Holzbau und Massivbau im Vergleich: Beispiel Kindergärten

1. Anteile von Holz, Mauerwerk, Beton (und Stahl) an den Kosten des Tragwerks

Die am häufigsten verwendeten Baustoffe für die Herstellung von Tragwerken sind Mauerwerk, Beton, Holz und Stahl. In Bezug auf die Konstruktionsweise werden Massivbau (Mauerwerk und Beton), Holzbau und Stahlbau unterschieden. Bei der Leistungsbeschreibung werden die entsprechenden Leistungspositionen nach dem Standardleistungsbuch im Bauwesen (STLB-Bau) in Leistungsbereiche (LB) unterschieden: Mauerarbeiten (LB 012), Betonarbeiten (LB 013), Zimmer- und Holzbauarbeiten (LB 016) sowie Stahlbauarbeiten (LB 017).

Viele Kindergartengebäude sind herkömmliche Massivbauten, in den letzten Jahren aber auch vermehrt Holzbauten. Unabhängig davon besteht fast jedes Bauwerk zu einem Teil aus Beton, dabei handelt es sich um Kellerwände, Bodenplatten und Fundamente. Das gilt auch für Holz- und Stahlbauten. Andererseits bestehen Dachtragwerke, auch die von Massivbauten, aus Holz. Insofern bestehen Tragwerke – erst recht Gebäude – nur in Ausnahmefällen aus nur einem einzigen Material. Damit stellt sich die Frage: Wie groß ist der Anteil von Holz bei einem Gebäude, das als Holzbau bezeichnetet werden kann? Dabei konzentriert sich der Vergleich des Tragwerks im engeren Sinne auf die genannten Leistungsbereiche (LB).

Bei den untersuchten Objekten sind die Anteile von Holz sowie Mauerwerk und Beton am Tragwerk sehr unterschiedlich. Elemente des Stahlbaus machen einen sehr geringen Teil aus. Stahlbauten kommen in der Datensammlung bisher nicht vor. Der Anteil der Zimmer- und Holzbauarbeiten an den Tragwerkskosten beträgt bei den Holzbauten im Mittel rund 82 Prozent. Den anderen Teil, vor allem Bodenplatten beziehungsweise Fundamente machen Betonarbeiten aus. Der Kostenanteil der Zimmer- und Holzbauarbeiten liegt bei der Mehrzahl der Kindergärten als Massivbau (mittlerer Standard) durchschnittlich etwas über 30 Prozent. Das trifft im Übrigen auch auf nicht unterkellerte Kindergärten mit hohem Standard zu. Bei gleicher Gebäudeart mit einfachem Standard beträgt der Anteil rund 50 Prozent. Die Anzahl solcher Objekte ist allerdings gering.

2. Anteil der Konstruktions-Grundfläche an der Brutto-Grundfläche

Die Flächenwirtschaftlichkeit kann sich im Bauwesen zum einen auf die Bebauung und zum anderen auf ein Gebäude beziehen. Bei der Flächenwirtschaftlichkeit einer Bebauung geht es um die möglichst hohe Ausnutzung eines Grundstücks.

Die Flächenwirtschaftlichkeit eines Gebäudes hat das Verhältnis von deren Grundflächen zum Gegenstand. Grundlagen der Ermittlungen sind die DIN 277:2021-08 „Grundflächen und Rauminhalte im Hochbau“.

Es gibt bei Gebäuden zahlreiche Einflüsse, die auf die Flächenwirtschaftlichkeit wirken. Dazu zählen die Geometrie des Baukörpers, die Nutzung, das Raumkonzept, die Anzahl und Anordnung der Geschosse, der Standard des Gebäudes oder dessen Konstruktion. Die Flächenwirtschaftlichkeit der Konstruktion kann über das Verhältnis Konstruktions-Grundfläche (KGF) zur Brutto-Grundfläche (BGF) ermittelt und in Prozent aufgezeigt werden.

Je kleiner der Anteil der Konstruktions-Grundfläche ausfällt, desto größer ist die Netto-Raumfläche (NRF) des Gebäudes und damit die Flächenwirtschaftlichkeit. Die Netto-Raumfläche wird weiter in die Nutzungsfläche (NUF), die Verkehrsfläche (VF) und die Technikfläche (TF) aufgeteilt. Während die Nutzungsfläche in Form des Raumprogramms vom Auftraggebenden vorgegeben wird, resultieren die sonstigen Grundflächen aus dem Entwurf.

Für nicht unterkellerte Kindergärten kann festgestellt werden: Die geringsten KGF/BGF-Kennwerte sind bei nicht unterkellerten Kindergärten mit Werten im Mittel von rund 14 bis 16 Prozent anzutreffen. Ursächlich ist hierbei vermutlich die Nutzung als Kindergarten mit eher größeren Räumen im Vergleich zu Wohngebäuden. Dabei liegen die Holzbauten im unteren Bereich neben Massivbauten mit einfachem Standard. Ein einzelner Holzbau kommt sogar mit nur rund 12 Prozent aus.

Untersuchungen unter Berücksichtigung weiterer Gebäudearten zeigen, dass Holzbauten im Allgemeinen eine etwas geringere Konstruktions-Grundfläche als Massivbauten benötigen. KGF/BGF-Kennwerte unter 20 Prozent sollten immer erreicht werden können, auch geringere Werte sind auf jeden Fall möglich.

3. Bauwerkskosten bezogen auf die Brutto-Grundfläche

Unter Bauwerkskosten (BWK) sind die Kosten zu verstehen, die „sich als Summe der Kostengruppen 300 und 400 ergeben.“ (vgl. DIN 276:2018-12, S. 6) Die Brutto-Grundfläche (BGF) ist die „Gesamtheit der Grundflächen aller Geschosse oder eines Teilbereichs des Bauwerks, die sich in Netto-Raumfläche (NRF) und Konstruktions-Grundfläche (KGF) gliedert.“ (vgl. DIN 277:2021-08, S. 4) Das Verhältnis der Bauwerkskosten zur Brutto-Grundfläche zählt zu den ältesten Kostenkennwerten in der Geschichte der Kostenplanung. Entsprechende Kostenkennwerte (KKW) stehen in der BKI-Datensammlung für alle Gebäudearten zur Verfügung. Sie sind für den Kostenvergleich im Vorfeld der Objektplanung gut geeignet.

Es lassen sich durch den Vergleich der Kostenkennwerte von Holzbauten und Massivbauten Unterschiede in der Kostenwirtschaftlichkeit (Kostenkennwerte Euro/m² BGF) erkennen.

Der Vergleich der Kostenkennwerte zeigt, dass bei nicht unterkellerten Kindergärten die Bauwerkskosten der Holzbauten rund neun Prozent höher sind als bei den Massivbauten. Auch bei anderen Gebäudearten, zum Beispiel Ein- und Zweifamilienhäusern, unterkellert oder nicht unterkellert, sind es rund zehn Prozent und bei Ein- und Zweifamilienhäusern mit Passivhausstandard sind es rund sechs Prozent höhere Kosten als bei Massivbauten.

4. Vergleich der Bauzeiten von Holzbau und Massivbau

Das Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern (BKI) dokumentiert seit über 20 Jahren nicht nur Kosten- und Planungskennwerte, sondern auch Bauzeiten unterschiedlichster Objekte.

Unter einer Bauzeit wird die Dauer vom Beginn der Bauausführung bis zur Abnahme und Übergabe eines Objekts verstanden. Schon die ersten Vergleiche von Gebäudearten im Jahr 2020 haben deutlich gemacht, dass die Bauzeiten von Holzbauten sehr kurz sein können beziehungsweise im Mittel kürzer als die der Massivbauten sind. Die kürzeren Bauzeiten der Holzbauten sind nicht nur bei den in diesem Jahr untersuchten Kindergärten, sondern auch bei anderen Gebäudearten festzustellen.

Die Planungs- und Bauzeit (Projektdauer) eines Bauvorhabens hat einen Einfluss auf die Kosten der Finanzierung: „Kosten, die im Zusammenhang mit der Finanzierung des Bauprojekts bis zum Beginn der Nutzung anfallen“ (KG 800 nach DIN 276:2018-12, S. 35). Diese ergeben sich aus der Kapitalbindung, zum Beispiel im Grundstück, in den Planungs- und Bauleistungen, dem Zinssatz für die Bereitstellung des Kapitals und der Dauer der Kapitalbildung. Wird die Bauzeit verkürzt, etwa durch das Bauen mit Holz, verringern sich damit die Finanzierungskosten.

Zusammenfassung: Holzbau und Massivbau im Vergleich

• Anteile von Holz, Mauerwerk, Beton (und Stahl) an den Kosten des Tragwerks: Die Zimmer- und Holzbauarbeiten (LB 016) machen bei den Holzbauten im Mittel 82 Prozent der Kosten des Tragwerks aus. Bei den Massivbauten – Kindergärten, nicht unterkellert, mittlerer Standard – betragen die Anteile von Holz an den Tragwerkskosten im Mittel 30 Prozent.
• Anteil der Konstruktions-Grundfläche an der Brutto-Grundfläche: Die Konstruktions-Grundflächen von Holzbauten sind im Vergleich mit den Massivbauten oft gleich oder nur ein bis zwei Prozent geringer und damit die Flächenwirtschaftlichkeit geringfügig höher.
• Bauwerkskosten bezogen auf die Brutto-Grundfläche: Die Mittelwerte der Bauwerkskosten von Holzbauten liegen über denen der Massivbauten mit einfachem Standard, jedoch deutlich unter denen mit hohem Standard. Insgesamt sind die untersuchten Holzbauten rund sechs Prozent teurer als Massivbauten. Da die Bauwerkskosten oft nur 50 bis 60 Prozent der Gesamtkosten (GK 100-800 nach DIN 276) ausmachen, halbieren sich die Unterschiede in Bezug auf die Investition.
• Vergleich der Bauzeiten: Die Verkürzung der Bauzeit beträgt bei nicht unterkellerten Kindergärten im Mittel rund 16 Wochen. Damit beträgt die Bauzeit der Holzbauten rund 72 Prozent der Bauzeit von Massivbauten.
  

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Ausblick

Seit dem Sommer 2022 wird die Konstruktionsweise des Holzbaus neu unterschieden. Der Gliederung folgend, zählen zwei Drittel der dokumentierten Holzbauten zur Kategorie Holzrahmenbau. Vergleichsweise wenige Vergleichsobjekte zählen zum Holzskelettbau, Holztafelbau, Massivholzbau oder zum Holzmodulbau. Sobald die erforderlichen Vergleichsobjekte vorliegen, soll der Einfluss der Konstruktionsweise auf die Grundflächen, die Bauwerkskosten und vor allem die Bauzeiten vom BKI vertieft untersucht werden.

Untersuchungen zu weiteren Gebäudearten, zum Beispiel Mehrfamilienhäuser, Büro- und Verwaltungsgebäude, Sportbauten oder Gewerbegebäude, sind vom BKI beabsichtigt, sobald die erforderlichen Daten zur Verfügung stehen. Ergebnisse zu Ein- und Zweifamilienhäusern liegen bereits im BKI Sonderband S4 Holzbau vor, der Ende November 2022 erstmals erschienen ist.

Literatur zu Baukosten, Grundflächen und Terminplanung

• BKI (Hrsg.): Baukosten Gebäude Neubau 2022. Statistische Kostenkennwerte. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern, Stuttgart 2022
• DIN 276:2018-12, Kosten im Bauwesen
• DIN 277:2021-08, Grundflächen und Rauminhalte im Hochbau
• Kalusche, Wolfdietrich: Vergleich Holzbau und Massivbau – Grundflächen, Bauwerkskosten, Bauzeiten. In: BKI (Hrsg.): Objektdaten S4 – Sonderband Holzbau. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern, Stuttgart 2022, S. 77-106
• Kalusche, Wolfdietrich (Hrsg.): BKI Handbuch Terminplanung für Architekten. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern, Stuttgart 2020
  

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Prof. (em.) Dr.-Ing. Wolfdietrich Kalusche ist Architekt und Diplom-Wirtschaftsingenieur und Mitglied im BKI-Beirat

Dieser Artikel ist eine gekürzte und bearbeitete Fassung eines Beitrags vom gleichen Autor in „BKI: Baukosten Gebäude Neubau 2022. Statistische Kostenkennwerte für Gebäude“