Innovation im (mehrgeschossigen) Holzbau

Holz war bis ins 19. und 20. Jahrhundert „das“ Baumaterial schlechthin bis mit Stahl und Stahlbeton weitreichende Änderungen das Bauen betrafen. Diese modernen Baumaterialien verkörpern im Gegensatz zum Holz die Illusion, eine unbegrenzte Lebensdauer zu haben mit der Folge, dass höchstens noch der Dachstuhl – wenn überhaupt – aus Holz ausgeführt wird. Die Tendenz in Richtung Flachdach stellt diese Konvention ja immer deutlicher in Frage.

Es waren allerdings nicht nur die Entwicklungen in den Materialwissenschaften, die diese Veränderungen auf Werkstoff-Seite bewirkten, sondern ebenso architekturtheoretische Weichenstellungen. Das Bauhaus, das 2019 sein 100-jähriges Bestehen feierte, war nicht gerade für eine Vorliebe lokaler Baustoffe bekannt, sondern drängte zu einer „internationalen“ Moderne. Bei allen Erfolgen konnte der tradierte Holzbau dabei keine ausgesprochene Stellung einnehmeb.

Dafür, dass Holzbau heute ein innovativer Werkstoff der Extraklasse ist, sprechen derzeit diverse Tendenzen:

  1. Die Umweltproblematik mit dem Umstand, dass wir nachhaltiger bauen müssen und dazu dem nachwachsenden und lokal verfügbaren Werkstoff Holz eine wesentliche Rolle bei der Energieeffizienz zukommt. Grundlage ist eine nachhaltige Forstwirtschaft, welche für weite Teile Europas gegeben ist. Es wächst immer noch mehr Holz nach, als wir effektiv verwerten. Das Bauen mit Holz, also mit einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit, grenzt die Notwendigkeit, synthetische Wärmedämmmaterialien verwenden zu müssen, ein. Dadurch, dass Holz leicht ist, kann die Statik gleich auf mehrere Vorteile, die Berechnung und Bauausführung betreffen, zurückgreifen.
  2. Die weitreichenden Innovationen in der Holzbautechnologie. Das in den 1990er-Jahren entwickelte Brettsperrholz, also kreuzweise aufeinander geleimte Brettlagen, homogenisiert und potenziert den Werkstoff Holz um ein Vielfaches. Hinzu kommt ein hoher Vorfertigungsgrad im Werk, wodurch Fehler in der Bauausführung minimiert und die Bauprozesse drastisch beschleunigt werden.
  3. Problematisch sind die Verbindungen im Holzbau. Während Knoten zwischen diversen Teilen des Tragwerkes im Beton – zumindest dem Anschein nach – einfach und homogen ausgeführt werden können, verhält sich die Sachlage beim Holz um ein Vielfaches komplizierter. Der Umstand, dass die Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften parallel und quer zur Faser deutlich andere sind – wir sprechen von einem orthotropen Werkstoff – macht die Gestaltung der Verbindungen kompliziert. Ausgehend von traditionellen Zimmermannsverbindungen versprechen moderne und hoch innovative Verbindungen im Holzbau, die mit Nagelplatten, Schrauben, aber auch in Kombination mit Stahlprofilen ausgeführt werden, einen ganz wesentlichen Innovationsschub. Zudem geht die Tendenz von Naelholz zu Laubholz. Laubholz fristetet aufgrund des unregelmäßigen Wuchses lange Zeit ein Randdasein, erlebt aber aufgrund der Homogenisierung durch die Holztechnologie eine Blüte.

Es kommt heute nicht von ungefähr, dass ein globaler Wettbewerb um die höchsten, weitesten und beeindruckendsten Bauwerke in Holzbauweise läuft. Insbesondere unter dem Schlagwort des „mehrgeschossigen Holzbaus“ werden derzeit Höchstleistungen angestrebt. Durch den hohen Vorfertigungsgrad und eine modulare Bauweise ist der Holzbau prädestiniert, auch im städtischen Umfeld bei größeren Bauwerken und im Hochhausbau Anwendung zu finden. Voraussetzung ist, dass eine statische Aussteifung des Bauwerkes, etwa durch einen Stahlbeton-Kern, erfolgt.

Wesentlich sind für den dauerhaften Einsatz von Holz im modernen Hochbau natürlich zwei Themenstellungen: Erstens der Holzschutz, um diesen vor wechselnder Feuchtigkeit zu schützen. Heute ist es wohl nicht mehr mit abdichtenden Bahnen getan, es geht mehr denn je um konstruktive Strategien und wenig künstlichen Baustoffen. Und zweitens, das Thema Brandschutz, das bereits im ausgehenden Mittelalter gegen den Holzbau sprach. Holz ist nämlich brennbar, allerdings – im Gegensatz zu Stahl – kontrolliert brennbar. Ist erst einmal die oberste Schicht verkohlt, brennt der Holzkern nicht mehr weiter. Dies verspricht zwar Vorteile für die Standfestigkeit, verbrannt ist aber trotzdem verbrannt.

Wesentlich ist, dass jeder Werkstoff dort eingesetzt wird, wo er die meisten Vorteile erzielt und dass Werkstoffe unorthodox und hybrid miteinander kombiniert werden. So geht Innovation heute.

Die Faszination für den Werkstoff Holz geht dann besonders auch von den Virtuosen im Bauingenieurwesen aus. Zu nennen ist der Bauingenieur Jan Knippers, der mit seinen Holzbauprojekten die Konventionen sprengt und beweist, dass Holz „tanzen“ kann. Erwähnenswert sind die Projekte Urbach Turm sowie der Holzpavillon der Bundesgartenschau. Es ist in diesem Zusammenhang längst von einem „digitalen Holzbau“ die Rede. Freilich, im konventionellen Hochbau sind die Anforderungen heute andere.

Für alpine Länder wie Südtirol, Tirol, Trentino, Vorarlberg, die Schweiz, die süddeutschen Länder sowie weite Teile Österreichs und für die restlichen Alpenländer, also für Länder, die immer schon ein hohes Maß an handwerklicher Geschicklichkeit im Umgang mit dem Holz an den Tag gelegt haben, bedeuten diese Tendenzen weitreichende Möglichkeiten zur Wertschöpfung, zur Verwendung regionaler Ressourcen und zu herausragendem Know-how im modernen Umgang mit dem Werkstoff Holz. Die Zukunft bleibt spannend.

Bauingenieur Südtirol
Digitaler Holzbau – Tragwerksplanung

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