Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

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

Anschrift
Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen
Marienstr. 13 a
99423 Weimar
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch
Tel: +49 3643 584546
E-Mail: karl.rautenstrauch@bauing.uni-weimar.de
FKZ
22024505
Anfang
01.12.2006
Ende
30.11.2008
Ergebnisdarstellung
Die entwickelte hybride Verbundbauweise kombiniert die positiven Eigenschaften der verwendeten natürlichen Baustoffe in einem gesamtheitlich ökologischen Konzept zur Erstellung mehrgeschossiger Holzbauwerke. Die besten Verbundeigenschaften erzielte der untersuchte Calciumsulfatestrich, angereichert mit wasserglasmodifizierten biogenen Fasern. Die durchgeführten experimentellen Versuche mit großformatigen Wandelementen dienten dabei der Beurteilung des Trag- und Verformungsverhaltens als aussteifende Wände im mehrgeschossigen Wohnungsbau. Als Verbundkonstruktion kamen Brettstapelelemente mit Hartholzdübeln und holzfaserbewehrten, mineralischen Deckschicht aus Anhydrit- Fließestrich zum Einsatz. Neben dem direkten Verbund des Anhydrits mit der sägerauen Holzoberfläche wurde durch Aufbringen zusätzlicher Elemente wie Putzschienen, Trapezleisten oder verzinkten Kantenprofilen eine Lagesicherung der Estrichschicht ermöglicht. Dabei konnte ein erheblicher Zuwachs der Wandsteifigkeit von über 350% bezogen auf das rohe Brettstapelelement erzielt werden. Die Untersuchung großformatiger Deckenelementen mit Flächenverbund erfolgte durch Biegeversuche an Brettstapel- Elementen mit glas- und holzfasermodifizierter Anhydritdeckschicht unter statischer und niederzyklischer Belastung zur Abbildung einer 80-jährigen Nutzungsdauer. Die Beschreibung der Schädigung erfolgte über einen Vergleich der Anfangs- und Endbiegesteifigkeiten. Diese wiederholten Belastungen und Schwingungen besaßen keinen entscheidenden Einfluss auf das Trag-, Verformungs- und Bruchverhalten der entwickelten Plattenelemente, wodurch die gute Eignung für den Einsatz im mehrgeschossigen Holzbau bestätigt wurde. Die entwickelten Verbundelemente besitzen durch ihre großen speicheraktiven Bauteilmassen ein hohes Potential hinsichtlich der Wärme- und Feuchtespeicherung, die in besonders hohem Maße das Raumklima positiv beeinflussen und somit die Wohnqualität erhöhen.
Aufgabenbeschreibung
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.

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