Holzbau-Taschenbuch

Die großen Ingenieurbauwerke wie Industriehallen, Überdachungen oder Sporthallen werden heute fast ausschließlich aus Brettschichtholz oder Furnierschichtholz errichtet.

Im Zusammenhang mit der Bemessung stabförmiger Verbindungsmittel muss der Däne K.W. Johansen besonders erwähnt werden, dessen Theorie zu den unterschiedlichen Tragmechanismen dieser Verbindungsmittel bis heute Gültigkeit besitzt und in der internationalen Normung zur Bemessung verwendet wird.

Aus heutiger Sicht können zur wissenschaftlichen Weiterentwicklung seit etwa den 1970er-Jahren insbesondere folgende Namen mit ihren Arbeitsschwerpunkten genannt werden:

Natterer (Brettstapelbauweise, weit gespannte Tragwerke), Ehlbeck (Holzleimbau, Verbindungen) Brüninghoff (Holzleimbau, Nagelplatten), Radovic (Klebstoffe, Holzwerkstoffe), Buchanan (Erdbeben, Brandschutz), Larsen (Holzleimbau, Normung), Blaß (Schraubenverbindungen), Kreuzinger (Mechanik, Schubanalogie) sowie Scheer und Meyer-Ottens (Brandschutz).

Die Entwicklung des modernen Ingenieurholzbaus wurde zusätzlich von Praktikern beeinflusst. Hier sind z. B. die Unternehmer und Erfinder Karl Moser (Brettsperrholz) und Hermann Blumer (Ingenieurbauwerke) zu nennen. Eine besondere Erwähnung gebührt einem Maschinenbauer und seinem Unternehmen.

Hans Hundegger begann zu Beginn der 1980er-Jahre die Entwicklung von vollautomatischen Abbundmaschinen. Inzwischen wurden über 5000 Maschinen in 42 Länder geliefert. Die moderne computergestützte Fertigung hat die Entwicklung des Holzbaus besonders unterstützt und führt heute zu einer nie dagewesenen Präzision, die anderen Baustoffen in den bauüblichen Abmessungen deutlich überlegen ist. Darüber hinaus wird dadurch die Herstellung dreidimensionaler, zimmermannsmäßiger Verbindungen kostengünstig ermöglicht.

In den Zeiten nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der Holzbau zunächst sehr stark und fast ausschließlich auf die Errichtung von Haus- und Hallendächern reduziert. Lediglich der Holztafelbau, wie er zum Beispiel von der Fertighausindustrie verwendet wurde und wird, bildete in Mitteleuropa, den nordischen Ländern und Nordamerika eine Ausnahme. Seine Anwendung blieb jedoch bis zur letzten Jahrtausendwende meist auf ein- oder zweigeschossige Ein- und Zweifamilienhäuser beschränkt.

Erst heute scheint es so, dass der Holzbau aus vielerlei Gründen eine neue Blütezeit erlebt. Getrieben durch die Nachhaltigkeitsdiskussion, Klimaschutzziele und eine allgemeine, holzbaufreundliche Grundstimmung der Gesellschaft kann das 21. Jahrhundert ein neues Jahrhundert des Holzbaus werden.

Denn es gibt eine Vielzahl von Vorteilen: Haltbarkeit und Lebensdauer von Holzbauten sind bei fachgerechter konstruktiver Ausbildung groß und mit anderen Baustoffen vergleichbar. Jahrhundertealte Brücken- und Dachkonstruktionen zeugen davon. Um- und Anbauten sind ohne Schwierigkeiten ausführbar. Die Unterhaltungskosten von Holz sind gering, die modernen Verbindungsmittel erlauben jeden Zusammenschluss fach- und materialgerecht auszubilden. Die Bearbeitung konnte früher schon in handwerklicher Ausführung leicht und präzise erfolgen. Heutige computergestützte Planungs- und Bearbeitungsmethoden heben den Vorteil der leichten Bearbeitbarkeit des Holzes und seine hohe Maßgenauigkeit hervor.

Grundvoraussetzung für guten und präzisen Holzbau war und ist die Beschränkung der Feuchteschwankungen im Holz. Schon immer hat es sich bewährt, trockenes Holz zu verwenden, also Holz mit einer Holzfeuchte von unter 20 %. Die in Deutschland in den Nachkriegsjahren aus Preisgründen und mangelnden Trocknungskapazitäten weitverbreitete Unsitte, nahezu saftfrisches Holz einzuschneiden und direkt weiter zu verbauen, wurde inzwischen durch die ausreichenden Kapazitäten zur technischen Trocknung von Vollholz, insbesondere repräsentiert durch das Produkt „Konstruktionsvollholz“ , und durch die verschiedenen geklebten Produkte vom Brettschichtholz über das Brettsperrholz bis hin zu Holzwerkstoffen wie Furnierschichtholz wieder überwunden. Mit den trockenen Holzbaustoffen werden heute hoch präzise und großformatige Elemente hergestellt, die aufgrund der geringen Maßänderungen auch bei Temperaturschwankungen die industrielle Vorfertigung von Holzbauwerken besonders unterstützen.

Das Brandverhalten von Holzbauteilen muss als gutmütig bezeichnet werden, da das Verkohlen zu einer eigenen, thermisch wirksamen Schutzschicht führt. Wegen der auch im Brandfall sehr geringen Maßänderungen bei Temperaturerhöhung treten nur geringe Verformungen der Tragwerke auf. Der Löschvorgang, insbesondere massiver Holzbauteile, ist problemlos.

Und nicht zuletzt: Gegen viele chemische Einwirkungen, besonders gegen Rauch und Säuren, verhält sich das Holz günstig. Bei Brauereien, Salinen, Salzlagerhallen, Salzsilos und selbst bei Einhausungen von Verrottungsanlagen zeigt Holz eine hohe Dauerhaftigkeit.

Aber Bauen mit Holz will gelernt sein! Zwar setzte inzwischen eine deutliche Entwicklung zur Erhöhung der Holzbauvertretung an Technischen Universitäten und Fachhochschulen ein, aber eine Zimmerer-, Meister- und Technikerausbildung wie im deutschsprachigen Raum fehlt in vielen anderen Ländern.

Erfreulich ist die Tatsache, dass inzwischen auch an Architekturfakultäten spezielle Holzbaulehrstühle geschaffen wurden, z. B. von Kaufmann (TU München), Heikinnen (Aalto Universität, Helsinki) oder im Jahr 2017 ein neuer Stiftungs-Lehrstuhl an der Technischen Universität in Graz ( Kaden ).

Natürlich macht die Globalisierung nicht vor dem Holzbau halt. Zwischenzeitlich hat eine sehr starke Internationalisierung stattgefunden, die einerseits durch die gemeinsame europäische Normung im Rahmen der Erarbeitung der Eurocodes, hier des Eurocode 5 für Holzbau [1.8], andererseits durch den internationalen Austausch auf Konferenzen unterstützt wird. Besonders zu erwähnen sind hier die World Conference on Timber Engineering (WCTE, 2-jährig) und die jährlichen Konferenzen der früheren CIB-W18-Gruppe [1.9], heute eine selbstständige Gruppe, die sich unter der Bezeichnung INTER – International Network on Timber Engineering Research – zusammenfindet. Hier werden vorwiegend die Ergebnisse pränormativer Forschung diskutiert, die Ergebnisse fließen oft in nationale und internationale Normen ein.

Ob das 21. Jahrhundert nun wirklich ein Jahrhundert des Holzbaus wird, bleibt zu beweisen. Es ist durchaus möglich, wenn man die vielen positiven Randbedingungen von den Klimaschutzaspekten über die nachhaltige Erzeugbarkeit des Rohstoffs bis hin zur industriellen Fertigung und der gesellschaftlichen Akzeptanz berücksichtigt. Aber um die immer noch bestehenden Vorurteile zum Holzbau zu überwinden und um die Bedeutung des Holzbaus zu steigern, bedarf es eines weltweiten Ausbaus des Holzbauwissens, der Holzbaukapazitäten und einer exzellenten Qualitätssicherung. Dazu gehören wissenschaftlich basierte Entwicklungen, z. B. im Brandschutz, der Vorspannung im Ingenieurholzbau, des hybriden Bauens oder zur vermehrten konstruktiven Nutzung von Laubholz.

Der Holzbau ist und bleibt ein spannendes Feld mit großen Entwicklungsmöglichkeiten!

1.1Phleps, H. (1950). Vom Wesen der Architektur , 1948. Reprint 1950. Karlsruhe: Bruder-Verlag.

1.2Schäfer, C. (1981). Die Holzarchitektur Deutschlands vom XIV. bis XVIII. Jahrhundert . 1883–1888. Reprint 1981 Curt, R. Hannover: Vincentz Verlag.

1.3von Mechel, C. (1803). Plan, Durchschnitt und Aufriß der drey merkwürdigsten hölzernen Brücken in der Schweiz . Basel.

1.4Killer, J. (1985). Die Werke der Baumeister Grubenmann , 3. Aufl. Basel: Birkhäuser.