Moderner Holzbau

Juni 14, 2019

Holz ist einer der ältesten und wichtigsten Roh- und Werkstoffe der Menschheit. Im Brücken- und Schiffsbau war Holz lange Zeit die erste Materialwahl. Die Brennbarkeit des Holzes führte jedoch zur einer Favorisierung der nicht-brennbaren Baumaterialen. Die Brandschutzvorschriften von 2003 stellte eine Kehrtwende dar, da diese Holz für Wohnungs-, Schul- und Bürobauten bis zu sechs Geschossen erlaubte. Aufgrund der positiven Erfahrungen der letzten zehn Jahre wurde in der Überarbeitung der Brandschutzvorschrift (VKF 2015) die noch bestehenden Einschränkungen ganz fallengelassen. Heutzutage kann, mit den richtigen konstruktiven Massnahmen, Holz in allen Gebäudekategorien und Nutzungen eingesetzt werden. Eine zusätzliche Neuerung stellt die Weiterentwicklung der Verbindungsmöglichkeiten von Holzelementen dar. Während früher nur mit Nägeln, Schrauben, Stabdübeln oder Bolzen typische mechanische Verbindungsmittel zur Anwendung kamen, wird heutzutage mit neuen Klebeverfahren experimentiert. Der Gestaltung, Bemessung und Ausführung sind somit neue Möglichkeiten eröffnet.

Ein weiterer Aspekt der rasanten Verbreitung des modernen Holzbaus ist der hohe und präzise Vorfertigungsgrad mittels genauer digitaler Planung. Dank einer immer effizienteren Schnittstelle zwischen den CNC-gesteuerten Maschinen und der CAD-basierten Planung kann immer mehr und schneller im Werk vorproduziert werden. Ein Beispiel für die Verschmelzung von komplexer digitaler Planung und computergesteuerter Vorfabrikation ist das geschwungene Holzdach des neuen Instituts für Technologie in der Architektur (ITA) der ETH Zürich am Hönggerberg, geplant von der hauseigenen Arch-Tec-Lab AG und ausgeführt durch Erne AG. Die Dachkonstruktion besteht aus 168 einzelnen Fachwerkträgern, die maschinell zusammengesetzt und vergnagelt worden sind. Jede der 48’624 Holzlatte wurde durch einen 7-achsigen Portalroboter auf die individuelle Länge zugeschnitten und in die Zielposition im Träger gebracht. Basierend auf den statischen Anforderungen des Verbindungsknotens erstellte ein Algorithmus ein individuelles Nagelbild, welches von einer vollautomatisierten CNC-Nagelpistole eingeschossen wurde. Abschliessend wurde jedes Element von den am Roboter installierten Sensoren und Kameras gemessen und dokumentiert. Das Projekt zeigt beispielhaft wie digitale Planungs- und Fertigungsmethoden zu einem integrierten Entwicklungsprozess führen können.

Dieses extreme Beispiel verdeutlicht eine Tendenz: das Baumaterial Holz ist für Mehrfamilienhäuser in der Schweiz von 2009 bis 2014 um 73 % gestiegen- Auch wenn die reinen Materialkosten von Holz und Holzwerkstoffen höher als jene von Stahlbeton sind, kann mit Holz kostengünstig gebaut werden. Dies setzt jedoch eine genauere (digitale) Planung voraus um die wichtigen Entscheidungen früher fallen zu können. Die kurze Bauzeit erlaubt es zudem, die Zinsen zu senken und früher Mieteinnahmen zu generieren. Es bleibt daher spannend ob wir zukünftig mehr Holz in den städtischen Grossprojekten sehen werden.

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Bildnachweis: 

#1: ITA LAB ETH, ETH Zürich

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Quellen:

https://www.holzbau-schweiz.ch/ (20.2.2019)

https://www.lignum.ch/weitere_themen_teaser/mehrgeschossiger_holzbau(20.2.2019)

https://informationsdienst-holz.de/urbaner-holzbau/kapitel-2-die-urbane-gesellschaft/mehrgeschossiger-holzbau-gestern-und-heute(20.2.2019)

https://www.espazium.ch/archteclab-gebaute-forschung(20.2.2019)

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=2ahUKEwiy4IC9ue3fAhXCI1AKHXBxBpgQFjABegQICRAC&url=https%3A%2F%2Fwww.erne.net%2Ffileadmin%2Fuser_upload%2FERNE_AG_Holzbau%2FSpecial_projects%2FSuurstoffi_S22%2Ferne-holzbau-suurstoffi22-erstes-holz-hochhaus-der-schweiz.pdf&usg=AOvVaw1LpGeDdRoWzDiLJM6TRS1P(20.2.2019)

http://www.nfp66.ch/de/News/Seiten/171207-news-nfp66-suurstoffi-22-erstes-holzhochhaus.aspx(20.2.2019)

https://prixlignum.ch/de/141/project/projects-query-2/1493/buerogebaeude-suurstoffi-22.html(20.2.2019)