Das modulare System erklärt

  Als Ausgangspunkt unterscheidet das Konzept die Verwendung von primären und sekundären Monomaterialien. Ein primäres Monomaterial ist rein und enthält als Grundstoff nichts anderes, wie es in der Natur vorkommt, z. B. unbehandeltes Holz, Ton usw. Ein sekundäres Monomaterial ist ein gemischtes Material mit einheitlicher Struktur, wie z. B. Beton und Glas. Monomaterialien können im Prinzip immer wieder in technischen Kreisläufen zirkulieren, ohne ihren Ressourcenwert zu verlieren.

Das zentrale Prinzip des Konzepts ist die Tatsache, daß jedes einzelne Element des Bausystems seinen Wert durch seine Demontierbarkeit behält. Dies wird sowohl durch die Standardisierung der einzelnen Komponenten als auch durch eine spezielle Montagetechnik erreicht. Dabei werden flexible mechanische Verbindungen (z.B. Zapfen, Bolzen oder Schrauben, etc.) verwendet. So werden die einzelnen Bauteile eines Hauses - ähnlich dem "Lego-Prinzip" - auf einzelne Elemente reduziert, die jederzeit demontiert, sortiert und wiederverwendet werden können. Mit dieser Methode werden die Bauzeiten verkürzt.

Die Flexibilität des Konzepts bietet zudem die große Chance, den Hausbesitzer sowohl in den Neubau wie auch bei späteren Erweiterungen, Umbauten oder Renovierungen einzubeziehen. So sind stufenweise Aufstockungen machbar oder ein späterer reduzierter Raumbedarf nach einigen Jahrzehnten - zum Beispiel, wenn die Kinder ausgezogen sind. Die generelle Möglichkeit, das Gebäude zu verkleinern, hat große Ressourcenvorteile.

Auch eine spätere Sanierung wird dadurch wesentlich erleichtert. Schichten in Böden, Wänden und Abdichtungen sind für die Inspektion oder den Austausch von Materialien bei Abnutzung leicht zugänglich. Dadurch wird die Lebensdauer des Gebäudes erheblich erhöht. Bei herkömmlichen Holzgebäuden in Leichtbauweise beträgt die Lebensdauer in der Regel 30 bis 50 Jahre. Die Lebensdauer eines modularen Gebäudes ist nach norwegischen Erfahrungen mindestens dreimal so lang.

Ein weiterer wirtschaftlicher Aspekt ist, daß der Materialwert der einzelnen Komponenten jederzeit erhalten bleibt.

Im Prinzip können bestehende Baumaterialien, die nach europäischen Normen verwendet werden, an den modularen Standard angepaßt werden. Der modulare Standard kommuniziert mit den üblichen europäischen Baunormen. Materialien wie Gipskartonplatten, Dachziegel oder ähnliches können leicht angepaßt werden.

Die Konstruktion ist auf ungewöhnlich schwere Wetterbedingungen zugeschnitten, wie sie im Zeitalter des Klimawandels auftreten. Das Gebäude ist auch erdbebensicher. Die Schneetragfähigkeit ist den extremen norwegischen Standards angepaßt und die Konstruktion ist besonders sturmsicher. Durch die Fundamenttechnologie können Wasser und Feuchtigkeit der Holzkonstruktion nichts anhaben.

Unter einem nicht isolierten Dachboden besteht das Gebäude aus unabhängigen 3,6 m x 3,6 m (11,8 Zoll x 11,8 Zoll) großen, vollständig isolierten Modulen. Als Standardgröße hat ein vollständig isoliertes Modul eine Innenfläche von 12 m2. 

Zusätzlich können nicht isolierte Seitenmodule montiert werden, die als Klimazonen dienen, um die isolierten Module vor Wind, Regen und Schnee zu schützen. Eine hängende Konstruktion aus Seitenmodulen wird an der Längsseite des Gebäudes montiert. Die Seitenmodule dienen dem Klimaschutz und bieten Funktionsmöglichkeiten als Luftschleuse, Balkonwintergarten oder Abstellraum. Eine hängende Konstruktion wurde gewählt, um eine direkte Verbindung zum Boden zu vermeiden. Keiner der hölzernen Gebäudeteile hat Bodenkontakt, sondern ist auf einem Betonsystem aus Stützen gelagert. Das ist auch der Grund, warum wir hängende Seitenmodule gewählt haben.

Das Gebäude steht auf einem standardisierten Fundamentsystem aus Betonpfeilern und -trägern, die über Stahlbolzen fest mit der Hauptkonstruktion verbunden sind, wodurch das System sturmsicher ist. 

Feuchträume haben ein eigenes gemauertes Fundament, um ein häufiges Problem in Holzhäusern zu beseitigen: Feuchträume und Holzbau passen nicht gut zusammen und es kann zu Wasserlecks kommen, die möglicherweise die Holzbauteile beschädigen können. Feuchträume, einschließlich des Fundaments und der Wände, werden als eigenständiger Abschnitt gebaut, der keinen direkten Kontakt zu den Holzteilen des Gebäudes hat. 

Da die Halb- und Vollmodule aus standardisierten Bauteilen bestehen, können die Fassaden dem lokalen Geschmack angepaßt werden. 

Das Dach hat eine Neigung von 30 Grad. 

Durch ein von Walter Kraus initiiertes und über seine Firma Økologiske hus a.s. vorangetriebenes Gemeinschaftsprojekt (1994-1997) und in Zusammenarbeit mit dem Architekturbüro Gaia Lista wurde die Produktion von Holzbauteilen auf einen völlig neuen ökologischen Ansatz gestellt, der zu einer Steigerung der Produktqualität und gleichzeitig zu einer Optimierung der Produktionsmethoden führte. 

Hintergrund für diese Zusammenarbeit war die Diskrepanz in der Haltbarkeit zwischen alten und neuen Holzbauten in Skandinavien. Auf der einen Seite gibt es alte norwegische Stabkirchen, die auch nach 500 Jahren und mehr noch in relativ gutem Zustand sind. Sie haben ihre Schönheit und Qualität trotz starker Einflüsse von Wetter und Klima bewahrt. Auf der anderen Seite gibt es eine große Anzahl moderner Holzbauten mit einem Alter von 30 bis 50 Jahren, die entweder ganz abgerissen oder umfassend saniert werden mußten. Hinzu kommt, daß diese Art von Holzgebäuden einen negativen Einfluß auf die Gesundheit ihrer Bewohner hat. Wir haben uns die Frage gestellt: Warum haben alte Holzgebäude wie Stabkirchen nach mehreren hundert Jahren immer noch ihre Kernstruktur behalten, ohne grundlegend saniert zu werden und ohne giftige chemische Substanzen. Die Antwort fanden wir in der Wahl und der Herstellungsweise der Holzmaterialien.

Bevor industrielle Methoden in die Holzproduktion Einzug hielten, begannen die traditionellen norwegischen Baumethoden mit Holz tatsächlich in den Wäldern. Früher begann die Produktion von Holzwerkstoffen bereits Jahre vor ihrer eigentlichen Herstellung. Ausgewählt wurden Bäume mit dem richtigen Wuchs, Standort und der richtigen Qualität, bevor sie zum richtigen Zeitpunkt gefällt wurden. Beim Zerlegen der Stämme wurden die richtigen Teile des Stammes für die entsprechende Funktion in der Konstruktion ausgewählt. So wurde beispielsweise das Kernholz vor allem an der Außenseite verwendet, wo die Witterungseinflüsse am stärksten wirken. 

Leider wird in modernen Gebäuden das alte Wissen nicht mehr genutzt. Heute werden die Bäume teilweise im Sommer gefällt. Im Sommer geschlagenes Holz hat eine wesentlich kürzere Lebensdauer. Die einzigen Auswahlkriterien in der weiteren Produktion basieren hauptsächlich auf der Quantität und nur in wenigen Fällen auf der Qualität. Der Einschlag der Bäume erfolgt vollautomatisch und computergesteuert, ohne jegliche qualitative Bewertung. Dieser Ansatz setzt sich im weiteren Verfahren fort. Holz wird in der Regel unabhängig von seinen qualitativen Aspekten verwendet. Auf diese Weise entstanden qualitative Nachteile, die durch technische Lösungen behoben werden mußten, zum Beispiel durch die Verwendung hochgiftiger Mittel zur Imprägnierung von Holz. Heute sind Holzwerkstoffe meist an die industrielle Produktion angepaßt. Mit unserem modularen System sind wir in der Lage, die modernen Praktiken in Richtung einer nachhaltigeren Nutzung des Holzes umzukehren.

Der grundlegende Unterschied unseres Ansatzes liegt in der Organisationsform des treibenden Unternehmens bei der Entwicklung des Systems. 

Das Unternehmen Økologiske hus repräsentierte ein lokales Netzwerk aus vielen kleinen Einzelunternehmen, in unserem Fall etwa 30 kleine Forstbetriebe mit kleinen Sägewerken auf einer Fläche von etwa 100.000 Hektar. Dazu gehörten auch kleine Unternehmen, die Bauteile, Türen und Fenster, Klempnerarbeiten, Elektroinstallationen und ein Unternehmen, das Betonteile herstellt.

Die angeschlossenen holzverarbeitenden Betriebe übernahmen die weitere Veredelung und Bearbeitung der einzelnen Bauteile. Auf diese Weise konnten wir die alten und bewährten Auswahlkriterien und Techniken der Holzverarbeitung umsetzen und im System nutzen.

  Zum Schutz des Holzes haben wir Holzteer verwendet, der nach einer jahrhundertealten Technik hergestellt wurde. Der Holzteer wurde durch ein altes Pyrolyseverfahren produziert. Es wurden verschiedene Anstriche auf der Grundlage von diesem Holzteer entwickelt. Andere Produkte waren Holzschindeln, Dachrinnen aus Holz und die Herstellung von Kernholz.

Durch diese Art der Organisationsstruktur kontrollierten wir die gesamte Wertschöpfungskette. Zentrale Fragen der Holzauswahl waren: 

• Wo stand der Baum? (Lage)
• Wie wurde der Baum gefällt und wann?
• Wie wurde er weiter behandelt? 
• Welche Teile des Stammes wurden verwendet? 
• Zu welchem Zweck?
• Und wie? 

Die Antworten zu diesen Fragen flossen in die qualitative Bewertung des Holzes ein.

Ein Modul besteht aus verschiedenen Komponenten. Das gesamte System besteht aus 80 verschiedenen Bauteilen, die in Konstruktionszeichnungen einzeln aufgeführt sind. Einige Komponenten sind aus einem einzigen Teil gefertigt, andere werden aus verschiedenen Einzelteilen zusammengesetzt. Die Hauptelemente bestehen aus zusammengesetzten Sockeln und Trägern. 

Alle Bauelemente sind auf einen Achsabstand von 60 cm x 60 cm (23,6 Zoll) kalibriert. Alle Holzwerkstoffe haben einen definierten Feuchtigkeitsgehalt, Belastungsgrad und Qualität. Für die Herstellung der einzelnen Bauteile und auch bei der Montage ist die Polarität des Holzes definiert. 

Konstruktiver Holzschutz: 

Der Kernteil des Stammes ist widerstandsfähiger gegen Witterungseinflüsse als die äußeren Teile. Bei der Auswahl und Verarbeitung des Holzes wurde diese Erkenntnis berücksichtigt.