Mit nachhaltigerem Bauen durch modernen Holzbau befasste sich eine Fachsession beim Baukongress 2024 in Aachen. Ein Schwerpunkt waren ressourceneffiziente Verbindungen von Holz mit Holz und anderen Baumaterialien. Holzbau und Nachhaltigkeit gehen naturgemäß zusammen: Holz ist ein nachwachsender Rohstoff und speichert CO2. Im Bauwesen steigt die Verwendung kontinuierlich, daher besteht hoher Bedarf an anwendungsorientierter Forschung. Novellierungen der Landesbauordnungen erlauben inzwischen mehrgeschossige Bauwerke in Holzbauweise.
„Wir müssen anfangen, die Gebäude von heute als Rohstofflager von morgen zu begreifen“, betonte Prof. Dr.-Ing. Leif Arne Peterson, Institut für Baustoffe und Baukonstruktionen (IBB), Holzbau und Bauphysik, FH Aachen, in seiner Eröffnung der Fachsession. Möglich wird dies durch digitale Zwillinge der Bauwerke. Die Übersicht über alle Bauteile und Materialien zeigt, was später erneut verbaut werden kann. Hierbei spielen die Verbindungen eine große Rolle.
Zurück in die Zukunft
Mit beeindruckenden Bildern von in den letzten Jahren realisierten Bauwerken verdeutlichte Univ. Prof. Dr.-Ing. Martin Trautz, Lehrstuhlinhaber für Tragkonstruktionen RWTH Aachen University, in seiner Keynote, wie der archaische Baustoff Holz dank innovativer Konstruktionsmethodik und Verarbeitungstechniken immer wieder neu erfunden wurde. So sind heute Gitterschalen aus Holz möglich (zum Beispiel durch die Verwendung von hochleistungsfähigen Holzwerkstoffen wie Brettsperrholz), ebenso weitgespannte Brücken, Hallen oder mehrgeschossige Holzbauten. Die Nachfrage verlangt weitere innovative Konzepte. Themen sind hier beispielsweise Myzelkomposite (die Verbindung von Pilzmyzel mit einem Nährstoffsubstrat aus Holzresten) als statisch beanspruchbare und dämmende Werkstoffe, hochpräzise Bohrungen für exakt positionierte Schrauben dank Lasertechnik, 3D-Scans und Parametrik, um natürlich gewachsene, gekrümmte Hölzer neuen Trag- und Baukonstruktionen zuzuführen.
Schrauben für nachhaltige Verbindungen
Die Bedeutung von Verbindungen im Holzbau wird auch durch den Einsatz von nachgiebigen Verbindungsmitteln beeinflusst: Joachim Gerber (Key Account Manager Holzbau, Adolf Würth GmbH & Co. KG) stellte hierzu neue Entwicklungen vor, unter anderem innovative Schrauben mit einer Länge von zwei Metern oder selbstbohrenden Spitzen, und betonte die Vorteile der Verbindung mit Schrauben für die Kreislaufwirtschaft. Holzbauschrauben mit Vollgewinde sind moderne Entwicklungen, die Vorteile wie sehr hohe Tragfähigkeiten bieten. Es wurde deutlich, wie wichtig die „richtige Schraube“ ist, nicht zuletzt aus Sicherheitsgründen: Faktoren wie Festigkeit (Material), Tragfähigkeit (Gewinde) und Verarbeitung (Spitze, Kopf, Antrieb etc.) sind entscheidend.
Multifunktionaler Holz-Beton-Verbundbau
Auf die Bedeutung der Verbundfuge in der Tragwerksplanung von Holzverbund-Konstruktionen ging Thomas Friedrich (Geschäftsführer, Innogration Deckensysteme CEILTEC) in seinem Vortrag ein. Optimierte Baukonstruktionen verwenden Querschnitte mit unterschiedlichen Geometrien und Materialien. Die Schichten können individuell hergestellt werden, sodass multifunktionale Bauteile entstehen. Durch geeignete Verbundmittel erhalten die zusammengesetzten Elemente die gewünschten Eigenschaften. Die Holz-Beton-Verbunddecke (HBV) mit einer thermisch aktivierten Betonlage ist ein Beispiel für die neue Form von Hybridbauteilen. Im Neubau kann die HBV für hoch tragfähige Multifunktionsdecken eingesetzt werden. Im Bestand wird sie zur Verstärkung von Holzbalkendecken (auch bei großen Spannweiten), Dachgeschossausbauten, Gebäudeaufstockungen und Lastverteilungsdecken eingesetzt. Im Vergleich zu Betonvolldecken bieten HBV-Decken Vorteile wie geringere CO2-Emissionen, insbesondere bei großen Spannweiten, und eine zunehmende GWP-Reduzierung mit zunehmender Spannweite.
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Diese Fachsession des Aachener Baukongresses 2024 wurde vom Lehr- und Forschungsgebiet Holzbau der FH Aachen University of Applied Sciences geleitet. Das Fachgremium, das die Inhalte der Fachsession über Monate hinweg gemeinsam erarbeitete, setzte sich aus den folgenden Personen zusammen:
- Prof. Dr.-Ing. Wilfried Moorkamp, FH Aachen
- Prof. Dr.-Ing. Leif A. Peterson, FH Aachen
- Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel, FH Aachen
- Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Trautz, RWTH Aachen
- Prof. Dr.-Ing. Benno Hoffmeister, RWTH Aachen
- Dipl.-Ing. Fabian Mohr, Head of Product Line Timber Work, SFS Group
- B.Eng. Joachim Gerber, Key Account Manager Holzbau, Adolf Würth GmbH & Co. KG
- Dipl.-Ing. Thomas Friedrich, Innogration GmbH
- Dipl.-Ing. Frank Richter, Technischer Leiter BR3500, Simpson Strong-Tie GmbH
- Jörn Rüschenschmidt, Eurotec
- Hellmuth Stoll, EJOT
Fotos: FAZ BUSINESS MEDIA GmbH, Jörn Wolter