

0

Natursteinfliese

Natursteinplatte

keramische Fliese

25

20

Betonanteil Stahlbeton

10

Stahlanteil Stahlbeton

0

Großkeramik D 1.12

Schaumglas

15

5

Betonwerkstein

Umweltwirkungen von Konstruktionen

Rochlitzer Porphyr Entsorgung D 1.13

92

Nach der Nutzung sollte Naturstein in den Materialkreislauf zurückgeführt werden – nicht ganz einfach bei einem Werkstoff, der über ­Millionen von Jahren entstanden ist. Grundsätzlich kann Naturstein im gesamten Stoffkreislauf der Gewinnung, Bearbeitung und Entsorgung rückstandslos verwertet werden. Die Abfallprodukte aus der Steinherstellung und der Weiterverarbeitung lassen sich als Recyclingkies oder -sand (z. B. für Beton) verwenden. Und auch die Entsorgung von Naturstein auf Bauschuttdeponien ist problemlos. Üblicherweise handelt es sich dabei jedoch um ein Down­cycling. Daher sollte gerade bei einem so hochwertigen Material wie Naturstein die Wiederverwendung schon in der Planung bedacht und entsprechend eine spätere Demontage erleichtert werden. Insbesondere bei Plattenmaterial an der Fassade ist davon auszugehen, dass sich theo­ retisch große Steinmassen auch schon heute mit angemessenem Aufwand zurückgewinnen lassen. Bei Bodenbelägen bedarf es hierzu einer im Vergleich zum Stein geringeren Festigkeit des Mörtelbetts, was heute meist leichter bei der Verlegung im Dickbettmörtel als in einem Dünnbett realisierbar ist (siehe »Bodenbeläge«, S. 92).

Klassische Einsatzbereiche von Naturstein an Gebäuden sind Außen- und Innenwände sowie Bodenbeläge. Hilfreich ist daher die Betrachtung der unterschiedlichen Einsatzbereiche und der Möglichkeiten zur Optimierung durch die Gestaltung mit Naturstein.

Bodenbeläge

Im Lebenszyklus stellen Bodenbeläge aus Naturstein aufgrund ihrer geringen Umwelt­ wirkungen eine gute Option dar (Abb. D 1.11). Je höher dabei die mechanischen Anforderungen aus der Nutzung sind, desto deutlicher wird der ökologische Vorteil [4]. Ausgehend von generell niedrigen Umwelt­ wirkungen in der Herstellung kann Naturstein seine Qualitäten insbesondere durch lange Nutzungszyklen ausspielen (Abb. D 1.14). Das Material der Nutzoberfläche spielt innerhalb des Gesamtaufbaus (inklusive Mörtel und Trennlage) auch im Sinne der Umweltwirkungen die zentrale Rolle. Eine weitere ökologische Optimierung stellt die kleinteilige Gestaltung der Nutzfläche aus Stein dar. Im Vergleich von kleinteiligen Natursteinfliesen mit großformatigen Natursteinplatten bedingt die klein­ teilige Variante etwa 40 % geringere Umweltwirkungen aufgrund geringerer Materialstärke und geringerem Verschnitt (Abb. D 1.12). Förderlich ist auch die Verwendung von Dickbettmörtel mit geringer Festigkeit. Einerseits beinhaltet er weniger Bindemittel mit hohen Umweltwirkungen. Anderseits lässt seine Verwendung in der Regel eine bessere Rückgewinnung der Steine nach der Nutzungsphase zu. Polierungen führen aufgrund der häufig damit verbundenen Oberflächenbehandlungen (z. B. durch Öle) in der Regel zu höheren Schadstoffgehalten als stumpfe Steine. Fassaden

Bei Fassaden spielt der Anteil der sichtbaren Oberfläche im Verhältnis zum Materialaufwand der gesamten Außenwand in der Regel nur eine untergeordnete Rolle (Abb. D 1.15). Entsprechend stehen hier zunächst andere Faktoren wie die Dämmstärke und das Dämmmaterial im Vordergrund. Dämmung hat im Lebenszyklus bei heute üblichen Materialstärken fast ausnahmslos ökologisch positive Wirkung. Zum Schutz der hochwertigen Fassadenoberfläche aus Naturstein ist eine spätere Nachdämmung zu vermeiden und daher immer ein möglichst hoher Dämmstandard zu wählen. Ebenso sollte die Dauerhaftigkeit der verwendeten Dämmung nach Möglichkeit hoch sein (Abb. D 1.13 – hier Schaumglas).

Nachhaltigkeit

Die dann typischerweise entstehende, mehrschalige Konstruktion bedingt in der Folge ein hohes Gewicht der Fassadenbekleidung. Entsprechend erhöht sich der Aufwand für die Verankerung, da diese Lasten abgetragen werden müssen – die Umweltwirkungen steigen dabei. Aufgrund der vorgeschriebenen Wartungsfreiheit kommen hier mit Edelstahl und Aluminium zwei Baustoffe mit hohen Umweltwirkungen zum Einsatz. Eine ökologische Optimierung könnte entweder durch besonders leichte Vorsatzschalen oder durch die möglichst starke eigenständige Lastabtragung der Vorsatzschale erfolgen. Zwar benötigen selbsttragende Konstruktionen am Fußpunkt einen hohen Materialeinsatz (üblicherweise Edelstahlkonsolen), in der Fläche ist der Materialaufwand für die Ableitung von Winddruck und -sog jedoch deutlich geringer als bei einer durchgängigen, wartungsfreien Unterkonstruktion (z. B. Agraffenkonstruktion). Selbsttragende Konstruktionen eignen sich besonders für großflächige Natursteinfassaden mit einer reduzierten Anzahl an Durchbrüchen für Öffnungen. Andernfalls bieten sich leichte Konstruktionen an, die sich insbesondere durch dünn geschnit­ tene Verblender, die auf einer lastabtragenden Platte vermörtelt werden, umsetzen lassen. Trägt der Naturstein selbst seine Eigenlast innerhalb einer Agraffenkonstruktion, so ermöglichen feste, frostharte Gesteine meist geringe Materialstärken (typischerweise 3 cm) und damit auch ein geringeres Gesamtgewicht als weiche Gesteine. Innenwandbekleidungen

Wie bei Fassaden ist die typische Verwendung von Naturstein als Innenwandbekleidung eine vorgehängte Konstruktion. Wichtigste Optimierungspotenziale sind dabei geringe Umweltwirkungen von Bekleidungsmaterialien sowie die gesundheitliche Unbedenklichkeit der eingesetzten Baustoffe (Abb. D 1.16). Im Vergleich bieten – ebenso wie bei den Fassaden – aufgemörtelte Verblender ökologische Vorteile, da sich so die Materialmasse grund­ legend reduziert. Werden vorgehängte Steinbekleidungen eingesetzt, sollten sich diese vor allem auf hochbelastete Bereiche konzentrie-

ren. Denn dafür eignet sich Naturstein durch seine Robustheit besonders, beispielsweise für bodennahe Wandbekleidungen, Ecken oder Sitzstufen. Außenraumgestaltung

Eine nachhaltige Außenraumgestaltung mit Naturstein sollte zunächst eine gefahrlose Wegeerschließung – auch in Bezug auf eine barrierefreie Nutzbarkeit – sowie lokale Ver­ sickerung von Regenwasser sicherstellen. ­Insbesondere kleinteilige Bodenbeläge wie Mosaikpflaster mit hohem Fugenanteil erhöhen die Versickerung und schützen damit das Mikroklima. Gerade für den Einsatz im Außenraum sind heute europaweit Steine aus Indien und China auf dem Markt. Hier sollten bewusst lokale Alternativen gesucht oder über Zertifizierungen zumindest lokale Sozialstandards gesichert sein (siehe »Zertifizierungen«, S. 97). Erarbeitung von Regeldetails

Bei jedem Projekt stellt sich dem Planer zu ­Beginn die Frage der Materialität, d. h., mit ­welchem Material lassen sich die projektspe­ zifischen Fragen zu gestalterischen, bauphy­ sikalischen und nachhaltigkeitsbezogen Anforderungen optimal lösen. Daher empfiehlt sich die detaillierte Analyse von Aufbauten schon während der Entwurfsphase. Exemplarisch wird im Folgenden anhand der Fassadenausbildung der Kirche St. Trinitatis in Leipzig eine Bauteilanalyse dargestellt. Hauptanforderung im Rahmen des Projekts war eine besonders hohe Dauerhaftigkeit der Fassade unter Anknüpfung an die lokale Bautradition (siehe Projektbeispiel S. 124ff.). Der verwendete, lokal vorhandene Rochlitzer Porphyrtuff ist aufgrund seiner ausgezeichneten Eigenschaften (z. B. leichte Verarbeitung, Frost­beständigkeit) seit dem 10. Jahrhundert ein geschätztes Baumaterial. Der Anspruch besonderer Dauerhaftigkeit ­spiegelt sich auch im konstruktiven Aufbau des gesamten Fassadenquerschnitts wider (Abb. D 1.17, S. 94). Um eine entsprechende Optimierung zu ermöglichen, wurden anhand einer Vorabanalyse zunächst die äußeren ­Einflüsse und die daraus entstehenden

Faktoren zur Optimierung von Bodenbelägen Reduktion der Schichten auf das konstruktiv Notwendige

++

Material der Nutzoberfläche

+++

Befestigung der Nutzoberfläche

+

Material der Trittschalldämmung

+

Material der Trennlage

++

Revisionierbarkeit der Einzelschichten

++

Pflegeleichtigkeit der Oberfläche

++

Dauerhaftigkeit der Nutzoberfläche

+++

gesundheitliche Unbedenklichkeit

+++

Reduktion der mechanischen Beanspruchung

++

Senkung des Reinigungsaufwands

+++ D 1.14

Faktoren zur Optimierung von Fassaden A / V-1) und GFZ-Verhältnis 2)

+

thermische Optimierung

+++

Schutz des Bauteils vor Witterung

+

Brand- und Schallschutz

+

Anschlüsse und Detailausbildung

++

Dauerhaftigkeit

+++

reversible Fassadenkonstruktion

++

Material der Dämmung

+

Material der Tragkonstruktion

+

Einbindung des Dämmstoffs in die Gesamtkonstruktion

++

Gewichtsreduktion der Vorsatzschale

+++

gesundheitliche Unbedenklichkeit der Innenoberflächen

+++

1)

Verhältnis Fläche zu Volumen

2)

Geschossflächenzahl D 1.15

Faktoren zur Optimierung von Innenwand­beklei­dun­gen Wahl der Wandkonstruktion Überlagerung von Schallschutz und Tragstruktur Nutzungsflexibilität und Rückbaubarkeit Revisionierbarkeit technischer Einbauten

++ + ++ +

Schutz des Bauteils vor mechanischer Beschädigung

++

Umweltwirkung und Dauerhaftigkeit evtl. genutzter Bekleidungsmaterialien

+++

gesundheitliche Unbedenklichkeit der ­Oberflächen

+++ D 1.16

93

potentielle potentielle Schäden Schäden

Einflüsse Einflüsse

potenzielle Schäden FeuchtigkeitsFeuchtigkeitsFeuchtigkeitsaufnahme aufnahme aufnahme Verschmutzung Beschädigung Verschmutzung Verschmutzung

Einflüsse Witterung Witterung Witterung Schädlinge Verunreinigungen Schädlinge Schädlinge mechanische Belastung

innen Beschädigung außen Beschädigung Wartungs- und Wartungs- und ­Instandhaltungsbedarf ­Instandhaltungszyklus

außen Verunreinigungen Verunreinigungen Schicht (von innen Funktion mechanische mechanische nach außen) Belastung Belastung

Nutzungsdauer

Stahlbeton

Tragwerk

Nutzungsdauer Bauwerk

keiner

keiner

Mineralkleber

Verbindung

Nutzungsdauer ­Dämmschicht

keiner

keiner

Schaumglas

Dämmschicht außen außen sekundäre Tragkonstruktion

100 Jahre  1)

innen keiner innen keiner

keiner

Bekleidung

lange Nutzungsdauer (60 – 250 Jahre)  2)

Haltekonsolen + Luftschichtanker Natursteinmauerwerk + Zementfuge

innen

abhängig von der ­Vorsatzschale

gering

keiner

bei sichtbaren ­Schäden

Vorkommen im Gebäude potentielle potentielle Schäden Schäden

Einflüsse Einflüsse

Untergeschoss Erdgeschoss Witterung Witterung Anforderungen und Umsetzungsstrategien

FeuchtigkeitsFeuchtigkeitsaufnahme aufnahme

Obergeschoss

Schädlinge EinflüsseSchädlinge relevante Bau­ teilschichten

potenzielle Schäden

Verschmutzung AnforderungenVerschmutzung

Umsetzungsstrategien

Bekleidung Witterung Verunreinigungen Verunreinigungen (v. a. mechanische Feuch­ mechanische Belastung tigkeit) Belastung

Feuchteaufnahme ∫ Schimmelbildung

feuchteempfindliches Material, Beschädigung Beschädigung Vorsatzschale bauen, Feuchteabfuhr kann stattfinden

Schaumglas als Wärme­ dämmung, Entwässerungs­ öffnungen in der Lagerfuge. Der poröse Porphyr ist ­relativ atmungsaktiv und gibt Feuchtigkeit gut ab.

sekundäre Trag- Korrosion konstruktion außen außen Schäd­linge Dämmschicht Schädlingsbefall ∫ Beschädigung

keine Austauschbarkeit ∫ höchste Materialresistenz innen innen schädlingsresistentes Mate­rial,

Edelstahlkonsolen (V4A)

Fliegengitter

harte ­Dämmung (Schaumglas), ­Anordnung von Fugenbändern an Fensteranschlüssen

Verunreini­ Bekleidung gungen

Verschmutzung

schmutzunempfindliches /reinigungsarmes Material, marmorierte Oberfläche, ­chemisch resistentes Material, Salzresistenz

Anti-Graffiti-Schutz bis auf eine Höhe von ca. 3 m, Sockel aus sehr festem Steinmaterial (Beuchaer Granit)

Beschädigung

resistentes Material, Ermöglichung der Reparatur bzw. des Austauschs der beschädigten Bereiche (z. B. Graffiti)

hartes Material (Naturstein), Austausch von Steinen möglich, Anti-Graffiti-Schutz bis auf eine Höhe von ca. 3 m

hochwertige Verbindungsteile, ausreichende Profildicke gute Materialeigenschaften

statisch vorgegebene ­Fes­tigkeit, dauerelastische Verfugung

mecha­ nische ­Belastung

Bekleidung

Unterkon­struktion Brüche, Risse mit ­Fugenband 1)

2)

 ach Gesellschaft für ökologische Bautechnik Berlin (Hrsg.): Instrumente zur qualitätsabhängigen Abschätzung der n Dauerhaftigkeit von Materialien und Konstruktionen. Berlin 2006 nach BMVBS/BMUB (Hrsg.): Leitfaden nachhaltiges Bauen. Berlin 2001/2013 D 1.17

94

Schadens­potenziale und -bilder überprüft. ­Ausgehend von den angestrebten Materialschichten lassen sich dann Dauerhaftigkeit der Schichten, Wartungs- und Instandhal­ tungsbedarf entsprechend dokumentieren sowie Anforderungen an die Materialschicht ermitteln und eventuell auftretende Zwänge aufdecken. Der vorgesehene aufgemauerte Porphyr bildet eine 12 bis 16 cm starke, extrem robuste und dauerhafte Wetterschale, die die statisch relevante Ortbetonkonstruktion ohne größeren ­Wartungsaufwand vor äußeren Einflüssen innen innen (Bewitterung durch Feuchte, UV-Strahlung etc.) schützt. Zwänge im Bauteil zeigten sich insbesondere aufgrund der typischerweise deutlich gerin­ geren Dauerhaftigkeit der Dämmung im Vergleich zum Naturstein. Nutzungsdaueranalysen für Natursteinfassaden mit aktuell gängigen Dämmstoffen weisen einen durchschnittlichen Lebenszyklus von 20 bis 50 Jahren auf, die aus den begrenzten Widerstandsfähigkeiten der Dämmstoffe gegenüber Einflüssen durch Witterung, Feuchtigkeit und Schädlingen oder aus der Materialalterung resultieren. Da jegliche Form der energetischen Ertüchtigung eine Zerstörung der äußeren Fassaden­ ebene bedingt, sollte die Dämmung als eingeschlossener Kern der Konstruktion ohne Instandhaltungsbedarf verstanden und realisiert werden. Aus der Vielzahl der verfügbaren Dämmstoffe erschien daher nur die Verwendung von Mineralschaum und Schaumglas sinnvoll. In der Untersuchung verschiedener innen innen Umsetzungsstrategien wurde schließlich eine Ausführung der 18 cm starken Dämmebene aus unverklebtem Schaumglas favorisiert, da der aus recyceltem Altglas hergestellte Baustoff alterungsbeständig, feuchtigkeitsresistent, formstabil und schädlingsunempfindlich ist. Trotz der vergleichsweise hohen Umweltwirkungen von Schaumglas weist es nach etwa 70 Jahren eine bessere ökologische Performance auf als sonst übliche Dämmmaterialien. Hinzu kommt, dass die gute Widerstandsfähigkeit von Schaumglas gegenüber Feuchte keine Hinterlüftung der Vormauerschale erfordert und so bei gleicher Konstruktionsstärke zwischen tragender Stahlbetonwand und Natursteinmau-

Nachhaltigkeit

D 1.17 exemplarische Analyse der Fassade der Propsteikirche St. Trinitatis in Leipzig auf dauerhaftigkeitsrelevante Einwirkungen mit Ableitung von Um­setzungsstrategien D 1.18 beispielhafte lokale Zuordnung von Oberböden zu den Klassen der Bund-/Länderarbeitsgemein­ schaft Abfall (LAGA) D 1.19 beispielhafte gebundene Schadstoffe in Bau­ materialien

Schadstoffe bei der Natursteinverwendung Obwohl Naturstein als natürliches Material keine hohen Schadstoffgehalte aufweist, ist sein Einsatz trotzdem immer auch mit diesem Thema verbunden. Schadstoffquellen stellen dabei z. B. im Steingefüge gebundene Stoffe dar oder aber entstehen durch die Art und Weise der Verarbeitung und die dabei verwendeten Materialien, wobei typischerweise in diesen Materialien deutlich höhere Schadstoffgefahren liegen als im Stein selbst.

rung entstehenden Ablagerungen der Gesteine können relevante Konzentrationen von Schadstoffen vorhanden sein. Bei klassischen, im Natursteinhandel verfügbaren Steinen kann die Frage nur durch die Auswertung einer Materialprobe geklärt werden. Bei lokal vorhandenen Gesteinen lässt sich ein Gefährdungspotenzial gegebenenfalls auch über behördliche Hinweise zu den sogenannten LAGA-Klassen des Bodens abschätzen, denn mit bestimmten geologischen Einheiten kann grundsätzlich ein erhöhtes Schwermetallaufkommen einhergehen (Abb. D 1.19). Zwar gelten solche Angaben nur Bezugseinheit Besonderheiten bei der Verwendung

erwerk (unter Verwendung handelsüblicher Konsol- und Luftschichtanker) eine im Vergleich etwa 2 cm stärkere Dämmung mit entsprechend erhöhter Dämmleistung verbaut werden konnte. Im Bereich des Sockels gelangt der offenporige, weiche Porphyr an seine Grenzen, da der Stein keine Tausalzbeständigkeit aufweist. Im Spritzwasserbereich findet deshalb ein Mate­ rialwechsel auf einen widerstandsfähigeren Granit statt, der bis 50 cm über Gelände entsprechend der Schichtordnung und des von West nach Ost ansteigenden Geländeverlaufs in die Fassade eingeflochten wurde. Besonderheit des ebenfalls regionalen und traditionsreichen Beuchaer Granits (z. B. eingesetzt am Völkerschlachtdenkmal in Leipzig) sind die rötlichen Eisenoxydeinschlüsse, die gut mit dem Porphyr harmonieren. In der stark beanspruchten Erdgeschosszone wurde ferner die Halt­ barkeit der Natursteinoberfläche durch einen Graffitischutz erhöht, der als Opferschicht dient und sich bei Bedarf leicht erneuern lässt.

Schwermetalle Potenzielle Schadstoffe wie z. B. Schwermetalle sind in der Regel im Gesteinsgefüge fest eingebunden und werden bei normaler Nutzung nicht freigesetzt. Lediglich in den durch die Verwitte-

Blei

Radon Als natürliche Emission aus Gestein kann auch Radon eine Schadstoffbelastung darstellen. Generell ist der Anteil von Radon aus Bau­ materialien (und Natursteinen) in der Raumluft in den meisten Fällen allerdings gering gegenüber der Radonimmission aus dem Erdreich [6]. Emis­sionen sind insbesondere bei Granit Cad­ mium

Chrom

Kupfer

Nickel

Thal­ lium

Zink

oberer Muschelkalk Süd

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Mitteljura

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Arietenkalk

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Rötton im Oberen Buntsandstein

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Rotliegend-Magmatite und -Sedimente

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Unterer Muschelkalk 1)

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Posidonienschiefer im Unterjura

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Oberer Muschelkalk

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Unterkeuper

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Oberjura

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im Bereich der Bleiglanzbank ist > Z2 bei Blei möglich. ‡ Z2-Material  ‡ Z1-Material  ‡ Z0 1)-wird in der Regel eingehalten, Vorsorgewerte werden nicht eingehalten  ¥  Vorsorgewerte oder Z0 werden in der Regel eingehalten D 1.18 1)

Schadstoffe

Erläuterungen

beispielhafte Vorkommen

Radon

• Radon ist ein radioaktives Edelgas, das zumeist aus dem Erdreich emittiert wird und sich in Gebäuden insbesondere im Kellerbereich ansammeln kann. Es stellt in der Regel den größten natürlichen Beitrag zur menschlichen Strahlenbelastung dar. • Die lokale Belastung mit Radon lässt sich grob über Radonkarten ermitteln. Für Deutschland wird sie über folgenden Link bereit­ gestellt: https://www.bfs.de/DE/themen/ion/umwelt/ radon/karten/boden.html (Zugriff 8.10.2019)

Erdreich, Naturstein

• Im Bauwesen sind vor allem die Metalle Blei, Kadmium, Chrom, Kupfer und Zinn auffindbar. Sie sind umweltund gesundheitsgefährdend. • Sie sind durch Organismen nicht abbaubar und ­reichern sich so langfristig in der Nahrungskette an. • Sie können eine Beeinträchtigung des menschlichen Nervensystems zur Folge haben. • Je nach Stoff unterscheidet sich die Wirkung auf Organismen und bedingt verschiedene Krankheitsbilder.

metallische Dachdeckungen, Kunststoffprodukte, Lacke, Edelstahloberflächenveredelungen, ­farbige Eloxierungen

Gebundene Schadstoffe

Natursteine sind im Allgemeinen reaktionsträge und geben praktisch keine Schadstoffe ab [5]. Trotzdem können bei einem Naturprodukt immer auch gebundene Schadstoffe vorhanden sein (Abb. D 1.18).

Arsen

für den Boden und nicht für das Gestein selbst, sie können aber Hinweise darauf geben, wo die Auswertung einer Materialprobe eventuell sinnvoll erscheint.

Schwermetalle

z. B. dunkle Granite

schwermetallhaltige Natursteine wie z. B. Arsen oder Kupfer

D 1.19

95

D 1.20

bekannt. Hier hilft gegebenenfalls die Nachfrage bei Lieferanten oder Herstellern nach den Radionuklidkonzentrationen, die diesen aus Zulassungsverfahren, Importrichtlinien von Drittländern oder zur Abgrenzung gegenüber Mitbewerbern oft bekannt sind. Emissionen aus Behandlungen und Beschichtungen

Gesundheitlich bedenklicher als der Naturstein selbst sind in der Regel die Stoffe, die zur Verarbeitung von Natursteinen genutzt werden wie Kleber für die Befestigung, Fugenmassen, Mittel für Oberflächenbehandlungen und -versiegelungen, Beschichtungen, Imprägnierungen oder für den Graffitischutz (Abb. D 1.21). Oft kommen Beschichtungen mit hohem Lösemittelgehalt zum Einsatz [7]. Und auch Tauben

und ihr Kot sind als Belastung zu nennen. Exemplarisch lassen sich folgende Schritte zur Schadstoffminimierung zusammenfassen. Zunächst kann planerisch eine grundsätzliche Verhinderung oder zumindest Verringerung der Belastung erfolgen. Klassisches Beispiel hierfür sind Sauberlaufzonen in Eingangsbereichen, die zur Verringerung des Eintrags an abrasiv wir­ken­den Partikeln beitragen. Um Taubenanflug zu vermeiden, müssen Vor- und Rücksprünge entsprechend gestaltet sein. Maß­ geblich ist dabei die Tiefe des Vorsprungs sowie der Winkel der Oberfläche. Bis zu einer Tiefe von 4,5 cm ist davon auszugehen, dass sich der Vorsprung nicht als Sitzplatz für Tauben eignet [8]. Sprayer nutzen für Graffitis in der Regel große Flächen ohne Versprünge.

Schadstoffe

Erläuterungen

beispielhafte Vorkommen

Biozide

• Biozide zerstören Schadorganismen oder machen sie unschädlich. • Bei bewitterten Produkten (z. B. Fassadenfarben) und in feuchtebe­ lasteten Bereichen (z. B. Silikone) sollen sie einen reduzierten Reinigungsaufwand bewirken. • Sie werden als Topfkonservierer zur Haltbarmachung von Bauprodukten gegen Algen, Pilze oder tierische Schädlinge eingesetzt. • Die Verordnung (EU) 528/2012 des Europäischen Parlaments und des Rates, kurz Biozid-Verordnung, regelt Bereitstellung und Verwendung von Biozidprodukten.

Holzschutzmittel (z. B. in ­ nstrichen [Farben, Lacke], A Leimen, Imprägnierungen, Grundierungen), WDVS-­ Putze und Fassadenanstriche, Farben für Feuchträume, ­Teppiche, Verunreinigung von regenerativen Baustoffen

• Substances of Very High Concern – »besonders besorgnis­ erregende Stoffe« • Sie wirken toxisch, krebserzeugend, erbgutverändernd, fortpflanzungsgefährdend, persistent oder bioakkumulierend. • In der Kandidatenliste der REACH-Verordnung werden alle aktuell bekannten SVHC benannt. • Sie sind für jedes Produkt im Rahmen des gesetzlich vor­ geschriebenen Sicherheitsdatenblatts auszuweisen.

Flammschutzmittel, Weich­ macher, Lösemittel

• Summe aller flüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen (Total Volatile Organic Compounds, TVOC) • In Abhängigkeit von der Flüchtigkeit der Stoffe werden sie in VVOC (Very Volatile Organic Compounds), flüchtige Kohlenwasserstoff­ verbindungen (Volatile Organic Compounds, VOC) und SVOC ­(Semivolatile Organic Compounds) unterteilt. • VOCs können über einen sehr langen Zeitraum aus Baustoffen ­ausgasen. • Aufgrund der vielen Einzelstoffe sind Bewertungen für eine ­Summenkonzentration aller Stoffe und der Einzelkonzentration ­solcher Stoffe verfügbar. • Bei einer Gebäudezertifizierung nach DGNB und BNB besteht ein VOC-Grenzwert von 3000 μg/m3, über dem keine Zertifizierung mehr möglich ist. • Das Umweltbundesamt definiert eine Konzentration von unter 1000 μg/m3 als noch gesundheitlich unbedenklich und eine Konzentration von unter 300 μg/m3 als gesundheitlich unbedenklich.

flüssig verarbeitete Baustoffe wie z. B. Lacke, Farben, ­Klebstoffe, Abdichtungen, ­Bodenbeschichtungen, ­Abbauprodukte von biolo­ gischen Prozessen, Pflege-, Reinigungs- und Hobby­ produkte

SVHC

TVOC

Natursteinbeschichtungen, elastische Fugen

Natursteinbeschichtungen

Natursteinbeschichtungen, Reinigungsmittel für Naturstein

D 1.21

96

D 1.20 Logos der für Naturstein relevanten Umwelt­ zeichen D 1.21 beispielhafte schadstoffhaltige Emissionen aus Behandlungen und Beschichtungen

Entsprechend ist gerade bei gut zugänglichen Bereichen eine Texturierung mit Vor- und Rücksprüngen sinnvoll. Für Natursteine gibt es Beschichtungen und Behandlungen zur Veränderung der Farbintensität – insbesondere bei polierten Natursteinen. Sowohl organische Behandlungsmittel als auch die zur sogenannten Fluatierung genutzte Hexafluoridokieselsäure (Fluoridosilikate) bergen dabei gesundheitliche Risiken, sodass grundsätzlich die Notwendigkeit der Behandlung kritisch überprüft werden sollte. Darüber hinaus eignen sich bei einzelnen funktionalen Schichten auch schadstoffärmere Varianten. Übergeordnete Hinweise lassen sich aus dem Steckbrief 1.1.6 »Risiken für die lokale Umwelt« im »Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude« ableiten [9]. Dieser schreibt z. B. spezifische Qualitäten für Dichtungen unter Bodenfliesen, Fugenmassen und Verklebungen sowie auch Beschichtungen vor, geht aber in Bezug auf den Natursteineinsatz wenig ins Detail. Besonders hilfreich ist das Bewertungssystem bei elastischen Fugen und Dichtbahnen, da mit dem vorgeschlagenen Prüfmittel Emicode effizient entsprechend gekennzeichnete Produkte mit geringeren Emissionen (idealerweise EC1plus) zu finden und einzusetzen sind. Möglicher Ansatzpunkt zur Verringerung von Schadstoffen ist z. B. die Verkieselung der Oberfläche statt eine Verwendung lösemittelhaltiger Produkte. Durch eine verringerte Feuchtehaltung an der Fassade kann dann gegebenenfalls auch auf Produkte mit Bioziden oder Fungi­ziden ganz verzichtet werden. Beim Graffitischutz sollten ebenfalls ökologische Alternativen den Vorzug erhalten. Man unterscheidet hierbei temporäre, semipermanente und permanente Trennschichtbildner. Da AGS1-Systeme (temporäre und semiper­ manente Anti-Graffiti-Systeme) mit sogenannten Opferschichten arbeiten, sollte hier vor allem die Schadstoffarmut dieser zum Schutz des darunterliegenden Materials aufgetragenen Schicht überprüft werden. AGS2-Systeme (permanente Systeme) bedingen mitunter stark schadstoffhaltige Reinigungsmittel, sodass hier eher die Folgeprodukte im Vordergrund der Untersuchung stehen sollten.

Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeitsbeurteilung Besonders kritisch beim Bauen mit Naturstein ist eine ungefilterte, rein wirtschaftlich motivierte Entscheidungsfindung. Denn gerade dann ­bieten sich im globalen Steinhandel günstige Steine an – aus Ländern mit geringerem Entwicklungsstand, fragwürdigen Arbeitsbedingungen und Dumpinglöhnen. Kosten für den verantwortungsvollen Umgang mit der Natur vor Ort werden in diesen Ländern mitunter ebenso eingespart. Aus dem Natursteinabbau kann dann leicht ein Raubbau an Mensch und Natur werden. Wird ein solcher Naturstein in europäischen Projekten gefunden, ist mit einer negativen Öffentlichkeitswirksamkeit zu rechnen [10]. Zertifizierungen

teiligte Arbeiterfamilien und deren Kinder. Die Ziele gehen weitgehend auf die Internationale Arbeitsorganisation (ILO) zurück: • keine Kinderarbeit • keine Sklaven- und Schuldarbeit • keine Diskriminierung • Zugang zu Gewerkschaften und Kollektiv­ verhandlungen • sicherer und gesunder Arbeitsplatz • medizinische Versorgung • Anstellung (schriftliche Arbeitsverträge etc.) • faire Bezahlung (Mindestlohn) • faire Arbeitszeiten • Frauenrechte • Rückverfolgbarkeit der Lieferkette bis zum Steinbruch

das Umweltzeichen Euroblume tragen, weisen geringere Umweltbelastungen auf als vergleichbare Produkte. Im Gegensatz zu den direkt auf Naturstein bezogenen Labels werden hier aber keine Sozialstandards geprüft. Dafür liegt der Fokus des Labels auf den Emissionen – betrachtet über den gesamten Lebenszyklus bis hin zur umweltschonenden Verpackung. Beispielhaft werden folgende Aspekte geprüft [14]: • Beschränkung des Wasser- und Energieverbrauchs bei der Herstellung • Minimierung der Rückstände von gesundheits- und umweltschädlichen Substanzen • Minimierung von Emissionen (Wasser und Luft) • Abfall- und Entsorgungshinweisen auf den Produkten

Beim XertifiX Plus-Label wird darüber hinaus unter anderem durch Maßnahmen zur Kontrolle der Verschmutzung und des Abfallmanagements auch die Umweltwirkung des Natursteinabbaus bewertet.

Anmerkungen (letzter Zugriff auf die genannten Web­ seiten erfolgte am 8.10.2019):   [1] Hegger, Manfred; Fuchs, Matthias; Zeumer, Martin: Nachhaltigkeitskennwerte von Baumaterialien nach Bauteilschichten. Darmstadt 2005   [2] Natursteine nachhaltig beschaffen: für Umweltschutz und Menschenrechte! Hrsg. vom Dachverband Entwicklungspolitik Baden-Württemberg (DEAB) und Werkstatt Ökonomie e. V. Stuttgart /Heidelberg 2014  [3] www.scheuermann-naturstein.de/umweltschutz.php   [4] Nachhaltigkeitsstudie – Ökobilanz von Bodenbelägen. Hrsg. vom Deutschen ­Naturwerkstein-Verband e. V. (DNV). Würzburg 2018  [5]  www.wecobis.de/bauproduktgruppen/bodenbelaege/­ bodenbelaege-aus-mineralischen-ausgangsstoffen/ naturstein-bodenbelaege.html   [6] Radon – ein kaum wahrgenommenes Risiko. Broschüre hrsg. v. Bundesamt für Strahlenschutz. Salzgitter 2019. www.bfs.de/SharedDocs/Downloads/ BfS/DE/broschueren/ion/stko-radon.pdf?__ blob=publicationFile&v=8   [7]  wie Anm. 5   [8] Haag-Wackernagel, Daniel; Geigenfeind, Ila: Protect­ ing buildings against feral pigeons. In: European Journal of Wildlife Research. 54(4) 2008, S. 715 – 721  [9]  www.bnb-nachhaltigesbauen.de/ bewertungssystem.html (Stand 2015) [10] Mück-Raab, Marion: Alltag in Indien – Steinbruch statt Schule. In: Der Tagesspiegel. 12.06.2017. www.tagesspiegel.de/gesellschaft/panorama/taggegen-kinderarbeit-alltag-in-indien-steinbruch-stattschule/19919180.html [11] Themenspecial: Natursteine bewusst kaufen. Hrsg. vom Bundesministerium Nachhaltigkeit und Tourismus (Österreich) 17.11.2010. www.bewusstkaufen. at/aktuelles/70/themenspecial-natursteine-bewusstkaufen.html [12] www.xertifix.de [13] www.fairstone.org [14] www.eu-ecolabel.de/uploads/tx_ecolabelvergabe/ 021.pdf

Um entsprechend unverantwortlichem Handeln einen Riegel vorzuschieben, sollten Planer neben den Steinen auch deren Gewinnung unter annehmbaren Sozialstandards ausschreiben. Denn Steinbrucharbeiter haben z. B. in Indien im Durchschnitt zur übrigen Bevölkerung eine 25 Jahre geringere Lebenserwartung [11]. Hinzu kommt, dass viele Steine durch Kinderarbeit gewonnen werden. Neben den international geltenden grundlegenden Sozialstandards der Internationalen Arbeitsorganisation (ILO) sollten hierzu auch die gerechte Bezahlung und Sicherstellung von annehmbaren Lebensbedingungen mit einer Bereitstellung von Trinkwasser, grundlegender medizinischer Versorgung und angemessener Unterbringung zählen. Um den internationalen Natursteinabbau nachhaltig zu gestalten, wurden spezifisch auf Naturstein bezogene Gütezeichen entwickelt. Besonders hervorzuheben sind die beiden ­Zeichen XertifiX und Fair Stone sowie die Euroblume (Abb. D 1.20).

Fair Stone Fair Stone versteht sich als internationaler Sozial- und Umweltstandard für Natursteinimporte mit Schwerpunkt der Gewinnung in Entwicklungs- und Schwellenländern. Aktuell ist das Siegel in China, Vietnam und der Türkei aktiv. Repräsentanzen in Indien und Brasilien werden derzeit aufgebaut [13]. Ähnlich wie das XertifiX Plus-Label weist das Zertifikat folgende Aspekte nach: • Einhaltung der ILO-Kernarbeitsnormen (u. a. ohne Kinder- und Zwangsarbeit) • Beachtung von Sicherheit und Gesundheit der Arbeiter • Rückverfolgbarkeit der Lieferkette bis zur Fabrik • Achten auf Umweltschutzmaßnahmen

XertifiX Das Gütesiegel XertifiX zeichnet Natursteine aus China, Vietnam und Indien aus, die unter Arbeitsbedingungen produziert werden, die den XertifiX-Standards entsprechen [12]. Im Fokus stehen dabei bessere Arbeitsbedingungen in Fabriken und Steinbrüchen, unabhängige und unangekündigte Kontrollen zu den Qualitätsstandards und der Einsatz für benach-

Euroblume Das Europäische Umweltzeichen Euroblume wird für Produkte und Dienstleistungen vergeben, die über alle Lebenszyklusphasen in derselben Produktgruppe geringere Umweltauswirkungen haben. Die Richtlinie für Hartbeläge 2009/607/EG gilt für Natursteine, Agglomeratsteine, Betonpflasterelemente, Terrazzo- und Keramikplatten. Natursteinbodenbeläge, die

97

98

Teil E Leitdetails

Vorsatzschale 1 Sockel 2 Fenstersturz 3 Fensterbrüstung 4 Fensterlaibung horizontal 5 Fensterlaibung vertikal 6 Attika mit Blechabdeckung 7 Attika mit Steinabdeckung 8 Traufe mit Überstand 9 Traufe ohne Überstand

101 102 102 103 103 104 105 106 107

Vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) 10 Sockel mit Bodenabstand 108 109 11 Sockel mit Bodeneinstand 110 12 Fenstersturz 13 Fensterbrüstung 110 111 14 Fensterlaibung horizontal 111 15 Fensterlaibung vertikal 112 16 Attika mit sichtbarer Blechabdeckung 113 17 Attika mit verdeckter Blechabdeckung 114 18 Attika mit Steinabdeckung 19 Traufe ohne Überstand 115

Bodenbelag 20 Mörtelbett 116 116 21 Dünnbett 117 22 Systemboden 117 23 Nassraum 118 24 Terrasse  25 Terrasse mit Türanschluss 118 119 26 Treppe, Auge und Wandanschluss 120 27 Treppe, Antritt 121 28 Treppe, Austritt

Fassadenkonstruktion, Katholische Propsteikirche St. Trinitatis, Leipzig (DE) 2015, Schulz und Schulz

99

Leitdetails Ansgar und Benedikt Schulz, Matthias Hönig

Detailzeichnungen beschreiben die Fügung von Bauteilen zu Konstruktionen. Sie haben die Aufgabe, die technisch richtige Ausführung zu definieren, damit Bauwerke ihren Zweck erfüllen können, im Regelfall über einen möglichst langen Zeitraum. Konstruktions­ details bestimmen ganz wesentlich den architektonischen Ausdruck von Gebäuden, ihre Anmutung und atmosphärische Wirkung. Ob Bauwerke elegant oder ruppig, präzise oder grob, zurück­haltend oder auffällig wirken, ist nicht nur von der Wahl der Baumaterialien und ihrer Oberflächenbeschaffenheit abhängig, sondern insbesondere von der Fügung der Konstruktionselemente. Architektonisches Entwerfen und Konstruieren bauen aufeinander auf – vom großen ­Ganzen zum »kleinen« Detail. Der architektonische Raum, den die Entwurfsidee auf abstrakte Weise beschreibt, gewinnt im Entwerfen schrittweise an Gestalt. Ebenso nimmt der Konstruktionsraum beim Entwickeln der Detaillösungen erst nach und nach konkrete Formen an. Daraus leitet sich die Methodik zur Entwicklung von Konstruktionsdetails ab: Aus­ gehend vom angestrebten architektonischen Ausdruck gilt es, die Größe der Konstruktionsräume zu ermitteln, die Anschlussgeometrien aneinandergrenzender Bauteile zu bestimmen und deren Schichtenfolgen aufeinander abzustimmen. Dieser Prozess ist iterativ, sowohl hinsichtlich der vom Detailmaßstab abhängigen Planungstiefe als auch durch den von Abwägungen bestimmten Findungsprozess architektonischer Lösungen. So sind die Leitdetails dieses Kapitels als Anhaltspunkte zu verstehen für mögliche ­Prinziplösungen beim Bauen mit Naturwerkstein. Die Zeichnungen zeigen typische Schichtenfolgen und sensibilisieren für die Anschlussprobleme in den Bereichen, in denen unterschiedliche Bauteile aufeinandertreffen. Für die Gebäudehülle beschreiben die abgebildeten Leitdetails daher die konstruktiven Nahtstellen Sockel, Fenster und Dachanschluss, also Traufe oder Attika. Dargestellt sind jeweils mögliche Lösungen für gemauerte Vorsatzschalen aus Naturwerkstein

100

(siehe auch »Vorsatzschale«, S. 46ff.) und für vorgehängte hinterlüftete Fassaden, kurz VHF (siehe auch »Wandbekleidung«, S. 50ff.). Für Naturwerkstein-Bodenbeläge werden die gängigen Schichtenfolgen sowie typische Anschlüsse an aufgehende Wände dargestellt (siehe auch »Bodenbelag«, S. 58ff.), ergänzt um einen schwellenlosen Austritt auf die (Dach)Terrasse. Abgerundet werden die Leitdetails mit Prinziplösungen für Treppenbeläge aus Naturwerkstein auf Stahlbetontreppen (siehe auch »Treppenbelag«, S. 64f.). Für einige Details sind Varianten dargestellt, die auf grundsätzliche technische und architektonische Unterschiede verweisen. So gibt es für die Ausbildung des Sockels einer VHF zwei gegensätzliche Lösungen: Technisch mag es einfacher sein, die Fassade mit einem Abstand zum Boden auszubilden, gestalterisch entspricht der Einstand der Fassade im Boden eher ihrem massiven Erscheinungsbild. An der Attika ist die Frage entscheidend, wie die Mauerkrone abgedeckt wird. Die konstruktiv simple Abdeckung mit Blech passt häufig nicht zur Wirkung der Fassade. Alternativen bestehen in der Abdeckung mit Steinplatten oder in der nicht sichtbaren Befestigung des Blechs. Im Traufbereich hängt die Detailausbildung ganz wesentlich von der Position der Dachentwässerungsrinne ab. Diese kann mit oder ohne Dachüberstand vorgehängt, bündig mit der Fassadenvorderkante aufgesetzt oder in der Dachschräge verdeckt platziert werden. In dieser Reihenfolge nimmt auch die konstruktive Komplexität des Traufdetails zu. Die Unterschiede in den Bodenaufbauten von Naturwerksteinbelägen hängen vorrangig von der Beanspruchung des Bodens ab. Jeder Naturstein ist ein einzigartiges Baumaterial mit bestimmten Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten, so wie auch jeder Gebäudeentwurf eine singuläre Antwort auf Ort und Aufgabe ist. Die Konstruktionsdetails von Bauwerken und Bauteilen aus Naturwerkstein sollten daher individuell entwickelt werden, passend zum Material und zur architektonischen Idee.

Leitdetails – Vorsatzschale

Vorsatzschale 1 Sockel

Die gemauerte Vorsatzschale wird im Sockelbereich auf eine Abfangkonsole gestellt. Der Sockelstein muss beständig gegen Wasser, Frost und Tausalz sowie mechanische Beanspruchung sein. Kann der für die Fassade ge­­ wählte Stein dies nicht leisten, muss im Sockel ein anderer Stein verbaut werden. Dieser kann im Kontrast zum Fassadenmaterial stehen oder sich daran angleichen (siehe »Sockel und Ecke«, S. 49ff.). In den Schalenzwischenraum gelangtes Wasser lässt sich durch offene Stoßfugen des untersten Steins in die Drainage­ packung ableiten. Die Wärmedämmung zum Erdreich und im Sockelbereich muss wasser­ beständig sein. Oberhalb des Geländes sollten Belüftungsöffnungen vorgesehen werden.

1.1

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 1.2 1.4

1.5

Vorsatzschale Naturstein 90 mm 1.1  Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton Belüftungsöffnung 1.2  Vorsatzschale Naturstein 90 mm 1.3  Fingerspalt 20 mm Winkelkonsolanker Edelstahl (Startkonsole) Wärmedämmung XPS 140 mm Bauwerksabdichtung Tragschale Stahlbeton 1.4  Entwässerungsöffnung 1.5  Drainageschicht Trenn- und Schutzlage 10 mm 1.6 

1.3

1.6

1 101

2 Fenstersturz

Der Sturz über einer Öffnung in der Vorsatzschale kann in Deutschland nicht als reines Natursteinwerkstück ohne zusätzliche Ertüchtigungsmaßnahmen realisiert werden (siehe »Lastabtragung«, S. 47f.). Eine gängige Lösung besteht darin, den Sturz als Stahl­ betonfertigteil auszuführen, das mit dünnen Platten aus dem gewählten Naturstein bekleidet wird. Zudem empfiehlt es sich, die Abfang­ ebene der Vorsatzschale über dem Sturz anzuordnen und zwischen beiden Bereichen eine Dehnfuge vorzusehen. Die Position des Fensters und die Stärke der Wärmedämmung müssen gegebenenfalls die Integration eines außenliegenden Sonnenschutzes erlauben.

2.1

2.2

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 2.3

2.4

2.1 Vorsatzschale Naturstein 90 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlies­ kaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 2.2 dauerelastische Verfugung (bei Bewegungsfugen) 2.3 Stahlbeton-Fertigteil­ sturz mit Naturstein­

2.5

2.6

bekleidung Fertigteilbefestigungs­ anker Edelstahl 2.4 Entlüftung- / Entwässe­ rungsöffnung 2.5 textiler Sonnenschutz als Senkrechtmarkise 2.6 Führungsschiene Sonnenschutz 2.7 Holz-AluminiumFenster mit Dreifach­ verglasung

2.7

3 Fensterbrüstung 3.7

3.6

3 3.5 3.4 3.3

3.2

3.1

102

Die Fensterbank einer Vorsatzschale sollte bei nicht allzu breiten Fenstern aus einem Werkstück bestehen, um Dehnfugen und eine daraus resultierende schlagregendichte Abdichtung unter der Bank zu vermeiden. Sie kann mit toleranzausgleichenden Mörtelbatzen auf eine Konsole aufgesetzt und mittels Dorn mit der gemauerten Schale verbunden werden. Die Ausbildung mit oder ohne Überstand und Tropfkante hängt davon ab, wie empfindlich der Naturstein gegenüber Verschmutzung ist. Die Höhe der Fensterbank muss im Verhältnis zu Steingrößen und Mauerwerksverband stehen. Ihre Tiefe variiert in Abhängigkeit von der Fensterposition und den Stärken von Vorsatzschale und Dämmung. Vertikalschnitt Maßstab 1:10 3.1  Vorsatzschale Naturstein 90 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlies­ kaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton Fensterbankkonsole 3.2  als Anschraubkonsole Edelstahl 3.3  vordere Dornveran­ kerung (Fensterbank mit Vorsatzschale)

Fensterbank mit 3.4  Gewändeaufstand und seitlichem Laibungsüberstand Fensterbank­ 3.5  anschlussblech 3.6  dauerelastische Verfugung (bei Bewegungsfugen) 3.7 Holz-AluminiumFenster mit Dreifach­ verglasung

4 Leitdetails – Vorsatzschale 4 Fensterlaibung horizontal

4.7

Die im Idealfall aus einem einteiligen Werkstück gefertigte Fensterbank (siehe Detail 3) bindet in das seitliche Laibungs- bzw. Gewändemauerwerk ein. So kann verhindert werden, dass auf der Fensterbank sich stauendes Wasser über die horizontale Stoßfuge zwischen Fensterbank und Laibung in den Schalenzwischenraum eindringt. Der Rand der Bank weist die Höhe der seitlich anschließenden Steinschicht auf, Vertiefung und Gefälle der Bank sind aus dem Werkstück herausgearbeitet (siehe Detail 5). Man spricht von einer Fensterbank mit Gewändeaufstand. Horizontalschnitt Maßstab 1:10

4.3

4.1

4.4

4.6

4.2 4.5

5 Fensterlaibung vertikal

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

4.1 Vorsatzschale Naturstein 90 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlies­ kaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 4.2 Verbindungswinkel mit Steckdorn und Verschraubung zur bedarfsweisen Laibungsverbindung 4.3 dauerelastische

Verfugung (bei Anschlussfugen) 4.4 Führungsschiene Sonnenschutz 4.5 Fensterbank mit Gewändeaufstand und seitlichem Laibungsüberstand 4.6 Fensterbank­ anschlussblech 4.7 Holz-AluminiumFenster mit Dreifach­ verglasung

Der Vertikalschnitt durch Gewände und Fensterbank verdeutlicht das Prinzip der eintei­ ligen Fensterbank mit Gewändeaufstand (siehe Detail 4). Ziel der Konstruktion ist es, das Eindringen von Stauwasser über horizontale Stoßfugen in die Dämmebene zu vermeiden. Dazu wird das Werkstück geo­metrisch so bearbeitet, dass es in den Mauerwerksverband der Laibung einbinden kann und das Gefälle der Fensterbank ein Abfließen des Niedeschlagswassers ermöglicht. Dank automatisierter Fertigungsprozesse kann ein ­solches geometrisch komplexes Werkstück heute wirtschaftlich gefertigt werden (siehe auch »Werkstücke«, S. 19f.). Vertikalschnitt Maßstab 1:10 5.1 Laibung aus Vorsatz­ schale Naturstein 90 mm 5.2 Verbindungswinkel mit Steckdorn und Verschraubung zur bedarfsweisen Laibungsverbindung 5.3 Fensterbank mit

Gewändeaufstand und seitlichem Laibungsüberstand 5.4 Fensterbank­ konsole Edelstahl als Anschraubkonsole 5.5 Fensterbank­ anschlussblech

103

6 Attika mit Blechabdeckung

6.4

6.5

6.3

6.6

6.2

Die einfachste obere Abdeckung eines mehrschichtigen Wandaufbaus besteht aus einem mehrfach gekanteten Blech, das über die Wandaußenkanten greift und Tropfkanten aufweist. Im Detail muss einem etwaigen banalen Erscheinungsbild der Blechabdeckung ent­ gegengewirkt werden. So lässt sich z. B. die Ansichtshöhe des Blechs am Dachrand durch ein zurückversetzt aufgebrachtes Metallprofil minimieren, das an Stelle der Randaufkantung des Blechs verhindert, dass auf der Attika abgelagerter Schmutz von Regen und Wind gegen die Fassade gespült wird. Zudem empfiehlt es sich, die Lage der Tropfkante auf die Steinschichthöhe abzustimmen. Farbe und Material des Blechs sollten mit Bedacht ge­­ wählt werden. Vertikalschnitt Maßstab 1:10

6.1

6.1 Vorsatzschale Naturstein 90 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 6.2 Entlüftungsöffnung in Stoßfuge 6.3 Kompridichtband 6.4 Aluminiumprofil L-Winkel geklebt oder mechanisch befestigt gegen Schmutzverwehung auf die Fassadenfläche 6.5 Attikaabdeckung Aluminium, mehrfach gekantet Rillen-Stoßfugenunterlegung Abdichtung 1-lagig Holzwerkstoffplatte im Gefälle 30 mm Lagerholz auf Attikakrone befestigt Wärmedämmung EPS Dampfsperre 6.6 Dachaufbau: Kies Dachabdichtung 2-lagig Gefälledämmung EPS geklebt Wärmedämmung Grundplatte EPS geklebt Dampfsperre

6

104

Leitdetails – Vorsatzschale

7 Attika mit Steinabdeckung

7.4

7.5

7.6

7.7

7.3

7.8 7.2

Oftmals verlangt es das architektonische Erscheinungsbild, die Attika mit Naturstein abzudecken. Auch wenn die Stoßfugen der Platten dauerelastisch verschlossen werden, erweist sich die Konstruktion nicht als wasserdicht, sodass unter den Platten eine Abdichtung vorzusehen ist. Diese muss bis zur Außenkante der Vorsatzschale geführt und durch eine Bautenschutzmatte vor Beschädigung geschützt werden. Die Platten sind in der Regel gegen Windsog gesichert. Da sich auf der Attika Schmutz sammelt, der von Regen und Wind auf die Fassade gespült werden kann, empfiehlt sich bei verschmutzungsempfindlichen Steinen ein Überstand der Platten über die Vorderkante der Vorsatzschale. Vertikalschnitt Maßstab 1:10

7.1

7.1 Vorsatzschale Naturstein 90 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 7.2 Entlüftungsöffnung in Stoßfuge 7.3 Kompridichtband 7.4 Fugenabdichtung 7.5 Attikaabdeckplatte mit offenen Fugen Toleranzausgleich mit Kunst­ stoffplatten Bautenschutzmatte Dachabdichtung 2-lagig Gefälledämmung Schaumglas geklebt 7.6 Ankerkonstruktion zur Lage­ sicherung der Attikaplatte bestehend aus: Gewindestab Edelstahl Ø 14 mm in Rohbauattika eingeklebt Los- /Festflansch gemäß DIN 18195-9 Ø 100 mm zur regelkonformen Einspannung der Dachabdichtung Hutprofil Edelstahl zur Lage­- /  Windsogsicherung der Attikaplatte 7.7 Mörtelausgleichsschicht 7.8 Dachaufbau: Kies Dachabdichtung 2-lagig Gefälledämmung Schaumglas geklebt Wärmedämmung Grundplatte Schaumglas geklebt

105

8 Traufe mit Überstand

8.6

Bei einem Steildach mit vorgehängter Dachrinne ist diese vor der Außenkante der Vor­ satzschale zu platzieren. Die Rinne sollte das Mauerwerk ausreichend überdecken, zudem schützt ein Blech vor Wassereintritt zwischen Rinne und oberem Wandabschluss. Dieser sollte zur Stabilisierung an der Tragkonstruktion rückverankert sein. Entlüftungsöffnungen können in Form offener Stoßfugen vorgesehen werden. Das einfache Detail darf nicht banal wirken. Form und Proportion der Rinne sowie kontrastierende oder angleichende Farbgebung von Rinne und Naturstein sind hierbei von Bedeutung. Auch ein Vorspringen der obersten Steinschicht als Gesims ist denkbar. Vertikalschnitt Maßstab 1:10

8.5

8.4

8.3

8.2

8.1

106

8.1 Vorsatzschale Naturstein 90 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 8.2 Entlüftungsöffnung in Stoßfuge 8.3 Dornbefestigungslasche zur Lagesicherung 8.4 Vorhangrinne Aluminium 8.5 Insektenschutzgitter 8.6 Dachaufbau: Stehfalzdeckung Aluminium mit Haltehafte Trennlage /Abdichtung Tragschalung Holzwerkstoffplatte 30 mm Konterlattung 40/60 mm für ­Hinterlüftung Windsperrbahn / Unterlagsbahn Sparrendach 100/260 mm Wärmedämmung Mineralwolle 260 mm Dampfsperre

Leitdetails – Vorsatzschale

9 Traufe ohne Überstand

Mit einer auf die Vorsatzschale aufgesetzten Dachrinne wird der obere Abschluss der Wand an der Traufe stärker betont als bei einer vorgehängten Rinne und der Übergang von der Wand zum Dach geometrisch präziser ausgebildet. Damit kein Wasser in den Schalenzwischenraum eindringen kann, muss unter der Dachrinne ein Abdeckblech oder eine Abdichtung vorgesehen werden. Der oberste Stein sollte wie bei der Traufe mit Vorhangrinne an der Tragkonstruktion des Gebäudes rückver­ ankert sein, ebenso sind Entlüftungsöffnungen unterhalb der Dachrinne einzuplanen. Rinne und Abdeckblech können auch durch ein vorgeblendetes Blech verdeckt werden.

9.7

Vertikalschnitt Maßstab 1:10

9.6 9.5

9.1 Vorsatzschale Naturstein 90 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Schaumglas (alternativ Mineralwolle vlieskaschiert) 200 mm Tragschale Stahlbeton 9.2 Entlüftungsöffnung in Stoßfuge 9.3 Dornbefestigungslasche zur Lagesicherung 9.4 Kastenrinne Aluminium 9.5 Abdeckblech Aluminium mehrfach gekantet 9.6 Abdichtung 9.7 Dachaufbau: Stehfalzdeckung Aluminium mit Haltehafte Trennlage /Abdichtung Wärmedämmung Schaumglas mit Krallenplatte 260 mm in Heißbitumen verlegt /geklebt Voranstrich Dachplatte Stahlbeton geneigt

9.4

9.3

9.2

9.1

9

107

Vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) 10 Sockel mit Bodenabstand

Das Sockeldetail einer vorgehängten hinter­ lüfteten Natursteinfassade zeigt die vom Deutschen Naturwerkstein-Verband empfohlene konstruktive Ausbildung des Übergangs vom Gelände zur Wand (siehe »Sockel und Ecke«, S. 55f.). Demnach soll die Sockelplatte aufgrund eventueller mechanischer Beanspruchung stärker als die Fassadenplatten ausgeführt werden und zum Boden einen deutlichen Abstand aufweisen, um vor Durchfeuchtung geschützt zu sein und die Belüftung des ­Zwischenraums zu ermöglichen. Das Detail ist technisch richtig, erzeugt aber das widersprüchliche Erscheinungsbild einer massiven Fassade mit schwerem Sockel, der über dem Boden schwebt.

10.1

10.2

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 10.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 10.2 Sockelplatte Naturstein 60 – 80 mm vorstehend Sockel-Traganker EdelstahlFlachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung abgewinkelt Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung XPS 200 mm Bauwerksabdichtung Tragschale Stahlbeton 10.3 Sockelplatte mit Belüftungsspalt zum Boden mind. 20 mm 10.4 Trenn- und Schutzlage 10 mm

10.3

10.4

10 108

Leitdetails – Vorgehängte hinterlüftete Fassade

11 Sockel mit Bodeneinstand

11.1

11.2 11.3

11.4

11.6

11.5

11.7

11.9

11.8

11.10

Wenn das Erscheinungsbild einer massiven, im Boden ruhenden Fassade angestrebt wird, muss der Sockel in den Boden einbinden. Dies lässt sich nur mit einem geeigneten Stein realisieren, der resistent gegen Durchfeuchtung und Verfärbung durch anstehendes Wasser ist. Es obliegt dem Gestaltungskonzept, ob der Sockel dabei farblich kontrastierend oder angleichend aus­ geführt wird (siehe »Sockel und Ecke«, S. 55f.). Der Sockelstein muss ohne Hinterlüftung versetzt und rückverankert werden. Die horizontale offene Fuge für Belüftung und Entwässerung wird deutlich über das Geländeniveau angehoben. Eine Abdichtung über dem Sockelstein leitet Wasser aus dem Hinterlüftungsraum durch die Fuge nach außen ab. Feuchtigkeit, die im Sockelbereich unterhalb der Geländeoberkante an­­fällt, muss über eine Drainage bzw. drainagefähige Kiesschicht im Erdreich abgeführt werden. Vertikalschnitt Maßstab 1:10 11.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker aus Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung abgewinkelt Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 11.2 Insektenschutzgitter 11.3 Fugenabdichtung zwischen oberer Wandbekleidung mit Hinterlüftung und Sockelplatte 11.4 Sockelplatte Naturstein bündig mit Bodeneinstand 60 – 80 mm Halteanker aus Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung gedreht Fingerspalt für Toleranzausgleich Wärmedämmung XPS 200 mm Bauwerksabdichtung Tragschale Stahlbeton 11.5 Trenn- und Schutzlage 10 mm 11.6 Winkelprofil druckfrei gegen Fassade 11.7 Auflagerbettung für Sockelplatte mit Mörtelbatzen, Anordnung von Entwässerungsbereichen zur sicheren Abführung von ggf. auftretender Feuchtigkeit in die Drainschicht 11.8 Dämmelement Schaumglas auf Mörtelbett 11.9 Drainageschicht 11.10 Perimeterdämmung XPS mit Drainfunktion vlieskaschiert

11

109

12 Fenstersturz

Eine vorgehängte hinterlüftete Natursteinfassade weist keinen öffnungsüberspannenden Sturz auf, da jede Fassadenplatte einzeln aufgehängt ist. Die Besonderheit besteht darin, dass die Platte über der Öffnung von einem Sonderanker gehalten wird, da die Befestigung von zwei überein­ anderliegenden separaten Ankern in der Regel nicht im Sturz der Tragkonstruktion möglich ist. Wenn ein außenliegender Sonnenschutz integriert werden muss, empfiehlt sich die Schließung des Spalts zwischen Fassadenplatte und Sonnenschutzkasten mit einem Insektenschutzgitter. Ist kein Sonnenschutz vorzusehen, wird der Sturz mit einer an der Fassadenplatte befestigten Sturzplatte geschlossen.

12.1

12.2

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 12.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker aus Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlies­ kaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 12.2 Traganker Edelstahl im Sturzbereich als Sonderanker 12.3 Entlüftung-  /  Entwäs­ serungsöffnung

12.3 12.4 12.5 12.6

12.7

12.8

13 Fensterbrüstung

13.9

13

13.8 13.7

13.6 13.5 13.4 13.3 13.2

13.1

110

12.4 textiler Sonnen­schutz als Senk­ rechtmarkise 12.5 dauerelastische Verfugung (bei Bewegungsfugen) 12.6 Führungsschiene Sonnenschutz 12.7 Traganker im Lai­bungsbereich als Sonderanker mit u-Profil und Knoten­blech Edelstahl 12.8 Holz-AluminiumFenster mit Dreifach­ verglasung

Bei einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade mit Lochfenstern wird die Fensterbank als ein­ teilige Platte eingesetzt. In der Regel ist diese wegen mechanischer Beanspruchung etwas dicker als die Fassadenplatten, liegt auf einer Unterkonstruktion auf und wird seitlich gehalten. Sie kann nur bei nicht verschmutzungsanfälligem Gestein ohne Überstand sein. Wird sie nicht mit Gewändeaufstand ausgeführt (siehe Details 4 und 5), sollte ein Blech untergelegt ­werden, dass in die Laibung einbindet (siehe Details 14 und 15) und so die Fensterbankkonstruktion schlagregendicht macht. Dieses Blech deckt auch die offene Entlüftungsfuge zwischen Fensterbank und Fassadenplatte ab. Vertikalschnitt Maßstab 1:10 13.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker aus Edel­ stahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlies­ kaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 13.2 Fensterbankkonsole Edelstahl als An­ schraubkonsole 13.3 Insektenschutzgitter 13.4 Fensterunterbank Aluminiumblech schlagregendicht

mehrfach gekantet 13.5 Fensterbankplatte seitlich mit Dorn­ halterung mit Ab­ stand zur Fenster­ unterbank 13.6 Fensterbankan­schlussblech 13.7 Holz-AluminiumFenster mit Dreifach­ verglasung 13.8 Laibungsbekleidung Naturstein (Laibungs­platte mit Mutterplatte mechanisch verbunden) 30 mm 13.9 dauerelastische Verfugung (bei Anschlüssen)

Leitdetails – Vorgehängte hinterlüftete Fassade

14

14 Fensterlaibung horizontal

14.7

Die Auskleidung einer Öffnungslaibung erfolgt bei der vorgehängten hinterlüfteten Fassade aus Naturstein im Regelfall mit einer Laibungsplatte, die an der angrenzenden Fassadenplatte befestigt wird. Dies kann z. B. mit Steckdornen und Winkelverbindern oder Knotenblechen mit aufgesetzten Dornen erfolgen. Wird der Stoß der beiden an der Ecke zusammenkommenden Platten mit einer Fuge ausgebildet, ist die Materialstärke der Platten ablesbar. Alternativ können Winkelelemente, Ecksteine oder überfälzte Stöße zur Ausführung kommen (siehe »Sockel und Ecke«, S. 55f.). Das Blech unter der Fensterbank muss für die schlagregendichte Ausführung hinter die Laibungsplatte greifen (siehe Detail 15). Horizontalschnitt Maßstab 1:10

14.6

14.1

14.2

14.3 14.4 14.5

14.8

15 Fensterlaibung vertikal

15.2

15.6

15.4

mechanisch verbunden) 30 mm 14.4 Fensterunterbank Alu­ miniumblech schlag­ regendicht mehrfach gekantet mit seitlicher Aufkantung 14.5 dauerelastische Verfugung (bei Bewegungsfugen) 14.6 Führungsschiene Sonnenschutz 14.7 Holz-AluminiumFenster mit Dreifach­ verglasung 14.8 Fensterbankplatte seitlich mit Dornhalte­ rung mit Abstand zur Fensterunterbank

Der Vertikalschnitt durch Laibung und Fensterbank einer vorgehängten hinterlüfteten Natursteinfassade zeigt die dauerelastisch verschlossene Anschlussfuge der einteiligen Fensterbank an die Laibungsplatte. Selbst wenn die Fensterbank unter die Laibungsplatte geschoben wird, empfiehlt sich ein Blech unter der Bank, da auch in diesem Fall das Eindringen von Wasser in eine eventuell undichte Fuge nicht ausgeschlossen werden kann. Das Blech muss dabei hinter der Laibungsplatte bis über die wasserführende Schicht aufgekantet sein. Bei größeren Öffnungen mit mehrteiligen Fensterbänken ist die Anordnung eines Blechs unter der Fensterbank für die Schlagregendichtheit unverzichtbar.

15.1

15.3

14.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker aus Edel­ stahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlies­ kaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 14.2 Traganker Edelstahl im Laibungsbereich als Sonderanker mit u-Profil und Knotenblech 14.3 Laibungsbekleidung Naturstein (Laibungs­ platte mit Mutterplatte

15.5

15.7

15.8

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 15.1 Laibungsbekleidung Naturstein (Laibungs­ platte mit Mutterplatte mechanisch verbunden) 30 mm 15.2 Traganker Edelstahl im Laibungsbereich als Sonderanker mit u-Profil und Knoten­ blech 15.3 Verbindungswinkel mit Hinterschnitt­ anker und Verschrau­ bung für Laibungs­ verbindung 15.4 seitliche Aufkantung  / Umgriff der Fenster­

unterbank im Bereich der Laibungsplatte 15.5 dauerelastische Verfugung (bei Bewegungsfugen) 15.6 Fensterbankkonsole Edelstahl als An­schraubkonsole 15.7 Fensterunterbank Aluminiumblech schlagregendicht mehrfach gekantet 15.8 Fensterbankplatte seitlich mit Dorn­ halterung mit Ab­ stand zur Fenster­ unterbank

111

16 Attika mit sichtbarer Blechabdeckung

16.3

16.4

16.5

16.2

Der obere Wandabschluss einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade aus Naturstein kann mit einem mehrfach gekanteten Blech mit Tropf­ kanten abgedeckt werden. Um zu verhindern, dass auf der Attika abgelagerter Schmutz von Regen und Wind gegen die Fassade gespült wird und diese verunreinigt, sollte das Blech entsprechend aufgekantet werden. Will man die Ansichtsbreite der Blechvorderkante minimieren, empfiehlt sich als Alternative ein auf der Attika zurückversetztes Profil (siehe Detail 6). Hinter dem Blechüberstand kann der obere Entlüftungsspalt verdeckt ausgeführt werden. Oft erfordert die Rohbaugeometrie Sonderanker zur Befestigung der obersten Plattenreihe. Vertikalschnitt Maßstab 1:10

16.1

16.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker aus Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 16.2 Traganker Edelstahl als Sonderanker im Attikabereich aus Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung 16.3 Insektenschutzgitter 16.4 Attikaabdeckung Aluminium mehrfach gekantet Rillen-Stoßfugenunterlegung Abdichtung 1-lagig Holzwerkstoffplatte im Gefälle 30 mm Lagerholz auf Attikakrone befestigt Wärmedämmung EPS Dampfsperre 16.5 Dachaufbau: Kies Dachabdichtung 2-lagig Gefälledämmung EPS geklebt Wärmedämmung Grundplatte EPS geklebt Dampfsperre

16 112

Leitdetails – Vorgehängte hinterlüftete Fassade

17 Attika mit verdeckter Blechabdeckung

17.3 17.4 17.5 17.7 17.6

17.8

17.2

Die Attika einer vorgehängten hinterlüfteten Natursteinfassade kann auch mit einem Blech abgedeckt werden, ohne dass dieses als Element der Fassade wahrnehmbar ist. Hierzu muss die oberste Plattenreihe mithilfe von Sonderankern deutlich über die Attikaoberkante hinausgeführt werden. Die Blechabdeckung der Attika wird dann ähnlich wie beim Anschluss an eine aufgehende Wand unter eine Art Kappleiste geschoben. Die Entlüftung des Hinterlüftungsraums kann zwischen den beiden Blechen erfolgen, dahinter ist ein Insektenschutzgitter zu platzieren. Es empfiehlt sich, die Stoßfugen der Platten oberhalb der Kappleiste auch auf der Plattenrückseite zu schließen. Vertikalschnitt Maßstab 1:10

17.1

17.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker aus Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 17.2 Traganker Edelstahl als Sonder­ anker im Attikabereich aus Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung 17.3 Fugenverschluss dauerelastisch abgesandet 17.4 Schlitzfuge auf der Rückseite der Abschlussplatte zur geschützten Aufnahme des Abdeckblechs 17.5 Abdeckblech Aluminium gekantet 17.6 Insektenschutzgitter 17.7 Attikaabdeckung Aluminium mehrfach gekantet zurückliegend Rillen-Stoßfugenunterlegung Abdichtung 1-lagig Holzwerkstoffplatte im Gefälle 30 mm Lagerholz auf Attikakrone befestigt Wärmedämmung EPS Dampfsperre 17.8 Dachaufbau: Kies Dachabdichtung 2-lagig Gefälledämmung EPS geklebt Wärmedämmung Grundplatte EPS geklebt Dampfsperre

17 113

18 Attika mit Steinabdeckung

18.3

18.4

18.5

18.6 18.7

18.8

18.2

Wenn die Attika einer vorgehängten hinterlüf­ teten Fassade aus Naturstein mit einer Natursteinplatte abgedeckt wird, muss unter der Platte eine Abdichtung platziert werden. Nur so lässt sich ausschließen, dass durch die Stoßfugen eindringendes Wasser in die Konstruktion gelangt. Ob ein Überstand der Platte über die Fassade ausgeführt werden muss, hängt von der Verschmutzungsanfälligkeit des Steins ab. In jedem Fall sollte ein aufgesetztes Metallprofil verhindern, dass der auf den Attikaplatten angesammelte Schmutz von Regen und Wind gegen die Fassade gespült wird. In der Regel werden die Platten gegen Abheben durch Windsog gesichert. Vertikalschnitt Maßstab 1:10

18.1

18.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 18.2 Traganker Edelstahl als Sonderanker im Attikabereich aus Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung 18.3 Aluminiumprofil L-Winkel geklebt oder mechanisch befestigt gegen Schmutzverwehung auf die Fassadenfläche 18.4 Attikaabdeckplatte Naturstein 50 mm Hinterlüftungsspalt Dachabdichtung 2-lagig Gefälledämmung Schaumglas geklebt 18.5 Ankerkonstruktion zur Lagesicherung der Attikaplatte bestehend aus: Gewindestab Edelstahl Ø 14 mm in Rohbauattika eingeklebt Los- / Festflansch gem. DIN 18 195-9, Ø 100 mm zur regelkonformen Einspannung der Dachabdichtung Hutprofil zur Lagesicherung / Windsogsicherung der Attikaplatte Edelstahl 18.6 dauerelastische Stoßfugenabdichtung abgesandet 18.7 Insektenschutzgitter 18.8 Dachaufbau: Kies Dachabdichtung 2-lagig Gefälledämmung EPS geklebt Wärmedämmung Grundplatte EPS geklebt Dampfsperre

18

114

Leitdetails – Vorgehängte hinterlüftete Fassade

19 Traufe ohne Überstand

19.10

19.6

19.7

19.5 19.4

19.8

Vertikalschnitt Maßstab 1:10

19.9

19.3

19.2

19.1

Das Detail zeigt eine Sonderlösung für die Traufe einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade aus Naturstein, bei der ein bündiger Übergang von der Wand zum Dach angestrebt wurde. Die beheizte Dachrinne ist verdeckt ­hinter einer Traufplatte aus Naturstein angeordnet, die wie die oberste Fassadenplatte mit einem Sonderanker gehalten wird. Aufgrund der steilen Neigung der Traufplatte sammelt sich kaum Schmutz darauf an, sodass auf einen Überstand gegenüber der Fassade verzichtet werden kann. Wird die dargestellte Zinkblechdeckung durch Natursteinplatten ersetzt, entsteht das Bild eines komplett von Naturstein umhüllten Hauses (Abb. B 1.98, S. 63).

19.1 Wandbekleidung Naturstein 40 mm Traganker Edelstahl-Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung Hinterlüftung 40 – 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle vlieskaschiert 200 mm Tragschale Stahlbeton 19.2 Fallrohr Regenentwässerung 19.3 Traganker Edelstahl als Sonderanker für Abschlussplatte aus Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung 19.4 Traganker Edelstahl als Sonderanker für Abdeckplatte (Steildachbereich) aus Flachstahl als Mörtelanker mit Dornhalterung 19.5 Abdeckplatte Naturstein 60 mm mit seitlicher Dornhalterung 19.6 dauerelastische Stoßfugenabdichtung abgesandet 19.7 Abdeckblech Aluminium gekantet, mecha­ nisch in Stirnseite der Abdeckplatte fixiert 19.8 Insektenschutzgitter 19.9 Kastenrinne Aluminium innenliegend (beheizt) mit Einlaufstutzen und Laubfanggitter Rinneneinhangblech Abdichtung Wärmedämmung Schaumglas in Heißbitumen verlegt /geklebt Voranstrich Dachplatte Stahlbeton 19.10 Dachaufbau: Stehfalzdeckung Aluminium mit Haltehafte Trennlage /Abdichtung Wärmedämmung Schaumglas mit Krallenplatte 260 mm in Heißbitumen verlegt /geklebt Voranstrich Dachplatte Stahlbeton geneigt

19

115

Bodenbelag 20 Mörtelbett

Wenn gegenüber dem tragenden Stahlbeton­ untergrund keine Trennschichten vorzusehen sind, empfiehlt sich die Verlegung von Natursteinbodenplatten in einem Mörtelbett. Zum einen lassen sich dadurch auf einfache Weise Toleranzen der Rohbaukonstruktion ausgleichen, zum anderen wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Bodenbelag und Untergrund hergestellt, die hohen Belastungen standhält. Von einem Verzicht auf Sockelleisten wird abgeraten, da Natursteinboden auch nass gereinigt wird. Obwohl der Toleranzausgleich aufwendiger ist, sollten die Sockelleisten putzbündig ausgeführt werden, um die Ansammlung von Staub auf der Oberseite auszuschließen.

20.3

Vertikalschnitt Maßstab 1:10

20.2

20.1 Plattenbelag Natur­ stein 30 mm auf Mörtelbett mit dichtem Gefüge 20 mm Plattenunterseite mit Kontaktschicht 20.2 Sockelplatte als Strei­ fen geklebt 15 mm 20.3 Putzabschlussprofil Aluminium

20.1

21 Dünnbett

20

21.3

Ein Bodenbelag aus Fliesen oder dünnen Natursteinplatten wird in der Regel auf einem Dünn- oder Mittelbett verlegt. Das Detail zeigt den typischen Aufbau eines Natursteinbodens aus dünnen Fliesen, die auf einem schwimmenden Estrich verklebt sind (siehe auch Abb. B 1.88c, S. 59). Fugen zwischen Estrichfeldern müssen beim Bodenbelag an gleicher Stelle platziert werden (siehe auch »Platten­ anordnung und Fugen«, S. 60f.), wobei sich diese gegenüber den dünnen Plattenstoßfugen abzeichnen. Auch wenn das Abstellen des Putzes und der Toleranzausgleich der Sockelleisten aufwendig sind, ist deren putzbündige Ausführung zu empfehlen. Bei einer Befes­ tigung auf dem Putz ist die Oberseite der Sockelleisten sehr verschmutzungsanfällig. Vertikalschnitt Maßstab 1:10

21.2

21.1

Trittschalldämmung 21.1 Plattenbelag Natur­ 20 mm stein 15 mm Wärmedämmung als Dünnbettmörtel 5 mm Rohrhöhenausgleich Grundierung 30 mm schwimmender Rohdecke Stahlbeton Zementestrich 21.2 Sockelplatte als Strei­ bewehrt 70 mm (für fen geklebt 15 mm Flächenlast 4 kN/m2, 21.3 Putzabschlussprofil Einzellast 3 kN) Aluminium Trennlage PE-Folie

21

116

Leitdetails – Bodenbelag

22 Systemboden

Auf Systemböden wie Hohlraum- oder Doppelböden wird Naturstein im Regelfall in Form von Fliesen oder dünnen Platten im Dünn- oder ­Mittelbett verlegt. Der Systemboden muss eine entsprechende Biegesteifigkeit aufweisen bzw. die Biegesteifigkeit von Boden und Natursteinbelag müssen aufeinander abgestimmt sein, um auszuschließen, dass Verformungen zu Materialbrüchen führen. Revisionsöffnungen und Auslassklappen können ebenfalls mit dünnem Naturstein belegt werden. Der Wandanschluss sollte mit putzbündig eingelassenen Sockel­ leisten erfolgen, um die unbefriedigende Verschmutzung der Oberseite von auf den Putz aufgebrachten Sockelleisten auszuschließen.

22.3

22.2

22.1

22.4

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 22.1 Plattenbelag Natur­ stein 15 mm Dünnbettmörtel / -kleber 5 mm Grundierung Flächenhohlboden 2-lagig Schraubstützfüße Höhen ab 32 mm bis 1162 mm

22.5

22.2 Sockelleiste als Streifen geklebt 15 mm 22.3 Putzabschlussprofil Aluminium 22.4 Randdämmstreifen 8 mm 22.5 Feuchtigkeits­ sperre auf Rohdecke Stahlbeton

22

23 Nassraum

Das Detail zeigt einen typischen Einsatzfall von Naturstein in Nassräumen (siehe auch »Bodenbelag in Nassräumen«, S. 61f.). Boden und Wand werden mit Fliesen oder dünnen Platten belegt bzw. bekleidet. Befestigung und Abdichtung erfolgen im Verbund, d. h. der Dünnbettkleber wird auf die durchgetrocknete, in der Regel flüssig eingebrachte Abdichtungsschicht aufgetragen. Die Verbundabdichtung, früher auch alternative Abdichtung genannt, ist ein anerkanntes und mittlerweile normiertes Verlegeprinzip. Der Übergang zwischen Bodenbelag und aufgehender Wand ist mit einem flexiblen Dichtband auszuführen, um das Eindringen von Wasser in die Konstruktion an dieser Schwachstelle auszuschließen.

23.5

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 23.1 Plattenbelag Natur­ stein 15 mm Dünnbettmörtel 5 mm Flächenabdichtung nach DIN 18 534 Grundierung schwim­ mender Zement­ estrich bewehrt 70 mm (für Flächenlast 4 kN/m2, Einzel­ last 3 kN) Trennlage PE-Folie Trittschalldämmung 20 mm Wärmedämmung als Rohrhöhenaus­ gleich 30 mm Rohdecke Stahlbeton

23.4

23.3

23.1

23.2

23

23.2 flexibles Fugen­ abdichtband zur Einbettung in Flächenabdichtung an Übergängen Wand / Boden bzw. Wand / Wand 23.3 dauerelastische Verfugung 23.4 Wandbekleidung Naturstein 15 mm Dünnbettmörtel 5 mm Flächenabdichtung nach DIN 18 534 (im Nassbereich) Grundierung 23.5 Innenputz feuchtig­ keitsunempfindlich

117

24 Terrasse

Wenn Natursteinplatten als Bodenbelag einer Dachterrasse auf einem Mörtelbett verlegt werden, muss dieses aus einem haufwerksporigen Drainmörtel auf einer Drainmatte bestehen und mindestens 5 cm, eher bis zu 8 cm hoch sein. Damit ist die schnelle Abführung des durch die Stoßfugen der Platten eindringenden Wassers gewährleistet, sodass sich kein Wasser unter den Natursteinplatten stauen kann, das diese durchfeuchtet und verfärbt. Dazu ist es ebenfalls erforderlich, dass Platten- und Abdichtungsebene mit Gefälle ausgeführt werden. Das Detail zeigt den Anschluss des Natursteinterrassenbelags an eine vorgehängte hinterlüftete Natursteinfassade (siehe auch »Balkon- und Dachterassenbelag«, S. 62f.).

24.4

24.3 24.1

24.2

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 24.1 Terrassenaufbau: Voranstrich Plattenbelag Natur­ Dachdecke Stahlbeton stein im Gefälle (mind. 24.2 Trenn- und Schutz2 %) 40 mm mit unter­ lage 10 mm seitiger Kontaktschicht 24.3 Insektenschutzgitter Mörtelbett mit hauf24.4 Wandbekleidung werksporigem Beton Naturstein 40 mm 50 – 80 mm Traganker EdelstahlDrainmatte 10 mm Flachstahl als Dachabdichtung Mörtelanker mit 2-lagig Dornhalterung Gefälledämmung EPS Hinterlüftung geklebt 40 – 60 mm Wärmedämmung Wärmedämmung Grundplatte EPS Mineralwolle vlies­ geklebt kaschiert 200 mm Dampfsperre Tragschale Stahlbeton 25

25 Terrasse mit Türanschluss

Bei der Verlegung von Natursteinplatten auf Dachterrassen muss insbesondere verhindert werden, dass sich unter den Platten Staunässe bildet. Diese kann Durchfeuchtungen und Verfärbungen des Steins verursachen. Bewährt hat sich die Verlegung der Platten in einem Splittbett, das zusätzlich durch eine Drainmatte von der Abdichtung getrennt wird. Der schwellenlose Übergang an einem Terrassenaustritt lässt sich mittels einer vor der Tür angeordneten Entwässerungsrinne realisieren, die das Wasser in die Splittschicht und auf die Drainmatte abgibt. Sowohl die Platten als auch die Abdichtungsebene müssen im Gefälle ausgeführt werden (siehe auch »Balkon- und Dachterassenbelag«, S. 62f.)

25.4

25.1

25.2

25.3

25.5

Vertikalschnitt Maßstab 1:10 25.4 Holz-Aluminium-­ 25.1 Terrassenaufbau: Terrassentüranlage Plattenbelag Naturstein mit im Gefälle (mind. 2 %) Dreifachverglasung 40 mm 25.5 Fussbodenaufbau: Splittbett 40 – 60 mm Plattenbelag NaturDrainmatte 10 mm stein 15 mm Dachabdichtung 2-lagig Dünnbettmörtel 5 mm Gefälledämmung EPS Grundierung geklebt schwimmender Wärmedämmung Zementestrich Grundplatte EPS geklebt bewehrt 70 mm (für Dampfsperre Flächenlast 4 kN/m2, Voranstrich Einzellast 3 kN) Dachdecke Stahlbeton Trennlage PE-Folie 25.2 Fassadenrinne mit per­ Trittschalldämmung foriertem Rinnenboden 20 mm und EdelstahlWärmedämmung als Abdeckrost Rohrhöhenausgleich 25.3 barrierefreie Schwelle 30 mm thermisch getrennt mit Rohdecke Stahlbeton Magnet-Doppeldichtung

118

24

Leitdetails – Bodenbelag

26 Treppe, Auge und Wandanschluss

Der Querschnitt durch eine im Mörtelbett ­verlegte Trittstufe aus Naturstein zeigt den Anschluss an eine angrenzende Wand und an ein Treppenauge (siehe auch »Treppen­ belag«, S. 64ff.). Die auf der Wandseite mit­ laufende Sockelleiste ist vom Treppenlauf schallentkoppelt an der Wand befestigt. Sie kann dem Stufenprofil folgen oder als sogenannte Bischofsmütze ausgeführt werden (Abb. B 1.101 b, S. 65). Der seitliche Treppenabschluss am Auge wird davon bestimmt, ob die Stufenplatten einen toleranzausgleichenden Überstand erhalten oder bündig abschließen und ob das Mörtelbett sichtbar bleibt und deshalb gespachtelt werden muss oder von einer Geländerbefestigung verdeckt wird.

26.9

26.8

Vertikalschnitt Maßstab 1:10

26.7

26.3 26.6

26.2 26.4

26.5

26.1

26.1 Stahlbetonfertigteil-Treppenlauf 26.2 Trittstufe Naturstein 30 mm im Mörtelbett 20 mm Tritt- und Setzstufe miteinander verdübelt als Blockstufe 26.3 Sockelleiste d=15 mm geklebt 26.4 dauerelastische Verfugung entkoppelt 26.5 seitliche Trittschallentkopplung des Treppenlaufs zur Wand 26.6 seitliche Kantenausbildung in Stufenebene als Führungslinie / Barriere gegen Abgleiten 26.7 Treppenkante als Einsatzintarsie (sehr dunkler oder sehr heller Naturstein) zur visuellen Kontrast­ erhöhung gem. DIN 18 040 26.8 Treppengeländer mit Geländer­ füllung im Treppenauge vorgesetzt 26.9 Handlauf mit Handlaufkonsole Gehhilfen bei Erfordernis nach Barrierefreiheit gem. DIN 18 040

28

119

27 Treppe, Antritt

Natursteinplatten werden als Treppenbelag in der Regel als einteilige Platten für Tritt- und Setzstufe in einem Mörtelbett verlegt (siehe auch »Treppenbelag«, S. 64ff.). Das Detail zeigt miteinander verklebte und verdübelte Platten, die den Eindruck massiver Winkelelemente erzeugen. In die Stufenvorderkanten sind kontrastierende Streifen andersfarbigen Natursteins eingeklebt, um den Anforderungen des barrierefreien Bauens an die Sichtbarkeit der Stufen gerecht zu werden. Der Versatz von Knicklinie und Treppenauge ermöglicht einen höhengleichen Anschluss von ankommendem und ab­­ gehendem Geländer, der sich nur bei schall­ entkoppelter Aufhängung von Fertigteiltreppenläufen realisieren lässt.

27.8 27.7 27.6 27.2 27.1

27.3

Vertikalschnitt Maßstab 1:10

27.5

27.4

26

120

27.1 Bodenaufbau: Plattenbelag Naturstein 15 mm Dünnbettmörtel 5 mm Grundierung schwimmender Zementestrich bewehrt, 70 mm (für Flächenlast 4 kN/m2, Einzellast 3 kN) Trennlage PE-Folie Trittschalldämmung 20 mm Wärmedämmung als Rohrhöhenausgleich 30 mm Rohdecke Stahlbeton im Übergangsbereich zum Treppenlauf schallentkoppelt 27.2 Sockelleiste 27.3 dauerelastische Verfugung am Übergang Deckenbelag zum Treppenbelag 27.4 Schallentkopplung 27.5 Stahlbetonfertigteil-Treppenlauf 27.6 Trittstufe Naturstein 30 mm im Mörtelbett 20 mm Tritt- und Setzstufe miteinander verdübelt als Blockstufe 27.7 Setzstufe Naturstein 30 mm im Mörtelbett 20 mm 27.8 Treppenkante als Einsatzintarsie (sehr dunkler oder sehr heller Naturstein) zur visuellen Kontrasterhöhung gem. DIN 18 040

Leitdetails – Bodenbelag

28 Treppe, Austritt

28.8

28.5

28.1

28.7

Die im Mörtelbett verlegten und miteinander verdübelten Tritt- und Setzstufen aus Natursteinplatten müssen vom Bodenbelag der Etage durch eine Fuge getrennt werden (siehe auch »Treppenbelag«, S. 64ff.). Idealerweise verläuft diese Fuge in einer Linie mit dem Treppenauge. Um diese Treppengeometrie zu ermöglichen, müssen Knicklinie und Fuge um eine Auftrittstiefe versetzt werden, was sich im Treppenbelag in einer zweiten Scheinstufe abbildet. Dieser Versatz bedingt die schall­ entkoppelnde Aufhängung des Fertigteiltreppenlaufs. Die Austrittstufe ist entsprechend der Vorgaben des barrierefreien Bauens durch einen eingearbeiteten Kontraststreifen zu markieren.

28.3

Vertikalschnitt Maßstab 1:10

28.2

28.1 Trittstufe Naturstein 30 mm im Mörtelbett 20 mm Tritt- und Setzstufe miteinander verdübelt als Blockstufe 28.2 Setzstufe Naturstein 30 mm im Mörtelbett 20 mm 28.3 Treppenkante als Einsatzintarsie (sehr dunkler oder sehr heller Naturstein) zur visuellen Kontrast­ erhöhung gem. DIN 18 040 28.4 Stahlbetonfertigteil-Treppenlauf 28.5 dauerelastische Verfugung am Übergang Deckenbelag zum Treppenbelag 28.6 Schallentkopplung 28.7 Bodenaufbau: Plattenbelag Naturstein 15 mm Dünnbettmörtel 5 mm Grundierung schwimmender Zementestrich bewehrt 70 mm (für Flächenlast 4 kN/m2, Einzellast 3 kN) Trennlage PE-Folie Trittschalldämmung 20 mm Wärmedämmung als Rohrhöhenausgleich 30 mm Rohdecke Stahlbeton 28.8 Sockelleiste

28.6 28.4

27

121

122

Teil F  Gebaute Beispiele

Schulz und Schulz – Katholische Propsteikirche St. Trinitatis in Leipzig (DE)

124

Rolf Mühlethaler – Fortbildungszentum für das Auswärtige Amt in Berlin (DE)

130

Barrault Pressacco – Wohngebäude Rue Oberkampf in Paris (FR)

134

Wespi de Meuron Romeo Architekten – Haus am Lago Maggiore in Ascona (CH)

138

Alberto Campo Baeza – Regierungsgebäude in Zamora (ES)

142

Brückner & Brückner Architekten – Granitzentrum Bayerischer Wald in Hauzenberg (DE)

146

Lederer Ragnarsdóttir Oei – Neubau Historisches Museum in Frankfurt am Main (DE)

150

José Rafael Moneo – Museo del Teatro Romano in Cartagena (ES) 

155

Michele De Lucchi – St. Jakobskapelle in Fischbachau (DE)

158

Caruso St John Architects – Café Chiswick House in London (GB)

162

Renzo Piano Building Workshop – Parlamentsgebäude in Valletta (MT)

166

Gualano + Gualano Arquitectos – Ferienhaus bei Maldonado (UY)

171

Max Dudler – Besucherzentrum in Heidelberg (DE)

174

Álvaro Siza Vieira, Eduardo Souto de Moura – Museum für zeitgenössische Skulptur in Santo Tirso (PT)

178

Longhi Architects – Wohnhaus in Pachacámac (PE)

182

Christoph Mäckler Architekten – Zoofenster in Berlin (DE)

186

Levitt Bernstein – Universitätshof Wilkins Terrace in London (GB)

191

bernardo bader architekten – Alpin Sport Zentrum in Schruns (AT)

196

HGA Architects and Engineers – Erweiterung Lakewood Friedhof in Minneapolis (US)

200

Office Haratori mit Office Winhov – Geschäftshaus Bucherer in Zürich (CH)

204

KAAN Architecten – Niederländischer Gerichtshof in Den Haag (NL)

208

O’Donell + Tuomey, M-Teampannon – Central European University in Budapest (HU)

212

Ferienhaus bei Maldonado (UY) 2015, Gualano + Gualano Arquitectos

123

Katholische Propsteikirche St. Trinitatis Leipzig (DE) 2015 Architekten: Schulz und Schulz, Leipzig (DE) Verwendeter Naturstein: Rochlitzer Porphyrtuff (DE), Fassade Beuchaer Granit (DE), Sockelbereich

Der Neubau der katholischen Propsteikirche St. Trinitatis füllt das seit den Bombardierungen des Zweiten Weltkriegs brach liegende Grundstück in zentraler Lage in der Leipziger Innenstadt komplett aus und schafft so klare städtebaulichen Konturen. An der östlichen Spitze des dreieckigen Grundstücks markiert der Kirchturm einen Hochpunkt, und im Westen bildet der Kirchraum ein kräftiges Volumen zum Wilhem-Leuschner-Platz aus. Im Inneren des Baukörpers ist der Pfarrhof eingeschnitten und durch weitspannende, stützenfreie Öffnungen mit dem Stadtraum verbunden. Der durchgängige Einsatz von regionalem Rochlitzer Porphyr verstärkt den skulpturalen Ausdruck. Die Vorsatzschale aus Porphyrmauerwerk ist im wilden Verband und in drei unterschiedlich hohen horizontalen Schichten gemauert, die um 2 cm in der Tiefe zueinander verspringen. Der Naturstein wird in seiner Oberfläche nur durch den Sägeschnitt geprägt. Im Sockelbereich wurde widerstandsfähigerer Beuchaer Granit eingesetzt, der mit seiner roten Farbe mit dem Porphyr harmoniert. Die vertikale Lastabtragung der Vormauerung erfolgt geschossweise über Edelstahl-Konsolanker in die tragende Stahl­ betonkonstruktion. Auch die Untersichten der Auskragungen und das Dach werden als Fassadenflächen verstanden. Die Untersichten bestehen aus Porphyrplatten, die an Anker­ dornen hängen, und das Dach wurde mit Porphyrbruch belegt, der beim Schneiden der Fassadensteine entstanden ist.

124

Schulz und Schulz – Katholische Propsteikirche St. Trinitatis

7

1. OG 8

1 Pfarrhof 2 Kirchenraum 3 Werktagskapelle 4 Sakristei 5 Gemeindesaal 6 Gemeindebüro 7 Priesterwohnung 8 Unterrichtsraum

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2 6 EG 3 4

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Lageplan Maßstab 1:5000 Grundrisse • Schnitt Maßstab 1:1000

125

Schnitt Empore • Kirchenraum • Werktagskapelle Maßstab 1:500 Detailschnitt Empore • Kirchenfenster Maßstab 1:20

A

bb

126

  1 Bruch aus Porphyrtuff Körnung 16/32 mm   2 Attikaabdeckung Werkstein Rochlitzer Porphyrtuff sägerau 70 ≈ 700 mm, Bautenschutzmatte Bitumenbahn oberste Lage braun beschiefert Wärmedämmung Schaumglas 100 –120 mm auf Ausgleichsmörtel, Stahlbeton   3 Befestigung Hutprofil Edelstahl auf Gewindestab ­Edelstahl Ø 140 mm mit Injektionsmörtel in Stahlbeton­ decke, Los-/ Festflanschnschluss an Abdichtung   4 Fassadenaufbau: Rochlitzer Porphyrtuff sägerau aus drei Steinschichten 85 ≈ 160, 170 ≈ 140 bzw. 255 ≈ 120 mm im wilden Verband mit freien Längen Toleranzausgleich Luftraum 18 mm Wärmedämmung Schaumglas 180 mm vollflächig verklebt Träger wandhoch Stahlbeton C30/37 300 mm Kalkzementputz gefilzt 20 –25 mm, Dispersion   5 dauerelastische Fuge besandet   6 Winkelstein aus Massivstein geschnitten 40 mm   7 Deckenbekleidung Porphyrtuff sägerau 255 ≈1090 ≈ 40 mm abgehängt, offene Fugen 20 mm Unterkonstruktion Stahlrohr | 40 ≈ 40 mm Wärmedämmng Schaumglas 200 mm Stahlbeton 160 –200 mm   8 Schallschutzfenster mit thermischem Randverbund (warme Kante): VSG 14 mm aus Float tiefgestrahlt mit Text aus dem neuen Testament und ESG tiefgestrahlt mit Text aus dem alten ­Testament + SZR 16 mm + ESG 10 mm, Zwischenraum 880 mm, ESG 10 mm + SZR 16 mm + VSG 14 mm aus ESG hintergrundgestrahlt mit Text aus dem Johannes­prolog und Float   9 Beleuchtung Kirchenfenster 10 Heizung gegen Tauwasser

Schulz und Schulz – Katholische Propsteikirche St. Trinitatis 3

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8

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Schulz und Schulz – Katholische Propsteikirche St. Trinitatis

  1 Fassadenaufbau: Rochlitzer Porphyrtuff sägerau aus drei Steinschichten 85 ≈ 160, 170 ≈ 140 mm bzw. 255 ≈ 120 mm im wilden Verband mit freien Längen ­Toleranzausgleich Luftraum 18 mm Wärmedämmung Schaumglas 180 mm vollflächig verklebt Stahlbeton C30/37 300 mm   2 Innenputz 15 mm   3 umlaufender Rahmen Aluminium schwarz eloxiert   4 Prallscheibe VSG 12 mm Randbereich emailliert auf Edelstahlprofil geklebt, mechanisch gesichert   5 Entwässerung und Hinterlüftung Aluminiumprofil fi 3,5 mm geschlitzt   6 Dreifachverglasung Sonnenschutz / Wärmeschutz 38 mm in Rahmen Aluminium /Eiche   7 Laibungsrahmen Holzwerkstoff eichenfurniert 20 mm   8 Ankerkonsole Edelstahlprofil ∑ 80 ≈ 40 mm   9 Befestigung unterster Stein über Haltedorne 10 Dreifachverglasung satiniert auf Stahlrahmen geklebt 11 mechanische Notsicherung

12 Rahmen zur Fixierung der Verglasungseinheit 13 Laibung Sandwichpaneel gedämmt 14 Innenputz Kirche mehrschichtiges Akustikputzsystem 15 Akustikdecke abgehängt: Holzwerkstoffplatte Eiche furniert 30 % gelocht Akustikvlies, Hohlraumdämmung Unterkonstruktion Metallprofile 16 Wandbekleidung Rochlitzer Porphyrtuff aufgemauert im wilden Verband 55 mm 17 Wandbekleidung Holzwerkstoffplatte Eiche furniert 18 Beichtstuhl 19 Armauflage Holzwerkstoffplatte Eiche furniert rückseitig befestigt 20 Kniebank Holzwerkstoffplatte Eiche furniert 500 ≈ 170 ≈ 170 mm 21 Bodenaufbau: Rochlitzer Porphyrtuff im wilden Verband 30 mm Mörtelbett 15 mm Heizestrich 80 mm Trennlage PE-Folie Bodenplatte Stahlbeton 270 mm

1

15

16 17

18

19 21

20

Schallschutzfenster Obergeschoss Fensterkreuz Vertikalschnitte Maßstab 1:10 Detailschnitt Beichtraum Maßstab 1:50

129

Fortbildungszentrum für das Auswärtige Amt Berlin (DE) 2012 Architekt: Rolf Mühlethaler, Bern (CH) Verwendeter Naturstein: Travertino Romana Chiaro Classico (IT)

Das Fortbildungszentrum des Auswärtigen Amts in Berlin-Mitte besteht aus zwei um 1910 errichteten Kontorhäusern und einem neu errichteten, rückwärtigen Eingangsgebäude. Der Neubau ist zwischen den beiden Be­­ standshäusern positioniert und verbindet mit einer Brücke die Altbauten im 2. Ober­ geschoss. Neben dem repräsentativen Eingangshof bildet das Volumen zwei weitere kleine Höfe aus. Diese versorgen die Innenräume mit zusätzlichem Tageslicht. Als Entsprechung zur dynamischen Außenform prägt eine Abfolge von unterschiedlichen Raum­ eindrücken das Innere. Dabei wechseln sich hohe und niedrige, enge und weite, helle und dunkle Räume wirkungsvoll ab. Auffällig ist vor allem der überhohe Windfang, in welchem eine Sichtverbindung zur Brücke geschaffen wurde. Wie das Gebäude des Auswärtigen Amtes am Werderschen Markt ist der Neubau mit hellem Travertin verkleidet. Nahezu sämtliche Oberflächen, auch die Böden innen und außen, sind mit dem gleichen Stein belegt. Dadurch unterstützt das Material die skulp­ turale Form des Hauses. Verstärkt wird die monolithische Wirkung durch die in den Plattenfugen frei angeordneten, schlitzartigen Fenster, deren Profile unsichtbar in die Laibungen eingelassen sind. Im Inneren steigern diese Fenster im Windfang, in der Eingangshalle und in der Brücke das Licht- und Raumerlebnis und geben selektiv den Blick nach außen frei.

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6

7

c c

6

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Lageplan Maßstab 1:5000 Grundrisse • Schnitte Maßstab 1:500 1 Eingangshof 2 Windfang 3 Empfang 4 Pforte 5 Vereinzelung 6 Bestand 7 Verbindungsbrücke

2. OG

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EG

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Rolf Mühlethaler – Fortbildungszentum für das Auswärtige Amt

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Fassade Verbindungsbrücke Fassade Empfang Eingangstür Vertikalschnitte Maßstab 1:20

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1 Dachaufbau: Schutzschicht Travertinkiesel 50 mm Filter- / Schutzvlies Blähtonkörner 20 –170 mm Filter- / Schutzvlies Wärmedämmmung EPS 120 mm Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Gefälledämmung EPS 100 – 270 mm Dampfbremse Deckenplatte Stahlbeton 200 mm Gipsputz 10 mm 2 Fassadenaufbau: Natursteinplatte Römischer Travertin geschliffen 40 mm Hinterlüftung 60 mm /  Aluminiumunterkonstruktion Wärmedämmung Steinwolle 120 mm Wand Stahlbeton 250 mm Gipsputz 20 mm 3 Festverglasung Isolierglas in Aluminiumrahmen 4 Bodenaufbau Brücke:

Natursteinplatte 20 mm Dünnbettmörtel 5 mm Heizestrich 85 mm Trennlage Trittschalldämmung 20 mm Bodenplatte Stahlbeton 160 mm Wärmedämmung Steinwolle 160 mm Hinterlüftung 240 mm /Aluminiumunterkonstruktion Natursteinplatte Römischer Travertin geschliffen 70 mm 5 Sitzbank eingelassen 6 Bodenaufbau EG: Natursteinplatte 20 mm Dünnbettmörtel 5 mm Heizestrich 85 mm Trennlage Wärmedämmung 80 mm Trittschalldämmung 20 mm Trennlage 7 automatische Schiebetür, Isolierverglasung in Aluminiumrahmen bronzefarben anodisiert

Rolf Mühlethaler – Fortbildungszentum für das Auswärtige Amt

1

1

2

2

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133

Wohngebäude Rue Oberkampf Paris (FR) 2017 Architekten: Barrault Pressacco, Paris (FR) Verwendeter Naturstein: Bretignac Stone (FR)

Das siebengeschossige Gebäude befindet sich im 11. Arrondissement, einem der am dichtesten bebauten Viertel von Paris. Die Verwendung und Verarbeitung von örtlichem Kalkstein, wie er im Paris des 19. Jahrhunderts häufig eingesetzt wurde, bestimmt im Wesentlichen das Äußere dieser zeitgenössischen Interpretation des typischen Pariser Wohnhauses im Stil der Stadt­ planung von Baron Haussmann. So stellt der intelligente Umgang mit Stein als Konstruktionsund Gestaltungselement im Sinne des einfachen Bauens die Hauptstärke des Entwurfs dar. Die hybride Konstruktion besteht aus massiven tragenden Außenwänden aus Kalkstein und sichtbar belassenen Decken aus Brettsperrholz, die auf einem System aus Stahlträgern und -stützen aufliegen. Die Materialwahl im Innern reduziert das auf die Außenwände einwirkende Konstruk­ tionsgewicht und schafft zugleich eine flexible Grundrissstruktur: Die Stahlstützen gliedern die Wohnungen in Haupt- und Nebenbereiche, wobei die genaue Aufteilung anpassbar ist. Der Wärmeschutz wird mit einer Innendämmung aus Hanfbeton gewährleistet, einem Werkstoff aus Hanf, Luftkalk und Wasser. Das dampfdiffusionsoffene Material erlaubt eine natürliche Feuchte­ regulation. Die heute oft übliche Bauweise aus mehreren Konstruktionsschichten wird so vermieden. Im Erdgeschoss sind die Außenwände aus sandgestrahltem Beton. Der Materialwechsel ­orientiert sich auch hier an der Umgebung, da bei vielen Pariser Häusern das Erdgeschoss mit einem anderen Werkstoff ausgebildet ist.

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2. OG

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EG

Lageplan Maßstab 1:4000 Grundrisse • Schnitt Maßstab 1:400 1 Hauptzugang 2 Fahrräder 3 Ladeneinheit 4 Zugang Garten­ wohnung 5 Technik 6 Keller 7 Wohnung 8 Balkon aa

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Barrault Pressacco – Wohngebäude Rue Oberkampf

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1

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Axonometrie Fassade Straßenfassade Vertikalschnitt Hoffassade Vertikalschnitt Maßstab 1:20

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Barrault Pressacco – Wohngebäude Rue Oberkampf

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  1 Dachaufbau: Kieselsplitt 50 mm Dachabdichtung Bitumenbahn 25 mm Wärmedämmung Steinwolle 200 mm OSB-Platte 14 mm Hinterlüftung 100 mm Decke Brettsperrholz 182 mm   2 Geländer verzinkter Stahl   3 Betonplatten 400/400/50 mm   4 Balken Dämmbeton armiert 300/300 mm   5 Sonnenschutz Stoffmarkise   6 Fenster Isolierverglasung Float 10 mm + SZR 16 mm + Float 8 mm Rahmen Eichenholz massiv   7 Fassadenaufbau: Kalksteinmauerwerk 300 mm Hanfbeton 100 mm Kalkputz 15 mm   8 Bodenaufbau OG: Holzparkett Eiche massiv 15 mm Trennlage 3 mm Heizestrich Zement (Trockenbau-Systemplatte) 60 mm Wärmedämmung Steinwolle 50 mm Hanfbeton 70 mm Decke Brettsperrholz 182 mm   9 Stahlwinkel ∑ 150/100 mm 10 Türsturz Dämmbeton armiert 460/360 mm sandgestrahlt 11 Akustikdecke abgehängt Holzfaserplatte 40 mm 12 Türelement Stahl lackiert 13 Bodenaufbau EG: Terrazzo 30 mm Verbundestrich 80 mm Bodenplatte Stahlbeton 150 mm 14 Gitterrost verzinkter Stahl 15 Abflussrinne 140/50 mm, ver­zinktes Stahlblech 1 mm 16 Bodenplatte Balkon Rohbeton kunstharz­beschichtet 210 mm 17 Fenstersturz Ortbeton sandgestrahlt 350/650 mm Wärmedämmung Polystyrol 80 mm 18 Abhangdecke Gipskarton 15 mm

8

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Haus am Lago Maggiore Ascona (CH) 2017 Architekten: Wespi de Meuron Romeo Architekten, Caviano (CH) Verwendeter Naturstein: Tessiner Granit (CH) Tessiner Gneis (CH)

Das umgebaute Haus aus den 1960er-Jahren befindet sich in einem Quartier unweit des historischen Dorfkerns von Ascona. Vom Gebäude aus hat man einen freien Blick über die Dächer des Dorfes auf den Lago Maggiore und die Berge. Aufgrund seiner Steilhanglage prägen hohe Stützmauern aus traditionellem Natursteinmauerwerk das Viertel. Vom Eingangstor führt eine flache Rampe auf das untere Gartenniveau. Von dort aus können die beiden Wohn­ geschosse weitgehend über die bestehenden Gartentreppen erreicht werden. Neben dem Eingang und der Garderobe befinden sich im Erdgeschoss zwei Zimmer, ein Bad mit Sauna, eine Waschküche sowie ein überdachter Außenbereich. Im Obergeschoss gibt es einen großen Wohn- und Essbereich mit einer Loggia zum Garten sowie ein Schlafzimmer und ein Bad. Das auf einen steinernen Kubus reduzierte Haus erscheint wie ein Neubau. Es ent­ wickelt seine Gestalt aus den vorhandenen Stützmauern und erinnert an die traditionellen Rustici in den Tessiner Alpen. Die Außenmauern und ein Teil der Innenwände sind mit einem Natursteinmauerwerk bekleidet, welches aus Bruchsteinen mit einem Pietra-Rasa-Verputz besteht. Die historische Technik kombiniert ­Verfugung und Verputz. Dabei wird der überschüssige Mörtel glatt auf den Steinoberflächen verstrichen, die Steinköpfe bleiben aber unbedeckt. Insbesondere an der Südseite wurden zusätzliche Öffnungen in der Fassade geschaffen, die einen Blick auf den See freigeben.

138

Wespi de Meuron Romeo Architekten – Haus am Lago Maggiore

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Lageplan Maßstab 1:1500 Grundrisse Schnitte Maßstab 1:400 1 Eingang 2 Zimmer 3 gedecketer Außenbereich 4 unterer Garten 5 Stellplatz 6 Waschküche 7 Bad mit Sauna 8 Wohn- / Essbereich 9 Feuerstelle

139

2 1 Dachaufbau: extensive Begrünung Substratschicht mind. 130 mm mechanische Schutzschicht Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Gefälledämmung 110 –190 mm Dampfbremse 7 mm Decke Stahlbeton 250 mm Wärmedämmung EPS 80 mm Innenputz 10 mm 2 Randstreifen Kies 40 cm 3 Sonnenschutz Fallarmmarkise 4 Dreifachisolierverglasung in Holzrahmen 5 Bodenaufbau OG: Natursteinplatten verlegt in armiertem Beton 150 mm Trittschalldämmung EPS 40 mm Decke Stahlbeton Bestand 120 mm Innenputz Bestand 10 mm Innenputz neu 10 mm 6 Bekleidung Deckenstirn 7 Bodenaufbau EG: Natursteinplatten verlegt in armiertem Beton 150 mm Trittschalldämmung EPS 40 mm Trennschicht PE-Folie Wärmedämmung EPS 80 mm Bodenplatte Stahlbeton 150 mm Hohlraumboden 300 mm Magerbeton 85 mm

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Vertikalschnitt Fassade Maßstab 1:20

Wespi de Meuron Romeo Architekten – Haus am Lago Maggiore

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Regierungsgebäude Zamora (ES) 2012 Architekt: Alberto Campo Baeza, Madrid (ES) Verwendeter Naturstein: örtlicher Sandstein (ES)

Das neue Regierungsgebäude, Sitz des Regionalrats der autonomen Region Kastilien und León im Nordosten Spaniens, belegt den weitläufigen Bereich des ehemaligen Klostergartens vor der Kathedrale von Zamora. Eine 1 m dicke Mauer aus örtlichem Sandstein begrenzt die Parzelle. Sie ist aus dem gleichen Stein gebaut wie die benachbarte romanische Kathedrale. Sowohl durch die Wahl ihres Materials als auch durch das Motiv der Mauer wird ein Bezug zur Umgebung geschaffen: Die Umfriedung greift das Motiv des Hortus conclusus, eines ge­­ schlossenen Gartens, aus der christlichen ­Ikonografie auf. In Gegensatz zur Schwere der Mauer ist das Bürogebäude im Inneren als Glaskörper konzipiert. Er verläuft in unterschiedlichen Abständen zur steinernen Wand, sodass sich teilweise sehr schmale Zwischenräume ausbilden, die sich dann wieder zu baumbestandenen Räumen weiten. Sein luftiger Eindruck entsteht durch die umlaufende Doppelfassade aus VSG-Scheiben, die nur durch Silikon verbunden sind, und den gläsernen Dachrand. Der Lastabtrag des Eigengewichts erfolgt über im Boden eingelassene Stahlschienen. In die Deckenstirnseiten an den Scheibenstößen eingefügte Glasschwerter steifen die Konstruktion aus. Die umgebende Wand ist mit großformatigen Sandsteinplatten bekleidet, die mittels Edelstahlankern an einem bewehrten, zweischaligen Mauerwerk befestigt sind. Der gleiche Stein wurde auch als Belag für den aufgeständerten Fußboden im Innenhof verwendet. 142

Alberto Campo Baeza – Regierungsgebäude

Lageplan Maßstab 1:5000 Schnitte • Grundrisse Maßstab 1:1000

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  1 Eingang Hof  2 Foyer  3 Anwaltsbüro  4 Technik  5 Bibliothek  6 Verwaltung  7 Seminarraum  8 Garten  9 Wartebereich 10 Beratung 11 Versammlungsraum 12 Terrasse

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Alberto Campo Baeza – Regierungsgebäude

Vertikalschnitt Maßstab 1:20 1 Sandstein 1000/500/80 mm auf Kalkmörtel, Stahlbetonplatte 150 mm 2 Sandstein 1000/750/80 mm, Mörtel bewehrt, Ziegelmauerwerk 115 mm Edelstahlanker 3 Ziegelmauerwerk bewehrt 240 mm 4 Bodenaufbau: Sandstein 900/900/80 mm Aufständerung Betonstein Estrich bewehrt 40 mm Geotextil, Abdichtung PVC, Geotextil Leichtbeton im Gefälle Stahlbeton-Rippendecke 300 mm Abhangdecke Gipskarton 15 mm 5 Dachaufbau: Betonstein 900/900/50 mm

Aufständerung Betonstein Estrich bewehrt 40 mm Wärmedämmung 40 mm Geotextil, Dichtungsbahn PVC Geotextil, Leichtbeton im Gefälle Stahlbeton-Rippendecke 250 mm Abhangdecke Gipskarton 15 mm 6 Aluminiumpaneel mit Polyethylenkern 3 mm auf Aluminium-Unterkonstruktion Polystyrol-Hartschaumplatte 30 mm Abdichtung PVC 1,2 mm Geotextil 7 Tropfblech Edelstahl 3 mm 8 VSG begehbar 2≈ 10 mm 9 Rahmensystem für innere Verglasung: Stahlrohr ¡ 30/60 mm

10 innere Verglasung VSG 15 + 6 mm 11 Epoxidharz weiß 5 mm Epoxidharz-Silicium-Grundierung Estrich 90 mm 12 Befestigung Stahlrahmen: Flachstahl 150/100/8 mm Stahlprofil ∑ 150/150 mm 13 Befestigung Glasschwert: Edelstahlprofil fi150/60/65 mm Stahlprofil ∑ 80/60/67 mm + 65/70/105 mm 14 Glasschwert VSG 15 + 10 + 15 mm 15 äußere Verglasung VSG 6 + 19 mm 16 Sandstein 450/450/30 mm Heizestrich 100 + 200 mm Rippendecke Stahlbeton 300 mm

145

Granitzentrum Bayerischer Wald Hauzenberg (DE) 2005 Architekten: Brückner & Brückner Architekten, Tischenreuth / Würzburg (DE) Verwendeter Naturstein: Hauzenberger Granit (DE) Tittlinger Granit (DE)

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Galerieebene

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Das Granitzentrum Bayerischer Wald befindet sich in einer Steinbruchlandschaft am Orts­ eingang von Hauzenberg. Es dient einerseits als Museum, das die Geschichte der Granit­ gewinnung in der Region thematisiert, und wird andererseits als Marketingplattform für die örtliche Steinindustrie genutzt. Neben Ausstellungsflächen beherbergt der polygonale Baukörper einen Vorführsaal und einen Seminarraum. Das Gebäude selbst gräbt sich im unteren Teil in die Hügellandschaft ein und entwickelt sich dann in der Vertikalen über den eigentlichen Steinbruch hinaus. Der gestaffelte Baukörper umschließt im Westen den bestehenden Steinbruchsee und ist zum Teil horizontal in den Fels gesägt. Im Inneren gehen die Ebenen offen ineinander über. Die unterste Etage öffnet sich mit einer Glasfassade zum Abbruchsee. Die Wände bestehen aus Felsgestein, bearbeitetem Granit oder mit graphitbeschichtetem Sichtbeton. Neben dem Naturstein wurden bei der Wahl der maßgeblichen Materialien nur solche berücksichtigt, die auch in einem Steinbruch zum Einsatz kommen: Eisenplatten, Stahlträger und Eichenholz. Gut 1500 t Granit sind massiv vermauert. Das Gestein wird in verschiedenen Ausführungsarten und Oberflächenbearbeitungen gezeigt: steinbruchrau, gespalten, gesägt, geschliffen, poliert, mit den Spuren der Bohrstangen oder der zum Spalten eingetrie­benen Federkeile. Die verwendeten Steine sind bis zu 6 m hoch und 0,4 m stark. Der Hang zur Straße hin und das Dach wurden mit unterschiedlich grobem Granitschotter aufgeschüttet.

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Brückner & Brückner Architekten – Granitzentrum Bayerischer Wald

Lageplan Maßstab 1:2000 Grundrisse Schnitte Maßstab 1:500 aa

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 1 Haupteingang   2 Kasse / Info  3 Foyer  4 Dauerausstellung  5 Sonderausstellung  6 Medienraum  7 Seminarraum  8 Besprechung  9 Depot 10 Technik 11 Lager 12 Steinarchiv

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Brückner & Brückner Architekten – Granitzentrum Bayerischer Wald

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 1 Dachaufbau: Auflast Granitsplitt 50 mm Trennlage Diffusionsvlies Wärmedämmung EPS 60 mm Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Gefälledämmung Schaumglas 40 –150 mm Notabdichtung Deckenplatte Sichtbeton 250 mm   2 Granitbekleidung 40 mm befestigt über Schweißanker   3 Sichtbeton graphitbeschichtet und poliert  4 Dachaufbau: Auflast Granitsplitt 30 –60 mm Trennlage Diffusionsvlies Wärmedämmung EPS 60 mm Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Gefälledämmung Schaumglas 40 –130 mm Notabdichtung Trapezblech Profilhöhe 60 mm Strahlträger IPE 330 Abhangdecke Stahlblech geölt und gewachst sichtbar geschraubt 2 mm   5 Pfosten-Riegel-Fassade mit Isoliervergasung   6 Bodenaufbau Ausstellung: Holzdielenboden Eiche 25 mm Zementestrich 50 mm Trennlage PE-Folie Wärmedämmung EPS 2≈ 60 mm Aufbeton 100 mm Fertigteil-T-Platte Stahlbeton 460 mm   7 Brunnengründung DN 800 mm   8 Felslandschaft   9 Deckenuntersicht Granitkrustenplatte als verlorene Schalung mit seitli chem Auflager und Verankerung 10 Türsturz Granitblöcke seitlich aufgelagert und mit Stahlbeton verankert 11 Tür Stahlrahmenprofil innen und außen bekleidet mit Stahlpaneel gewachst 10 mm, Zwischenraum gedämmt 12 Bodenaufbau Eingangsbereich: Deckversiegelung Epoxidharz Hartstoffestrich 25 mm Bodenplatte Stahlbeton mit Betonkernaktivierung 200 mm Trennlage PE-Folie Sauberkeitsschicht Magerbeton 50 mm 13 Gitterrost mit Ablauf in Bodenplatte 14 Bodenaufbau Eingangsbereich: Granitpflaster 100 mm Splittbett Schottertragschicht

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Neubau Historisches Museum Frankfurt am Main (DE) 2017 Architektur: Lederer Ragnarsdóttir Oei LRO, Stuttgart (DE) Verwendeter Naturstein: Neckartäler Sandstein (DE), Fassade Mendiger Basaltstein (DE), Sockelbereich

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Der Neubau für das Historische Museum ergänzt ein Ensemble historischer Bauten im Zentrum Frankfurts. Er ersetzt einen Erweiterungsbau aus den 1970er-Jahren, der aufgrund funktionaler und konstruktiver Mängel abgerissen wurde. Der Entwurf besteht aus zwei Gebäuderiegeln, zwischen denen sich der neu entstandene Museumsplatz aufspannt. Das kleinere Eingangsgebäude schließt die u-förmige Anlage der Altbauten ab. Ihm gegenüber steht das Ausstellungshaus, welches über ein Foyer erschlossen wird, das sich unter dem Platz befindet. Beide Häuser erheben sich über einen Sockel aus Mendiger Basalt. Die Fassaden sind aus rotem Neckartäler Sandstein, der bei vielen historischen Bauten Frankfurts verwendet wurde. Die gemauerten

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Fassaden bestehen aus 110  mm hohen und 500 mm breiten Steinen mit einer geschliffenen Oberfläche. Ihre horizontale Schichtung wird verstärkt durch die 12 mm breiten Lagerfugen, die als Schattenfugen ausgebildet sind, und die 3 mm breiten Stoßfugen, die mit einem rötlichen Mörtel bündig ausgeführt wurden. Auffällig ist das Rautenmuster an der Eingangsfassade, das an die Motivsprache der 1950er-Jahre erinnern soll. Breite Bänder mit geschliffener Oberfläche rahmen die Rauten aus Formsteinen, die aus mit der Hand gespitzten Rohplatten gefräst wurden. Weitere Elemente der detailreichen Fassaden sind die Klappläden aus Sandstein, die vertikalen Steinlamellen, die massiven Fensterstürze und die offenen Fallrohre.

Lederer Ragnarsdóttir Oei – Nebau Historisches Museum

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5 5 Lageplan Maßstab 1:7000 Schnitt • Grundrisse Maßstab 1:1000

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 1 Museumsplatz   2 Haupteingang  3 Kasse  4 Luftraum   5 Ausstellung Altbau  6 Café   7 Außenterrasse Café   8 großes Foyer  9 Lichtrotunde 10 Garderobe 11 archäologische Funde 12 Zugang Ausstellungshaus 13 Sonderausstellung 14 Dauerausstellung 15 Verwaltung

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Horizontalschnitt Skulpturennische Vertikalschnitt Südfassade Horizontalschnitt Gewände Horizontalschnitt Rundfenster Vertikalschnitt Nordfassade Maßstab 1:20

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  1 Regenrinne Kupfer 7 mm   2 Rinnenhalter Edelstahl verkupfert 5 mm  3 Fassadenaufbau: Neckartäler Sandstein geschliffen im Bereich des Rautenmusters partiell gespitzt 100 mm Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle 240 mm, Stahlbeton 250 mm Gipsputz 15 mm   4 Festverglasung Dreifachisolierver­ glasung in Holzrahmen Eiche geölt  5 Bodenaufbau: Holzparkett Eiche Hochkant-Lamelle Estrich 53 mm Hohlraumboden 77 mm   6 Sturzelement Neckartäler Sandstein, Sondergröße 3,8 m   7 Fassadenaufbau Nische: Mineralischer Kratzputz 15 mm Wärmedämmung Mineralwolle 300 mm Stahlbeton 250 mm Gipsputz 15 mm   8 Abdeckung Nische Mendiger Basalt im Gefälle min 154 mm   9 Mendiger Basalt 90 mm 10 offene Rinne Kupferblech 7 mm 11 Dreifachisolierverglasung in Holzrahmen Eiche geölt 12 Rundfenster Dreifachisolierverglasung in Holzrahmen Eiche geölt 13 Vordach Sichtbeton verankert in Stahlbetonwand obere Abdichtung Flüssigkunststoff 14 Dreifachisolierverglasung in PfostenRiegel-Fassade Profile außen Baubronze Profile innen Eichenansicht 15 Sitzbank Mendiger Basalt

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Lederer Ragnarsdóttir Oei – Nebau Historisches Museum

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  4 Fassadenaufbau: Neckartäler Sandstein geschliffen 100 mm, Fingerspalt 20 mm Wärmedämmung Mineralwolle 240 mm, Stahlbeton 250 mm Gipsputz 15 mm   5 Verankerung Laibungsbereich Edelstahl   6 Fensterladen schräg Neckartäler Sandstein 100 mm aufgeschoben auf Edelstahlhalterung   7 Isolierverglasung in Holzrahmen Eiche geölt   8 Sockelgesims Mendiger Basalt Vorderkante abgerundet 154 mm   9 Sockel Mendiger Basalt 90 mm 10 Laibungsblech Kupfer 7 mm

1 Dachaufbau: Schieferdeckung klassisch alt­ deutsche Deckart mit normalem Hieb min. 5 mm Vordeckung diffusionsoffen Holzschalung 24 mm Holzstegträger 240 mm dazwischen Wärmedämmung Mineralwolle hydrophobiert 240 mm Dampfsperre / Notdach Bitumen­ bahn vollflächig auf Stahlbeton­ decke aufgeschweißt Stahlbeton 250 mm Gipsputz 15 mm 2 Attikaabdeckung Kupferblech 7 mm 3 obere Rückverankerung Edelstahl

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Vertikal- und Horizontalschnitt Klappladen Maßstab 1:20

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José Rafael Moneo – Museo del Teatro Romano

Museo del Teatro Romano Cartagena (ES) 2008 Architekt: José Rafael Moneo, Madrid (ES) Verwendeter Naturstein: Amarillo Fossil (ES), Fassade Cabezo Gorbo (ES), Boden

Das jahrhundertelang komplett überbaute römische Theater von Cartagena wurde 1988 zu­­ fällig bei Bauarbeiten entdeckt. Die gut erhaltenen Überreste des Theaters wurden im Rahmen eines Stadterneuerungsprojekts freigelegt und restauriert, der auf dem Gelände befindliche Be­stand war baufällig und konnte abgerissen werden. Für die Instandsetzung des Theaters sprach zudem, dass sich das Monument in der Nähe anderer touristischer Attraktionen befindet – den Ruinen der im spanischen Bürgerkrieg zerstörten Kathedrale von Cartagena, die zum Teil auch auf den Überresten des Theaters er­­ richtet wurde, sowie einer mittelalterlichen Burganlage. Während der Ausgrabungen haben die Archä­ologen zahlreiche Fundstücke freigelegt, zu deren Präsentation das Museum errichtet wurde. Entstanden ist ein vielschichtiges städtebauliches Projekt, das sich über mehrere Ebenen erstreckt und den Besucher vom zentralen Rathausplatz in der Nähe des Hafens bis zum Theater führt. Das Museum integriert einen restaurierten klassizistischen Adelspalast, in dem sich der Haupteingang befindet, sowie einen kleinen Anbau, von dem der Besucher über einen Tunnel unterhalb der Straße zu dem viergeschossigen Museumsneubau geleitet wird. Ein weiterer, mit Ziegeln bekleideter Tunnel führt schließlich unter die mittelalterliche Kathedrale, vorbei an der Krypta, ins römische Theater, das von einer neu angelegten Parkanlage gesäumt ist. Die Tunnel fungieren als archäologische Korridore und enthalten ebenfalls Exponate. Lageplan Maßstab 1:2500

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Schnitt • Grundrisse Maßstab 1:750 Vertikalschnitt Maßstab 1:50

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José Rafael Moneo – Museo del Teatro Romano

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  1 Haupteingang   2 Kasse   3 Museumsshop   4 Vortragssaal   5 Cafeteria   6 Innenhof   7 Wechselausstellung   8 Dauerausstellung   9 Verwaltung 10 Leseraum 11 Bibliothek 12 Luftraum 13 archäologischer Korridor 14 Oberlicht Isolierverglasung in Aluminiumrahmen 15 Fassadenaufbau: Sandstein Amarillo Fosil sägerau 130 mm Wand Weißbeton 30 cm 16 Deckenplatte Weißbeton 35 cm 17 Festverglasung in Edelstahlrahmen 18 Sandstein Amarillo Fosil sägerau 30 mm 19 Absturzsicherung Gussstahl 20 Bodenbelag Naturstein Cabezo Gordo 60 mm 21 Abhangdecke 22 Festverglasung in Edelstahl­rahmen 23 Stahlplatte 65 mm 24 Stahlplatte 45 mm 25 Stahltür verzinkt 26 Edelstahlelement 4 mm

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St. Jakobskapelle Fischbachau (DE) 2009

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Architektur: Michele De Lucchi, Mailand (IT) Verwendeter Naturstein: Brannenburger Nagelfluh (DE)

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In der Gemeinde Fischbachau, rund 60 km südlich von München, hat der Mailänder Architekt und Designer Michele De Lucchi eine kleine Kapelle für eine Familie gebaut. Am Baugrundstück führt eine Route des Jakobswegs vorbei. Dementsprechend verweist eine steinerne Jakobsmuschel am Eingang auf den Namenspatron des Gebäudes. Im Inneren der konfessionslosen Kapelle verzichten Bauherr und Architekt auf religiöse Symbole. Vom Eingang an der Südseite führen den Besucher ein paar Stufen auf ein Podest, auf dem eine kleine Holzbank steht. An der Nordfassade öffnet sich die Wand mit einem runden Fenster an jener Stelle, an der in vielen Gotteshäusern ein Kreuz oder Heiligenbild hängt. Sitzt man auf der Bank 158

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und schaut aus dem Fenster, sieht man in der Ferne zwischen den Bäumen ein Holzkreuz. Das kleine, schlichte Gebäude entspricht in ­seiner Größe vielen ortstypischen Kapellen. Die Außenwände sind aus gestocktem Nagelfluh gemauert. Dieser Stein hat eine lange Tradition in der Region und wird im Volksmund auch »Gottesbeton« genannt. Das Volumen der Kapelle ist durch einen kleinen, umlaufenden Sims auf Fensterhöhe gegliedert. Ein bündiges, leicht geneigtes Satteldach schließt das Gebäude ab. Es ist ebenso wie das Vordach in brünierter Bronze ausgeführt. Für den sogenannten venezianischen Dachstuhl mit den eng liegenden Sparren, die Eingangstür und die Fenster wurde Eichenholz verwendet.



Grundriss Schnitt Maßstab 1:100 Querschnitt Maßstab 1:20

Michele De Lucchi – St. Jakobskapelle

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1 Dachaufbau: Bronzeplatte brüniert 10 mm Wärmedämmung Mineralwolle 100 mm Kantholz 30/180 mm Dachlatte 60/40 mm Dachsparren 170/150 mm 2 Naturstein Nagelfluh 300 mm Fugen mit Brechsand 3 – 5 mm 3 Stahlblech 10 mm mit Sparren verschraubt 4 Gesims außen: Bronzeblech, Nagelfluh innen: Eiche, verschraubt 5 Bodenaufbau: Nagelfluh 40 mm im Mörtelbett Estrich 80 mm Trennlage Bodenplatte Stahlbeton 200 mm 6 Festverglasung in Holzrahmen Eiche 7 Podest Eiche geölt 20 mm

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2 2 Vertikalschnitte Maßstab 1:20

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1 Dachaufbau: Bronzeplatte brüniert 10 mm Wärmedämmung Mineralwolle 100 mm Kantholz 30/180 mm Dachlatte 60/40 mm Dachsparren 170/150 mm 3 2 Naturstein Nagelfluh 300 mm 3 Fugen mit Brechsand 3 – 5 mm 3 Gesims außen: Bronzeblech, Nagelfluh innen: Eiche, verschraubt 4 Bodenaufbau: Nagelfluh 40 mm im Mörtelbett Estrich 80 mm Trennlage Stahlbeton 200 mm 5 Vordach Bronzeplatte brüniert 2≈ 10 mm 6 Eingangstür Eiche geölt 7 Festverglasung in Holzrahmen Eiche 8 Podest Eiche geölt 20 mm 9 Holzbalken 140/160 mm 7 7

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Michele De Lucchi – St. Jakobskapelle

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Café Chiswick House London (GB) 2010 Architekten: Caruso St John Architects, London (GB) Verwendeter Naturstein: Portland Grove Whitbed (GB)

Das Café der Gärten von Chiswick ist Teil einer umfassenden Restaurierung und Revitalisierung des Areals im Westen von London. 1715 angelegt, wurde es nach der Fertigstellung des Chiswick House – einer Villa im palladianischen Stil – bereits 1729 umgestaltet. Dabei kam erstmals das Prinzip des englischen Landschaftsgartens zur Anwendung. Der Neubau des Cafés liegt im östlichen Teil der Gärten. Der Entwurf besteht aus einem L-förmigen Baukörper, der im Bereich der Nebenräume weitgehend geschlossen ist, im Gastraum zwischen Wandscheiben und raumhohen Fenstern wechselt und zum Park in einer offenen Pfeilerhalle ausläuft. Diese bietet überdachte Außensitzplätze mit einem schönen Ausblick a

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auf den Park. Sie erinnert an die Arkadenfas­ saden der Flügelbauten der Villen des Veneto und schafft so eine zeitgenössische ästhetische Verbindung zum Chiswick House. Im Sinne des englischen Landschaftsgartens reagieren das Gebäude und der umliegende Park inszenatorisch aufeinander. Die schmalen Pfeiler sind aus dicken, massiven Kalksteinen gemauert. Die Außenwände bestehen aus einer zweischaligen Konstruktion mit tragenden, weißen Ortbetonwänden zum Innenraum und einer verputzten Mauerwerksschale nach außen. Die Decken liegen auf den Betonwänden und den Pfeilern auf. Sie sind im Bereich der Außenwände thermisch getrennt. Den Dachrand bildet ein Betonfertigteil.

Caruso St John Architects – Café Chiswick House

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Lageplan Maßstab 1:3000 Grundriss • Schnitt Maßstab 1:250 1 Eingang 2 Gastraum 3 Ausgabe 4 Küche 5 Lager 6 Kühlzelle 7 WC Personal 8 Umkleide

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Caruso St John Architects – Café Chiswick House

Vertikalschnitt Horrizontalschnitt Maßstab 1:20

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cc 1 Dachaufbau: Auflast Kiesel rund gewaschen 20 – 40 mm Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Wärmedämmung EPS 120 mm Gefälleestrich Deckenplatte Stahlbeton 275 mm 2 Pfeiler Braunsandstein massive Blöcke 250 mm 3 Fassadenaufbau: Vorsatzschale Braunsandstein 75 mm Wärmedämmung EPS 80 mm Ortbeton weiß 220 mm, tragend 4 Isolierverglasung in Metallrahmen pulverbeschichtet 5 Bodenaufbau: Betonplatten 50 mm Heizestrich 65 mm Trennlage Wärmedämmung Schaumglas 100 mm Bodenplatte Stahlbeton 250 mm Abdichtung 6 Lüftungsklappe Aluminium eloxiert

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Parlamentsgebäude Valletta (MT) 2015 Architekten: Renzo Piano Building Workshop, Genua (IT) Verwendeter Naturstein: Korallenkalkstein (MT)

Direkt neben den gewaltigen Befestigungsmauern von Valletta gelegen, lehnt sich der Baukörper des neuen Parlamentsgebäudes optisch an deren Erscheinungsbild an. Das Ensemble be­­ steht aus zwei massiven Blöcken, die auf Säulen aufgeständert sind, um im Erdgeschoss eine offene Empfangshalle auszubilden und gleichzeitig dem Haus einen leichteren Charakter zu verleihen. Ein zentraler Hof, der als Eingang fungiert, trennt die beiden Blöcke, die unterschiedlichen Nutzungen dienen: Der nördliche beherbergt den Plenarsaal, der südliche die Büros. Über Brücken sind beide Gebäudeteile miteinander verbunden. Die Fassaden aus massiven Kalksteinen weisen eine plastische Textur auf, welche dem Verwitterungsmuster des weichen örtlichen Sandsteins der Festungsbauten nachempfunden ist und Funktionen wie Sonnenschutz und Lichtsteuerung übernimmt. Von der äußersten glatten Fassadenebene treppt sich das Relief in bis zu vier Stufen von je 12 cm nach innen ab, wo es von Fensteröffnungen durchbrochen wird. Variationen in der Perforation machen die dahinterliegende Nutzung ablesbar: Kleinere, in sich differenzierte Felder mit unterschiedlich großen Fenstern verweisen auf die Loungebereiche zuseiten des fensterlosen Plenarsaals, die gleichmäßige Durchbrechung der gesamten Fassadenfläche auf dahinterliegende Büros. Mithilfe von CNC-Ma­ schinen sind die Formen aus dem Stein gesägt bzw. gefräst und vor die Stahlkonstruktion ge­­ hängt. Eine tragende Steinkonstruktion ist aufgrund der Erdbebengefahr in Malta nicht möglich.

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Renzo Piano Building Workshop – Parlamentsgebäude

Lageplan Maßstab 1:5000 Schnitt • Grundrisse Maßstab 1:750 1 Foyer Plenarsaal 2 Büro Gebäudesicherheit 3 Interviewbereich 4 Luftraum über Gartenhof im Untergeschoss 5 Ausstellung 6 Vortragsbereich

  7 Foyer Bürogebäude  8 Plenarsaal  9 Abgeordneten-Lounge 10 Lobby 11 Büro Premierminister 12 Ministerbüro 13 Abgeordnetenbereich

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Ansicht der Südfassade mit reliefartiger Textur

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Konstruktionsraster und Lage der Fenster

Tiefenstaffelung des Reliefs in Schritten von 12 cm

Renzo Piano Building Workshop – Parlamentsgebäude

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Vertikalschnitt • Horizontalschnitt Plenarsaalgebäude  Maßstab 1:50

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1 Oberlicht Plenarsaal 2 Fassadenaufbau glatt: vorgehängtes Fassadenelement, ­Korallenkalkstein 1000/500/100 mm Hinterlüftung 30 mm Fassadenbahn Wärmedämmung Mineral wolle 80 mm Dampfbremse Unterkonstruktion ­Stahlrohr ¡ 150/100 mm Luftzwischenraum 200 mm Unterkonstruktion Stahlrohr ¡ 150/100 mm dazwischen Schalldämmung Steinwolle 150 mm Hinterlüftung / Unterkonstruktion 40 mm vorgehängtes Fassadenelement ­Korallenkalkstein 1000/500/100 mm 3 Fenster Abgeordneten-Lounge Isolierverglasung in Aluminium­ rahmen 4 Stahlträger geschweißt 1350/1200 mm 5 Fassadenaufbau »Relief«: Korallenkalkstein CNC-gesägt / -gefräst 1000/500/225 – 555 mm Hinterlüftung 62 – 290 mm Fassadenbahn Wärmedämmung Mineral wolle 80 mm Dampfbremse Stahlrohr ¡ 200/150 mm Hinterlüftung / Unterkonstruktion 40  mm vorgehängte Wandbekleidung ­Korallenkalkstein 1000/500/100 mm

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1 Stahlrohr ¡ 100/150 mm 2 Bürofenster Isolierverglasung in Aluminiumrahmen 3 Bekleidung Fassadenriegel ­Korallenkalkstein 380/200 mm 4 vorgehängtes Fassadenelement Korallenkalkstein 1000/500/70 mm, max. Elementtiefe 555 mm Unterkonstruktion Stahl geschraubt 139 – 380 mm Sandwichpaneel aus Aluminium­ blech 1 mm beidseitig dazwischen Wärmedämmung ­Mineralwolle 50 mm Wärmedämmung Mineralwolle 35 mm Stahlrohr ¡ 250/450 mm 5 Ankerplatte Edelstahl 6 mm mit Sicherungsstift ober- und unterseitig bündig eingefräst in Natursteinelement

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Horizontalschnitt • Vertikalschnitt Bürogebäude  Maßstab 1:10

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Gualano + Gualano Arquitectos – Ferienhaus

Ferienhaus bei Maldonado (UY) 2015 Architektur: Gualano + Gualano Arquitectos, Montevideo (UY) Verwendeter Naturstein: örtlicher Bruchstein (UY)

In der hügeligen Landschaft Uruguays steht das Wohnhaus auf einer kleinen Anhöhe. Seine Position ist durch die Felsen und Bäume definiert. Ein 6 m weites und 24 m langes Tonnendach überwölbt den Wohnraum und die nach Norden ausgerichtete Terrasse. Das Haus öffnet sich mit einer großzügigen Glasfassade zu einem weiten Blick in die Landschaft. Diese fällt zu einem Fluss hin sanft ab, der das Gelände quert. An die ­Terrasse schließt ein Pool an, der sich in die Landschaft hinein erstreckt. Gegen Süden ist der Wohnbereich größtenteils mit einer Bruchsteinmauer verschlossen. Die tiefe, zweischalige Wandkonstruktion nimmt verschiedene Funktionen auf wie die Küche und den Kamin im Wohnraum oder einen Grill

an der Terrasse. Die Schlafräume befinden sich in einem eingeschossigen Kubus mit Flachdach, der im Süden an den Hauptraum anschließt. Seine Außenmauern bestehen ebenfalls aus Bruchsteinmauerwerk. Zusammen mit einer auslaufenden Wand am westlichen Ende des Wohnraums formt sich so ein geschützter Hof, den der Fels und ein Baum umschließt. Das Tonnendach liegt auf zwei Bruchsteinwänden auf und besteht aus einer Stahl­konstruktion mit gebogenen Hohlprofilen, die zum Innenraum mit einer Holzschalung bekleidet ist. Lageplan Maßstab 1:1000

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 1 Zugang   2 Wohnen- / Essbereich  3 Schlafzimmer  4 Innenküche  5 Außenküche  6 Terrasse  7 Pool  8 Dachaufbau: Wellblech 18 mm Dachträger Hohlprofil | 100 ≈ 100 mm Luftraum 50 mm Holzbekleidung 20 mm  9 Glasoberlicht 10 Schiebetüre verglast 11 Bodenaufbau innen: Bodenbeschichtung 20 mm Heizestrich 40 mm Trennlage Trittschalldämmung 18 mm Bodenplatte Stahlbeton 150 mm 12 Bodenaufbau außen: Bodenbeschichtung 20 mm Verbundestrich 60 mm Bodenplatte Stahlbeton 150 mm 13 Natursteinwand 14 Natursteinvormauerung 15 Fenstersturz Stahlbeton 16 Festverglasung geklebt 17 Metallklappe 18 Küchentresen Stahlbeton 100 mm 19 Blechrinne verzinkt 20 Frontblech lackiert 1 mm auf ­Phenolharzplatte12 mm

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Gualano + Gualano Arquitectos – Ferienhaus

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Schnitte • Grundriss Maßstab 1:400 Vertikalschnitte Maßstab 1:50

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Besucherzentrum Heidelberg (DE) 2011 Architekt: Max Dudler, Berlin (DE) Verwendeter Naturstein: Neckartäler Sandstein (DE)

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Das Heidelberger Schloss ist eine der berühmtesten Ruinen Deutschlands und zieht jedes Jahr mehr als 1 Mio. Besucher an. Das neue Besucherzentrum befindet sich an der historischen Stützmauer zwischen dem Gärtnerhaus und der ehemaligen Sattelkammer. Die drei Gebäude ­bilden als Ensemble den Auftakt zum Schloss. Im Besucherzentrum sollen Gäste auf die Be­­ sichtigung der Anlage vorbereitet werden. Durch ein räumliches Leitsystem wird der Publikumsverkehr durch das Gebäude geführt: Von der Eingangshalle geht es hinauf zum museums­ didaktischen Raum und von dort aus über die Dachterrasse mit Blick auf das Schloss via Außentreppe auf der Rückseite zurück. Das Besucherzentrum fügt sich in das historische Ensemble ein, indem Elemente der vorhandenen Gebäude aufgegriffen und neu übersetzt werden. Die Natursteinfassade ist eine zeitgenössische Interpretation des von Hand behauenen Bruchsteinmauerwerks der historischen Stützmauer. Der für Heidelberg typische Neckartäler Sandstein wurde maschinell ge­­spalten, und die rauen, 90 mm dicken Steine sind zu einer monolithisch wirkenden Mauer gefügt, deren Fugen auf ein Mindestmaß reduziert wurden. Die tiefen Laibungen der Fenster verweisen auf die angrenzende Sattelkammer mit ihren über 2 m dicken Wänden. Beim Neubau sind diese jedoch nicht massiv, sondern bestehen aus einer VHF-Kon­ struktion. Sie beherbergen die Technikräume, Lager und Treppen des Hauses, Nischen bieten Platz für Vitrinen, Regale und Sitzgelegenheiten. 174

Max Dudler – Besucherzentrum

Lageplan Maßstab 1:4000 Schnitte • Grundrisse Maßstab 1:500  1 Gartenhaus  2 Besucherzentrum   3 historische Sattelkammer  4 Schloss  5 Eingangsbereich  6 Kasse  7 Garderobe  8 Museumsshop  9 Technik 10 Lager 11 Außentreppe 12 Vortragsraum 13 Aufenthaltsraum Personal 14 Büro 15 Dachterrasse

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Vertikalschnitt Südfassade Vertikalschnitt Attika Nordfassade Horizontalschnitt Fensternische Maßstab 1:20

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1 Sandstein gesägt, Fuge vermörtelt 100 mm auf Mörtelbatzen, Abdichtung Gefälledämmung EPS im Mittel 80 mm Dampfsperre auf Bitumenvoranstrich 2 Sandstein gesägt, Fuge vermörtelt 40 mm 3 Akustikputz 4 mm, Vlies, Putzträgerplatte gelocht 11 mm, PET-Folie, Akustikdämmung 40 mm 4 Isolierverglasung VSG 16 mm + SZR 10 mm + ESG 16 mm in Aluminiumrahmen 5 Sandstein gesägt, Fuge vermörtelt 100 mm Auflager Edelstahlprofil T 100/70/5 mm auf Mörtelbatzen, Bautenschutzmatte, Abdichtung Gefälledämmung EPS im Mittel 80 mm Dampfsperre auf Bitumenvoranstrich Stahlbeton 180 mm 6 Sandstein gespalten 90 mm, Luftschicht 40 mm Wärmedämmung Mineralwolle 120 mm Stahlbeton 240 mm, Luftraum 1380 mm Stahlbeton 240 mm, Innenputz 38 mm 7 Terrazzo 20 mm, Zementestrich 75 mm Trennlage PE-Folie 2-lagig, Zementestrich 20 mm Holzwerkstoffplatte mit Heizrohren Wärmedämmung XPS 60 mm, Abdichtung Stahlbetonplatte 300 mm, Abdichtung Wärmedämmung EPS 100 mm Sauberkeitsschicht Beton unbewehrt 100 mm 8 Wasserspeier Werkstück Sandstein 9 Diffusor PVC-Folie transluzent

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Max Dudler – Besucherzentrum

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Museum für zeitgenössische Skulptur Santo Tirso (PT) 2016 Architekten: Álvaro Siza Vieira, Porto (PT) Eduardo Souto de Moura, Porto (PT) Verwendeter Naturstein: örtlicher Granitstein (ES), Sockelbereich weißer Macael-Marmor (ES), Innenraum

Das Museum für zeitgenössische Skulptur der Gemeinde Santo Tirso befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft einer denkmalgeschützten Klosteranlage. In einem an den Neubau angrenzenden Flügel beherbergt das Kloster das sanierte Stadtmuseum Abade Pedrosa. Das neue Haus bleibt unterhalb der Höhe des Klosters, um die historische Sehenswürdigkeit nicht zu beeinträchtigen. Seine Konturen folgen dem Verlauf einer alten Mauer, sodass sich nach Süden ein klarer Raum zur Straße bildet und eine Verbindung zu einer kleinen Kapelle entsteht. Die Klosteranlage und der Neubau sind nur punktuell miteinander verbunden. Beide Häuser formen zusammen einen kleinen Platz, von dem man den gemeinsamen Eingangsbereich im Neubau betritt. Hier gibt es eine Empfangstheke, einen Souvenirladen sowie ein Café. Weiterhin befinden sich im Erdgeschoss des Neubaus die Verwaltung und eine Bibliothek. Im Untergeschoss liegen die Ausstellungsräume, ein Ruheraum sowie das Archiv. Der Neubau aus Stahlbeton passt sich mit seinen weiß verputzten, gedämmten Außenwänden und dem umlaufenden Sockel aus Granit in seiner Materialität an die bestehende Bebauung an. Die Innenwände aus mit Gipsplatten beplankten Metallständerwänden verfügen in den öffentlichen Bereichen über eine partielle Bekleidung oder einen Sockel aus Marmor. Demgleich sind die Treppen und Böden mit Marmor bekleidet, wohingegen die Räume der Verwaltung eine Holzvertäfelung aufweisen.

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Álvaro Siza Vieira, Eduardo Souto de Moura – Museum für zeitgenössische Skulptur

Lageplan Maßstab 1:2000 Grundrisse Schnitte Maßstab 1:500  1 Klosteranlage   2 Neubau Museum für zeitgenössische Skulptur  3 Kapelle  4 Eingangshof  5 Haupteingang   6 Foyer / Shop  7 Café  8 Verwaltung  9 Bibliothek 10 Ruheraum 11 Ausstellung 12 Archiv

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Vertikalschnitt Innentreppe Grundriss Innentreppe Außentreppe Maßstab 1:50

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Álvaro Siza Vieira, Eduardo Souto de Moura – Museum für zeitgenössische Skulptur

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Wohnhaus Pachacámac (PE) 2009 Architekten: Longhi Architects, Lima (PE)

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Verwendeter Naturstein: örtlicher Bruchstein (PE)

Ein Hügel, 50 km südlich von Lima gelegen, diente einem Philosophenehepaar als Grundstück für ihren Ruhesitz. Ihre Liebe zu der unerschlossenen Gegend in der Nähe der antiken Inkastadt Pachacámac führte zu der Überlegung, den Ort so wenig wie möglich zu verändern und den Dialog mit der Landschaft zu suchen. Aus diesem Grund wurde das Gebäude größtenteils in den Hügel eingegraben. Im ­Westen werden die unterirdischen Räume über tunnelartige Einschnitte belichtet, im Osten ge­­ währleisten kleine Öffnungen in den massiven Natursteinmauern die natürliche Belichtung und Belüftung. Einzig der Wohnraum ist als in die Landschaft ragender Glaskörper konzipiert. Er macht das Wohnhaus sichtbar und erlaubt einen

182

einzigartigen Panoramablick. Die Außenwände sind aus örtlichem Bruchstein, der an Stahlbetonwänden rückverankert ist. Die Auswahl der Steine wurde von der Einbausituation bestimmt: Je weiter die Wände vom Wohnhaus entfernt sind, desto ­größer und rauer ist die Steinober­ fläche, mit zunehmender Nähe zum Wohnhaus wird der Stein kleiner und seine Oberfläche feiner. Im Inneren wechselt sich das Bruchsteinmauerwerk mit Sichtbetonflächen ab. Aus den mit Holzbrettern geschalten Betonwänden formen sich Bücherregale, Tische, Waschbecken und ein Kamin. Das Dach ist mit einer Mischung aus recycelten Plastikflaschen und Erdreich be­­ deckt. Durch seine Bepflanzung wird das Haus mit der Zeit mit der Umgebung verschmelzen.

Lageplan Maßstab 1:1000 Schnitte • Grundrisse Maßstab 1:400  1 Eingangshof  2 Diele  3 Schlafzimmer  4 Bibliothek  5 Hof  6 Bad   7 Atelier / Bürogalerie  8 Pool  9 Wohnraum 10 Esszimmer 11 Küche 12 Waschküche 13 Sektkeller

Longhi Architects – Wohnhaus

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Vertikalschnitte Maßstab 1:20

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 1 Vegetationsschicht Wurzelschutzbahn anorganische Trägersubstanz Abdichtung Stahlbeton 200 mm, Putz 10 mm   2 Bruchsteinmauerwerk 150 mm Mörtel, Stahlbeton 200 mm   3 Gesims Beton poliert 120 mm   4 Isolierverglasung in Mahagoni­ rahmen   5 Zementputz gestrichen 10 mm   6 Sichtbeton mit Holzstruktur 150 mm   7 Stahlbeton poliert 200 mm   8 Türrahmen Stahlbeton 100 mm   9 Tür mit ESG in Mahagonirahmen 10 Bodenbelag Laminat Stahlbeton 200 mm 11 Bruchstein fein 12 Bruchstein grob

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Longhi Architects – Wohnhaus

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Zoofenster Berlin (DE) 2012 Architekten: Christoph Mäckler Architekten, Frankfurt am Main (DE) Verwendeter Naturstein: Marchinger Trosselfels (DE)

Mit knapp 119 m Höhe gehört das ZoofensterHochhaus zu den höchsten Gebäuden in Berlin. Der Hotel- und Bürokomplex liegt in zentraler Lage auf einem tortenstückförmigen, von drei stark befahrenen Straßen eingegrenzten Grundstück nahe dem Bahnhof Zoo, der Gedächtniskirche und dem Kurfürstendamm. Durch Höhenstaffelungen, Vor- und Rücksprünge reagiert der Baukörper auf die heterogene städtebauliche Situation. Trotz seiner Dimension verbindet sich der Bau eng mit den umgebenden Stadträumen. Hierzu trägt auch der Sockelbereich bei, der sich durch Arkaden und Loggien zum Straßenraum hin öffnet. Das differenzierte Einfügen des Baukörpers in sein Umfeld wird durch die Materialität und Detailierung der Fassaden weiter unterstützt. Für die Fassaden wurde ein beiger Kalkstein verwendet – Marchinger Trosselfels. Die Volumina des Bauwerks sind über die unterschiedlichen Oberflächenbearbeitungen des Steins und die variierenden Fensterformate differenziert. So ist die Fassade des Blockrandes mit prägnanten horizontalen Kanneluren versehen und auf Nahsicht ausgelegt. Die Turmfassaden hingegen haben glatte Oberflächen und sind mit großformatigen Öffnungen auf Mittelund Fernsicht hin konzipiert. Insbesondere die Glasfassade am Hochhauskopf, die dem Haus seinen Namen gibt, verleiht dem Baukörper seine Fernwirkung. Spezielle Nutzungen zeichnen sich mithilfe tiefer Einschnitte in den Bau­ körper ab, wie z. B. bei der Loggia am Ballsaal zur Joachimsthaler Straße.

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Christoph Mäckler Architekten – Zoofenster

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2 Lageplan Maßstab 1:6000 8 Grundrisse Maßstab 1:1000   1 Zugang Hotel  2 Hotellobby  3 Nebeneingang  4 Café  5 Laden  6 Büro N  7 Ballsaal 7  8 Veranstaltungssal  9 Hotelzimmer b 10 Hotelsuite b N

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Christoph Mäckler Architekten – Zoofenster

Vertikalschnitt Ladenfassade Vertikalschnitt Fassade Ballsaal Vertikalschnitt Kastenfenster Maßstab 1:20  1 Fassadenaufbau: Marchinger Trosselfels kanneliert 52 mm Hinterlüftung 48 mm Wärmedämmung Mineralwolle 80 mm Stahlbeton 300 mm   2 Isolierverglasung in Pfosten-Riegel-Fassade Aluminium eloxiert  3 Bodenaufbau: Belag Naturstein 40 mm Dickbettmörtel 20 mm Zementestrich 70 mm Trennlage PE- Folie Trittschalldämmung Mineralwolle 20 mm Bodenplatte Stahlbeton 300 mm Abhangdecke Gipskarton   4 Bekleidung Deckenstirn VSG rückseitig ­siebbedruckt   5 Markise   6 Türelement in Pfosten-Riegel-Fassade, ­Aluminium eloxiert   7 Sockel Naturstein Tauerngrün   8 Pfosten-Riegel-Fassade ­Aluminium eloxiert   9 Absturzsicherung Glas 10 Bodenaufbau Loggia: Belag Naturstein 40 mm Splittbett 60 – 40 mm Schutzlage 10 mm Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Wärmedämmung PUR 140 mm Dampfsperre Voranstrich bituminös Bodenplatte Stahlbeton 300 mm Abhangdecke Gipskarton 11 Attikaabdeckung Naturstein 12 Kastenfenster VSG aus 2≈ TVG Isolierverglasung in Aluminiumrahmen 13 Öffnungsflügel Isolierverglasung in Aluminiumrahmen

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Vertikalschnitt Turmspitze Maßstab 1:20  1 Fassadenaufbau: Marchinger Trosselfels geschliffen 52 mm Hinterlüftung 48 mm Wärmedämmung Mineralfaser 120 mm Attika Stahlbeton   2 Abdeckblech Aluminium 3 mm  3 Taubenabwehr   4 Isolierverglasung in Aluminiumrahmen   5 Bekleidung Deckenstirn Aluminiumblech 3 mm  6 Fassadenkonvektor   7 Brandschutzabschottung Gipsfaserplatte 2≈ 35 mm   8 Bekleidung Aluminiumblech 2 mm   9 Abdeckung Sonnenschutz Aluminiumblech 2 mm 10 Sonnenschutzmarkise 11 Abdeckung Deckenstirn Aluminiumblech 3 mm ausgedämmt 12 Fassadenaufbau: Marchinger Trosselfels geschliffen 40 mm Hinterlüftung 40 mm Wärmedämmung Mineralfaser 80 mm Stahlbetonwand 300 mm 13 Abdichtung 14 Regenrinne Aluminiumblech gekantet 3 mm

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Levitt Bernstein – Universitätshof Wilkins Terrace

Universitätshof Wilkins Terrace London (GB) 2017 Architekten: Levitt Bernstein, London (GB) Verwendeter Naturstein: Portland-Kalkstein (GB)

Die Gestaltung des Wilkins Terrace genannten Hofes ist Teil der Umstrukturierung des Bloomsbury-Campus des University College London. Im Zuge der Integration einer neuen Mensa im So­ckelgeschoss des angrenzenden Bibliotheks­ gebäudes wurde der Boden des Hofes auf das Hochparterre-Niveau angehoben, um die Mensaküche sowie weitere Servicefunktionen darunter anzuordnen. Zudem erhöht sich damit die barrierefreie Durchlässigkeit des Areals, was in Verbindung mit einer neuen Durchquerung in Ost-WestRichtung für eine hohe Aufenthaltsqualität im Hof sorgt. Eine neue Scheinfassade schließt die Ostseite des Hofs und trennt diesen damit baulich vom dahinterliegenden Institut für Nanotechnologie. Die Gestaltung der Kulissenwand greift die Materialien und Proportionen der den Hof um­­ schließenden Altbauten auf. Sie besteht aus den typischen gelben Londoner Ziegeln und einer davorgesetzten Struktur aus Portland-Kalkstein. Die Ziegel sind beidseitig an einem tragenden Skelett aus Stahlstützen und -trägern befestigt, das auf der Rückseite ausgesteift ist. Am Stahlskelett sind auch die Betonfertigteile rückver­ ankert, an denen die Natursteinplatten mittels Hinterschnittdübeln aufgehängt sind. Sorgfältige Details für verdeckt angeordnete Entwässerungselemente und Beleuchtungskörper erzeugen das abstrakte Erscheinungsbild der auf Raumwirkung ausgelegten Fassade. Der Kalkstein findet auch Verwendung in den weiteren Elementen der Hofgestaltung wie Bodenbelag, Aufzugsturm und Freitreppen ins Sockelgeschoss. Lageplan Maßstab 1:3000

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Schnitte Grundriss Maßstab 1:500 Schnitte Kulissenwand Maßstab 1:20

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  1 Fassadenaufbau: Kalksteinplatte 100 mm geklebt auf ­Stahlwinkel, Hohlraum 25 mm Sturz Betonfertigteil 270 mm Hohlraum 100 mm ­ Blendmauerwerk ­Tonziegel gelb 228/108/68 mm, Hohlraum 360 mm Blendmauerwerk Tonziegel gelb 228/108/68 mm   2 Vertikalstrebe Kalkstein bewehrt 150/110 mm   3 Stahlträger UKC 254/254/107 mm   4 Mauerwerk Kalkstein bewehrt 480 mm   5 Abdeckung Kalkstein mit Gefälle   6 Kalksteinplatte 100 mm verankert an Sturz Betonfertigteil 100 mm   7 Stahlträger UKC 203/203/46 mm  8 Hohlblocktonziegel 215/65/50 mm   9 Stahlträger UKB 254/146/43 mm 10 Hohlraumschale Polypropylen 11 Stahlträger ¡ 150/100/8 mm ­ geschweißt auf Stahlträger ¡ 120/80/8 mm 12 Brandschutzbarriere Mineralwolle 150 mm 13 Edelstahlwinkel 14 Stahlträger UKC 203/203/60 mm 15 Diagonalstrebe Edelstahlrohr CHS 114.3/5 mm 16 Bodenaufbau: Kalkstein 50 mm, Sandbett 50 mm ­Trennvlies, Gefälleestrich, Abdichtung ­Flüssigbitumen, Stahlverbunddecke 150 mm Stahlträger 17 Kalkstein 50 mm, geklebt auf Stahlwinkel, Hohlraum 50 mm Abdichtung Flüssig­bitumen Betonsteinmauerwerk 100 mm Hinterlüftung 60 mm Betonsteinmauerwerk 220 mm Blendmauerwerk Tonziegel gelb 228/108/68 mm Hohlraum 360 mm, Blendmauerwerk ­Tonziegel gelb 228/108/68 mm 18 Lüftungsöffnung Ø 4 mm

Levitt Bernstein – Universitätshof Wilkins Terrace 5 56 6

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  1 Handlauf Bronze 50/30 mm   2 Geländerpfosten Flussstahl   3 Abdeckung Kalksteinplatte mit Gefälle 40 mm in Mörtelbett   4 Zementputz 10 mm, Mauerwerk Betonstein bewehrt 220 mm, Abdichtung Flüssigbitumen  5 Begrünung   6 Pergola: Flussstahl schwarz ­gestrichen Rahmen 50/50 mm auf Stütze 50/90 mm   7 Rückenlehne Portland-Kalksteinplatte 50 mm geklebt auf Stahlwinkel, Luftzwischenraum, Abdichtung Flüssigbitumen Betonsteinmauerwerk 140 mm Abdichtung Flüssigbitumen   8 Sitzfläche Kalkstein 70 mm ­auf Mörtelbett 10 mm   9 Blende Kalksteinplatte 30 mm geklebt auf ­Bodenplatte 10 Kalksteinplatte 50 mm in Mörtelbett 50 mm Trennvlies, Abdichtung Flüssigbitumen­ Gefälleestrich, Abdichtung ­Flüssigbitumen Stahlverbunddecke 150 mm 11 Stahlträger UKB 406/178/54 mm 12 ­Gips­kartonplatte 15 mm, Wärmedämmung Phenolharz-Hartschaum 125 mm 13 Kalksteinplatte 50 mm, abgerundete Ecke Radius 3 mm 14 Polyurethan-Abdichtung 15 Betonsteinmauerwerk 140 mm 16 Kalksteinplatte 50 mm geklebt auf Stahlwinkel Luftzwischenraum 50 mm Abdichtung Flüssigbitumen Wärmedämmung Phenolharz Hartschaum 100 mm Mauerwerk Betonstein 100 mm Wärmedämmung Phenolharz-Hartschaum 50 mm Gipskartonplatte 15 mm 17 Stahlwinkel tragend 200/200/10 mm 18 Trittstufe Kalkstein gebürstet 50 mm Mörtelbett 50 mm, Abdichtung Flüssigbitumen Treppenlauf Stahlbeton-Fertigteil 400 mm Wärmedämmung ­Phenolharz-Hartschaum 125 mm

Levitt Bernstein – Universitätshof Wilkins Terrace

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Pflanztrog Vertikalschnitt Außentreppe Vertikalschnitt Maßstab 1:20

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Alpin Sport Zentrum Schruns (AT) 2018 Architekten: bernardo bader architekten, Bregenz (AT) Verwendeter Naturstein: Calanca Gneis (CH) Maggia Gneis (CH) Serizzio Antigorio (IT) Luserner Gneis (IT) Stainzer Gneis (AT)

Das Alpin Sport Zentrum in Schruns ist ein Verwaltungs- und Ausbildungsgebäude für eines der größten Bergbahn- und Tourismusunter­ nehmen Österreichs. Städtebaulich dient es als Bindeglied zwischen dem historischen Ortskern und der Talstation der Hochjoch-Seilbahn. Im öffentlich zugänglichen Erdgeschoss befinden sich die Touristeninformation und ein Ausstellungsbereich. Die vier Obergeschosse nehmen Büros und Schulungsräume für die verschie­ denen Berufsgruppen des Unternehmens auf. Die 70 cm starke Außenwand wird durch unterschiedlich große, ungeteilte Lochfenster gegliedert. Die Natursteinfassade nimmt Bezug zur lokalen Bautradition des Montafons, das anders als andere Regionen Vorarlbergs nicht vom Holzbau, sondern vom Bauen mit Stein geprägt ist. Die Raffinesse des Projekts besteht im ungewöhnlichen mehrschichtigen Außenwandaufbau. Als innere Tragschale dient 17 cm dickes Mauerwerk aus Hochlochziegeln mit hoher Druckfestigkeit. Eine davor angeordnete, 24 cm starke Schale aus Hochlochziegeln mit geringerer Rohdichte übernimmt die Funktion der Wärmedämmung. Die Vorsatzschale weist ebenfalls eine Tiefe von 24 cm auf und besteht aus vorwiegend unbearbeiteten Steinen, die als unregelmäßiges Mauerwerk mit einer Hintermörtelung geschichtet sind. Damit kommt die Fassade ohne Dehnfugen aus. Ihr Erscheinungsbild wird von der Mischung unterschiedlicher Natursteinarten und den markanten Sichtbetonstürzen über den Öffnungen geprägt. 196



bernardo bader architekten – Alpin Sport Zentrum

Lageplan  Maßstab 1:2500 Schnitt • Grundrisse Maßstab 1:400 1 Foyer 2 Touristeninformation 3 Ausstellung 4 Konferenzraum 5 Telefonzentrale 6 Büro / Schulung 7 Besprechung 8 Aufenthalt mit Küche

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Horizontalschnitt Vertikalschnitt Maßstab 1:20 1 Dachaufbau: Kies 60 mm Abdichtung Bitumenbahn Gefälledämmung 2 % 20 – 260 mm Mindestdämmung 120 mm Dampfsperre Bitumen Stahlbeton 250 mm Audiothermdecke 80 mm Kalkputz 2 mm 2 Fassadenaufbau: Sturz Sichtbeton Natursteinmauer und Mörtelfuge 240 mm Drainagematte 20 mm Kalkzementputz 20 mm Hochlochziegel 240 mm Hochlochziegel 170 mm Kalkputz 20 mm 3 Bodenaufbau OG: Holzdielen Eiche 30 mm Blindboden 27 mm Balken auf TSD 56 mm Konterbalken dazwischen Holzlehmschüttung 50 mm Schiftholz 27 mm Aufbeton 250 mm Audiothermdecke 80 mm Kalkputz 2 mm 4 Bodenaufbau EG: Naturstein 50 mm in Dickbett 40 mm Estrich 70 mm PE-Folie Trittschalldämmung 20 mm EPS-Schüttung 100 mm Stahlbeton 250 mm 5 Gitterrost Messing 50 mm Unterkosntruktion Metall 70 mm Abdichtung Wärmedämmung 100 mm Abdichtung Bitumen Stahlbeton (im Gefälle) 250 mm

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bernardo bader architekten – Alpin Sport Zentrum

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Erweiterung Lakewood Friedhof Minneapolis (US) 2012 Architekten: HGA Architects and Engineers, Minneapolis (US) Verwendeter Naturstein: Academy Black Granit (US), Fassade Charcoal Granit (IN), Fassade Carrara Marmor (IT), Fassade Alabama White Marmor(US), Innenwände Nero Marquina Marmor (ES), Boden Onyx (ES / TR), Boden

Das Garten-Mausoleum des Lakewood Friedhofs in Minneapolis erweitert die bestehende, 1871 gegründete Friedhofsanlage um Kolumbarien und Gruften für mehr als 10 000 Bestattungen sowie um eine Aussegnungshalle. Das neue Gebäude befindet sich nahe des Eingangs zum Friedhofsgelände ­zwischen einem bestehenden Mausoleum von 1967 und einer im byzantischen Stil errichteten Kapelle von 1910. Zwei Drittel des Gebäudes sind in einen nach Süden abfallenden Hang eingebettet, sodass das Gebäudevolumen optisch minimiert wird. Eingang, Empfang, Aufenthaltsraum und Büro befinden sich auf Straßenniveau, Begräbnisstätten und Aussegnungshalle im größeren Untergeschoss. Das begrünte Dach mit Oberlichtern über den Grab-

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stätten schafft eine Verbindung zu den Gärten des Friedhofs. Die Materialien – Granit, Marmor, Holz – und die Detaillierungen der Mosaike, Bronzearbeiten und Bleiglasfenster lehnen sich an die bestehenden Gebäude an und interpretieren diese neu. Die Fassade besteht aus gespaltenem grauem Granit. Die Fensteröffnungen sind mit weißen Mosaikfeldern gerahmt, die sich nach außen wölben und so der grauen Fassade ihre massige Erscheinung nehmen. Der Innenraum mit den von Raum zu Raum unterschiedlich kombinierten Materialien und den verschieden geformten Oberlichtern oder Fenstern mit Ausblick in den Garten ist als eine Serie von Raumerlebnissen konzipiert, die zur Kontemplation und Erinnerung anregen.

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HGA Architects and Engineers – Erweiterung Lakewood Friedhof

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Lageplan Maßstab 1:4000 Schnitte • Grundrisse Maßstab 1:750   1 neues Mausoleum   2 altes Mausoleum   3 Lakewood Kapelle  4 Haupteingang  5 Büro   6 Küche / Catering  7 Garderobe   8 Empfang / Aufenthaltsraum  9 Terrasse 10 Aussegnungshalle 11 Trauerraum 12 Urnenhalle 13 Krypta 14 Familienkrypta

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Vertikalschnit Eingangssituation Vertikalschnitt Urnenhalle Maßstab 1:50

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  1 Attikaabdeckung Metallblech verzinkt   2 Granitstein-Mischung 20 % Charcoal Black 80 % Academy Black gespalten 100 mm   3 Granit Academy Black Vorderseite Oberfläche gespalten Unterseite Oberfläche diamantgeschliffen 100 ≈ 90 mm   4 Mosaikfliesen Carrara Marmor und Glasfliesen auf Leichtbauunterkonstruktion   5 Bronzepaneel mit Wärmedämmung aus Polyiso cyanurat-Hartschaum (PIR) 40 mm   6 Tür Isolierglas sonnenschutzbeschichtet in Bron zerahmen mit Schmuckgitter Bronze   7 Nero Marquina Marmor poliert 20 mm   8 Granit Academy Black diamantgeschliffen 75 mm  9 Dachaufbau: Dachbegrünung Torfschicht 25 mm Substratschicht min. 200 mm Filterschicht Wurzelschutz Abdichtung Kunststoffbahn 2-lagig Wärmedämmung EPS 80 mm Dampsperre Stahlbeton Stärke 250 mm Abhangdecke Gipskarton 12,5 mm 10 Metallrahmen galvanisiert 11 Regenrinne Bronze 12 Isolierverglasung im Gefälle 13 venezianischer Putz Gipskarton 14 Marmor Alabama White fein geschliffen 20 mm 15 Nero Marquina Marmor poliert 20 mm 16 Onyx honigfarben poliert 20 mm

HGA Architects and Engineers – Erweiterung Lakewood Friedhof

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Geschäftshaus Bucherer Zürich (CH) 2019 Architekten: Office Haratori, Zürich (CH) mit Office Winhov, Amsterdam (NL) Verwendeter Naturstein: Cristallina Virginio Marmor (CH)

Das Uhren- und Juweliergeschäft an der Züricher Bahnhofstraße, ein modernistisches Ge­­ bäude aus den 1960er-Jahren mit kühl-weißer Natursteinfassade, flachem Relief und mehreren Werbeschriftzügen, wurde 2015 – 2019 umgebaut und modernisiert. Dabei blieb die bestehende Tragstruktur, aber auch die Materialisierung erhalten, wurde jedoch mit einer vorge­ fertigten Elementfassade neu interpretiert. Die Plastizität der Außenhülle besticht durch den ­feinen Grad der Detailierung und reagiert auf die verschiedenen Profile der Straßenräume. Geschlossene und offene, tiefe und flache Wandteile folgen dem Wunsch nach Diskretion. Durch die unterschiedliche Tiefe der Außenwand entsteht ein Schattenbild, das sich über den Tag und die Jahreszeiten wandelt: flächig weich im Schatten oder im diffusen Licht, scharf und präzise im Streiflicht. Die beiden Erker ma­­ chen das Haus als Zeilenkopf an der Straßenecke erkennbar. Vom viergeschossigen Erker aus ergeben sich beidseitig tiefe Blicke in die Bahnhofstraße. Die Auffaltungen der Wandelemente schaffen Möglichkeiten zur Öffnung und Belichtung. Das Relief der geschlossenen Elemente entsteht aus einer flachen Abwinklung der Fassadenflächen, in der senkrechten Überlappung sind LED-Beleuchtungskörper angebracht. In den Bürogeschossen ist die Auffaltung größer. Das Fenster auf der inneren Ebene ist durch seine tiefe Positionierung gegen die hohe Mittagssonne und durch die dünne Steinplatte außen gegen die tiefere Abendsonne geschützt.

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Office Haratori mit Office Winhov – Geschäftshaus Bucherer

1874

1960-Jahre

2019

5 Lageplan Maßstab 1:1500 Schnitt Grundrisse Maßstab 1:250 1 Haupteingang 2 Empfang 3 Verkaufsraum 4 Schaufenster 5 Büro / Verwaltung

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1 1 Dachaufbau: Marmor Cristallina Virginio mit dem Lager geschnitten stark gezeichnet 60 mm Kiesbett 70 – 40 mm Drainage 10 mm Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Wärmedämmung Steinwolle im Gefälle 380 – 270 mm Notdach / Dampfsperre Überbeton 40 mm Bestandsdecke Betonhourdis zwischen Stahlträger DIN 22 60 mm 2 Fassadenaufbau Marmorfassade: Marmor Cristallina Virginio 60 –160 mm mit dem Lager geschnitten homogen Tragrahmen Steinelement aus CNS /  Hinterlüftung 60 mm Wärmedämmung: Vakuumpaneele 60 mm innere Abdichtungsebene / Unterkonstruktion für Wärmedämmung Stahlblech 8 mm Erdbebensicherung / Unterkonstruktion Fassade ­vorgehängte Rahmen aus Stahlrohren 100 mm bestehendes Stahlskelett Stützen HEB 200 3 Bodenaufbau: Belag 25 mm Zementestrich 35 mm Trennlage Trittschalldämmung 30 mm Überbeton 40 mm Bestandsdecke Betonhourdis zwischen Stahlträger DIN 22 60 mm 4 Fassadenaufbau Bronzefassade: Bronze-Sandgusselement 8 –13 mm Konsolen aus CNS / Hinterlüftung ≥ 60 mm Wärmedämmung Mineralfaserplatte 170  mm Brandschutz Duripanel 30 mm bestehende Stützen HEM 200 verstärkt, dazwischen Fachwerk im Sturz- und Brüstungsbereich ­ausgedämmt als Erdbebenertüchtigung und ­Anprallschutz 250 mm innere Abdichtungsebene Stahlblech 5 mm Vorsatzschale Gipskarton

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Office Haratori mit Office Winhov – Geschäftshaus Bucherer

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Vertikalschnitt • Horizontalschnitt Fassade Maßstab 1:50

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Niederländischer Gerichtshof Den Haag (NL) 2016 Architekten: KAAN Architecten, Rotterdam (NL) Verwendeter Naturstein: Kalkstein Bateig (ES), Fassade / Foyers Marmor Skyline (ES), Büros Staatsanwaltschaft Marmor Marmara-Equator (TR), Büros Oberster Gerichtshof Marmor Volakas (GR), Büros Präsident und Generalstaatsanwalt Alabaster Marmor (ES), Gerichtssäale

Der neue Sitz des Obersten Gerichtshofs der Niederlanden liegt im eleganten, his­torischen Stadtzen­trum von Den Haag und beherbergt neben zwei Gerichtssälen Räumlichkeiten für rund 350 Arbeitsplätze. Der schlichte rechteckige Baukörper umfasst eine Grundfläche von 104 ≈ 22 m. Obwohl nur für 30 Jahre von privater Hand angemietet, strahlt er eine der Bedeutung der Institution angemessene zurückhaltende Offenheit und repräsentative Würde aus. Dazu trägt die Gestaltung und die Materialität der Fassade wesentlich bei. Die vertikale Gliederung bildet zusätzlich die innere Organisation des Gebäudes ab. So sind im transparenten Erd­geschoss die öffentlich zugänglichen Funk­tionen wie Em-

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pfangshalle, Pressezone und Gerichtssäle angeordnet. Im darüberliegenden, mit einer vorgehängten Natursteinfassade geschlossen ausgebildeten Geschoss wurden die dienenden Räume von Restaurant und Verwaltung untergebracht, in den oberen Geschossen folgen die internen Arbeitsbereiche des Ge­­ richtshofs und der Generalstaatsanwaltschaft. Die Atrien mit Oberlicht verbinden die oberen Etagen durch die Ausgestaltung der Boden­ flächen und Brüstungen mit kon­trastreichem weiß-grauem Marmor. Die aus­gerundeten Ecken der Brüstungen sind aus jeweils zwei Platten zusammengesetzt, deren gebogene Form mittels Seilsäge aus dem Rohblock gewonnen wurde.

KAAN Architecten – Niederländischer Gerichtshof

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3. OG

Lageplan Maßstab 1:10000 Schnitt • Grundrisse Maßstab 1:1000 4

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1 Eingangshalle / Empfang 2 Empfangshalle 3 Presseraum 4 Gerichtssaal 5 Bibliothek 6 Staatsanwaltschaft 7 Oberster Gerichtshof

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4 3 Horizontalschnitt Vertikalschnitt Fassade Maßstab 1:20  1 Dachaufbau: Kies 80 mm Abdichtung Bitumenbahn 2-lagig Gefälledämmung Steinwolle mind. 200 mm Dampfbremse Deckenplatte Stahlbeton 390 mm Rasterdecke abgehängt   2 Attikaabdeckung Aluminiumblech pulverbeschichtet 3 mm   3 Fassadenaufbau Glasfassade: VSG-Glas mechanisch gehalten Luftraum 270 mm Isolierverglasung in Aluminiumrahmen  4 Bodenaufbau: Teppichfliesen 600 ≈ 600 mm Verbundestrich 45 mm Bodenplatte Leichtbeton 390 mm Rasterdecke abgehängt   5 Fassadenaufbau Natursteinfassade: Kalkstein 30 mm Hinterlüftungsebene 70 mm Windsperre diffusionsoffen Wärmedämmung Steinwolle 200 mm Dampfbremse Wandelement Fertigteil Stahlbeton 250 mm   6 Isolierverglasung in Aluminiumrahmen, öffnungsbegrenzt   7 Kalkstein 30 mm Hinterlüftungsebene 20 mm Windsperre diffusionsoffen Wärmedämmung Steinwolle 150 mm Dampfbremse   8 Deckenstirn Multiplexpaneel gedämmt 130 mm   9 Kalkstein abgehängt 40 mm luftdurchlässiges Gewebe Anordnung Edelstahlanker in Plattenfugen 10 Isolierfestverglasung Klemmprofil Aluminium eloxiert 11 Bekleidung Stahl pulverbeschichtet

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KAAN Architecten – Niederländischer Gerichtshof

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Central European University Budapest (HU) 2016 Architekten: O’Donnell + Tuomey, Dublin, York, London (IE/GB) M-Teampannon, Budapest (HU) Verwendeter Naturstein: örtlicher Kalkstein (HU)

Der Neubau der Central European University in Budapest geht zurück auf einen Masterplan für das 35 000 m2 große Campusareal der ­privaten Universität in der Budapester Altstadt und ist Teil einer komplexen Anlage aus Altund Neubauten, die durch Höfe miteinander verbunden werden sollen. Das Gebäude bildet den neuen öffentlichen Zugang zur Universität. Es beherbergt zusammen mit dem angrenzenden Altbau zentrale Funktionen wie ein öffentliches Café, die Bibliothek, ein Auditorium sowie ­Seminar- und Verwaltungsräume. Im Innern herrscht eine offene, luftige Atmosphäre, die durch interessante räumliche ­Verschachtelungen und viel Glas entsteht. Entlang des Straßenraums bildet die abgeknickt zurückspringende Eingangsfassade einen Anziehungspunkt. Die Einbindung in die Umgebung wird vor allem von der Natursteinbekleidung der opaken Außenwände geleistet. Der ver­wendete helle Kalkstein stammt aus der Nähe von Budapest und ist charakteristisch für viele Schaufassaden der Altstadt. Die skulpturale Form des Eingangs wird dadurch gestärkt, dass der Naturstein nicht nur vertikal verbaut ist, sondern auch die ­flachen Dächer mit dem Material belegt und die Deckenunterseiten mit abgehängten Steinplatten bekleidet sind. Die Tiefe der von Lisenen gegliederten Fassade der Obergeschosse wird konstruktiv durch ein sekundäres Stahltragwerk ermöglicht, an dem die einteilig ausgebildeten Lisenen befestigt sind. 212

O'Donell + Tuomey, M-Teampannon – Central European University

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 1 Vorplatz  2 Haupteingang  3 Pförtner  4 Garderobe  5 Rezeption  6 Café   7 Auditorium   8 Innenhof überdeckt   9 Event-, Raum-, Betriebsmittel­ management 10 Seminarraum 11 Rückzugsraum 12 Verwaltung

13 kleiner Hörsaal 14 Büro 15 Sitzungssaal 16 Doktorandenbüro 17 Übergang zum ­Gebäude Nádor 11 18 Zugangskontrolle Bibliothek 19 Besprechungsraum 20 Bibliothek 21 Technik 22 Lichthof 23 Dachterrasse

Lageplan Maßstab 1:6000 Schnitte • Grundrisse Maßstab 1:1000

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Vertikalschnitte Fassade Maßstab 1:20

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O'Donell + Tuomey, M-Teampannon – Central European University

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  1 Oberlicht rund ­ U-Wert 1,6 W/m2K   2 Dachaufbau: Kalksteinplatten aufgeständert 50 mm Drainage Noppenmatte Kunststoff 10 mm mit aufgeschmolzenem Geotextil Wärmedämmung PIR 80 mm Trennlage Abdichtung Kunststoffbahn PVC 1,8 mm Trennlage Bitumenbahn 2,5 mm Wärmedämmung 160 mm Dampfsperre Decke Stahlbeton 200 mm   3 Attikaabdeckung Kalkstein mind. 50 mm auf Stahlkonsole   4 Isolierverglasung in Aluminiumrahmen eloxiert   5 Fensterbank Aluminium eloxiert auf Unterkonstruktion  6 Fassadenaufbau: Kalkstein 80 mm auf Unterkonstruktion Stahl Hinterlüftung 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle 160 mm Wand Stahlbeton 250 mm Installationsraum 350 mm Rahmen aus Stahlrohr | 60 mm Akustikdämmung 50 mm Multiplexplatte Birke 25 mm   7 Sekundärtragwerk aus Stahlprofilen ¡ 80/140 mm für Kalksteinfassade  8 Stahlprofil } 200/100 mm zur Befestigung an 4   9 Kalkstein im Gefälle mind. 80 mm 10 Abhangdecke Kalksteinplatte 50 mm

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Autoren Ansgar Schulz geboren 1966 in Witten / Ruhr Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Architekt BDA DWB 1985 –1992 Architekturstudium an der RWTH Aachen und der ETSA Madrid 1992 Gründung von Schulz und Schulz gemeinsam mit seinem Bruder Benedikt 2002 Berufung in den Bund Deutscher Architekten BDA 2004 Berufung in den Arbeitskreis junger Architektinnen und Architekten AKJAA des BDA 2004 – 2009 Mitglied im Landesvorstand des BDA ­Sachsen 2005 – 2010 Leiter der BDA-Regionalgruppe Leipzig 2015 Berufung in den Deutschen Werkbund Berlin DWB 2010, 2016 und 2018 Berufung in den Konvent der ­Bundesstiftung Baukultur seit 2016 Mitglied im wissenschaftlichen Beirat des ­Deutschen Instituts für Stadtbaukunst seit 2017 Mitglied im Baukollegium Berlin 2002 – 2004 Lehrauftrag an der TU Karlsruhe 2010 – 2018 Professor für Baukonstruktion an der Technischen Universität Dortmund seit 2018 Professor für Entwerfen und Konstruieren an der Technischen Universität Dresden Benedikt Schulz geboren 1968 in Witten / Ruhr Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Architekt BDA DWB 1988 –1994 Architekturstudium an der RWTH Aachen und der UC Asunción / Paraguay 1992 Gründung von Schulz und Schulz gemeinsam mit seinem Bruder Ansgar 2002 Berufung in den Bund Deutscher Architekten BDA 2004 Berufung in den Arbeitskreis junger Architektinnen und Architekten AKJAA des BDA 2006 – 2009 Sprecher des AKJAA seit 2010 Mitglied der Sächsischen Akademie der Künste 2015 Berufung in den Deutschen Werkbund Berlin DWB seit 2016 Mitglied im wissenschaftlichen Beirat des ­Deutschen Instituts für Stadtbaukunst 1995-1996 Wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl für Städtebau der RWTH Aachen 2002 – 2004 Lehrauftrag an der TU Karlsruhe 2010 – 2018 Professor für Baukonstruktion an der Technischen Universität Dortmund seit 2018 Professor für Entwerfen und Konstruieren an der Technischen Universität Dresden Ansgar und Benedikt Schulz Auszeichnungen (Auswahl) 2020, 2017, 2016, 2015, 2013, 2011, 2010, 2009 best architects 2019, 2018, 2017, 2016 DAM Preis, Nominierungen 2018 Großer DAI Preis für Baukultur 2017, 2013 Deutscher Architekturpreis, Engere Wahl 2016, 2010 European Mies van der Rohe Award, ­Nominierungen 2016 World Architecture Festival Awards, Religiöses Gebäude des Jahres 2016 International Prize for Sacred Architecture 2016, 3. Preis 2016 BDA-Architekturpreis Nike 2016, Nike für Symbolik 2016, 2007 BDA-Preis Sachsen 2016 RIBA Awards for International Excellence, Selection 2016 Europäischer Balthasar Neumann Preis 2015, 2007 Architekturpreis der Stadt Leipzig 2013, 2010 BDA-Preis Sachsen, Anerkennungen 2012, 2010 Auswahl für den Deutschen Beitrag zur 13. Architekturbiennale Venedig 2011, 2009, 2003 Architekturpreis der Stadt Leipzig, Anerkennungen 2009 Deutscher Fassadenpreis für VHF 2007 Deutscher Architekturpreis, Anerkennung

Martin Zeumer geboren 1977 in Siegen Dr.-Ing. Architekt seit 2003 freiberufliche Tätigkeiten 2005 – 2010 Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Lehr­ beauftragter TU Darmstadt, FG Entwerfen und Energie­ effizientes Bauen, Prof. Hegger 2008 Lehrauftrag an der Hochschule Bochum 2010 – 2011 Wissenschaftlicher Mitarbeiter TU Darmstadt, FG Entwerfen und Baugestaltung, Prof. Eisele und TU Darmstadt, FG Entwerfen und Energie­ effizientes Bauen, Prof. Hegger 2012 Zertifikatslehrgang Baubiologie und Aspekte von Innenraumbelastungen zum »Geprüften Planer für Baubiologie« 2012 Zertifikatslehrgang Wohngebäude im Bestand zum »Energieberater (TU Darmstadt)« seit 2012 Mitarbeiter ee concept GmbH (seit 2013 Mitglied der Geschäftsleitung und Prokurist) 2015 Promotion an der TU Darmstadt bei Prof. Hegger / Prof. Eisele / Prof. Joppien: »Fassadensystem zur Altbausanierung – Konstruktion und energetische Optimierung eines Sanierungssystems aus Kunststoff für den Wohnungsbau« 2018 Zertifikatslehrgang Nachhaltiges Planen und Bauen. »Koordinator Nachhaltiges Bauen auf Basis des BNBSystems« seit 2018 Betrieb des Blogs www.altbau-neu-gedacht.de zur nachhaltigen Sanierung von Wohnungsbauten

Alberto Campo Baeza geboren 1946 in Valladolid 1971 Abschluss Architekturstudium an der ETSA Madrid seit 1986 Professor an der ETSA Madrid des Weiteren unterrichtete er an der ETH Zürich (CH), an der EPFL in Lausanne (CH) sowie an der Pennsylvania University in Philadelphia (US), der Kansas State University (US), der CUA in Washington (US) und 2016 an der École d’ Architecture in Tournai (BE) 2017 Clarkson Chair of Architecture der Universität ­Buffalo (US) sein Oeuvre wurde weltweit in Ausstellungen gezeigt, seine Texte in über 30 Publikationen veröffentlicht und sein Architekturbüro mit einer Vielzahl von Preisen ausgezeichnet, darunter die Heinrich Tessenow Gold Medaille, der RIBA International Fellowship und der Piranesi Prix de Rome. Zu seinen bedeutendsten Werken gehören unter anderem die Casa del Infinito, die 2014 in Cádiz fertiggestellt wurde, das Bürogebäude der Junta de Castilla y León von 2011 in Zamora und das 2009 errichtete Museo de la Memoria in Granada.

Jutta Albus geboren 1976 in Bad Wildungen Jun. Prof. Dr.-Ing. 1996 – 2003 Universität Darmstadt Dipl.-Ing. Arch. 1999 – 2000 Goshow Architects New York / US 2000 – 2001 AS&P Albert Speer & Partner Frankfurt am Main 2003 – 2004 Phase 4, München, Dipl.-Ing. Architektin 2004 – 2006 Hamilton Associates London / UK, Dipl.-Ing. Architektin 2006 – 2008 Santiago Calatrava GmbH Zürich /CH und New York /US, Dipl.-Ing. Architektin / Lead Designer 2008 – 2009 Festina Lente LLC (Santiago Calatrava) New York/US, Dipl.-Ing. Architektin / Lead Designer 2009 – 2017 Universität Stuttgart, Institut für Baukonstruktion, Lehrstuhl 2, Dipl.-Ing. Architektin, Wissenschaft­ liche Mitarbeiterin, Doktorandin 2017 Promotion an der Universität Stuttgart: »Implementing the Benefits of Prefabrication and ­Automated Processes in Residential Construction« seit 2010 albusarchitecture, Freie Architektin seit 2017 Technische Universität Dortmund, Juniorprofessur Ressourceneffizientes Bauen, Dr.-Ing. Architektin Sachverständige für Vorfertigung und automatisierte ­Bauweisen mehrere wissenschaftliche Artikel und Bücher / Publika­ tionen Matthias Hönig geboren 1974 in Borna Dipl.-Ing. Architekt 1994 – 2000 Architekturstudium an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig seit 2000 Mitarbeiter bei Schulz und Schulz seit 2001 Projektleiter, seit 2008 Büroleiter und seit 2013 Prokurist bei Schulz und Schulz u. a. verantwortlich für die Projekte Neue Nikolaischule Leipzig, Wolkenlabor Leipzig, Polizeirevier ChemnitzSüd, Kindertageseinrichtungen in Systembauweise München, Technisches Zentrum Heiterblick Leipzig, Labormodule Tropos Leipzig, Grundschule Senf­ tenauerstraße mit Sport- und Schwimmhalle München, Grundschule Mitte Leipzig

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Projektbeteiligte Katholische Propsteikirche St. Trinitatis in Leipzig (DE) Bauherr: Katholische Propsteipfarrei St. Trinitatis, Leipzig (DE) Architekten: Schulz und Schulz, Leipzig (DE) Mitarbeit: C. Wischalla, B. Roßberg,.L. Wolter, M. Hönig, K. Liebner, P. Gaffron, J. Gallitschke, S. Nestroi, F. Heiland, S. Weiske, R. Büttner, T. Gohr Tragwerksplanung: Seeberger Friedl Planungsgesell­ schaft mbH Ingenieurbüro für Tragwerksplanung, München (DE) mit: Büro für Baustatik Benno, Dominik und Mathias Förtsch Ingenieur Partnerschaftsgesellschaft Leipzig (DE) Nachhaltigkeit: ee concept GmbH, Darmstadt Fortbildungszentum für das Auswärtige Amt in Berlin (DE) Bauherr: Bundesrepublik Deutschland; vertreten durch Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat, ­Berlin (DE); vertreten durch Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung, Berlin (DE) Architekt: Rolf Mühlethaler, Bern (CH) Mitarbeit: E. Geissmann, T. Waeber, S. Walthert, M. Jäggi, F. Aeschbacher, P. Knapp, B. Gygax, S. Lobsiger, U. Meuter, N. Ruef, S. Stein Bauleitung: Backmann Schieber Kohler, Berlin (DE) Tragwerksplanung: Wetzel & von Seht, Berlin (DE) Wohngebäude Rue Oberkampf in Paris (FR) Bauherr: Régie Immobilière de la Ville de Paris, Paris (FR) Architekt: Barrault Pressacco, Paris (FR) Bauleitung: Thibaut Barrault, Cyril Pressacco Tragwerksplanung: LM Ingénierie, Paris (FR) Haus am Lago Maggiore in Ascona (CH) Bauherr: Privat Architekten: Wespi de Meuron Romeo Architekten, Caviano (CH) Bauleitung: Wespi de Meuron Romeo Architekten, Caviano (CH) Tragwerksplanung: de Giorgi & Partners, Muralto (CH) Regierungsgebäude in Zamora (ES) Bauherr: Junta Castilla y León, Valladolid (ES) Architekten: Alberto Campo Baeza, Pablo Fernández Lorenzo, Pablo Redondo Díez, Alfonso González Gaisán, Francisco Blanco Velasco, Madrid (ES) Mitarbeit: I. Aguirre López, M. Ciria Hernández Tragwerksplanung: Ideee Alicante S.l., Alicante (ES) Granitzentrum Bayerischer Wald in Hauzenberg (DE) Bauherr: Stadt Hauzenberg und Landratsamt Passau (DE) Architekten: Brückner & Brückner Architekten, Tirschenreuth / Würzburg (DE); Peter Brückner, Christian Brückner Mitarbeit: R. Reith, R. Völkl, W. Herrmann, S. Dostler, N. Ritzer (Wettbewerb) Bauleitung: Architekturbüro Ludwig A. Bauer, Hauzenberg (DE) Tragwerksplanung: Ingenieurbüro Kropfmühl, Hauzenberg (DE) Neubau Historisches Museum in Frankfurt am Main (DE) Bauherr: Stadt Frankfurt am Main, Dezernat VII – Kultur und Wissenschaft vertreten durch das Hochbauamt der Stadt Frankfurt am Main (DE) Architekten: Lederer Ragnarsdóttir Oei, Stuttgart (DE) Mitarbeit: D. Fornol (Projektleitung bis LPH 4), D. Steinhübl (Projektleitung), E. Caspar, H. Jalloul, A. Schönhoff, M. Kager, S. Günter, H. Thibault, U. Kreuz Bauleitung: Architekturbüro Wenzel + Wenzel, Frankfurt am Main (DE) Tragwerksplanung: Lenz Weber Ingenieure GmbH, Frankfurt am Main (DE)

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Museo del Teatro Romano in Cartagena (ES) Bauherr: Fundación Teatro Romano de Cartagena Architekt: José Rafael Moneo, Madrid (ES) Mitarbeit: J. M. Nicás (Projektleitung), C. Bovio, A. Huertas Suanzes Tragwerksplanung: NB 35 S.L. Ingenieros, Madrid (ES) St. Jakobskapelle in Fischbachau (DE) Bauherr: Privat Architekt: Michele De Lucchi, Mailand (IT) Projektarchitekt: B. Bauer, München (DE) Mitarbeit: M. Biffi, F. Faccin,.G. Filippini Tragwerksplanung: Jens Corsepius, München (DE) Café Chiswick House in London (GB) Bauherr: English Heritage, London (GB) Architekten: Caruso St John Architects, London (GB) / Zürich (CH) Mitarbeit: R. Heyes, A. Kim Tragwerksplanung: Ramboll UK, London (GB) Parlamentsgebäude in Valletta (MT) Bauherr: Grand Harbour Regeneration Corporation, Floriana (MT) Architekten: Renzo Piano Building Workshop Genua (IT) mit Architecture Project, Valletta (MT) Mitarbeit: A.Belvedere, B. Plattner (Partner in charge), D. Franceschin, P. Colonna, P. Pires da Fonte, S. GiorgioMarrano, N. Baniahmad, A. Boucsein, J. Da Nova, T.Gantner, N. Delevaux, N. Byrelid, R. Tse and B. Alves de Campos, J. LaBoskey, A. Panchasara, A.Thompson, S. Moreau, O. Aubert, C. Colson, Y. Kyrkos (Modelle) Tragwerksplanung: Arup London (GB) mit TBA Periti, Balzan (MT) Ferienhaus bei Maldonado (UY) Bauherr: Privat Architekten: Gualano + Gualano Arquitectos, Montevideo (UY) Mitarbeit: I. de Souza, J. Mascheroni Tragwerksplanung: Alberto Catañy Bauunternehmer: B. Pereira, Montevideo (UY) Besucherzentrum in Heidelberg (DE) Bauherr: Land Baden-Württemberg vertreten durch Vermögen und Bau Baden-Württemberg, Amt Mannheim (DE) Architekt: Max Dudler, Berlin (DE) Mitarbeit: S. Boldrin (Projektleitung), P. Gründel, J. Werner Bauleitung: plan-art, Kaiserslautern (DE) Tragwerksplanung: Ingenieurbüro Schenck, Neustadt / W. (DE) Museum für zeitgenössische Skulptur in Santo Tirso (PT) Bauherr: Câmara Municipal de Santo Tirso (PT) Architekten: Arq. Álvaro Siza Vieira / Arq. Eduardo Souto de Moura, Porto (PT) Koordination: Arq. José Carlos Nunes de Oliveira, Arq. Pedro Guedes Oliveira Mitarbeit: B. Macarron, D. Guimarães, A. P. Sobral, E. Sanllehí, R. Amaral Tragwerksplanung: GOP, Porto (PT) Wohnhaus in Pachacámac (PE) Bauherr: Privat Architekten und Tragwerksplanung: Longhi Architects, Lima (PE) Mitarbeit: H. Suasnabar Noda (Projektleitung) V. Schreibeis, C. Botteger, C. Tamariz, I. Loredo Zoofenster in Berlin (DE) Bauherr: Harvest United Enterprises, Abu Dhabi (AE) Architekten: Christoph Mäckler Architekten, Frankfurt am Main (DE)

Mitarbeit: C. Gruchow (Partner), T. Mayer (Partner), M. Bosch (Partner), D. Hassinger (Projektleitung), K. Gallus (Projektleitung), S. Wymer (Projektleitung), M. Beckermann, M. Büntig, L. Chinenaya, J. Gastner, C. Gerum, J. Hettmann, K. Hoppstädter, D. Hübener, M. Juko, B.Kaster, J. Kleiner, T. Klöppelt, T.-Maria Klug, K. Matsuno, G. Mühlenfeld, U. Nix, D. Paris, B. Roth, U. Schallenkammer, S. Steudel, M. Sylla, C. Zheng Tragwerksplanung: Grontmij BGS, Berlin (DE) Universitätshof »Wilkins Terrace« in London (GB) Bauherr: University College London, London (GB) Architekten: Levitt Bernstein, London (GB) Mitarbeit: M. Goulcher, B. McCullough, K. Digney, M. Lewis, T. Hall, E. Mayfield, P. Martin, B. Monteagle, F. Heath, B. Treseder, J. Charman Bauleitung: WSP, London (GB) Tragwerksplanung: Curtins, London (GB) Alpin Sport Zentrum in Schruns (AT) Bauherr: Silvretta Montafon, Schruns (AT) Architekten: Bernardo Bader Architekten, Bregenz (AT) Mitarbeit: J. Ambrosig, T. Wretschko, P. Jungwirth Bauleitung: Fleisch Loser, Rankweil (AT) Tragwerksplanung: Mader Flatz, Bregenz (AT) Erweiterung Lakewood Friedhof in Minneapolis (US) Bauherr: Lakewood Cemetery Association Architekten und Tragwerksplanung: HGA Architects and Engineers, Minneapolis (US) Mitarbeit: D. Avchen (Principal), S. Fiskum (Projekt Manager), J. M. Soranno (Design Principal), J. Cook (Projekt­ leiter), N. Potts, M. Koch, E. Amel, S. Philippi, J. Lane, R. Johnson Miller, R. Altheimer, P. Asp, S. Sim Hakes Geschäftshaus Bucherer in Zürich (CH) Bauherr: Bucherer Immobilien AG, Luzern (CH) Architekten: Office Haratori, Zürich (CH) mit Office Winhov, Amsterdam (NL) Mitarbeit: M. Portell (Projektleitung), Z. Vogel, J. P. ­Wingender, U.Gilad, N. Hara, J. Spaar, A. Menino-Silva (Wettbewerb / Projekt), S. Pertinez, A. Gutherz, E. Pasini, Y. Fejza, A. Yamagata, M. Séon (Projekt /Ausführung) Tragwerksplanung: BlessHess Bauingenieure, Luzern (CH) Niederländischer Gerichtshof in Den Haag (NL) Bauherr: Rijksvastgoedbedrijf (Ministerium fürs Innere), Den Haag (NL) Architekten: KAAN Architecten (K. Kaan, V. Panhuysen, D. Scipio), Rotterdam (NL) / Paris (FR) / Sao Paulo (BR) Mitarbeit: A. Assies, L. Baialardo, C. Banderier, B. Barendse, D. Bruijn, T. Cardol, S. van Damme, M. Dashorst, L. Dietz, W. van Donselaar, P. Faleschini, R. Firicel, M. Geensen, C. Gonzalo Cuairán, J. Harteveld, W. Hoogerwerf, M. van der Horst, M. Jonkers, J.T. ten Kate, M. Lanna, G. Mazzaglia, A. Rivero Esteban, J. Spijkers, K. van Tienen, N. Vos Tragwerksplanung: Arup Nederland, Amsterdam (NL) Central European University in Budapest (HU) Bauherr: Central European University, Budapest (HU) Architekten: O’Donnell + Tuomey, Dublin (IE) in Kooperation mit M. Grehan, C. Reddy Architekt vor Ort: M-Teampannon, Budapest (HU) Mitarbeit: M. Grehan (Projektleitung), M. Hidasnémeti (Projektleitung), K. O’Brien, J. Janssens, G. Watkin, I. O’Clery, L. Small, E. Gicevic Tragwerksplanung: KENESE Mérnöki Iroda, Budapest (HU)

Normen, Richtlinien Normen DIN EN 12 440:2018-01 Naturstein – Kriterien für die Bezeichnung; Deutsche Fassung EN 12440:2017 DIN EN 12 670:2002-03 Naturstein – Terminologie; ­Deutsche Fassung EN 12670:2001 DIN EN 1467:2012-06 Naturstein – Rohblöcke – Anfor­ derungen; Deutsche Fassung EN 1467:2012 DIN EN 1468:2012-06 Naturstein – Rohplatten – Anfor­ derungen; Deutsche Fassung EN 1468:2012 DIN EN 1469:2015-05 Natursteinprodukte – Beklei­ dungsplatten – Anforderungen; Deutsche Fassung EN 1469:2015 DIN EN 12 057:2015-05 Natursteinprodukte – Fliesen – Anforderungen; Deutsche Fassung EN 12 057:2015 DIN EN 12 058:2015-05 Natursteinprodukte – Boden­ platten und Stufenbeläge – Anforderungen; Deutsche Fassung EN 12 058:2015 DIN EN 12 059:2012-03 Natursteinprodukte – Steine für Massivarbeiten – Anforderungen; Deutsche Fassung EN 12 059:2008+A1:2011 DIN EN 12 004-1:2017-05 Mörtel und Klebstoffe für keramische Fliesen und Platten – Teil 1: Anforderungen, Bewertung und Überprüfung der Leistungsbeständigkeit, Einstufung und Kennzeichnung; Deutsche Fassung EN 12 004-1:2017 DIN EN 12 004-2:2017-05 Mörtel und Klebstoffe für ­keramische Fliesen und Platten – Teil 2: Prüfverfahren; Deutsche Fassung EN 12 004-2:2017 DIN EN 13 888:2009-08 Fugenmörtel für Fliesen und Platten – Anforderungen, Konfomitätsbewertung, Klassifi­kation und Bezeichnung; Deutsche Fassung EN 13 888:2009 DIN EN 771-6:2015-11 Festlegungen für Mauersteine – Teil 6: Natursteine; Deutsche Fassung EN 771-6:­­2011+A1:2015 DIN 4102-1:1998-05 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 1: Baustoffe; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen DIN 4108 Beiblatt 2: 2006-03 Wärmeschutz und EnergieEinsparung in Gebäuden – Wärmebrücken – Planungsund Ausführungsbeispiele DIN 4108-2:2013-02 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz DIN 4108-3: 2014-11 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz – Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung DIN 4108-7: 2011-01 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden – Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele DIN 4109-1: 2018-01 Schallschutz im Hochbau – Teil 1: Mindestanforderungen DIN 18 202:2013-04 Toleranzen im Hochbau – Bauwerke DIN 18 299:2016-09 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische ­Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Allgemeine Regelungen für Bauarbeiten jeder Art DIN 18 065:2015-03 Gebäudetreppen – Begriffe, Mess­ regeln, Hauptmaße DIN 18 040-1:2010-10 Barrierefreies Bauen – Planungsgrundlagen – Teil 1: Öffentlich zugängliche Gebäude DIN 18 040-2:2011-09 Barrierefreies Bauen – Planungsgrundlagen – Teil 2: Wohnungen DIN 18 332:2016-09 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische ­Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten DIN 18 515-1:2017-08 Außenwandbekleidungen – Grundsätze für Planung und Ausführung – Teil 1: Angemörtelte Fliesen und Platten DIN 18 516-1:2010-06 Außenwandbekleidungen, ­hinterlüftet – Teil 1: Anforderungen, Prüfgrundsätze DIN 18 516-3:2018-03 Außenwandbekleidungen,

­ interlüftet – Teil 3: Naturwerkstein; Anforderungen, h Bemessung DIN 18 540:2014-09 Abdichtung von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen DIN EN 1996-1-1:2013-02 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für bewehrtes und unbewehrtes Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-1-1:2005+A1:2012 DIN EN 1996-2:2010-12 Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk; Deutsche Fassung EN 1996-2:2006+AC:2009 DIN EN 12 326-1: 2014-11 Schiefer und Naturstein für überlappende Dachdeckungen und Außenwand­ bekleidungen – Teil 1: Spezifikationen für Schiefer und carbonathaltige Schiefer; Deutsche Fassung EN 12  326-1:­2014 DIN 18 560-1:2015-11 Estriche im Bauwesen – Teil 1: ­Allgemeine Anforderungen, Prüfung und Ausführung DIN 18 560-2:2009-09 Estriche im Bauwesen – Teil 2: Es­triche und Heizestriche auf Dämmschichten (schwimmende Estriche) DIN 18 560-2:2012-05 Berichtigung 1 Estriche im Bau­ wesen – Teil 2: Estriche und Heizestriche auf Dämmschichten (schwimmende Estriche), Berichtigung zu DIN 18 560-2:2009-09 DIN 18 560-3:2006-03 Estriche im Bauwesen – Teil 3: ­Verbundestriche DIN 18 560-4:2012-06 Estriche im Bauwesen – Teil 4: Es­triche auf Trennschicht DGUV Regel 108-003 Fußböden in Arbeitsräumen und Arbeitsbereichen mit Rutschgefahr DGUV Information 207-006 Bodenbeläge für nassbelastete Barfußbereiche Bautechnische Informationen Naturwerkstein des Deutschen Naturwerkstein-Verbands e. V. (DNV BTI): 1.1 Mauerwerk, 2014 1.2 Massive Bauteile, 2018 1.3 Massivstufen und Treppenbeläge, außen, 2013 1.4 Bodenbeläge, außen, 2008 1.5 Fassadenbekleidung, 2016 1.6 Mörtel für Außenarbeiten, 1996 1.7 Bauchemische und bauphysikalische Einflüsse, außen, 1995 2.1 Fußbodenbeläge im Innenbereich, 2009 2.2 Treppenbeläge, innen, 2015 2.3 Fensterbänke, innen, 1999 2.4 Wandbekleidungen, innen, 2002 2.5 Mörtel für Innenarbeiten, 1996 2.6 Bauchemische und bauphysikalische Einflüsse, innen, 1993 2.7 Leistungsverzeichnis für Innenarbeiten, 1997 2.8 Arbeitsplatten, innen, 2016 3.1 Gebäudeerhaltung von historischen Bauten, 2011 3.2 Reinigung und Pflege, 1997 4.1 Wissenswertes über Naturstein, 2011

Bauen mit Naturstein – Technische Informationen, ­Merkblätter des Naturstein-Verbands Schweiz (NVS):   1 Bemusterung von Naturstein   2 Gleitfestigkeit von Natursteinbelägen   3 Planung und Ausführung von Aussentreppen aus Naturstein   4 Checkliste für die Planung und Ausführung von Bodenbelägen   5 Werkstücke wie Küchen-, Waschtisch- und Möbel­ abdeckungen sowie Tische aus Naturstein   6 Küchenabdeckungen aus Naturstein – Benutzer­ hinweise   7 Natursteinbeläge in Wintergärten   8 Naturstein im Nassbereich: Duschen   9 Naturstein im Nassbereich: Schwimmbäder 10 Aussenbeläge auf Dachterrassen, Balkonen und

­Gartensitzplätzen 11 Natursteinbeläge im Aussenbereich für begehbare und befahrene Flächen 12 Verarbeitungstoleranzen 13 Natursteinverfärbungen 14 Reinigung von Naturstein-Belägen 15 Naturstein und Ökologie 16 Naturstein und Radioaktivität 17 Geltende Normen für Natursteinanwendungen 18 Planungshilfe Natursteinfassaden 19 Artfremde Materialien 20 Vertragsrecht Merkblätter Naturstein-Fassaden des Naturstein-­ Verbands Schweiz (NVS): A Natursteinverblendung auf Trägerplattensystem, gedämmt und hinterlüftet B Vorgehängte Platten – Mörtelanker C Vorgehängte Platten – Dübelanker D Vorgehängte Platten – Schienensysteme mit Dorn­ lagerung E Vorgehängte Platten – Schienensysteme, geschossüberspannende Konstruktionen mit Hinterschnittbe­ festigung F Vorgehängte Platten – Schienensystem für Steinriemen

Merkblätter Mauerwerk des Naturstein-Verbands Schweiz (NVS): A Nichttragendes Verblendmauerwerk B Zweischalenmauerwerk, mit Luftschicht und gedämmt C Mittragendes Mischmauerwerk D Massivfassade, gedämmt E Massivfassade, traditionell F Selbsttragende Vorsatzschale aus Natursteinmauerwerk, beim gedämmten Zweischalenmauerwerk, ohne Hinterlüftung

Literatur Acocella, Alfonso: Stone Architecture. Ancient and Modern Construction Skills. Lucca / Mailand 2006 Deplazes, Andrea (Hrsg.): Architektur konstruieren. Vom Rohmaterial zum Bauwerk. Ein Handbuch. 4. Auflage. Basel 2013 Deutscher Naturwerkstein-Verband (Hrsg.): Naturstein und Architektur. Fassaden, Innenräume, Außenanlagen, Steintechnik. München 2000 Germann, Albrecht; Kownatzki, Ralf; Mehling, Günther (Hrsg.): Naturstein Lexikon. 5. Auflage. München 2003 Hugues, Theodor; Steiger, Ludwig; Weber, Johann: Naturwerkstein. Gesteinsarten, Details, Beispiele. ­München 2002 Mäckler, Christoph (Hrsg.): Werkstoff Stein. Material, ­Konstruktion, zeitgenössische Architektur. Basel 2004 Schröder, Johannes H. (Hrsg.): Steine in deutschen ­Städten. 18 Entdeckungsrouten in Architektur und Stadtgeschichte. Berlin 2009 Schulz, Ansgar; Schulz, Benedikt: Perfect Scale. Architektonisches Entwerfen und Konstruieren. 2. Auflage. München 2016 Regierungspräsidium Freiburg, Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (Hrsg.): Naturwerksteine aus Baden-Württemberg. Vorkommen, Beschaffenheit und Nutzung. Freiburg 2013

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Abbildungsnachweis Allen, die durch Überlassung ihrer Bildvorlagen, durch Erteilung von Reproduktionserlaubnis und durch Auskünfte am Zustandekommen des Buches mitgewirkt haben, sagen die Autoren und der Verlag aufrichtigen Dank. Sämtliche Zeichnungen in diesem Werk sind vom Verlag ­eigens angefertigt. Urheber der Grafiken und tabella­rischen Darstellungen, zu denen keine andere Quelle ­angegeben ist, sind die Autoren und deren Mitarbeiter. Fotos, zu denen kein Fotograf genannt ist, sind Archi­tektenaufnahmen, Werkfotos oder stammen aus dem ­Archiv der Zeitschrift DETAIL. Trotz intensiven Bemühens konnten wir einige Urheber der Abbildungen nicht ermitteln, die Urheberrechte sind jedoch gewahrt. Wir bitten in diesen Fällen um entsprechende Nachricht. Die Zahlen beziehen sich auf die ­Abbildungsnummern.

Einleitung Peter Franke / punctum Der letzte Stein – Die Zukunft in Stein gemeißelt 1 timeflies1955/Pixabay 3 a Mies van der Rohe, Vorbild und Vermächtnis, DAM Frankfurt / Main, Stuttgart 1986, S. 88 /7 3 b travelpix /Alamy Stock Photo; © VG Bild-Kunst, Bonn 2019 4 Luca Casonato Damiano Steccanella 5 6 Waldo Miguez auf Pixabay 7 Invisigoth67 / CC BY-SA 2.5 8, 9 Alberto Campo Baeza Javier Callejas 10, 11

Teil A – Produktion Thomas Geiger / Franken-Schotter GmbH & Co. KG A 1.1 irairaira /adobe.stock.com A 1.2 Helmut /adobe.stock.com Schulz und Schulz, Grafik: Romina Streffing A 1.3 A 1.4 nach DIN 18 300 A 1.5, A 1.6  Schulz und Schulz, Grafik: Romina Streffing Deutscher Naturwerkstein-Verband e. V. A 1.7 A 1.8 Schulz und Schulz, Grafik: Romina Streffing Peter Probst /Alamy Stock Photo A 1.9 A 1.10 Meria z Geoian / CC BY-SA 3.0 fotografiche.eu /adobe.stock.com A 1.11 A 1.12, A 1.13  Landesinnungsverband des Bayeri schen Steinmetz- und Steinbildhauer­ handwerks A 1.14 Lauster Steinbau, W.-D. Gericke A 1.15 Deutscher Naturwerkstein-Verband e. V. A 1.16 Schulz und Schulz, Grafik: Romina Streffing A 1.17 Zimmerman, Claire: Mies van der Rohe. Köln 2006, S. 43; © VG Bild-Kunst, Bonn 2019 A 1.18 – A 1.22  Romina Streffing A 1.23, A 1.24  Hofmann Naturstein GmbH A 1.25 Bamberger Natursteinwerk Hermann Graser GmbH A 1.26, A 1.27  Hofmann Naturstein GmbH A 1.28 Roland Halbe Hofmann Naturstein GmbH A 1.29 A 1.30 Romina Streffing A 1.31 jonastone GmbH & Co. KG A 1.32 stux /pixabay

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Teil B – Konstruktion

Filippo Simonetti

Schulz und Schulz B 1.1 Alfonso Acocella B 1.2 B 1.3 Paul Raftery / VIEW /artur Sergio Grazia B 1.4 Lauster Steinbau, W.-D. Gericke B 1.5 B 1.6 Hans-Christian Schink / punctum B 1.7 Florian Holzherr Duccio Malagamba B 1.8 FG+SG fotografia de arquitectura B 1.9 Stefan Müller-Naumann B 1.10 Stefan Müller B 1.11 B 1.12 FORGET-GAUTIER / SAGAPHOTO.COM / Alamy Stock Photo nach DIN 12 058, S. 11 B 1.13 B 1.14 – B 1.16  Schulz und Schulz B 1.17 Naturhistorisches Museum, Wien B 1.18 – B 1.20  Schulz und Schulz aufgestellt durch Schulz und Schulz B 1.21 D Mz /pixabay B 1.22 B 1.23 pixabay B 1.24 José Luiz Bernardes Ribeiro / CC BY-SA 4.0 B 1.25 Eduardo Souto de Moura, Foto: Alessandra Chemollo B 1.26 nach BTI 1.1 des Deutschen Natur­werksteinVerbandes e. V. B 1.27 Schulz und Schulz B 1.34, B 1.35  Alfonso Acocella B 1.36 Manos Meisen Alfonso Acocella B 1.37 B 1.39 Brückner & Brückner Serge Demailly B 1.40 B 1.41 Schulz und Schulz B 1.42 a Locutus Borg, auf Wikipedia, gemeinfrei B 1.42 b Mats Halldin / CC BY-SA 3.0 B 1.42 c nach Wikipedia, gemeinfrei B 1.43 nach »Stone Architecture« von Alfonso Acocella, Skira editore, Milano, 2006, Zeichnung Nr. 933 (oben), S. 344, Zeichnung Nr. 937 (oben links), S. 345 B 1.44 Steffi Lenzen B 1.45 Büro Prof. Dr.-Ing. Wolfram Jäger, Radebeul B 1.46, B 1.47  Schulz und Schulz B 1.48 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.2 Massive Bauteile aus Naturstein, S. 24, Bild 21, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. Schulz und Schulz B 1.49 B 1.50 nach Bautechnische Information Natur­werk­ stein, 1.1 Mauerwerk, S. 17, Bild 19, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-­Verband e. V. B 1.51 Schulz und Schulz B 1.52 nach Bautechnische Information Natur­ werkstein, 1.1 Mauerwerk, S. 20, Bild 24, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-­ Verband e. V. B 1.53 Schulz und Schulz B 1.54 nach DIN EN 1996-2/NA:2012-01, Zeichnung S. 9 oben B 1.55, B 1.56  Schulz und Schulz B 1.57 Michael Rasche B 1.58 Stefan Müller B 1.59 Roland Halbe B 1.60 Stefan Müller B 1.61, B 1.62  Schulz und Schulz B 1.63 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 22, Bild 7, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-­Ver­ band e. V. B 1.64 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 22, Bild 7, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-­Ver­ band e. V.

B 1.65 nach DIN 18 516-3:2018-03, S. 14, Bild 1 B 1.66 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 33, Bild 22, hrgs. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. nach DIN 18 516-3:2018-03, S. 18, Bild 4 B 1.67 B 1.68 nach DIN 18 516-3:2018-03, S. 20, Bild 5 B 1.69 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 49, Bild 71, hrgs. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. B 1.70 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 38, Bild 34, hrgs. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. B 1.71 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 33, Bild 23, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-­ Verband e. V. B 1.72 M. + A. Filberti Werner Huthmacher B 1.73 B 1.74 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 32, Bild 21 (rechts und links unten), hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.75 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 26, Bild 15, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B1.76 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 32, Bild 20, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.77 Stefan Müller Hofmann Naturstein GmbH B 1.78 Jochen Helle B 1.79 B 1.80 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 56, Bild 83, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.81 Lauster Steinbau, W.-D. Gericke Wolfgang Thaler B 1.82 B 1.83 Thomas Lenzen B 1.84 a nach Mäckler, Christoph: Werkstoff Stein. Basel 2004, Zeichnung Nr. 3, S. 67 B 1.84 b ebd., Zeichnung Nr. 2, S. 76 B 1.84 c ebd., Zeichnung Nr. 1, S. 67 B 1.84 d ebd., Zeichnung Nr. 4, S. 67 B 1.85 a Schulz und Schulz B 1.85 b Stefan Müller Martino Gamper B 1.86 B 1.87 Henry Pierre Schulz Schulz und Schulz B 1.88 B 1.89 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 2.1 Fußbodenbeläge, innen, S. 4, Ta­ belle 1.3, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.90 Schulz und Schulz B 1.91 a nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 2.1 Fußbodenbeläge, innen, S. 16, Abb. 7, hrgs. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. B 1.91 b nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 2.1 Fußbodenbeläge, innen, S. 17, Abb. 8, hrgs. vom Deutschen NaturwerksteinVerband e. V. B 1.92, B 1.93 Schulz und Schulz B 1.94 Hotel Burg Falkenberg B 1.95 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.4 Bodenbeläge, außen, S. 10, ­Systemskizze 3, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.96 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.4 Bodenbeläge, außen, S. 11, Sys­ temskizze 7, herausgegeben vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V.

B 1.97 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.4 Bodenbeläge, außen, S. 12, Systemskizze 8, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. Stefan Meyer B 1.98 B 1.99 a nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.4 Bodenbeläge, außen, S. 11, Systemskizze 6, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.99 b nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.4 Bodenbeläge, außen, Kombination aus S. 10, Systemskizze 2 und S. 11, Systemskizze 6, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.99 c nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.4 Bodenbeläge, außen, S. 12, Systemskizze 8, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-Verband e. V. B 1.100 Schulz und Schulz B 1.101 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 2.2 Treppenbeläge Innen, S. 20, Abb. 28, hrgs. vom Deutschen Naturwerk­ stein-­Verband e.  V. B 1.102 Schulz und Schulz B 1.103 Akdo, Produkt Akdolam B 1.104 nach Bautechnische Information Natur­ werkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, S. 50, Abb. 71, herausgegeben vom Deutschen ­Naturwerkstein-Verband e.  V. B 1.105 Stefan Müller B 1.106 – B 1.110  Schulz und Schulz B 1.111 nach NVS Merkblatt: Werkstücke aus Naturstein, S. 1, Tabelle unten, hrgs. vom ­Naturstein-Verband Schweiz. Januar 2011 B 1.112 André Mühling B 1.113 Hofmann Naturstein GmbH B 1.114 Prisma by Dukas Presseagentur GmbH / Alamy Stock Photo; © Zabalaga-Leku / VG Bild-Kunst, Bonn 2019 B 1.115 Del dongo / CC BY-SA 4.0 B 1.116 Oberkirchener Sandstein B 1.117 nach NVS Merkblatt: Natursteinverfärbungen, S. 6, hrgs. vom Naturstein-Verband Schweiz. Januar 2010 B 1.118 nach Bautechnische Information Naturwerkstein, 1.5 Fassadenbekleidung, Kapitel 10, S. 54, Bild 76 in Verbindung mit S. 55, Bild 82, hrgs. vom Deutschen Naturwerkstein-­ Verband e. V. B 1.119 Torsten Zech / Franken-Schotter GmbH & Co. KG

Teil C – Computertechnologien

Tek To Nik Architekten

C 1.1 C 1.2 C 1.3 a C 1.3 b C 1.4 C 1.5 C 1.6 C 1.7 C 1.8 C 1.9 C 1.10 a C 1.10 b C 1.10 c

Hanne-Birgit Wiederhold Hofmann Naturstein GmbH Oistein Overberg Hofmann Naturstein GmbH Michel Denancé Iwan Baan Tek To Nik Architekten Santi Caleca Hofmann Naturstein GmbH Matter Design, 2017 Aman Johnson David Escobedo Iwan Baan

Teil D – Nachhaltigkeit

katja / Pixabay

D 1.1 gemäß Bundesministerium für Verkehr, Bauund Wohnungswesen: Leitfaden nachhaltiges Bauen. Berlin 2001, Anlage 6 D 1.2 Richard Weston, Cardiff (UK) D 1.3 aus Hegger, Manfred u. a.: Baustoffatlas: Abb. B 10.1, S. 100 D 1.4 nach DIN EN 15 804 D 1.5 Deutscher Naturwerkstein-Verband e. V. (Hrsg.): Nachhaltigkeitsstudie. Ökobilanzen von Bodenbelägen. Würzburg 2018 D 1.6 aus Zeumer, Martin; El khouli, Sebastian; John, Viola: Nachhaltig konstruieren. München 2014, Abb. 3.8, S.46 D 1.7 F.Eveleens / CC BY 3.0 D 1.8 aus Hegger, Manfred u. a.: Energieatlas. München 2007, Abb. B 5.87, S. 172 D 1.9 nach ÖKOBAUDAT 2018 nach BNB BN 2015) D 1.10 D 1.11 aus Hegger, Manfred u. a.: Energieatlas. ­München 2007, Abb. B 5.62, S. 164 D 1.12 Deutscher Naturwerkstein-Verband e. V. (Hrsg.): Nachhaltigkeitsstudie. Ökobilanzen von Bodenbelägen. Würzburg 2018 D 1.13 Geibel, Daphne: Ökologische Sensitivitätsanalyse planerischer Tätigkeit am Projekt St. Trinitatis, Leipzig. Abschlussarbeit. ­Darmstadt 2014 D 1.14 – D 1.16 aus Zeumer, Martin; El khouli, Sebastian; John, Viola: Nachhaltig konstruieren. München 2014, S. 92, 98, 100 D 1.17 Katholische Propsteipfarrei St. Trinitatis (Hrsg.): Ganzheitliche Optimierung und ­Umsetzung des Neubaus der Propsteipfarrei St. Trinitatis in Leipzig als ökologisches ­Modellvorhaben. Entwicklungen in den ­Leistungsphasen 6 – 9 (HOAI). Darmstadt / Leipzig 2016 D 1.18 Geogene Schadstoffe in Böden. Handlungsempfehlungen der Landkreise Rottweil, Waldshut und Schwarzwald-Baar-Kreis, ­Landratsämter Schwarzwald-Baar-Kreis, Landkreis Rottweil, Landkreis Waldshut, ­Regierungspräsidium Freiburg 2017 D 1.19 erweitert nach Bayerische Architektenkammer (Hrsg.): Nachhaltigkeit gestalten, München 2018 XertifiX; Fair Stone; Euroblume D 1.20 D 1.21 erweitert nach Bayerische Architektenkammer (Hrsg.): Nachhaltigkeit gestalten, München 2018

S. 138 – 141 S. 142 – 145 S. 147 S. 148, 149 S. 150 – 154 S. 155, 156 unten S. 156 oben, Mitte S. 157 S. 158, 159 S. 160 Mitte S. 160 unten S. 161 S. 162 – 165 S. 166 S. 167 oben, Mitte S. 167 unten, 168 S. 169 Mitte S. 169 unten S. 170 Mitte S. 170 unten S. 171– 173 S. 174 – 177 S. 179 S. 180 S. 181 S. 182 S. 183 oben S. 183 Mitte, unten S. 184 – 185 S. 186 – 187 S. 189 S. 190 S. 191 – 195 S. 196 – 199 S. 200 – 203 S. 204 S. 205 oben S. 205 Mitte, unten S. 206 S. 207 S. 208 – 211 S. 212 – 215

Hannes Henz Javier Callejas Peter Manev André Mühling Roland Halbe Ducio Malagamba David Frutos Fernando Carrasco Siegfried Wameser Siegfried Wameser Thomas Margaretha Thomas Koller Hélène Binet Michel Denancé Michel Denancé Mario Carrieri RPBW M. + A. Filberti Michel Denancé Cyril Sancereau Federico Cairoli Stefan Müller Ducio Malagamba Joao Morgado Luis Ferreira Alves Juan Solano / Longhi Architects CHOlon Photography / Longhi Architects Juan Solano / Longhi Architects CHOlon Photography / Longhi Architects HGEsch Stefan Müller HGEsch Ben Blossom Adolf Bereuter Paul Crosby Photography Georg Aerni Office Haratori Georg Aerni Office Haratori Georg Aerni FG+SG fotografia de arquitectura Tamas Bujnovszky

Teil E – Leitdetails

Joachim Brohm

Teil F – Gebaute Beispiele

Federico Cairoli

S. 124, 125 Mitte S. 125 oben, unten S. 126 S. 127 oben S. 127 unten S. 128 S. 129 S. 131 S. 132, 133 S. 135, 136 S. 137

Stefan Müller Frank Kaltenbach Stefan Müller Simon Menges Schulz und Schulz Frank Kaltenbach Stefan Müller Anastasia Hermann Werner Huthmacher Giaime Meloni Maxime Delvaux

221

Sachwortregister A 82, 84 5-Achs-Fertigungsmaschinen Abfangkonsole 101 Abfangkonstruktion 47 Ablagerungsgesteine 13 Abriebfestigkeit 58 Agraffen 53 Alterungserscheinungen 70f. 80 Anforderungen systematisierter Planung angemörtelte Fliesen oder Platten 50 Angemörtelte und angemauerte Bekleidung 56f. 39, 51ff., 67 Anker, Ankerdorne Ankerplatten 53 Aufstandsflächen 50 Anschluss an Wand und Treppenauge 65f. Anschraubanker 53 Anschweißanker 53 Attika mit Blechabdeckung 104 112 Attika mit sichtbarer Blechabdeckung Attika mit Steinabdeckung 105, 114 Attika mit verdeckter Blechabdeckung 113 34, 52, 66 Ausbruchlast Ausführungsplanung 37 Außenraumgestaltung 93 Außenwandbekleidungen 31 78f. Automatisierung in der Produktion B Balken 42 62f. Balkon- und Dachterrassenbelag 36 Bautechnische Informationen Naturwerkstein Bautoleranzen 51 23 beflammt oder geflammt Bekleidungsplatten 50 64 f. Belag auf Stahlbetontreppen Bewehrung 42 Bischofsmütze 65f. Blockkreissägen 18 Bodenbelag 15, 18, 58ff., 92, 116 61f. Bodenbelag in Nassräumen Bodenplatten 64 Bogen 42f. Bolzentreppen 44 bossiert  21 Brandschutz 54 Brandsperren 54 Bruchsteine 13 Bruchsteinmauerwerk 39 Butterfly Cut 57 Butterfly-Methode 18 C CE-Kennzeichnung 15 CNC-Maschinen 78, 166 Computertechnologie 78ff.

Einbauten 68f. 58, 84f. Einsatzbereiche Einzelwerkstücke 68 ff. Emissionen 96 Entwässerungsöffnung 48 Erstarrungsgesteine 13 F 92f. Fassaden Fassadenbekleidungen 15 Fassadenbild 54f. Fassadenreinigung 73 Feldsteine 13 Fensterbank 54, 102f. Fensterbank mit Gewändeaufstand 103 102, 110 Fensterbrüstung Fenstergewände 15, 19 102f., 111 Fensterlaibung Fenstersturz 101, 110 Findlingsmauerwerk 39 58 Fliesen und Platten frei vom Hieb 23 Frost-/Tausalzbeständigkeit 49 G geätzt 24 Gebäudeecken 19 gebeilt 22 gebürstet 23 54, 62f. Gefälle geflächt 22 geflammt 23 gegen das Lager geschnitten 18 geharzt 24 gekrönelt 22 24 gelasert  geprellt 21 gerieft / geriffelt 22f. 21 gesägt  gesäuert 24 24 gesandelt  23 geschliffen  gespitzt  22 gesprengt 21 Gesteinsauswahl 32ff. gestockt 23 gestrahlt 23 getrommelt 24 gezahnt 22 Graffitischutz 72 Grenzmuster 35 97 Gütesiegel, -zeichen H Halteanker 51 Handelsname 15 Hebezeuge 26 Heizestrich 60 hinterlüftete Außenwandbekleidungen 50 52f., 67, 191 Hinterschnittdübel

D Dauerhaftigkeit 90 43f. Decke und Dach Deckenbekleidung 66ff. 68 Deckenbekleidung im Innenraum Deckenunterseiten 212 Dehnungsfugen 48f. 36 Deutsches Natursteinarchiv (DNSA) Deutscher Naturwerkstein-Verband (DNV) 36 Diamantgatter18 Dickbett 92 80 digitale Planungswerkzeuge 36 DIN-Normensammlung Naturwerkstein Dorne 47, 51, 72, 101ff. Drahtanker 46ff. Drainmatte 62 Drainmörtel 48, 62, 118 Dünnbett 60, 92, 116 Duschtasse 61f.

K 60f. kalibrierte Fliesen Kantenbearbeitung 25f. Kerndämmung 48 Knicklinie 121 Konstruktionsraum 100 Kragtreppe 45 Küchenarbeits- und Tischplatten 32

E Ecken Effizienzstrategien

L Laibungen Lastabtragung

222

49ff., 55f. 83f.

I Informationsbeschaffung 36 Innenwandbekleidungen 57, 93 73, 91 Instandhaltung

50ff., 103, 111 51f., 67

Lebenszyklusbetrachtung 35 Leitdetails 99 Luftschicht 46f. M Magmatite 13f. Maß-Rohblock 17 maßhaltige Steine 39 71f. materialschonendes Konstruieren Mauersteine 15 Metamorphite 13f. 24 mikrogestrahlt  mit dem Lager geschnitten 18 Mittelbett 116 Mörtelanker 52f. Mörtelbett 62f., 116 Multiseilsägen 18 Musterfassade 34 N Nachhaltigkeit 87ff. Nachhaltigkeitsbeurteilung 97 Nachnutzung 92 Nassraum 117 naturbelassen 21 21 naturrau gespalten Naturstein-Produktnormen 35 36 Naturstein-Verband Schweiz (NVS) Naturwerksteinplatten 84 51 f. Nutlagerung Nutzungszyklen 92 O Oberflächenausführung 61, 65 21ff., 56 Oberflächenbearbeitung Ökobilanz 89 P Petrographie 12f. 15 petrographische Bezeichnung 12 petrographische Gesteinsbestimmung 12 Petrologie Pfeiler 42 Pflege und Erhalt 70ff. Planungsmethodik 36ff. 79f. Planungs- und Produktionswerkzeuge 18f., 62f. Platten 54 Platten- und Bewegungstoleranzen Plattenanordnung und Fugen 60f., 67f. Plattenformate 55 23 poliert  80 Produktions- und Planungsparameter Profilschienen 53 R Regeldetails 93ff. regelmäßiges Schichtenmauerwerk 40 37 Regelwerke 72f., 91 Reinigung Reinigungsfähigkeit 91 Reinigungszyklen 91 Reliefierung 25 17 Rohblock, unförmig 17 Rohblock, zugerichtet Rohblöcke 15, 17 Rohmaterial 17 Rohplatten 15, 17 Rückverankerung 49 Rundbogen 42 Rutschgefahr 61 Rutschhemmung 34 Rutschsicherheit 61 S Säule 42 Schadstoffe 95f. scharriert 23 Scheinfugen 55 scheitrechter Bogen 42

Schichtenaufbauten 46f., 58f., 66f. Schieferfassaden 50 Schieferplatten 50 schlagregensicher 53 Schraubanker 51 Schwankungsbreite 34 Schwermetalle 95f. 60 schwimmender Estrich Sedimentite 13f. 42 Segmentbogen Sockel 49, 55f. 101 Sockel mit Bodenabstand 108 109 Sockel mit Bodeneinstand Sockel und Ecke 49, 55f. Sockelleiste 61 Sockelplatte 55f. Sockelstein 19, 49 Sonderbauteile 70 Sozialstandards 97 Spindeltreppe 45 Splittbett 63 Stauwasser 72 42 statischer Einzelnachweis Steckdorn 51 Steinbruch 15 steinbruchrau 21 Steinoberfläche 20ff. Stelzlager 62f. Stufenbeläge 64 Stufenplatten 44 Sturz 42 Stütze 41f. Stützenverkleidungen 52 Systemboden 60, 117

W Wand 39ff. Wandbekleidung 50ff. Wandbekleidung im Innenraum 57f. Wandbeläge 18 Wangentreppen 44 Wärmedämmung 46f., 51 Wasserableitung 53f. Werk- und Montageplanung 37 Werkstücke 19f. wilder Verband 124 X Xertifix 97 Z Zertifizierungen 97 17 zugerichteter Rohblock zweischalige Wand 46f. Zyklopenmauerwerk 39

T Toleranzausgleich 53 Toleranzen 51 Traganker 51 38ff. tragende Bauteile Träger 42 Tragschale 46 Tranchen 18f. Transport 26 Transportenergie 89 Transportmittel 26 107, 115 Traufe ohne Überstand 106 Traufe mit Überstand Treppe 44f., 64 120 Treppe, Antritt 121 Treppe, Austritt 45ff., 64ff. Treppe, barrierefrei 65 f. Treppenauge Treppenbelag 64f. 15, 19 Treppenblockstufen Türgewände 19 U 13f. Umwandlungsgesteine Umweltwirkungen 89 ff., 92 17 unförmiger Rohblock 19 Unmaßplatten oder -tafeln unregelmäßiges Schichtenmauerwerk 40 Unterhaltsreinigung 72 V 48 Verbände und Fugen Verblendmauerwerk 46 Verbundabdichtungen 61f. Vereinigung Österreichischer Natursteinwerke (VÖN) 36 Verlegepläne 38 Verlegung 59f. Verlegung im Verbund 59 Verwitterung 70 Vorfertigung und industrielle Produktion 78 vorgehängte hinterlüfteten Fassade (VHF)    31, 50f., 108 Vorsatzschale 31, 46ff., 101 49 Vorsatzschale im Innenraum Vorspannung 42

223

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