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Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung S. 5
1.1 Zielsetzung und methodisches Vorgehen S. 5
1 .2 Grundsätzliches zur Selbsthilfe S. 6
2. Skelettsysteme im Holzbau S. 9
2.1 Individuelle Holzskelettbauten S. 11
2.1.1 Reihenhausanlage in Aachen S. 11
2.1.2 Gruppe mit 3 Holzhäusern S. 13
2.2 HD-Haus - sichtbares Holzskelett S. 1 5
2.2.1 Konstruktionsprinzip S. 15
2.2.2 Konstruktive Detailsausbildung S. 17
2.2.3 Selbsthilfemöglichkeiten S. 1 8
2.2.4 Kosten und Vertrieb S. 18
2.3 RCD-Haus - Holzskelett mit größeren Stützweiten S. 1 9
2.3.1 Konstruktionsprinzip S. 19
2.3.2 Konstruktive Detailausbildung S. 1 9
2.3.3 Selbsthilfemöglichkeiten S. 20
2.3.4 Kosten und Vertrieb S. 20
2.4 Reihenhausanlage in Holzrahmenbauweise S. 21
2.4.1 Konstruktionsprinzip S. 21
2.4.2 Konstruktive Detailausbildung S. 22
2.4.3 Selbsthilfemöglichkeiten S. 23
2.4.4 Kosten und Vertrieb S. 24
3. Skelettsysteme im Stahlbau S. 25
3.1 Individuelle Stahlskelettbauten S. 27
3.1.1 Reihenhausanlage in Konstanz S. 27
3.1 .2 Doppelhaus in Delft/Niederlande S. 29
3.2 System DYWIDAG - Stahlskelett mit großen Stützweiten S. 31
3.2.1 Konstruktionsprinzip S. 31
3.2.2 Konstruktive Detailsausbildung S. 32
3.2.3 Selbsthilfemöglichkeiten S. 34
3.2.4 Kosten und Vertrieb S. 34
3.3 System PAB - Stahlskelett mit kleinen Stützweiten S. 35
3.3.1 Konstruktionsprinzip S. 35
3.3.2 Konstruktive Detailsausbildung S. 36
3.3.3 Selbsthilfemöglichkeiten S. 38
3.3.4 Kosten und Vertrieb S. 38
3.4 System RBS - Stahlskelett aus den USA S. 39
3.4.1 Konstruktionsprinzip S. 39
3.4.2 Konstruktive Detailausbildung S. 40
3.4.3 Selbsthilfemöglichkeiten S. 41
3.4.4 Kosten und Vertrieb S. 41
3.5 System SEKISUI - Stahlskelett aus Japan S. 42
3.5.1 Konstruktionsprinzip S. 42
3.5.2 Konstruktive Detailsausbildung S. 43
3.5.3 Selbsthilfemöglichkeiten S. 44
3.5.4 Kosten und Vertrieb S. 44
4. Bauphysikalische Problemstellungen und vorbeugender Brandschutz bei Skelettbauten S. 45
4.1 Wärme und Feuchteschutz S. 45
4.1 .1 Anforderungen des Wärme- und Feuchteschutzes S. 45
4.1.2 Wärmebrücken bei Skelettbauten S. 47
4.1.3 Luftdichtheit S. 51
4.1 .4 Wärmespeicherfähigkeit S. 53
4.2 Schallschutz S. 56
4.2.1 Schalltechnische Anforderungen S. 56
4.2.2 Schallschutz der Außenwände und Dächer S. 57
4.2.3 Schallschutz der Innenwände S. 59
4.2.4 Schallschutz der Decken S. 62
4.3 Vorbeugender Brandschutz bei Skelettbauten S. 65
4.3.1 Anforderungen des vorbeugenden Brandschutzes S. 65
4.3.2 Brandschutz bei Skelett-Bauteilen S. 65
5. Installationen im Skelettbau S. 68
5.1 Elektroinstallation S. 68
5.1.1 Elektroinstallation in den Wänden S. 68
5.1.2 Elektroinstallation in Boden, Decken und Dach S. 71
5.2 Heizungsinstallation S. 73
5.2.1 Vertikale Leitungsführung S. 73
5.2.2 Horizontale Leitungsführung S. 75
5.3 Sanitärinstallation S. 77
6. Modelluntersuchung verschiedener Skelettbausysteme S. 79
6.1 Auswahl der Gebäudetypen und Bausysteme S. 79
6.2 Massivbauweise S. 81
6.3 Holzskelettsystem S. 86
6.3.1 Beschreibung und Kosten des Holzskelettsystems S. 86
6.3.2 Selbsthilfe beim Holzskelettsystem S. 97
6.4 Stahlskelettsystem 1 S. 100
6.4.1 Beschreibung und Kosten des Stahlskelettsystems 1 S. 100
6.4.2 Selbsthilfe beim Stahlskelettsystem 1 S. 111
6.5 Stahlskelettsystem 2 S. 113
6.5.1 Beschreibung und Kosten des Stahlskelettsystems 2 S. 113
6.5.2 Selbsthilfe beim Stahlskelettsystem 2 S. 123
6.6 Bauteilvergleich von Skelettbauten und Massivbauten S. 125
7. Zusammenfassung S. 141
8. Literaturverzeichnis S. 146
9. Inhaltsverzeichnis - Abbildung/Diagramme S. 151
10. Anhang S. 158
10.1 Anbieter von Holzskelettystemen für Einfamilienhäuser S. 158
10.2 Anbieter von Stahlskelettsystemen für Einfamilienhäuser S. 159
10.3 Baubeschreibung zur Modellrechnung von Doppel- und Reihenhäusern S. 160
10.4 Wohnflächen der Gebäudetypen der Modellrechnung S. 165
10.5 Kostenübersicht zu den Gebäuden der Modellrechnung S. 167

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Gerd Geburtig
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Sharing-Ansätze für Wohnen und Quartier
Nachhaltigkeitstransformation, kollaborative Konsummodelle und Wohnungswirtschaft
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Infraleichtbeton ist ein sehr leichter Beton, der sowohl die tragende als auch die wärmedämmende Funktion der Gebäudehülle in einem monolithischen Material vereint und damit eine gestalterisch anspruchsvolle und nachhaltige Bauweise ermöglicht. Die Erkenntnisse aus langjähriger Forschung zum Einsatz von Infraleichtbeton im Geschosswohnungsbau sind in diesen Leitfaden eingeflossen. Die Autoren stellen Ansätze für den materialgerechten Entwurf, die konstruktive Durchbildung und die Bemessung vor. Sie bieten darüber hinaus einen Überblick über bauphysikalische Eigenschaften des Materials sowie Hinweise zur Bauausführung. Mit diesem Handbuch steht erstmals eine Planungshilfe für Planer, Bauherren und Baufirmen, die mit diesem neuartigen Hochleistungsleichtbeton arbeiten möchten, zur Verfügung.

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Rolf Neddermann, Christiane Weber
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Forschungsberichte

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Wolfram Jäger, Angelika Mettke, Hassan Youssef, Stephanie Schmidt, Viktoria Arnold, Christian Matthes, Jakob Fischer
Entwicklung und Anwendung von komplett demontablen Wohneinheiten aus ressourcenschonendem Beton - RC-WE-Modul
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Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Demonstration einer massiven, modularen, transportablen und voll demontablen/recyclinggerechten Wohneinheit für die schnelle Bereitstellung von Wohnraum und ggf. temporären Unterkünften, die am Ende ihrer Nutzungszeit umsetzbar sind. Dabei waren die Anforderungen der Next-Generation-Buildings zu erfüllen und Stoffkreisläufe nach dem Prinzip Cradle to Cradle (kreislaufgerechtes Bauen auf Bauteilebene) zu schließen, d. h. flexibel (schnell, demontierbar, anpassungsfähig etc.), schadstofffrei und ressourcenschonend mit System (modulare Bauweise) zu bauen. Dazu gehören die sortenreine Trennbarkeit und die Wiederverwendbarkeit ganzer Bauteile des Rohbaus sowie deren nachhaltige Herstellung durch die Nutzung von Recyclingmaterial. Einmal hergestellt, befinden sich ganze Module im Nutzungskreislauf ohne eine Zerstörung am Nutzungsende. Daher wird mit der Wiederverwendungsoption ein Beitrag zur Werterhaltung geleistet (Upcycling). Bei dem Projekt standen die Erprobung der erarbeiteten Grundlagen und die Optimierung von wiederholbaren, adaptiven Konstruktionslösungen sämtlicher Gebäudeteile im Mittelpunkt.

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Michael Prytula, Susanne Rexroth, Manuel Lutz, Friedrich May
Cluster-Wohnungen für baulich und sozial anpassungsfähige Wohnkonzepte einer resilienten Stadtentwicklung
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Demografische und soziale Veränderungen wirken sich auf Wohnstrukturen aus. Besonders auffällig ist die Zunahme an Ein-Personen- Haushalten. Schrumpfende innerstädtische Baulandreserven und konjunkturell bedingt steigende Baukosten beeinflussen den Wohnungsmarkt. Neue Wohnformen wie Cluster-Wohnen und Wohnungstypologien wie Cluster-Wohnungen können auf damit einhergehende geänderte Bedarfe und Bedürfnisse an Wohnraum reagieren. In einem mehrstufigen Arbeitsprozess wurden die planerischen, baulich-konstruktiven, wohn-soziologischen, ökonomischen und rechtlichen Dimensionen untersucht. Für die Untersuchung von Cluster-Wohnungen war es zunächst erforderlich, eine Eingrenzung des Phänomens vorzunehmen. Um aus der Vielfalt der unterschiedlichen Varianten die wesentlichen Charakteristika herauszuarbeiten waren die vorhandenen Definitionen näher zu spezifizieren. Zusätzlich zu den Kriterien "privater Einheiten mit Bad und ggfs. Küche" sowie "gemeinschaftlich genutzter Räume" werden dazu zwei weitere wesentliche bauliche und soziale Kriterien berücksichtigt: integrale Erschließung durch gemeinschaftliche Flächen und selbstorganisiertes gemeinschaftliches Zusammenleben. Mit dem Vergleich von Cluster-Wohnungen in acht Fallbeispielen wurden die charakteristischen Merkmale systematisch erfasst und die Bedingungen für die Realisierung benannt. Die Diskussion Resilienz-spezifischer Qualitäten zeigt, dass Cluster-Wohnen und Cluster-Wohnungen zentrale Eigenschaften resilienter Systeme besitzen.

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Hans Drexler, Filipa Almeida, Marie Deilmann, Frederik Ehling, Anna Rehfinger, Philip von Rüdiger, Tobias Götz, Tobias Riehle, Tobias Brüggemann
Holz: Form- und kraftschlüssig
Entwicklung eines Voll-Holz-Bausystems mit form- und kraftschlüssigen geometrischen Verbindungen
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Mit der Entwicklung eines reinen Holzbausystems, das sich auch für den mehrgeschossigen Wohnbau eignet, soll nachgewiesen werden, dass auch ohne den Verbund mit Beton oder Stahl leistungsfähige Konstruktionen errichtet werden können. Zudem werden sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile des Baustoffes Holz gegenüber anderen Bauweisen dargelegt. Das Forschungsprojekt hat die Entwicklung eines Tragsystems für den mehrgeschossigen Wohnungsbau zum Ziel, das ohne den Einsatz von metallischen Verbindungsmittel allein mit form- und kraftschlüssigen Verbindungen hergestellt werden kann. In einer Konzept- und Entwicklungsphase wurden grundlegende Parameter für die Systementwicklung definiert. Allgemeine Anforderungen an den Holzbau und den Wohnungsbau bilden dabei einen ersten Rahmen für die Anwendung des Materials und des Systems. In prototypischen Testaufbauten wurden Zwischenstände der Systementwicklung erprobt. Es wurden zwei Rastermodule als Demonstrationsbau errichtet. Die Betrachtung des globalen Tragwerks wurde durch die Entwicklung eines Bemessungstools vertieft, mit dessen Hilfe Bauteile der primären Holzkonstruktion dimensioniert und somit überschlägige Holzmengen für eine Gesamtkonstruktion ermittelt werden können.

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Jutta Albus, Hans Drexler
PREFAB HOUSING
Untersuchung von Produktionsprozessen im Hinblick auf Effizienzsteigerung und Kostensenkung für bedarfsgerechten Wohnraum
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In dieser Studie werden industrielle Fertigungsprozesse für Bausysteme mit hohem Vorfertigungsgrad im Hinblick auf ihr Potenzial zur Schaffung von kostengünstigem und hochwertigem Wohnraum untersucht. Im Fokus steht nicht das Gebäude als Produkt, sondern die Produktion der Subsysteme und deren Zusammenspiel. Gegenstand der Untersuchungen sind Systeme, zu deren Referenzdaten Zugang besteht und aktuelle Produktionsverfahren, die den vorgefertigten Wohnungsbau repräsentieren. In der best-practice Studie wird nicht nur die Konstruktion eines Gebäudes, sondern auch die Produktionskette einer genauen Analyse unterzogen. 4 bis 6 Referenzprojekte ausgewählter Firmen werden einer einheitlichen Analyse von Produktionszeiten und Kostenanteilen unterzogen. Die Analyse der Produktion der baukonstruktiven Bereiche zusammen mit der Betrachtung von Montage, Fertigungs- und Bauzeiten sowie Kostenanteilen lässt eine Bewertung des Gesamtsystems und des Optimierungspotenzials für künftige Umsetzungen und Veränderungen der Stückzahlen ableiten. Die Herstellungsmethoden und der Grad der Vorfertigung werden untersucht und in Verhältnis zu den Kosten und Qualitäten gesetzt. Ein Vergleich der Systeme und Materialien kann Grenzen und Potenziale der Systeme aufzeigen. Die Baukonstruktionen sollen zum einen im Hinblick auf die besonderen konstruktiven und bautechnischen Anforderungen im Wohnungsbau betrachtet werden, zum anderen sollen die Gebäudetypologien und Gebäudeklassen benannt werden, für deren Einsatz sie sich eignen.

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Wolfram Jäger, Raik Hartmann
Lehmmauerwerk: Entwurfs- und Konstruktionsgrundsätze für eine Breitenanwendung im Wohnbau unter Berücksichtigung klimatischer Bedingungen gemäßigter Zonen am Beispielstandort Deutschland
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Basierend auf den Erkenntnissen historischer Lehmbauten sowie statischer Berechnungen und der Bauphysik stützen unsere Untersuchungen die Annahme, dass Mauerwerk mit modernen, großformatigen Lehmsteinen ein viel höheres Leistungspotenzial hat als derzeit angenommen. Dies gilt insbesondere für die Nachhaltigkeit. Die größte Sorge bis heute betrifft die Wasserempfindlichkeit dieses Baustoffs in Bezug auf die strukturelle Stabilität. Dem kann jedoch mit zuverlässigen, prophylaktischen Schutzmaßnahmen begegnet werden. Selbst bei einer maximalen feuchtigkeitsbedingten Festigkeitsabnahme von 20 % besteht für den Tragfähigkeitszustand der Tragfähigkeit noch eine ausreichende Druckfestigkeit. Mit der Feuerwiderstandsfähigkeit von mehr als 60 Minuten, dass es möglich ist, mehrstöckige freistehende Wohnhäuser zu bauen. Dies zeigt, dass die Leistungsfähigkeit des modernen Lehmmauerwerks höher ist als derzeit angenommen, sofern die bei den Arbeiten entwickelten baulichen und technischen Sicherheitsprinzipien für modernes Lehmmauerwerk eingehalten werden.

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Ryll, Christine
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