‹Sicher mit Holz›: S-WIN-Fachtagung an der ETH Zürich

Partner

Im Titel der Tagung, welche das Swiss Wood Innovation Network S-WIN im Februar anbot, steckte beides: ein klares Ja zu Holz und ein Verweis auf die Bedeutung des Themas Sicherheit beim Bauen mit Holz. Die Referate am Anlass unter der Leitung von Prof. Andrea Frangi liessen beide Lesarten zu.

Bild IBK ETH Zürich

Grossvolumige Holzbauten, frei geformte Tragwerke, mehrgeschossige Bauwerke bis hin zum Hochhausbau – dem Holzbau scheinen kaum mehr Grenzen gesetzt. Insbesondere die heute geltenden neuen Brandschutzkonzepte haben dem Holzbau merklich Aufschwung verliehen, aber auch bauakustische Neuerungen, modulares Bauen, industrielle Vorfertigung und integrierte Haustechnik machen den Holzbau zur Bauweise der Zukunft. Dazu kommen neue Anwendungen mit hochfesten Holzarten – sprich Laubholz – und leistungsfähigen Verbindungsmitteln.

Im Holzbau ist die Entwicklung beim Hochhausbau ein wesentlicher Treiber für bautechnische Neuerungen. Das Ziel, Gebäudehöhen von 150 m zu erreichen, ist nicht mehr utopisch. Die heutigen Möglichkeiten bei den Verbindungen, aber auch leichte und gleichzeitig stabile und sichere Systeme für die Konstruktion von Geschossdecken sind nur zwei der dafür verantwortlichen bautechnischen Voraussetzungen. Am Institut für Baustatik und Konstruktion (IBK) der ETH Zürich werden mit numerischen Methoden und auch mit mechanischen Experimenten die Grenzen und Möglichkeiten des modernen Holzbaus in praxisnaher Weise erforscht und so grundlegende Erkenntnisse gewonnen.

Der Fachanlass von S-WIN zeigte einen repräsentativen Ausschnitt dieser Tätigkeiten. So etwa mit der Modellierung des Tragverhaltens von Stahl-Holz-Stabdübelverbindungen, mit Erkenntnissen zum Verhalten von Brettsperrholzrippendecken im Brandfall, mit Erläuterungen zu Holz-Beton-Verbunddecken mit eingeklebten Schubverbindern in Buchenstabschichtholz oder auch mit Erfahrungsberichten zu Hohlkastendecken und vorgespannten Holzträgern.

Perspektiven für das hohe Bauen mit Holz

Das Bauen mit Holz sucht zunehmend die Höhe. Welche Tragwerkskonzepte verleihen Holz das Potential, die Vertikale zu erklimmen? Charles Binck und Andrea Frangi führten aus, dass seit dem Beginn der Hochhausentwicklung im Tragwerksentwurf eine Vielzahl von Konstruktionssystemen entwickelt wurde, die im wesentlichen auf drei statischen Ausgangsformen gründen. Sie basieren auf biegesteifen Rahmen, Ausfachungen mit Verbänden bzw. Diagonalen sowie auf Schubwänden.

Viele der Systeme basieren auf der Rahmenbauweise. Gegenüber den Rahmentragwerken zeigen Fachwerksysteme den wesentlichen Vorteil einer ‹hygienischen› Lastabtragung, innerhalb welcher Kräfte zielgerichtet und rein axial über vordefinierte Bauteile abgeleitet werden. Schubwände bilden im Hochhausbau in Form von Erschliessungskernen heute die meistverbreiteten Aussteifungssysteme in Europa.

Aus diesem Grunde sei die Hybridbauweise mit innerem Betonkern die üblichste Aussteifungsform in den sich aktuell entwickelnden Holzhochhäusern. Jedoch stelle sich die Frage alternativer Bauweisen in Holz. Hierzu wurden bewährte Systeme der Tragwerksentwicklung untersucht, zum Beispiel mit innerem Holzkern in Fachwerkbauweise, als äusseres Rahmentragwerk in der Fassade, mit Diagonalausfachungen in der Fassade oder als Tube-in-Tube-System aus äusserer Rahmenröhre und einer inneren, ausgesteiften Fachwerkröhre.