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.

Gallerie

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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Einführung

Das Wesen des Holzbaus

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Tabelle 1: Vertikale Elemente (Wände, Stützen)

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Bauteile

Einführung: Vertikale und horizontale Elemente

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

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 (im Bild: Firmensitz Flexim in Berlin-Marzahn, geplant von ZRS Architekten Ingenieure).

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Grundlagen

Planungsprozesse im Holzbau

Warum braucht der Holzbau einen anderen Planungsprozess, und was ist ein holzbaugerechter Planungsprozess?

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

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

Objekte 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.

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Gewerbe/​Industrie

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

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

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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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Holzbaukonstruktion heute

In der Praxis sind Holzkonstruktionen heute meistens Mischkonstruktionen verschiedener Bauweisen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton (im Bild: Baugruppenhaus B26 in Berlin-Mitte von Kaden Klingbeil Architekten).

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

Tafelbau/Rahmenbau

Die Holzkonstruktion dieses Wohnhauses ist ein kombinierter Skelett- und Holztafelbau (Baugruppenprojekt 3XGrün in Berlin, 2011; Architektur: IfuH - Institut für urbanen Holzbau, Atelier PK, Roedig Schop Architekten, Rozynski Sturm Architekten).

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Diese Art der Wandkonstruktion ist in Mitteleuropa weit verbreitet: Sie ist materialeffizient und kann kostengünstig hochwärmedämmend ausgeführt werden.

Vorgefertigte Deckensysteme

Die Grundrissstruktur ist im Holzbau stark geprägt durch die Deckenkonstruktion (im Bild: Wohnblock Wylerpark in Bern; Architekt: Rolf Mühlethaler)

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Brettstapeldecke, Kastendecke, Brettsperrholzdecke: Was sind die Besonderheiten, welche Einsatzbereiche bieten sich an, wie aufwändig sind Herstellung und Einbau?

Holz-Beton-Verbunddecken

Holz-Beton-Verbund-System bei einem Dachgeschossausbau in Singen: Die vorhandenen Nadelholzbalken mit Spannweiten bis zu fünf Metern boten keine ausreichende Tragreserve, und die hohe Eigenschwingung der Decke musste beruhigt werden. Der Architekt löste die Probleme mithilfe des pumpfähigen Betons von Cemex Deutschland und dem Holz-Beton-Verbundsystem Elascon V-HB-S.

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Wenn Beton und Holzdecke schubsteif miteinander verbunden sind, entsteht eine statisch wirksame Höhe der gesamten Konstruktion. Die Materialeigenschaften beider Teile werden optimal genutzt.

Raumzellen

Beim Impulszentrum Reininghausgründe in Graz von 2004 (Architekt Hubert Rieß) wurden die Großraumbüros eines Gründerzentrums jeweils aus zwei Raumzellen zusammengesetzt, deren Decken einseitig auf Trägern und Stützen aufliegen.

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Gebaute Beispiele zeigen das Potenzial von Raumzellen: Die weitgehende Vorfertigung erhöht die Transportkosten, die Bauzeit aber ist kurz, die Ausführungsqualität hoch.

Ingenieurholzbau

Erfahren Sie mehr über die technischen und gestalterischen Möglichkeiten sowie die Vielfalt des modernen Hightech-Holzbaus.

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