Projektarbeit Neubau einer Cafeteria auf dem Schulgelände der RAK

Rheinische Akademie Köln gGmbHFachschule für Technik

Fachbereich Bautechnik (Hochbau)

Projektarbeit

Neubau einer Cafeteriaauf dem Schulgelände der RAK

WS 2006/07

Bianca GrimbergenSybil Janocha

Heinz-Peter Scholl

Betreuer: Dipl.-Ing. Werner HeldmannDipl.-Ing. Angelika Martin

Dr. Herbert Heermann

Köln, den 21.02.07

Neubau einer Cafeteria auf dem Schulgelände der RAK

1

Inhalt

1. Einleitung............................................................................................................. 1

2. Vorplanung und Entwurf ..................................................................................... 2

2.1 Grundlagen ........................................................................................................ 2

2.2 Lageplan ............................................................................................................ 3

2.3 Entwurf .............................................................................................................. 5

2.4 Kostenschätzung................................................................................................. 8

2.5 Objektbeschreibung ...........................................................................................10

2.5.1 Angaben zum Grundstück............................................................................10

2.5.2 Angaben zum Gebäude allgemein ................................................................10

2.5.3 Angaben zum Gebäude im Einzelnen ............................................................10

2.6 Wirtschaftlichkeitsberechnung.............................................................................14

3. Genehmigungsplanung ..................................................................................... 18

3.1 Allgemeines .......................................................................................................18

3.2 Bauvorlagen ......................................................................................................18

3.3 Grundflächen und Rauminhalte nach DIN 277 (2005)............................................19

4. Bautechnische Nachweise................................................................................. 24

4.1 Wärmeschutz.....................................................................................................24

4.2 Gebäudeenergieausweis .....................................................................................33

4.2.1 Hintergrund................................................................................................33

4.2.2 Gesetzliche Grundlagen ...............................................................................34

4.2.3 Inhalt und Aufbau.......................................................................................35

4.2.4 Berechnungsverfahren ................................................................................36

4.3 Brandschutzkonzept ...........................................................................................39

4.3.1 Baustoffklassen ..........................................................................................39

4.3.2 Feuerwiderstandsklassen.............................................................................39

4.3.3 Brandschutzmaßnahmen .............................................................................40

4.3.4 Rettungswege ............................................................................................41

4.3.5 Sonstiges ...................................................................................................42

4.4 Standsicherheit ..................................................................................................43

4.4.1 Grundlagen zur Berechnung.........................................................................43

4.4.2 Statische Berechnung..................................................................................45


2

5. Ausführungsplanung ......................................................................................... 66

5.1 Allgemeines .......................................................................................................66

5.2 Ausführungszeichnungen ....................................................................................66

5.3 Details ..............................................................................................................69

5.3.1 Feuchteschutz ............................................................................................69

5.3.2 Dach..........................................................................................................72

5.3.3 Wärmeschutz .............................................................................................73

5.4 Leistungsverzeichnis...........................................................................................75

6. Arbeitsvorbereitung .......................................................................................... 79

6.1 Allgemeines .......................................................................................................79

6.2 Bauzeitenplan ....................................................................................................79

6.3 Baustelleneinrichtung .........................................................................................80

7. Ergebnis ............................................................................................................. 88

Anhang ........................................................................................................................I

I. Formulare...........................................................................................................II

II. Zeichnungen......................................................................................................III

III. Leistungsverzeichnisse........................................................................................ IV

IV. Abkürzungen und Formelzeichen .......................................................................... V

V. Abbildungsverzeichnis ......................................................................................VIII

VI. Tabellenverzeichnis ............................................................................................ IX

VII. Quellen .............................................................................................................. X

VIII. Eidesstattliche Erklärung....................................................................................XII


1

1. Einleitung

"Ein Projekt ist nach DIN 69901 ein Vorhaben, bei dem innerhalb einer definierten Zeitspanne ein

definiertes Ziel erreicht werden soll, und das sich dadurch auszeichnet, dass es im Wesentlichen

ein einmaliges Vorhaben ist." 1

Um dieses "einmalige Vorhaben" zu konkretisieren, sammelte unsere Projektgruppe (Bianca Grim-

bergen, Sybil Janocha und Heinz-Peter Scholl) zunächst eine Reihe von Vorschlägen und Wün-

schen, 1. sich mit Holzkonstruktionen, Wärmeschutz und Statik zu befassen, 2. ein Projekt von

Anfang bis Ende selbständig zu planen und 3. Entwurfserfahrung, Kreativität und Insider-

Kenntnisse der Gastronomie zu nutzen. Aus diesen Überlegungen entstand im September 2006 die

Idee, auf dem Schulgelände der Rheinischen Akademie den Neubau einer Cafeteria zu planen.

Am Anfang stand der Besuch des Katasteramtes im Technischen Rathaus in Köln-Deutz mit dem

Ziel, zu erfahren, ob für den Stadtteil Ehrenfeld ein Bebauungsplan existiert und somit besondere

Randbedingungen für unser Bauvorhaben bestanden. Für die Wahl des Standortes standen zu-

nächst zwei Alternativen zur Auswahl, die an späterer Stelle noch erläutert werden. Der betreffen-

de Schulhofbereich wurde im November 2006 von uns aufgemessen und kartiert. Gemeinsam wur-

de anschließend ein Entwurf erarbeitet, ein Zeitplan wurde erstellt, die Aufgabenbereiche eingeteilt

und Gestaltung und Ausführungsdetails diskutiert. Im weiteren Verlauf beschäftigte sich unsere

Projektgruppe intensiv mit Themen wie dem Standsicherheitsnachweis für den Dachstuhl, der Ko-

stenschätzung und den bauphysikalischen Berechnungen, um nur einige Punkte zu nennen.

Unser Ziel war es, ein Neubauvorhaben von der ersten Idee bis zur Arbeitsvorbereitung zu verfol-

gen und verschiedene Bereiche der einzelnen Planungsphasen näher zu beleuchten. Dabei haben

wir unsere Schwerpunkte so gesetzt, wie sie realen berufspraktischen Aufgaben eines Bautechni-

kers entsprechen. Wir haben uns insbesondere mit der allgemeinen Gebäudeplanung, der Kon-

struktion und Bauteildimensionierung, der Leistungsbeschreibung und Arbeitsvorbereitung befasst.

Die technische Ausstattung wie Sanitär-, Heizungs- und Elektroanlagen u. ä. wird in der Praxis von

Sonderfachleuten geplant und ist deshalb im Rahmen dieser Projektarbeit nicht bearbeitet worden.

Das Ziel unserer Projektarbeit haben wir realisiert unter Einbeziehung unseres in drei Semestern

erworbenen Fachwissens und durch selbstständiges Erarbeiten von Kenntnissen, die zur Lösung

einiger Aufgaben notwendig waren. Natürlich standen uns hier Frau Martin und Herr Heldmann mit

Rat und Tat zur Seite, und dafür möchten wir uns an dieser Stelle ganz herzlich bedanken.

Köln, 21.02.2007 Bianca Grimbergen

Sybil Janocha

Heinz-Peter Scholl

1 http://de.wikipedia.org/wiki/Projekt#Technische_und_betriebswirtschaftliche_Definition, 20.01.2007


2

2. Vorplanung und Entwurf

2.1 Grundlagen

Grundlagen des Entwurfs sind das Bau-

gesetzbuch (BauGB), die Bauordnung für

das Land Nordrhein-Westfalen (BauO

NRW), die Arbeitsstättenverordnung

(ArbStättV) sowie die Verordnung über

den Bau von Gast- und Beherbergungs-

stätten (Gaststättenbauverordnung -

GastBau VO).

Es gilt die ortsübliche Bebauung nach §

34 BauGB. Wie auf Nachfrage im Kata-

steramt und der Plankammer der Stadt

Köln zu erfahren war, liegt für diesen

Bereich ein Flächennutzungsplan sowie

der Fluchtlinienplan 372 vor. Laut Flä-

chennutzungsplan liegt das Grundstück

auf einer Gemeinbedarfsfläche.

Da kein Bebauungsplan (verbindlicher Bauleitplan) existiert, sind keine grundsätzlichen bauli-

chen Bedingungen wie GRZ/GFZ/BMZ, Zahl der Vollgeschosse und Höhe der baulichen Anla-

gen festgelegt. Einzige Vorgabe ist, dass das geplante Gebäude mit der Umgebung derartig in

Einklang zu bringen ist, dass es das Straßen- und Ortsbild nicht verunstaltet. Aufgrund des

fehlenden Bebauungsplans enfällt die Berechnung des Maßes der baulichen Nutzung für den

Bauantrag.

Nach der BauO NRW haben wir das Gebäude so geplant, "...dass die öffentliche Sicherheit

oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit oder die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht

gefährdet..." 3 sind. Um diese Belange zu wahren, haben wir die allgemein anerkannten Re-

geln der Technik beachtet.

2 http://maps.google.de/maps; 17.02.20073 vgl. BauO NRW vom 1. März 2000, § 3 (1)

Abb. 1: Luftaufnahme des Grundstücks 2

(Der Pfeil deutet auf den geplanten Standort.)


3

2.2 Lageplan

Im Herbst 2006 erhielten wir den Lageplan im Maßstab 1:500 als CAD-Datei vom öffentlich

bestellten Vermessungsingenieur Dipl.-Ing. P. Harland. Da dieser Lageplan nicht alle für un-

sere Zwecke benötigten Informationen enthielt, haben wir im November 2006 den betreffen-

den Schulhofteil mittels Orthogonalverfahren aufgemessen.

Bei diesem Verfahren werden die wichtigen Grenz-, Gebäude- und topografischen Punkte von

einer Abszissenachse aus rechtwinklig eingemessen und stationiert. Zum Messen dienten uns

Fluchtstäbe, Bandmaß und ein Winkelprisma. Die Messgeräte wurden uns von der Schule zur

Verfügung gestellt. Eine Höhenmessung wurde nicht durchgeführt, da wir die erforderlichen

Höhenangaben aus Unterlagen entnehmen konnten, die uns Herr Rutetzki zur Verfügung

stellte.

Nach dem Aufmaß wurden per CAD die fehlenden Objekte in den Lageplan eingearbeitet.


4

Abb. 2: Aufmaß Schulhofgelände 4

4 eigene Zeichnung


5

2.3 Entwurf

Der Entwurf der Cafeteria orientiert

sich maßlich, funktional und gestalte-

risch an den Benutzern, den Menschen.

Grundmaße, die sich aus den Kör-

perabmessungen des Menschen erge-

ben, sind bei der Planung und Dimen-

sionierung der Räume, Bauteile und

Einrichtungen beachtet worden. Im

Entwurf haben wir berücksichtigt, dass

bestimmte Maßverhältnisse und Pro-

portionen auf den Menschen besonders

angenehm wirken und dieses bei der

Planung der Räume bedacht.

Im ersten Entwurf war die Cafeteria im

Bereich der überdachten Fahrradstän-

der geplant. Unter Berücksichtigung

der Lage des Grundstückes und der

daraus folgenden Sonneneinstrahlung

bzw. Beschattung durch die vorhande-

ne Bebauung und Bepflanzung haben

wir uns dafür entschieden, die Cafete-

ria in Richtung Norden (zur Vogelsanger Straße) zu verschieben, damit im Gebäude und auf

der Terrasse mehr Sonnenlicht vorhanden ist. Zudem ist diese Lage für das Gebäude 6 in Be-

zug auf Lärmbelästigung günstiger.

Die auf dem Grundstück vorhandenen Garagen werden in einen anderen Bereich des Schul-

geländes versetzt. Ein Teil der Mauer gegenüber vom Gebäude 1 wird abgebrochen.

Für die Cafeteria ist eine eigene, geradlinige Zufahrt geplant, damit die Lieferanten ohne Um-

wege die Cafeteria erreichen können und den laufenden Schulbetrieb nicht stören. Die Zufahrt

wird 3,50 m breit und ist auch für die Feuerwehr als Rettungsweg nutzbar. Für die Zufahrt

wird die Mauer, die das Grundstück gegen den öffentlichen Verkehr der Vogelsanger Straße

schützt, durchbrochen.

5 eigene Zeichnung

Abb. 3: Übersichtsplan mit geplanter Bebauung 5


6

Abb. 4: Ansichten Cafeteria 6

6 eigene Zeichnung


7

Der Gastraum bietet ungefähr 45 Personen Platz, um Speisen und Getränke zu sich zu neh-

men. Die Terrasse bietet zusätzlich ca. 50 Gastplätze im Freien. Zum Schutz gegen störende

Einflüsse der Sonne, wie Erwärmung zur unerwünschten Zeit oder Blendung, sind Sonnensegel

vorgesehen.

Für das Personal sind ein Auf-

enthaltsraum und ein Büro ge-

plant. Wir nehmen an, dass

höchstens 5 Arbeitnehmer

gleichzeitig beschäftigt werden,

womit laut Arbeitsstätten-

Verordnung ein Personal-WC

ausreicht. Die Grundfläche der

Küche beträgt 10,28 m² und

liegt damit über der laut

GastBauVO NW § 23 vorge-

schriebenen Mindestgröße von

8 m². Die Essensausgabe ist

über einen kurzen Weg von der

Küche aus gut zu erreichen.

In der Gaststätte sind (wie bei

bis zu 50 Gastplätzen vorge-

schrieben) eine Herren- und

eine Damentoilette vorhanden.

Die Vorgabe, zwei Urinale für

die Herren anzubringen, muss

hier unserer Meinung nach

nicht zwingend eingehalten

werden, da auf dem Schulgelände ausreichend Toiletten und Urinale vorhanden sind.

Der Gastraum hat eine lichte Höhe von 2,75 m bis 4,70 m. Alle restlichen Räume im Erdge-

schoss haben eine lichte Höhe von 2,50 m. Die Decke in diesem Bereich ist rein konstruktiv, d.

h. sie dient lediglich als oberer Raumabschluss und wird nicht als begehbare Decke benutzt.

Die Fensteröffnungen in der Küche, dem Personalraum und dem Büro entsprechen in ihrer

Größe den Arbeitsstätten-Richtlinien, d. h. die Brüstungshöhe beträgt zwischen 0,875 m und

1,125 m und die Fensterfläche ist größer als 1,25 m². In den Sanitärräumen ist ein geringeres

7 eigene Zeichnung

Abb. 5: Grundriss Erdgeschoss 7


8

Maß zulässig, da hier wegen der Lichtverhältnisse keine Bedenken bestehen. Vorgesehen sind

helle Raumoberflächen, sie fördern die natürliche Belichtung durch Reflexion und Streuung.

Das Kellergeschoss ist so geplant,

dass der Hausanschluss- und Hei-

zungsraum direkt an die Ver- und

Entsorgungsleitungen an der Vo-

gelsanger Straße angeschlossen

werden können. Der Hausan-

schlussraum dient zur Einführung

der Anschlussleitungen für die Ver-

und Entsorgung des Gebäudes. In

diesem Raum werden die erforder-

lichen Anschlusseinrichtungen un-

tergebracht. Die anderen Räume

können als Lager- bzw. Vorrats-

räume genutzt werden, da sie unmittelbar ins Freie lüftbar sind. Der Aufstellraum für die Hei-

zungsanlage erhält durch das Kellerfenster ausreichende Belüftung. Weitere Anforderungen an

Rauminhalt und -größe sind bei der hier vorgesehenen Nennwärmeleistung von 17 kW nicht

zu erfüllen.

Eine Ermittlung der Abstandflächen erfolgt hier nicht, da das Gebäude mitten auf dem Grund-

stück errichtet wird und auf den ersten Blick erkennbar ist, dass die Abstände sowohl zur

Straße als auch zu der bereits vorhandenen Bebauung ausreichend groß sind.

Zusätzliche Stellplätze für Gäste sind nicht notwendig, da das Café ausschließlich von den

Schülern, Studenten und Angestellten der RAK genutzt wird, für die auf dem angrenzenden

Parkplatz schon in ausreichender Menge Stellplätze vorhanden sind.

2.4 Kostenschätzung

Die Kostenschätzung erfolgt nach der DIN 276 (6.93). In der Kostenschätzung werden die

Gesamtkosten, bestehend aus Kosten des Baugrundstückes und den Baukosten, nach Kosten-

gruppen ermittelt. Baukosten sind Kosten für die Herstellung des Bauwerkes, die Kosten der

Außenanlagen, die Kosten der Ausstattung bzw. Kunstwerke und die Baunebenkosten. Darin

sind hauptsächlich die Kosten der Architekten- und Ingenieurleistungen, Gebühren für Ver-

8 eigene Zeichnung

Abb. 6: Grundriss Kellergeschoss 8


9

waltungsleistungen während der Bauphase, Gebühren für Notar und Grundbuchamt, Gebüh-

ren für Behördenleistungen sowie Kosten der Beschaffung der Finanzierungsmittel und Darle-

hen enthalten. Eine Kostenschätzung mit Kostenkennwerten gibt nur einen Mittelwert bereits

durchgeführter Baumaßnahmen wieder und kann somit eine Ungenauigkeit von 20 bis 30 %

aufweisen.

Das Baugrundstück ist bereits im Besitz des Bauherrn (der Rheinischen Akademie) und wird in

der folgenden Kostenschätzung deshalb nicht berücksichtigt. Gerechnet wird mit einem Preis-

index von 106 % (d. h. im Vergleich zum Basisjahr 2000 = 100 % wird mit einem Aufschlag

von 6 % gerechnet). Dazu kommen Korrekturfaktoren auf Grund regionaler Preisunterschiede.

Sie liegen für die Normalherstellungskosten in NRW bei 0,9 bis 1,0; dazu kommt in Großstäd-

ten mit ca. 1 Mio. Einwohner ein Faktor von 1,05 bis 1,15 sowie ein Faktor von 1,0 bei mittle-

rer konjunktureller Lage. Daraus ergibt sich hier ein Durchschnittswert von 1,0.

Die Kostenschätzung für unsere Cafeteria sieht wie folgt aus:

Kostengruppen Menge Kosten-

kennwert9

Kosten

100 Grundstück - - -

200 Herrichten / Erschließen 500,00 m² 2,02 €/m² 1.010,00 €

300 Bauwerk / Baukonstruktion 1.036,55 m³ 194,08 €/m³ 201.173,62 €

400 Bauwerk / Technische Anlagen 1.036,55 m³ 47,14 €/m³ 49.205,03 €

500 Außenanlagen 295,84 m² 23,11 €/m² 6.836,86 €

600 Ausstattung / Kunstwerke 1.036,55 m³ 14,83 €/m³ 15.372,04 €

700 Baunebenkosten 1.036,55 m³ 46,56 €/m³ 48.261,77 €

Baukosten inkl. 16 % MWSt10: 321.859,95 €

Tab. 1: Kostenschätzung 11

Als Grundlage dienen die Entwurfszeichnungen und die daraus resultierenden Berechnungen

der Grundflächen und Rauminhalte nach DIN 277 Teil 1 und 2. (siehe Kap. 3.3)

9 http://www.fh-oow.de/fba/index.php?id=218; 15.02.2007

10 Werte von 2000, deshalb mit dem alten MWSt.-Satz gerechnet.11 eigene Darstellung


10

2.5 Objektbeschreibung

Folgende Annahmen haben wir im Rahmen der Projektarbeit für dieses Bauvorhaben getroffen

bzw. ermittelt:

2.5.1 Angaben zum Grundstück

Das Grundstück liegt an einer befahrbaren öffentlichen Verkehrsfläche (Vogelsanger Straße).

Die erforderlichen Anlagen zur Trink- und Löschwasserversorgung sowie zur Abwasserbeseiti-

gung sind vorhanden und nutzbar. Folgende Hausanschlüsse müssen gelegt werden: Wasser,

Abwasser, Regenwasser, Gas, Strom und Telefon.

Für den Baugrund werden folgende Bedingungen festgelegt: Als Bodenart wird Bodenklasse 5

angenommen, es handelt sich um einen nichtbindigen bis schwachbindigen Boden. Die Belast-

barkeit des Baugrundes liegt bei 0,15 MN/m². Für die Grundwasserverhältnisse wird ange-

nommen, dass der Grundwasserspiegel bei 45,10 m ü.NN, also unterhalb der Baugrubensohle

liegt, d. h. keine Wasserhaltung nötig ist.

2.5.2 Angaben zum Gebäude allgemein

Es handelt sich um ein freistehendes eingeschossiges Gebäude, das in Massivbauweise er-

richtet wird. Das Gebäude wird teilunterkellert und erhält ein Satteldach.

Die Bruttogrundfläche beträgt ~ 296 m², die Nutzfläche gem. DIN 277 beträgt ~ 174 m².

Der Wärmeschutz wird nachgewiesen gemäß Wärmebedarfsausweis (s. Kap. 4.1). Der Grenz-

wert des Jahresheizwärmebedarfs liegt bei 86,5 kWh/m²a, der errechnete Jahresheizwärme-

bedarf beträgt 49,7 kWh/m²a. Das Gebäude entspricht somit dem Niedrigenergiehausstandard

(Jahresheizwärmebedarf max. 75 kWh/m²a). Der zulässige Jahresheizwärmebedarf wird um

57 % unterschritten. Für die Berechnung wird die Durchführung einer Luftdichtigkeitsprüfung

(Blower-Door-Test) angenommen.

Der Schallschutz wird hier nicht weiter betrachtet, da die Lage und die geplante Nutzung dies

nicht erfordern.

Über baurechtliche Mindestanforderungen hinausgehende Brandschutzmaßnahmen sind nicht

vorgesehen. Erläuterungen zum Brandschutz finden sich in Kap. 4.3.

2.5.3 Angaben zum Gebäude im Einzelnen

� Kellergeschoss


11

Das Gebäude wird auf einer bewehrten Bodenplatte aus Beton C 20/25, d = 25 cm gegründet.

Unter der Bodenplatte wird eine Sauberkeitsschicht aus Beton, d= 5 cm angeordnet.

Die Grundleitungen werden als Kunststoffrohre (PVC-U) ausgeführt und unter der Bodenplatte

verlegt.

Der Revisionsschacht für die Grundleitungen wird außerhalb des Gebäudes vorgesehen und

hier nicht weiter betrachtet.

Der Fundamenterder wird als geschlossener Ring in der Bodenplatte unter den Außenwänden

verlegt. Die Anschlussfahnen zur Potentialausgleichsschiene werden im Bereich des Hausan-

schlussraums nach innen herausgeführt.

Die Abdichtung der Bodenplatte gegen nichtdrückendes Wasser erfolgt mit Polymerbitumen-

bahnen, die Abdichtung der Rohrdurchführungen mit Pressdichtungsflanschen.

Im beheizten Bereich des Kellers wird unter der Bodenplatte eine Wärmedämmung aus extru-

dierten Polystyrol-Hartschaumplatten (WLG 040, d = 6 cm) angeordnet.

Die Kelleraußenwände haben eine Wanddicke d = 36,5 cm und bestehen aus Mauerwerk aus

KLB-Planblocksteinen W3 mit außenliegender Perimeterdämmung aus extrudiertem Polystyrol

(d = 6 cm, WLG 040). Der U-Wert der gesamten Wand beträgt 0,221 W/m²K.

Die Abdichtung der Kelleraußenwände gegen nichtdrückendes Wasser erfolgt senkrecht mit

Polymerbitumen-Schweißbahnen PYE PV 200S5, waagerecht mit Bitumen-

Dachdichtungsbahnen, die Abdichtung der Rohrdurchführungen mit Pressdichtungsflanschen.

Eine Dränage ist nicht erforderlich, weil der Boden als ausreichend durchlässig angenommen

wird. Sollte es dennoch in Ausnahmefällen zu vorübergehendem Stauwasser kommen, z. B.

durch starke Niederschläge, so sind die hier vorgesehenen Abdichtungsmaßnahmen ausrei-

chend.

Die Kellerinnenwände werden als Mauerwerk aus KLB-Plan-Vollsteinen mit einer Wanddicke d

= 11,5 cm bzw. 17,5 cm ausgebildet.

Der Kellerfußboden erhält nur im beheizten Bereich eine Wärmedämmung (Polystyrol, WLG

040, d = 6 cm) auf der Bodenplatte und einen Zementestrich, d = 6 cm, als schwimmenden

Estrich. Im nicht beheizten Bereich wird der Estrich auf Trennlage (PE-Folie) verlegt. Die Bo-

denbeläge im Keller sind der Ausführungszeichnung zu entnehmen.

Die Decke über dem Kellergeschoss besteht aus Stahlbeton, d = 18 cm, mit einer unterseiti-

gen Wärmedämmung (Polystyrol, WLG 040, d = 6 cm) im nicht beheizten Bereich.

Die Kellerwände erhalten innen einen Kalkzementputz, d = 1,5 cm.


12

Die Kellerfenster werden als Kunststofffenster (im beheizten Bereich) bzw. verzinkte Stahlkel-

lerfenster (im nicht beheizten Bereich) vorgesehen und durch Fertiglichtschächte aus Kunst-

stoff belichtet.

Die Kellertreppe ist eine Innentreppe aus Stahlbeton, die Stufen erhalten einen Fliesenbelag.

In den Kellerräumen werden der Hausanschlussraum, der Heizungsraum und der Flur beheizt,

die Lagerräume sind unbeheizt.

� Erdgeschoss

Die Außenwände haben eine Wanddicke d = 24 cm und bestehen aus Mauerwerk aus KLB-

Planblocksteinen W3 mit einem Wärmedämmverbundsystem (d = 12 cm, WLG 035) und 2 cm

mineralischem Außenputz (Farbton terrakotta, hell). Der U-Wert der gesamten Wand beträgt

0,183 W/m²K.

Die Innenwände werden als Mauerwerk aus KLB-Plan-Vollsteinen mit Wanddicken d = 11,5 cm

bzw. 24 cm ausgebildet.

Die Wände erhalten innen einen Gipsputz, d = 1,5 cm.

Der Fußboden erhält eine Wärmedämmung (Polystyrol, WLG 040, d = 6 cm) und einen Ze-

mentestrich, d = 6 cm, als schwimmenden Estrich.

Im Gastraum bleiben die Dachsparren sichtbar, im hinteren Bereich wird eine Holzbalkendecke

eingezogen, die in der Küche zusätzlich eine Gipskartonverkleidung erhält.

Die Außenterrasse besteht aus einer Holzkonstruktion (Belag z. B. Bangkirai) mit einem Ter-

rassengeländer aus Holz bzw. Edelstahl.

� Dach

Das Dach ist ein Satteldach. Es besteht aus einer Holzkonstruktion mit Zinkstehfalzdeckung,

Dachunterkonstruktion u. Aufsparrendämmung, die Sparrenkonstruktion bleibt innen sichtbar.

Der U-Wert der gesamten Dachkonstruktion beträgt 0,163 W/m²K.

Die Dachrinnen und Fallrohre werden aus Zinkblech vorgesehen.


13

� Fenster und Türen

Das Material der Rahmen ist Kunststoff (Farbton anthrazit, Öffnungsart lt. Ausführungsplan).

Die Verglasung ist eine 2-Scheiben-Wärmeschutzverglasung. Die Fenster haben einen Gesamt-

U-Wert (Rahmen und Verglasung) von 1,3 W/m²K.

Für die Außentüren gilt: Die Eingangstür ist vollverglast, wie die Fensterelemente, mit Boden-

dichtung. Die Außennebentür wird als Stahltür vorgesehen.

� Heizungs- und Sanitärinstallation

Als Primärenergieträger dient Erdgas. Erforderlich ist eine Brennstoffzuleitung zur Heizzentrale

sowie eine Gasleitung zur Küche und zur Warmwasserbereitung. Als Heizkessel wird ein

Brennwertkessel mit einem Nennleistungsbereich von 17 kW gewählt. Die Aufstellung erfolgt

im Heizraum im Kellergeschoss. Die Abgasleitung für die Gasheizung ist vorgesehen lt. Aus-

führungsplan.

Die Sanitärinstallation ist als Vorwandinstallation geplant. Weitere Einzelheiten sollen hier nicht

ausgeführt werden.

� Innenausbau und -ausstattung

Die Sanitärräume und die Küche erhalten einen Fliesenbelag. Der Gastraum, das Büro und der

Personalraum erhalten einen Parkettbelag (Industrieparkett).

Als Heizflächen sind Flachheizkörper mit Thermostatventilen bzw. im Gastraum Unterflurkon-

vektoren vor den Fenstern vorgesehen.

Weitere Einzelheiten zur Innenausstattung sollen hier nicht ausgeführt werden.


14

2.6 Wirtschaftlichkeitsberechnung

Die Wirtschaftlichkeitsberechnung, die vor der Durchführung eines Bauvorhabens aufgestellt

wird, gibt einen Überblick darüber, ob die Gesamtkosten gedeckt werden können und ob die

vorgesehene Investition aus betriebswirt-

schaftlicher Sicht überhaupt sinnvoll ist. Übli-

cherweise wird der Architekt mit der Auf-

stellung dieser Berechnung beauftragt. Diese

Leistung fällt nach der HOAI in den Bereich

"Besondere Leistungen" und wird entspre-

chend vergütet.

In der Wirtschaftlichkeitsberechnung für die

Cafeteria werden die laufenden Aufwendun-

gen ermittelt und den Erträgen gegenüber-

gestellt. Außer dem Gebäude wird auch ein Grundstücksanteil von 500 m² vom gesamten

Schulgelände miteingerechnet. Der Wert dieses Grundstücksanteils ist aus vergleichbaren Bo-

denrichtwerten zu 352 €/m² gemittelt worden. Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung gehen

wir davon aus, dass die Cafeteria nicht von der Rheinischen Akademie selbst betrieben, son-

dern verpachtet wird.

Die Wirtschaftlichkeitsberechnung enthält

� die Grundstücks- und Gebäudebeschreibung (s. Kap. 2.5),

� die Berechnung der Gesamtkosten (s. Kap. 2.4),

� den Finanzierungsplan,

� die laufenden Aufwendungen und die Erträge.

� Finanzierungsplan

Im Finanzierungsplan werden die Mittel ausgewiesen, die zur Deckung der in der Wirtschaft-

lichkeitsberechnung angesetzten Gesamtkosten dienen, und zwar

� die Fremdmittel mit dem Nennbetrag und den (von uns hier angenommenen) Auszah-

lungs-, Zins- und Tilgungsbedingungen sowie

� die Eigenleistungen, nämlich der angenommene Wert des o. g. Grundstücksanteils und

ebenfalls angenommene vorhandene Geldmittel in Höhe von 50.000,00 €.

12 http://www.boris.nrw.de/bodenrichtwerte/index.php; 04.02.2007

Abb. 7: Bodenrichtwerte zum Vergleich 12


15

� Laufende Aufwendungen und Erträge

Laufende Aufwendungen sind die Kapitalkosten (Zinsen) und die Bewirtschaftungskosten. Die

Kapitalkosten werden aufgeteilt nach Eigenkapitalkosten (Zinsen für Eigenleistungen) und

Fremdkapitalkosten (Zinsen für Fremdmittel, d. h. hier Tilgungsdarlehen). Der Zinssatz richtet

sich bei unserer Berechnung nach dem zur Zeit marktüblichen Zinssatz für erste Hypotheken.

Diesen Zinssatz haben wir ermittelt aus dem durchschnittlichen Zinssatz, der zur Zeit13 online

von der Interhyp und der Dr. Klein & Co. AG für Hypothekendarlehen angeboten wird (ver-

einfacht angenommen ohne Berücksichtigung der Beleihungsgrenze):

� Interhyp 4,82 % eff.

� Dr. Klein & Co. AG 4,79 % eff.

� Daraus ermittelter durchschnittlicher Wert: 4,81 % eff.

Bei den Kapitalkosten werden nur die Zinsen angesetzt, nicht die Tilgung; Statt der Tilgung

wird die Abschreibung berechnet.

Die Bewirtschaftungskosten sind die Kosten, die zur Bewirtschaftung des Gebäudes laufend

erforderlich sind. Dazu gehören im einzelnen

� Abschreibung

� Verwaltungskosten

� Betriebskosten

� Instandhaltungskosten

� Mietausfallwagnis.

Zur Ermittlung der Bewirtschaftungskosten haben wir uns angelehnt an die Ansätze der II. BV

(Verordnung über wohnungswirtschaftliche Berechnungen vom 12.10.1990), die nach den §§

26 und 28 in der hier jeweils angegebenen Höhe zugelassen sind.

Die Abschreibung ist der auf jedes Jahr der Nutzung fallende Anteil der verbrauchsbedingten

Wertminderung der Cafeteria. Die Abschreibung wird nach der mutmaßlichen Nutzungsdauer

(50 Jahre für Veranstaltungsgebäude bzw. Freizeitgebäude 14) errechnet mit 2 % der Bauko-

sten, d. h. 6.437,20 €/a.

Verwaltungskosten fallen an für die zur Verwaltung der Cafeteria erforderlichen Arbeitskräfte

und Einrichtungen, Kosten der Aufsicht und die Verwaltungsarbeit des Vermieters. Dazu ge-

hören auch die Kosten für die Prüfung des Jahresabschlusses und der Geschäftsführung. Sie

werden hier pauschal mit 230,00 €/a angesetzt.

13 (Stand Februar 2007, Darlehenssumme 300.000,00 €, Tilgung 3 %, Zinsbindung 20 Jahre)

14 Schlösser, Karl-H.: Baukosten und Finanzierung, in: Hoffmann, Manfred (Hrsg.): Zahlentafeln für den Baubetrieb, Wiesbaden2006, 7. Auflage, S. 345


16

Betriebskosten sollen in unserer Berechnung vom Pächter der Cafeteria außerhalb der Miete

unmittelbar getragen werden. Aus diesem Grund erfolgt kein Ansatz in der Wirtschaftlichkeits-

berechnung.

Instandhaltungskosten sind die Kosten, die während der Nutzungsdauer zur Erhaltung des

Gebäudes als Cafeteria aufgewendet werden müssen, um die durch Abnutzung, Alterung und

Witterungseinwirkung entstehenden baulichen oder sonstigen Mängel ordnungsgemäß zu be-

seitigen. Als Instandhaltungskosten werden je Quadratmeter Nutzfläche 7,10 €/a angesetzt,

also 2101,60 €/a.

Mietausfallwagnis ist das Wagnis einer Ertragsminderung, das z. B. durch Pachtrückstände

oder Leerstand der Cafeteria entstehen könnte. Das Mietausfallwagnis wird hier pauschal mit

2% des erwarteten Ertrags angesetzt, d. h. 620 €/a.

Der Ertrag der Cafeteria besteht aus den Einnahmen aus der Verpachtung, d. h. 31.200,00

€/a. Die Pacht von 2600,00 € im Monat bei einer Gastronomiefläche von ca. 138,00 m² bzw.

einer Gesamtfläche von ca. 298,00 m² liegt unter den vergleichbaren Mieten, die wir auf der

Internetseite von "Immobilienscout 24" 15 gefunden haben:

� Restaurant in Köln-Braunsfeld: Kaltmiete 2900,00 €, Gastrofläche 120,00 m² (gesamt

240,00 m²) � 12,08 €/m²

� Gaststätte in Köln-Ehrenfeld: Kaltmiete 2850,00 €, Gastrofläche 130,00 m² (gesamt

240,00 m²) � 11,88 €/m²

� Imbiss und Gaststätte in Köln-Bilderstöckchen: Kaltmiete 1050,00 €, Gesamtfläche 100,00

m² � 10,50 €/m²

Aus diesen Mieten errechnet sich im Mittel ein Preis von 11,49 €/m². Die kalkulierte Miete für

unsere Cafeteria liegt mit 8,72 €/m² also noch deutlich darunter. Es ergibt sich ein Jahresge-

winn von rund 825,00 €.

Die Zusammenhänge gehen aus der folgenden tabellarischen Zusammenstellung hervor:

Kostenschätzung FinanzierungsplanFremdmittel:

aus Kap. 2.4 321.860,00 Hypothek [€] 271.860,00

Eigenmittel:Grundstück [€] 176.000,00 Bargeld [€] 50.000,00

Wert des Baugrundstücks [€] 176.000,00Gesamtkosten [€] 497.860,00 497.860,00

Tab. 2: Kostenschätzung und Finanzierungsplan 16

15 http://www.immobilienscout24.de/de/index.jsp;jsessionid=E38074FB23133E3FC75F220F0D7DDFEB.worker1; 07.02.200716 eigene Darstellung


17

WirtschaftlichkeitsberechnungAufwendungen Erträgefür Kosten [€] Erlöse [€]

= Kostenmiete [€]1. Kapitalkosten- Fremdkapital Hypothek: Zinsen 4,81 % 13.076,47

2.600,00 im Monat- Eigenkapital Zinsen 4 % 8.000,00 (das entspricht 8,78 je m²)

2. Bewirtschaftungskosten- Abschreibung 6.347,20- Verwaltung 230,00- Instandhaltung 2.101,60- Mietausfallwagnis 620,00

30.375,27 31.200,00 im Jahr

Wirtschaftlichkeit:31.200,00 € (Erlöse)

./. 30.375,27 € (Kosten)824,73 €

Tab. 3: Wirtschaftlichkeitsberechnung 17

17 eigene Darstellung


18

3. Genehmigungsplanung

3.1 Allgemeines

Die Genehmigungsplanung umfasst das Erarbeiten und Einreichen von Vorlagen für die nach

den öffentlich-rechtlichen Vorschriften erforderlichen Genehmigungen oder Zustimmungen.

Geplant ist ein Gebäude geringer Höhe (der Fußboden keines Geschosses liegt mehr als 7 m

über der Geländeoberfläche), welches einer Baugenehmigung bedarf. Da die Cafeteria mehr

als 40 Gastplätze bietet, unterliegt sie nicht dem vereinfachten Genehmigungsverfahren, son-

dern gilt als Sonderbau.

Der Bauantrag wird zur Prüfung ans zuständige Bauaufsichtsamt eingereicht. In der Regel ist

der Antrag in 3-facher Ausfertigung zu erstellen.

3.2 Bauvorlagen

Nach der endgültigen Festlegung von Konstruktion und Ausbau haben wir alle notwendigen

Erschließungsmaßnahmen festgelegt und die Entwurfszeichnungen im M 1:100 ausgearbeitet.

Sie enthalten Maßangaben über die Größe der Räume und Bauteile und sind - nach Vorschrift

der jeweils zuständigen Baugenehmigungsbehörde ergänzt - zur Bauvorlage beim Bauamt

entwickelt worden.

Die dem Bauantrag beizulegenden Formulare und Berechnungen sind ebenfalls einzureichen.

Zu unserem Bauantrag gehören:

� Bauantrag in der regional gültigen Fassung (Formblatt),

� Lageplan,

� Auszug aus der Liegenschaftskarte/Flurkarte,

� Auszug aus der Deutschen Grundkarte,

� Bauzeichnungen,

� Baubeschreibung auf dem amtlichen Vordruck,

� Berechnung des umbauten Raumes nach DIN 277 (s. Kap. 3.3),

� Nachweis der Standsicherheit (s. Kap. 4.4),

� Nachweis des Wärmeschutzes (s. Kap. 4.1)

sowie zusätzliche Bauvorlagen für Sonderbauten:

� Betriebsbeschreibung für gewerbliche und landwirtschaftliche Betriebe (Formblatt).


19

Zum Bauantrag für Sonderbauten gehört nach Vorschrift der BauO NRW außerdem ein Brand-

schutzkonzept. Dazu finden sich im Kap. 4.3 nähere Erläuterungen.

Die Stellplatzberechnung sieht (pro forma) folgendermaßen aus: Für Gaststätten gilt 1 Stell-

platz je 6-12 m² Gastraum als erforderlich, davon 75 % für Besucher. Unser Gastraum hat

eine Fläche von ca. 60 m², d. h. es wären mindestens 5 Stellplätze erforderlich, davon 4 für

Besucher. Wie bereits im Kap. 2.3 erläutert, sind diese Stellplätze auf dem angrenzenden

Parkplatz bereits vorhanden und werden deshalb nicht gesondert nachgewiesen.

Von der Baumaßnahme sind keine Bäume betroffen, die als geschützter Bestand gelten. Dazu

wird an die Untere Landschaftsbehörde eine sog. Negativerklärung abgegeben.

Alle Formulare und Zeichnungen befinden sich im Anhang. In der Praxis müssen die Bauvorla-

gen von einem bauvorlageberechtigten Entwurfsverfasser durch Unterschrift anerkannt sein.

3.3 Grundflächen und Rauminhalte nach DIN 277 (2005)

Für das Projekt sind die Grundflächen (m²) und Rauminhalte (m³) nach unterschiedlichen Hö-

hen und nach ihrer Zugehörigkeit ermittelt worden. Nach DIN 277 sind hier die Bereiche a und

c vorhanden.

18 Katasteramt der Stadt Köln

Abb. 8: Auszug aus der dt. Grundkarte, Auszug aus dem Liegenschaftskataster 18


20

Bereich a bedeutet, dass dieser Teil der Grundfläche überdeckt und allseitig in voller Höhe

umschlossen ist (alle Innenräume der Cafeteria). Bereich c ist der nicht überdeckte Teil der

Grundfläche (Terrasse).

Die ermittelten Rauminhalte und Grundflächen sind unter anderem maßgebend für die Ko-

stenschätzung nach DIN 276.

Abb. 9: Grundflächen EG nach DIN 277 19

19 eigene Zeichnung


21

Abb. 10: Grundflächen KG nach DIN 277 20

� Netto-Grundfläche

Aus der Nutzfläche, der technischen Funktionsfläche und der Verkehrsfläche ergibt sich die

Netto-Grundfläche. Ermittelt wird

� die Nutzfläche aus der Summe der Grundflächen, die nicht zum Wohnen dienen,

� die technische Funktionsfläche aus der Summe der Grundflächen von Räumen für betrieb-

stechnische Anlagen, z. B. zur Abwasseraufbereitung und –beseitigung, zur Wasser-,

Strom- und Gasversorgung (Hausanschlussraum), zur Heizung und Brauchwassererwär-

mung (Heizungsraum), für Raumluft-, Fernmelde- und Förderanlagen sowie Installations-

räume und –schächte,

� die Verkehrsfläche aus der Summe der Grundflächen zur Verkehrserschließung, z. B. Flä-

chen der Flure, des Windfangs, der Treppe und des Treppenraums, aber ohne Bewe-

gungsflächen zwischen Einrichtungsgegenständen.

� Konstruktions-Grundfläche

20 eigene Zeichnung


22

Die Konstruktions-Grundfläche ist die Summe der Grundflächen aufgehender Bauteile in allen

Grundrissebenen eines Bauwerks, ermittelt in Höhe des Fußbodenbelags.

� Brutto-Grundfläche

Die Netto-Grundfläche und die Konstruktions-Grundfläche ergeben zusammen die Brutto-

Grundfläche; d. h. die Summe der Grundflächen aller Geschossebenen eines Bauwerks, er-

mittelt nach den äußeren Maßen der Bauteile einschließlich Bekleidungen, z. B. Putz oder Au-

ßenschalen mehrschaliger Wände, in Höhe des Fußbodenbelags.

BGF Brutto-Grundfläche├─────────────────────┐NGF Netto-Grundfläche KGF Konstruktions-Grundfläche├─────────────────────┬───────────────────┐NF Nutzfläche TF Technische Funktionsfläche VF Verkehrsfläche

Abb. 11: Grundflächen nach DIN 277 21

Für die Cafeteria ergeben sich nach dem beschriebenen Schema folgende Flächen:

Grundfläche undRauminhaltenachDIN 277

Bereich a:überdeckt undallseitig in vollerHöheumschlossenin m²

Bereich b:überdeckt, jedochnicht allseitig involler Höhe um-schlossenin m²

Bereich c:nicht überdeckt

in m²

insg.

in m² NF Nutzfläche+TF Techn. Funktionsfläche+VF Verkehrsfläche=NGF Netto-Grundfläche+KF Konstruktionsfläche

126,2016,79

39,26182,25

----

47,34-

16,5663,90

173,5416,79

55,82246,1549,69

=BGF Brutto-Grundfläche 295,84

Tab. 4: Berechnung der Brutto-Grundfläche nach DIN 277 (2005) 22

� Brutto-Rauminhalt

Der Brutto-Rauminhalt errechnet sich aus der Brutto-Grundfläche und den dazugehörigen

Raumhöhen. Für die Ermittlung der Raumhöhen gelten die senkrechten Abstände zwischen

den Oberflächen des Bodenbelags und der jeweiligen Geschosshöhe bzw. beim Dach der

Oberfläche des Dachbelags. Im Kellergeschoss gilt als Höhe der Abstand von der Unterfläche

der konstruktiven Bauwerkssohle (UK Sauberkeitsschicht) bis zur Oberfläche des Bodenbelags

der darüberliegenden Deckenkonstruktion (OK FFB EG). Für Bereich c (Terrasse) sind die

Oberkanten der diesem Bereich zugeordneten Bauteile (Geländer) maßgebend.



23

Für die Cafeteria errechnet sich so der Brutto-Rauminhalt:

Brutto-Grundflächem²

Höhe

m

Brutto-Rauminhaltm³

Kellergeschoss 76,25 *3,18 242,48Erdgeschoss 219,59 2,50 bis 4,70 794,07Gesamt 295,84 1036,55

Tab. 5: Berechnung des Brutto-Rauminhaltes nach DIN 277 (2005) 23

22 eigene Darstellung23 eigene Darstellung


24

4. Bautechnische Nachweise

4.1 Wärmeschutz

Vorrangiges Ziel des Wärmeschutzes im Hochbau ist es, ein gesundes, hygienisches und be-

hagliches Raumklima zu schaffen. Weiterhin soll der Energiebedarf des Gebäudes möglichst

gering sein, um dem Umweltschutz gerecht zu werden und die Bewirtschaftungskosten niedrig

zu halten. Nicht zuletzt ist der Wärmeschutz erforderlich, um die Baukonstruktion vor schädi-

genden Einflüssen, wie beispielsweise Durchfeuchtung, zu schützen.

Grundlage für ein gesundes Wohnklima ist die Vermeidung von Zugluft und von ungleichseiti-

ger Wärmebelastung des menschlichen Körpers. Dies ist dann der Fall, wenn die eine Körper-

seite einer stärkeren Wärmeabgabe ausgesetzt ist als die andere Körperseite. So kann z.B. bei

beheizten Räumen ein längerer Aufenthalt am Fenster oder an einer schlecht gedämmten Au-

ßenwand zu schmerzhaften Beschwerden führen.

Die Anforderungen an die Hygiene werden erfüllt, wenn sich an keiner Stelle des Gebäudes

Schimmel aufgrund von vorhandener Feuchtigkeit auf Bauteiloberflächen bilden kann. Schim-

melpilze und die von ihnen ausgehenden Sporen können Allergien auslösen und stellen somit

auch eine Gesundheitsgefährdung für die Bewohner dar. Der hygienische Wärmeschutz be-

schreibt das Mindestmaß dessen, was bei der Konzeption Wärme übertragender Bauteile ge-

leistet werden muss. Im Allgemeinen kann man davon ausgehen, dass sich bei einer Oberflä-

chentemperatur des Bauteils von mehr als 12,6 °C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von

80% kein Schimmelpilz bilden wird.

Ein behagliches Wohnklima liegt vor, wenn die von den Personen gefühlte Temperatur als

angenehm empfunden wird. Hierbei spielen die Raumlufttemperatur, die Luftfeuchte und die

Oberflächentemperatur der Raumbegrenzungen eine große Rolle. Die Ursache für die Tempe-

raturempfindung des Menschen liegt in der Wärmeabgabe. Sie beträgt bei einer Person ca.

115 Watt und teilt sich wie folgt auf:

� 35% durch Konvektion,

� 40% durch Strahlungsaustausch,

� 25% durch Feuchtigkeitsabgabe.

Der Wärmeanteil, der durch Feuchtigkeit abgegeben wird, ist in der Regel bedeutungslos. Der

Wärmehaushalt des Menschen und der Bedarf an frischer, sauerstoffreicher Luft haben zu-

sätzlich Einfluss auf das Wohlbefinden des Menschen.

Eine große Bedeutung kommt den Fußböden zu, die, wenn sie nicht ausreichend „fußwarm“

sind, zu einer thermisch bedingten Unbehaglichkeit führen. Hierbei spielen sowohl die Oberflä-


25

chentemperatur als auch die Wärmeableitung des Bodenbelages eine große Rolle. Im Nor-

malfall werden Oberflächentemperaturen von mindestens 18 °C bei einer geringen Wär-

meableitung zum Wohlbefinden benötigt.

Der durchschnittliche Wärmeverlust eines freistehenden Einfamilienhauses stellt sich in etwa

wie folgt dar:

Die größten Wärmeverluste des Gebäudes

entstehen durch die Heizungsanlage und

über die Fenster bzw. über die Lüftung.

Dementsprechend befinden sich auch hier

die größten Einsparpotenziale.

Um einen Überblick über die verwendeten

Begriffe zu geben, befindet sich im Anhang

eine Tabelle mit allen wärmeschutztechni-

schen Größen nach DIN 4108-1 und nach der

Energieeinsparverordnung 2002, Novellie-

rung 05/2004 (EnEV).

Die DIN 4108-2 (2003-07) legt Mindestan-

forderungen an den Wärmeschutz von Bauteilen und bei Wärmebrücken in der Gebäudehülle

fest. Bei Erfüllung dieser Anforderungen ist zu erwarten, dass:

� sich in den Gebäuden an jeder Stelle der Innenoberfläche der Systemgrenze bei ausrei-

chender Beheizung und Belüftung und unter Zugrundelegung üblicher Nutzung ein hygie-

nisches Raumklima einstellt,

� Tauwasserfreiheit im Ganzen und in den Ecken sichergestellt ist. Das Risiko von Schim-

melpilzbildung ist damit stark verringert.

Unter Systemgrenze wird die gesamte Außenoberfläche eines Gebäudes oder einer beheizten

Zone verstanden, für die eine Wärmebilanz mit einer einheitlichen Raumtemperatur erstellt

wird. Darin inbegriffen sind alle Räume, die entweder direkt oder indirekt durch Raumverbund

(z. B. Flure oder Dielen) beheizt werden.

Die Anforderungen sind erfüllt, wenn die Wärmedurchlasswiderstände R der Außenbauteile an

allen Stellen des Gebäudes mindestens den in der DIN 4108-2 für das entsprechende Bauteil

vorgeschriebenen Werten entsprechen. Die Norm unterscheidet hier noch zwischen Bauteilen

mit flächenbezogenen Massen unter 100 kg/m² und solchen über 100 kg/m².

24 Lohmeyer, Gottfried C. O.; Bergmann, Heinz; Post, Matthias: Praktische Bauphysik, Eine Einführung mit Berechnungsbeispie-len, Hannover 2005, 5. Auflage

Abb. 12: Energieverluste eines Gebäudes 24


26

Die Anforderungen sind für unser geplantes Objekt, wie in den nachfolgenden Tabellen der U-

Werte zu ersehen ist, erfüllt.

U-Wert-Ermittlung

Außenwand gegen Luft

Bauteil Dicke in m Dichte inkg/m³

Lambda inW/mK

R Rse Rsi

Innenputz Gipsputz 0,015 1400 0,7 0,021

KLB Plan-Block W3 0,24 500 0,13 1,846

WDVS 0,12 200 0,035 3,429 Mindestwärmeschutz:erf.R= 1,20 m²K/W vorh.R= 5,296 0,04 0,13

165,00 kg/m²

U-Wert 0,183

Bodenplatte unter Gastraum


Lambda inW/mK

R Rse Rsi

Parkettboden 0,02 800 0,13 0,154

Trittschalldämmung 0,02 50 0,065 0,308

Zementestrich 0,06 2000 1,6 0,038

Wärmedämmung 0,06 30 0,04 1,500

Abdichtung 0,005 1200 0,17 0,03

Stahlbeton 0,25 2500 2,1 0,119

Wärmedämmung 0,06 30 0,04 1,500 Mindestwärmeschutz:erf.R= 0,90 m²K/W vorh.R= 3,647 0,00 0,17

771,60 kg/m²

U-Wert 0,262

Außenwand gegen Erdreich beheizter Keller


Lambda inW/mK

R Rse Rsi

Kalk-Zementputz 0,015 1800 1,00 0,015

KLB Plan-Block W3 0,365 500 0,13 2,808

Zementputz 0,015 1800 1,00 0,040

Schweißbahn PYE PV 200S5 0,005 1200 0,17 0,03

Perimeterdämmung 0,06 30 0,04 1,5 Mindestwärmeschutz:erf.R= 1,20 m²K/W vorh.R= 4,392 0,00 0,13

289,30 kg/m²

U-Wert 0,221

Decke über unbeheiztem KellerBauteil Dicke in m Dichte in

kg/m³Lambda inW/mK

R Rse Rsi

Fliesen 0,015 2300 1,3 0,012

Estrich 0,06 2000 1,4 0,043

Wärmedämmung 0,06 30 0,04 1,500


27

Stahlbeton 0,18 2500 2,1 0,086


609,30 kg/m²

U-Wert 0,298

Dach


Lambda inW/mK

R Rse Rsi

Profilholzschalung 0,028 500 0,13 0,215

Aufsparren-Wärmedämmelement 0,14 50 0,025 5,600

Holzwerkstoffplatte 0,022 650 0,13 0,169 Mindestwärmeschutz:erf.R= 1,20 m²K/W vorh.R= 5,985 0,04 0,10

35,30 kg/m²

U-Wert 0,163

Bodenplatte beheizter Keller


Lambda inW/mK

R Rse Rsi

Fliesen 0,015 2300 1,3 0,012

Zementestrich 0,06 2000 1,6 0,038

Wärmedämmung 0,06 30 0,04 1,500

Abdichtung 0,005 1200 0,17 0,03

Stahlbeton 0,25 2500 2,1 0,119

Wärmedämmung 0,06 30 0,04 1,500 Mindestwärmeschutz:erf.R= 0,90 m²K/W vorh.R= 3,197

789,10 kg/m²

U-Wert 0,313

Innenwand gegen unbeheizten Keller


Lambda inW/mK

R Rse Rsi

Kalk-Zementputz 0,015 1800 1,00 0,015

KLB Plan-Vollstein 0,175 600 0,14 1,250

Kalk-Zementputz 0,015 1800 1,00 0,015


160,80 kg/m2

U-Wert 0,307

Tab. 6: Ermittlung der U-Werte 25

25 eigene Berechnung


28

Weitere Anforderungen an den hygienischen Wärmeschutz sind hier nicht gesondert nachzu-

weisen, da alle konstruktionsbedingten Wärmebrücken entsprechend der DIN 4108 Beiblatt 2

ausgeführt werden.

Ein Tauwasser-Nachweis, der den Ausfall von Kondensat innerhalb eines Bauteils ausschließt,

ist ebenfalls nicht erforderlich, da hier keine gefährdeten Außenbauteilkonstruktionen verwen-

det werden.

Die energetischen Anforderungen der EnEV bei neu zu errichtenden Gebäuden sind abhängig

von der Gebäudeart und dem Geltungsbereich. Unter anderem wird zwischen Gebäuden mit

normalen Innentemperaturen, d. h. Temperaturen ≥ 19 °C und Gebäuden mit niedrigen Tem-

peraturen ≥12 und ≤19 °C unterschieden. Weiterhin unterscheidet man zwischen Wohnge-

bäuden und Nichtwohngebäuden. Hier sind jeweils unterschiedliche Anforderungen und Be-

rechnungsverfahren maßgebend.

Die wesentlichen Ansprüche der Energieeinsparverordnung werden bei Gebäuden mit norma-

len Innentemperaturen über den Jahres-Primärenergiebedarf formuliert. Zusätzlich wird eine

Anforderung an den spezifischen, auf die wärmeübertragende Hüllfläche bezogenen Transmis-

sionswärmeverlust gestellt. Diese wärmeübertragende Hüllfläche wird von der so genannten

Systemgrenze festgelegt. Vereinfacht kann man sagen, dass die wärmeabgebenden Bautei-

loberflächen die Systemgrenze bilden.

Grundlage des EnEV-Nachweises bildet das Verhältnis der wärmeübertragenden Hüllfläche

zum beheizten Gebäudevolumen A/Ve. Es legt fest, nach welcher Formel der höchstzulässige

Jahres-Primärenergiebedarf errechnet wird. Ein kleiner Verhältniswert bedingt einen geringen

zulässigen Jahres-Primärenergiebedarf.

Folgendes Organigramm zeigt die Methodik des EnEV-Nachweises für normal beheizte Neu-

bauten mit einem Volumen Ve ≥ 100m³. Als solches ist unser geplantes Objekt einzuordnen.


29

Anforderungen EnEVSpezifischer sommerlicher Jahres-Primär-Transmissions- Wärmeschutz energiebedarfWärmeverlust nach DIN Q’’pmaxH’Tmax 4108-2

BezugsgrößenEnEV

A,Ve,A/Ve,AN,V

KonzeptWärmeschutz

(inkl. Planung derWärmebrückenreduzie-rung und Luftdichtheit)

Spezifischer Transmissions-Wärmeverlust H’T

-normal beheizte Gebäude-niedrig beheizte Gebäude

-Gebäude geringen Volumens

Heizwärmebedarf -Qh, Qw -DIN EN 832 und -DIN 4108-6

Neben-anforderungerfüllt

Primärenergiebedarf -Q’’p, - DIN 4701-10

Konzept Anlagentechnik - Heizung - Warmwasser - Solar - Wärmepumpe

Q’’p=Q’’pmax

Haupt- Anforderung erfüllt

nein

Wärmeschutz verbessern

nein

Gebäudeentwurf ändern

ja ja

H’T= H’Tmax S = f * gtotal

Gebäude-entwurf

ja

nein

Planungskonzept ändern

Abb. 13: Methodik des EnEV-Nachweises 26

Es ist zu beachten, dass grundsätzlich bei Nichtwohngebäuden zur Nachweisführung das Mo-

natsbilanzverfahren nach DIN 4108-6 benutzt werden muss. Dieses beinhaltet jedoch einen

enormen Rechenaufwand und wird in der Regel nur unter Einsatz entsprechender Computer-

programme angewendet.

Die Einhaltung der Energieeinsparverordnung wird für unser Bauvorhaben über das Heizperi-

odenbilanzverfahren nachgewiesen. Dieses Verfahren stellt unter vereinfachenden Annahmen



30

die Wärmeverluste, die in einem betrachteten Gebäude bei vorgegebenen klimatischen Rand-

bedingungen innerhalb einer Heizperiode entstehen, den Wärmegewinnen im gleichen Zeit-

raum gegenüber.

Der Einfluss der Wärmebrücken wird durch Anwendung der Planungsbeispiele nach DIN 4108

Beiblatt 2 2004-01 begrenzt. Die Luftdichtigkeit der Gebäudehülle wird mit Hilfe eines Blower-

Door-Tests nachgewiesen. Als Heizungsanlage ist ein Gas-Brennwertkessel mit gebäudezen-

traler Warmwasserversorgung - Aufstellung und Verteilung innerhalb der thermischen Hülle -

vorgesehen. Die zugehörige Anlagenaufwandszahl ep ist mit dem Diagrammverfahren unter

Zugrundelegung der Diagrammblätter der Firma Junkers ermittelt worden.

Nachweis der Anforderungen nach der Energieeinsparverordnung-Gebäude mit normalen Innentemperaturen-

Objekt: Neubau einer Cafeteria auf dem Schulgelände der RAKGebäudedaten: Beheiztes Volumen Ve = 812,71 m3 Nutzfläche AN = 0,32 * Ve = 260,07 m² A/Ve-Verhältnis A/Ve = 0,77 m-1 Gebäudehüllfläche A = 624,93 m2

Bauteil FlächeAi brutto

FlächeAi netto Ui-Wert Ui*Ai Fxi HT

HTgesamt

Außenwand gegen Luft {m2} {m2} {W/m2K} {W/K}

Länge Höhe Giebelfl. AW1 N 5,24 3,05 15,98 13,69 0,183 2,50 1,0 2,50 AW2 O 5,00 3,05 3,23 18,48 15,79 0,183 2,89 1,0 2,89 AW3 N 7,75 4,34 33,66 30,16 0,183 5,51 1,0 5,51 AW4 O 9,99 3,65 9,49 45,95 36,44 0,183 6,66 1,0 6,66 AW5 S 12,99 3,65 47,41 19,65 0,183 3,59 1,0 3,59 AW6 W 14,99 3,05 18,76 64,48 56,31 0,183 10,30 1,0 10,30 Ges. 225,99 172,07 31,48 31,47

Fenster W1 O 2,13 1,26 2,69 1,300 3,49 1,0 3,49 W2 N 2,78 1,26 3,50 1,300 4,55 1,0 4,55 W3 O 0,63 1,26 0,80 1,300 1,04 1,0 1,04 W3 O 3,02 2,88 8,71 1,300 11,32 1,0 11,32 W4 S 8,04 2,88 23,19 1,300 30,15 1,0 30,15 W5 W 3,03 1,26 3,81 1,300 4,96 1,0 4,96 W5 W 1,51 2,88 4,35 1,300 5,66 1,0 5,66 Ges. 47,07 61,19 61,19

Bauteil FlächeAi brutto

FlächeAi netto Ui-Wert Ui*Ai Fxi HT

HTgesamt

Außenwand gegen Erdreich {m2} {m2} {W/m2K} {W/K} AW1 N 5,23 2,93 15,32 15,32 0,221 3,38 0,6 2,03 AW2 O 5,48 2,93 16,07 13,76 0,221 3,04 0,6 1,82 AW3 S 3,73 2,68 9,99 9,99 0,221 2,21 0,6 1,32

AW4 W 8,86 2,93 25,96 24,42 0,221 5,40 0,6 3,24Ges. 67,35 63,51 8,42 8,42

Wände gegen unbeheizten Keller


31

IW1 Heizr. 1,50 2,68 4,02 4,02 0,307 1,23 0,5 0,61 IW2 Flur 3,01 2,68 8,06 6,03 0,307 1,85 0,5 0,92 Ges. 12,08 10,05 1,54 1,54

Fenster gegen Erdreich W1 O 3,03 0,76 2,30 1,300 2,99 1,0 2,99 W2 W 2,02 0,76 1,53 1,300 1,99 1,0 1,99 Ges. 3,83 4,98 4,98

Türen

T1 N 1,01 2,26 2,28 1,800 4,10 1,0 4,10 T2 S 2,02 2,26 4,56 1,800 8,21 1,0 8,21 T3 Keller 1,01 2,01 2,03 1,500 3,04 0,5 1,52 Ges. 6,84 6,84 13,84 13,84

Dachflächen Breite Sparrenl. N 5,24 8,92 46,74 0,163 7,63 1,0 7,63 N 7,75 3,74 28,98 0,163 4,73 1,0 4,73 S 12,99 6,59 85,60 0,163 13,97 1,0 13,97 Ges. 161,33 161,330 26,34 26,34Kellerdecke Lager 9,25 3,86 35,71 0,298 10,65 0,5 5,32 Ges. 35,71 35,71 10,65 5,32 5,32

Bodenplatte unter Gastraum

6,25 12,99 81,19 0,262 21,26 0,6 12,76 Ges. 81,19 81,18 12,76 12,76

Bodenplatte unter beheiztemKeller

Flur u.Heizr. 5,23 8,86 46,33 0,313 14,49 0,6 8,69 abzgl.Lager 3,37 1,50 5,06 0,313 1,58 0,6 0,95 Ges. 41,27 41,27 16,07 9,64 9,64

∑ HT 175,56

Wärmebrückenverluste ∆UWB DIN 4108 Bbl. 2 0,05* A 31,24

spezifische Transmissionswärmeverlu-ste HT 206,81

Tab. 7: Übersicht über die spezifischen Transmissionswärmeverluste 27

Die ermittelten spezifischen Transmissionswärmeverluste bilden eine Grundlage für die Nach-

weisführung. Weiterhin werden noch die Werte der solaren Gewinne ermittelt. Sie sind abhän-

gig von der Größe der Fensterflächen, von deren Orientierung zur Himmelsrichtung, dem Ge-

samtenergiedurchlassgrad der Fenster und vom Standort des Gebäudes.

Die internen Wärmegewinne, die in erster Linie durch die Wärmeabgabe elektrischer Geräte

und der Personen innerhalb des Gebäudes erzielt werden, werden beim Heizperiodenverfahren

als Pauschalwert in Abhängigkeit der Gebäudenutzfläche AN ermittelt. Gleiches gilt für die Er-

mittlung des Wärmebedarfs für die Warmwasserbereitung.



32

Nachweis der flächenbezogenen spezifischen Transmissionswärmeverluste H`T [W/m²K]

vorh. H`T=HT/A vorh. H`T= 0,331

zul. H`T=0,3+0,15/0,78 bei 0,2<A/Ve<1,05 zul.H`T= 0,492

vorh. H`T= 0,331 ≤ 0,492

Der Nachweis an die flächenbezogenen Transmissionswärmeverluste ist erbracht!

Lüftungswärmeverlust HV [W/K]

beheiztes Luftvolumen Gebäude bis 3 Vollgeschosse:

V=0,76 * Ve V = 617,66

Lüftungswärmeverlust Hv = 0,163 Ve (mit Dichtheitsprüfung) HV = 132,47

Solare Wärmegewinne QS [kWh/a]

Himmelsrichtung

Strahlungs-intensität

giFenster-fläche

kWh/a

SO bis SW 0,567 270 0,6 23,20 2130,59

NW bis NO 0,567 100 0,6 3,50 119,17

übrige Richtungen 0,567 155 0,6 20,38 1074,50

Dachfenster < 30° 0,567 255 0,6 0,00 0,00

QS= 3324,26

Interne Wärmegewinne QI [kWh/a]

QI=22*AN QI= 5721,47

Jahres-Heizwärmebedarf Qh [kWh]

Qh=66*(HT+HV)-0,95*QI+QS Qh= 13799,03

flächenbezogener Jahres-Heizwärmebedarf qh [kWh/m²a]

qh=Qh/AN qh= 53,06

Jahres-Trinkwasserwärmebedarf QW [kWh/a]

QW=12,5*AN QW= 3250,84

Anlagenaufwandszahl gemäß DIN 4701-10

Anlagenaufwandszahl ep (Brennwertkessel mit zentraler Trinkwassererwärmung)

Diagrammverfahren: (Junkers Diagrammblätter) ep= 1,32

Nutzflächenbezogener Jahres-Primärenergiebedarf Q``P [kWh/m²a]

vorh. Q``P=[(Qh+Qw)*ep/AN vorh.Q``P= 86,54

zul. Q``P (bei Gebäuden mit nicht überwiegender Warmwasserbereitung aus elektr. Strom)

zul. Q``P=50,94+75,29*(A/Ve)+2600/(100+AN) zul.Q``P= 116,05

vorh. Q``P= 86,54 ≤ 116,05

Der Nachweis an den Jahres-Primärenergiebedarf ist erbracht!

Tab. 8: EnEV-Nachweis 28



33

Die oben aufgeführten Ergebnisse zeigen deutlich, dass die zulässigen Höchstwerte der Ener-

gieeinsparverordnung weit unterschritten werden. Dieses ist von unserer Projektgruppe durch

die Auswahl der Baustoffe und der Bauteilkonstruktionen bewusst so herbeigeführt worden.

Des Weiteren hat der niedrige Energiebedarf einen sehr großen Einfluss auf die zukünftige

Wirtschaftlichkeit des als Cafeteria genutzten Gebäudes, und nicht zuletzt hat der sehr gute

Wärmeschutz eine positive Auswirkung auf das Wohlbefinden der Gäste und der Angestellten

der Cafeteria.

4.2 Gebäudeenergieausweis

4.2.1 Hintergrund

Während der vergangenen Jahrzehnte beobachtet man einen allmählichen Anstieg der Durch-

schnittstemperatur der erdnahen Atmosphäre. Die Ursachen dieser globalen Erwärmung liegen

hauptsächlich im Verbrennen fossiler Brennstoffe und in der dadurch hervorgerufenen Freiset-

zung von Kohlenstoffdioxid (CO2) und anderen Treibhausgasen.

Die globale Erwärmung wirkt sich auf die menschliche Sicherheit und Gesundheit aus, aber

auch Wirtschaft und Umwelt sind davon betroffen. Beispiele für Umweltveränderungen wie die

verringerte Schneebedeckung, der steigende Meeresspiegel, die Gletscherschmelze und zu

beobachtende Wetterveränderungen sind schon heute wahrzunehmen.

Auf globaler, regionaler und lokaler Ebene sind zahlreiche Maßnahmen zum Klimaschutz mög-

lich und teilweise bereits beschlossen. Global stellen die Klimarahmenkonvention (UNFCCC)

der Vereinten Nationen und das daran angeschlossene Kyoto-Protokoll die einzig

völkerrechtlich verbindlichen Regelungen zum Klimaschutz dar.

Die Europäische Union hat sich im Rahmen des Kyoto-Protokolls zur Senkung ihrer Treibhaus-

gasemissionen um insgesamt 8% verpflichtet. Deutschland hat in diesem Zusammenhang ein

nationales Klimaschutzprogramm entwickelt, das u. a. folgende Ziele verfolgt: Förderung der

Nutzung erneuerbarer Energien, Erhöhung der Energieeffizienz in Neubauten und Förderung

der CO2-Minderung in bestehenden Gebäuden, z. B. durch Wärmedämmung und effiziente

Heiztechnik. Zum Erreichen der Ziele ist auf EU-Ebene im Jahr 2002 die EU-Gebäuderichtlinie

erlassen worden. Die Umsetzung auf nationaler Ebene erfolgt u.a. mit der Energieeinsparver-

ordnung.

Die sogenannte EU-Gebäuderichtlinie verpflichtet in Artikel 7 alle EU-Mitgliedsstaaten, einen

Energieausweis für Gebäude einzuführen. Die Mitgliedsstaaten sind verpflichtet, Rechts- und


34

Verwaltungsvorschriften zu erlassen, um die Verpflichtungen aus der Richtlinie nach dem je-

weiligen nationalen Recht in Kraft zu setzen.

Bevor der Energieausweis in Deutschland zur Pflicht werden kann, muss die Bundesregierung

die EU-Vorgaben in nationales Recht umsetzen. Ein erster Schritt war die Verabschiedung des

neuen Energieeinsparungsgesetzes in 2005. Es fehlt noch eine neue Energieeinsparverord-

nung, in der die Details für den Energieausweis festgelegt werden. Erst nach Inkrafttreten der

neuen EnEV müssen Gebäudeeigentümer den Energieausweis erstellen lassen, wenn sie ein

Haus oder eine Wohnung umbauen, verkaufen oder vermieten wollen. Das gilt sowohl für be-

stehende Wohnimmobilien als auch für Büro- und Dienstleistungsgebäude. In Deutschland

wird der Energiepass (neu: Energieausweis) für Bestandsgebäude voraussichtlich in 2008 ge-

setzlich vorgeschrieben werden. Für Neubauten sind Energieausweise nichts Neues: Hier gilt

die Pflicht schon seit 2002.

4.2.2 Gesetzliche Grundlagen

Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung und das Bundesministerium für

Wirtschaft und Technologie haben am 17.11. 2006 einen Referentenentwurf zur neuen Ener-

gieeinsparverordnung (EnEV) veröffentlicht.

Danach besteht bei Nichtwohngebäuden eine generelle Wahlfreiheit zwischen dem Bedarfs-

ausweis und dem Verbrauchsausweis. Nach Inkrafttreten der neuen EnEV gilt für Nichtwohn-

gebäude eine Übergangsfrist, so dass die Energieausweise voraussichtlich ab dem 1.1.2009

vorzulegen sind.

Zukünftig soll bei der Bewertung von Nichtwohngebäuden neben dem Energiebedarf für Hei-

zung und Warmwasserbereitung auch der Energiebedarf für Kühlung, Lüftung und eingebaute

Beleuchtung in die Bewertung eingehen. Für den Bedarfsausweis wird hierfür die DIN V

18599:2005-07 als Berechnungsmethode verwendet. Mit ihr lassen sich auch komplexe Ge-

bäude mit unterschiedlichen Nutzungszonen und Anlagentechnik abbilden.

Der Referentenentwurf ist der erste „formelle“ Schritt im Verordnungsgebungsverfahren, noch

nicht die „gültige“ Verordnung. Der Zeitplan für die Einführung der neuen Energieeinsparver-

ordnung ist derzeit noch unklar.

Wir orientieren uns am aktuellen Stand und erstellen in unserer Projektarbeit deshalb den

Energieausweis für die Cafeteria nach den gegenwärtig gültigen Regelungen der Energieein-

sparverordnung von 2004.


35

4.2.3 Inhalt und Aufbau

Inhalt und Aufbau des Energieausweises nach § 13 Abs. 1 der EnEV für Neubauten sind in der

AVV Energiebedarfsausweis vom 7. März 2002 geregelt. Der Energieausweis enthält die we-

sentlichen Ergebnisse der rechnerischen Nachweise der Cafeteria aus Kap. 4.1.

Der Energieausweis enthält Angaben

� über Adresse, Baujahr und Nutzungsart des Gebäudes,

� zur wärmeübertragenden Umfassungsfläche A und dem beheizten Gebäudevolumen Ve

sowie dem Verhältnis A/ Ve und die Gebäudenutzfläche AN,

� über die Art der Beheizung und der Warmwasserbereitung sowie die Art und den Anteil

erneuerbarer Energien.

Der Energieausweis enthält das Ausstelldatum, Namen, Anschrift und Unterschrift des verant-

wortlichen Ausstellers. Er ist gegliedert in die Abschnitte "Objektbeschreibung", "Energiebe-

darf" und "Weitere energiebezogene Merkmale". Um die Angaben zu dokumentieren, können

Anlagen wie z. B. Einzelberechnungen zum Wärmeschutz, Berechnungsblätter für die Anla-

gentechnik oder die Dokumentation einer durchgeführten Dichtheitsprüfung beigefügt werden.

Im Abschnitt "Energiebedarf" werden folgende Angaben gemacht:

� Der zulässige Höchstwert des Jahres-Primärenergiebedarfs für das Gebäude,

� der Wert des berechneten Jahres-Primärenergiebedarfs für das Gebäude und

� die Werte des berechneten End-Energiebedarfs, getrennt nach eingesetzten Energieträ-

gern, und zwar als absolute Angabe für das ganze Gebäude und bezogen auf die Gebäu-

denutzfläche AN in kWh/m²a bzw. bezogen auf das beheizte Gebäudevolumen Ve in

kWh/m³a.

Im Abschnitt "Weitere energiebezogene Merkmale" ist folgendes angegeben:

� Der zulässige Höchstwert des Transmissionswärmeverlustes,

� der Wert des berechneten Transmissionswärmeverlustes für das Gebäude,

� die Anlagenaufwandszahl ep sowie eine Angabe über die Begrenzung der Wärmeabgabe

von Wärme- und Warmwasserverteilungsleitungen,

� die Ansätze zur Berücksichtigung von Wärmebrücken,

� ob die Nachweise zur EnEV einen Dichtheitsnachweis einschließen,

� wie der Mindestluftwechsel erfolgen soll und

� ob und wie ein Nachweis über den sommerlichen Wärmeschutz geführt wurde.

Der Energieausweis enthält außerdem einen Hinweis darauf, dass es sich bei den ermittelten

Werten um Norm-Werte handelt, also um rechnerisch unter vorgegebenen genormten Rand-


36

bedingungen ermittelte Zahlen, die das spätere individuelle Nutzerverhalten nicht berücksich-

tigen können und sollen.

Mit dieser Dokumentation der energetischen Bilanz des Gebäudes wird dem Eigentümer und

den künftigen Nutzern des Gebäudes vor Augen geführt, mit welchem typischen Energiever-

brauch sie zu rechnen haben. Dadurch soll eine gewisse Selbstkontrolle ermöglicht und evtl.

ein Anreiz für energetische Verbesserungen geschaffen werden. Weil der Energieausweis die

wichtigsten energierelevanten Daten des Gebäudes enthält, kann er auch eine Hilfe bei spä-

teren Modernisierungsentscheidungen sein.

4.2.4 Berechnungsverfahren

Für die Ausstellung von Energieausweisen ist ein Berechnungsprogramm notwendig. Für unser

Beispiel haben wir folgendes Programm verwendet: EVA-Office Modul EVA-Energieberaterin

V8.00 (Demoversion), entwickelt vom Ingenieurbüro Leuchter in Wuppertal. Mit diesem Pro-

gramm lässt sich ein Energiepass für Nichtwohngebäude erstellen, was bei anderen Program-

men mit Hinweis auf die noch nicht vollständig veröffentlichte DIN 18599:2005-07 nicht mög-

lich ist.

Zunächst werden hier allgemeine Gebäudedaten wie Bauherr, Adresse, Baujahr und Gebäu-

detyp sowie Bauvolumen und Nutzfläche abgefragt. Die spezifischen internen Gewinne werden

für Wohnhäuser und sonstige Gebäude pauschal nach DIN 4106 Teil 6 mit 5 W/m² Nutzfläche

angesetzt. Zur Berechnung haben wir das Monatbilanzverfahren gewählt. Bei der Berechnung

des Heizwärmebedarfs wird eine Nachtabsenkung (Dauer für den abgesenkten Betrieb 7 Std.)

berücksichtigt. Daraus ergeben sich etwas niedrigere Heizenergiemengen. Für die Erstellung

des Energiepasses werden die Klimawerte, Randbedingungen und Rechenverfahren der EnEV

zugrunde gelegt. Für die Berechnung der jährlichen Lüftungsverluste wird natürliche Lüftung

mit einem Luftwechsel von 0,6 1/h angenommen.

Als nächstes folgt die Eingabe der Bauelemente (Wände, Fenster, Türen, Decken und Dach)

mit ihren Flächen und U-Werten. Hat man die U-Werte noch nicht ermittelt, so können auch

hier die einzelnen Bauteile nach Konstruktionsart (Aufbau des Bauelementes mit Material und

Schichtdicke), Einbauzustand und Fläche eingegeben werden und die U-Werte der Bauteile

werden vom Programm errechnet. Unter dem Menüpunkt "Bauelemente" erfolgt auch die

Auswahl des Wärmebrückenzuschlags. Die Wärmebrücken werden hier nach DIN 4108 Beiblatt

2 pauschal mit einem Zuschlag von 0,05 W/m²K berücksichtigt.


37

Bei der Eingabe der Kenndaten für die Heizung hat man die Wahl zwischen verschiedenen

Heizungsanlagen, für die detaillierte Angaben zum Wärmeerzeuger, der Speicherung, Vertei-

lung und Übergabe sowie zur

Warmwasserbereitung gemacht

werden müssen. Soll ein Energiepass

erstellt werden und Heizungstyp,

Baujahr und Brennstoffart sind be-

kannt, wählt man für die Berechnung

das sog. Kurzverfahren. Hier kann

die direkte Eingabe der ep-Zahl für

Heizung und Warmwasser erfolgen.

Wir haben uns für das Kurzverfahren entschieden, da die ep-Zahl aus der vorangegangenen

Berechnung (Kap. 4.1) bereits bekannt ist (ep = 1,32).

Im Menüpunkt "Energie" kann man sich verschiedene Diagramme anzeigen lassen, die das

Programm aus den eingegebenen Werten berechnet hat, wie z. B die Transmissionsverluste

(Abb. 14) oder die Energiebedarfsdeckung (Abb. 15). Hier kann man deutlich erkennen, wo

29 erstellt mit EVA-Office Modul EVA-Energieberaterin V8.00 Demoversion unter Eingabe eigener Kennwerte30 wie vor31 wie vor

20,0%

12,8%

13,1%38,9%

15,2%

Außenwand

Dach

Keller/Bodenplatte

Fenster/Tür

Wärmebrücken

Jährliche Transmissionsverluste in Prozent

Abb. 14: Transmissionsverluste der Cafeteria 29

19,8%

22,6%44,0%

13,6%

solare Gewinne

interne Gewinne

zugeführte Heizenergie

zugeführte Warmwasserenergie

Jährliche Bereitstellung in Prozent

Abb. 15: Energiebedarfsdeckung der Cafeteria 30

22,9%

27,5%

39,1%

10,5%

solare Gewinne

interne Gewinne

zugeführte Heizenergie

zugeführte Warmwasserenergie

Abb. 16: Energiebedarfsdeckung der Cafeteria, Variante 31


38

Verbesserungsmaßnahmen getroffen werden könnten, z. B. bei der Wahl der Fenster oder bei

der Dämmstärke. Bei dem hier geplanten flach geneigten Dach und der Nord-Süd-Ausrichtung

würde sich auch das Aufstellen einer Solarwärmeanlage zur Heizungsunterstützung und

Warmwasserbereitung anbieten. Erstellt man unter der Annahme dieser Änderungen eine Va-

riante der Berechnung, so ändert sich die Energiebedarfsdeckung deutlich.

Entschließt sich also der Bauherr, zusätzlich in diese Maßnahmen zu investieren, so sinkt der

Primärenergiebedarf von 85 kWh/m²a auf 60 kWh/m²a, das bedeutet eine Energieeinsparung

von über 30 %. Damit befände sich das Gebäude nach dem Bewertungsraster der DENA in

der Energieffizienzklasse A (vorher B).

Nach Eingabe aller im Kap. 4.1 ermittelten Werte sieht der mithilfe des o. g. Programms nach

einer (noch nicht rechtsgültigen) Mustervorlage der Dena erstellte Energiepass aus wie in Abb.

17 gezeigt. Der Energiepass enthält insgesamt 10 Seiten (s. Anhang).

32 erstellt mit EVA-Office Modul EVA-Energieberaterin V8.00 Demoversion unter Eingabe eigener Kennwerte

Abb. 17: Deckblatt dena-Energiepass 32


39

4.3 Brandschutzkonzept

Das Brandschutzkonzept beinhaltet Einzelmaßnahmen aus vorbeugendem baulichen sowie

anlagentechnischem Brandschutz, organisatorischem und abwehrendem Brandschutz. Das

Brandschutzkonzept wird im Baugenehmigungsverfahren bei Sonderbauten wie der Cafeteria

als eigenständige Bauvorlage gefordert. Es dient u. a. als Grundlage für die privatrechtliche

Risikobeurteilung und für die Einsatzplanung der Feuerwehr.

Bei der Planung der Cafeteria müssen folgende Forderungen der BauO NRW beachtet werden:

Die Beschaffenheit der Baustoffe in Bezug auf ihre Brennbarkeit, die Feuerwiderstandsklassen

der Bauteile und die Anordnung der Rettungswege.

4.3.1 Baustoffklassen

Baustoffe verhalten sich je nach

ihrer Art unterschiedlich gegenüber

Feuereinwirkung. Nach DIN 4102

unterscheidet man die Baustoff-

klassen A mit nichtbrennbaren und

B mit brennbaren Baustoffen. Beim

Bau der Cafeteria kommen Bau-

stoffe der Klassen A1 (KLB-Steine,

Beton, Glas usw.), A2 (Gipskarton-

platten für die abgehängte Decke

in der Küche), B1 (z. B. das Par-

kett) sowie B2 (Holz für Zwischen-

decke und Dachkonstruktion) zum

Einsatz.

4.3.2 Feuerwiderstandsklassen

Bauteile werden nach ihrem Brandverhalten in Feuerwiderstandsklassen eingeteilt. Man unter-

scheidet die Klassen F, W und T. Für das jeweilige Bauteil wird die Feuerwiderstandsklasse

mithilfe eines Brandversuchs ermittelt. Daneben enthält die Feuerwiderstandsklasse F und W

Angaben über die Brennbarkeit der verwendeten Baustoffe.

33 Frey, Hansjörg, u a.: Bautechnik, Fachkunde Bau, Haan-Gruiten 2005, S. 449

Tab. 9: Baustoffklassen nach DIN 4102 33


40

Tab. 10: Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102 34

4.3.3 Brandschutzmaßnahmen

Um die Bauteile der Cafeteria gegen Brandeinwirkung zu schützen, müssen vor allem bauliche

Schutzmaßnahmen getroffen werden. Sie hängen im Wesentlichen ab von der Art der Brand-

beanspruchung (ein- oder mehrseitig), dem verwendeten Baustoff, von den Bauteilabmessun-

gen, der Konstruktion der Bauteile und der Anordnung von Bekleidungen. Bei unserem Bau-

vorhaben müssen besonders die Stahlbetonbauteile und die Holzbauteile betrachtet werden.

Beton gehört zu den nichtbrennbaren Baustoffen und hat deshalb eine sehr hohe Feuerwider-

standsfähigkeit. Sehr wärmeempfindlich sind jedoch die Stahleinlagen, die bei Temperaturen

von etwa 500 °C ihre Zugfestigkeit verlieren. Deshalb muss für eine ausreichende Betondek-

kung gesorgt werden.

Im Gegensatz zu Stahlbeton ist Holz ein brennbarer Baustoff. Holz verkohlt bei Brandeinwir-

kung an der Oberfläche, was den weiteren Abbrand des Holzes stark verzögert. Um die Ent-

flammung des Holzes und die Flammausbreitung an Holzbauteilen einzuschränken, können

vorbeugend bauliche oder chemische Brandschutzmaßnahmen getroffen werden. Als bauliche

Maßnahme haben wir die Verwendung von KVH für die Sparren und Pfetten geplant. Es ist

gehobelt und hat eine glatte und rissefreie Oberfläche. Die Holzdecke wird in der Küche (wo

die Wahrscheinlichkeit eines Brandes am größten ist) mit Gipskarton verkleidet. Zusätzlich soll

bei allen sichtbaren Holzbauteilen durch chemische Maßnahmen eine Schwerentflammbarkeit

sichergestellt werden. Hier können Feuerschutzsalze verwendet werden, die als wässrige Lö-

sung in das Holz eingebracht werden und bei Brandeinwirkung eine feuerhemmende Schmelz-

schicht an der Holzoberfläche bilden, oder schaumschichtbildende Feuerschutzmittel, die als

farblose Schicht aufgebracht werden und bei Brandeinwirkung einen 2 – 3 cm dicken schwer

entflammbaren Schaum an der Holzoberfläche bilden.

34 Frey, Hansjörg, u a.: Bautechnik, Fachkunde Bau, Haan-Gruiten 2005, S. 449


41

Das geplante Gebäude erfüllt alle in Bezug auf den Brandschutz für freistehende Gebäude

geringer Höhe gestellten Forderungen der BauO NRW:

� tragende u. aussteifende Wände: lt. § 29 (2) im EG F 30, im KG F 90-AB

� Decken: Decke über KG F 90-AB, bei der Decke über EG werden

lt. § 34 (4) keine Anforderungen gestellt.

� Dach: lt. § 35 (1) widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme

� Treppe: Baustoffklasse A

4.3.4 Rettungswege

Das Gebäude besitzt zwei unabhängige

Rettungswege ins Freie, die Eingangstür

und den Hintereingang. Bei Bedarf kön-

nen auch die Fenstertüren im Gastraum

als Fluchtwege genutzt werden. Flure

(mind. 1,20 m breit) und Treppen fun-

gieren als Rettungswege. Die Tische

sollten im Gastraum so gestellt werden,

dass die Gänge entsprechend der Gast-

stättenbauverordnung mindestens 0,80

m breit sind. Die Rettungswege sind so

verteilt, das Gäste und Betriebsangehö-

rige auf kürzestmöglichem Weg leicht

und gefahrlos ins Freie gelangen. Die

Tür vom Gastraum auf die Terrasse

schlägt in Fluchtrichtung, d. h. nach

außen, auf.

Mit diesen Randbedingungen haben wir

einen Flucht- und Rettungswegeplan

erstellt, der an gut sichtbarer Stelle in

der Cafeteria aufgehängt werden sollte.

35 eigene Zeichnung

Abb. 18: Rettungswegeplan 35


42

4.3.5 Sonstiges

Das Brandschutzkonzept für unser Projekt umfasst außerdem folgende Angaben:

� Zu- und Durchfahrten für die Feuerwehr sind vorhanden. Die Zufahrt ist möglich entweder

über die Zufahrt zur Schule oder die eigene Zufahrt zur Cafeteria, jeweils von der Vogel-

sanger Straße aus.

� Die Löschwasserversorgung erfolgt über vorhandene Hydranten auf dem Schulhof (s. Kap.

2.3, Abb. 3).

� Feuerlöschgeräte, Rettungs- und Fluchtwege sind im Rettungswegeplan dargestellt.

� Aufgrund der geringen Größe des Gebäudes ist eine Unterteilung in mehrere Brandab-

schnitte nicht notwendig.


43

4.4 Standsicherheit

4.4.1 Grundlagen zur Berechnung

Der an erster Stelle rangierende bautechnische Nachweis ist die Forderung nach Standsicher-

heit des Bauwerkes. Grundlage dieses Nachweises sind die aktuellen Bauvorschriften in Form

der DIN-Normen.

Schon bei der Zusammenstellung der verschiedenen Lastfallkombinationen wie beispielsweise

der Wind-, Schnee-, Eigen- und Reparaturlasten, die nicht zwangsläufig gleichzeitig im vollen

Umfang auf das Gebäude einwirken, hat sich gezeigt, dass sich die Berechnung nach den

neuen DIN-Vorschriften ohne spezielle Computerprogramme als sehr aufwändig darstellt. In

unserer Projektarbeit haben wir uns auf die Lastannahmen nach DIN 1055 und die Bemessung

der Holzkonstruktion nach DIN 1052 beschränkt.

Zunächst wird für das zu erstellende Bauwerk die wirtschaftlichste Lastableitung durch Bildung

der einzelnen Tragwerkselemente entwickelt. Hier sind durchaus unterschiedliche Modellbil-

dungen möglich. Damit die Berechnung nicht zu umständlich wird, werden die Tragwerke so-

weit wie möglich vereinfacht. Dadurch erhält man statische Systeme, für die jeweils entspre-

chende Berechnungsverfahren entwickelt worden sind.

Für das betreffende Gebäude haben wir aufgrund der flachen Dachneigung eine Pfettenkon-

struktion gewählt. Diese Konstruktionsart bietet den Vorteil, dass die darunterliegenden Bau-

teile frei von Dachschub bleiben. Somit sind außermittige Firstlinien und unterschiedliche

Traufhöhen, wie sie hier vorliegen, problemlos möglich. Die Sparren ruhen auf unterstützten

Pfetten aus tragfähigen Balken und sind als schräge Zwei- bzw. Einfeldträger aufzufassen. Die

gesamte Dachfläche wird mit einer 28 mm starken Profilholzschalung versehen, die eine aus-

reichende Aussteifung der Konstruktion sicherstellt. Zusätzlich sind an den Pfettenstielen

Kopfbänder angeordnet, wodurch die Quersteifigkeit erhöht wird.

Da die gesamte Dachkonstruktion von innen sichtbar bleibt, haben wir als Baustoff Konstrukti-

onsvollholz (KVH) aus einheimischem Nadelholz gewählt. Bezüglich der Festigkeitskennwerte

unterscheidet sich KVH nicht von sonstigem Vollholz. Es erfüllt jedoch erhöhte Anforderungen

an die Maßhaltigkeit und an weitere optische Kriterien. Für die First- und Mittelpfetten sowie

für die Stiele und Kopfbänder mussten wir auf Brettschichtholz (BSH) zurückgreifen, da Kon-

struktionsvollholz nur bis zu bestimmten Abmessungen lieferbar ist. Aus Gründen der techni-

schen Trocknung sollte bei KVH auf Querschnitte mit Dicken von mehr als 12 cm verzichtet

werden.


44

Brettschichtholz besteht aus parallel übereinander liegenden, mit einander verleimten Brettla-

gen (Lamellen). Man unterscheidet zwischen homogenem (h) und kombiniertem (c) Brett-

schichtholz. Bei homogenem BSH sind alle Lamellen der gleichen Festigkeitsklasse (C24 bis

C40) zuzuordnen. Hierbei dürfen allerdings 10% der inneren Lamellen im Bereich der Quer-

schnittsachse einer Festigkeitsklasse tiefer entstammen. Bei kombiniertem BSH darf Nadelholz

aus drei verschiedenen Festigkeitsklassen - von außen nach innen abnehmend - verwendet

werden. Wir haben aufgrund der geringen Querschnittshöhe homogenes Brettschichtholz ge-

wählt.

Am Anfang der Nachweisführung steht die Ermittlung der auf das Bauwerk einwirkenden äu-

ßeren Kräfte. Das ist zum einen das Eigengewicht als ständige Last und zum anderen die ver-

schiedenen veränderlichen Einwirkungen wie z.B. Schnee-, Wind- und Verkehrslasten. Diese

„charakteristischen“ Einwirkungen werden mit einem zugehörigen Teilsicherheitsbeiwert multi-

pliziert. Um die tatsächlichen Bemessungswerte zu erhalten, werden die Einflüsse durch einen

Kombinationsbeiwert abgemindert, da nicht zu erwarten ist, dass die verschiedenen Einwir-

kungen genau zur gleichen Zeit mit der größtmöglichen Intensität auftreten. Nun werden für

jeden Lastfall die Kombinationen des Eigengewichtes mit den abgeminderten Werten der ver-

änderlichen Einwirkungen gebildet. Die Lastfallkombination mit den größten Beanspruchungen

für das Bauwerk ist für die Berechnung maßgebend.

Infolge der äußeren Kräfte entstehen innere Kräfte in einem Tragwerk. Diese inneren Kräfte -

auch Schnittgrößen genannt - halten den äußeren Kräften das Gleichgewicht. Voraussetzung

hierfür ist die ausreichende Festigkeit des Materials in Verbindung mit dem richtigen Quer-

schnitt. Der Kennwert der Materialfestigkeit und die verschiedenen Querschnittswerte können

aus Tabellen entnommen werden. Der Festigkeitskennwert ist wiederum ein charakteristischer

Wert, der zusätzlich durch Division mit einem Teilsicherheitsbeiwert abgemindert wird. Beim

Baustoff Holz haben außerdem noch die Nutzungsklasse (in Abhängigkeit von der zu erwar-

tenden Holzfeuchte) und die Lasteinwirkungsdauer einen Einfluss auf den Festigkeitskennwert.

Für die Bemessung der Sparren und Pfetten wird die Biegebeanspruchung herangezogen. Den

ermittelten Biegemomenten werden die material- und querschnittsabhängigen zulässigen Bie-

gefestigkeiten gegenübergestellt. Träger müssen Belastungen aufnehmen und diese zuverläs-

sig an die Auflager weiterleiten. Infolge der Belastung biegen sich die Träger nach unten

durch. Diese Biegung kann jedoch nur stattfinden, wenn der untere Querschnittsbereich ge-

dehnt und der obere Bereich gestaucht wird. Aus diesen Dehnungen und Stauchungen entste-

hen Zug- bzw. Druckspannungen im Bauteil. Zwischen der unteren Zugzone und der oberen

Druckzone liegt die Spannungsnulllinie im Bereich der Schwerachse des Trägers. Von dieser

neutralen Faser nehmen die Dehnungen und Stauchungen zu den äußeren Randfasern ständig

zu. Demzufolge sind die Spannungen auch an den Rändern am größten.


45

Der Nachweis der Tragfähigkeit ist erfüllt,

wenn die Beanspruchung höchstens so

groß ist wie die Beanspruchbarkeit des

Bauteils.

Für den linken Sparren (Pos.1) wird zusätz-

lich der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit

geführt. Er zeigt, dass sich die Tragsysteme

nicht unzulässig stark verformen werden.

Dieser Nachweis ist nach der aktuellen DIN

1052 nicht mehr zwingend vorgeschrieben.

Erforderlich ist er aber weiterhin, wenn bauliche und konstruktive Gründe eine Beschränkung

der Formänderung verlangen.

Die nachfolgenden Berechnungen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Nachweise für

Befestigungen und Verbindungsmittel sowie für die Auflagerpressungen sind hier nicht geführt

worden.

4.4.2 Statische Berechnung

Dieser statischen Berechnung werden folgende Vorschriften, Baustoffe und Unterlagen zu-

grunde gelegt:

Vorschriften

DIN 1052 (2004-08) Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, All-

gemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den

Hochbau

DIN 1053-1 (1996-01) Mauerwerk, Teil 1: Berechnung und Ausführung

DIN 1055-1 (2002-06) Lastannahmen für Bauten; Lagerstoffe, Baustoffe und Bauteile,

Eigenlasten und Reibungswinkel

DIN 1055-3 (2006-03) Verkehrslasten

DIN 1055-4 (2005-03) Windlasten bei nicht schwingungsanfälligen Bauwerken

DIN 1055-5 (2005-07) Schneelast und Eislast

36 Lohmeyer, Gottfried C.O., Baar, Stefan: Baustatik 2, Bemessung und Festigkeitslehre, Wiesbaden 2006, 10. Auflage

Abb. 19: Räumlich dargestelltes Spannungsbild36


46

Baustoffe

Vollholz aus Nadelholz KVH (si) C24, BSH GL24h

Stahlbeton C20/25

Betonstahl BSt 500 S(A) für die Bewehrung der Balken

Betonstahl BSt 500 M(A) für die Bewehrung der Platten

Mauerwerk KLB-Plan-Blöcke W3

Baubeschreibung

Das eingeschossige Gebäude wird als Cafeteria genutzt. Es ist teilweise unterkellert und mit

einem Satteldach überdacht.

Länge: 14,99 m Firsthöhe über Gelände: 5,40 m

Breite: 12,99 m Gründungstiefe unter Gelände: 2,95 m

Dach

Dachkonstruktion: Pfettendach aus Konstruktionsvollholz. Sichtbare Konstruktion.

Dachneigung: 15°

Dacheindeckung: Zink-Doppelstehfalz

Erdgeschoss

Mauerwerk: KLB-Blöcke mit Wärmedämmverbundsystem

Fenster: Kunststoffrahmen mit Wärmeschutzverglasung

Fußboden: Schwimmender Zementestrich mit Industrieparkett / Fliesenbelag

Kellergeschoss

Decke: Stahlbetonplatte

Mauerwerk: KLB-Blöcke mit Abdichtung und Perimeterdämmung

Fußboden: Stahlbetonplatte mit Zementestrich und Fliesenbelag

Fundamente: Bewehrte Bodenplatte


47

Pos. 1: Sparren 8/16 cm, a = 70 cm, Nadelholz KVH Festigkeitsklasse C24

Statisches System

Schräger Zweifeldträger, Firsthöhe 5,40 m, Region Köln - Schneelastzone 1; Windlastzone 1,

Geländehöhe NN +53 m

Vertikale Belastung:

Zinkstehfalzdeckung 0,7 mm 0,10 kN/m²

Aufdachdämmsystem PU 0,27 kN/m²

Profilholzschalung 28 mm 0,12 kN/m²

Sparren 0,05 kN/m²

Summe 0,54 kN/m²

Je m² Grundfläche gk: 0,54/cos15° 0,56 kN/m² Gfl.

Reparaturlast QR: Einzellast 1,00 kN

Schneelast: Sk,min 0,65 kN/m²

S1: µ * Sk = 0,8 * 0,65 0,52 kN/m² Gfl.

Rechtwinklige Winddruckbelastung je m² Grundfläche:

Geschwindigkeitsdruck qz: 2,1 * qref, 0 * (z/10)0,24 = 2,1 * 0,32 * (5,40/10)0,24

=0,58 kN/m²

Anströmrichtung Φ: 0° e = 2 * h = 2 * 5,40 m = 10,80 m

Abb. 20: Winddruckbelastung Pos. 1 bei traufseitiger Anströmung37

Außendruckbeiwerte cp,e:

Bereich F, Cpe,10: Winddruck = + 0,2 Windsog = - 0,9

37 eigene Zeichnung


48

Bereich G, Cpe,10: Winddruck = + 0,2 Windsog = - 0,5

Bereich H, Cpe,10: Winddruck = + 0,2

Bereich I, Cpe,10: Windsog = - 0,4

Bereich J, Cpe,10: Windsog = - 1,0

Anströmrichtung Φ: 90°

Abb. 21: Winddruckbelastung Pos. 1 bei giebelseitiger Anströmung38

Bereich F, Cpe,10: Windsog = - 1,3

Bereich G, Cpe,10: Windsog = - 0,6

Bereich H, Cpe,10: Windsog = - 0,6

Bereich I, Cpe,10: Windsog = - 0,5

Winddruck max.: Wd = Cpe * q (z)

Bereich F, Wd,F,k: 0,2 * 0,58 = 0,12 kN/m²

Bereich G, WG,F,k: 0,2 * 0,58 = 0,12 kN/m²

Bereich H, Wd,H,k: 0,2 * 0,58 = 0,12 kN/m²

Windsog max.:

Bereich F, Ws,F,k: -1,3 * 0,58 = -0,75 kN/m²

Bereich G, Ws,G,k: -0,6 * 0,58 = -0,35 kN/m²

Bereich H, Ws,H,k: -0,6 * 0,58 = -0,35 kN/m²

Bereich I, Ws,I,k: -0,5 * 0,58 = -0,29 kN/m²

38 eigene Zeichnung


49

Es ergibt sich folgendes Lastbild:

Abb. 22: Lastbild zu Pos. 1 39

Hinweis: Der Kragarm unten bleibt unberücksichtigt, da lk < 0,44 * l. Das Auflager wird für die

Berechnung nach außen verschoben. Maßgebend ist der linke Sparren, mit den größten Stützwei-

ten.

Schnittgrößen aus Tabelle nach Mensch (Durchlaufträger):

(Querkraft bleibt unberücksichtigt)

Lastfall Eigengewicht 0,56 kN/m² Gfl.:

Sparren links:

AV = 0,375 * 0,56 * 4,85 = 1,02 kN/m

B = 1,250 * 0,56 * (4,85 + 4,17)/2 = 3,16 kN/m

C = 0,375 * 0,56 * 4,17 = 0,88 kN/m

M1 = 0,070 * 0,56 * 4,85² = 0,92 kN/m

M2 = 0,070 * 0,56 * 4,17² = 0,68 kNm/m

MB = -0,125 * 0,56 * [(4,85 + 4,17)/2]² = -1,42 kNm/m

kurzer Sparren (Einfeldträger), nur Auflagerkräfte:

AV = 0,56 * 4,15/2 = 1,16 kN/m

B = AV = 1,16 kN/m

Sparren rechts, nur Auflagerkräfte:

AV = 0,375 * 0,56 * 3,70 = 0,78 kN/m

B = 1,250 * 0,56 * (3,70 + 3,07)/2 = 2,37 kN/m

39 eigene Zeichnung


50

C = 0,375 * 0,56 * 3,07 = 0,64 kN/m

Lastfall Schnee 0,52 kN/m² Gfl.:

Sparren links:

AV = 0,375 * 0,52 * 4,85 = 0,95 kN/m

B = 1,250 * 0,52 * (4,85 + 4,17)/2 = 2,93 kN/m

C = 0,375 * 0,52 * 4,17 = 0,81 kN/m

M1 = 0,070 * 0,52 * 4,85² = 0,86 kNm/m

M2 = 0,070 * 0,52 * 4,17² = 0,63 kNm/m

MB = -0,125 * 0,52 * [(4,85 + 4,17)/2]² = -1,32 kNm/m


AV = 0,52 * 4,15/2 = 1,08 kN/m

B = AV = 1,08 kN/m


AV = 0,375 * 0,52 * 3,70 = 0,72 kN/m

B = 1,250 * 0,52 * (3,70 + 3,07)/2 = 2,20 kN/m

C = 0,375 * 0,52 * 3,07 = 0,60 kN/m

Lastfall Winddruck 0,12 kN/m² Dfl.:

Sparren links:

AV = 0,375 * 0,12 * 4,85 = 0,22 kN/m

AH = 0,12 * 2,42 * sin 15° = 0,08 kN/m

B = 1,250 * 0,12 * (4,85 + 4,17)/2 = 0,68 kN/m

C = 0,375 * 0,12 * 4,17 = 0,19 kN/m

M1 = 0,070 * 0,12 * 4,85² = 0,20 kNm/m

M2 = 0,070 * 0,12 * 4,17² = 0,15 kNm/m

MB = -0,125 * 0,12 * [(4,85 + 4,17)/2]² = -0,31 kNm/m


AV = 0,12 * 4,15/2 = 0,25 kN/m

AH = 0,12 * 1,01 * sin 15° = 0,03 kN/m

B = AV = 0,25 kN/m


51


AV = 0,375 * 0,12 * 3,70 = 0,17 kN/m

AH = 0,12 * 1,81 * sin 15° = 0,06 kN/m

B = 1,250 * 0,12 * (3,70 + 3,07)/2 = 0,51 kN/m

C = 0,375 * 0,12 * 3,07 = 0,14 kN/m

Lastfall Reparaturlast QR = 1,00 kN in Feldmitte:

Sparren links:

AV = 0,313 * 1,00 = 0,31 kN/m

B = 1,375 * 1,00 = 1,38 kN/m

C = 0,313 * 1,00 = 0,31 kN/m

M1 = 0,156 * 0,75 * 4,85 = 0,76 kNm/m

M2 = 0,156 * 1,00 * 4,17 = 0,65 kNm/m

MB = -0,187 * 1,00 * (4,85 + 4,17)/2 = -0,84 kNm/m


AV = 1,00/2 = 0,50 kN/m

B = AV = 0,50 kN/m


AV = 0,313 * 1,00 = 0,31 kN/m

B = 1,375 * 1,00 = 1,38 kN/m

C = 0,313 * 1,00 = 0,31 kN/m

Lastfallkombinationen (Horizontalkräfte können vernachlässigt werden)

Kombinationsbeiwerte Ψ:

Ψ0,S = 0,5

Ψ0,w = 0,6

Lastfallkombination 1: Nur Eigengewicht: 1,35 * G

Sparren links:

AV,Ed = 1,35 * 1,02 = 1,38 kN/m

BEd = 1,35 * 3,16 = 4,27 kN/m

CEd = 1,35 * 0,88 = 1,19 kN/m

MB,Ed = 1,35 * (-1,42) = -1,92 kNm/m


52


AV,Ed = 1,35 * 1,16 = 1,57 kN/m

BEd = 1,35 * 1,16 = 1,57 kN/m


AV,Ed = 1,35 * 0,78 = 1,05 kN/m

BEd = 1,35 * 2,37 = 3,20 kN/m

CEd = 1,35 * 0,64 = 0,86 kN/m

Lastfallkombination 2: 1,35 * G + 1,5 * S + 0,6 * 1,5 * W

Sparren links: (Stützmomente nur Betragswerte)

AV,Ed = 1,35 * 1,02 + 1,5 * 0,95 + 0,6 * 1,5 * 0,22 = 3,00 kN/m

BEd = 1,35 * 3,16 + 1,5 * 2,93 + 0,6 * 1,5 * 0,68 = 9,27 kN/m

CEd = 1,35 * 0,88 + 1,5 * 0,81 + 0,6 * 1,5 * 0,19 = 2,57 kN/m

MB,Ed = 1,35 * 1,42 + 1,5 * 1,32 + 0,6 * 1,5 * 0,31 = 4,18 kNm/m


AV,Ed = 1,35 * 1,16 + 1,5 * 1,08 + 0,6 * 1,5 * 0,25 = 3,41 kN/m

BEd = 1,35 * 1,16 + 1,5 * 1,08 + 0,6 * 1,5 * 0,25 = 3,41 kN/m


AV,Ed = 1,35 * 0,78 + 1,5 * 0,72 + 0,6 * 1,5 * 0,1 = 2,27 kN/m

BEd = 1,35 * 2,37 + 1,5 * 2,20 + 0,6 * 1,5 * 0,51 = 6,96 kN/m

CEd = 1,35 * 0,64 + 1,5 * 0,60 + 0,6 * 1,5 * 0,14 = 1,89 kN/m

Lastfallkombination 3: 1,35 * G + 1,5 * W + 0,5 * 1,5 * S


AV,Ed = 1,35 * 1,02 + 1,5 * 0,22 + 0,5 * 1,5 * 0,95 = 2,42 kN/m

BEd = 1,35 * 3,16 + 1,5 * 0,68 + 0,5 * 1,5 * 2,93 = 7,48 kN/m

CEd = 1,35 * 0,88 + 1,5 * 0,19 + 0,5 * 1,5 * 0,81 = 2,08 kN/m

MB,Ed = 1,35 * 1,42 + 1,5 * 0,31 + 0,5 * 1,5 * 1,32 = 3,37 kNm/m

kurzer Sparren (Einfeldträger), nur Auflagerkräfte

AV,Ed = 1,35 * 1,16 + 1,5 * 0,25 + 0,5 * 1,5 * 1,08 = 2,75 kN/m

BEd = 1,35 * 1,16 + 1,5 * 0,25 + 0,5 * 1,5 * 1,08 = 2,75 kN/m


53

Sparren rechts, nur Auflagerkräfte

AV,Ed = 1,35 * 0,78 + 1,5 * 0,17 + 0,5 * 1,5 * 0,72 = 1,85 kN/m

BEd = 1,35 * 2,37 + 1,5 * 0,51 + 0,5 * 1,5 * 2,20 = 5,61 kN/m

CEd = 1,35 * 0,64 + 1,5 * 0,14 + 0,5 * 1,5 * 0,60 = 1,52 kN/m

Lastfallkombination 4: 1,35 * G + 1,5 * QR + 0,6 * 1,5 * W


AV,Ed = 1,35 * 1,02 + 1,5 * 0,31 + 0,6 * 1,5 * 0,22 = 2,04 kN/m

BEd = 1,35 * 3,16 + 1,5 * 1,38 + 0,6 * 1,5 * 0,68 = 6,95 kN/m

CEd = 1,35 * 0,88 + 1,5 * 0,31 + 0,6 * 1,5 * 0,19 = 1,82 kN/m

MB,Ed = 1,35 * 1,42 + 1,5 * 0,84 + 0,6 * 1,5 * 0,31 = 3,46 kNm/m


AV,Ed = 1,35 * 1,16 + 1,5 * 0,50 + 0,5 * 1,5 * 0,25 = 2,50 kN/m

BEd = 1,35 * 1,16 + 1,5 * 0,50 + 0,5 * 1,5 * 0,25 = 2,50 kN/m


AV,Ed = 1,35 * 0,78 + 1,5 * 0,31 + 0,5 * 1,5 * 0,17 = 1,65 kN/m

BEd = 1,35 * 2,37 + 1,5 * 1,38 + 0,5 * 1,5 * 0,51 = 5,65 kN/m

CEd = 1,35 * 0,64 + 1,5 * 0,31 + 0,5 * 1,5 * 0,14 = 1,43 kN/m

Zusammenstellung der Bemessungsschnittgrößen für den linken Sparren

Lastfallkombination MEd AV,Ed BEd CEd

LFK 1 1,92 1,38 4,27 1,19

LFK 2 4,18 3,00 9,27 2,57

LFK 3 3,37 2,42 7,48 2,08

LFK 4 3,46 2,04 6,95 1,82

Zusammenstellung der Bemessungsschnittgrößen für den kurzen Sparren

Lastfallkombination AV,Ed BEd

LFK 1 1,57 1,57

LFK 2 3,41 3,41

LFK 3 2,75 2,75

LFK 4 2,50 2,50


54

Zusammenstellung der Bemessungsschnittgrößen für den rechten Sparren

Lastfallkombination AV,Ed BEd CEd

LFK 1 1,05 3,20 0,86

LFK 2 2,27 6,96 1,89

LFK 3 1,85 5,61 1,52

LFK 4 1,65 5,65 1,43

Nachweis der Tragfähigkeit für den linken Sparren

Gewählt: Sparren 8/16, Festigkeitsklasse C24 mit Wy = 341 cm3, Iy = 2731 cm

4

Modifikationsbeiwerte:

LFK 1: kmod = 0,60 ständig

LFK 2: kmod = 0,90 kurz



LFK 1:

vorh. σm,y,d = My,d * a /Wy,d = 192 * 0,7/341 = 0,39 kN/cm²

vorh. fm,y,d = kmod * fm,y,k/γM = 0,60 * 2,4/1,3 = 1,11 kN/cm²

vorh. σm,y,d/vorh. fm,y,d = 0,39/1,11 = 0,35 < 1 d. h. Nachweis erbracht!

LFK 2:

vorh. σm,y,d = My,d * a /Wy,d = 418 * 0,7/341 = 0,86 kN/cm²



Nachweis der Gebrauchstauglichkeit (nicht zwingend erforderlich)

Kombinationsbeiwerte:

Ψ0,1 = 0,5 (Schnee)

Ψ0,2 = 0,6 (Wind)

Ψ2,1 = 0,0 (Schnee)

Ψ2,2 = 0,0 (Wind)


55

ls = l/cos15° = 502 cmgr = g * cos 15° = 0,54 kN/m

Sr = s * cos² 15° = 0,49 kN/m

Elast. Anfangsdurchbiegung infolge g:

wg,inst = 5/384 * 0,0054 * 0,7 * 5024/1100 * 2731 = 1,04 cm

Elast. Anfangsdurchbiegung infolge q,s:

wq,s,inst = 5/384 * 0,0049 * 0,7 * 5024/1100 * 2731 = 0,94 cm

Elast. Anfangsdurchbiegung infolge w:

wq,w,inst = 5/384 * 0,0012 * 0,7 * 5024/1100 * 2731 = 0,23 cm

Enddurchbiegung infolge g:

wg,fin = wg,inst * (1+kdef) = 1,04 * 1,6 = 1,66 cm

Enddurchbiegung charakteristische (seltene) Bemessungssituation:

wq,1,fin = wq,s,inst * (1+ 0 * kdef) = 0,94 cm

wq,2,fin = wq,w,inst * (0,6+ 0 * kdef) = 0,14 cm

wfin = wg,fin + wq,1,fin + wq,2,fin = 2,74 cm

Enddurchbiegung quasi-ständige Bemessungssituation:

wq,1,fin = 0 * wq,s,inst * (1+ 0 * kdef) = 0,00 cm

wq,2,fin = 0 * wq,w,inst * (0,6+ 0 * kdef) = 0,00 cm

wfin = wg,fin + wq,1,fin + wq,2,fin = 1,66 cm

Nachweis:

charakteristische (seltene) Bemessungssituation:

wq,s+w,inst = 0,94 + 0,23 = 1,17 cm

wfin - wg,inst = 1,66 – 1,04 = 0,62 cm

wq,inst = 1,17 cm < 1,67 cm = 502/300 d. h. Nachweis erbracht!

wfin – wg,inst = 0,62 cm < 2,51 cm = 502/200 d. h. Nachweis erbracht!

quasi-ständige Bemessungssituation:

wfin = 1,66 cm < 2,51 cm = 502/200 d. h. Nachweis erbracht!


56

Sicherheit gegen Abheben

Zur Sicherheit gegen Abheben sind die Sparren durch geeignete Verbindungsmittel auf den

Pfetten zu befestigen. Die Fusspfetten sind konstruktiv mit Bolzen M12 in Abständen von a =

1,25 m auf dem Stb.-Ringbalken zu verankern.

durchschnittl. Windsog = (0,75 * 2,70 + 0,35 * 6,32)/9,02/cos15° = 0,49 kN/m²

Firstpfette:

Windsog = 0,375 * 0,49 * 4,32 + 0,375 * 0,49 * 3,07 = 1,36 kN/m

Auflast = 0,375 * 0,56 * 4,32 + 0,375 * 0,56 * 3,07 = 1,55 kN/m

Auflast > Windsog d. h. Nachweis erbracht!

Mittelpfette:

Windsog = 1,250 * 0,49 * 4,67 = 2,86 kN/m

Auflast = 1,250 * 0,56 * 4,67 = 3,27 kN/m

Auflast > Windsog d. h. Nachweis erbracht!

Pos. 2: Firstpfette 14/16 cm, BSH GL24h

Statisches System:

Abb. 23: Statisches System Firstpfette Pos. 2 40

Vertikale Belastung:

aus Eigengewicht (charakteristische Lasten)

1. Feld:

aus Eigengewicht: 0.14 * 0,16 * 5,00 = 0,11 kN/m

aus Pos. 1: = 0,88 kN/m

aus Sparren rechts: = 0,64 kN/m

gk: = 1,63 kN/m

40 eigene Zeichnung


57

2. und 3. Feld:


aus Sparren kurz: = 1,16 kN/m


gk: = 1,91 kN/m

aus Schnee (charakteristische Lasten)

1. Feld:

aus Pos. 1: = 0,81 kN/m


Sk: = 1,41 kN/m

2. und 3. Feld:



Sk: = 1,68 kN/m

aus Wind (charakteristische Lasten)

1. Feld:

aus Pos. 1: = 0,19 kN/m


Wk: = 0,33 kN/m

2. und 3. Feld:



Wk: = 0,39 kN/m

aus Reparaturlast (charakteristische Lasten)

1. Feld:

aus Pos. 1: = 0,31 kN/m


Qk: = 0,62 kN/m


58

2. und 3. Feld:



Qk: = 0,81 kN/m

Maßgebliche Lastfallkombination


Feld 1:

Ed = 1,35 * 1,63 + 1,5 * 1,41 + 0,6 * 1,5 * 0,33 = 4,61 kN/m

Feld 2 und 3:

Ed = 1,35 * 1,91 + 1,5 * 1,68 + 0,6 * 1,5 * 0,39 = 5,45 kN/m

Bemessungsschnittgrößen aus Tabelle nach Mensch (Durchlaufträger):

(keine feldweise Belastung, Querkraft bleibt unberücksichtigt)

A = 0,400 * 4,61 * 4,74 = 8,74 kN

B = 1,100 * (4,61 + 5,45)/2* (4,74 + 3,82)/2 = 23,68 kN

C = 1,100 * 5,45 * (3,82 + 3,95)/2 = 23,29 kN

D = 0,400 * 5,45 * 3,95 = 8,61 kN

M1 = 0,080 * 4,61 * 4,74² = 8,29 kNm

M2 = 0,025 * 5,45 * 3,82² = 1,99 kNm

M3 = 0,080 * 5,45 * 3,95² = 6,80 kNm

MB = -0,10 * (4,61 + 5,45)/2 * [(4,74 + 3,82)/2]² = -9,19 kNm

MC = -0,10 * 5,45 * [(3,82 + 3,95)/2]² = -8,23 kNm

Nachweis der Tragfähigkeit

Gewählt: Homogenes Brettschichtholz 14/16 GL24h mit Wy = 597 cm3, Iy = 4779 cm

4

Aufgrund von Flachkant-Biegebeanspruchung der Lamellen erhöht sich die Biegefestigkeit:

kh = (600/h)0,14 = (600/160)0,14 = 1,20

max. kh = 1,10

NKL 1, KLED ”kurz”, kmod = 0,9

vorh. σm,y,d =My,d/Wy,d = 919/597 = 1,54 kN/cm²

vorh. fm,y,d =kh * kmod * fm,y,k/γM = 1,10 * 0,9 * 2,4/1,3 = 1,83 kN/cm²


59


Pos. 3: Mittelpfette 16/18, BSH GL24h

Statisches System

Abb. 24: Statisches System Mittelpfette Pos. 3 41

Vertikale Belastung: (charakteristische Lasten)



gk: = 2,51 kN/m

aus Schnee Sparren rechts: = 2,20 kN/m

Sk: = 2,20 kN/m

aus Wind Sparren rechts: = 0,51 kN/m

Wk: = 0,51 kN/m

aus Reparaturlast Sparren rechts: = 1,38 kN/m

Qk: = 1,38 kN/m



Ed = 1,35 * 2,51 + 1,5 * 2,20 + 0,6 * 1,5 * 0,51 = 7,15 kN/m

41 eigene Zeichnung


60

Bemessungsschnittgrößen aus Tabelle nach Mensch (Durchlaufträger):

(keine feldweise Belastung, Querkraft bleibt unberücksichtigt)

A =0,400 * 7.15 * 4,74 =13,56 kN

B =1,100 * 7,15 * (4,74 + 3,82)/2 =33,66 kN

C =1,100 * 7,15 * (3,82 + 3,95)/2 =30,56 kN

D =0,400 * 7,15 * 3,95 =11,30 kN

M1 =0,080 * 7,15 * 4,74² =12,85 kNm

M2 =0,025 * 7,15 * 3,82² =2,61 kNm

M3 =0,080 * 7,15* 3,95² =8,92 kNm

MB =-0,10 * 7,15 * [(4,74 + 3,82)/2]² =-13,10 kNm

MC =-0,10 * 7,15 * [(3,82 + 3,95)/2]² =-10,79 kNm



4


kh = (600/h)0,14 = (600/180)0,14 = 1,18

max. kh = 1,10


vorh. σm,y,d = My,d/Wy,d = 1310/864 = 1,52 kN/cm²

vorh. fm,y,d = kh * kmod * fm,y,k/γM = 1,10 * 0,9 * 2,4/1,3 = 1,83 kN/cm²



61

Pos. 4: Mittelpfette 18/22 cm, BSH GL24h

Statisches System

Abb. 25: Statisches System Mittelpfette Pos. 4 42

Vertikale Belastung: (charakteristische Lasten)

aus Eigengewicht: 0,18 * 0,22 * 5,00 = 0,20 kN/m

aus Pos.1: = 3,16 kN/m

gk: = 3,36 kN/m

aus Schnee Pos.1: = 2,93 kN/m

Sk: = 2,93 kN/m

aus Wind Pos.1: = 0,68 kN/m

Wk: = 0,68 kN/m

aus Reparaturlast Pos.1: = 1,38 kN/m

Qk: = 1,38 kN/m



Ed = 1,35 * 3,36 + 1,5 * 2,93 + 0,6 * 1,5 * 0,68 = 9,54 kN/m

Bemessungsschnittgrößen: (Lastfall Gesamtlast)

A = B = 9,54 * 6,04/2 = 28,81 kN

My = 9,54 * 4,75²/2 * (1/4 – 0,64²/4,75²) = 24,95 kNm

MA = MB = 9,54 * 0,64²/2 = 1,95 kNm

42 eigene Zeichnung


62



4


kh = (600/h)0,14 = (600/220)0,14 = 1,15

max. kh = 1,10



vorh. fm,y,d = kh * kmod * fm,y,k/γM = 1,10 * 0,9 * 2,4/1,3 = 1,83 kN/cm²


Pos. 5: Pfettenstiel 14/14, BSH GL24h

Nachweis mit dem Ersatzstabverfahren, mittiger Druck

Statisches System



N = B (Pos.2) = 23,68 kN

43 eigene Zeichnung

Abb. 26: Statisches System Pfettenstiel Pos. 5 43


63

Aef = 14 * 14 = 196 cm²

lef = 1,55 m

iy = 4,04 cm

iz = 4,04 cm

λ = 155/4,04 = 38

kc = Tabellenwert (interpoliert) = 0,955

σc,0,d = 23,68/196 = 0,12 kN/cm²

fc,0,d = 0,9 * 2,4/1,3 = 1,66 kN/cm²

vorh. σc,0,d/(vorh. fc,0,d * kc) = 0,12/1,59 = 0,08 < 1

d. h. Nachweis erbracht!

Pos. 6: Pfettenstiel 16/16, BSH GL24h

Statisches System


N = B(Pos.3) = 33,66 kN

Aef = 16 * 16 = 256 cm²

lef = 3,90 m

iy = 4,62 cm

iz = 4,62 cm

λ = 390/4,62 = 84

kc = Tabellenwert (interpoliert) = 0,507

σc,0,d = 33,66/256 = 0,13 kN/cm²

Abb. 27: Statisches System Pfettenstiel Pos. 6 44


64

fc,0,d = 0,9 * 2,4/1,3 = 1,66 kN/cm²

vorh. σc,0,d/(vorh. fc,0,d * kc) = 0,13/0,84 = 0,15 < 1

d. h.Nachweis erbracht!

Pos. 7: Deckenbalken 8/16, KVH C24, Verlegemaß a = 70 cm

Statisches System

Abb. 28: Statisches System Deckenbalken Pos. 7 45

Bemessungslasten je Balken:

aus Eigengewicht: 1,35 * 0.08 * 0,16 * 5,00 = 0,09 kN/m

Profilholzschalung 30mm: 1,35 * 0,03 * 5,00 * 0,7 = 0,14 kN/m

Nutzlast ( nicht für Wohnzwecke) 1,50 * 1,00 * 0,7 = 1,05 kN/m

Ed: = 1,28 kN/m

Bemessungsschnittgrößen je Balken:

A = B = 1,28 * 4,75/2 = 3,04 kN

My = 1,28 * 4,75²/8 = 3,61 kNm


Gewählt: Nadelholz KVH 8/16 mit Wy = 341 cm3

Iy = 2731 cm4

NKL 1, KLED ”mittel”, kmod = 0,8



44 eigene Zeichnung45 eigene Zeichnung


65


Positionsplan

Pfettendach

Stützweiten: l1 = 4,21 m; l2 = 4,17 m; l3 = 3,31 m; l4 = 2,82 m;

Höhen: h1 = 2,24 m; h2 = 1,62 m;

Sparrenlänge: ls1 = 4,35 m; ls2 = 4,31 m; ls3 = 3,42 m; ls4 = 2,92 m;

Sparrenabstand: a = 0,70 m;

Dachneigung: α = 15°

Abb. 29: Positionsplan Pfettendach 46

46 eigene Zeichnung


66

5. Ausführungsplanung

5.1 Allgemeines

Die Baugenehmigung mit ihren behördlichen Auflagen bildet die Basis für die weitere Durchar-

beitung des Bauobjekts. Von nun an sollten keine Änderungen mehr kommen, denn sie zögen

Änderungen der anderen Planunterlagen, der kalkulatorischen und gestalterischen Überlegun-

gen nach sich. Immerhin müssen für etwa 30 Handwerks- und Industriezweige Planunterlagen

vorbereitet und deren Belange wechselseitig abgestimmt werden. Selbst für ein einfaches

Wohnhaus entstehen etwa 30 Baupläne, die insgesamt und im Detail alle technischen und

gestalterischen Maßnahmen festlegen.

Nebenher läuft die Planungsarbeit der Fachleute für Statik, Heizung, Sanitär- und Elektroin-

stallation, deren technische Berechnungen und Überlegungen ebenfalls abzustimmen sind.

5.2 Ausführungszeichnungen

Nach Auslegung der HOAI versteht man unter Ausführungszeichnungen die "zeichnerische

Darstellung des Objekts mit allen für die Ausführung notwendigen Einzelangaben"47. Sie stel-

len die Arbeitsgrundlage für die Bauausführenden dar.

Die Ausführungszeichnungen sind im Maßstab 1:50 angefertigt und beinhalten

� Grundrisse mit allen Maßen, Flächenangaben, Höhenangaben, Angaben zu Bauart, Bau-

stoffen, Abdichtungen, Aussparungen, Verlauf von Grundleitungen usw.

� Schnitte und Ansichten mit Höhenangaben, Treppenverläufen, Fenstern und Türen etc.

Grundlage für die Ausführungszeichnungen sind die Bauzeichnungen im Maßstab 1:100 für die

Genehmigungsplanung und die Objektbeschreibung sowie der Standsicherheitsnachweis.

47 HOAI Teil II, § 15 Leistungsbild Objektplanung für Gebäude, Freianlagen und raumbildende Ausbauten


67

Abb. 30: Grundriss Kellergeschoss (o. M.) 48

48 eigene Zeichnung


68

Abb. 31: Grundriss Erdgeschoss (o. M.) 49

49 eigene Zeichnung


69

Abb. 32: Schnitt (o. M.) 50

Der Tragwerksplaner erstellt auf Basis dieser Pläne die Schal- und Bewehrungspläne mit den

zugehörigen Matten- und Stahllisten. Die verschiedenen Fachplaner für Heizung, Lüftung, Sa-

nitär, Elektroplanung u. a. erstellen Schlitz- und Durchbruchpläne, Pläne zur Installationsfüh-

rung und für den Einbau von haustechnischen Einrichtungen.

Nach Bedarf werden außerdem verschiedene Montagepläne wie z. B. Sparrenlage-Pläne an-

gefertigt.

Alle Ausführungspläne für die Cafeteria befinden sich im Anhang.

5.3 Details

Als Ergänzung der Ausführungszeichnungen werden für bestimmte Bauteile und Ausschnitte

(z. B. Sockel, Traufe, Treppen, Fenster etc.) Detailzeichnungen hergestellt, meist im Maßstab

1:20 oder 1:10, manchmal auch 1:5 oder 1:1. In dieser Projektarbeit konzentrieren wir uns

auf die wichtigsten Details im Zusammenhang mit dem Wärme- und Feuchteschutz des Bau-

werks und auf die Dachkonstruktion.

5.3.1 Feuchteschutz

Bauwerksabdichtungen sind nach ihrem Einbau in der Regel für eine Wartung oder Erneue-

rung nur schwer zugänglich. Aus diesem Grund zielt unsere Planung des Feuchteschutzes auf

eine hohe Zuverlässigkeit und die langfristige Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit ab.

50 eigene Zeichnung


70

Die Anforderungen an die Abdichtung richten sich nach

der Feuchtebelastung. Die im August 2000 veröffent-

lichte Neufassung der DIN 18195 - 4 stuft die Lastfälle

der Feuchtebelastung neu ein. Sie unterscheidet jetzt

zwischen Bodenfeuchtigkeit, nichtstauendem Sickerwas-

ser, vorübergehend aufstauendem Sickerwasser und

drückendem Wasser. Für das vorliegende Baugrund-

stück auf dem Schulgelände der Rheinischen Akademie

gehen wir vom Lastfall „Bodenfeuchtigkeit und nicht-

stauendes Sickerwasser“ aus. Dieser Lastfall ist anzu-

nehmen, wenn das Baugelände bis zu ausreichender

Tiefe unter der Fundamentsohle und auch das Ver-

füllmaterial der Arbeitsräume aus nichtbindigen Böden (Sand, Kies, Splitt) besteht (Abb. 33).

Feuchtigkeit versickert ohne Aufstau.

Häufig wird bei solchen Randbedingungen eine Abdichtung mit kunststoffmodifizierten

Bitumendickbeschichtungen (KMB) ausgeführt. Da wir aufgrund einer fehlenden Vorflut

und aus wirtschaftlichen Gründen auf die Erstellung einer Dränage verzichten, schließen

wir das Auftreten von zwischenzeitlich aufstauendem Sickerwasser (Abb. 34) nicht voll-

ständig aus.

Randbedingungen sind:

� Gründungstiefen bis 3,0 m unter Gelän-

deoberkante,

� Unterkante Kellersohle mindestens 0,3

m über dem langfristig beobachteten

Grundwasserstand.

Aus diesem Grund wird die vertikale Abdich-

tung entsprechend der DIN 18195 Teil 6 mit

einer Polymerbitumen - Schweißbahn PYE PV

200 S5 ausgeführt, obschon auch bei diesem

Lastfall eine Abdichtung aus KMB normgerecht verwirklicht werden könnte. Dieses bedingt

allerdings einen erheblichen Mehraufwand hinsichtlich der Ausführung wie auch der Kontrolle

und Dokumentation. So ist beispielsweise die KMB-Abdichtung zweilagig aufzutragen, eine

Verstärkungsbahn ist einzuarbeiten und Nass-Schichtdickenkontrollen sowie die Durch-

51 http://www.dimagb.de/; 20.01.200752 http://www.dimagb.de/; 20.01.2007

Abb. 33: Lastfall "Bodenfeuchtigkeit" 51

Abb. 34: Lastfall "Aufstauendes Sickerwasser" 52


71

trocknungsprüfungen sind schriftlich festzuhalten. Des Weiteren enthält die DIN 18195 - 6

eine Bestimmung, nach der die Abdichtung der Bodenplatte und der erdberührten Wände

materialgleich erfolgen muss. Wand - und Bodenabdichtung sollen also eine homogene Wanne

bilden. Demzufolge wäre bei einer Wandabdichtung aus KMB die Bodenplatte auch mit diesem

Material abzudichten. Besonders aufgrund der Wetterabhängigkeit ist solch eine Maßnahme

jedoch kaum durchführbar.

Die Abdichtung des Kellers erfolgt folgendermaßen:

� Vertikale Abdichtung

Zunächst wird ein Zementputz in einer Stärke von 15 mm auf das Mauerwerk aufgetragen. Ist

dieser vollständig durchgetrocknet, wird ein Voranstrich auf Bitumenbasis aufgebracht, wel-

cher den Untergrund verfestigt, lose Staubteilchen bindet und somit die Haftung der nachfol-

genden Schweißbahn sicherstellt. Nun folgt die eigentliche Abdichtung in Form einer Polymer-

bitumen - Schweißbahn PYE PV 200 S5. Zur Fixierung der Bahnen ist eine Anpressschiene im

oberen Bereich anzuordnen.

� Horizontale Abdichtung

Die horizontale Abdichtung der Bodenplatte erfolgt analog zur Außenwandabdichtung durch

vollflächiges Aufschweißen einer Lage Polymerbitumen - Schweißbahn auf den zuvor vorge-

strichenen Untergrund.

� Querschnittsabdichtung

Um eine Verbindung zwischen Bodenplatten – und Kelleraußenwandabdichtung herzustellen

und um die aufgehenden Wände gegen aufsteigende Feuchtigkeit zu schützen, werden waa-

gerechte Abdichtungen (Querschnittsabdichtungen) in oder unter den Mauern erforderlich.

Nach der aktuellen DIN 18195 – 4 ist in Mauerwerkswänden lediglich noch eine Quer-

schnittsabdichtung vorzusehen. In der Regel wird sie unmittelbar auf der bis zur Außenkante

durchlaufenden Bodenplatte verlegt. Grundsätzlich ist die Höhenlage nicht mehr genormt,

wichtig ist nur, dass ein Aufsteigen der Feuchtigkeit zuverlässig verhindert wird und die äußere

Wandabdichtung sowie die Fußbodenabdichtung an die Querschnittsabdichtung herangeführt

und mit ihr verklebt werden kann.

Aufgrund der seitlichen Belastung durch den Erddruck dürfen Querschnittsabdichtungen keine

Gleitschichten bilden. Daher sind Schweißbahnen für diesen Zweck nicht zugelassen. Im Be-


72

reich unterhalb der Kelleraußen – sowie der Innenwände wird stattdessen eine Dachdich-

tungsbahn (z.B. G 200 DD) verwendet. Diese wird vor dem Aufmauern der Wände auf einer

Mörtelschicht lose verlegt. Die Breite wird so gewählt, dass die Ränder beidseitig ca. 10 cm

über die Wandoberfläche hinausragen, um dort später die Fußboden – und die Außenwandab-

dichtung anzuschließen. So entsteht eine vollständig umlaufende, zuverlässige Sperrschicht,

die den Keller auf Dauer vor eindringender Feuchtigkeit schützt.

Die Bodenplatte im nicht unterkellerten Bereich erhält eine Abdichtung in der gleichen Form.

� Sockelausbildung

Zur leichteren Anpassung an den Geländeverlauf im Sockelbereich wird die Wandabdichtung

so geplant, dass der obere Rand ca. 30 cm über der zukünftigen Erdoberfläche liegt. Aufgrund

der Schwierigkeit, den genauen Geländeverlauf vorzubestimmen, ist hierin ein Sicherheitsab-

stand zu den geforderten 15 cm im Endzustand enthalten. Um einen ausreichenden Spritzwas-

serschutz zu erreichen, wird der Sockelbereich mit einem wasserabweisenden, nichtsaugenden

Sockelputz versehen, in welchem eine Verstärkung aus Glasgittergewebe eingearbeitet ist.

5.3.2 Dach

Das Dach ist ein Satteldach. Es besteht aus einer sichtbar bleibenden Balkenkonstruktion mit

Profilholzverschalung. Darüber folgt die Windsperre und eine Aufsparrendämmung mit inte-

grierter Holzwerkstoffplatte zur Aufnahme der Dacheindeckung. Dieses Polyurethan-

Dämmsystem umschließt das Dach lückenlos wie ein schützender Mantel. So entstehen keine

Wärmebrücken durch die Sparren, und die Dachkonstruktion ist vor Temperatureinflüssen

geschützt. Aufgrund der sichtbar bleibenden Holzkonstruktion entsteht eine angenehme, re-

präsentative Atmosphäre im Innenraum. Es folgt eine Schallschutzbahn, welche Nieder-

schlagsgeräusche vermindert, und eine Zink-Doppelstehfalzeindeckung in vorbewittertem

Titanzink. Der U-Wert der gesamten Dachkonstruktion beträgt 0,163 W/m²K.

Größte Sorgfalt ist bei dieser Dachkonstruktion auf die Luftdichtigkeitsschicht zu legen. Hier

werden bei den geringsten Mängeln in der Ausführung sehr große Schäden in Form von Tau-

wasserausfall in Verbindung mit der Gefahr der Schimmelpilzbildung auftreten. Eine häufige

Fehlerquelle ist der Anschluss an das aufgehende Mauerwerk, sowohl im Giebel- als auch im

Traufbereich. Eine sinnvolle Lösung dieses Detailpunktes ist die Trennung der Profilholzscha-

lung über dem Mauerwerk. Die Luftdichtigkeitsschicht wird ebenfalls getrennt und mit einem

für diesen Zweck zugelassenen Klebeband an der Wand angeschlossen. Eine glatt abgezogene


73

Mörtelschicht als oberer Abschluss des Mauerwerks ist die Voraussetzung für einen dauerhaft

luftdichten Anschluss der Windsperre. Zusätzlich zu dieser Maßnahme werden Kompressions-

bänder zwischen Mauerwerk und Profilholzverschalung eingelegt. Ebenso werden im Bereich

der Pfettendurchdringungen an den Giebelseiten und an den Sparren im Traufbereich Kom-

pressionsbänder angeordnet. Bei der Ausmauerung der Sparrenfelder werden Keile verwendet,

um den nötigen Anpressdruck auf die Kompressionsbänder zu erzeugen. Diese Keile können

nach ca. 12 Std. Durchtrocknungszeit wieder entfernt werden.

5.3.3 Wärmeschutz

� Außenwände

Die bauphysikalisch und wirtschaftlich günstigste Lösung für die Wärmedämmung der Außen-

wände ist eine Wärmedämmschicht auf der Außenseite der Außenwand. Vorteilhaft ist hierbei,

dass die Wand frostfrei bleibt und sich keine Wärmebrücken nach außen bilden.

Auf die Außenwände der Cafeteria wird im KG als Schutzschicht und zur Begrenzung der

Transmissionswärmeverluste außenseitig eine Perimeterdämmung, bestehend aus extrudier-

tem Polystyrol in einer Stärke von 6 cm, angeordnet. Damit die Abdichtung nicht beim Verfül-

len von der Wand abgerissen wird, sind die Dämmplatten auf der Sauberkeitsschicht kraft-

schlüssig abzusetzen, vollflächig zu verkleben oder mit einer Trennlage vom Füllboden zu

trennen. Die vorgesehenen Dämmplatten nehmen kein Wasser auf und benötigen keinen

Schutz gegenüber der Baugrubenverfüllung.

Im EG wird auf die Außenwände ein Wärmedämmverbundsystem (WDVS) aufgebracht. Es

bietet zusätzlich zu den ohnehin schon guten Dämmeigenschaften der KLB-Steine einen er-

höhten Wärmeschutz. Die gesamte Außenwandkonstruktion erreicht so einen U-Wert von

0,183 W/m²K. Das Dämmsystem besteht aus einer 12 cm starken Dämmschicht aus Polysty-

rol-Schaumplatten (WLG 035), die auf die Wand geklebt und mit Tellerdübeln zusätzlich gesi-

chert werden. Auf die Dämmung wird ein Glasfaser-Gittergewebe als Bewehrungsschicht in

Kleber eingebettet. Diese Schicht gleicht die Bewegungen der Dämmschicht aus und bildet

den Untergrund für den Deckputz. Dieser besteht aus einem 2 cm dicken mineralischen Au-

ßenputz. Damit die Außenfläche auf Dauer rissefrei und damit schlagregensicher bleibt, muss

der Außenputz sehr sorgfältig ausgeführt werden. Bei den auf dem Markt befindlichen WDVS-

Systemen sind alle Materialien unter genauer Definition der Gewährleistung aufeinander abge-

stimmt.


74

� Decken und Bodenplatte

Die teilweise sehr hohen Anforderungen an den Wärmeschutz von Decken können in der Re-

gel nicht von der Rohdecke allein erfüllt werden.

Die Wärmedämmung der Kellerdecke über den unbeheizten Kellerräumen wird durch das An-

bringen einer 6 cm dicken Dämmschicht aus Polystyrol-Hartschaum (WLG 040) unter dem

Estrich und einer zusätzlichen Dämmung aus Polystyrol-Hartschaum (WLG 040), d = 6 cm, auf

der Unterseite verbessert. Die Kellerdecke erreicht so einen U-Wert von 0,298 W/m²K.

Zu beachten ist auch der ausreichende Wärmeschutz für die Außenkante der Rohdecke, da

diese sonst eine Wärmebrücke darstellen würde. Die Dämmung dieser Kanten erfolgt hier

mittels anbetonierten Randprofilen als Wärmedämmstreifen. Im Gegensatz zu der früher übli-

chen Ausführung mit Holzwolle-Leichtbauplatten muss hier nicht mit Putzrissen oder Verfär-

bungen des Außenputzes durch Unterschiede der bauphysikalischen Eigenschaften zu den

angrenzenden Wandflächen gerechnet werden.

Unterhalb der Bodenplatte sowohl des Kellers als auch des nicht unterkellerten Teils des Erd-

geschosses kommt eine unterseitige Dämmschicht aus 6 cm dickem Polystyrol-Hartschaum

(WLG 040) mit ausreichender Druckfestigkeit zur Ausführung. Sie schützt das Bauwerk gegen

"Wärmeabwanderung" ins Erdreich.

� Fenster und Türen

Ein guter Wärmeschutz der Gebäudehülle stellt die wirksamste Maßnahme zur Senkung des

Heizwärmebedarfs dar. Wichtige Bestandteile dieser Hülle sind Fenster und Türen. Die Öff-

nungen in der Gebäudehülle haben im wesentlichen drei wärmeschutztechnische Anforderun-

gen zu erfüllen: Möglichst niedriger U-Wert, optimale Luft- und Winddichtheit und Vermeidung

von Wärmebrücken.

Die Funktionstüchtigkeit und Lebenserwartung von Fenstern und Türen und die Vermeidung

von Bauschäden an den angrenzenden Bauteilen durch das Eindringen von Niederschlagswas-

ser und durch Tauwasserbildung hängen in erheblichem Maße vom richtigen Einbau in der

Wandöffnung ab. Nach den Anforderungen der EnEV ist ein einwandfreier Fenstereinbau fast

nur noch möglich, wenn der Leibungsbereich durch eine zusätzliche Wärmedämmung ge-

schützt wird. Deshalb werden hier die Fenster bündig zur Außenkante des Mauerwerks ge-

setzt, so dass die Wärmedämmung ein Stück über den Blendrahmen geführt werden kann. Zur

Vermeidung von Tauwasserbildung wird auf weit überstehende Innenfensterbänke verzichtet,

so dass die warme Luft vom Heizkörper möglichst dicht an der Fensteroberfläche verläuft.


75

Aus wärme- und schallschutztechnischen Gründen ist eine umlaufende Verfüllung zwischen

Fenster- bzw. Türrahmen und Rohbau durch Ausstopfen mit Schaumstoff-Füllbändern vorge-

sehen. Die Anschlussfugen zwischen Fenstern und Türen und den Leibungen werden nach der

EnEV und DIN 4108-2 luft- und winddicht verschlossen, und zwar innenseitig durch eine um-

laufende Silikonfuge und außen (nur seitlich) durch imprägnierte Dichtungsbänder aus

Schaumkunststoff. Unterhalb der Außenfensterbänke ist ein besonderer zusätzlicher Schutz

nicht erforderlich. Bei den Außentüren wird der Wärmeverlust über die funktionsbedingte Fuge

durch eine Falz- und Bodendichtung begrenzt.

Alle hier beschriebenen und von uns gezeichneten Details befinden sich im Anhang.

5.4 Leistungsverzeichnis

Im ersten Teil der Vertrags– und Vergabeordnung (VOB/A) wird unterschieden zwischen Lei-

stungsbeschreibung mit Leistungsverzeichnis und mittels Leistungsprogramm. Im Hochbau

erfolgt die Leistungsbeschreibung üblicherweise mit dem Leistungsverzeichnis. Dieses ist in

überschaubare Abschnitte (Titel) nach Leistungsbereichen oder Einzelgewerken gegliedert und

entsprechend dem Bauablauf geordnet. Wir haben das Leistungsverzeichnis für den Rohbau

des geplanten Gebäudes in die Abschnitte Abbruch- und Erdarbeiten, Mauerarbeiten, Beton–

und Stahlbetonarbeiten, Zimmer- und Holzbauarbeiten und in Dachdecker- und Klempnerar-

beiten gegliedert (s. Anhang).

Neben der Auflistung der zu erbringenden Leistung werden der Leistungsbeschreibung in der

Praxis noch weitere Unterlagen für die Vertragsregelung beigefügt. Dies sind z.B. die „Beson-

deren Vertragsbedingungen“. Diese regeln Abweichungen von der VOB/B. Oder die „Zusätzli-

chen Technischen Vertragsbedingungen“, die als Ergänzung der „Allgemeinen Technischen

Vertragsbedingungen“ (ATV) gelten. Diese zusätzlichen Vertragsunterlagen sind unseren Lei-

stungsverzeichnissen nicht beigefügt, da unser Hauptanliegen darin bestand, die zu erbrin-

genden Leistungen zu beschreiben und die Projektarbeit nicht den Anspruch erhebt, vollstän-

dige Bauvertragsgrundlagen zu liefern.


76

Die nachfolgende Abbildung verdeutlicht die Systematik einer Leistungsbeschreibung:

Eine Position ist die kleinste abgeschlosseneEinheit der Leistungsbeschreibung.

Abb. 35: Gliederung einer Leistungsbeschreibung nach § 9 VOB/A53


Leistungsbeschreibung

Titelblatt Baubeschreibung Anlagen Leistungsverzeichnis

• Objektangabe

• Auftraggeber

• Ausschreibender

(Fachingenieure)

• Gewerk

Vergabeart

• Ausführungs-

zeitpunkt

• Angebotsabgabe

(Eröffnungs-

termin)

• Bindefrist

• Angebotssumme

• Stempel, Datum,

Unterschrift

Allgemeine Darstel-lung der Bauaufgabe

• Zweck, Gliede-rung, Größe desBauwerkes

• Qualität, Bauartund Bauweise, z.B.:OrtbetonStahlbetonskelett-bau

• Hinweise auf Bau-zeichnungen,Lageplan

• Baustellenverhält-nisse:Kanal, Zufahrten,Strom, Wasser,Baugrund

• Art der geforder-ten Bauleistung,z.B.: Stahlbeton-,Estricharbeiten

• Planunterlagen− Zeichnungen des ArchitektenLageplan,Grundrisse,Schnitte,Ansichten als:− Entwurfszeich-nung 1 : 100− Ausführungs-plan 1 : 50

− Zeichnungen des Statikers:− Positionsplan− Schalplan− Bewehrungs-plan

− Zeichnungendes Fachinge-nieurs

− Zeichnungen zurAbrechnung

• Berechnungen(Statik)

• Proben undMuster

• Ergebnisse vonBodenunter-suchungen

Bestandteil des Bauver-trages als:

• - Festlegung der Artund Weise desbestellten Werkes

• - Vereinbarung überdie Vergütung

evtl. Vorbemerkungen

• Zu einem ganzenLeistungsbereich,z.B. Ausführunggemäß besonderenAnordnungen des AG• Zu einigen Positio-nen,z.B. Sichtbetonscha-lung aus einseitiggehobelten 10 cmbreiten Brettern mitSpundung und regel-mäßigem Stoß-Ver-satz.Selten erforderlich, keinErsatz der ZusätzlichenVertragsbedingungen

Positionen

Generelle Anforderungen anden Ausschreibungstext:

1. Sind alle erf. Arbeitsabläufeder Position aufge-zählt?

2. Sind alle aufgezählten Ar-beitsabläufe der Position ge-mäß der Reihenfolge ihrerAusführung dargestellt?

3. Führen alle aufgeführtenArbeitsabläufe zum beab-sichtigten Leistungsbild unddamit zur gewünschtenWerk-/ Bauleistung?

Das Leistungsverzeichnis ist dabei gegliedert nach:• Loseinteilung aufgrund örtlicher(Teillos) oder fachlicher Abgren-

zung (Fachlos), z.B. verschiedene Gebäude(komplexe)• Hauptabschnitt, Abschnitt, Unterabschnitt (meist aufgrund örtli-

cher Abgrenzung), z.B. Gebäudeelement• Leistungsbereich bzw. Titel oder Gewerk,

z.B. Beton- und Stahlbetonarbeiten• Positionszähler zur Kennzeichnung der Teilleistung,

z.B. Kellerbodenplatte• Auszuführende Menge,

z.B. 100 m²• Leistungstext/-beschreibung: Angaben zu Bauteil, Baustoff,

Abmessung u. Ausführung,z.B. Stampfbeton: Qualität C 8/10, Dicke 12 cm

• Einheitspreis, z.B.: €/m²• Gesamtpreis, z.B.: €


77

Wesentlicher Bestandteil einer Leistungsbeschreibung sind die verschiedenen Positionsarten.

Positionen sind die Teilleistungen, aus denen Leistungsverzeichnisse aufgebaut werden. Eine

Position wird durch viele Attribute beschrieben, zum Beispiel Ordnungszahl, Menge, Einheit,

Kurztext, Langtext, Einheitspreis und Gesamtbetrag. Außerdem können LV-Positionen be-

stimmten Kostengruppennummern zugeordnet werden.

Grundpositionen sind LV-Positionen, die durch Wahl- bzw. Alternativpositionen ersetzt wer-

den können. Wahl- oder Alternativpositionen sind im Allgemeinen nur vorzusehen, wenn sich

von mehreren brauchbaren und technisch gleichwertigen Bauweisen nicht von vornherein die

wirtschaftlichste bestimmen lässt. Für eine Grund-Ausführungsart können mehrere Wahl-

Ausführungsarten vorgesehen werden.

Eine Wahlposition kann beispielsweise als Stundenlohnposition ausgeschrieben werden, eine

Eventualposition in Form einer Leitbeschreibung mit mehreren Unterbeschreibungen.

LV-Positionen, deren Ausführung fraglich ist, nennt man Bedarfs- oder Eventualpositio-

nen.

Zu bezuschlagende Positionen und Zuschlagspositionen setzt man beispielsweise im

Rohrleitungsbau ein. In den zu bezuschlagenden Positionen werden die Rohre erfasst; in der

Zuschlagsposition ein Prozentsatz auf die Gesamtsumme der Rohre. Dieser Prozentsatz fasst

die Kosten aller Einzelteile für die Montage zusammen. Mit der Zuschlagsposition kann man

sich somit ein detailliertes Leistungsverzeichnis über alle benötigten Einzelteile ersparen.

Bei einer Pauschalposition entfällt die Angabe einer Menge. Die Einheit ist "psch", "PSCH"

oder "Psch". Statt des Gesamtbetrages steht der Pauschalpreis.

Stundenlohnarbeiten können in einem Leistungsverzeichnis (LV) ausgeschrieben und ver-

traglich zur Ausführung vereinbart werden. Die Einheit ist hierbei in Stunden angegeben.

Stundenlohnarbeiten stellen eine Sonderposition dar, die oft als eine Eventualposition behan-

delt wird. Angehängte Stundenlohnarbeiten dürfen nach VOB/A nur in dem unbedingt erfor-

derlichen Umfang in die Leistungsbeschreibung aufgenommen werden. Allerdings sind sie in

Ausschreibungen oft anzutreffen, besonders bei Baumaßnahmen der Sanierung, Umbau,

Rückbau, Abbruch und im Tiefbau.

LV-Positionen, die im Auftrags-LV nicht vorhanden sind, aber notwendig werden, werden als

Nachtragpositionen in ein Auftrags-LV aufgenommen.

Unter Positionstypen ist die Form der Beschreibung einer LV-Position zu verstehen.

Bei besonders umfangreichen Beschreibungen kann eine Position aus einer Leitbeschrei-

bung und einer oder mehreren Unterbeschreibungen zusammengesetzt sein.


78

Über das Verfahren der Bezugs- und Wiederholungsbeschreibung können Positionen

verkürzt beschrieben werden.

Gleichbleibende, umfangreiche Beschreibungen für eine Reihe von Positionen können unter

einer Ausführungsbeschreibung zusammengefasst werden.

Hinweistexte sind standardisierte oder frei formulierte Beschreibungen innerhalb eines Lei-

stungsverzeichnisses, die bei der Preisbildung zu beachten sind. Sie sind weder Beschreibung

einer Position noch Bestandteil derselben. Hinweistexte können sich auf eine LV-Gruppe oder

auch eine oder mehrere Positionen beziehen.


79

6. Arbeitsvorbereitung

6.1 Allgemeines

Als Arbeitsvorbereitung bezeichnet man alle Maßnahmen vor Beginn der Bauarbeiten, die eine

wirtschaftliche und termingerechte Bauausführung gewährleisten. Durch die Arbeitsvorberei-

tung wird sichergestellt, dass geeignete Arbeitskräfte, Betriebsmittel und Baustoffe in ausrei-

chender Menge am richtigen Ort zum richtigen Zeitpunkt verfügbar sind. Zur Arbeitsvorberei-

tung gehören im Wesentlichen die Auswahl der Bauverfahren, die Planung des zeitlichen Bau-

ablaufs sowie die Planung der Baustelleneinrichtung.

Im Zusammenhang mit der Arbeitsvorbereitung für unsere Cafeteria haben wir insbesondere

folgende Punkte berücksichtigt:

� Ausführungszeichnungen + Baubeschreibung

� Leistungsverzeichnisse

� Standortbedingungen der Baustelle (verfügbarer Arbeitsraum, Lager- und Verkehrsflächen,

Anschlüsse für Wasser, Telefon, Strom und Abwasser)

� Bodenverhältnisse, Grundwasserverhältnisse

� Sondermaßnahmen (z. B. Winterbau) sind nicht erforderlich, da der Rohbau während der

Sommerferien erstellt werden soll.

6.2 Bauzeitenplan

Die verschiedenen Vorgänge auf einer Baustelle müssen zeitlich aufeinander abgestimmt wer-

den, da es einer exakten Organisation der Zeitabläufe bedarf. Mithilfe des Bauzeitenplans

werden die Arbeiten am Bau und die sich dadurch ergebenden Abhängigkeiten dargestellt.

Die Ermittlung der Bauzeit erfolgte zunächst nach dem Bauarbeitsschlüssel (BAS), die ermit-

telten Zeiten schienen uns aber teilweise unrealistisch lang. Dazu heißt es in der Literatur:

"Der BAS-Schlüssel kann völlig frei den jeweiligen Bedürfnissen eines Betriebes angepasst

werden." 54 Der dargestellte Bauzeitenplan ist deshalb eine Schätzung mit Erfahrungswerten.

Die die in unserem Bauzeitenplan angesetzten Zeiten haben wir in Absprache mit einem Roh-

bauunternehmer aus in der Praxis üblichen Werten ermittelt.

Dabei haben wir als Randbedingung vorgegeben, dass im Schnitt 2 Arbeiter und ein Hilfsar-

beiter auf der Baustelle arbeiten. Bei den Zimmerer- und Dachdeckerarbeiten erhöht sich die

Anzahl der beschäftigten Arbeiter auf 4. Die Rohbauarbeiten sollen in den Sommerferien statt-


80

finden, um den Schulbetrieb so wenig wie möglich zu stören. Als Zeitdauer sind dafür 6 Wo-

chen vorgesehen.

Zu beachten sind mögliche Ausfallzeiten, Lieferschwierigkeiten oder ähnlich bedingte Termin-

verschiebungen. In der Praxis ist es wichtig, den Bauzeitenplan immer auf dem aktuellen

Stand zu halten, um rechtzeitig den beteiligten Fimen evtl. Terminverschiebungen mitteilen zu

können.

Beschreibung des Vorgangs Dauer 1. Woche 2. Woche 3. Woche 4. Woche 5. Woche 6. WocheTage 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Baustelleneinrichtung 1Erd- und Abbrucharbeiten 2Bodenplatte KG 2Mauerwerk KG 3Kellerdecke/Bodenplatte EG/Kellertreppe 4Mauerwerk EG (bis Ringbalken) 2Abd. KG Wände/Sockel+Perim.dämmg. 2Baugrubenverfüllung 1Ringbalken 3Mauerwerk Giebelwände 1Dachkonstruktion 3Dacheindeckung / Klempnerarbeiten 5Kranabbau / Baustellenräumung 1

Tab. 11: Bauzeitenplan 55

6.3 Baustelleneinrichtung

Die Baustelleneinrichtung ist maßgeblich beteiligt am Erfolg des Bauvorhabens. Einrichtungs-

gegenstände wie Maschinen, Installationen, Werk- und Lagerflächen, Unterkünfte, Verkehrs-

wege usw. sowie die Produktionsabläufe sollen optimal angeordnet und koordiniert werden.

Die Baustelleneinrichtung ist an den Kosten der Gesamtauftragssumme in der Regel mit 10 –

15 % beteiligt.

Unser Planungsgrundsatz war, die Kosten für den Transport der Baustoffe, die den überwie-

genden Teil am Bauwerk ausmachen, möglichst gering zu halten. Da der Turmdrehkran als

Hebezeug und Fördermittel im Hochbau eine Schlüsselrolle übernimmt, ist sein Standort aus-

schlaggebend für die Anordnung der Baustelleneinrichtung. Die übrigen Einrichtungsteile wer-

den zweckmäßig nach Lagerfolge und Materialfluss angeordnet. Der Flächenbedarf ergibt sich

aus den erforderlichen Einrichtungen.

54 Pick, Prof. Dr.-Ing. Jürgen: Kalkulation - Bauauftragsrechnung, in: Hoffmann, Manfred (Hrsg.): Zahlentafeln für den Baube-trieb, Wiesbaden 2006, 7. Auflage, S. 91655 eigene Darstellung


81

� Erschließung

Die Erschließung der Baustelle erfolgt von der Vogelsanger Straße aus. Um das Befahren des

Schulhofs mit Baufahrzeugen zu vermeiden, wird zur Erschließung der Baustelle ein Stück der

äußeren Umgrenzungsmauer abgebrochen und somit eine eigene Einfahrt für die Baustelle

geschaffen. Das Gelände selbst ist bereits gepflastert, so dass keine Baustraße angelegt wer-

den muss. Aus Platzgründen kann die Zufahrt nur als Stichstraße vorgesehen werden.

� Lagerflächen

Die Lagerflächen sind so angeordnet, dass sie vom LKW leicht anfahrbar sind und im

Schwenkbereich des Krans liegen. Lagerflächen werden benötigt für Mauersteine, Betonstahl,

Schalelemente und Holz. Baustoffe und Bauteile, die mithilfe des Krans befördert werden, sind

bodenfrei zu lagern, damit das Kranseil leicht angeschlagen werden kann.

Für den Aushub ist keine Lagerfläche vorgesehen, da es sich bei dem Baugelände um ein

ehemaliges Industriegelände handelt und davon auszugehen ist, dass der Aushub mit Schutt

u. ä. durchmischt und evtl. sogar schadstoffbelastet ist und sich deshalb nicht für die Wieder-

verfüllung eignet. Oberboden ist nicht vorhanden, so dass auch hier die Lagerfläche entfällt.

Die Mauersteine werden auf Paletten angeliefert und können übereinander gestapelt werden.

Sollte die vorgesehene Lagerfläche nicht ausreichen, so können die Mauersteine für einzelne

Bauabschnitte geliefert werden. Sie müssen mit einer geeigneten Abdeckung vor Nässe ge-

schützt und getrennt nach Arten, Formaten und Druckfestigkeitsklassen gelagert werden. Da

die Steine in der Regel vom Lieferanten abgeladen werden, ist die Lagerfläche an der Bau-

stellenzufahrt vorgesehen. Auf der für die Steine vorgesehenen Fläche werden auch die Fer-

tigteile für den Schornstein gelagert.

Betonstabstahl, Körbe und Matten müssen bo-

denfrei auf Kanthölzern gelagert werden, bei

beschränkten Platzverhältnissen kann man in

mehreren Lagen, durch Kantholzlager getrennt,

stapeln. Für Bewehrungsmatten hat sich die

vertikale Lagerung mit Hilfe von A-Böcken be-

währt. Betonstahl ist vor Verschmutzungen zu

schützen und darf nicht mit öligen Stoffen, z. B.

mit Schalöl, in Berührung kommen.

Sand wird benötigt für Estrichmörtel und kann

56 Frey, Hansjörg u. a.: Bautechnik, Fachkunde Bau, Haan-Gruiten 2005, S. 181

Abb. 36: Lagern von Betonstahlmatten56


82

auf der für Steine und Baustoffe vorgesehenen Fläche gelagert werden. Zum Zeitpunkt des

Estricheinbaus ist diese Fläche frei, da die Mauerarbeiten abgeschlossen sind. Der Boden muss

sauber sein und es dürfen keine Bestandteile wie Humus, Lehm oder Laub in den Sand gelan-

gen.

Schalmaterial und Rüstzeug (z. B. Bretter, Bohlen, Kanthölzer, Schaltafeln usw.) werden im

Schwenkbereich des Krans getrennt gestapelt. Schalmaterial aus Holz muss wie der Betonstahl

auf Kanthölzern o. ä. bodenfrei gelagert werden.

� Bearbeitungsflächen

Auf der Baustelle ist eine Fläche für die Holzbearbeitung vorgesehen. Hier können Schalele-

mente hergestellt werden, z. B. für die Schalung der Ringbalken. Auf der Bearbeitungsfläche

ist eine Kreissäge eingeplant, außerdem ein Werktisch, ein Reißboden und ein Schutzdach.

Diese Ausstattung geht bereits über das bei einer Baustelle dieser Größe in der Praxis Übliche

hinaus, denn meist wird heute die Schalung in stationären Zimmereien vorgefertigt.

Auf der Fläche für die Stahlbearbeitung werden Teile der Bewehrung vorgefertigt. Auch Biege-

plätze sind fast nur noch auf Großbaustellen anzutreffen. Der überwiegende Teil der Beweh-

rung wird fertig gebogen auf die Baustelle geliefert, so dass Schneide- und Biegeeinrichtungen

oder eine zusätzliche Bearbeitungsfläche für Bewehrungskörbe nicht notwendig sind. Der an-

gelieferte Stahl wird getrennt nach Durchmessern gelagert, gebogener Stahl wird nach Posi-

tionen geordnet.

Alle Bearbeitungsflächen liegen im Schwenkbereich des Krans.

57 http://www.infopool-bau.de/site/asp/dms.asp?url=/bau/infom/d9.htm; 01.02.2007

Holzdach als Regenschutz

Gegen Wind lässt sich dieEinrichtung mit Planenverkleiden.

Mit Dielen ausgelegter,ebener Fußboden

Abb. 37: Zimmerplatz 57


83

� Aufbereitungsanlagen

Aufbereitungsanlagen für Beton und Mörtel sind nicht vorgesehen.

Aufgrund der geringen Menge an Beton, die hier benötigt wird (insgesamt ca. 56 m³, das ent-

spricht dem Nenninhalt von etwa 6 Transportbetonmischern), soll die Baustelle mit Transport-

beton beliefert werden. Der Beton wird im Fahrmischer angeliefert, der Frischbeton in einen

Betonkübel abgegeben und per Kran zur Einbaustelle befördert. Auch der Einsatz einer Beton-

pumpe wäre bei der hier benötigten Betonmenge unwirtschaftlich.

Der Mörtel für die Mauerwerksarbeiten wird als Werktrockenmörtel sackweise im Baustoffma-

gazin gelagert und muss nur mit dem erforderlichen Zugabewasser angerührt werden.

� Hebezeuge

Zu den Hebezeugen gehören Aufzüge (die hier nicht benötigt werden) und Krane.

Für unsere Baustelleneinrichtung haben wir uns für den Einsatz des Turmdrehkrans 34 K der

Fa. Liebherr entschieden. Dieser Kran hat eine maximale Ausladung von 33 m und eine maxi-

male Tragkraft von 4000 kg (bzw. 1100 kg bei maximaler Ausladung). Seine maximale Haken-

höhe beträgt 26 m. Es handelt sich hier um einen Schnellmontagekran, der als komplette Ein-

heit transportiert wird. Er ist selbstaufrichtend und selbstballastierend.

Dieser Kran ist ein sog. Untendreher, d. h. er hat ein unten liegendes Drehwerk. Der Ausleger

ist nicht horizontal drehbar an den Kranmast angeschlossen, sondern der Kran kann eine

Schwenkbewegung nur durch Drehung des gesamten Mastes ausführen. Der Kran hat einen

unten liegenden Ballast, dadurch gegenüber Kranen mit oben liegendem Ballast eine leichtere

Mastkonstruktion und Vorteile beim Auf- und Abbau und beim Aufbringen des Ballasts.


84

Abb. 38: Turmdrehkran 34 K 58

Beim Bau von kleineren Gebäuden wie unserer Cafeteria werden meist Untendreher einge-

setzt. Sie sind einfach auf- und abzubauen und zu warten, benötigen jedoch eine Standbasis

mit relativ großem Platzbedarf. Das stellt für die Anordnung des Krans auf unserer Baustelle

jedoch kein Problem dar, denn an der vorgesehenen Stelle ist genügend Platz vorhanden.

Bei der Auswahl des Krans ist die erreichbare Fläche und die größte zu transportierende Last

(z. B. Betonkübel) ausschlaggebend für die Dimensionierung. Dafür haben wir die folgende

Tabelle als Hilfsmittel herangezogen:


85

Kübelinhalt

in l250 500 750 1000 1500 2000

Leergewicht

in kg100 200 250 300 400 500

Betongewicht

in kg600 1200 1750 2400 3600 4750

Gesamtgewicht

in kg700 1400 2000 2700 4000 5250

Betonkonsistenz KR (weich), mittleres Verdichtungsmaß v = 1,05

Tab. 12: Richtwerte: Gewichte gefüllter Betonkübel 59

Für den Schwenkbereich des Krans wurde ein Radius von 25,5 m gewählt, das bedeutet lt.

Angabe der Fa. Liebherr eine Tragfähigkeit von 1650 kg und erlaubt somit das Transportieren

eines gefüllten 500-l-Betonkübels mit einem Gewicht von 1400 kg.

Der Standort des Krans ist so gewählt, dass das gesamte Bauwerk sowie die Baustellenzu-

fahrt, Lagerflächen und Bearbeitungsflächen in seinem Schwenkbereich liegen, die Sicher-

heitsabstände zur Baugrube und zum Bauwerk eingehalten werden und der Schwenkbereich

des Ballastkastens zuzüglich 50 cm freigehalten wird.

� Unterkünfte und Magazine

Maßgebend für Größe und Ausstattung der Unterkünfte sind folgende Verordnungen und

Richtlinien:

� Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) vom 25.08.2004

� Arbeitsstättenrichtlinien (ASR)

vom 25.04.1977

Nach ArbStättV sind Tagesunter-

künfte erforderlich, wenn 5 Arbei-

ter oder mehr länger als eine Wo-

che auf der Baustelle beschäftigt

sind. Hier bewegen wir uns mit der

58 http://www.liebherr.com/downloads/TK_DB_34_K.pdf; 30.01.200759 http://www.bau.uni-rostock.de/lehrko/bbbw/skriptsbb/bste.pdf; 30.01.200760 Kuhlmann, Prof. Dipl.-Ing. Willy: Baumaschinen – Leistungsermittlung und Bemessung, in: Hoffmann, Manfred: Zahlentafelnfür den Baubetrieb, Wiesbaden 2006, 7. Auflage, S. 651

Abb. 39: Tagesunterkunft für 8 – 10 Personen 60


86

vorgesehenen Anzahl der Beschäftigten an der unteren Grenze, halten aber eine Tagesunter-

kunft in Form eines Containers in der Größe von ca. 6,00

x 2,40 m für passend.

Als Toilette ist eine Toilettenzelle mit Entleerservice vor-

gesehen (z. B. Dixi).

Die Unterkünfte werden außerhalb des Schwenkbereichs

des Krans aufgestellt.

Waschgelegenheiten sind nicht erforderlich (durchge-

hende Arbeitsdauer der Arbeiter unter 2 Wochen). Bei

Bedarf können aber die Sanitärräume der Schule benutzt

werden, da die Bauzeit in die Zeit der Sommerferien ge-

legt werden soll.

Zur Lagerung von Kleingeräten, Werkzeugen, Schutzklei-

dung sowie Baustoffen u. ä., die vor Diebstahl und Witterung geschützt werden müssen, wird

ein Magazincontainer in der Nähe der Baustelleneinfahrt aufgestellt. Hier befindet sich auch

ein Büroarbeitsplatz für den Polier (für Zeichnungen, Akten und kleine Besprechungen).

� Versorgung und Kommunikation

Die Elektroinstallation umfasst den Baustromanschluss, Verteilerschrank und Kranhauptschal-

ter. An der geplanten Baustelleneinfahrt befindet sich ein Trafohäuschen, welches für den

Stromanschluss genutzt werden soll.

Die Wasserversorgung erfolgt über den Anschluss an einen Unterflurhydranten, welcher sich in

unmittelbarer Nähe des Überflurhydranten vor dem Fahrradstellplatz befindet.

Die Abwasserentsorgung ist möglich über das Kanalnetz der Schule auf dem Schulhof, z. B.

befindet sich am Durchgang zwischen Fahrradstellplatz und Gebäude 7 ein Kanalschacht, zu

dem von der Baustelle eine Leitung gelegt werden kann.

Ein Baustellentelefon erscheint uns in der Zeit der Mobiltelefone nicht notwendig. Ebenso sind

(Bauzeit im Sommer!) Anlagen zur Beleuchtung und Heizung nicht erforderlich.

61 http://www.dixi-online.de/produkte/toilettenkabinen/dixi-b.html; 01.02.2007

Abb. 40: Toilettenkabine Dixi B 61


87

� Baustelleneinrichtungsplan

Das Einrichten der Baustelle erfolgt nach einem Baustelleneinrichtungsplan. Dieser enthält die

Zuordnung der einzelnen Elemente der Baustelleneinrichtung. Hier ist der Platzbedarf für die

Einrichtungselemente und Baumaschinen dargestellt und der Schwenkbereich des Krans ange-

geben.

Abb. 41: Baustelleneinrichtungsplan 62

62 eigene Zeichnung


88

7. Ergebnis

In dieser Projektarbeit haben wir als Gruppe für eine komplexe Aufgabe eine gemeinsame

Lösung erarbeitet. Bei dieser Arbeit haben wir die im Studium erworbenen Kenntnisse und

Fähigkeiten praktisch angewandt, allerdings haben wir auch hohe Anforderungen an unsere

Selbstlernkompetenz gestellt, besonders was die Bereiche Statik, Kostenplanung und Arbeits-

vorbereitung betrifft.

Wir haben dabei auf starken Praxisbezug und Teamarbeit Wert gelegt. Die Bearbeitung unse-

rer Projektaufgabe hat uns unserem zukünftigen Tätigkeitsbereich näher gebracht: Eine wirk-

lichkeitsnahe, selbstgewählte Aufgabenstellung ist im Team umfassend bearbeitet worden.

Da wir unser Thema frei wählen konnten, hat uns die Projektarbeit in Ergänzung zu der übli-

chen Unterrichtssituation erlaubt, auch eigene Erfahrungen und eigene Interessen einzubrin-

gen. Unsere Projektarbeit ist das Ergebnis einer gelungenen Teamarbeit. Sie ist das Resultat

aus Koproduktion, Arbeitsteilung, Gedankenaustausch und gegenseitiger Hilfe. So ist aus un-

serer anfänglichen Idee ein präsentierbares Schlussprodukt entstanden.

Unser Leitgedanke bei der Planung der Cafeteria war folgender: Wer sich wohl fühlt, leistet

mehr. Wer erholt ist, arbeitet konzentrierter. Da an der Rheinischen Akademie zur Erholung

und zum Abschalten eine "Relaxzone" nicht zur Verfügung steht, wollten wir einen Raum

schaffen, der zur Regeneration beiträgt und Schülern und Lehrern hilft, in den Pausen abzu-

schalten.

Es würde uns freuen, wenn wir mit unserer Idee den Entscheidungsträgern an der Rheini-

schen Akademie einen Denkanstoß zur Durchführung eines solchen Vorhabens geben können.

Einen Teil der spezifischen baulichen und technischen Aufgaben haben wir in dieser Arbeit

bereits gelöst. Uns ist nicht bekannt, welche finanziellen Ressourcen dem Schulträger zur

Verfügung stehen, aber vielleicht könnten Förderer oder potentielle Sponsoren zur finanziellen

Unterstützung bei der Umsetzung des Bauvorhabens beitragen?

Ein lebendiges Schulgelände kann erheblich zur Aufenthaltsqualität beitragen und damit einen

Beitrag zum Wohlbefinden von Schülern und Lehrern an der Schule leisten. Die Einrichtung

einer Cafeteria ist vor diesem Hintergrund kein unnötiger Luxus, sondern eine Investition in

die Zukunft.


I

Anhang

Projektarbeit

Neubau einer Cafeteriaauf dem Schulgelände der RAK

WS 2006/07


II

I. Formulare

� Bauantragsformular

� Baubeschreibung auf amtlichem Vordruck

� Betriebsbeschreibung für gewerbliche und landwirtschaftliche Betriebe

� Energiepass

� Negativerklärung zum Baumschutz


III

II. Zeichnungen

� Auszug aus der deutschen Grundkarte

� Auszug aus dem Liegenschaftskataster

� Bauzeichnungen 1:100

� Bauzeichnungen 1:50

� Detailzeichnungen

Alle Bauzeichnungen und Detailzeichnungen sind eigene Darstellungen.


IV

III. Leistungsverzeichnisse

� Mengenermittlung (Erdaushub, Beton- u. Stahlmengen, Mauerwerksmengen, Holzliste)

� Leistungsverzeichnis Abbruch- und Erdarbeiten

� Leistungsverzeichnis Rohbauarbeiten

� Leistungsverzeichnis Zimmer-, Dachdecker- und Klempnerarbeiten


V

IV. Abkürzungen und Formelzeichen

� Abkürzungen

ArbStättV Arbeitsstättenverordnung

ASR Arbeitsstättenrichtlinien

ATV Allgemeine Technische Vertragsbedingungen

AVV Allgemeine Verwaltungsvorschrift

BAS Bauarbeitsschlüssel

BauGB Baugesetzbuch

BauO NRW Bauordnung für das Land Nordrhein-Westfalen

BMZ Baumassenzahl

Brh. Brüstungshöhe

BSH Brettschichtholz

BSt Betonstahl

CAD Computer Aided Design

DENA Deutsche Energie-Agentur GmbH

DIN Deutsches Institut für Normung e. V.

DIN EN Europäische Norm, die in das deutsche Normenwerk übernommen ist

DIN V Vornorm

EG Erdgeschoss

EnEV Energieeinsparverordnung

FFB Fertigfußboden

GastBau VO NW Gaststättenbauverordnung Nordrhein-Westfalen

GFZ Geschossflächenzahl

GRZ Grundflächenzahl

HOAI Honorarordnung für Architekten und Ingenieure

K Kelvin

KG Kellergeschoss

KLB Klimaleichtblock

KMB Kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung

KVH Konstruktionsvollholz

KVH (si) Konstruktionsvollholz, sichtbarer Bereich

kW Kilowatt

kWh Kilowattstunde

LV Leistungsverzeichnis

M Maßstab


VI

MW Mauerwerk

o. M. ohne Maßstab

OK Oberkante

OKF Oberkante, fertig

OKR Oberkante, roh

PE Polyethylen

Pos. Position

PU, PUR Polyurethan

PIR Polyisocyanurat

PVC-U Polyvinylchlorid ohne Weichmacher

Stg. Steigung

ü. NN über Normal-Null

UK Unterkante

VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen

W Watt

WDVS Wärmedämmverbundsystem

WLG Wärmeleitfähigkeitsgruppe

� Wärmeschutztechnische Größen, Begriffe und Formelzeichen

Begriff Formelzeichen Einheit

Celsius-Temperatur θ °C

Dichte, Rohdichte ρ Kg/m³

Dicke d m

Fläche, Umfassungsfläche A m²

Jahres-Primärenergiebedarf (nutzflächenbezogen) Q“p Kwh/(m²*a)

Jahres-Primärenergiebedarf (volumenbezogen) Q’p Kwh/(m³*a)

Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit λR W/(m*K)

Temperaturfaktor fRSI [-]

Temperaturkorrekturfaktor für Bauteil x Fx [-]

Thermischer Leitwert L W/K

Primärenergetisch bezogene Anlagenaufwandszahl eP [-]

Transmissionswärmeverlustkoeffizient, spezifischer HT W/(m²*K)Transmissionswärmeverlustkoeffizient, spezifischer aufdie wärmeübertragende Fläche bezogen

HT’ W/(m²*K)

Lüftungsvolumen V m³

Gebäudevolumen (außenmaßbezogen, brutto) Ve m³

Wärme, Wärmemenge Q W

Wärmebrückenverlustkoeffizient, längenbezogener θ W/(m*K)


VII

Wärmedurchgangskoeffizient U W/(m²*K)

Wärmedurchgangswiderstand des Rahmens Uf W/(m²*K)

Wärmedurchgangswiderstand des Glases Ug W/(m²*K)

Längenspezifischer Wärmedurchgangskoeffizient Ui W/(m*K)

Wärmebrückenzuschlag, pauschal ∆UWB W/(m²*K)

Wärmedurchlasswiderstand R m²K/W

Wärmeübergangskoeffizient, flächenbezogener h W/(m²*K)

Wärmeübergangswiderstand, außen Rse m²K/W

Wärmeübergangswiderstand, innen Rsi m²K/W

Spezifischer Lüftungswärmeverlust HV W/K

Spezifischer Wärmebrückenzuschlag HWB W/K

Äußerer Abstrahlungskoeffizient hr W/m²

Solareinstrahlung für die Himmelsrichtung Ix Kwh/m²

Monatskonstante Referenzklima für Gewinne Km,g [-]

Monatskonstante Referenzklima für Verluste Km,v [-]

Thermischer Leitwert Ls W/K

Brennwert BW [-]

Niedertemperatur NT [-]

Luftwechselrate N h-1

Anlagenluftwechsel nA h-1

Umfang Bodenplatte P m

Heizwärmebedarf Qh kWh/a

Heizwärmebedarf (flächenbezogen) nach DIN 4108-6 Qh“ kWh/(m²*a)

Sonneneintragswert S [-]

Gewinn-/Verlustverhältnis Γ [-]

Wirksame Wärmespeicherfähigkeit Cwirk Wh/(m³*K)


VIII

V. Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Luftaufnahme des Grundstücks .............................................................................2

Abb. 2: Aufmaß Schulhofgelände ......................................................................................4

Abb. 3: Übersichtsplan mit geplanter Bebauung .................................................................5

Abb. 4: Ansichten Cafeteria ..............................................................................................6

Abb. 5: Grundriss Erdgeschoss .........................................................................................7

Abb. 6: Grundriss Kellergeschoss ......................................................................................8

Abb. 7: Bodenrichtwerte zum Vergleich ........................................................................... 14

Abb. 8: Auszug aus der dt. Grundkarte, Auszug aus dem Liegenschaftskataster .................. 19

Abb. 9: Grundflächen EG nach DIN 277 ........................................................................... 20

Abb. 10: Grundflächen KG nach DIN 277 ......................................................................... 21

Abb. 11: Grundflächen nach DIN 277 .............................................................................. 22

Abb. 12: Energieverluste eines Gebäudes ........................................................................ 25

Abb. 13: Methodik des EnEV-Nachweises ........................................................................ 29

Abb. 14: Transmissionsverluste der Cafeteria ................................................................... 37

Abb. 15: Energiebedarfsdeckung der Cafeteria ................................................................. 37

Abb. 16: Energiebedarfsdeckung der Cafeteria, Variante ................................................... 37

Abb. 17: Deckblatt dena-Energiepass .............................................................................. 38

Abb. 18: Rettungswegeplan ........................................................................................... 41

Abb. 19: Räumlich dargestelltes Spannungsbild................................................................. 45

Abb. 20: Winddruckbelastung Pos. 1 bei traufseitiger Anströmung...................................... 47

Abb. 21: Winddruckbelastung Pos. 1 bei giebelseitiger Anströmung.................................... 48

Abb. 22: Lastbild zu Pos. 1 ............................................................................................. 49

Abb. 23: Statisches System Firstpfette Pos. 2 ................................................................... 56

Abb. 24: Statisches System Mittelpfette Pos. 3 ................................................................. 59

Abb. 25: Statisches System Mittelpfette Pos. 4 ................................................................. 61

Abb. 26: Statisches System Pfettenstiel Pos. 5 ................................................................. 62

Abb. 27: Statisches System Pfettenstiel Pos. 6 ................................................................. 63

Abb. 28: Statisches System Deckenbalken Pos. 7 ............................................................. 64

Abb. 29: Positionsplan Pfettendach ................................................................................. 65

Abb. 30: Grundriss Kellergeschoss (o. M.) ....................................................................... 67

Abb. 31: Grundriss Erdgeschoss (o. M.) ........................................................................... 68

Abb. 32: Schnitt (o. M.) ................................................................................................. 69

Abb. 33: Lastfall "Bodenfeuchtigkeit" .............................................................................. 70

Abb. 34: Lastfall "Aufstauendes Sickerwasser" ................................................................. 70

Abb. 35: Gliederung einer Leistungsbeschreibung nach § 9 VOB/A ..................................... 76

Abb. 36: Lagern von Betonstahlmatten............................................................................. 81


IX

Abb. 37: Zimmerplatz .................................................................................................... 82

Abb. 38: Turmdrehkran 34 K .......................................................................................... 84

Abb. 39: Tagesunterkunft für 8 – 10 Personen ................................................................. 85

Abb. 40: Toilettenkabine Dixi B ....................................................................................... 86

Abb. 41: Baustelleneinrichtungsplan ................................................................................ 87

Pläne (s. Anhang II):

Auszug aus der deutschen Grundkarte

Auszug aus dem Liegenschaftskataster

Bauzeichnungen:

1.01: Grundrisse 1:100

1.02: Schnitt und Ansichten 1:100

2.01: Grundriss KG 1:50

2.02: Grundriss EG 1:50

2.03: Schnitte 1:50

2.04: Ansicht West + Süd 1:50

2.05: Ansicht Ost + Nord 1:50

Detail A: Fußpunkt Kelleraußenwand 1:10

Detail B: Anschluss Terrassenfenster 1:10

Detail C: Sockel 1:10

Detail D: Traufe 1:10

Detail: Anschluss Windsperre an Giebelmauerwerk,Ausmauerung Sparrenfelder Traufbereich, o. M.

Detail: Anschluss Fenster 1:10

VI. Tabellenverzeichnis

Tab. 1: Kostenschätzung ..................................................................................................9

Tab. 2: Kostenschätzung und Finanzierungsplan .............................................................. 16

Tab. 3: Wirtschaftlichkeitsberechnung ............................................................................. 17

Tab. 4: Berechnung der Brutto-Grundfläche nach DIN 277 (2005) ..................................... 22

Tab. 5: Berechnung des Brutto-Rauminhaltes nach DIN 277 (2005) ................................... 23

Tab. 6: Ermittlung der U-Werte ...................................................................................... 27

Tab. 7: Übersicht über die spezifischen Transmissionswärmeverluste ................................. 31

Tab. 8: EnEV-Nachweis .................................................................................................. 32

Tab. 9: Baustoffklassen nach DIN 4102 ........................................................................... 39

Tab. 10: Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102 ............................................................ 40

Tab. 11: Bauzeitenplan .................................................................................................. 80

Tab. 12: Richtwerte: Gewichte gefüllter Betonkübel ......................................................... 85


X

VII. Quellen

� Literatur

Frey, Hansjörg u a.: Bautechnik, Fachkunde Bau, Haan-Gruiten 2005, 11.

Auflage

Frommhold, Hanns; Hasenjäger,

Siegfried (Hrsg.):

Wohnungsbau-Normen, Normen, Verordnungen,

Richtlinien, Zürich/Düsseldorf 2000, 22. Auflage

Galla, R.; Kuhr, H.; Richter, D.;

Ruschek, S.; Wanner, A.:

Fachkunde für Bauzeichner, Leipzig 1999, 4. Auflage

Hoffmann, Manfred (Hrsg.): Zahlentafeln für den Baubetrieb, Wiesbaden 2006, 7.

Auflage

KLB Klimaleichtblock GmbH: Das Wichtigste für Planung und Ausführung für Nied-

rigenergie-, 3-Liter- oder Passivhäuser, Mauerwerk

und Schornstein, Andernach, o. D.

Lohmeyer Gottfried C. O.; Berg-

mann, Heinz; Post, Matthias:

Praktische Bauphysik, Eine Einführung mit Berech-

nungsbeispielen, Hannover 2005, 5. Auflage

Lohmeyer, Gottfried C. O.; Baar,

Stefan:

Baustatik 2, Bemessung und Festigkeitslehre, Wiesbaden

2006, 10. Auflage

Neumann, D.; Weinbrenner, U.;

Hestermann, U.; Rongen, L.:

Frick/Knöll, Baukonstruktionslehre 1, Wiesbaden 2006,

34. Auflage

Neumann, D.; Weinbrenner, U.;

Hestermann, U.; Rongen, L.:

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32. Auflage

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XII

VIII. Eidesstattliche Erklärung

Hiermit erklären wir an Eides statt, dass die vorliegende Hausarbeit selbstständig und aus-

schließlich mit den im Quellenverzeichnis angegebenen Quellen und Hilfsmitteln angefertigt

wurde.

Köln, den 21.02.2007

Bianca Grimbergen

Sybil Janocha

Heinz-Peter Scholl

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Projektarbeit Neubau einer Cafeteria auf dem Schulgelände der RAK