Verbundquerschnitt aus Holzwerkstoffen für lastabtragende Wände

Kooperationspartner:
Fraunhofer-Institut für Holzforschung
Wilhelm-Klauditz-Institut WKI
Bienroder Weg 54E
38108 Braunschweig

Leiter der Forschungsstelle: Prof. Dr.-Ing. R. Marutzky
Projektleiter: Dipl.-Ing. Johann W. Herlyn


Geldgeber: AiF
Laufzeit: 01.05.2001 - 31.10.2003

Wissenschaftlich-technische Problemstellung

Der Anteil an Holzgebäuden ist in Deutschland im Gegensatz zu Nordamerika oder Skandinavien trotz technologischer und ökologischer Vorteile gering. Dabei kann durch elementierte Konstruktionen mit einem hohen Anteil an Holz bzw. Holzwerkstoffen ein hoher Vorfertigungsgrad erreicht werden, der ein kostengünstiges und umweltverträgliches Bauen ermöglicht und darüber hinaus die Bewirtschaftung der heimischen Wälder fördert. Zusätzlich haben Holzwerkstoffe im Vergleich zu Vollholz nicht die Nachteile anisotroper inhomogener Materialeigenschaften. Weitere Vorteile weisen Holzwerkstoffe durch die mögliche Herstellung aus Recylingmaterial oder Produktionsresten auf. Holzwerkstoffe sind nach einer Nutzung unter Beachtung des Standes der Technik problemlos stofflich oder energetisch zu verwerten.

Forschungsziel

Das Projektziel ist die Entwicklung von modularen Verbundelementen, z. B. aus einem Kern mit statischen und wärmeschutztechnischen Aufgaben und Außenschichten mit tragenden und feuchteschutztechnischen Aufgaben. Die Zuordnung einzelner Funktionen auf einzelne Bauteilschichten soll aufgehoben werden. Eine Wärmedämmschicht im Kern soll auch an der Tragwirkung beteiligt sein. Dabei soll im Rahmen des geplanten Vorhabens zunächst ein Wandelement entwickelt werden, das statisch sowohl zur Abtragung vertikaler Lasten als auch zur Aussteifung gegenüber Horizontallasten wirkt sowie Einzelkräfte aus Konsollasten und Horizontalstoß aufnehmen kann.

Es wird beabsichtigt, werkseitig ein möglichst großflächiges Element mit nur durch Transportbedingungen eingeschränkten Abmaßen herzustellen. Zur Herstellung der einzelnen Wände sollen diese großflächigen Elemente mit einfachen Sägetechniken mit den entsprechenden Abmessungen hergestellt werden. Es soll gewissermaßen ein als Meterware herstellbares Wandelement entwickelt werden. Für die Schichten des Verbundquerschnitts sollen Holzwerkstoffe mit unterschiedlichen Partikelstrukturen, z. B. Fasern oder Späne, verschiedenen Bindemitteln, z. B. organischen und anorganischen, und variierten Rohdichten, z. B. mitteldichte Faserplatten und poröse Holzfaserplatten, variiert werden. Die Plattenwerkstoffe dürfen nicht kleinflächig aus mehreren Teilen, sondern müssen zur schnelleren Herstellung möglichst aus einem Stück befestigt werden. Dadurch wird als weiterer Vorteil eine Luftdichtheit der Umgebungshülle erreicht. Der Verbundquerschnitt kann auch Hohlräume zur Aufnahme von haustechnischen Installationen, und zur Materialeinsparung aufweisen. Der Wandverbundquerschnitt soll in der Art hergestellt sein, dass Öffnungen für Fenster, Türen, Rollläden usw. leicht anzufertigen sind. Die Ränder an den Öffnungslaibungen sind wie die Ränder an den Außenkanten mit einem Randabschluss aus Holzwerkstoffen zu versehen. Das Innovationspotenzial des geplanten Wandverbundquerschnitts liegt in einer großflächigen Herstellung von leicht zu bearbeitenden Wandelementen aus Holzwerkstoffen, bei denen der Materialeinsatz aufgrund der Geometrie und der Verteilung der statischen und bauphysikalischen Funktionen auf möglichst alle Schichten optimiert ist.

pdf Verbundquerschnitte aus Holzwerkstoffen fuer lastabtragende Waende.pdf

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