\u201eDer Holzbau erlebt gerade seine Sturm- und Drangzeit\u201c, berichtet Volker Schmid, Bauingenieur der TU Berlin. Ein Studentenwohnheim mit sechs Stockwerken in Berlin und ein Hochhaus mit 21 Etagen in Amsterdam sind nur die ersten beiden in einer langen Liste von Geb\u00e4uden, die er als Beispiele f\u00fcr diesen Boom aufz\u00e4hlt.<\/p>\n
In jedem dieser Bauwerke ist Holz aus guten Gr\u00fcnden der zentrale Rohstoff: Es besteht aus extrem festen Fasern und \u00e4hnelt damit Faserwerkstoffen, die Ingenieure sonst zum Beispiel im Flugzeugbau einsetzen. Zus\u00e4tzlich macht die eingeschlossene Luft Holz zu einem erstklassigen D\u00e4mmstoff, w\u00e4hrend Beton K\u00e4lte und W\u00e4rme wenig entgegensetzt. Vor allem aber fischt ein Baum f\u00fcr jeden Kubikmeter seines Holzes 900 Kilogramm Kohlendioxid aus der Luft, die jetzt im Geb\u00e4ude festgehalten werden und das Weltklima nicht mehr aufheizen. Beton dagegen setzt bei seiner Herstellung jede Menge des Treibhausgases Kohlendioxid frei. Weltweit steigen aus der Zementindustrie jedes Jahr mindestens zwei Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Luft und liefern so wenigstens sechs Prozent des Aussto\u00dfes dieses Treibhausgases.<\/p>\n
Der Boom im Holzbau steht also auf einem soliden Fundament. Bauingenieure und Architekten bieten ihren Kunden entsprechend gern H\u00e4user aus Holz an. Oft aber zucken die Bauherren zur\u00fcck, wenn sie nach den Kosten fragen: Geb\u00e4ude aus Holz oder Verbundstoffen mit Holz kommen etwa f\u00fcnf bis zehn Prozent teurer als H\u00e4user aus herk\u00f6mmlichen Materialien. Zu Buche schlagen dabei zum Beispiel die Geschossdecken, die sich in mehrst\u00f6ckigen H\u00e4usern zwar durchaus aus Holz herstellen lassen. Nur w\u00fcrden die Bewohner jeden Schritt der Leute h\u00f6ren, die eine Etage h\u00f6her durchs Zimmer laufen, weil Holz gerade solchen \u201eTrittschall\u201c miserabel d\u00e4mmt.<\/p>\n
Eine d\u00fcnne Betondecke bietet Schutz bei Br\u00e4nden und Wassersch\u00e4den
\nEin Verbund aus dicken Holzbalken unter einer Betondecke, die nur ein Drittel der Dicke einer einfachen Betondecke hat, l\u00f6st dieses Problem nicht nur elegant, sondern liefert eine Reihe weiterer Vorteile: Die d\u00fcnne Betondecke bietet einen erstklassigen Brandschutz, und auch wenn Waschmaschine oder Badewanne ein Leck haben, verhindert der d\u00fcnne Beton Wassersch\u00e4den in den tiefer liegenden Etagen. Allerdings lassen sich die Holzbalken mit der Betondecke nur mit recht gro\u00dfem Aufwand verbinden \u2013 und machen die Geschossdecken so zu einem Kostentreiber. Genau f\u00fcr dieses Verbinden verschiedener Werkstoffe interessieren sich Volker Schmid und seine Mitarbeiter. F\u00fcr die Verbunddecke schlagen die Forscher ein ungew\u00f6hnlich klingendes Verfahren vor. Sie streichen feuchtes Epoxidharz auf das Holz und gie\u00dfen darauf den frischen Beton. Erste Versuche zeigen bereits einen gro\u00dfen Vorteil der Methode: Der Leichtbeton kann sich der Oberfl\u00e4che des Holzes gut anpassen und beide Werkstoffe k\u00f6nnen sich sehr gut miteinander verbinden. Erste Ergebnisse zeigen, dass solche geklebten Verbundstoffe erheblich besser aneinander haften als zum Beispiel verschraubte Bauteile. Auch wenn noch einiger Forscherschwei\u00df in das Verfahren flie\u00dfen d\u00fcrfte, klingt es recht vielversprechend.
\nDie Balken f\u00fcr solche H\u00e4user bestehen normalerweise nicht aus gewachsenem Holz, sondern werden aus zwanzig Zentimeter breiten Brettern zu beliebig hohen Balken zusammen geleimt. Um ein Haus mit sieben oder acht Stockwerken zu bauen, ist dieses Holz allerdings zu schwach. Also werden zwei 40 Zentimeter hohe Zwanzig-Zentimeter-Balken miteinander zu einer quadratischen St\u00fctze verleimt, die dann auch das Gewicht von sechs oder sieben dar\u00fcber liegenden Etagen ohne Probleme verkraftet. Reicht das immer noch nicht, k\u00f6nnen f\u00fcr h\u00f6here Geb\u00e4ude auch drei Zwanzig-Zentimeter-Balken mit 60 Zentimeter H\u00f6he zu quadratischen Sechzig-Zentimeter-St\u00fctzen verbunden werden, die dann noch viel mehr Last tragen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die d\u00fcnnen W\u00e4nde halten weniger aus
\nDas klappt aber nur f\u00fcr senkrecht stehende Balken hervorragend. Quer zur Richtung, in die der Baum einst gewachsen war, ist Holz viel schw\u00e4cher belastbar; es verh\u00e4lt sich \u00e4hnlich wie ein B\u00fcndel Strohhalme. Dieses vertr\u00e4gt von oben ebenfalls relativ viel Druck. Kommt die Kraft aber von der Seite, wird das B\u00fcndel rasch eingedr\u00fcckt, weil die d\u00fcnnen W\u00e4nde viel weniger aushalten. Ganz \u00e4hnlich schw\u00e4chen auch die Leitungsbahnen, in denen der Baum N\u00e4hrstoffe von den Wurzeln bis in den Wipfel transportiert, das Holz f\u00fcr Kr\u00e4fte von der Seite. \u201eBei h\u00f6heren Geb\u00e4uden k\u00f6nnen Querbalken in den unteren Stockwerken das Gewicht der dar\u00fcber liegenden Etagen nicht mehr tragen\u201c, erkl\u00e4rt Schmid.<\/p>\n
Solche Balken werden bisher mit Stahlkreuzen verbunden, die diese Kr\u00e4fte aufnehmen. Dazu werden Bleche aufw\u00e4ndig und teuer in das Holz eingeschoben und mit Stahld\u00fcbeln befestigt. Volker Schmid will stattdessen die waagrechten und die senkrechten Balken \u00fcber Knoten aus Beton miteinander verbinden. Dazu kleben die Forscher Stahlstangen in die Balken, die ein St\u00fcck aus dem Holz in den noch hohlen Knoten-Bereich zwischen den Balken ragen. Anschlie\u00dfend wird der Knoten mit Beton ausgegossen, der die Stahlstangen fest umschlie\u00dft, sobald er fest wird. Jetzt \u00fcbertragen Beton und Stahlstangen die im Knoten wirkenden Kr\u00e4fte und die waagerechten Holzbalken werden entlastet.<\/p>\n
In diesen Betonknoten kann Volker Schmid dann gleich noch die Stahlstangen aus den Balken verankern, die er diagonal durch die Fassade von Holzbauten mit vielen Geschossen ziehen will. \u00c4hnlich wie ein Stabilisierungskreuz an einem Regal versteifen solche Diagonalen die Konstruktion und verhindern, dass ein schwerer Sturm das Hochhaus stark schwanken l\u00e4sst. Bisher \u00fcbernimmt oft ein Stahlbetonkern diese Aufgabe, dessen Herstellung viel Kohlendioxid freisetzt. Einmal mehr unterst\u00fctzen die TU-Forschungsingenieure so die Sturm- und Drangzeit des Holzbaus nach Kr\u00e4ften.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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