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Dr. Herbert Borchert

LWF

Bayerische Landesanstalt
für Wald und Forstwirtschaft

Abt. Forsttechnik, Betriebswirtschaft, Holz
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D-85354 Freising

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Autor(en): Redaktion waldwissen.net – LWF
Redaktion: LWF, Deutschland
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Sanieren und Bauen mit Holz

Sehr viele Gründe sprechen dafür: Holz ist der Baustoff der Zukunft. Neue Verarbeitungsmethoden machen immer größere Bauten möglich. Dennoch sind noch nicht alle Hindernisse überwunden.

Fassadenelemente aus Holzwerkstoffen
Abb. 1: Die Fassades des Gebäudes einer Münchener Wohnsiedlung der GWG aus den 1950er Jahren wurde mit vorgefertigten Fassadenelementen aus Holzwerkstoffen energetisch saniert (Foto: S. Müller-Naumann).

Eingangs eine Berechnung: Deutschland verfügt über einen Holzvorrat von knapp 3.400 Millionen Kubikmetern. Der jährliche Zuwachs beträgt rund 80 Millionen Kubikmeter, von denen etwa 70 Millionen geerntet werden und zehn Millionen im Wald verbleiben. Aus dem geernteten Holz können 45 Millionen Kubikmeter Holzbauprodukte hergestellt werden.

Bei einem jährlichen Neubauvolumen von etwa 100 Millionen Kubikmetern Wohn- und 190 Millionen Nichtwohngebäuden und einem durchschnittlichen Materialbedarf von 0,08 beziehungsweise 0,05 Kubikmetern Holzprodukten pro Kubikmeter umbautem Raum ergibt sich folgende Erkenntnis: Bereits etwas mehr als ein Drittel der deutschen Jahresholzernte würde ausreichen, um das gesamte jährliche Neubauvolumen Deutschlands in Holz zu errichten.

Obwohl dieses Zahlenwerk rein theoretisch ist – in vielen Fällen wäre Holz nicht das geeignete Material – zeigt sich, dass sich der Baustoff nach wie vor im Dornröschenschlaf befindet.

Holz – ein Baustoff mit vielen Vorteilen

Der Baustoff Holz hat viele grundlegende Vorteile:

  • geringes Gewicht
  • hohe Tragfähigkeit
  • wärmedämmende Eigenschaften
  • atmosphärische und haptische Qualitäten
  • gesundheitliche Unbedenklichkeit
  • Naturmaterial
  • leichte Bearbeitbarkeit
  • Möglichkeit der Vorfertigung und damit Montagezeitersparnis

Energieeffiziente Gebäude lassen sich aus Holz wie aus mineralischen Baustoffen herstellen. Ein Mauerwerk aus Kalkstein mit einer außenliegenden Dämmschicht kann den Anforderungen an Passivhäuser in gleicher Weise genügen wie eine mit Zelluloseflocken gefüllte Holzrahmenbauwand. Dennoch ist die Liste der Gründe, die für den Baustoff Holz sprechen, lang.

Holz – stark bei Erstellung und Rückbau

Geschossdecke
Abb. 2: Für die Geschossdecken des Lifecycletowers in Dornbirn (Österreich) werden Hybirdkonstruktionen aus Holz und Stahlbeton eingesetzt, die in dieser Materialkombination die geforderten Eigenschaften für Brand- und Schallschutz erfüllen (Foto: H. Kaufmann).
 
 
Balkenkonstruktion
Abb. 3: Die Hohlräume zwischen den Holzbalken sind für die Gebäudeinstallation genutzt. So konnten Deckenelemente einschliesslich der technischen Gebäudeausstattung vorgefertigt und in kürzester Zeit vor Ort montiert werden (Foto: H. Kaufmann).
 
 
Lifecycletower
Abb. 4: Der Lifecycletower in Dornbirn stellt einen neuen lokalen Höhenrekord für Gebäude mit einer Primärkonstruktion aus Holz auf. Für die technischen Vorschritte im Rahmen dieses Pilotprojekts wurde es mit verschiedenen internationalen Arichtektur- und Forschungspreisen ausgezeichnet (Foto: H. Kaufmann).

Der entscheidende Vorteil des Baustoffs Holz zeigt sich erst, wenn man den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes untersucht. Gerade Erstellung und Rückbau steigern den einzigartigen Vorteil dieses biogenen Baustoffs: Beim Wachstum des Baumes wird der Kohlenstoff des klimaschädlichen Gases CO2 aus der Atmosphäre in das Holz eingelagert, Sauerstoff wird frei. Erst durch Verbrennen oder Verrotten wird das CO2 wieder freigesetzt. Bleibt der Kohlenstoff über lange Zeiträume im Holz eingelagert, wird das Klima nicht nur möglichst gering belastet, sondern sogar aktiv entlastet!

Der Baustoff Holz ist damit nicht nur "umweltfreundlich", also weniger umweltschädlich als eine vergleichbare Alternative. Je mehr Holz dauerhaft in Gebäuden eingespeichert ist, desto wirksamer gelingt der Klimaschutz. Die Holzernte für den Baustoffbedarf schafft im Wald die freie Fläche für die stete Kumulation dieser Einspeicherung.

Der schichtweise Aufbau und die vorwiegend geschraubten Verbindungen von Holzkonstruktionen begünstigen den Austausch einzelner Schichten oder Bauteile bei der Instandhaltung. Fassadenbekleidungen und Fenster können im Normalfall weitgehend unabhängig voneinander erneuert werden. Ein Gegenbeispiel ist das Wärmedämmverbundsystem, das den nachträglichen Austausch von Fenstern erheblich erschwert.

Am Ende seiner Nutzung ist ein klug konstruierter Holzbau mit einfachsten Mitteln und energiearm rückzubauen. Das biogene Material kann im besten Fall ohne Qualitätsverlust recycelt, zumindest aber als Holzwerkstoffbestandteil neu verwertet werden. Die thermische Verwertung sollte erst am Ende einer solchen kaskadenartigen Nutzung stehen.

Holz – Sanierung leicht gemacht

Bei einer energetischen Fassadensanierung können die Holzrahmenelemente, die mit Fenstern und Bekleidung komplett vorgefertigt sind, innerhalb von wenigen Stunden auf der Baustelle versetzt und befestigt werden. Die Belästigung von Nutzern und Nachbarn ist minimal. Das maßgeschneiderte, auf den penibel vermessenen Bestandsbau aufgebrachte Kleid, ermöglicht neben der energetischen Sanierung auch architektonische Verbesserungen, beispielsweise Aufstockungen und horizontale Erweiterungen.

Holzbau – mehrgeschossig und Hybrid

Der Brandschutz ist der letztlich limitierende Faktor im Holzbau. Derzeit sind in Deutschland viergeschossige Wohngebäude ohne weiteres machbar. Mit kompensierenden Maßnahmen konnten jedoch schon sieben- und achtgeschossige Bauten realisiert werden.

Bei Hybridgebäuden soll jedes Material nach seinen Eigenschaften optimal eingesetzt werden damit Konstruktionen hoher Leistungsfähigkeit entstehen. Häufig sind Gebäude aus einem tragenden Stahlbetonskelett mit optimalen Brand- und Schallschutzeigenschaften und einer hochwärmedämmenden Gebäudehülle aus Holz. Um den Holzbauanteil wesentlich zu erhöhen, entstand in einem Forschungsprojekt die durchaus realistisch geplante Vision eines zwanziggeschossigen Holzgebäudes. Die Deckenkonstruktion besteht aus einer extrem dünnen Betonschicht und darunter liegenden verleimten Holzbalken. Sie kann im Verbund hohe Spannweiten überbrücken. Stützen aus Brettschichtholz nehmen die hohen vertikalen lasten auf. Die Bauzeit könnte im Vergleich zu herkömmlichen Hochhäusern auf ein Drittel reduziert werden.

Holzbau – neue Verarbeitungsmethoden

Holz als leicht und durch CNC-Fräsen auch maschinell gut zu verarbeitendes Material ist ideal geeignet, um die Möglichkeiten moderner Computerwerkzeuge zu erproben. In einer lückenlos digitalen Datenkette kann Holz gebogen, gewebt und gefaltet werden.

Die Materialentwicklung bringt seit Jahren immer neue Holzprodukte hervor. Die Brettstapelbauweise, längsseitig dicht an dicht angeordnete und mit Holzdübeln leimfrei verbundene Brettlamellen oder auch Brettsperrholzelemente aus kreuzweise verleimten Brettschichten sind heute Standardlösungen für Wand- und Deckenkonstruktionen. Eine neuere Entwicklung ist die Verwendung von Buchenholz für tragende Konstruktionen.

Buchenholz ist aufgrund seiner geringen Formstabilität bei Feuchtigkeitsänderung der Umgebung als nicht verleimtes Vollholz für Tragkonstruktionen nicht einsetzbar. Wird es jedoch verleimt, entstehen hochfeste Träger oder Stützen. Diese können im Vergleich zu Bauteilen aus Nadelholz wesentlich schlanker dimensioniert werden. So bekommt die Buche eine neue Einsatzmöglichkeit.

Holzbau – letzte überwindbare Hindernisse

Illwerke Montafon
Abb. 5: Beim Bau der Illwerke Montafon konnten die beim Bau des Lifecycletowers gewonnenen Erkenntnisse umgesetzt werden. Auch hier besteht das Tragwerk der vorgefertigten Deckenelemente aus einer Holz-Beton-Verbundkonstruktion (Foto: H. Kaufmann).

Einer sprunghaften Verbreitung des Holzbaus stehen noch überwindbare Hindernisse entgegen: Das Bewusstsein über die Möglichkeiten des modernen Holzbaus ist bei der Mehrzahl der Entscheidungsträger noch nicht vorhanden. Hochwertiger Holzbau verlangt ein profundes Fachwissen. Bei Architekten und Ingenieuren gibt es in Deutschland bisher zu wenige Spezialisten. Die Holzbaubetriebe können den Bedarf insbesondere bei komplexen Bauaufgaben noch nicht vollumfänglich abdecken.

Ein hochwertiges Holzgebäude spart derzeit zu einem vergleichbaren Massivgebäude selten Kosten ein. Eine weitergehenden Industrialisierung und höhere Stückzahlen würden jedoch Kostensenkungen ermöglichen.

Derzeit erstellen in der Praxis Architekt und Fachplaner gemeinsam Planungen und Ausschreibungen, die Holzbaubetriebe kommen aber erst relativ spät zum Projekt hinzu. Von Planungsteams, die mit einem Holzbauunternehmen bereits in einer frühen Entwurfsphase zusammenarbeiten, ist eine wesentliche Effizienzsteigerung zu erwarten.

Es bleibt mit Spannung zu beobachten, wie weit das wachsende ökologische Bewusstsein der Gesellschaft, die neuen technischen und architektonischen Möglichkeiten und die schlichte Notwendigkeit der Energieeinsparung den Holzbau in die Zukunft tragen.

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