Wohnturm in München-Freiham: Glasfaseranker befestigen Betonelemente der vorgehängten Fassade

In Münchens Westen entsteht derzeit in Freiham auf einer Gesamtfläche von rund 350 ha ein neuer Stadtteil. Bis 2040 soll es hier Wohnraum für bis zu 25.000 Menschen geben und rund 15.000 Arbeitsplätze. Der Entwurf stammt vom Hamburger Architekturbüro Störmer Murphy and Partners, das den Architekturwettbewerb der Stadt München gewann. Bauträger ist die BUWOG Bauträger GmbH, München. Die Bauherrenschaft liegt seit 2021 beim Wohnungsbauunternehmen Vonovia.

Wohnturm am Mahatma-Gandhi-Platz

Mittelpunkt des neuen Quartiers ist der Mahatma-Gandhi-Platz, der seinen Charakter durch die skulpturale Arkadenarchitektur der drei ihn umfassenden Gebäude erhält. Eine besondere Stellung nimmt dabei der an der Stirnseite aufragende, weithin sichtbare Wohnturm ein. Das 18-geschossige und 60 m hohe Gebäude gilt bereits als Wahrzeichen Freihams. Die ersten beiden Geschosse liegen hinter den markanten, platzprägenden Arkadengängen und sind für Einzelhandel und Büroflächen vorgesehen. Darüber führen vorgehängte, an den Arkadenabschluss anknüpfende Elemente aus Glasfaserbeton die Formsprache über die folgenden 16 Geschosse weiter. In diesen befinden sich 144 Ein- bis Vierzimmerwohnungen, die teilweise mit Loggien ausgestattet sind.

Kaltfassade mit vorgehängten Glasfaserbetonelementen

Die Grundfläche des Wohnhochhauses ist ein Trapez, dessen schmale Grundseite sich nach Süden zum Mahatma-Gandhi-Platz öffnet. Das Gebäude selbst hat eine durch Vor- und Rücksprünge in Falten gelegte Glasfassade. Die Außenansicht wird jedoch von den vorgehängten Fassadenelementen aus Glasfaserbeton bestimmt. Sie laufen über zwei Geschosse und umrahmen Fenster und Balkone. Die unterschiedlich tiefen Elemente – die in der Falte liegenden sind nach innen gewölbt, die auf der Faltenspitze plan – zeichnen die Struktur der Gebäudefassade nach. Im Verbund mit den kleineren Mittelelementen ergibt sich nach Fertigstellung eine homogene Gitterstruktur.

Die Glasfaserbetonelemente wurden von einem spanischen Spezialunternehmen mithilfe vorgefertigter Schalungen manuell in einer Wandstärke von lediglich rund 25 mm hergestellt. Die schwersten Elemente sind 1,50 m tief und wiegen 1,6 t.

Anforderungen an die Fassadenunterkonstruktion

Planung und Ausführung des gesamten Fassadenkonzepts lagen bei dem auf Sonderlösungen spezialisierten Fassadenbauunternehmen Dipl.-Ing. Hölscher GmbH & Co. KG aus Kleve. Für die Glasfassade wurden die Fensterelemente und Kaltfassadenplatten (Uw ≤ 0,8 W/(m²K)) in eine im Pfosten-Riegel-System erstellte Rahmenkonstruktion eingefügt, die die raumhohen und wandbreiten Öffnungen zwischen den Betonwänden des Stahlbetonrohbaus füllt.

Um die Betonelemente der vorgehängten Fassade anbringen zu können, entwarfen die Planungsingenieure von Hölscher eine spezielle Unterkonstruktion, die der Gebäudefassade vorgehängt ist. Dabei stellte sich heraus, dass diese nicht mit den im Fassadenbau üblichen Schwerlastdübeln am Gebäude befestigt werden konnte. Der Wärmeabfluss war zu hoch, sodass sich die Wärmeschutzanforderungen für den KfW-Standard 55 damit nicht erfüllen ließen. Auch Versuche, die geforderten Werte beispielsweise durch einen Mörteltausch oder eine Vergrößerung des Abstands zu erreichen, führten nicht zum erforderlichen Ergebnis.

Thermisch trennende Befestigung mit Schöck Isolink F

Bei der Suche nach einer geeigneten Befestigungslösung prüften die Planer zunächst die Möglichkeit eines Anschlusses mit Schöck Isokorb und kamen dabei auf den Fassadenanker Schöck Isolink F. Der stabförmige Wandhalter sichert den Abstand zwischen Fassadenbekleidung und Rohbau und überträgt die auf die Fassade einwirkenden Druck- und Zugkräfte.

Die aus Glasfaserverbundwerkstoff hergestellte, thermisch trennende Befestigung für vorgehängte hinterlüftete Fassaden weist eine Wärmeleitfähigkeit von 0,7 W/(m·K) auf. Damit liegt sie nach Angaben des Herstellers bis zu 300-mal niedriger als beispielsweise bei Aluminium. Isolink F ist rechnerisch wärmebrückenfrei und vom Passivhaus Institut Darmstadt als Passivhaus-Komponente zertifiziert. Darüber hinaus verfügt der Fassadenanker über die Europäische Technische Bewertung ETA-25/0604 und eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG).

Mithilfe der von Schöck bereitgestellten Tabellen und Bemessungsgrundlagen ermittelten die Planer und Statiker von Hölscher die erforderlichen Stückzahlen für die Befestigung der Unterkonstruktion mit Isolink F. „Schöck Isolink F war die einzige Lösung, mit der wir die bauphysikalischen Anforderungen hinsichtlich des Wärmeschutzes für die Gebäudefassade umsetzen konnten“, bestätigt Herbert Hölscher, Geschäftsführer der Dipl.-Ing. Hölscher GmbH & Co. KG.

Komplexe Unterkonstruktion

Die Stahlunterkonstruktion für die Aufnahme der 521 Betonelemente am Turm besteht aus 35.000 Einzelteilen, die in der unternehmenseigenen Fertigung zu großen Konsolen zusammengefügt und so auf die Baustelle gebracht wurden. „Die Konsolen haben eine spezifisch konfigurierte, schräge Grundplatte, auf der die Betonteile aufstehen. Die Lastabtragung der Querkräfte erfolgt über Zugseile, die am Gebäude rückverankert sind, während Schöck Isolink die Zug- und Druckkräfte aufnimmt. Da die Gebäudeseiten unterschiedlich breit sind, musste für jede Gebäudeseite individuell geplant werden“, erklärt Herbert Hölscher die Anforderungen an die Planung.

Zudem kamen als Fassadenelemente auch Sonderelemente zum Einsatz: Das Zickzack der Gebäudefassade, die unterschiedlichen Winkel an den Gebäudeecken sowie die in die Fassade integrierten Loggien erzeugten bauliche Vorgaben, die nicht allein mit Standardelementen abgedeckt werden konnten. Dies erhöhte auch die Anforderungen an die Planung der Unterkonstruktion.

Befestigung mit rund 8.000 Schöck Isolink F

Die Konsolen wurden auf der Baustelle über eine Stahlplatte mit mehreren Isolink F am Gebäude befestigt. Neben der Auflagefläche auf den Konsolen sind die Betonelemente mit weiteren Anschlagpunkten mittig und oben direkt über Isolink am Rohbau befestigt. Pro Element wurden sechs Fassadenanker benötigt, insgesamt kamen rund 8.000 Isolink F zum Einsatz. Zu Beginn der Montage war ein Mitarbeiter von Schöck vor Ort, um den Einbau anzuleiten – vom Bohren über das Ausblasen und Ausbürsten der Bohrlöcher bis zum richtigen Einkleben.

Exakte Montage

Da die Wände geneigt waren, mussten auch die Stäbe schräg eingebohrt werden. Hölscher fertigte deshalb entsprechende Schablonen mit Aufnahme an, die zum einen den genauen Bohrwinkel und zum anderen die richtige Lage der Stäbe beim Einkleben sicherstellten und ein Absacken der Stäbe während der Trocknungsphase verhinderten.

Die exakte Lage war für das Einheben der Betonelemente entscheidend, da diese an allen Aufnahmepunkten gleichzeitig eingeschoben werden mussten. Das geschah mithilfe einer eigens konstruierten Saugbatterie mit Gegengewichtsanlage. Das Element wurde liegend angesaugt, aufgerichtet und mit einem Kran an die Fassade gebracht, um dort passgenau ausgerichtet zu werden.

Rund 500 Schöck Isokorb T S

Bei der Befestigung der Elemente im Bereich der Loggien kam Isokorb T S zum Einsatz. Da hier die zweite Wand fehlte, musste das Element nach hinten in die Balkone verankert werden. Insgesamt wurden rund 500 Isokorb T S verbaut. Das tragende Wärmedämmelement für frei auskragende Stahlkonstruktionen mit Anschluss an Stahlbauteile besteht aus den Modulen S-N und S-V und überträgt je nach Modulanordnung Momente, Querkräfte sowie Normalkräfte.

Hohe Anforderungen an Planung und Ausführung

Der Freihamer Wohnturm stellte hohe Anforderungen an Planung und Ausführung der Fassade. „Es war ein sehr komplexes Bauvorhaben, das wir uns als ausführendes Unternehmen ein Stück weit selbst erarbeiten mussten. Alles, was hinter den Betonsteinen ist, musste von uns entwickelt werden. Der springende Punkt war: Wie bekommen wir diese an die Wand angesichts der diffizilen Gebäudestruktur?“, sagt Herbert Hölscher.