Fertigteil-Verbundbausystemelemente für geschlossene Gebäudehüllen

Das RappAutarkPlusHaus-System ist ein modernes Bausystem, bei dem die Gebäudehülle der deutschen Passivhaus-Norm entspricht. Das Bausystem zeichnet sich durch industrielle Fertigung, minimalen Material- und Energieeinsatz sowie geringe Baukosten mit verbesserten Schall- und Wärmedämmungsstandards aus.

Außen wird im Rahmen einer Leichtbaukonstruktion aus Beton ein Isoliersystem angebracht. Das integrierte Dämmmaterial dient als verlorene Schalung und wird bei der industriellen Fertigteilherstellung mit der Betonschicht im Betonfertigteilwerk verschmolzen. Dies bewirkt geringe Betriebskosten und niedrigeren Energieverbrauch; eine Rüttelkipptischbeheizung ist nicht mehr erforderlich.

Durch die Integration von Solarthermie wird die effiziente Nutzung von Solarenergie für die Erwärmung von Wasser und gleichzeitig zur bauteilintegrierten Wandstrahlungsheizung mit PV-Anschluss möglich. Die Elemente für das RappAutarkPlusHaus werden ganz nach den Wünschen des Bauherrn industriell vorgefertigt. Die Elemente werden dann auf der Baustelle, direkt vom Fahrzeug aus, in das System der Wände, Böden und Decken wärmebrückenfrei eingebaut. Das Rapp-System erlaubt die Realisierung eines jeden  beliebigen Grundrisses.

Eigenschaften des Rapp

AutarkPlusHaus-Systems

Der Einsatz von individuellen, vorgefertigten Fertigteil-Verbundbausystemelementen (Rapp-System) für geschlossene Gebäudehüllen im Wohnungs- und Wirtschaftsbau bedeutet gegenüber konventioneller Bauart bei zumindest gleicher Planungs- und Gestaltungsfreiheit neben besonderen Nachhaltigkeitskriterien verschiedene weitere Vorteile, wie geringeren Baulandverbrauch und optimale Grundstücksnutzung durch schlankere Bauteile, einen erhöhten Anteil stationärer Fertigung bei witterungsunabhängiger Tätigkeit, verkürzte (Roh)-Bauzeiten, unfallsicherere Bauweise; geringere Herstellungs- und Finanzierungskosten, materialsparendes und ressourcenschonendes Bauen durch geringere Bauteildicken, besseren Schallschutz durch den aufgelösten Querschnitt im Inneren des Bauteils, besseres Raumklima, Vereinfachung der Baugenehmigungsverfahren und vieles mehr.

Betriebs- und Montageablauf

Die Fertigteile werden liegend im Werk hergestellt. Mittels Drehkipptischen werden die abgebundenen Elemente ohne Biegebeanspruchung senkrecht aufgestellt, aus der Randschalform getragen und zur Nachhärtung abgestellt. Die Fertigelemente für Außenwände werden in senkrechter Lage und die Dach- und Deckenelemente werden in waagerechter Lage mit LKWs zur Baustelle transportiert.

Die einzelnen Elemente werden durch Kranhebezug auf Fundamente und Decken auf Mörtelfuge aus mit Zusatzklebemörtel (Compakta o. ä.) versetztem Mörtel der Gruppe III montiert. Zusätzlich werden in den Verbindungsfugen der einzelnen Elemente in das Fundament bzw. die Decke Schubbolzen d = 12 mm eingebohrt und vergossen. Während der Montagezeit werden die Elemente durch Schrägstützen zug- und druckfest mit der Decke verbunden.

Das Dachelement wird auf den in Dachneigung von 30° betonierten Wandelementen aufgelagert und durch Verankerung der Elementfugenbewehrung mit den Wandelementen verbunden. Auf diesen Wandelementen erfolgt ein Verguss durch Ortbeton. Die Produktinnovation: Nur zwei Betondämmschalungen mit Nut und Feder werden in den Abmessungen 1000 × 1000 × 180 mm (L × B × D) im Dämmstoffwerk hergestellt. Die Betondämmschalungen mit Nut und Feder werden im Betonfertigteilwerk gemäß Werkstattplänen individuell auf Rüttelkipptischen verlegt. Die Bewehrungs-Listenmatten werden gemäß statischem Nachweis in die Betondämmschalungen mit Nut und Feder eingebaut. Der Beton wird gemäß statischem Nachweis in die Betondämmschalungen mit Nut und Feder eingebaut und verdichtet.

Demonstrationsprojekt Musterhaus

Unter dem Projekttitel „EnRapid; Entwicklung eines Außenwand-Fertigteilsystems auf Niveau eines klimaneutralen Gebäudes“ wurden Arbeitspakete für Projektabläufe entwickelt und durchgeplant. Der Bauteilaufbau auf Drehkipptischen gestaltet sich von unten nach oben wie folgt:

Betondämmschalungen als verlorene Schalung (Resol WLG 021 mit Auskammerungen für Betontragwerke gemäß Statik)

Fenster-Abschalung im Bereich der Dämmung

Carbon-Textilbewehrung gemäß Statik

Installationsebene

Stütz- und Rahmentragwerke aus Carbonbeton gemäß Statik

Lehmbauplatte/Lehmputz bauteilintegriert

Wandstrahlungsheizung mit PV-Anschluss (alternativ Carbon-4 mit PV-Anschluss).

Herstellung der Elemente im Fertigteilwerk

Die Herstellung der gewählten Musterelemente erfolgt im Fertigteilwerk, die Baustellenmontage direkt vom 80-t-Mobilkran aus. Der Einbau vom Keller zum Dach erfolgt wärmebrückenfrei bei Gebäudehüllen bis zu 7 Stockwerken.

Neben der Firma Rapp als Konsortialführer sind der Generalunternehmer, die Elektroinstallations- und Solarfirma, der Dämmstoffanbieter, das Betonfertigteilwerk, der Fensterhersteller und das Institut für Betonbau Leipzig unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Klaus Holschemacher beteiligt.

Die Betonwerk Heinrich Hachmeister Andernach GmbH hat bereits 1986 die ersten Rapp-Bauelemente für ein Fünffamilienhaus, welches als Pilotprojekt mit staatlichen Fördermitteln von Land und Bund gefördert wurde, produziert und nach Brilon-Alme geliefert.Erfinder Albert Bruno Rapp erläutert: „Ein vorgefertigtes Dämmungsformteil wird als verlorene Schalung mit den Tragwerksbauteilen im Fertigteilwerk gewissermaßen verschmolzen. Hierdurch werden ca. 40 % Rohstoffe und 43 % Primärenergie eingespart – von der Zementherstellung bis hin zum fertigen Objekt. Die Fertigteil-Verbundbausystemelemente werden also schon mit der bauteilintegrierten Dämmung geliefert, was auch noch ca. 50 % Bauzeitverkürzung mit Wohnflächengewinn bewirkt.“

Betonfertigteilhersteller für Pilotprojekt in den USA gesucht

Zu den weiteren Zukunftsaussichten äußerte sich Inhaber Albert Bruno Rapp gegenüber der BFT-Redaktion wie folgt: „Neue Produkte erobern nicht zuletzt durch die Globalisierung mehr und mehr den lokalen und internationalen Markt. So wird zurzeit in den USA ein Unternehmen gegründet, worin meine Building-Technology-Fertigbaumarke ‚Sogines‘ integriert wird. Erste Großprojekte im Wohnungs- und Wirtschaftsbau sind mit dem Rapp-System bereits in der Planungs- und Vertriebsphase; steigendes Interesse aus Politik und Wirtschaft ist ebenfalls vorhanden. Weitere integrierte Know-how-Partner sind die Eurobaustoff-Gruppe (Karlsruhe), Bauen + Leben (Krefeld), Brenner & Klaudt Baustoffhandel (Bonn) und die Sethi-Gruppe als Sponsor und Hauptinvestor.“

„Ein entscheidender Punkt bei der Einführung unseres Vertriebskonzeptes ist, dass wir interessierte Multiplikatoren wie Betonfertigteilhersteller mit innovativen Produkten wie z. B. neuen Materialien oder Betondämmschalungen, aber auch Architekten, Hausbaufirmen, Bauträger, Projektentwickler und andere Lizenznehmer mit ins Boot holen wollen. Speziell für den US-amerikanischen Markt bietet das Rapp-System die Möglichkeit, in großem Stil bezahlbaren Wohnraum zu schaffen. Ganz nach individuellen Wünschen kann z. B. die Gebäudehülle von Rapp erstellt werden und die nichttragenden Innenwände von den Bauherren in Eigenleistung selbst.“

„Aus diesem Grund suchen wir aktuell Betonfertigteilhersteller aus Deutschland, die bereit sind, den Bau eines Pilotprojekts im Rapp-System in den USA – d. h. den Rapp-Technologietransfer inklusive der Tragwerksplanung etc. – vor Ort zu realisieren“, so Rapp abschließend.