Holzbaukonstruktion heute

Kombination unterschiedlicher Bauweisen und -elemente

In der Baupraxis sind Holzkonstruktionen heute meistens Mischkonstruktionen aus verschiedenen Holzbaukonstruktionen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton. Sortenreine Systeme wie durchgängige Skelettbauten oder reine Brettsperrholzkonstruktionen kommen je nach Bauaufgabe oder handwerklichen und planerischen Möglichkeiten vor.

Ein Beispiel für die Kombination unterschiedlicher Holzkonstruktionen ist das Gebäude B-Part am Gleisdreieck in Berlin von Scharabi Architekten (2019): Die temporäre Holzkonstruktion ist mit Holzrahmen im Bereich Decke und Außenwand, Brettsperrholzdecken und -dach sowie einer Fassade in Holztafelbauweise ausgeführt.
Bauprojekt Walden 48 in Berlin-Friedrichshain nach Plänen der ARGE Scharabi Raupach (2020): Die sechs Geschosse sind überwiegend als massiver Holzbau errichtet. Als Geschossdecken kamen Holzverbunddecken zum Einsatz, lediglich Brandwände und Treppenhauswände sind aus Stahlbeton.
Firmensitz Flexim in Berlin-Marzahn, geplant von ZRS Architekten Ingenieure (2017): Das Untergeschoss des Skelettbaus, Stützen und Unterzüge sowie die aussteifenden Erschließungskerne sind bis ins 2. OG in Stahlbeton ausgeführt. Die Geschossdecken sind Holz-Beton-Verbundelemente. Das 3. OG ist bis auf die Erschließungskerne eine reine Holzkonstruktion. Eine vorgehängte Holzrahmenfassade bildet den äußeren Gebäudeabschluss.

Für die verschiedenen Bauteile (Außenwand, Innenwand, Decke, Dach etc.) werden je nach Anforderungen an Tragwerk, Bauphysik, Brandschutz, Schallschutz etc. unterschiedliche Konstruktionen eingesetzt. Tafelbauwände (Rahmenbauwände), die wegen ihrer Schlankheit und Materialeffizienz gerne als Außenwände verwendet werden, werden häufig mit Massivholz oder Holz-Beton-Verbunddecken, die durch ihre Masse und Hohlraumfreiheit gute Eigenschaften hinsichtlich Schwingung, Brand- und Schallschutz bieten, und unterschiedlichen Arten von Innenwänden kombiniert.

Folgende Punkte charakterisieren die aktuelle Entwicklung in der Holzbaukonstruktion:

  • Kombination unterschiedlicher Holzkonstruktionen
  • Kombination stabförmiger und flächiger Tragwerksteile
  • Hybride Konstruktionen aus Holz und anderen Materialien
  • Holzkonstruktionen bestehen aus weitgehend vorgefertigten Bauelementen.

Das Kombinieren sehr unterschiedlicher Bauelemente ermöglicht eine viel größere Entwurfsfreiheit als das Denken in starren, in sich geschlossenen Systemen. Das setzt voraus, die konstruktiven und baupysikalischen Eigenschaften von Bauelementen im Holzbau früh in die Entwurfsüberlegungen einzubeziehen.

Für den zeitgenössischen Holzbau wesentlich sind die horizontalen Elemente (Träger/Decken/Dächer: siehe Abb. 3). Die Spannrichtung und Auflagersituation der darüber liegenden Deckenkonstruktion prägen die Grundrissstruktur im Holzbau mindestens so sehr wie die Anforderungen an die vertikalen Elemente (Stützen/Wände). Lineare Auflager verursachen im Holzbau meist den geringsten Aufwand, selbst bei Elementen mit zweiachsiger Spannrichtung. Auch bei zweiachsiger Spannrichtung gibt es meist eine eindeutige Haupt- und Nebenspannrichtung. Setzen sich Decken über Nutzungseinheiten hinweg fort, verzichtet man bisweilen auf eine mögliche Durchlaufträgerwirkung zugunsten einer schalltechnischen Trennung, um Flankenschallübertragungen zu verhindern.

Wände und Stützen, d.h. die vertikalen Elemente, tragen die Lasten aus Dach, Decken und Trägern ab und steifen das Gebäude aus. Außerdem müssen Wände unterschiedliche Anforderungen an den Raumabschluss erfüllen. Vertikale Lasten sollten nach Möglichkeit durch mehrere Geschosse ohne Verzüge abgetragen werden. Müssen hohe Lasten aus großen Spannweiten oder mehreren Geschossen abgetragen werden, sind Querholzpressungen (siehe Fachwissen zum Thema: Eigenschaften und Merkmale von Holz und Holzwerkstoffen) zu vermeiden, um Setzungen zu verhindern.

Zur Aussteifung von Holzbauten werden häufig hybride Konstruktionen umgesetzt. So lässt sich beispielsweise eine Holzkonstruktion ganz oder teilweise über Kerne aus Stahlbeton aussteifen, die gleichzeitig die Treppenhäuser bilden.

Autor: Stefan Krötsch

Fachwissen zum Thema

Holz ist anisotrop, das heißt seine Eigenschaften unterscheiden sich stark in Abhängigkeit von der Faserrichtung.

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Das Wesen des Holzbaus

Tabelle 1: Vertikale Elemente (Wände, Stützen)

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Bauteile

Übersicht

Holzkonstruktionen erlauben eine weitgehende Vorfertigung großer Bauteile, die dann auf der Baustelle in kürzester Zeit montiert werden können (im Bild: Holzhaus Lynarstr., geplant von Schäferwenningerprojekt, Berlin).

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Einführung

Urbaner Holzbau

Für eine wirtschaftlich erfolgreiche Abwicklung (wenige Änderungen) sind bereits in der Vorplanungsphase spezifische Inhalte des Holzbaus zu berücksichtigen, die die Konstruktion und die Herstellung der Elemente betreffen (Abb.: Firmensitz Flexim in Berlin-Marzahn, ZRS Architekten Ingenieure, 2017).

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Planungsprozesse

Warum braucht der Holzbau einen anderen Planungsprozess?

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