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.

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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.

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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.

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Für den zeitgenössischen Holzbau wesentlich sind die horizontalen Elemente (Träger/Decken/Dächer). 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.

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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 (s. Fachwissen zum Thema: Eigenschaften und Merkmale von Holz und Holzwerkstoffen) zu vermeiden, um Setzungen zu verhindern.

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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

Holzarten und spezifische Eigenschaften

Holzarten und spezifische Eigenschaften

Baustoff Holz

Eigenschaften und Merkmale von Holz und Holzwerkstoffen

Holz verändert sein Volumen abhängig von der Umgebungsfeuchte. Die Zug- und Druckfestigkeit ist je nach Faserrichtung sehr unterschiedlich.

Tabelle 1: Vertikale Elemente (Wände, Stützen)

Tabelle 1: Vertikale Elemente (Wände, Stützen)

Bauteile

Übersicht

Holzbausysteme beinhalten größtenteils flächige Decken-, Dach- und Wandelemente, die in der Regel aus vorgefertigten Bauteilen zusammengesetzt sind.

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).

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).

Einführung

Urbaner Holzbau

Die Leistungsfähigkeit des nachwachsenden Baumaterials und die Möglichkeiten der Vorfertigung machen es prädestiniert für neuen Wohnraum und urbane Verdichtung.

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).

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).

Planungsprozesse

Warum braucht der Holzbau einen anderen Planungsprozess?

Für eine wirtschaftlich erfolgreiche Abwicklung sind bereits in der Vorplanungsphase spezifische Inhalte des Holzbaus zu berücksichtigen, die die Konstruktion und die Herstellung der Elemente betreffen.

Bauwerke zum Thema

Unweit des ehemaligen Firmensitzes ist nun der erste von mehreren Bauabschnitten fertig gestellt, ein erweiterbarer Holz-Beton-Hybrid nach Plänen von ZRS Architekten Ingenieure.

Unweit des ehemaligen Firmensitzes ist nun der erste von mehreren Bauabschnitten fertig gestellt, ein erweiterbarer Holz-Beton-Hybrid nach Plänen von ZRS Architekten Ingenieure.

Gewerbe/​Industrie

Firmensitz Flexim in Berlin-Marzahn

Als Vorbild dienten historische Gewerbehöfe, für die Konstruktion mit bis zu fünf Geschossen wurden Stahlbeton und Holz kombiniert.

Der Gebäudekomplex mit 213 Wohnungen und acht gewerblich genutzten Einheiten ist ein Holzhybridbau (Ansicht Nordwest).

Der Gebäudekomplex mit 213 Wohnungen und acht gewerblich genutzten Einheiten ist ein Holzhybridbau (Ansicht Nordwest).

Wohnen

Geschosswohnungsbau in Wien

Als Pionier in der Donaumetropole entstand ein 21 Meter hoher Holzhybridbau mit 213 Wohneinheiten und sichtbarer Holzfassade.

Die fünf neungeschossigen Wohntürme namens Moholt 50|50 erweitern das Studentendorf in Trondheim

Die fünf neungeschossigen Wohntürme namens Moholt 50|50 erweitern das Studentendorf in Trondheim

Wohnen

Studentenwohnheim Moholt 50|50 in Trondheim

Fünf neungeschossige Wohntürme als Brettsperrholzkonstruktionen

Die Berliner LIN Architekten Urbanisten entwickelten im Auftrag der größten Wohnungsbaugesellschaft Bremens mit dem sogenannten Bremer Punkt eine flexible Möglichkeit der Nachverdichtung.

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Wohnen

Wohngebäude Bremer Punkt

Der Holzsystembau wurde zur Nachverdichtung von Wohnsiedlungen konzipiert und verspricht viel Freiheit bei der Grundrissgestaltung.

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Geschichte des Holzbaus

Aus der Jungsteinzeit bis in die Bronzezeit sind Überreste von Pfahlbauten erhalten, die eine frühe Holzbaukultur der Bodenseeregion und der Ostschweiz dokumentieren (im Bild: Unteruhldingen am Bodensee).

Aus der Jungsteinzeit bis in die Bronzezeit sind Überreste von Pfahlbauten erhalten, die eine frühe Holzbaukultur der Bodenseeregion und der Ostschweiz dokumentieren (im Bild: Unteruhldingen am Bodensee).

Nicht nur die Form der Bauteile hat sich gewandelt über die Jahrtausende, auch die Art der Fügung und Kombination mit anderen Materialien ist vielfältig.

Das Wesen des Holzbaus

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

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

Holz birgt enormes ökologisches Potenzial. Das Baumaterial ist den Menschen seit Jahrtausenden vertraut. Es ist leicht zu verarbeiten und lässt sich gut vorfertigen.

Urbaner Holzbau

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).

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).

Die Leistungsfähigkeit des nachwachsenden Baumaterials und die Möglichkeiten der Vorfertigung machen es prädestiniert für neuen Wohnraum und urbane Verdichtung.

Ingenieurholzbau

Tragwerk der Multihalle in Mannheim (Carlfried Mutschler und Frei Otto, 1974): Lattengitterschale mit einer Spannweite von 85 Metern

Tragwerk der Multihalle in Mannheim (Carlfried Mutschler und Frei Otto, 1974): Lattengitterschale mit einer Spannweite von 85 Metern

Immer mehr traditionell handwerkliche Verbindungstechniken können maschinell hergestellt werden. Konstruktive Vielfalt und Leichtigkeit zeichnen die effizienten Strukturen im Ingenieurholzbau aus.

Holzbaukonstruktion heute

In der Praxis sind Holzkonstruktionen heute meist Mischkonstruktionen verschiedener Bauweisen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton (im Bild: Geschosswohnungsbau in Wien, geplant von querkraft architekten und Berger + Parkkinen Architekten, Wien).

In der Praxis sind Holzkonstruktionen heute meist Mischkonstruktionen verschiedener Bauweisen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton (im Bild: Geschosswohnungsbau in Wien, geplant von querkraft architekten und Berger + Parkkinen Architekten, Wien).

Kombiniert werden nicht nur unterschiedliche Konstruktionsweisen, sondern auch Materialien. Die Vorfertigung spielt eine große Rolle.

Trends und Entwicklungen im Holzbau

Holzhaus Lynarstr. in Berlin-Wedding (2019); Schäferwenningerprojekt, Berlin

Holzhaus Lynarstr. in Berlin-Wedding (2019); Schäferwenningerprojekt, Berlin

Das geringe Gewicht bei hoher Tragfähigkeit, Möglichkeiten der Vorfertigung und nicht zuletzt ökologische Qualitäten führen zur Renaissance von Holz als Baumaterial.

Neue Broschüre

Aktuelle Ingenieurholzbauten im Kontext von Projekt- und Stadtentwicklung werden im neuen Heft der Studiengemeinschaft Holzleimbau e.V. beleuchtet. Jetzt kostenfrei herunterladen!

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