Laubholz für Hochleistungen im Bauwesen

S-WIN-Fortbildungskurs informiert über derzeitigen Stand und zukünftige Möglichkeiten

Holz ist ein höchst leistungsfähiger Baustoff. Dennoch sind Optimierungen denkbar: Ausweiten der naturgegebenen Masse, Erhöhen der Tragkraft oder Homogenisieren der Eigenschaften dieses Naturbaustoffs. Beispielsweise war das 1906 vom deutschen Zimmermeister Otto Hetzer erfundene, verleimte Brettschichtholz damals eine Art Quantensprung für Holz in Baukonstruktionen. Doch auch heute noch optimieren findige Produzenten Halbfertigprodukte aus Holz: Brettsperrholz, Stabschichtholz, verleimte hochfeste Laubhölzer, dabei vorab mit Buchenholz sind Beispiele dafür. Deutlich wurde dies beim 51. Fortbildungskurs S-WIN in Weinfelden, der EndeOktober stattfand.

Co-Tagungsleiter Andrea Frangi (ETH IBK, Zürich) konnte feststellen, dass dem Holzbau heute die ganze Bandbreite an leistungsfähigen und auch herkömmlichen Werkstoffen mitsamt den passenden Verbindungsmitteln zur Verfügung steht: Stäbe, Balken, Platten oder auch beliebig verformte Träger. In den vergangenen Jahren konnten diverse prototypische Bauwerke mit neuen Holzwerkstoffen erprobt werden und recht bald sind diese Anwendungen Standard geworden.

Währen der letzten Jahre haben Hochleistungswerkstoffe, insbesondere aus Laubholz, ständig an Bedeutung gewonnen. Treiber dieser Entwicklung ist das zunehmende Bedürfnis nach innovativen neuen Produkten mit hohen Leistungen (Steifigkeit, Tragfähigkeit), um die Wettbewerbsfähigkeit von Holz gegenüber der Stahl­ und Stahlbetonbauweise zu erhöhen.

Buche ist zur Produktion von Brettschichtholz (BSH) geeignet und interessant. Forschungsarbeiten geben Festigkeitswerte im Bereich von 41 und 56 N/mm2 als charakteristisch an. Dies setzt voraus, die unter Laborbedingungen durchgeführte Festigkeitssortierung in der Praxis erfolgreich umzusetzen. Co-Tagungsleiter Andrea Bernasconi (heig-vd, Yverdon-les-Bains) erwähnte zudem die Möglichkeit, mit anderen Laubhölzern, so etwa mit Kastanienholz oder Esche und vor allem auch mit Furnierschicht- und Sperrholz aus hochfesten Holzarten (Buche), dem Holzbau neue Horizonte zu erschliessen.

Die ersten prototypischen, von der Forschungstätigkeit am Lehrstuhl von Prof. Dr. Ernst Gehri (ETH) geförderten Anwendungen von BSH in Buche waren die Dachkonstruktion des Seeparksaals in Arbon (1984) und die ein Jahr später errichtete Dörflibrücke in Eggiwil. Sie führten zu den aktuellen Entwicklungen, wie etwa im "House of Natural Ressources" mit seiner unterspannten, in zwei Richtungen tragenden Buchenholzdecke (2015). Das dafür federführende Institut für Baustatik und Konstruktion IPK der ETH Zürich führt diese Entwicklung weiter und geht mit Erfolg den Weg zur Anwendung hochfester Holzbausysteme im Baualltag.

Von der praktisch ausgerichteten Festigkeitssortierung zur Keilzinkung und für flächenverklebte Lamellen aus Buchenholz war am Anlass die Rede, zudem von hoch leistungsfähigen und unverzichtbaren Stabdübel- und Schraubenverbindungen und eingeklebten Gewindestangen. Zentral für die Etablierung von Buchen-BSH als Bauprodukt am Markt sind zuverlässige und garantierte Materialeigenschaften sowie Bemessungsangaben für die Planer.