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Einleitung

Infraleichtbeton ist ein Hochleistungsbeton, der aufgrund seiner geringen Rohdichte als tragende Wärmedämmung dauerhafte, nachhaltige und ansprechende Bauten verspricht. Monolithische Tragwerke aus Sichtbeton können wieder ökonomische und ökologische Anforderungen erfüllen. Der Baukultur und dem werkstoffgerechten Entwerfen und Konstruieren stehen neue Wege offen.

Projekte

Atelierhaus Schmargendorf (Axthelm Rolvien Architekten)

Atelierhaus Schmargendorf
Berlin (in Planung, Fertigstellung 2021)

Architektin: Axthelm Rolvien Architekten
Bauingenieur: schlaich bergermann partner
Prüfingenieur: Josef Seiler
Weitere Beteiligte: die wohnkompanie Berlin, HL-Technik, Heimann Ingenieure, HHP Berlin

Ein Hochregallager der ehemaligen Reemtsma-Zigarettenfabrik in Berlin-Schmargendorf wird in ein modernes Co-Working-Gebäude umgebaut. Dabei finden wesentliche Eingriffe und Änderungen der bestehenden Stahlbetonstruktur statt. Die neuen auskragenden Boxen an der Nordfassade werden aus Infraleichtbeton hergestellt. Ein Zustimmung im Einzelfall wurde hierfür bei der Obersten Bauaufsicht des Landes Berlin beantragt.

Wettbewerb urban living (Quelle: Barkow Leibinger)

GESCHOSSWOHNUNGSBAU
Berlin (in Planung, Fertigstellung 2021)

Architekt: Barkow Leibinger
Bauingenieur: schlaich bergermann partner
Prüfingenieur: –
Weitere Beteiligte: Transsolar

Die Wohnungsbaugesellschaft Mitte in Berlin plant mit Barkow Leibinger, schlaich bergermann partner und Transsolar einen Geschosswohnungsbau, der auf dem Entwurf des urban living Wettbewerbs basiert.

 

https://www.wbm.de/de/bauprojekte/friedrichshain-kreuzberg/wohnturm-aus-infraleichtbeton/

Familienwohnhaus Ruppiner Land
Familienwohnhaus Ruppiner Land
Familienwohnhaus Ruppiner Land
Familienwohnhaus Ruppiner Land

FAMILIENWOHNHAUS RUPPINER LAND
Großwoltersdorf (in Planung, Fertigstellung 2020)

Architekt: Prof. Clemens Bonnen (Berlin), Besonias Almeida Arquitectos (Bueonos Aires)
Bauingenieur: neubauer + ernst ingenieure
Prüfingenieur: schlaich bergermann partner
Weitere Beteiligte: –

Rund 60 Kilometer nördlich von Berlin entsteht ein neues Wohnhaus für eine 6-köpfige Familie aus Sichtbeton innen und außen. Die kubisch gestaffelte Gebäudekubatur resultiert aus der dynamischen Fügung unterschiedlich dimensionierter ein- und zweigeschossiger Volumen aus Stahlbeton. Dementsprechend verfügt sie über Flachdächer in unterschiedlichen Ebenen. Das im Ergebnis komplex in Erscheinung tretende Gebäude steht aber nach allen Seiten frei und wird so auf dem Grundstück platziert, dass ausreichend Abstandsflächen zum öffentlichen Straßenraum und zu den angrenzenden Grundstücken verbleiben. Sämtliche Wände mit Außenbezug werden zur Einhaltung der ENEV aus Infraleichtbeton hergestellt.

 

Atelier Albert Oehlen (Paloma Lasso de la Vega)
Atelier Albert Oehlen (Paloma Lasso de la Vega)

Atelier Albert Oehlen
Weidingen (in Planung, Fertigstellung 2020)

Architekt: Enguita & Lasso De la Vega‎
Bauingenieur: schlaich bergermann partner
Prüfingenieur: –
Weitere Beteiligte: Albert Oehlen, Anja Axt

Für das Studio Albert Oehlen am Standort Weidingen soll ein monolithisches Sichtbetongebäude aus Infraleichtbeton mit einer geneigten segmentierten Glasfassade mit Zugbändern aus Carbonfaser-verstärktem Kunststoff entstehen.
Sowohl Infraleichtbeton als auch Zugglieder aus Carbonfaser-verstärktem Kunststoff bieten enormes Innovationspotential, sind jedoch bisher bauaufsichtlich nicht geregelt. Jede Innovation ist mit einem Risiko behaftet. Um dieses Risiko zu minimieren wurde das Büro schlaich bergermann partner vom Bauherrn beauftragt Machbarkeit, Genehmigungsfähigkeit und Kostenrahmen zu untersuchen.

Forschungsprojekt ILVO

Forschungsprojekt ILVO – Vorfabrikation von Fertigteilen aus Infraleichtbeton
Berlin, Laufzeit 2019-2020

Architekt: HOWOGE, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau (TU Berlin)
Bauingenieur: HOWOGE, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau (TU Berlin)
Prüfingenieur: –
Weitere Beteiligte: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), Tinglev , Transsolar

Ziel des zweijährigen, von der DBU – Deutsche Bundesstiftung Umwelt geförderten Forschungsvorhabens ist es, das Potenzial des Infraleichtbetons mit den Vorteilen der Vorfabrikation zu verknüpfen. Das Projekt soll die bisher an der TU gewonnenen Erkenntnisse über das Material weiter in Richtung einer realen Umsetzung in Form eines richtungsweisenden Geschosswohnungsbaus der HOWOGE Wohnungsbaugesellschaft mbH in Berlin überführen. Architekten und Ingenieure entwickeln in enger Zusammenarbeit mit der Wohnungsbaugesellschaft, dem Fertigteilhersteller Tinglev Elementfabrik GmbH und dem Ingenieurbüro Transsolar Energietechnik GmbH marktreife Fertigteile, die nach Abschluss des Forschungsprojekts (voraussichtlich Ende 2020) in dem Wohnungsneubauprojekt zur Anwendung kommen.

Betonoase (Alexander Blumhoff)
Projekt Betonoase
Projekt Betonoase
Projekt Betonoase
Projekt Betonoase

BETONOASE
Berlin-Lichtenberg, 2017

Architekt: Gruber+Popp Architekten
Bauingenieur: schlaich bergermann partner
Prüfingenieur: Specht Kalleja + Partner
Weitere Beteiligte: HeidelbergCement

Die „Betonoase“ ist eine eingeschossige Jugendfreizeitstätte des Jugendamtes Berlin-Lichtenberg. Der Entwurf von Gruber+Popp Architekten BDA setzte sich im März 2016 gegen fünf Konkurrenten durch. Im Zuge der Erteilung einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) wurden an der TU Berlin Bauteilversuche durchgeführt und eine Musterwand hergestellt. Die Tragwerksplanung des Projekts erfolgte durch das Berliner Büro von
schlaich bergermann partner. Am 04.12.2018 wurde die Betonoase eröffnet.

 

https://www.beton.org/aktuell/news/details/betonoase-mit-infraleichtbeton/

http://www.sbp.de/news/richtfest-beim-infraleichtbeton-bauvorhaben-betonoase-in-berlin-lichtenberg/

https://www.baunetzwissen.de/beton/objekte/freizeit-sport/betonoase-in-berlin-5564052

Smart Material House Mock-up (Quelle: Barkow Leibinger)
Smart Material House (Quelle: Barkow Leibinger)

WETTBEWERB ZUM SMART MATERIAL HOUSE
IBA-Hamburg, Probewand Berlin 2012

Architekt: Barkow Leibinger
Bauingenieur: schlaich bergermann partner
Prüfingenieur: –
Weitere Beteiligte: Transsolar

Beim „Smart Material House“ steht, wie der Name sagt, das Material im Vordergrund. Die Grundidee war, Infraleichtbeton als „tragende Wärmedämmung“ zu nutzen. Mehrfach bikonkav geschwungene Wandscheiben sollen dabei nicht nur als Tragelemente und Wärmedämmung dienen, sondern auch als Heiz- und Kühlsystem wirken. Hierzu werden Rohrschlangen für das Heiz- und Kühlsystem integriert. Die ca. 50 cm starken Elemente bestehen aus dem weiterentwickelten Infraleichtbeton, der nun eine ausreichend hohe Druckfestigkeit für mehrstöckige Gebäude aufweist. Ohne zusätzliche Wärmedämmung, Putz oder andere Verkleidung ist so Sichtbetonbau möglich.

Projekt Einfamilienhaus Berlin
Projekt Einfamilienhaus Berlin
Projekt Einfamilienhaus Berlin
Projekt Einfamilienhaus Berlin

Einfamilienhaus
Berlin-Pankow, 2007

Architekt: Prof. Clemens Bonnen + Amanda Schlaich
Bauingenieur: Mike Schlaich + Lars Werner
Prüfingenieur: Specht Kalleja + Partner
Weitere Beteiligte: Horst Kasimir Bauunternehmung, Lichtner Beton

Der kubische dreigeschossige Baukörper wird aus Betonwänden gebildet, die auf der Süd- und Nordseite von großen Verglasungen durchbrochen sind. Durch das Zurücksetzten dieser großen Fensterflächen gewinnt das Volumen an Plastizität. Die durch das Glas von außen sichtbaren raumhohen Vorhänge im Inneren verleihen der Außenhaut eine Weichheit, die im Kontrast zur harten Betonoberfläche steht. Eine reduzierte Farbpalette von grauem Sichtbeton, schwarzen Fensterprofilen, weißen Vorhängen und silbernen Jalousien geben dem Haus dabei eine einfache Klarheit.

 

https://www.beton.org/inspiration/architektur/objekt-details/wohnhaus-in-berlin/

Video

Interview Mike Schlaich (deutsch)

Interview Mike Schlaich (englisch)

Interview Regine Leibinger und Mike Schlaich (deutsch)

Geschichte

2006

Die Forschungsaktivitäten zum Infraleichtbeton an der TU Berlin durchliefen seit 2006 verschiedene Phasen. Bis 2010 wurden grundlegende Kenntnisse über Herstellung und Verarbeitung gewonnen sowie zahlreiche Untersuchungen zur Bestimmung der Frisch- und Festbetoneigenschaften durchgeführt. Als Ergebnis wurde ein Einfamilienhaus in Berlin errichtet und neben diversen Veröffentlichungen durch die Dissertation von El Zareef 2010 abgeschlossen.

 

2010

In der zweiten Phase (2010–2014) wurde in einem ersten Schritt, ausgehend von der ursprünglichen Rezeptur, die Druckfestigkeit bei gleicher Dichte nahezu verdoppelt. Die Anwendbarkeit dieser Laborrezeptur wurde in einem Fertigteilwerk erfolgreich getestet. Das Ergebnis war eine 1:1 Probewand für den Entwurf des „Smart Material House“ von Barkow Leibinger, Transsolar und schlaich bergermann und partner, das mit dem zweiten Global Holcim Innovations-Preises ausgezeichnet wurde. In einem weiteren Schritt konnte dann für bessere Dämmeigenschaften das Gewicht reduziert werden. Daraus entstand eine ILC-Familie bestehend aus Rezepturen, zur gezielten Herstellung von ILC in abgestuften Trockenrohdichten von 550, 600, 650, 700, 750 und 800 kg/m³ bei entsprechenden Druckfestigkeiten zwischen 5 und 13 MPa.

 

2014

Aus dieser Phase wurden diverse Drittmittelprojekte erfolgreich beantragt, die in der aktuellen dritten Phase bearbeitet werden. Der Forschungsauftrag durch Drittmittel in der dritten Phase bestand (und besteht) einerseits aus Grundlagenforschung, deren Ergebnisse in Bemessungskonzepte einfließen, und andererseits aus anwendungsorientierten Untersuchungen, die sich mit architektonischen, konstruktiven und entwurflichen Fragestellungen beschäftigen.

 

2018

Eröffnung der Betonoase am 04. Dezember 2018.

 

2019

Literatur

Hückler, Alex; Schlaich, Mike: Structural Behavior of Reinforced Infra-Lightweight Concrete (ILC). In: ACI Structural Concrete. March-April 2019

 

Schlaich, Mike; Gruber, Doris; Popp, Bernhard: Infraleichtbeton – Leichter als Wasser. In: Deutsche BauZeitschrift (2019), Nr. 2, S. 62–65

 

Schlaich, Mike (Hrsg.); Leibinger, Regine (Hrsg.); Lösch, Claudia; Rieseberg, Philip: Infraleichtbeton: Handbuch für Entwurf, Konstruktion und Bau. Berlin: Fraunhofer IRB Verlag,  2018

 

Schlaich, Mike; Hückler, Alex: Infraleichtbeton: Reif für die Praxis. In: Beton- und Stahlbetonbau (2017), Nr. 12, S. 772-783

 

Schlaich, Mike; Hückler, Alex; Lösch, Claudia: Infra-Light Weight Concrete – A monolythic building skin. In: AUER, Thomas; KNAAK, Ulrich; SCHNEIDER, Jens (Hrsg.): Proceedings of Powerskin Conference. Delft: TU Delft Open, 2017, S. 293–304

 

LEIBINGER, Regine; Schlaich, Mike; Lösch, Claudia; Rieseberg, Philip; Ballestrem, Matthias: Infraleichtbeton im Geschosswohnungsbau (INBIG): Abschlussbericht. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2017 (Forschungsinitiative Zukunft Bau F 3018)

 

Hückler, Alex ; Schlaich, Mike: Zur Biegung von Infraleichtbetonbauteilen – Werkstoff-, Verbund-, Trag- und Verformungsverhalten. In: Beton- und Stahlbetonbau 112 (2017), Nr. 5, S. 282–292

 

Hückler, Alex: Trag- und Verformungsverhalten von biegebeanspruchten Bauteilen aus Infraleichtbeton (ILC). Dissertation. 1. Auflage. Göttingen: Sierke Verlag, 2016

 

Lösch, Claudia; Rieseberg, Philip; Schlaich, Mike; LEIBINGER, Regine; BALLESTREM, Matthias: Infra-Lightweight Concrete in Multi-Story Residential Buildings. In: Economic Forum (Hrsg.): 10th Conference on Advanced Building Skins: 3-4 November 2015, Bern, Switzerland, S. 932–941

 

Hückler, Alex; Schlaich, Mike: Bond and deformation behaviour of reinforced Infra-Lightweight Concrete (ILC). In: Proceedings of fib Symposium 2015, Copenhagen, S. 116–117

 

Hückler, Alex; Schlaich, Mike: Infraleichtbeton – Forschung an der Technischen Universität Berlin. In: Baukammer Berlin – Nachrichten für die im Bauwesen tätigen Ingenieure (2015), Nr. 1, S. 21–24

 

Hückler, Alex; Schlaich, Mike: Low Tech Konstruktionen mit Infraleichtbeton: Diese Außenwand kann Multitasking. In: Deutsche BauZeitschrift (2013), Nr. 2, S. 84–86

 

Schlaich, Mike; Hückler, Alex: Infraleichtbeton 2.0. In: Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Nr. 11, S. 757–766

 

El Zareef, Mohamed Ahmed Mohamed (Hrsg.): Conceptual and structural design of buildings made of lightweight and infra-lightweight concrete. Aachen : Shaker., 2010

 

Schlaich, Mike; El Zareef, Mohamed: Infraleichtbeton. In: Beton- und Stahlbetonbau 103 (2008), Nr. 3, S. 175–182