Durch die Kombination von Holz und Beton möchte das Fraunhofer WKI den Einsatzbereich von Holzkonstruktionen entscheidend erweitern. Mit einer neuartigen Klebetechnologie soll eine beschleunigte Herstellung von Holz-Beton-Verbundelementen (HBV-Elementen) ermöglicht werden. Ziel sei es, das Bauen mit HBV-Elementen im mehrgeschossigen Hochbau als wettbewerbsfähige Alternative zu reinen Stahlbetonfertigteilen zu etablieren.
In Zusammenarbeit mit zwei Forschungspartnern und großer Unterstützung seitens der Industrie entwickeln Forschende am Fraunhofer WKI im aktuellen Forschungsprojekt »SafeTeCC« Verfahren und Technologien zur schnellen und einfachen Herstellung von hochwertigen Holz-Beton-Verbundelementen unter Anwendung einer innovativen Schnellklebtechnik. Die neuartige Fügetechnik soll die baulichen Eigenschaften, die Wirtschaftlichkeit und die Recyclingfähigkeit von Holz-Beton-Verbundelementen verbessern und somit zu einem vermehrten Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen im Massivbau beitragen. Dabei berücksichtigen die Forschenden auch die Nutzung von Laubholz als regional verfügbare Rohstoffquelle.
Holz-Beton-Hybridbauteile kombinieren die spezifischen Materialeigenschaften von Holz und Beton optimal. Holz eignet sich aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hohen Zugfestigkeit hervorragend für den Leichtbau. Die Kombination mit Beton verbessert die Tragfähigkeit, die Feuerwiderstandsdauer sowie den Schallschutz und ermöglicht gleichzeitig eine schlanke Bauteilgestaltung.
„Wir entwickeln ein standardisiertes Verfahren zur Herstellung von langzeitbeständigen HBV-Bauteilen unter Praxisbedingungen. Neben der Heißklebtechnik prüfen und analysieren wir gemeinsam mit den Projektpartnern von der Technischen Universität Braunschweig und der Universität Kassel alternative Klebtechnologien für das Fügen von Holz und schalglatten Betonfertigteilen. Während der Forschungsarbeit wird zudem auf eine praxistaugliche Anwendung für eine Werks- sowie Baustellenherstellung der Bauteile geachtet“, berichtet Malte Mérono, Projektleiter am Fraunhofer WKI.
Die Forschungsergebnisse werden in einem Praxisleitfaden zusammengefasst, der die konkreten Ausführungsschritte und relevanten Kriterien anwenderfreundlich darstellt. Dieser Leitfaden soll als Planungsgrundlage dienen und insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) die sichere Herstellung von HBV-Elementen erleichtern.
Den Praxistest hat die Entwicklung von Malte Mérono und seinen Partnern bereits bestanden. In Zusammenarbeit mit der fischerwerke GmbH & Co. KG wurde ein geklebtes HBV-Element als Zwischendecke in einem mehrgeschossigen Bauvorhaben erfolgreich eingesetzt. Das Unternehmen strebt nun die bauaufsichtliche Zulassung der Zwischendecke an. „Mit der Zulassung der geklebten Zwischendecke kommen wir unserem Ziel, Holz im mehrgeschossigen Hochbau einsetzen zu können, einen großen Schritt näher. Das ist ein wichtiger Beitrag zur ökologischen Wende in der von Stahlbeton dominierten Baubranche“, sagt Malte Mérono.
Das Thema geklebte Holz-Beton-Verbundelemente stößt insgesamt auf eine große Nachfrage in der Industrie. Bauunternehmen, Ingenieurbüros, Klebstoffhersteller und Architekten interessieren sich für diese Bauweise. „Wir verzeichnen eine hohe Nachfrage, in Deutschland, aber auch aus dem Ausland, zum einen für Prüfungen durch unsere Prüfstelle ‚Strukturelles Kleben‘ und zum anderen für die Qualifizierung der Industrie im Bereich des ‚Nachweis der Eignung zur Ausführung von Klebarbeiten zur Herstellung tragender Holzbauteile und von Brettschichtholz‘, der umgangssprachlich bekannten ‚Leimgenehmigungen‘. Es werden aber auch immer wieder Detailfragen und neue Verklebungsmethoden im HBV-Bereich entwickelt und an uns herangetragen. Die Industrie forciert diese Bauart sehr stark“, berichtet Harald Schwab, Fachbereichsleiter am Fraunhofer WKI.
