Bauen mit Holz leistet einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Durch die Kombination von Holz und Beton will das Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI in Braunschweig den Einsatzbereich von Holzkonstruktionen entscheidend erweitern. Mit einer neuartigen Klebetechnologie wird eine beschleunigte Herstellung von Holz-Beton-Verbundelementen (HBV-Elementen) ermöglicht. Ziel ist es, das Bauen mit HBV-Elementen im mehrgeschossigen Hochbau als wettbewerbsfähige Alternative zu reinen Stahlbetonfertigteilen zu etablieren.

Materialeigenschaften von Holz und Beton optimal kombiniert

Holz-Beton-Hybridbauteile kombinieren laut WKI die spezifischen Materialeigenschaften von Holz und Beton optimal. Holz eignet sich aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hohen Zugfestigkeit hervorragend für den Leichtbau. Die Kombination mit Beton verbessert die Tragfähigkeit, die Feuerwiderstandsdauer sowie den Schallschutz und ermöglicht gleichzeitig eine schlanke Bauteilgestaltung.

Vermehrter Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen als Ziel

Die neuartige Fügetechnik, die das Fraunhofer WKI in Zusammenarbeit mit zwei Forschungspartnern und mit großer Unterstützung seitens der Industrie entwickelt, soll die baulichen Eigenschaften, die Wirtschaftlichkeit und die Recyclingfähigkeit von Holz-Beton-Verbundelementen verbessern und somit zu einem vermehrten Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen im Massivbau beitragen. Dabei berücksichtigen die Forschenden auch die Nutzung von Laubholz als regional verfügbare Rohstoffquelle.

Alternative Klebtechnologien

„Wir entwickeln ein standardisiertes Verfahren zur Herstellung von langzeitbeständigen HBV-Bauteilen unter Praxisbedingungen. Neben der Heißklebtechnik prüfen und analysieren wir gemeinsam mit den Projektpartnern von der Technischen Universität Braunschweig und der Universität Kassel alternative Klebtechnologien für das Fügen von Holz und schalglatten Betonfertigteilen. Während der Forschungsarbeit wird zudem auf eine praxistaugliche Anwendung für eine Werks- sowie Baustellenherstellung der Bauteile geachtet“, berichtet Malte Mérono, Projektleiter am Fraunhofer WKI.

Leitfaden als Planungsgrundlage

Die Forschungsergebnisse werden in einem Praxisleitfaden zusammengefasst, der die konkreten Ausführungsschritte und relevanten Kriterien anwenderfreundlich darstellt. Dieser Leitfaden soll als Planungsgrundlage dienen und insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) die sichere Herstellung von HBV-Elementen erleichtern.

Erster Einsatz in der Praxis erfolgreich

Den Praxistest hat die Entwicklung von Malte Mérono und seinen Partnern bereits bestanden. In Zusammenarbeit mit der fischerwerke GmbH & Co. KG wurde ein geklebtes HBV-Element als Zwischendecke in einem mehrgeschossigen Bauvorhaben erfolgreich eingesetzt. Das Unternehmen strebt nun die bauaufsichtliche Zulassung der Zwischendecke an. „Mit der Zulassung der geklebten Zwischendecke kommen wir unserem Ziel, Holz im mehrgeschossigen Hochbau einsetzen zu können, einen großen Schritt näher. Das ist ein wichtiger Beitrag zur ökologischen Wende in der von Stahlbeton dominierten Baubranche“, sagt Malte Mérono.

Breites Interesse an neuem Verfahren

Das Thema „geklebte Holz-Beton-Verbundelemente“ stößt insgesamt auf eine große Nachfrage in der Industrie. Bauunternehmen, Ingenieurbüros, Klebstoffhersteller und Architekten interessieren sich für diese Bauweise. „Wir verzeichnen eine hohe Nachfrage in Deutschland, aber auch aus dem Ausland, zum einen für Prüfungen durch unsere Prüfstelle ‚Strukturelles Kleben‘ und zum anderen für die Qualifizierung der Industrie im Bereich des ‚Nachweis der Eignung zur Ausführung von Klebarbeiten zur Herstellung tragender Holzbauteile und von Brettschichtholz‘, der umgangssprachlich bekannten ‚Leimgenehmigungen‘. Es werden aber auch immer wieder Detailfragen und neue Verklebungsmethoden im HBV-Bereich entwickelt und an uns herangetragen. Die Industrie forciert diese Bauart sehr stark“, berichtet Harald Schwab, Fachbereichsleiter am Fraunhofer WKI.

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