Vorgefertigte Deckensysteme

Brettstapeldecke, Kastendecke, Brettsperrholzdecke

Die Grundrissstruktur ist im Holzbau stark geprägt durch die Deckenkonstruktion. Diese kann variieren – im Folgenden eine Auswahl üblicher vorgefertigter Holzdecken.

Gallerie

Brettstapeldecke

Die Brettstapeldecke ist die Weiterentwicklung von Decken mit geschlossenen Balkenlagen, d.h. deren Balken ohne Abstand sind. Statt Balken werden bei Brettstapeldecken jedoch kostengünstigere Vollholzbretter (Lamellen) von 20 bis 60 mm Stärke mit stehendem Querschnitt verwendet, denn seitliches Ausknicken ist durch die Anordnung ausgeschlossen. In der Regel sind die Lamellen zu Elementen von 0,6 bis 2,00 Meter Breite vernagelt, verdübelt oder verleimt. Die Deckenstärke ist auf die Breite der verwendeten Bretter beschränkt, in der Regel bis 240 mm.

Sämtliche Bretter sind mit ihrer Faserrichtung in Spannrichtung orientiert, sodass Brettstapeldecken im Verhältnis zur Deckenstärke weiter spannen können als andere Holzdeckenkonstruktionen. Wie Balkendecken verfügen verdübelte/vernagelte Brettstapeldecken jedoch nicht über eine Nebenspannrichtung und benötigen stets ein lineares Auflager. Außerdem bilden sie keine steife Deckenscheibe. Um Brettstapeldecken auszusteifen und gleichzeitig eine luftdichte Deckenebene zu erzeugen, werden sie gelegentlich mit oberseitig aufgebrachten Holzwerkstoffplatten (z.B. OSB) ertüchtigt oder mit einer Aufbetonschicht (siehe Fachwissen zum Thema: Holz-Beton-Verbunddecke).

Durch Quellen und Schwinden der Bretter können sie sich quer zur Spannrichtung zum Teil deutlich in ihrer Dimension ändern. Mit Holzdübeln verdübelte Brettstapeldecken stellen eine ökologisch sehr hochwertige, leim- und metallfreie Alternative zu Massivholzdecken wie BSP und Furnierschichtholz dar.

Kastendecke
Kastendecken (Hohlkastendecken) bestehen aus Rippen (Träger in Hauptspannrichtung), Randbalken (die die Rippen am Rand des Elements verbinden) und oberer und unterer Beplankung, wobei die Beplankung immanenter Teil des scheiben- und plattenartig belastbaren Tragwerks ist. Die Beplankung ist mit dem Stabwerk über Verleimung oder Schraub-Verleimung verbunden.

Die Rippen sind oft aus BSH und haben einen sehr schlanken Querschnitt, denn über die Beplankung sind sie gegen Knicken/Kippen gesichert. Die Beplankung, die meist aus Dreischicht-, OSB- oder Furnierschichtplatten besteht, nimmt ganz oder teilweise die Druck- und Zugkomponenten der Deckenbiegebeanspruchung auf, so dass die Rippen ggf. durch Querträger unterbrochen sein können. In Kombination mit Querträgern oder den Randbalken ergibt sich eine zweite Spannrichtung, sodass Kastendecken keine linearen Auflager benötigen. Auskragungen und Durchlaufträgerwirkungen lassen sich gut ausnutzen.

Kastendeckenelemente können mit Dämmung oder zusätzlichem Gewicht gefüllt werden.
Die Herstellung von Kastendecken ist aufwändig und erfordert einen spezialisierten Holzbaubetrieb. Sie eignen sich hauptsächlich für mittlere und große Spannweiten mit speziellen Anforderungen.

Brettsperrholzdecke
Brettsperrholz eignet sich sehr gut für scheiben- und plattenartig belastbare Deckenelemente. Diese sind besonders dimensionsstabil. Brettsperrholz verfügt über eine Haupt- und Nebentragrichtung und kann punktuell aufgelagert werden, die Pressungen aus punktuellen Auflagern können jedoch zu Setzungen führen. Brettsperrholzelemente eignen sich gut für hohlraumfreie, kompakte Deckenaufbauten. Sie werden mit unterschiedlichen Wandelementen kombiniert, beispielsweise mit Tafelbauwänden.

Autor: Stefan Krötsch

Fachwissen zum Thema

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.

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.

Holzbausysteme

Holz-Beton-Verbunddecken

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

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).

Einführung

Holzbaukonstruktion heute

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

Trennwände zwischen Nutzungseinheiten werden im Holzbau oft mehrschalig ausgeführt, denn die hauptsächliche Beanspruchung ist Luftschallübertragung. Die Beschaffenheit der Bekleidung (Masse, Steifigkeit), die Art der Befestigung (Schallentkoppelung) und die Anzahl der Schichten bestimmen die Wirksamkeit des Schallschutzes.

Trennwände zwischen Nutzungseinheiten werden im Holzbau oft mehrschalig ausgeführt, denn die hauptsächliche Beanspruchung ist Luftschallübertragung. Die Beschaffenheit der Bekleidung (Masse, Steifigkeit), die Art der Befestigung (Schallentkoppelung) und die Anzahl der Schichten bestimmen die Wirksamkeit des Schallschutzes.

Schallschutz

Innenbauteile: Schallschutz

Der Leichtigkeit des Holzbaus begegnet man, in dem man Bauteile schwerer macht, um die Körperschallübertragung zu reduzieren. Mehrschalige Aufbauten mindern Luftschallübertragung.

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.

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Massivbauweise

Beim Waldorf-Campus in Berlin-Schöneberg (Kersten Kopp Architekten, 2018/2021), einem weitgehend aus vorgefertigten Bauteilen errichteten Holzbau, bestehen die Innenwände und Decken aus Massivholz.

Beim Waldorf-Campus in Berlin-Schöneberg (Kersten Kopp Architekten, 2018/2021), einem weitgehend aus vorgefertigten Bauteilen errichteten Holzbau, bestehen die Innenwände und Decken aus Massivholz.

Welche Möglichkeiten bieten Elemente aus Brettsperrholz, die für Wände und Decken eingesetzt werden? Worauf ist im massiven Holzbau zu achten, welche Holzarten werden verwendet?

Fachwerkbauweise

Stark ausgeprägte Eichenholzbalken bei einem Fachwerkhaus aus Bilkheim (Ende 17. Jhd.)  im Freilichtmuseum Kommern / Nordrhein-Westfalen

Stark ausgeprägte Eichenholzbalken bei einem Fachwerkhaus aus Bilkheim (Ende 17. Jhd.) im Freilichtmuseum Kommern / Nordrhein-Westfalen

Viele historische Fachwerkgebäude haben sich über Jahrhunderte erhalten. Welche Kennzeichen sind charakteristisch für die Konstruktion?

Skelettbauweise

Beispiel Skelettbauweise: House of Natural Resources auf dem Campus Hönggerberg der ETH in Zürich (2015)

Beispiel Skelettbauweise: House of Natural Resources auf dem Campus Hönggerberg der ETH in Zürich (2015)

Weil das Tragwerk von der Hülle und dem Innenausbau des Gebäudes weitgehend unabhängig ist - es handelt sich um ein sogenanntes offenes Bausystem - ermöglicht die Skelettbauweise hohe Flexibilität.

Blockbauweise

Die Blockbauweise gibt es seit tausenden von Jahren. In bewaldeten, alpinen Regionen sind Blockhäuser recht häufig (hier ein Naturstammhaus).

Die Blockbauweise gibt es seit tausenden von Jahren. In bewaldeten, alpinen Regionen sind Blockhäuser recht häufig (hier ein Naturstammhaus).

Es handelt sich um eine der ältesten Bauweisen überhaupt: Kant- oder Rundhölzer (Vollholz) werden in horizontalen Lagen zu Wänden gestapelt und an den Ecken durch Versatz kraftschlüssig verbunden.

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).

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).

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)

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

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.

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.

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.

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.

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

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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