Forschungsvorhaben Entwicklung hybrider Verbundbauteile aus Holz mit mineralischer Deckschicht für den Hausbau

Forschungsvorhaben:
Entwicklung hybrider Verbundbauteile aus Holz mit mineralischer Deckschicht für den Hausbau 

Forschungsthema:   
Innovative nachhaltige Bauwerke durch effiziente Kombination von nachwachsenden Rohstoffen und einfach in Kreisläufe integrierbaren mineralischen Baustoffen in einer Hybrid-Bauweise

Arbeitsgruppe:   
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch
Dr.-Ing. Kay-Uwe Schober
Dr.-Ing. Antje Simon
Dipl.-Ing. Christian Dorn
Dipl.-Ing. Markus Jahreis
Dipl.-Ing. Jens Müller
Dipl.-Ing. Alexander Stief

Forschungsförderer:   
FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. 

Zusammenfassung

Rahmen für Schubversuche an Wandelementen mit Probekörper
Rahmen für Schubversuche an Wandelementen mit Probekörper
Hybrides Deckenelement im Biegeversuch
Hybrides Deckenelement im Biegeversuch

Mit Einführung der neuen Musterbauordnung in Deutschland ergaben sich interessante Perspektiven und neue Absatzmärkte für den Baustoff Holz im mehrgeschossigen Wohn- und Gesellschaftsbau als ökologische Alternative zu den traditionellen Massivbauweisen. Wie auch die derzeitigen Entwicklungen in den Nachbarländern Österreich und Schweiz zeigen, sind die komplexen Anforderungen an mehrgeschossige Gebäude in Holzbauweise jedoch in der marktüblichen Holzrahmenbauweise wirtschaftlich kaum zu lösen. Ziel des Forschungsvorhabens war deshalb die Nutzung der aufgezeigten vielfältigen Chancen für den Einsatz im mehrgeschossigen Holzbau durch Weiterentwicklung bekannter Technologien und Entwicklung neuartiger hybrider massiver Holzverbundbauteile unter Einsatz von natürlichen Faserstoffen in mineralischen Deckschichten.

Zur Klärung der Anwendbarkeit von biogenen Fasern in mineralisch gebundenen Funktionsschichten wurde neben der Eignung als Zuschlagstoff zu mineralischen Verbundmaterialien vor allem die erforderlichen Eigenschaften in Bezug auf Faserfestigkeit und Steifigkeit der Verbundwerkstoffe, sowie die Qualitätsanforderungen bei Beachtung bauphysikalischer Aspekte untersucht. Dabei wurden Kombinationen mit günstig aufbereitbaren mineralischen Verbundmaterialien, wie Lehm, Zement, und Anhydrit berücksichtigt. Die konstruktive Auslegung der entwickelten Bauelemente erfolgte in experimentellen und theoretischen Untersuchungen zu Wand- und Deckenelementen aus Massivholzprodukten mit mineralischer Deckschicht. Dabei wurden insbesondere die Knotenpunkte für hybride Massivholz-Verbundkonstruktionen im Bereich des Anschlusses der Deckenelemente an die Wandelemente näher untersucht und geeignete wirtschaftliche Grundsatzlösungen entwickelt. Die bautechnische Beurteilung der erarbeiteten Detaillösungen, die Lasteinleitung und Exzentrizitäten berücksichtigen und gleichzeitig die Anforderungen hinsichtlich der Bauphysik und der Gebrauchstauglichkeit erfüllen, erfolgte dabei durch die Verifikation der entwickelter Strukturmodelle mit den experimentellen Untersuchungen sowie mit den Messergebnissen der Nahbereichsphotogrammetrie.

Veröffentlichungen