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HERMANN KAUFMANN STEFAN KRÖTSCH

Edition ∂

STEFAN WINTER

Mehrgeschossiger Holzbau


Autoren Univ.- Prof. DI Architekt Hermann Kaufmann Technische Universität München, Fakultät für Architektur, Professur für Entwerfen und Holzbau Jun.- Prof. Dipl.-Ing. Architekt Stefan Krötsch Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Architektur, Fachgebiet Tektonik im Holzbau Univ.- Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Technische Universität München, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Die Publikation wurde erarbeitet unter Leitung der Professur für ­Entwerfen und H ­ olzbau an der Technischen ­Universität ­München, Fakultät für Architektur, www.holz.ar.tum.de Co-Autoren: Dipl.-Ing. Architektin Anne Niemann (Projektleitung) Dipl.-Ing. Architektin Maren Kohaus Dipl.-Ing. FH MAS ETH MA Lutz Müller Dipl.-Ing. Architekt Christian Schühle M. Eng. Dipl.-Ing. Architekt Manfred Stieglmeier wissenschaftliche Mitarbeiter: Dipl.-Ing. Architekt David Wolfertstetter M.Sc. Claudia Köhler studentische Mitarbeiter, Technische U ­ niversität München: Tobias Müller, Moritz Rieke, Konstanze Spatzenegger, Fabia ­Stieglmeier studentische Mitarbeiter, Technische U ­ niversität K ­ aiserslautern: Sandra Gressung, Maren Richter, Sascha Ritschel

mit Fachbeiträgen von: DI Heinz Ferk Technische Universität Graz, Fakultät Bauingenieurwissen­ schaften, Labor für Bauphysik (LFB) am Labor für Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) Dipl.-Ing. Sonja Geier Hochschule Luzern – Technik & Architektur, Kompetenzzentrum Typologie & Planung in ­Architektur (CCTP) Prof. Dr.-Ing. Architektin Annette Hafner Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Bau- und Umweltingenieur­ wissenschaften, Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Prof. Dipl.-Ing. Architekt Wolfgang Huß Hochschule Augsburg, Fakultät für Architektur und Bauwesen Industrialisiertes Bauen und Fertigungstechnik Dipl.-Ing. Architekt Holger König Dipl.-Ing. Architekt Frank Lattke BDA DI Daniel Rüdisser Technische Universität Graz, Fakultät Bauingenieurwissen­ schaften, Labor für Bauphysik (LFB) am Labor für Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) DI Dr. techn. Martin Teibinger Univ.- Prof. Dr. Dr. habil. Drs. h.c. Gerd Wegener TUM Emeritus of Excellence

Redaktion Redaktion und Lektorat: Steffi Lenzen (Projektleitung), Jana Rackwitz, Daniel Reisch, Eva Schönbrunner, Sophie Karst, Sonja Ratz Endlektorat: Carola Jacob-Ritz, München Zeichnungen: Ralph Donhauser, Marion Griese, Martin Hämmel, Simon Kramer, Dilara Orujzade, Janele Suntinger Herstellung /DTP: Simone Soesters Repro: ludwig:media, Zell am See Druck und Bindung: Grafisches Centrum Cuno GmbH & Co. KG, Calbe © 2017, erste Auflage Detail Business Information GmbH, München www.detail.de

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ISBN: 978-3-95553-353-3 (Print) ISBN: 978-3-95553-354-0 (E-Book) ISBN: 978-3-95553-355-7 (Bundle) Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugs­ weiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werks ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetz­ lichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungs­ pflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmun­ gen des Urheberrechts. Dieses Fachbuch berücksichtigt die bei Redaktionsschluss gültigen Begriffe und den zu diesem Zeitpunkt aktuellen Stand der Technik. Rechtliche Ansprüche können aus dem Inhalt ­dieses Buchs nicht abgeleitet werden.


Inhalt

Vorwort

  7

Teil A  Einführung 1 Entwicklung des mehrgeschossigen Holzbaus 2 Ressource Holz 3  Vollholzprodukte und Holzwerkstoffe 4 Lebenszyklusanalyse 5  Raumluftqualität – Einflüsse des Holzbaus

 10  14  18  24  30

Teil B  Tragwerk 1 Struktur und Tragwerk 2  Bauteile und Bauelemente

 38  50

Teil C  Konstruktion 1 Schutzfunktionen 2  Sommerlicher Wärmeschutz 3­  Schichtenaufbau der Gebäudehülle 4  Schichtenaufbau von Innenbauteilen 5  Gebäudetechnik – Besonderheiten im Holzbau

 72  88  92 114 122

Teil D  Prozess 1 Planung 2 Produktion 3­  Vorfertigung 4  Lösungen für die Gebäudemodernisierung

130 138 142 150

Teil E  Gebaute Beispiele im Detail Anschlüsse im Detail Projektbeispiele 1– 22

160 166

Anhang Autoren Glossar Normen Literatur Abbildungsnachweis Sachwortregister Förderer / Sponsoren

258 260 264 266 268 270 272

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Vorwort

Abb. Wohnhäuser Zollfreilager, Zürich (CH) 2016, Rolf Mühlethaler

Der Holzbau hat sich in der jüngeren Vergan­ genheit intensiv weiterentwickelt. Der Quanten­ sprung der letzten Jahre zeigt sich darin, dass mit Holz immer mehr und höher gebaut wird. Die Gründe für die Renaissance dieses klassi­ schen, in der Moderne fast vergessenen Bau­ stoffs sind unterschiedlich. Durch den Klima­ wandel ist sowohl in der öffentlichen Meinung als auch aufseiten der Architekten und Bau­ herrn ein steigendes Interesse an ressour­ censchonenden, nachhaltigen und damit bio­ basierten Baulösungen entstanden. Der Holz­ bau kann dieses Interesse mehr als andere Bauweisen bedienen. Die besonderen Qualitä­ ten des Naturbaustoffs Holz in den Bereichen Haptik, Optik, Olfaktorik und das bezogen auf die Festigkeit herausragende Leistungsge­ wicht machen den Holzbau zunehmend für das moderne Bauen interessant, obwohl die primä­ ren Kosten gegenüber den üblichen Standard­ lösungen abhängig von der Art des Projekts im Vergleich zu konventionellen Lösungen etwas höher sein können. In der Gesamtbetrachtung der Wirtschaftlichkeit aber kann der moderne Holzbau schon heute durchaus mithalten. Der hier vorgelegte Atlas zum mehrgeschossi­ gen Holzbau ist ausdrücklich keine Fortsetzung oder Überarbeitung des 2003 erschienenen Holzbau Altas. Bei diesem liegt der inhaltliche Schwerpunkt im Ingenieurholzbau, was mit der zum Erscheinungszeitpunkt bestehenden Situ­ ation zusammenhängt – denn damals gab es kaum Beispiele mehrgeschossigen Holzbaus. Der neue Atlas reagiert auf die gänzlich geän­ derte Lage. Während der Holzbau beim Ein­ familienhaus und im landwirtschaftlichen Bauen schon seit langer Zeit permanente Steigerun­ gen verzeichnet, war er bis vor Kurzem aus der Stadt fast gänzlich verschwunden. Das beginnt sich zu ändern, denn initiiert von engagierten Wohnungsbaugenossenschaften bzw. -gesell­ schaften und vereinzelten Baugruppen mit wachsendem Umweltbewusstsein entstehen neue mehrgeschossige Holzbauten, die das älteste und natürliche Baumaterial wieder für viele Menschen erlebbar machen. Die Rück­ eroberung der Stadt hat nicht zuletzt auch darum begonnen, weil der Holzbau sich für den Umbau und die Nachverdichtung in den Ballungszentren, also bei Aufstockungen, Ergänzungen und Umbauten, sehr gut eignet.

Denn Holz ist leicht, gut zu verarbeiten und ­effizient zu transportieren, und die Vorfertigung erlaubt schnelles und störungsarmes Bauen. Zahlreiche interessante Beispiele in diesem Atlas belegen deutlich die Bereicherung der Architektur im urbanen Raum durch Holzbau­ werke. Häufig handelt es sich hierbei um ­hybride Lösungen, was für den Holzbau sicher keinen Rückschritt darstellt, im Gegenteil: Es ist nur konsequent und logisch, in Abhän­ gigkeit von Leistungsfähigkeit, Verfügbarkeit, Preis und Gestaltungspotenzial die auf dem Markt gängigen und bewährten Baumaterialien und Bauarten geschickt zu kombinieren, um effiziente und wirtschaftliche Gebäude zu reali­ sieren. Das ist geradezu typisch für das Bauen in der Stadt, man denke nur an die Mischbau­ weisen des Mittelalters, wo die Kombination von Holz und Stein beeindruckende Fachwerk­ hauskonstruktionen ermöglichte, oder an die Gründerzeitbauten, die außen massiv gebaut erscheinen, aber einen hohen Holzanteil bei horizontalen Bauteilen wie Decken und Dach aufweisen. Gerade die modernen Möglichkeiten im Bereich der Konstruktion haben uns dazu veranlasst, die herkömmliche und sehr eng gefasste Ein­ teilung in Holz­rahmen-, Holzskelett-, und Holz­ massivbau zu hinterfragen und zu erweitern. Gezeigt werden aus der gängigen Praxis die vielfältigen Kom­binationsmöglichkeiten von horizontalen und vertikalen Elementen, was das Kon­struieren mit Holz zu einem spannen­ den sowie ­kreativen Prozess macht und zu­­ sammen mit modernen Hüllkonstruktionen die Anwendungsmöglichkeiten des nachwachsen­ den Rohstoffs geradezu explodieren lässt. Die dauerhafte stoffliche Verwendung von Holz bewirkt durch die damit verbundene langfris­ tige Kohlenstoffspeicherung eine CO2-Senke und trägt somit positiv zum Kampf gegen die Erderwärmung bei. Sie unterliegt aber zugleich genau diesem Klimawandel, da dieser zur ­Veränderung des Holzaufkommens führt. Der Naturbaustoff Holz wird uns daher in Zukunft in einer anderen Zusammensetzung als heute zur Verfügung stehen. Künftig ist mit einem steigenden Aufkommen von Laubholz zu rech­ nen, während das von Nadelholz gleichzeitig sinkt. Dies wird zwangsläufig zu einer Neu- und Weiterentwicklung von Holzbaustoffen führen,

die mit einem deutlich höheren Anteil an Laub­ holzbaustoffen in den mehrgeschossigen Holz­ bau einfließen als bisher – mit positiven Folgen. So weisen Laubhölzer zum Teil erheblich bes­ sere Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften auf, was beispielsweise zu schlankeren Bautei­ len führt und gänzlich neue Gestaltungsmög­ lichkeiten eröffnet. Und die seit Jahrhunderten nachhaltig betriebene Waldwirtschaft in Europa belegt, dass es trotz intensiver Nutzung des Rohstoffs möglich ist, einen vitalen Wald zu erhalten, der seine anderen Funktionen von der Luftreinhaltung über die Wasserspeicherung bis zum Erholungsraum auch weiterhin erfüllen kann. Derzeit wächst in Europa mehr Holz nach, als genutzt wird, und in Deutschland, Österreich und der Schweiz wäre es theore­ tisch möglich, mit ca. einem Drittel des jährli­ chen Holzaufkommens sämtliche Neubauten in Holz zu realisieren. Dieser Atlas soll ganz besonders den interes­ sierten Planern und Bauherren, die bisher nicht oder nur wenig mit dem Holzbau in Berührung gekommen sind, eine zielgerichtete Orien­ tierung geben und helfen, ihnen die Skepsis gegenüber dem im Hochbau noch weitgehend unbekannten und vorurteilsbehafteten Bau­ stoff zu nehmen. Anhand einer neuen, aus der Realität heraus entwickelten Systematisierung der Konstruktionsmethoden werden potenzi­ elle Gestaltungsmöglichkeiten vorgestellt und erläutert, die zeigen, dass das Bauen mit Holz nicht schwieriger ist als mit anderen Baustof­ fen. Es ist höchste Zeit, die verfügbare natürli­ che Ressource Holz stärker stofflich zu nutzen und mehr in das Wohn- und Arbeitsumfeld der Menschen zu integrieren. Wir bedanken uns bei allen, die zum Zustande­ kommen dieses Buchs beigetragen haben: Beim Verlag für die gute Kooperation, bei den Autoren für die kompetenten Beiträge, bei den Sponsoren für die großzügige Unterstützung und bei der Projektleiterin Anne Niemann für ihren unermüdlichen Einsatz. München, im Mai 2017 Hermann Kaufmann Stefan Krötsch Stefan Winter 7


Teil A  Einführung

1 Entwicklung des mehrgeschossigen Holzbaus10 Antike und Mittelalter in Ostasien 10 Mittelalter in Europa 11 Moderne 12 2  Ressource Holz 14 Die Dimension von Wald und Holz 14 Forst und Holz: Die Partner des Holzbaus 15 Ressourcensituation und Perspektiven 15 Laubholz: Die Option im Holzbau 16 Fazit 17 3  Vollholzprodukte und Holzwerkstoffe 18 4 Lebenszyklusanalyse 24 Der Umweltbeitrag von Holzgebäuden 24 Kohlenstoffspeicher und Substitution 25 Kohlenstoffspeicher versus Ressourcen­ effizienz in der Konstruktion 26 CO2-effiziente Bauweise in Holz 26 Vergleichende Bewertung von Gebäu­ den in konventioneller und in Holzbau­ weise ­anhand von Ökobilanzen 27 Fazit28 5 Raumluftqualität – Einflüsse des ­Holzbaus 30 Gesundes Raumklima 30 Raumluftemissionen 31 Einflüsse durch natürlich belassenes Holz33 Einflüsse durch verklebte Konstruktions­ hölzer33 Einflüsse durch Holzwerkstoffe 33 Strategien 35 Fazit 35

Abb. A Illwerke Zentrum Montafon, Vandans (AT) 2013, Architekten Hermann Kaufmann

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Entwicklung des mehrgeschossigen Holzbaus

To-ji Tempel Japan, 888

Pura Besakih Tempel Bali, 8. Jh.

Stabkirche von Hopperstad Norwegen, 1130

Qigu Tan China, 1420

Alter Kornspeicher Deutschland 1445

57 m 5 Geschosse

44 m 11 Geschosse

27 m 4 Geschosse

25 m 3 Geschosse

21 m 7 Geschosse

90 m 80 m 70 m 60 m 50 m 40 m 30 m 20 m 10 m

Mittelalter

struktion infrage gestellt wurde. Mit dem Fach­ werkbau etablierte sich sehr viel Wissen um den konstruktiven Holzschutz, das bis heute angewendet wird. Die Verlängerung der Lebensdauer und der Aufbau aus übereinandergestapelten, gut aus­ gesteiften Stockwerken begünstigten den Bau mehrgeschossiger Gebäude. Der Alte Kornspeicher in Geislingen an der Steige von 1445 mit seinen sieben Geschossen aus Holz, die auf einem gemauerten Sockel­ geschoss stehen, ist Beleg für die Leistungs­ fähigkeit und Dauerhaftigkeit dieser Konstruk­ tionsmethode (Abb. A 1.6, S.11). Moderne Den Materialkanon der klassischen Moderne dominierten die Werkstoffe Beton und Stahl, Holz spielte als Baustoff von Gebäudetrag­ werken zunächst kaum eine Rolle mehr. Die

A 1.7

12

Konkurrenz der plötzlich verfügbaren, nicht brennbaren Materialien degradierte Holz zum Baustoff niedriger, bisweilen auch temporärer Gebäude. Erst mit der Jahrtausendwende erfuhr der Holzbau durch eine Reihe technischer Inno­ vationen eine grundlegende Neuausrichtung. Vor dem Hintergrund eines weltweiten politi­ schen Umdenkens hinsichtlich der globalen ökologischen Entwicklung, allem voran der ­Klimaerwärmung, rückte in Mittel- und Nord­ europa mehrgeschossiges Bauen mit Holz wieder verstärkt in den Fokus. Im Rahmen eines breit angelegten Modellvor­ habens in Bayern [1] und im Zuge neuer Ent­ wicklungen in Österreich entstanden bereits in den 1990er-Jahren einige dreigeschossige Mehrfamilienhäuser in Holzbauweise (Abb. A 1.7). Teilweise zunächst an nordame­ rikanischen Konstruktionsmethoden orien­ tiert, etablierten sich in diesen Modellprojekten verschiedene Bauweisen, die den mitteleuro­

A 1.8

päischen Anforderungen entsprechen. Die Auswertung der Ergebnisse war Anstoß zu ­vertiefter Forschung an Forschungsinstituten und in den Holzbaubetrieben [2]. Technischer Fortschritt und eine sich konti­ nuierlich verbessernde Gesetzeslage haben seitdem in immer kürzeren Zeitabständen zu neu­en Höhenrekorden bei Holzbauten geführt. 2008 entstand in Berlin das Wohnhaus e 3 mit sieben Geschossen (Abb. A 1.8), bei dem unter anderem die Verwendung von Holz-BetonVerbunddecken und ein externes Treppenhaus aus Stahlbeton den Brandschutzanforderun­ gen genüge tun. Achtgeschossige Gebäude an der Hochhausgrenze wie das H 8 in Bad Aibling (Abb. A 1.9) und der LifeCycle Tower in Dornbirn folgten 2011 und 2012, nachdem in London bereits 2008 mit dem zehngeschos­ sigen Murray Grove Tower (Abb. A 1.11) das erste Holzhaus jenseits der Hochhausgrenze errichtet worden war. 2012 eröffnete in Mel­ bourne mit dem Forté Tower ein ebenfalls zehn­

A 1.9


Entwicklung des mehrgeschossigen Holzbaus

Damaschkesiedlung Deutschland, 1996

H8 Deutschland, 2012

Forté Tower Australien, 2012

Studentenwohnheim Kanada, 2017

Holzhochhaus HoHo Österreich, in Planung

9m 3 Geschosse

25 m 8 Geschosse

32 m 10 Geschosse

63 m 18 Geschosse

84 m 24 Geschosse

Architekten: Fink + Jocher

Architekten: Schankula Architekten

Architekten: Lend Lease

Architekten: Acton Ostry Architects

Architekten: RLP Rüdiger Lainer + Partner 90 m 80 m 70 m 60 m 50 m 40 m 30 m 20 m 10 m Zeit A 1.10

Moderne

geschossiges Wohnhaus. Der 2013 fertiggestell­ ­te Wohnkomplex an der Via Cenni in Mailand (S. 174ff.) ist zwar nur neun Geschosse hoch, besteht jedoch aus vier Wohntürmen, die über einen zweigeschossigen Sockelbau in der Größe eines Stadtblocks verbunden sind. Da in Großbritannien, Australien und Italien selbst für Hochhäuser keine Anforderungen an die Brennbarkeit des Tragwerks bestehen (so lange eine ausreichende Feuerwiderstands­ dauer gewährleistet ist), konnten die Gebäude aus gekapselten Brettsperrholz­tafeln konstru­ iert werden. 2015 entstand im norwegischen Bergen ein 14-geschossiges Gebäude mit einem Skelett aus Brettschichtholz, in das vorgefertigte Raumzellen eingestellt sind (Abb. A 1.12). In Kanada befindet sich mit dem 2017 fertigge­ stellten Studentenwohnheim in Vancouver der bislang höchste Holzbau der Welt (Abb. A 1.13, siehe auch S. 166ff.). Er besteht aus einer ­Skelettkonstruktion aus Brettschichtholz und

A 1.11

erreicht mit seinen 18 Geschossen eine Höhe von 63 m. Doch auch dieser Rekord wird nur von kurzer Dauer sein, denn in Wien ist mit dem HoHo bereits ein Holz-Beton-Hybridhoch­ haus mit 24 Geschossen und einer Höhe von 84 m im Bau. Ein Ende dieser sich ständig beschleunigen­ den Entwicklung ist bisher nicht abzusehen und es stellt sich die Frage, ob der steigende Aufwand ein weiteres Ausreizen der Möglich­ keiten sinnvoll macht. Es bestätigt sich jedoch, dass Holz den Anforderungen an moderne Baustoffe in allen Bereichen gerecht wird. Ins­ besondere zeigen die genannten Beispiele aus jüngerer Zeit, dass die Brennbarkeit von Holz lange überbewertet wurde und keinen Hinde­ rungsgrund für den Bau mehrgeschossiger Gebäude mehr darstellt. Holz scheint im Materialkanon der Gegenwart angekommen zu sein – und könnte künftig wie­ der an seine lange Vergangenheit als Baustoff hoher und urbaner Gebäude anknüpfen.

A 1.12

A 1.7  Wohnhaus – Modellvorhaben Bayern, Regens­ burg (DE) 1996, Fink + Jocher A 1.8  Wohnhochhaus E 3, Berlin (DE) 2008, Kaden Klingbeil Architekten A 1.9  Wohnhochhaus H 8, Bad Aibling (DE) 2011, Schankula Architekten A 1.10 Höhenentwicklung mehrgeschossiger Holzbauten A 1.11 Murray Grove Tower, London (GB) 2008, Waugh Thistleton Architects A 1.12 Wohnhochhaus, Bergen (NO) 2015, Artec Arkitekter / Ingeniører A 1.13 Holzhochhaus HoHo, Wien (AT) 2017, RLP Rüdiger Lainer + Partner

Anmerkungen: [1] Bayerisches Staatsministerium des Innern – Oberste Baubehörde (Hrsg.): Wohnmodelle Bayern – Wohnun­ gen in Holzbauweise. München 2002 [2] siehe beispielsweise: zuschnitt 1, Mai – Juni 2001, Wohnen im Holzstock

A 1.13

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Teil B  Tragwerk

1  Struktur und Tragwerk Vom Stab zur Fläche Kombinationen von Bauelementen Materialkombinationen Tragwerksplanung im Holzbau Holzbau im Vergleich Fazit

38 39 41 41 44 44 49

2  Bauteile und Bauelemente Brettstapelwand Tafelbauwand Brettsperrholzwand Furnierschichtholzwand Träger Brettstapeldecke Balkendecke Kastendecke  Brettsperrholzdecke Furnierschichtholzdecke Holz-Beton-Verbunddecke Vergleich Holzbauelemente

50 51 52 54 55 56 57 58 60 62 63 64 66

Abb. B Tragwerk aus Buchen-Furnierschichtholz, Bürogebäude, Augsburg (DE) 2015, lattkearchitekten

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Bauteile und Bauelemente Stefan Krötsch, Wolfgang Huß

Der zeitgenössiche Holzbau lässt sich nicht mehr sinnvoll anhand durchgängiger Kon­struk­ tionsmethoden darstellen (siehe »Vom Stab zur Platte«, S. 40ff. und »Kombinationen von Bau­ elementen, S. 41). Durch den heute im Holzbau üblichen Bau­ prozess sind vorgefertigte Bauelemente, aus denen sich Bauteile wie Wände, Decken und Dächer zusammensetzen, die Grundlage für das Verständnis aktueller Holzbaukonstruktio­ nen. Die nachfolgende Beschreibung einzel­

ner Bauelemente und Bauteile beschränkt sich auf die im mehrgeschossigen Holzbau am häu­ figsten angewandten. Sie werden gemäß ihrer grundsätzlich unterschiedlichen Anforderungen innerhalb des Tragwerks als vertikale (Wände) und horizontale (Decken und Dächer) Bauteile diskutiert und nicht nach situationsunabhän­ gigen Materialeigenschaften geordnet, was die Vergleichbarkeit der verschiedenen Bau­ teile untereinander erleichtert (siehe »Vergleich Holzbauelemente«, S. 66ff.).

B 2.1

50


Bauteile und Bauelemente

Brettstapelwand

B 2.3

B 2.2

Brettstapelkonstruktionen wurden zunächst als Deckenelemente entwickelt. Sie nutzen kosten­ günstige, minderwertige Bretter zur Herstellung hochwertiger, tragender Massivholzbauteile. Die kontinuierliche Verbindung mehrerer Bret­ ter gleicht dabei deren spezifische Inhomo­ge­ ni­täten aus. Materialisierung Brettstapelwände bestehen aus aneinander­ gereihten und miteinander verbundenen Voll­ holzbrettern (VH) – meist aus Nadelholz und von 20 bis 60 mm Stärke. In der Regel werden werkseitig geschosshohe Wandelemente mit sinnvoll handhabbaren Breiten hergestellt, die sich auf der Baustelle zusammenfügen lassen. Die Bretter können über die Elementhöhe durch­ laufen, keilgezinkt oder versetzt gestoßen sein. Die Stärke der Elemente ist durch die maxima­ len Brettbreiten beschränkt, die in der Regel bis 240 mm, selten bis 280 mm betragen. Ursprünglich wurden die einzelnen Brettlamel­ len miteinander vernagelt. Nägel (meist aus Stahl) stören jedoch die nachträgliche Bear­ beitung erheblich. Sind die Lamellen hingegen mit Hartholzdübeln (meist aus Buchenholz) verbunden, lässt sich das Element wie Vollholz bearbeiten und recyceln. Die extreme Trock­ nung der Hartholzdübel bewirkt ein späteres Aufquellen und ermöglicht so stabile, vollkom­ men leimfreie Verbindungen. Eine diagonale Verdübe­lung erhöht die Formstabilität des Ele­ ments. Die Verleimung der Lamellen – im Her­ stellungsprozess analog zu Brettschichtholz – findet in jüngster Zeit vermehrt Anwendung. Entsprechend des Faserverlaufs der Brett­ lamellen quellen und schwinden Brettstapel­ wände hauptsächlich quer und längs zur Wand, während sie sich in Richtung der Wandhöhe als sehr formstabil erweisen. Oberfläche Die Bretter sind je nach gestalterischer Anfor­ de­rung gehobelt, sägerau, scharfkantig oder gefast. Zudem verfügen sie gegebenenfalls über verschiedene Pro­filierungen, um unter anderem Luftdichtigkeit, Schallschutz, akus­ tische Eigenschaften, Installationsführung (vor allem Elektro- und EDV-Leitungen) zu ­optimieren.

Statische Wirkungsweise Brettstapelwände können sehr hohe vertikale Lasten bei schlanken Querschnitten aufneh­ men, da die Belastung ausschließlich in Faser­ richtung des Holzes erfolgt. Die Stapelung verhindert das Ausknicken in Richtung der schwachen Querschnittsachse des Bretts. Die Verbindung der Bretter untereinander sorgt für einen homogenen, flächigen Kraftverlauf und minimiert einzelne Schwachstellen. Ohne zusätz­liche Maßnahmen sind Brettstapelwände bei horizontalen Belastungen längs und quer zur Wand relativ weich. Bei horizontalem Last­ angriff in Wandrichtung können einseitig auf­ gebrachte Holzwerkstoffplatten (z. B. OSB- oder Dreischichtplatten) die Aussteifung sicherstel­ len. Gegen den Lastangriff quer zur Wandrich­ tung lassen sich die Brettlamellen durch einen Rähm kraftschlüssig verbinden.

Vernagelung Vernagelung

Verdübelung Verdübelung mitHolzdübeln Holzdübeln mit

Verleimung Verleimung B 2.4

B 2.5

Öffnungen Kleine Öffnungen (z. B. Wanddurchbrüche für Installationen) lassen sich in Brettstapelwän­ den ohne Auswechslungen (Wechselbalken) herstellen. Für größere Öffnungen wie Fenster oder Türen ist gegebenenfalls das Einfügen horizontaler Elemente wie Sturzbalken oder Brüstungsriegel notwendig.

B 2.6

B 2.1 Vorfertigung von Holztafelbauwänden kurz vor dem Einbau der Fenster B 2.2 vorgefertigte Brettstapelwand mit Beplankung aus OSB B 2.3 Brettstapelwandelement aus einzelnen Brett­ lamellen B 2.4 Verbindungsvarianten der Bretter untereinander: Vernagelung, Verdübelung mit Holzdübeln, Ver­ leimung B 2.5 Profilierung der Bretter zur Verzahnung unterein­ ander und zur Verbesserung der Luftdichtheit bzw. des Schallschutzes B 2.6 Verbesserung der geringen Scheibensteifig­ keit durch Aufbringen einer aussteifenden Be­­ plankung B 2.7 Verbesserung der Plattenwirkung durch Verbinden der Brettlamellen mit Rähm und/oder Schwelle

B 2.7

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Teil C  Konstruktion

1 Schutzfunktionen Brandschutz  Feuchteschutz Schalltechnische Anforderungen Holzschutz Winterlicher und sommerlicher ­Wärmeschutz

72 72 79 82 84

2  Sommerlicher Wärmeschutz RIOPT-Studie Einfluss der Bauweise Solarer Eintrag und Beschattung Luftwechsel und natürliche Kühlung

88 88 88 90 90

86

3 Schichtenaufbau der Gebäudehülle 92 Anforderungen an die Gebäudehülle 92 Funktionen der Bauteilschichten 92 Schallschutztechnische Aspekte 100 Brandschutztechnische Aspekte 101 Weitere Kriterien zur Wahl der Außen­ wandkonstruktion101 Weitere Kriterien zur Schichtenanord­ nung bei horizontalen bzw. geneigten Bauteilen der Gebäudehülle 103 Polyfunktionalität 105 Gesetzmäßigkeiten des Fügens 106 4 Schichtenaufbau von Innenbauteilen 114 Schichtenaufbau von Holzdecken 115 Schichtenaufbau von Innenwänden 118 Gesetzmäßigkeiten des Fügens von Innenbauteilen120 5 Gebäudetechnik – Besonderheiten im Holzbau Planung Möglichkeiten der Vorfertigung Einfluss von Durchdringungen und Aussparungen auf das Tragwerk Allgemeine Prinzipien zur Integration der Haustechnik in Bezug auf die ­Bauphysik Maßnahmen in Feuchträumen Fazit

122 122 122 122 123 126 127

Abb. C 14-geschossiges Wohngebäude, Bergen (NO) 2015, ARTEC

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Schutzfunktionen

C 1.21

Holzschutz Der Holzschutz hätte dem Holzbau in den 1970er- und 1980er-Jahren beinahe ein Bein gestellt, als Holzschutz nur mit chemischen ­Mitteln in Verbindung gebracht wurde und die Meinung überwog, Holz durch den Einsatz von Giftstoffen haltbar machen zu müssen. In den letzten 25 Jahren hat hier allerdings ein Paradigmenwechsel stattgefunden. Verbun­ den mit der Rückbesinnung auf alte Holzbau­ traditionen und Erfolgsstrategien wird dem ­konstruktiven Holzschutz heute wieder eindeu­ tiger Vorrang vor allen anderen Maßnahmen eingeräumt. Wesentliche Aufgabe des konstruktiven Holz­ schutzes ist es, die Holzkonstruktion dauerhaft trocken zu halten. Unterhalb des sogenannten Fasersättigungspunkts, der bei den Bauholz­ arten etwa zwischen 28 und 35 % mittlerer Holzfeuchte liegt, besteht keine Möglichkeit des biologischen Abbaus durch holzzerstö­ rende Pilze. Erst bei dauerhaften Holzfeuchten darüber steht in den Zellen freies Wasser zur Verfügung, das die holzzerstörenden Pilze zum Wachsen benötigen. Als trocken gilt Holz in diesem Zusammen­ hang bei einer mittleren Holzfeuchte von ≤ 20 % (DIN 68 800-1, Tab. 1). Der Abstand zum Faser­ sättigungspunkt lässt sich als Sicherheitsab­ stand interpretieren. Wird diese Voraussetzung nicht erfüllt, ist im Übrigen auch der vorbeu­ gende chemische Holzschutz nicht dauerhaft hilfreich. Bei ständiger Feuchtebeanspruchung kann er einen Befall mit holzzerstörenden Pilzen allenfalls verzögern, nicht aber verhindern. Auch zur Abwehr von holzzerstörenden Insek­ ten ist kein chemischer Holzschutz erforderlich. Vielmehr lässt sich auch hier ein Befall durch konstruktive Maßnahmen wirksam verhindern. Die meisten Insekten müssen zur Eiablage eine freie Anflugmöglichkeit haben, die sie in vollgedämmten Konstruktionen mit allseitigen Abdeckungen nicht vorfinden. Zudem konnte nachgewiesen werden, dass die technische Trocknung der Hölzer zwei Dinge bewirkt: Einer­ seits werden eventuell vorhandene Larven von Frischholzinsekten abgetötet, andererseits macht die Umwandlung von Holzinhaltsstoffen das Holz für Trockenholzschädlinge uninteres­ 84

C 1.21 vorbildlicher Anschluss Fensterbrett – Laibung. NINA-huset, Trondheim (NO) 2013, Pir II C 1.22 Einfluss von nur wenig unterschiedlicher Bereg­ nung auf die Verfärbung von Holz C 1.23 dunkel lasierte Holzschalung, Schreinerei bei Freising (DE) 2010, Deppisch Architekten C 1.24 farblich endbehandelte Brettfassade, Södra ­Tenniszentrum, Växjö (SE) 2012, Kent Pedersen C 1.25  modifiziertes Kiefernholz ohne Beschichtung von links nach rechts: zu Beginn, nach 3, 6, 9, 12, 18 Monaten Freilandbewitterung 45° gegen Süden, Wien (AT) a unbehandeltes Referenzholz b acetyliertes Holz c Holz mit chromfreier Salzimprägnierung d Thermoholz e furfuryliertes Holz

sant. DIN 68 800-1 definiert technisch getrock­ netes Holz dabei wie folgt: »Holz, das in einer dafür geeigneten technischen Anlage prozess­ gesteuert bei einer Temperatur T ≥ 55 °C min­ destens 48 h auf eine Holzfeuchte u ≤ 20 % getrocknet wurde.« [8] Umfangreiche Unter­ suchungen an Hallentragwerken in den letzten zehn Jahren haben ebenfalls gezeigt, dass trotz freier Zugänglichkeit von Hölzern an den Dachrändern kein technisch getrocknetes Holz Schäden durch Insektenfraß aufwies. Für den konsequenten Verzicht auf chemi­ schen Holzschutz sprechen außerdem die Vermeidung von gefährlichen Stoffen an Arbeitsplätzen und in Wohnbereichen sowie die besseren Recyclingmöglichkeiten unbe­ handelter Hölzer. Sollten in Einzelfällen dennoch Einbausituatio­ nen auftreten, die eine erhöhte Gefährdung durch Feuchte oder gar Insekten erwarten ­lassen (z. B. bei Schwellen mit unzureichen­ dem Abstand zum Erdreich, Terrassenbelägen oder frei bewitterten und gegebenenfalls sogar erdberührten Bauteilen im Garten- und Land­ schaftsbau), kann alternativ zum vorbeugen­ den chemischen Holzschutz auf resistente Höl­ zer wie etwa Lärchen- und Douglasienkernholz oder noch resistentere Holzarten wie Eiche oder Edelkastanie zurückgegriffen werden. Für besondere Fälle eignen sich auch thermisch oder chemisch modifizierte Hölzer. Sogenann­ tes Thermoholz wird unter Druck und Tempe­ ratur so behandelt, dass durch die Umwand­ lung der Inhaltsstoffe kein Nährstoffangebot für holzzerstörende Pilze oder Insekten mehr zur Verfügung steht (Abb. C 1.25 d). Aller­ dings ist damit auch eine Farbveränderung (dunkelbraun bis schwarz) und eine Abmin­ derung der Festigkeits- und Steifigkeitseigen­ schaften verbunden. Dies gilt jedoch ebenso für ­chemisch veränderte Hölzer, z. B. durch Ace­tylierung (Abb. C 1.25 b). Für den mehrgeschossigen Holzbau lassen sich folgende Regeln zum Holzschutz zusam­ menfassen: •  Ausschließliche Verwendung technisch getrockneter Hölzer: Kommen Holzbaustoffe wie Brettschichtholz oder Brettsperrholz und Holzwerkstoffe zum Einsatz, erfolgt die tech­ nische Trocknung bereits bei den Ausgangs­

materialien (Lamellen, Späne usw.) und muss nicht gesondert ausgeschrieben werden. •  konsequente Anwendung des konstruktiven Holzschutzes, z. B. durch allseitige Beklei­ dungen, Volldämmung von Bauteilen, Ab­­ stand zum Erdreich etc. – keine Wasser­ sackbildungen, keine offenen Kehlen und Anschlüsse etc. [9] •  Vermeidung von frei bewitterten Außenbau­ teilen: Ausnahmen sind gegebenenfalls bei Stützenquerschnitten aus resistenten Hölzern möglich oder bei der Anordnung von früher sehr häufig eingesetzten Opferbrettern, die sich einfach auswechseln lassen (z. B. Hirn­ holzabdeckungen an Pfetten) [10] •  konsequente Anwendung aller erforderlichen Feuchteschutzmaßnahmen (siehe »Feuchte­ schutz«, S. 79ff. und »Fassaden«, S. 84) •  Verwendung resistenter Holzarten oder che­ misch modifizierter Hölzer, wenn erforderlich •  Vermeidung vorbeugender chemischer Holz­ schutzmaßnahmen Relevante Normen / Regeln

Die in Deutschland aktuellen Regeln zum vor­ beugenden baulichen und chemischen Holz­ schutz enthält die Normenreihe DIN 68 800. Die wesentlichen Teile zu den Grundlagen und zum vorbeugenden baulichen Holzschutz sind 2011 und 2012 neu erschienen. Der zuge­ hörige Praxiskommentar Holzschutz gibt wei­ tere wertvolle Hinweise [11]. Die Normenreihe nimmt eine Einordnung von Holzbauteilen in die Gebrauchsklassen GK 0 bis 5 vor. GK 0 steht dabei für Bedingungen, für die eine Anwendung von Holzschutzmitteln nicht erfor­ derlich ist. Teil 2 der Norm gibt im Wesentli­ chen konstruktive Maßnahmen an, die eine ­entsprechende Einstufung ermöglichen. Die in diesem Buch gezeigten Wand-, Dach- und Deckenkonstruk­tionen erfüllen diese Anforde­ rungen und lassen sich ohne vorbeugenden chemischen Holzschutz ausführen. Im Regelfall genügt der Einbau von technisch getrockneter Fichte oder Kiefer. Fassaden

Eine besondere Rolle im Holzschutz – und damit direkt gekoppelt auch im Feuchteschutz – nimmt die Ausbildung der Fassadenkonstruktion ein.


Schutzfunktionen

C 1.22

C 1.23

Prinzipiell sind unter Einhaltung des baulich konstruktiven Holzschutzes alle architektonisch gewünschten Fassaden möglich. Ein ausrei­ chender Feuchteschutz der Fassade für die dahinterliegende Holzkonstruktion liegt bei­ spiels­weise bei folgenden Ausführungen vor: •  hinterlüftete oder belüftete, vorgehängte Fas­ sade (vertikale Lattung) mit dauerhaft wirk­ samem Wetterschutz, z. B. geschlossene Brettbekleidung, Faserzementplatten, geeig­ nete Holzwerkstoffplatten, Bleche •  nicht belüfteter Hohlraum (horizontale Lattung) mit kleinformatiger Bekleidung, z. B. Schiefer, Schindeln, Brettschalung In diesem und im vorgenannten Fall gilt: Die Lattung muss keinen vorbeugenden chemi­ schen Holzschutz aufweisen, sollte aber technisch getrocknet sein. Es wird empfoh­ len, unter der Lattung eine zweite wasserfüh­ rende Schicht durch diffusionsoffene Folien oder geeignete Beplankungen auszuführen. •  Wärmedämmverbundsystem (WDVS) mit Hartschaum-, Mineralfaser- oder Holzweich­ faserplatten und Putz, bauaufsichtlicher Ver­ wendbarkeitsnachweis (allgemeine bauauf­ sichtliche Zulassung) erforderlich •  Mauerwerksvorsatzschale mit einer belüfte­ ten Luftschicht (d ≥ 40 mm) und mit auf der Wand zusätzlich vorhandener Dämmschicht und wasserableitender Ebene

lagenparallele Rissbildung in den Deckschich­ ten entstehen sonst Staubereiche für das ablaufende Wasser, die zu einer Zerstörung oder Ablösung der Deckschicht führen. Fassadenbild und Farbbehandlung

Unbehandelte Brett- oder Plattenfassaden bestehen meist aus Hölzern wie Lärche oder Douglasie, weil diese besonders resistent sind. Fassaden aus unbehandelten Hölzern, aber auch aus Thermoholz, haben die unvermeid­ liche Eigenschaft, mit der Zeit ihre Farbe zu verändern. Durch Photooxidation wird das ­Lignin des Holzes umgewandelt. Es erscheint dann fast schwarz und verliert die chemische Bindung zur verbleibenden Holzstruktur. Dies führt in vor Schlagregen geschütz­ten Bereichen zum Nachdunkeln des Holzes. In den bewitter­ ten Bereichen wird das Lignin ausgewaschen, zurückbleibt die graue bis silbrig glänzende Zellulose (Abb. C 1.22). Da allein unterhalb von Fensterbrettern schon eine andere Wasser­ beanspruchung vorherrscht, ist also ein gleich­ mäßiges Vergrauen einer Fassade im Regelfall nicht möglich. Um ein etwas gleichmäßigeres Bild zu erzielen, kann man die Fassade vorab mit einer grauen oder grausilbrigen Lasur farb­ lich vorbehandeln. In den Bereichen starker Bewitterung wird diese »verbraucht« und durch

C 1.24

das natürliche Vergrauen ersetzt, in den unbe­ witterten Bereichen bleibt sie erhalten und es entsteht ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild der Fassade. Jede Art von Farbbehandlung sollte auf fein­ gesägten Oberflächen, keinesfalls auf geho­ belten Oberflächen erfolgen (Abb. C 1.23 und C 1.24). Bei feingesägten Oberflächen mit einer indus­triellen Farbbehandlung und einer diffusions­offenen, idealerweise nicht filmbil­ denden Beschichtung, die auch ein Wieder­ austrocknen geringer, durch unvermeidliche Defekte eingedrungener Wassermengen erlaubt, lassen sich Farbstandzeiten von mehr als 20 Jahren erreichen. Die Farbbeschichtung sollte, soweit möglich, allerdings erst nach dem Zuschnitt der Fassade stattfinden, andern­ falls ist besondere Sorgfalt auf die Nachbe­ handlung von Sägeschnitten zu legen. Grun­ dierungen und mindestens ein Folgeanstrich sind allseitig aufzutragen, um eine unterschied­ liche Feuchteaufnahme der Oberflächen zu vermeiden. Da auch in den hinterlüfteten oder belüfteten Bereichen der Außenwandkonstruk­ tionen häufig sehr hohe relative Luftfeuchten herrschen, haben sich in den letzten Jahren besonders mineralisch basierte Farben be­­ währt, wie sie einige Herstellern inzwischen anbieten.

Holzfassaden

Der Wunsch einer Holzfassade wirft gerade im mehrgeschossigen Bauen die Frage der Pflege und eventuell erforderlicher oder gewünsch­ ter farbgebender Anstriche auf. Aus Gründen des Holzschutzes sind an Holzfassaden keine vorbeugenden chemischen Maßnahmen erfor­ derlich. Werden die konstruktiven Randbedin­ gungen eingehalten (Abtropfkanten, kein Stau­ wasser etc.), ist auch die Verwendung völlig unbehandelten Holzes möglich (Abb. C 1.21). Die vertikale Anordnung von Fassadenbrettern erweist sich durch den günstigeren faserparal­ lelen Wasserablauf als etwas vorteilhafter, aber auch horizontale Anordnungen haben sich bei entsprechend konstruktiver Ausbildung bewährt. Bei Plattenwerkstoffen wie Massivholzplatten muss die Deckschicht immer vertikal ange­ ordnet sein. Durch die nicht zu vermeidende

a

b

c

d

e

C 1.25

85


Schichtenaufbau der Gebäudehülle

Massivholzbau mit WDVS

Massivholzbau hinterlüftet

Massivholzbau (innen sichtbar) hinterlüftet, folienarm

Bauteilschicht

Bauteilschicht

Bauteilschicht

Außenputz  10 mm Mineralwolle  180 mm Gipskartonfeuerschutzplatte  12,5 mm (luftdichte Zusatzschicht, optional) Brettsperrholz (bei µ = 50; sd = ca. 7 m)  140 mm Gipskartonfeuerschutzplatte  2≈ 18 mm Installationsebene, optional

hinterlüftete Fassade Schalungsbahn (sd ≤ 0,3 m) Mineralwolle  180 mm Gipskartonfeuerschutzplatte  18 mm Brettsperrholz (bei µ = 50; sd = ca. 7 m)  140 mm Gipskartonfeuerschutzplatte  2≈ 18 mm Installationsebene, optional

hinterlüftete Fassade Winddichtung, optional Holzwerkstoffplatte (z. B. zementgebundene Spanplatte) Steinwolle-Lamellendämmung  180 mm T ≥ 1000 °C; t ≥ 40 mm Gipsfaserplatte  15 mm Brettsperrholz (bei µ = 50; sd = ca. 7 m)  140 mm sichtbar belassen

mögliche Werte ohne Installationsschicht: REI 90/K260 U = 0,152 W/m2K R w, R = 39 dB

mögliche Werte ohne Installationsschicht: REI 90/K260 U = 0,15 W/m2K R w, R = 40 dB

mögliche Werte: REI 60 U = ca. 0,15 W/m2K R w, R = k. A.

Funktion

Funktion

Funktion

Putzsystem: Witterungsschutz, Wind­ dichtung, außenseitige Brandschutzbekleidung

Witterungsschutz

Witterungsschutz

Winddichtung, zweite wasserführende Schicht

tragende Schicht, Dampfbremse

außenseitige Brandschutzbekleidung

Winddichtung, zweite wasserführende Schicht, Zusatzdämmung

Luftdichtheit, innenseitige Brandschutzbekleidung

tragende Schicht, Dampfbremse Luftdichtheit, innenseitige Brandschutzbekleidung

außenseitige Brandschutzbekleidung tragende Schicht, Dampfbremse, Luftdichtheitsebene, auf Abbrand dimensioniert (objektbezogener Brand­ schutznachweis erforderlich)

a

b

c

Hirnholz erfolgen. Decken sind daher nur teil­ weise oder mit Konsolen aufzulegen. Alternativ können die vertikalen Lasten mittels in die Decken eingebauter Stahlkonstruktionen oder Verguss von Ausfräsungen mit Vergussmörtel durchgeleitet werden (Abb. B 1.11 d, S. 44). Skelettkonstruktionen mit entsprechend dimen­ sionierten Stützen, die die Lasten direkt in die darunterliegende Stütze leiten, stellen für hohe Gebäude auch über die Hochhausgrenze hin­ aus die geeignetste Konstruktionsweise dar (siehe »Studentenwohnheim in Vancouver«, S. 166ff.). Bei den raumabschließenden Fassa­ denelementen handelt es sich dann folglich nicht mehr um tragende Teile der Gebäude­ hülle, was die brandschutztechnischen Anfor­ derungen reduziert (siehe »Brandschutz«, S. 72ff.). Nichttragende Wände bis zur Hochhausgrenze müssen nur feuerhemmend sein (REI 30), ­darüber hinaus ist der erforderliche Feuerwi­ derstand abhängig vom vorliegenden Brand­ schutzkonzept.

Wärmeleitfähigkeit von Holz bei relativ hoher Rohdichte und die hohe spezifische Wärme­ kapazität (c = 2100 J/kgK) erhöhen die ther­ mische Trägheit und ermöglichen eine hohe Sommertauglichkeit (siehe »Sommerlicher Wärmeschutz«, S. 87). Bei vergleichbarem ­U-Wert lässt sich mit Brettsperrholz die nahe­ zu dreifache Speicherkapazität von Holztafel­ wänden erzielen [10]. Die Fähigkeit von Holz, Feuchte aus der Raumluft aufzunehmen und zeitverzögert wieder abzugeben, führt zu einem Ausgleich der Raumluftfeuchte und er­ höht bei sichtbar belassenen Bauteilen den Komfort.

gungsgrad der Elemente und die Transport­ möglichkeiten müssen rechtzeitig mit den aus­ führenden Firmen abgestimmt werden, was speziell bei öffentlichen Bauten aufgrund der Vergabevorschriften meist schwierig ist, da die Firmen zum Zeitpunkt der Werkplanung oft noch nicht beauftragt sind. Daher sollten hier gerade im Hinblick auf die Vorfertigung alterna­ tive Vergabeverfahren entwickelt werden (siehe »Planungsprozess«, S. 130ff.), denn die indivi­ duelle Arbeitsweise der ausführenden Holzbau­ firma kann Adaptionen der Planung zur Folge haben, was bei fortgeschrittener Planung zu einem hohen Aufwand führt (siehe »Charakte­ ristika der Holzbauplanung«, S. 130).

Raumklimatische Faktoren

Sichtbar belassene, massive Holzkonstruktio­ nen beeinflussen das Raumklima. Die geringe 102

C 3.16

Ökonomische Faktoren

Die Kosten der Gebäudehülle hängen nicht nur vom Materialpreis der einzelnen Schichten ab, sondern auch von der Effizienz des Herstel­ lungs- und Montageprozesses im Zusammen­ hang mit der Vorfertigung. Aus diesem Grund ist eine besonders sorgfältige und rechtzeitige Planung unumgänglich. So liegt beispielsweise bei der Detaillierung der Elementstöße und der Fügepunkte mit anderen Bauteilen ein erhebli­ ches Rationalisierungspotenzial vor. Der sinn­ volle Bau- und Montageprozess, der Vorferti­

Ökologische Faktoren

Je mehr Holz in einem Gebäude verbaut wird, desto mehr Kohlenstoff ist langfristig gebun­ den. Die damit einhergehende CO2-Senke hat einen mit der Menge des verbauten Holzes steigenden positiven Effekt auf die Ökobilanz. Dennoch sind im Sinne der Nachhaltigkeit Ener­ gie- und Stoffeffizienz sowie Kohlenstoffspeiche­ rung gegeneinander abzuwägen. Ein scho­ nender und sparsamer Umgang ist auch bei den nachwachsenden Ressourcen notwendig.


Schichtenaufbau der Gebäudehülle

Holztafelbau mit WDVS

Holztafelbau hinterlüftet

Holztafelbau hinterlüftet, folienarm

Bauteilschicht

Bauteilschicht

Bauteilschicht

Außenputz  10 mm Steinwolle-Lamellendämmung,  40 mm T ≥ 1000 °C; t > = 40 mm Gipskartonfeuerschutzplatte  12,5 mm Mineralwolle  240 mm Dampfbremse (sd ≥ 2 m) Gipskartonfeuerschutzplatten  2≈ 18 mm Installationsebene, optional

hinterlüftete Fassade Schalungsbahn diffusionsoffen  sd ≤ 0,3 m Gipskartonfeuerschutzplatte  2≈ 18 mm Mineralwolle  240 mm Dampfbremse (sd ≥ 2 m) Gipskartonfeuerschutzplatte  2≈ 18 mm Installationsebene, optional

hinterlüftete Fassade Winddichtung, optional kaschierte Dämmung, Holzwerkstoffplatte (z. B. zementgebundene Spanplatte) Gipskartonfeuerschutzplatte  2≈ 18mm Wärmedämmung, mineralisch  240 mm OSB-Platte (sd = ca. 4 m), luftdicht  24 mm Gipskartonfeuerschutzplatte  2≈ 18 mm Installationsebene, optional

mögliche Werte ohne Installationsschicht: REI 60/K260 U = 0,14 W/m2K R w, R = 47 dB

mögliche Werte ohne Installations­ schicht: REI 60/K260 U = ca. 0,16 W/m2K R w, R = k. A.

mögliche Werte ohne Installationsschicht: REI 60/K260 U=0 ­ ,165 W/m2K R w, R = 49 dB

Funktion

Funktion

Funktion

Putzsystem: Witterungsschutz, Wind­ dichtung, außenseitige ­Brandschutzbekleidung

Witterungsschutz

Witterungsschutz

Winddichtung, zweite wasserführende Schicht

Dampfbremse

außenseitige Brandschutzbekleidung

Winddichtung, zweite wasserführende Schicht, Zusatzdämmung

Aussteifung, Luftdichtheit, innenseitige Brandschutzbekleidung

Dampfbremse Aussteifung, Luftdichtheit, innenseitige Brandschutzbekleidung

außenseitige Brandschutzbekleidung Aussteifung, luftdichte und dampfbremsende Schicht innenseitige Brandschutzbekleidung

a

b

Ebenso gewinnt die Wahl des Dämmstoffs aus ökologischen Gesichtspunkten zunehmend an Bedeutung und kann wiederum Auswirkungen auf die Konstruktionsart und den Schichten­ aufbau haben. Rechtzeitig erstellte begleitende Ökobilanzierungen helfen dabei, die richtige Wahl zu treffen.

(Abb. C 3.18 – C 3.20, S. 104). Sie lassen sich als zwischengedämmte Konstruktion oder mit Außendämmungen (in seltenen Fällen mit innen liegender Dämmung), als hinterlüftete oder belüftete Konstruktion oder ohne Luftschicht ausführen. Die konstruktiven Abhängigkeiten der Bauteilschichten untereinander folgen ­hinsichtlich des Feuchteschutzes den schon erläuterten Prinzipien. Um eine durchgehende luftdichte Gebäudehülle zu gewährleisten, müssen die Luftdichtigkeitsschichten von Außenwandbauteil und Bodenelement an den Bauteilübergängen miteinander verklebt wer­ den. Das ist oftmals komplex und muss in der Planung besonders bei vorgefertigten Elemen­ ten exakt berücksichtigt werden. Grenzt die Geschossdecke oberseitig an den Außenraum, z. B. bei einem zurückspringenden Dachge­ schoss oder einer Loggia, ist das Bauteil wie eine begehbare Flachdachkonstruktion auszu­ führen (Abb. C 3.21, S. 105).

Weitere Kriterien zur Schichtenanordnung bei horizontalen bzw. geneigten Bauteilen der Gebäudehülle Auch wenn die beschriebenen funktionalen Schichten sowohl bei vertikalen als auch bei horizontalen bzw. geneigten Bauteilen der Gebäudehülle vorkommen, gibt es abhängig von der Lage noch andere Aspekte, die bei der Schichtenanordnung berücksichtigt wer­ den müssen. Decken gegen Außenraum

Der untere Abschluss eines auskragenden Baukörpers oder der obere Abschluss einer Loggia unterliegen im Hinblick auf die Anord­ nung der Bauteilschichten denselben bauphy­ sikalischen Regeln wie ein Außenwandbauteil

Flachdachkonstruktionen

Flachdachkonstruktionen werden meist ohne Hinterlüftungsebene realisiert, da die Ausfüh­ rung mit einem einfachen Aufbau funktional und zugleich kostengünstig ist (Abb. C 3.21 und

c

C 3.17

C 3.16 typische Fassadenaufbauten außen gedämmter Konstruktionen im mehrgeschossigen Holzbau unter Berücksichtigung der brandschutztechni­ schen Bekleidung (Aufbau von a und b nach [11]) a  Massivholzbau mit WDVS b  Massivholzbau hinterlüftet c Massivholzbau (innen sichtbar) hinterlüftet, ­folienarm C 3.17 typische Fassadenaufbauten bei zwischenge­ dämmten Konstruktionen im mehrgeschossigen Holzbau unter Berücksichtigung der brand­ schutztechnischen Bekleidung (Aufbau von a und b nach [12]) a  Holztafelbau mit WDVS b  Holztafelbau hinterlüftet c  Holztafelbau hinterlüftet, folienarm

103


Teil D  Prozess

1 Planung Charakteristika der Holzbauplanung  Planungsprozess Digitale Prozesskette im Holzbau

130 130 130 135

2 Produktion 138 Rohstoffindustrie 138 Industrielle Vorkonfektionierung von Platten 139 Subtraktive Fertigung im Holzbau­unternehmen140 Additive Fertigung im Holzbauunternehmen140 Ausblick 141 3 Vorfertigung Vorfertigung und Individualität Vom Stab zur Raumzelle Fertigungsmethoden Einfluss der Vorfertigung auf Entwurf und Konstruktion

142 142 144 147 148

4 Lösungen für die Gebäude­ modernisierung150 Aufstockung 151 Fassade  154

Abb. D Montage eines vorgefertigten Fassadenelements, Studentenwohnheim, Vancouver (CA) 2017, Acton Ostry Architects

129


Vorfertigung Wolfgang Huß

D 3.1

Holz und Holzwerkstoffe eignen sich wegen ihrer einfachen Bearbeitbarkeit, der Fügetech­ nik und vor allem aufgrund des geringen Trans­ portgewichts der Elemente und Raumzellen besonders gut zur Vorfertigung großer Bauele­ mente und Gebäudeteile. Vorfertigung und Individualität

D 3.1 Vorfertigung von Raumzellen, Europäische Schu­ le, Frankfurt / Main (DE) 2015, NKBAK Architekten D 3.2 Vorfertigung von Tafelbauelementen in der Mon­ tagehalle D 3.3 Vorfertigung von linearen Elementen (Stäbe) a Prinzipdarstellung b Bürogebäude in Augsburg (DE) 2015, ­lattkearchitekten D 3.4 Vorfertigung von flächigen Elementen a Prinzipdarstellung b Bürogebäude LifeCycle Tower (LCT ONE), Dornbirn (AT) 2012, Architekten Hermann Kaufmann D 3.5 Vorfertigung von raumhaltigen Elementen (Raum­ zellen / Modulbauweise) a Prinzipdarstellung b Hotelanbau, Bezau (AT) 1998, Kaufmann 96

142

Die landläufige Vorstellung von vorgefertigten Gebäuden ist noch immer stark von der Archi­ tektur der 1960er- und vor allem der 1970erJahre geprägt, die durch den Einsatz von seri­ ellen Stahlbetonfertigteilen charakterisiert war. Dieser haftet ein Image von Gestaltungsarmut, Monotonie und fugenbetonter Starrheit an. Dem sogenannten Plattenbau – besonders weit verbreitet in den ehemaligen sozialisti­ schen Ländern Europas – lag jedoch eine der Vorfertigung im Holzbau völlig konträre Tech­ nologie zugrunde. Die Effizienz war in der gro­ ßen Stückzahl gleicher Bauteile begründet. Fertigteilschalungen ließen sich so immer wie­ der verwenden und die aufwendig analog erstellten statischen Nachweise mussten nicht angepasst werden. Diese starren Schemata benötigt die moder­ ­ne Holzbauvorfertigung nicht. Moderne Soft­ ware kann die Abbunddaten selbst komple­ xer Gebäude automatisiert generieren (siehe »Planung«, S. 130ff. und »Produktion«, S. 138ff.). Beim CNC-gesteuerten Abbund ist der Auf­ wand für die Fertigung unabhängig von der Differenzierung der Werkstücke. Lediglich der Aufwand für Planung und Organisation wächst mit der Zahl der Elementvarianten. Insge­ samt zeichnet sich eine Individualisierung der automatisierten Fertigung ab. In der Praxis ist eher diese große konstruktive Freiheit proble­ matisch als die Limi­tierung durch die Vorferti­ gung. Heute besitzt jeder größere Holzbau meist noch Prototyp­charakter, Aufbauten und Anschlüsse werden individuell neu entwickelt und optimiert. Diese Entwicklungen führen zu Innovationen und qualitativ hochwertigen, jedoch stark projektbe­zogenen Detaillösun­ gen. Eine stärkere Stan­dardisierung würde die Effizienz auf mehreren Ebenen erheblich erhöhen.

Konventionelle Bauweise im Vergleich

Die konventionelle Bauweise erscheint im Ver­ gleich zu industrialisierten Produktionen wenig optimiert. Die Abhängigkeit von der Witterung, die komplexe Koordination vieler unabhängig beauftragter Gewerke und die per se wenig ergonomischen Arbeitsbedingungen auf der Baustelle führen zu ineffizienten Abläufen. Pro­ bleme werden häufig erst auf der Baustelle rea­ lisiert und gelöst, oft verzögern späte Planungs­ änderungen den Ablauf zusätzlich. Manchmal entstehen zudem durch Folgegewerke Schä­ den an bereits fertiggestellten Leistungen. Ter­ minpläne lassen sich häufig nicht einhalten, Zusatzkosten werden erst in der Ausführung transparent. Generell verursachen die vielen Arbeitsschritte vor Ort und die Einhaltung not­ wendiger Trocknungszeiten beträchtliche ­Bauzeiten und belasten so, ins­besondere im urbanen Kontext, die Nutzer sowie die Nach­ barschaft im gleichen Maße. Hier können vor­ gefertigte Konstruktionen aus Holz eine Alter­ native bieten. Tradition der Vorfertigung

Das Zimmererhandwerk ist seit jeher eng mit der Vorfertigung verbunden. Historische Blockund Fachwerkbauten erforderten zumindest die Konfektionierung von Einzelstäben in der Werk­ statt. Die traditionellen Zimmermannsverbindun­ gen sind geometrisch komplex und verlangen ein hohes Maß an Präzision, das sich unter wet­ tergeschützten Werkstattbedingungen wesent­ lich einfacher erreichen lässt. Zudem besteht die Möglichkeit, die Organisation zu optimieren, die Verfügbarkeit auch schwerer Werkzeuge ist jederzeit gewährleistet. Der Abbund in der Werkstatt mit dem Aufreißen der Konstruktion im Maßstab 1:1, das Fertigen, Kennzeichnen und probeweise Montieren der Stäbe minimiert die Notwendigkeit von Korrekturen auf der Bau­ stelle. Lösungen für schwierige Punkte lassen sich in der Werkstatt entwickeln und die Mon­ tage komplexerer Konstruktionen vorab testen. Vorteile im Bauprozess

Die Verlagerung von Produktionsschritten in die Werkstatt (Abb. D 3.2) verkürzt die Montagezeit auf der Baustelle. Das hat für den Bauprozess von Holz­gebäuden zwei positive Aspekte: Zum


Vorfertigung

D 3.2

einen lässt sich die für den feuchteempfindli­ chen Baustoff Holz kritische Montagephase bis zur Fertigstellung der dichten Gebäu­dehülle in extrem kurzer Zeit bewerkstelligen und damit die Witterungsabhängigkeit minimieren. Eine dichte Gebäudehülle impliziert die zumindest provisorische Abdichtung von Dächern und Außenwänden sowie den dichten Einbau von Fassadenelementen. Das Risiko von Feuchte­ schäden während der Bauphase wird durch die Vorfertigung reduziert, der Aufwand für Wetterschutzmaßnahmen sinkt. Der zweite Aspekt betrifft die Gesamtbauzeit. Der Vorfertigungsgrad von Gebäudetechnik, Innenausbau und Gebäudehülle ist für eine weitere Zeiteinsparung in der Ausbauphase entscheidend. Die Verkürzung der Bauzeit hat

wirtschaftliche Vorteile, die je nach Projekt unterschiedlich stark zum Tragen kommen. Im Fall von Ersatzneubauten reduziert sich kosten­ intensiver Nutzungsausfall. Beim Bauen im Bestand sind so auch Maßnahmen im laufen­ den Betrieb möglich, die beim konventionellen Bauen in dieser Weise nicht denkbar wären. Erweiterungen und Sanierungen von Schulge­ bäuden können während der Ferien durchge­ führt werden. Der Gesamtprozess von Planung und Ausfüh­ rung verkürzt sich durch die Holzbauweise in der Regel nicht, da die Planungsphase aufwen­ diger ist und mehr Zeit in Anspruch nimmt. Das Projekt bleibt jedoch sehr lange virtuell, die Investitionskosten für die Ausführung müssen also erst relativ spät getätigt und so nur über

einen kürzeren Zeitraum finanziert werden. Geschützte und für die Fertigung optimale Werkstattbedingungen führen zu erhöhter Aus­ führungsqualität und besserer Kontrolle der Prozesse. Wetterunabhängigkeit, sehr kurze Wege, ständige Verfügbarkeit des kompletten Montageteams, der Materialien und Werkzeuge erhöhen die Effizienz – zumal der Montagetisch im Vergleich zum Baugerüst den wesentlich ergonomischeren Arbeitsplatz darstellt. Auch die Koordination und Kontrolle von Fremdge­ werken ist in der Werkhalle einfacher und die Gefahr der Beschädigung von bereits erstellten Konstruktionen sinkt erheblich. Darüber hinaus begünstigt die Vorfertigung auch einen sparsameren Umgang mit Materia­ lien: Der Verschnitt wird zum Teil computer­

a

a

c

b

D 3.3

b

D 3.4

b

D 3.5

143


Lösungen für die Gebäudemodernisierung

D 4.5 Lastabtragung

Neben der Erfüllung der baurechtlichen Anforderungen ist die Realisierbarkeit einer Aufstockung in erster Linie eine Frage der Tragfähigkeit des Bestands. Die Aufstockung mit einem oder mehreren zusätzlichen Geschossen ist abhängig von den statischen Lastreserven der vorhandenen Fundamente, Stützen, Wände und Decken. Aufgrund des geringeren Gewichts der Holzbauweise im Vergleich zu Mauerwerk oder Beton ist die Belastung der bestehenden Bauwerksstruktur geringer. Im Fall eines Erdbebens bedeutet dies, dass die horizontalen Massenkräfte, die aus den neuen Aufbauten resultieren, vergleichsweise klein sind. Entspricht die bestehende Konstruktion jedoch nicht mehr den verschärften Anforderungen an die Standsicherheit im Erdbebenfall, muss sie durch zusätzliche Aussteifungen in Längs- und Querrichtung verstärkt werden. Die Lasteinleitung der Aufstockung erfolgt entweder direkt in die bestehenden Bauteile oder

in zusätzliche Wände oder Stützen, die auch in die Ebene einer neuen vorgesetzten Fassade integriert sein können. Durch das geringere Gewicht der Holzkonstruktion ist es manchmal auch möglich, die Lasteinleitung in den Be­­ stand punktuell zu konzentrieren, die tragenden Bauteile im Gebäudeinneren anzuordnen und die Fassade zugunsten einer größeren Gestaltungsfreiheit der Öffnungen weitgehend von statisch lastabtragenden Elementen frei­ zuhalten. Das zeigt die Aufstockung zu einem Wohn- und Gewerbehaus in Zürich (siehe S. 198f.), die ohne zusätzliche Verstärkungsmaßnahmen viergeschossig ausgeführt werden konnte [2]. Die Konstruktion aus Holzrahmenbauwänden und Hohlkastendecken bedeutet eine Reduzierung des Eigengewichts der Konstruktion um mehr als 50 % im Vergleich zur mineralischen Massivbauweise. Im Zuge einer Modernisierungsmaßnahme kann es notwendig werden, bestehende ­konstruktive Bauteile zu ertüchtigen. Die Kon­

D 4.6

152


Lösungen für die Gebäudemodernisierung

aufgeschraubte Holzwerkstoffplatte D 4.5   Bauzustand mit Notdach, Treehouse Bebelallee, Hamburg (DE) 2010, blauraum Architekten D 4.6   Treehouse Bebelallee, Hamburg (DE) 2010, blauraum Architekten D 4.7   konstruktive Möglichkeiten zur Decken­ verstärkung: a Verstärkung der Schubsteifigkeit der Originaldecke b  Ertüchtigung des tragenden Querschnitts c  Ersatz der Bestandskonstruktion durch eine neue Holzdecke D 4.8  Holzbauelemente folgen der vorhandenen Tragstruktur von Wänden und Decken D 4.9  Anordnung der Holzbauelemente quer zur vorhandenen Tragstruktur D 4.10  Geometrie Aufstockung

struktion der obersten Geschossdecken ist, ­insbesondere bei Gebäuden der 1950erund 1960er-Jahre, oft ausgedünnt und ohne weitere Lastreserve ausgebildet [3]. Hier wird eine Verstärkung notwendig, wenn die Tragfähigkeit der Bestandskonstruktion, der Schallschutz oder die Aussteifung des Gebäudes ertüchtigt werden muss. Dabei bieten sich folgende konstruktive Möglichkeiten an (Abb. D 4.7): •  Verstärkung der Schubsteifigkeit der Originaldecke (z. B. Aufschrauben einer Holzwerkstoffplatte oder Ausbildung einer Holzbetonverbunddecke) •  Ertüchtigung des tragenden Querschnitts (z. B. Auflage einer Balkenlage oder einer Brettsperrholzplatte) •  Ersatz der Bestandskonstruktion durch eine neue Holzdecke Reaktion auf den Bestand

Die einfachste Form der Ergänzung ist die Ertüchtigung oder der Ersatz des bestehenden Dachstuhls. Bei einer Aufstockung um ein oder mehrere Geschosse wird die neue Raumstruktur grundsätzlich durch die vorhandene Erschließung, das raumbildende Gefüge lastabtragender Wände und Stützen sowie durch die Versorgungsschächte der haustechnischen Anlagen bestimmt. Der Übernahme ­dieser Strukturelemente steht oft der Bedarf nach einem differenzierten Raumangebot ­aufgrund einer neuen Nutzungsstruktur oder der Wunsch nach größerer gestalterischer Freiheit entgegen. Mit den leichten großforma­ tigen Holztafelbauwandelementen und weit­ gespannten Decken- und Dachkonstruktionen als Balken-, Brettstapel-, Brettsperrholz oder Hohlkastendecke ist es möglich, der Anordnung bestehender Wände oder Stützen zu folgen (Abb. D 4.8) oder das neue Tragwerk quer zur Hauptrichtung der bestehenden Wände oder Stützen anzuordnen (Abb. D 4.9). Die Geometrie einer Aufstockung kann in Anlehnung an den Bestand unterschiedliche Formen haben. Die statisch wirksamen Holztafelbauelemente erlauben dabei auch die Lastableitung über mehrere Geschossebenen bei auskragenden Bauteilen. Folgende Lösungen sind denkbar (Abb. D 4.10) [4]:

Holz-Beton-Verbunddecke

a Verstärkung

Auflage einer Brettsperrholzplatte

Auflage einer Balkenlage

b Ertüchtigung

neue Balkenlage

neue Brettsperrholzdecke

c Ersatz D 4.7

D 4.8

D 4.9

D 4.10

153


Teil E  Gebaute Beispiele im Detail

E 1  Anschlüsse im Detail

160

01  Acton Ostry Architects, Studentenwohnheim in Vancouver

166

02  Kaden Klingbeil Architekten, Wohn- und Geschäftshaus c 13 in Berlin

170

03  Rossiprodi Associati, Wohnanlage Via Cenni in Mailand

174

04  pool Architekten, Wohn- und Geschäftshaus in Zürich

178

05  OOPEAA, Wohnanlage in Jyväskylä 

182

06  Deppisch Architekten, Wohnanlage in Ansbach

186

07  Bucher-Beholz Architekten, Reihenhäuser in München

190

08  Florian Nagler Architekten, Wohngebäude – Parkplatzüberbauung in München

194

09 burkhalter sumi architekten, Aufstockung und Umbau zu einem Wohnund Gewerbehaus in Zürich

198

10  lattkearchitekten, Sanierung eines Wohngebäudes in Augsburg

202

11  Rolf Mühlethaler, Wohnhäuser Zollfreilager in Zürich

206

12 Florian Nagler Architekten (Systementwicklung und Entwurf), Kampa GmbH (Ausführung), Kampa Verwaltungsgebäude in Aalen

211

13  Architekten Hermann Kaufmann, Illwerke Zentrum Montafon in Vandans

214

14  architekturwerkstatt, Bürogebäude in St. Johann in Tirol

220

15  Michael Green Architecture, Wood Innovation and Design Centre in Prince George

224

16  Bruno Mader, Verwaltungsbau in Clermont-Ferrand

228

17  Cukrowicz Nachbaur Architekten, Gemeindezentrum in St. Gerold

232

18  Architekten Hermann Kaufmann und Florian Nagler Architekten, Gymnasium in Diedorf

236

19  NKBAK, Europäische Schule in Frankfurt am Main

242

20 Agence R2K, Schulkomplex in Limeil-Brévannes

246

21 Fink Thurnher, Sanierung und Neubau einer Internatsschule in Altmünster

250

22  Oskar Leo Kaufmann und Albert Rüf, Hotel Ammerwald bei Reutte in Tirol

254

Abb. E  Wohnanlage in Jyväskylä (FI) 2015, OOPEAA

159


Beispiel 18

Vertikalschnitt Mittelachse und Fassade Maßstab 1:20 1 Dachaufbau: Begrünung Extensivsubstrat 40 mm Dränage gefüllt mit Substrat 40 mm Speichervlies Abdichtung EPDM wurzelfest 10 mm Wärmedämmung Mineralwolle 20 mm Holzlattung, dazwischen Wärmedämmung, Mineralwolle druckfest 60 mm Wärmedämmung Mineralwolle druckfest 160 mm Lattung Holz 100/160 mm, dazwischen Wärmedämmung Mineralwolle druckfest 160 mm Dachelement vorgefertigt: Abdichtung Bitumenbahn Holzwolle-Leichtbauplatte im Rand- und Stützenbereich 50 mm (sonst Dreischichtplatte Fichte) Sparren BSH Fichte weiß lasiert 100/360 mm 2 Dachrinne innenliegend 3 Sonnenschutz Flachlamellen Aluminium weiß 4 Holzfenster Fichte weiß lasiert mit Dreifachisolierverglasung 4 mm Float + 18 mm SZR + 4 mm Float +

240

18 mm SZR + 4 mm ESG/H   5 Fensterbrett außen Aluminium   6 Fassadenelement an Außenwand gehängt: Schalung Fichte stehend wild verlegt mit unterschiedlichen Bretterbreiten 30 mm Unterkonstruktion Holzlatten 40 ≈ 40 mm Außenwandelement: Holzlattung liegend 40/40 mm Holzlattung stehend 110 mm Windpapier Holzfaserplatte diffusionsoffen hydrophobiert 16 mm Tragkonstruktion Fichte, dazwischen Wärmedämmung Mineralwolle 140 mm Tragkonstruktion Fichte, dazwischen Wärmedämmung Mineralwolle 220 mm OSB-Platte (Dampfbremse) Stöße verklebt 18 mm   7 Fensterbrett innen Dreischichtplatte weiß lasiert   8 Raumlüftung Quellauslass    9 Einbauregal Dreischichtplatte Fichte weiß lasiert 42 mm 10 Innenwandaufbau: Gipsfaserplatte 12,5 mm OSB-Platte 18 mm Tragkonstruktion Fichte 80/60 mm, dazwischen Wärmedämmung Mineralwolle 80 mm

OSB-Platte 18 mm Gipsfaserplatte 12,5 mm 11 Geschossdecke: Beschichtung mineralisch 5 mm Heizestrich Lochplatte 85 mm Trennlage PE-Folie Trittschalldämmung 30 mm Ausgleichsdämmung 50 mm Trennlage PE-Folie zweilagig, Stahlbeton 98 –120 mm Deckenelement Schalung OSB-Platte 22 mm Balkenlage 2≈ 180/320 mm dazwischen Akustikelement: Wärmedämmung Mineralwolle 40 mm Holzwolle-Akustikplatte magnesitgebunden 12 Festverglasung VSG aus 2≈ 12 mm Floatglas 13 Randträger Brettschichtholz 100/740 mm 14 Bodenaufbau: Beschichtung mineralisch 5 mm Heizestrich Lochplatte 85 mm Trennlage PE-Folie Trittschalldämmung 30 mm Ausgleichsdämmung 50 mm Trennlage PE-Folie zweilagig Stahlbeton 250 mm Wärmedämmung 80 mm 15 Lüftungskanal


Gymnasium in Diedorf

1

2

3 4 7

5

10 10 12 9 9 8

8 8

6

11

3 13 4

8

14 14

15 15

241


Beispiel 11

Wohnhäuser Zollfreilager Zürich, CH 2016 Architekt: Rolf Mühlethaler Mitarbeiter: Thomas Moser (Projektleiter), Chantal Amberg, Julia Grommas, Marion Heinzmann, Sandra Stein, Jonas von Wartburg, Simon Wiederkehr Tragwerksplaner Massivbau: Ingenta Ingenieure + Planer, Bern Tragwerksplaner Holzbau: Indermühle Bauingenieure, Thun

Konzept Auf dem Gelände des ehemaligen Zollfreilagers in Zürich Albisrieden entstand ein neues Wohn­ quartier mit rund 190 Wohnungen, die sich auf drei Hochhäuser in Massivbauweise aus Stahl­ beton und drei sechsgeschossige Gebäude­ zeilen aus Holz verteilen. Die starke horizontale Gliederung der Zeilen durch umlaufende Balko­ ­ne vermittelt zwischen der städtebaulichen Groß­ form und der Kleinteiligkeit der Wohnungsfassa­ den. Fensterbreite und Tiefe der Balkonzone unterscheiden sich je nach Himmelsrichtung und entsprechen einem ehrgeizigen energeti­ schen Konzept (Minergie-P-eco). Die tiefen Bal­ kone bilden zugleich den Witterungsschutz der Holzfassade aus druckimprägniertem Fichten­

206

A B C

holz und schaffen differenzierte Freibereiche. Durchgesteckte Treppenhauskerne aus Stahl­ beton erschließen auf jeder Ebene zwei Woh­ nungen – ein Prinzip, das sich in allen Ge­­ schossen wiederholt. Die Wohnungen der beiden nördlichen Gebäu­ dezeilen (Haus A + B) bestehen aus einer Abfolge nutzungsneutraler Räume, die über eine innenliegende Halle flurlos erschlossen sind. Die Wohnungen des südlichen Gebäude­ riegels (Haus C) sind über einen durchgehen­ den Koch-Ess-Wohnbereich erschlossen. Tragwerk Die Klarheit und Konsequenz beider Grund­ rissvarianten entspricht der jeweiligen Trag­

werkstruktur. Die Decken der Häuser A und B ­liegen auf den Längsfassaden und auf zwei parallel dazu verlaufenden Mittelwänden auf. Die Decken von Haus C spannen entlang der Längsfassaden und liegen auf Innenwänden auf, die eine regelmäßige Schottenstruktur ­bilden. In beiden Fällen bestehen die Decken aus Brettstapelelementen, die Aussteifung erfolgt über aufgebrachte OSB-Platten. Ob­­ wohl die Gebäude sechsgeschossig sind, gelingt die vertikale Lastabtragung über Innenund Außenwände aus vorgefertigten Tafelbau­ elementen. Um Setzungen gegenüber den aussteifen­ den Stahlbetonkernen der Treppenhäuser zu verhindern, sind die Tafelbauelemente ohne


Wohnhäuser Zollfreilager in Zürich

Lageplan  Maßstab 1:5000 Axonometrien zur Lastabtragung im Vergleich Schnitt • Grundrisse Maßstab 1:500

Haus A + B

1 Wohnen / Essen / Küche 2 Zimmer 3 Wohnungs-Entree 4 Bad 5 Technik 6 Erschließung 7 Windfang 8 Tiefgaragenzufahrt 9 Fahrradraum

Haus C

aa

b

4 2 3

2

a

22

a 2

5

1

1

5 2

2

4 3 6

1

1 4

43

2

2 3

3 6 7

7 9

2

99

b

9

7

3

7 a

b

a

b

EG Haus A

8

8

5 3

1

14 2

5

2

2

12

2

3 4 6 2

6 7

79

99

97

7

1

EG Haus C

207


Beispiel 13

A

B

Montieren mittels Fugenverguss und teilweise Schraubverbindungen kraftschlüssig zu einer aussteifenden Deckenscheibe zusammenge­ fasst. Die Pendelstützen an der Fassade sind als Doppelquerschnitte von 2≈ 24 ≈ 24 cm ausgebildet. Über die in das Deckenelement integrierten Randbalken aus Stahlbeton ist ein direkter Lasttransfer vom Stirnholz der oberen Stütze ins Stirnholz der unteren Stütze ohne die Verwendung aufwendiger Verbin­ dungsmittel möglich. Montage Die gesamte Holzkonstruktion inklusive der vorgefertigten Fassaden mit unbehandelter Außenverschalung aus Eiche sowie die Dach­ elemente wurden in lediglich sechs Wochen 216

C

zusammengefügt. Auch die vorgefertigten Eichenholzfenster konnten im Zuge der Mon­ tage der Holzkonstruktion zeitgleich eingebaut werden. Somit war das Risiko der Durchnäs­ sung der Konstruktion während der Montage und damit die notwendigen Witterungsschutz­ maßnahmen auf ein Minimum reduziert. Brandschutz Die gesamte Konstruktion ist sichtbar belassen und in Feuerwiderstandsklasse REI 90 ausge­ führt. Als Kompensationsmaßnahme wurde eine Sprinkleranlage eingebaut, die es auch ermöglichte, dass alle oberirdischen Geschos­ ­se einen einzigen Brandabschnitt bilden, der lediglich in mehrere Rauchabschnitte unter­ teilt wurde.

Energie Der Primärenergieverbrauch des Gebäudes liegt unter 30 kWh/m2a, der Heiz­wärmebedarf bei 14 kWh/m2a (Passivhausstandard). Dieser wird vollständig durch das Abwärmesystem des Kraftwerks bereitgestellt, während die Kühl­ energie vom kalten Wasser der umliegenden Speicherseen gedeckt wird.

Gebäudekennwerte Anzahl der Geschosse  Bruttogrundfläche (BGF)  Baukosten  Bauzeit Holzbau  Bauzeit gesamt 

5 11 497 m2 26 Mio. € netto 6 Wochen 17 Monate


Illwerke Zentrum Montafon in Vadans

A Montageabfolge des Gebäudes B LCT-System (LifeCycle Tower One, Dornbirn, ­Vorgängerbau und erstes achtgeschossiges Holz­ gebäude in Österreich) C IZM-System D Montageabfolge im Detail E Isometrie des Tragsystems F Holz-Beton-Rippenverbunddecke, Vertikalschnitt Spannweite 8,50 m, Elementbreite 2,70 – 3,00 m

1 Wandelement aus drei Stützpaaren mit Brüstung 2 Holz-Beton-Rippenverbunddecke 3 Fenstermodul 4 Vordach 5 Stützen bestehend aus Brettschichtholz 2≈ 260 / 260 mm 6 Stahlbeton C30/37 d = 80 mm mit Polypropylen­ fasern 7 Holzrippen e = 860 mm

2

3 5

1 4

E

6

D

7

F

217


Autoren Hermann Kaufmann geboren 1955 Univ.- Prof. Dipl.-Ing. Architekt Architekturstudium an der Technischen Hochschule ­Innsbruck und an der Technischen Universität Wien 1981 –1983 Mitarbeit im Büro Hiesmayer in Wien 1983 Gründung eines eigenen Architekturbüros in Schwarzach, Vorarlberg in Bürogemeinschaft mit ­Christian Lenz mit Schwerpunkten zur Nachhaltigkeit im Bauen und zu Möglichkeiten des modernen (mehrgeschossigen) Holzbaus 1995 –1996 Gastdozent für Holzbau an der Liechtensteinischen Ingenieurschule 1998 Gastprofessor an der Technischen Universität Graz 2000 Gastprofessor an der Universität Ljubljana seit 2002 Professur für Entwerfen und Holzbau am Institut für Bautechnik und Entwerfen, Technische Universität München Stefan Krötsch geboren 1973 Jun.- Prof. Dipl.-Ing. Architekt 1994 – 2001 Architekturstudium an der Technischen ­Universität München und an der Polytechnika ­Wroclawska in Breslau, Polen 2001– 2003 Mitarbeit in bogevischs büro, München 2003 – 2005 Projektleiter bei Söldner und Stender Architekten, München 2005 – 2013 Architekturbüro Stefan Krötsch in München 2008 – 2014 Akademischer Rat am Fachgebiet Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München seit 2009 Braun Krötsch Architekten in Partnerschaft mit Florian Braun seit 2015 Juniorprofessor, Leitung des neu gegründeten Fachgebiets Tektonik im Holzbau, Fachbereich Architektur der Technischen Universität Kaiserslautern Stefan Winter geboren 1959 Univ.-Prof. Dr.-Ing. 1980 –1982 Zimmererlehre 1982 –1987 Studium des Bauingenieurwesens an der Technischen Universität München und der Technischen Universität Darmstadt 1987–1990 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik und am Institut für Massivbau der Technischen Universität Darmstadt 1990 –1993 Leitung und Geschäftsführung des Instituts des Zimmerer- und Holzbaugewerbes, Darmstadt 1993 Firmengründung Ingenieurbüro bauart Konstruktions GmbH & Co. KG mit Sitz in Lauterbach und ­Niederlassungen in München, Darmstadt und Berlin 1993 – 2003 Fachberater Informationsdienst Holz Hessen 1998 Promotion an der Technischen Universität Darmstadt zum Thema »Tragverhalten von Profilverbundstützen aus hochfestem Feinkornbaustahl StE 460« seit 2000 öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Holzbau bei der IHK Gießen-Friedberg 2000 – 2003 Inhaber des Lehrstuhls für Stahlbau und Holzbau der Universität Leipzig 2001– 2010 Gesellschafter der MFPA Leipzig GmbH seit 2003 Ordinarius für Holzbau und Baukonstruktion an der Technischen Universität München seit 2006 Prüfingenieur für Baustatik für die Fachrichtung Holzbau in Bayern 2009 – 2012 FiDiPro Professur an der Aalto Universität Helsinki seit 2012 Vorsitzender des Normenausschusses Bau Fachbereich 04 »Holzbau«, Mitglied im Beirat des ­Normenausschusses Bau im DIN seit 2014 Vorsitzender des europäischen Normenausschusses CEN TC 250/SC 5 Eurocode 5 – Holzbau – Bemessung und Ausführung

258

Heinz Ferk geboren 1961 Dipl.-Ing. 1990 Diplom Bauingenieurwissenschaften mit Auszeichnung, Technische Universität Graz 1991 –1996 Universitätsassistent am Institut für Hochbau, Technische Universität Graz 1996 Gründung Ingenieurbüro für Bauphysik seit 1998 Lektor der Technischen Universität Graz seit 2000 Leiter des Labors für Bauphysik der Technischen Universität Graz seit 2004 Leiter der europäischen notifizierten, akkreditierten Prüfstelle 2006 – 2014 stellvertretender Institutsleiter des Instituts für Hochbau, Technische Universität Graz seit 2014 stellvertretender Leiter des Labors für Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) Sonja Geier geboren 1973 Dipl.-Ing. 1991– 2000 Architekturstudium an der Technischen ­Universität Graz 2006 Lehrgang Internationales Projektmanagement ­Wirtschaftsuniversität Wien 1992 – 2008 Mitarbeit und Projektleitung in diversen Architektur- und Bauingenieurbüros 2008 – 2012 internationale und nationale Forschungsprojekte bei AEE INTEC im Bereich Nachhaltige Gebäude und Holzbau seit 2012 internationale und nationale Forschungsprojekte an der Hochschule Luzern – Technik & Architektur im Bereich Holzbau und Planungsprozesse Annette Hafner geboren 1971 Prof. Dr.-Ing. Architektin 1990 –1997 Architekturstudium an der Technischen ­Universität München und ETSAB Barcelona 1998 – 2004 Architektin in London und München 2004 – 2014 wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Prof. Winter und Leiterin Zertifizierungsstelle ZQ MPA BAU, Technische Universität München 2012 Promotion an der Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Technische Universität München seit 2014 Juniorprofessorin am Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen der Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

Wolfgang Huß geboren 1973 Prof. Dipl.-Ing. Architekt 1994 – 2000 Architekturstudium an der Technischen ­Universität München und ETSA Madrid, Diplom 2000 2000 – 2007 angestellter Architekt bei SPP München 2007 – 2016 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Pro­ fessur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München seit 2013 Büro HKS Architekten (Huß Kühfuss Schühle) seit 2016 Professor für Industrialisiertes Bauen und Fertigungstechnik, Fakultät für Architektur und Bauwesen, Hochschule Augsburg Holger König geboren 1951 Dipl.-Ing. Architekt, Buchautor 1971–1977 Architekturstudium an der Technischen ­Universität München arbeitet seit über 30 Jahren für Umwelt und Gesundheit im Baubereich


Maren Kohaus geboren 1975 Dipl.-Ing. Architektin Architekturstudium an der Universität Dortmund, Technischen Universität München, ETSA Madrid 2001– 2008 Mitarbeit bei Allmann Sattler Wappner Architekten, München 2008 – 2012 Mitglied der Geschäftsleitung bei Allmann Sattler Wappner Architekten, München seit 2012 wissenschaftliche Mitarbeiterin /Akademischer Rat an der Professur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München seit 2012 Tätigkeit als freiberufliche Architektin 2015 – 2016 Lehrbeauftragte der Technischen Universität München Frank Lattke geboren 1968 Dipl.-Ing. Architekt BDA Tischlerlehre, Architekturstudium an der Technischen Universität München und ETSA Madrid seit 2003 eigenes Büro in Augsburg 2002 – 2014 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München Tätigkeit in Lehre und Forschung: TES EnergyFacade (WoodWisdom ERA Net) smartTES (WoodWisdom ERA Net) 2014 – 2017 Projektpartner Forschungsprojekt leanWOOD Lutz Müller geboren 1969 1989 –1992 Schreinerlehre in München 1995 –1999 Architekturstudium an der HTWG Konstanz 1999 – 2001 Mitarbeit bei Prof. Wolfgang Lauber und Prof. Steidle + Partner, München 2001– 2005 Mitarbeit bei RRP Architekten, München 2005 – 2014 Projektleiter bei agmm Architekten, München 2007 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Bauen in den Tropen Prof. Dr. Wolfgang Lauber, HTWG Konstanz 2007– 2009 Masterstudium bei Prof. Hans Kollhoff an der ETH Zürich 2011– 2014 Studium der Kunstgeschichte an der Ludwig Maximilian Universität München 2015 Mitarbeit bei Henn Architekten, München seit 2015 Korrekturassistent an der Professur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München seit 2016 Mitarbeit bei Gassmann Architekten, München Anne Niemann geboren 1976 Dipl.-Ing. Architektin 1996 – 2002 Architekturstudium an der Technischen Universität München, ETSA Madrid und BGU Negev 2003 – 2009 Partnerin bei Niemann Ingrisch Architekten, München 2006 Deutsche Akademie Villa Massimo, Rom: Stipendium in der Casa Baldi, Olevano Romano, Italien 2008 – 2014 Korrekturassistentin an der Professur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München 2009 – 2013 Partnerin bei m8architekten, München seit 2014 wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Professur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München seit 2017 wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Entwerfen und Konstruieren Prof. Florian Nagler, Technische Universität München

Daniel Rüdisser geboren 1974 Dipl.-Ing. Technischer Physiker und Bauphysiker bearbeitet Forschungsprojekte zum Thema Wärme, Feuchte, Klima am Labor für Bauphysik der Technischen Universität Graz Inhaber des Ingenieurbüros HTflux, das sich vorwiegend auf die Entwicklung von bauphysikalischer Software konzentriert Christian Schühle geboren 1971 1995 – 2002 Architekturstudium an der Technischen ­Universität München 2000 – 2005 Mitarbeit bei Herzog & de Meuron in München und Basel seit 2007 eigenes Architekturbüro, seit 2013 HKS Architekten (Huß Kuehfuss Schühle) seit 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München Manfred Stieglmeier geboren 1962 M. Eng. Architekt 1982 –1991 Architekturstudium an der Akademie der ­Bildenden Künste München, Hochschule München 1987–1998 Mitarbeit in verschiedenen Münchener Architekturbüros, u.a. bei Auer + Weber 1999 – 2000 Partner bei Schmidhuber + Partner 2007– 2009 Masterstudium Holzbau für Architekten an der Hochschule Rosenheim seit 2000 freischaffender Architekt, eigenes Büro in München mit Schwerpunkt Holzbau seit 2009 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Entwerfen und Holzbau Prof. Hermann Kaufmann, Technische Universität München Martin Teibinger geboren 1972 Dipl.-Ing. Dr. techn. Kombinationstudium Holzwirtschaft an der Universität für Bodenkultur und Bauingenieurwesen an der Technischen Universität Wien Doktorat an der Technischen Universität Wien seit über 20 Jahren an der Holzforschung Austria in der Abteilung Bautechnik tätig seit 2006 Leiter des Fachbereichs Bauphysik Forschungs-, Gutachter- und Publikationstätigkeit in den Bereichen Bauphysik, Brandschutz und mehrgeschossiger Holzbau seit 2016 allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger Vortragender und Lehrer für die Fachgebiete Bauphysik, Holzbau und Brandschutz als Univ.-Lektor, FH-Lektor und HTL-Lehrer Gerd Wegener geboren 1945 Prof. Dr. Dr. habil. Drs. h.c. TUM Emeritus of Excellence 1993 – 2010 Ordinarius für Holzkunde und Holztechnik sowie Leiter der Holzforschung München der Technischen Universität München über 400 Publikationen in einem breiten Spektrum der Forst- und Holzwissenschaften weltweite Gastprofessuren und Gutachtertätigkeit zahlreiche Preise und Auszeichnungen

259


Glossar Abbund Bearbeitung von Hölzern zur Vorbereitung und Vorfertigung von Holzbauteilen normalerweise in der Werkshalle, z. B. Zuschnitt, Herstellen der Verbindungen, Fälzen und Nuten, Fertigung des Stabwerks eines Tafelbauelements. Acetylierung Chemische Modifikation von Holz mit Essigsäureanhydrid, um die Besiedelung durch holzzerstörende Pilze oder ­Insekten zu verhindern, die Feuchteaufnahme des Holzes zu reduzieren und das Quell- und Schwindverhalten zu mindern. Die Nutzungsdauer von Holz in bewitterten oder feuchteexponierten Bereichen wird dadurch wesentlich erhöht. Anisotropie Richtungsabhängigkeit bestimmter physikalischer Eigenschaften. Im Holzbau bezieht sich dies in der Regel auf das ungleiche Verhalten von Holz in Faserrichtung und senkrecht dazu. Balken Horizontaler, stabförmiger Teil einer Deckenkonstruktion; meist Teil einer Balkenlage. Einzelne Unterzüge oder ­primäre Teile einer Skelettkonstruktion werden eher als Träger bezeichnet. Bauelement Vorgefertigter Bestandteil eines Bauteils, z. B. vorgefertigtes Tafelbauelement als Teil des Bauteils Außenwand, vorgefertigtes Brettstapeldeckenelement als Teil des Bauteils Geschossdecke etc. Bauteil Statisch-konstruktiver, geometrisch abgeschlossener Teil eines Bauwerks, z. B. Außenwand, Innenwand, Geschossdecke, Bodenplatte, Dachfläche. Bauteile können aus Einzelteilen oder aus vorgefertigten Bauelementen gefügt sein. Bauweise Verallgemeinerbares Konstruktionsprinzip hinsichtlich Tragwerk (z. B. Skelettbau oder Schottenbau), Materialisierung (z. B. Holzbauweise, Hybridbauweise), Vorfertigungsgrad und Montage (z. B. Tafelbauweise, Raum­ zellenbauweise) oder baukonstruktiver Materialisierung (z. B. Leichtbauweise, Massivbauweise). Beplankung Flächige Bekleidung auf einer Unterkonstruktion, teilweise mit tragender oder aussteifender Funktion, z. B. Plattenwerkstoff oder Brettschalung auf den Rippen einer Tafelbauwand. Bohle Schnittholz mit Dicken über 40 mm und Breiten von mind. der dreifachen Dicke (DIN 4074-1); Dicken rauer Bohlen gemäß DIN 4070-1: 44, 48, 50, 63, 70, 75 mm. Blockbau Wandkonstruktion aus horizontal geschichteten, stabförmigen Querschnitten (oft Kantholz aus Vollholz, historisch auch Rundholz), die über die Eckverbindungen ausgesteift ist. Blower-Door-Test Messverfahren, das dazu dient, die Luftdichtheit der ­Gebäudehülle zu messen und eventuelle Leckagen durch Erzeugung eines Unter- und Überdrucks im Gebäude aufzuspüren. Wichtiges Instrument der Qualitäts­ sicherung eines Bauwerks. Brandabschottung Verhinderung der unkontrollierten Brandweiterleitung (z. B. in Schächten, Hinterlüftungen). Brett Schnittholz mit Dicken bis 40 mm und Breiten über 79 mm (DIN 4074-1); Dicken rauer Bretter gemäß DIN 4070-1: 16, 18, 22, 24, 28, 38 mm.

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Brettschichtholz (BSH; engl. Laminated Timber /  Glue Lam) Stabförmige Querschnitte aus gleichgerichteten verleimten normalerweise 40 mm starken Brettern (Lamellen), Breiten bis 30 cm, Höhe der Querschnitte nicht block­ verleimt ca. 200 cm, Längen je nach Hersteller bis 65 m. Der maximale Radius bei gebogenen Trägern hängt von der Lamellenstärke ab. Brettsperrholz (BSP; engl. Cross Laminated Timber – CLT) Plattenförmige Bauteile aus lagenweise kreuzförmig mit­ einander verleimten Brettern in ungerader Lagenanzahl. Dicken bis 40 cm, Formate je nach Hersteller. Brettstapel Bauteile aus gestapelten, miteinander vernagelten, ­verdübelten (Hartholzdübel) Brettern oder Balken ­(Kanteln). Decken aus liegenden Brettschichtholz­ elementen werden als verleimte Brettstapeldecken ­bezeichnet. Building Information Modelling (BIM) Methode zur Optimierung der Arbeitsprozesse im Bau­ wesen unter Anwendung eines digitalen dreidimen­ sionalen Gebäudemodells über den gesamten Gebäu­ delebenszyklus hinweg – von der Planung bis zum Rückbau. CAD (engl. Computer Aided Design) ­Computerunterstützte Planung. CAM (engl. Computer Aided Manufacturing) Computergesteuerte Fertigung. CNC (engl. Computerised Numerical Control) Computergestützte numerische Steuerung. Elektronisches Verfahren, mit dessen Hilfe Werkzeugmaschinen angesteuert werden, die dadurch in der Lage sind, komplexe Werkstücke mit hoher Präzision auto­matisch zu bearbeiten. Industrielle Webstühle sind die Vorgänger heutiger CNC-Maschinen. CNC-Fräse Werkzeugmaschine, die durch den Einsatz moderner Steuerungstechnik Werkstücke mit hoher Präzision auch für komplexe Formen automatisch herstellen kann. Die meisten Fräsen lassen sich über Werkzeugwechsler mit verschiedenen Fräswerkzeugen, Sägeblättern, Boh­rern und anderen Spezialwerkzeugen bestücken. Dampfbremse Schicht in einem Bauteil (meist der Gebäudehülle) zwischen unterschiedlichen Temperaturniveaus mit hohem sd-Wert (> 2 m bis 1500 m) zur Verringerung von Wasserdampfdiffusion durch das Bauteil. Raumseitig der Wärmedämmung angebracht als Schutz gegen schädliches Kondenswasser in Bauteilen bzw. gegen eine Durchfeuchtung der Wärmedämmung und daraus resultierende Bauschäden. Oft aus luftdichten, diffusionshemmenden Holzwerkstoffplatten (OSB-, 3-S-Platte, FSH) mit luftdicht verklebten Plattenstößen. Dient meist gleichzeitig als luftdichte Schicht. Dampfbremse, feuchteadaptiv Der Diffusionswiderstand verändert sich entsprechend der umgebenden Luftfeuchte materialbedingt: In trockenem Umgebungsklima (im Winter an der Raumseite) weist sie einen höheren sd-Wert auf (bis sd = 10 m), bei höheren Luftfeuchtigkeiten (z. B. im Sommer) sinkt der Diffusionswiderstand (bis sd = 0,2 m). Dampfsperre Schicht in einem Bauteil (meist Außenbauteil) zwischen unterschiedlichen Temperaturniveaus mit sehr ho­hem sd-Wert (>1500 m) zur Verringerung von Dampfdiffusion durch das Bauteil. Raumseitig der Wärmedämmung angebracht als Schutz gegen schädliches Kondenswasser in Bauteilen bzw. gegen eine Durchfeuchtung der Wärmedämmung und daraus resultierende Bauschäden. Meist Bitumenbahn mit Aluminiumeinlage. Dient gleichzeitig als ­luftdichte Schicht.

Diele Bretter mit einer Stärke von meist 21 – 50 mm und hinreichender Breite (etwa ab 80 mm). Nach DIN EN 13 629 bezeichnet man Dielen bei einer Stärke von weniger als 40 mm als Brett, bei einer größeren Stärke auch als Bohle. Diffusion Physikalischer Prozess der vollständigen Durchmischung verschiedener Stoffe bis zur gleichmäßigen Verteilung der beteiligten Stoffteilchen. Im Bauwesen versteht man unter Diffusion meist den stofflichen Transport von Wasserdampf durch ein Außenbauteil bei feuchter Raumluft und trockener Außenluft im Winter. Bei nicht fachgerechter Ausführung kann dadurch Kondensat im Bauteil ausfallen. Der Diffusionswiderstand der Bauteilschichten von Außenbauteilen sollte deshalb von innen nach außen abnehmen. Elastizitätsmodul (E-Modul) Maß für die Verformungssteifigkeit bei m ­ echanischer Beanspruchung im elastischen Bereich. Energieträger, erneuerbar Erneuerbare Energieträger wie z. B. Holz werden bei nachhaltiger Nutzung der Quelle, z. B. dem Wald, kontinuierlich erneuert und stehen so dauerhaft zur Verfügung. Energieträger, fossil Kohlenstoffhaltige Energieträger wie Erdöl oder Braunkohle, die in der erdgeschichtlichen Vergangenheit entstanden sind. Fassade, hinterlüftet Außenwandaufbau, bei dem sich zwischen Dämmschicht und Fassadenoberfläche ein in vertikaler Richtung ununterbrochener Hinterlüftungsraum geeigneten Querschnitts (üblicherweise 2 cm; siehe DIN 68 800-2) befindet, der durch Öffnungen geeigneten Querschnitts (üblicherweise mind. 50 % des Hinterlüftungsraums) am oberen und unteren Ende aufgrund des Kamineffekts stark durchströmt ist. Fassade, belüftet Außenwandaufbau, bei dem sich zwischen Dämmschicht und Fassadenoberfläche ein in vertikaler Richtung ununterbrochener Hinterlüftungsraum geeigneten Querschnitts (üblicherweise 2 cm; siehe DIN 68 800-2) befindet, durch dessen Öffnung am unteren Ende Kondensat aus dem Hinterlüftungsraum ablaufen und ein Luftaustausch stattfinden kann. Fassade, nicht hinterlüftet Außenwandaufbau, bei dem die Fassadenoberfläche die Dämmschicht abstandslos abschließt, z. B. Wärmedämmverbundsysteme oder Sandwichelemente (DIN 68 800-2). Feuerwiderstand Vorgegebene Dauer, während der das bezeichnete Bauteil im Brandfall seine Funktionen Tragfähigkeit (R) und / oder Raumabschluss (E) und /oder Wärmedämmung (I) beibehält. Formaldehyd Von lat. formica: Ameise, daher der frühere Name Ameisenaldehyd. Formaldehyd (chemische Bezeichung ­Methanal) ist ein bei Zimmertemperatur gasförmiger Stoff und wird wegen seines niedrigen Siedepunkts (-19 °C) definitionsgemäß nicht zur Gruppe der VOC gezählt, sondern zur Gruppe der V VOC (very volatile organic compounds – diese sehr flüchtigen Verbindungen verdampfen bereits bei einem Siedepunkt < 0 bis 50 …100 °C). Seit fast 150 Jahren wird Formaldehyd für die Herstellung und Verarbeitung indus­trieller Produkte verwendet. In der EU ist es seit 2016 als krebserregend im Tierversuch (1B) eingestuft. Furnierschichtholz (FSH; engl. Laminated Veneer Lumber – LVL) Aus mehreren Furnierlagen zusammengesetzter Holzwerkstoff. Die Furniere werden im Gegensatz zu Sperrholz in der Regel faserparallel geschichtet und mit PhenolFormaldehydharz wasserfest verleimt.


Furniersperrholz (FU) Aus mehreren Furnierlagen zusammengesetzter Holzwerkstoff. Die Furniere werden in ihrer Faserrichtung ­lagenweise 90° zueinander versetzt geschichtet und meist mit Phenol-Formaldehydharz wasserfest verleimt. Fußband Schräge Verbindung, die vom Zimmerer zur Stabilisierung zwischen einer Schwelle und einem Ständer eingesetzt wird (siehe Kopfband). Während das Kopfband oben unter einer Pfette sitzt, befindet sich das Fußband unten auf einer Schwelle. Fußbänder werden seltener eingesetzt als Kopfbänder. Gesamtenergiebilanz Maß zur Bewertung der Energiemenge, die für Errichtung, Nutzung und Rückbau eines Gebäudes aufzuwenden ist. Graue Energie Energie, die für Herstellung, Lagerung, Transport, Einbau und Entsorgung von Materialien bzw. Bauteilen und Gebäuden aufgewendet werden muss. Hirnholz Holz mit Schnittfläche quer zur Faserrichtung. Hirnholz nimmt Feuchtigkeit kapillar sehr gut auf und ist bei bewitterten Bauteilen besonders zu schützen. Über Stöße von Hirnholzflächen können Druckkräfte zwischen Bauteilen optimal und ohne Querholzpressung übertragen werden. Hohlkasten Deckenkonstruktion aus Rippen und statisch wirksamer Beplankung (siehe Kastendecke). Holzfaserplatte Plattenförmiger Holzwerkstoff aus gepressten, verdichteten Holzfasern in unterschiedlicher Dichte und Festigkeit. Am häufigsten verwendet werden MDF-Platten (mitteldichte Faserplatte), Weich- oder Hartfaserplatten. Holzfeuchte Wasseranteil von Holz in Prozent in Bezug zur Trockenmasse. Holz ist hygroskopisch und reagiert auf Schwankungen der Luftfeuchtigkeit – das Gleichgewicht (Sorp­ tionsgleichgewicht) benötigt je nach Dicke des Holzes ­einige Zeit. Vor der Verarbeitung sollte das Holz grundsätzlich auf diejenige Feuchte getrocknet werden, die annähernd dem Gleichgewicht seiner späteren Umgebung entspricht. Damit wirken dann nur noch die periodischen Klimaschwankungen auf das Holz ein, wodurch die Form­ änderungen durch Quell- und Schwindvorgänge möglichst gering gehalten werden. Ab einer Holzfeuchte von 20 % besteht die Gefahr von Pilzbefall, daher ist Holz vorrangig durch konstruktive Maßnahmen vor zu hoher Feuchtigkeit zu schützen. Typische Holzfeuchten: waldfrisches Holz ca. 60 %, außengelagertes Holz 15 –18 %, wetter­ geschützte Außenverschalungen 15 – 20 %, nicht wettergeschützte Außenverschalungen 18 – 24%, nicht beheizte Innenräume 10 –12 %, beheizte Innenräume 6 – 8 %. Holzschutz, chemisch Verzögert die Holzzerstörung durch Pilze oder Insekten durch Behandlung des Holzes mit Bioziden. Die Anwendung ist in den einschlägigen Normen (z. B. DIN 68 800-3) geregelt. Grundsätzlich sollte chemischer Holzschutz möglichst sparsam eingesetzt werden, da die Entsorgung von chemisch behandeltem Holz aufwendig und umweltbelastend ist. Holzschutz, konstruktiv Trockenhalten von Holz und Holzwerkstoffen durch kon­ struktive und geometrische Maßnahmen (z. B. Abdecken von Holz durch geeignete Bekleidung, Witterungsschutz durch Dachüberstand, Entfernung aus dem Spritzwasserbereich, mechanische Trennung von kapilarer Feuchtigkeit durch Trennlagen etc.). In der Norm für konstruktive Holzschutzmaßnahmen im Hochbau (DIN 68 800-2) sind Beispielkonstruktionen aufgeführt. Holzschutz, physikalisch Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz und Holzwerkstoffen z. B. durch Thermobehandlung.

Holzwerkstoff Werkstoffe, die durch Zerkleinern von Holz und anschließendes Zusammenfügen der Strukturelemente meist durch Verleimung oder Pressung erzeugt werden. Hybridbauteil Innerhalb eines horizontalen oder vertikalen Bauteils werden verschiedene Werkstoffe kombiniert. Bekanntestes Beispiel ist die Holz-Beton-Verbunddecke. Hybridbauweise Innerhalb einer Konstruktion werden systematisch hybride Bauteile oder Konstruktionselemente aus unterschiedlichen Materialien verwendet, z. B. Stahlträger mit BSPDeckenelementen. Hybidbauwerk Konstruktionen aus unterschiedlichen Baustoffen werden in einem Gebäude miteinander kombiniert. Beispielsweise Erschließungskerne aus Stahlbeton (Fluchtwege, Gebäudeaussteifung) integriert in eine Gebäudekonstruktion aus Holz, Holzelementfassaden an Stahlbetonskelett­ konstruktionen. Inhomogenität Unter der Inhomogenität von Holz versteht man die Ungleichmäßigkeit seiner mechanischen und bauphysikalischen Eigenschaften durch beispielsweise Asteinwüchse, Harzgallen, ungleichmäßigen Faserverlauf im Werkstoff oder unterschiedliche Dichte und Festigkeit. Ziel der Sortierung von Vollholz und die Herstellung von Holzwerk­ stoffen wie KVH, Brettstapelelementen, Lagen-, Faseroder Spanwerkstoffen ist unter anderem seine Homo­ genisierung. intumeszierend Intumeszierende Produkte bewirken bei thermischer Beanspruchung durch Aufschäumen den Verschluss von Restöffnungen und verhindern damit den Durchtritt von Rauch und toxischen Gasen (Brandschutz). Jahresheizwärmebedarf Wärmemenge in Kilowattstunden pro Quadrat­meter und Jahr (kWh/m2a), die nach einer Bilanzierung der in einem Gebäude auftretenden Wärmegewinne und -verluste aufgebracht werden muss, um eine angenehme Raumtemperatur zu erzielen. Kantholz Schnittholz mit einer Breite (b) des Querschnitts von mind. 40 mm und einer Höhe (h) des Querschnitts mit b ≥ h ≥ 3 b (DIN 4074-1); Vorratskantholz von 60/60 mm bis 160/180 mm. Kapselung Brandschutzbekleidung mit definierter Schutzzeit in Minuten (Kapselkriterium, z. B. K2 30 oder K2 60). Kapselungen begrenzen die Temperatur auf ihrer feuerabgewandten Seite im angegebenen Zeitraum auf T ≤ 300 °C und verhindern ein Mitbrennen des Holzes und damit einen Beitrag zur Brandlast. Die Kapselbekleidungen sollen zudem bei Tafelbauteilen mit gedämmten oder ungedämmten Hohlräumen ein Eindringen des Brands in die Konstruk­ tion verhindern. Kastendecke / Kastendeckenelement Deckenkonstruktion aus Kastendeckenelementen. Diese bestehen aus Rippen schlanken Querschnitts in Deckenhauptspannrichtung, die zusam­men mit den Randbalken einen Rahmen ausbilden und statisch wirksam mit der Beplankung verbunden sind. So entsteht konstruktiv ein Verbundelement aus den einzelnen Bestandteilen, ein Kasten. Kastenträger Träger mit rechteckigem, hohlem Querschnitt, bestehend aus Obergurt, Untergurt und zwei Stegen z. B. aus Brettern, Plattenwerkstoffen oder Brettschichtholz. Keilzinkung Längsverbindung zweier Bauteile aus Vollholz oder Holzwerkstoff als Weiterentwicklung der seit der Vorgeschichte angewendeten Schäftung von Brettern oder Balken.

Die Keilzinkenverbindung wird in der Regel geklebt. Ihre Zugfestigkeit beruht auf der Vervielfachung der Fläche der zur Faserrichtung des Holzes flach geneigten Klebefuge. Keilgezinkte Bau­teile haben eine relativ hohe Biegefestigkeit und können unter optimalen Randbedingungen in der Produktion und Qualitätssicherung nahezu die Tragfähigkeit der am Stück gewachsenen Holzbau­teile er­reichen. Kern Der vom Splintholz ringförmig umgebene und sich durch eine oft dunklere Färbung abhebende innere Teil des Stamms, der im Gegensatz zum Splintholz keine wasserund nährstoffleitende Funktion hat. Kesseldruckimprägnierung Holzschutzverfahren, bei dem das Imprägniermittel in einem Kessel unter hohem Druck in das Holz gepresst wird, um das Splintholz möglichst gleichmäßig und tief damit zu tränken. Klimaneutralität / klimaneutral Prozesse werden als klima­neutral bezeichnet, wenn keine klimarelevanten Gase freigesetzt oder ausgesto­ ßene Gase an anderer Stelle in gleicher Höhe wieder ein­ gespart werden, d. h. das atmosphärische Gleichgewicht wird nicht verändert. Grundlage für die Beurteilung sind die Ausstöße klimarelevanter Gase, insbesondere CO2 (gemessen in GWP 100). Kohlenstoffspeicher Stoffliche Bindung von Kohlenstoff. Holzpro­dukte sind temporäre Kohlenstoffspeicher, da der Baum in seinem Wachstum Kohlendioxid (CO2) der Atmo­sphäre entzieht und als Kohlenstoff (C) speichert. Dieser Speicher bleibt bestehen, bis das Holz verbrannt und dann der Kohlenstoff als CO2 wieder frei­gesetzt wird. Kondensatbildung Übergang eines Stoffs vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. Im Bauwesen ist meist der Ausfall von Kondenswasser bei Abkühlung der Innenluft im Bauteil oder an küh­­ len Oberflächen gemeint. Kondenswasser (Kondensat) tritt bei Unterschreiten der jeweiligen Taupunkttemperatur auf und kann zur Beschädigung des Bauteils oder zu hygienischen Problemen (Schimmel) führen. Zu Kondensation kommt es meist bei Leckagen der luftdichten Schicht der Gebäudehülle oder im Bereich von Wärmebrücken. Konstruktionselement In diesem Buch wird anstatt Konstruktionselement der Begriff Bauelement verwendet. Konstruktionsvollholz (KVH) Veredeltes Schnittholz, das erhöhten Anforderungen ­be­­­­­­züglich Holzfeuchte (15  % ±  3  %), Einschnitt­art (herz­ getrennt, herzfrei) und Oberflächen­beschaffenheit (gehobelt, gefast) genügt. KVH ist keilgezinkt (Aussortierung grober Inhomogenitäten) und daher in größeren Längen erhältlich. Konterlattung Querlattung zur eigentlichen Traglattung; ermöglicht z. B. das Anbringen einer horizontalen Lattung bei gleichzeitigem Erhalt einer durchgehenden Hinterlüftung. Konvektion Bezeichnet allgemein das Mitführen in einer Strömung, im Bauwesen meist das Mitführen von Wärme und /oder Wasserdampf. Beispielsweise kann es bei Konvektion von Innenluft durch die Gebäudehülle zu einem erheblichen Energieverlust und zu starkem Kondensatausfall in den Bauteilen kommen. Die durch Wasserdampfkonvektion anfallenden Kondensatmengen können jene durch Wasserdampfdiffusion um ein Vielfaches übersteigen. Kopfband Aussteifendes, diagonal eingebautes Element eines Stabwerks zwischen einem horizontalen (Pfette, Rähm, Balken) und einem vertikalen Bauteil (Pfosten, Stütze, Ständer) im oberen Bereich des jewei­ligen Geschosses (z. B. in einer Fachwerkwand), siehe Fußband.

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Abbildungsnachweis Allen, die durch Überlassung ihrer Bildvorlagen, durch Erteilung von Reproduktionserlaubnis und durch Auskünfte am Zustandekommen des Buches mitgewirkt haben, sagen die Autoren und der Verlag aufrichtigen Dank. Sämtliche Zeichnungen in diesem Werk sind ­eigens angefertigt. Urheber der Grafiken und tabella­ rischen Darstellungen, zu denen keine andere Quelle ­angegeben ist, sind die Autoren und deren Mitarbeiter. Fotos, zu denen kein Fotograf genannt ist, sind Archi­ tektenaufnahmen, Werkfotos oder stammen aus dem ­Archiv der Zeitschrift DETAIL. Trotz intensiven Bemühens konnten wir einige Urheber der Abbildungen nicht ermitteln, die Urheberrechte sind jedoch gewahrt. Wir bitten in diesen Fällen um entsprechende Nachricht. Die Zahlen beziehen sich auf die ­Abbildungsnummern.

Vorwort

Gataric Fotografie

Teil A A

Christian Schittich

 ntwicklung des mehrgeschossigen Holzbaus E A 1.1 aus: Weston, Richard: Utzon – Inspiration, Vision, Architektur. Kiel 2001, S. 48 A 1.2 HGPhotography A 1.3 mykyotomachiya.com A 1.4 Sergio Somavilla A 1.5 Bernard Gagnon A 1.6 Neckar-Magazin, Esslingen / Neckar A 1.7 Peter Bonfig A 1.8 Bernd Borchardt A 1.9 Roland Pawlitschko A 1.10 TU München, Professur für Entwerfen und Holzbau, Univ. Prof. DI Hermann Kaufmann A 1.11 Waugh-Thistleton Architects A 1.12 Artec Arkitekter A 1.13 RLP Rüdiger Lainer + Partner Ressource Holz A 2.1 Friedrich Böhringer A 2.2 Tourist-Information Einbeck A 2.3 Münchner Stadtmuseum, Sammlung Graphik / Gemälde A 2.4, 2.5 Gerd Wegener / Ralf Rosin, Holzforschung München A 2.6 TU München, Professur für Entwerfen und Holzbau, Univ. Prof. DI Hermann Kaufmann A 2.7, 2.8 Ralf Rosin, Holzforschung München A 2.9 aus: Kaufmann, Hermann; Nerdinger, Winfried (Hrsg.): Bauen mit Holz – Wege in die Zu­­kunft. München, London, New York 2012, S. 17 A 2.10 Michael Christian Peters / Pollmeier ­Massivholz Vollholzprodukte und Holzwerkstoffe A 3.1a–d Heyer, Hans-Joachim, Werkstatt für Photo­ graphie, Universität Stuttgart A 3.1e SWISS KRONO A 3.1f proHolz A 3.1g Holzabsatzfonds, Bonn A 3.1h Mathias Kestel A 3.1i – l Holzabsatzfonds, Bonn A 3.1m Mathias Kestel A 3.1n ARGE Holz, Düsseldorf A 3.1o – q Holzabsatzfonds, Bonn A 3.1r Mathias Kestel A 3.2 nach: Rüter, Sebastian; Diederichs, Stefan: Ökobilanz-Basisdaten für Bauprodukte aus Holz. Arbeitsbericht aus dem Institut für Holztechnologie, Nr. 2012/1; Hrsg. vom Johann Heinrich von Thünen-Institut. Hamburg 2012

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Lebenszyklusanalyse A 4.1 sps÷architekten, Thalgau A 4.2 aus: Kaufmann, Hermann; Nerdinger, Winfried (Hrsg.): Bauen mit Holz – Wege in die Zukunft. München, London, New York 2016, S. 52 A 4.3 Hafner, Annette, Schäfer, Sabrina: Methodenentwicklung zur Beschreibung von Zielwerten zum Primärenergieaufwand und CO2-Äquivalent von Baukonstruktionen zur Verknüpfung mit Grundstücksvergaben und Qualitätssicherung bis zur Entwurfsplanung. Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Aktenzeichen 31943/01 A 4.4 Annette Hafner A 4.5 aus: Kaufmann, Hermann; Nerdinger, Winfried (Hrsg.): Bauen mit Holz – Wege in die Zukunft. München, London, New York 2016, S. 47 A 4.6 Stefan Müller-Naumann Raumluftqualität – Einflüsse des Holzbaus A 5.1 Adolf Bereuter A 5.2 nach: Leitwerte für TVOC in der Innenraumluft. Zusammengestellt von der Ad-hoc-­ Arbeitsgruppe. Hrsg. vom Umwelbundesamt. Dessau 2007 A 5.3 nach: Wikipedia A 5.4 aus: Holzmann, Gerhard; Wangelin, Matthias; Bruns, Rainer: Natürliche und Pflanzliche Baustoffe. Wiesbaden 2012, S. 26 A 5.5 aus: Bauen und Leben mit Holz. Hrsg. vom Informationsdienst Holz. März 2013, S. 23 A 5.6 aus: Holzmann, Gerhard; Wangelin, Matthias; Bruns, Rainer: Natürliche und pflanzliche Baustoffe. Wiesbaden 2012, S. 33 A 5.7 TU München, Professur für Entwerfen und Holzbau, Univ. Prof. DI Hermann Kaufmann A 5.8 nach: Thünen Institut sowie Holzmann, Gerhard; Wangelin, Matthias; Bruns, Rainer: Natürliche und pflanzliche Baustoffe. Wiesbaden 2012, S. 32 A 5.9 TU München, Professur für Entwerfen und Holzbau, Univ. Prof. DI Hermann Kaufmann A 5.10 TU München, Professur für Entwerfen und Holzbau, Univ. Prof. DI Hermann Kaufmann A 5.11 nach: Paulitsch, Michael; Barbu, Marius C.: Holzwerkstoffe der Moderne. Leinfelden-­ Echterdingen 2015, S. 418 A 5.12 Stefan Müller-Naumann A 5.13 aus: König, Holger: Baustoffe – Lebenszyklusanalyse als Planungsinstrument. In: Djahanschah, Sabine; Kaufmann, Hermann; Nagler, Forian (Hrsg.): Schmuttertal-Gymnasium. ­Architektur – Pädagogik – Ressourcen. DBU Bauband 1. München 2016, S. 84 A 5.14 nach: Raumluftqualität – Grundlagen und Massnahmen für gesundes Bauen. Hrsg. von Lignum. Zürich 2013, S. 27

Teil B B

Eckhart Matthäus / lattkearchitekten

Struktur und Tragwerk B 1.1 Darko Todorovic B 1.7 a Architekten Hermann Kaufmann B 1.7 b, 1.10  Bernd Borchardt B 1.15 a proHolz Polaris B 1.15 b Bernd Borchardt B 1.15 c Architekten Hermann Kaufmann B 1.17 ETH Zürich B 1.18 TU München, Professur für Entwerfen und Holzbau, Univ. Prof. DI Hermann Kaufmann B 1.20 a Margherita Spiluttini, © Architekturzentrum Wien, Sammlung

Bauteile und Bauelemente B 2.1, 2.2 Matthias Kestel B 2.8 STEICO SE B 2.16 proHolz Polaris B 2.22 Finnforrest B 2.27 Bernd Borchardt B 2.31, 2.37  Matthias Kestel B 2.42 Ökoberatung G. Bertsch B 2.49 Binderholz GmbH B 2.53 Peter Cheret B 2.57 Architekten Hermann Kaufmann

Teil C C ARTEC Schutzfunktionen C 1.1 abcmedia – Fotolia C 1.2 nach MBO (2012) C 1.3 nach DIN 4102-2 und DIN EN 13 501-2 C 1.4 nach Deutsches Institut für Bautechnik: Bauregelliste – Bauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C. Ausgabe 2015/2 C 1.5, 1.6 Technische Universität München C 1.7 nach EN 1995-1-2 C 1.9 Stefan Winter C 1.10 Dianna Snape C 1.11 Emma Cross photographer C 1.16 a aus: Zeumer, Martin; El khouli, Sebastian; John, Viola: Nachhaltig konstruieren. München 2014 C 1.17 Huber & Sohn GmbH & Co. KG, Bachmehring C 1.18 Midroc, Foto: Martin Johansson C 1.19 a Foto: Bosch C 1.19 b Hilti, Kaufering C 1.20 David Borland C 1.21, 1.22  Stefan Winter C 1.23 Christian Schittich C 1.24 Stefan Winter C 1.25 Holzforschung Austria /Grüll C 1.26 Thomas Madlener C 1.27 Stein, René; Schneider, Patricia; Kleinhenz, Miriam u. a.: Fassadenelemente für Hybridbauweisen – Vorgefertigte, integrale Fassadenelemente in Holzbauweise zur Anwendung im Neubau hybrider Stahlbetonhochbauwerke (unveröffentlicht). Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion, Lehrstuhl für energieeffizientes und nachhaltiges Planen und Bauen & Lehrstuhl für Massivbau. Technische Universität München 2016 Sommerlicher Wärmeschutz C 2.1, 2.2 aus: Ferk, Heinz; Rüdisser, Daniel u. a., proholz Austria (Hrsg.): Sommerlicher Wärmeschutz im Klimawandel – Einfluss der Bau­ weise und weitere Faktoren. In: att.zuschnitt. Wien 2016 C 2.3, 2.4 Daniel Rüdisser / Labor für Bauphysik der ­TU Graz C 2.5, 2.6 aus: Ferk, Heinz; Rüdisser, Daniel u. a., proholz Austria (Hrsg.): Sommerlicher Wärmeschutz im Klimawandel – Einfluss der Bau­ weise und weitere Faktoren. In: att.zuschnitt. Wien 2016 Schichtenaufbau der Gebäudehülle C 3.1 Bruno Klomfar C 3.2 nach: Informationsdienst Holz und www.dataholz.com C 3.4 Huber & Sohn GmbH & Co. KG, Bachmehring C 3.6 nach: Winter, Stefan; Merk, Michael: Verbundforschungsprojekte Holzbau der Zukunft – Teilprojekt TP 02 – Brandsicherheit im mehrgeschossigen Holzbau. Technische Universität München, Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion. München 2009


C 3.7 Adolf Bereuter C 3.8 Michael Meuter C 3.9 Bernd Borchardt C 3.16 a in Anlehnung an DIN 68 800-2, A7; nach: Merk, Michael u. a.: Erarbeitung weiterführender Konstruktionsregeln /-details für mehr­ geschossige Gebäude in Holzbauweise der Gebäudeklasse 4. Stuttgart 2014 C 3.16 b in Anlehnung an DIN 68 800-2, A4; nach: Merk, Michael u. a.: Erarbeitung weiterführender Konstruktionsregeln /-details für mehr­ geschossige Gebäude in Holzbauweise der Gebäudeklasse 4. Stuttgart 2014 C 3.17 a in Anlehnung an DIN 68 800-2, A5; nach: Merk, Michael u. a.: Erarbeitung weiterführender Konstruktionsregeln /-details für mehr­ geschossige Gebäude in Holzbauweise der Gebäudeklasse 4. Stuttgart 2014 C 3.17 b in Anlehnung an DIN 68 800-2, A2; nach: Merk, Michael u. a.: Erarbeitung weiterführender Konstruktionsregeln /-details für mehr­ geschossige Gebäude in Holzbauweise der Gebäudeklasse 4. Stuttgart 2014 C 3.20 Bernd Borchardt C 3.22 nach DIN 68 800 bzw. www.dataholz.com C 3.28 RADON photography / Norman Radon

Schichtenaufbau von Innenbauteilen C 4.1 Ed White Photographics C 4.8 Köhnke, Ernst Ulrich: Schallschutztechnische Ausführungsfehler an Holzdecken, Beitrag zum 4. HolzBauSpezial: Akustik und Brandschutz im Holz- und Innenausbau (ISB 2013) Bad Wörishofen 2013 Gebäudetechnik – Besonderheiten im Holzbau C 5.1 Kiefer Holzbau GmbH & Co. KG, Stockach C 5.2 Informationsdienst Holz, Düsseldorf C 5.3 Manfred Mühe C 5.6 Informationsdienst Holz, Düsseldorf C 5.7 Eisedicht, Rinteln C 5.10 Kaiser GmbH & Co. KG, Schalksmühle C 5.11 Holzforschung Austria C 5.12 Informationsdienst Holz, Düsseldorf C 5.21, 5.22  Stefan Winter

Teil D D

courtesy of University of British Columbia

Planung D 1.1 TU München Professur für Entwerfen und Holzbau D 1.5 Gumpp & Maier, Binswangen D 1.9 a Merz Kley Partner D 1.9 b Architekten Hermann Kaufmann D 1.9 c Kaufmann Bausysteme Produktion D 2.1 BDF / Vennenbernd, Bad Honnef D 2.2 Hajotthu, CC BY-SA 3.0 D 2.3 AxelHH, Wikipedia D 2.4, 2.5 Hans Hundegger AG D 2.7 Weinmann Holzbausystemtechnik GmbH D 2.8 a Renggli AG – Schötz, Schweiz D 2.8 b, c Weinmann Holzbausystemtechnik GmbH Vorfertigung D 3.1 RADON photography / Norman Radon D 3.2 Huber & Sohn GmbH & Co. KG D 3.3 b lattkearchitekten D 3.4 b Darko Todorovic / Cree D 3.5 b Ignacio Martinez D 3.7 RADON photography / Norman Radon

D 3.11 thomasmayerarchive.de D 3.13 b Vielstädte Holzbau GmbH & Co. KG D 3.13 d Stefan Müller-Naumann D 3.13 f Architekten Hermann Kaufmann D 3.14 a Architekten Hermann Kaufmann D 3.15 Ignacio Martinez Lösungen für die Gebäudemodernisierung D 4.1 lattkearchitekten D 4.2 Gumpp & Maier, Binswangen D 4.4 Bruno Klomfar D 4.5 Dominik Reipka D 4.6 Martin Lukas Kim D 4.11 Alexander Gempeler D 4.20 Eckhart Matthäus / lattkearchitekten

S. 228, 230, 231 @ photo.Abbadie.Herve S. 232, 233, 234 unten, 235 oben Hanspeter Schiess S. 235 unten Cukrowicz Nachbaur Architekten S. 236, 239 –241 Carolin Hirschfeld S. 237, 238 Stefan Müller-Naumann S. 242, 244 thomasmayerarchive.de S. 245 RADON photography / Norman Radon S. 246  –248  Lignotrend, Weilheim-Bannholz  / Fotografie Uwe Röder, Bischweier S. 250, 251, 253 Walter Ebenhofer S. 252 Fink Thurnher Architekten S. 254, 255 links, 256 oben, 257 Adolf Bereuter

Teil E E

Mikko Auerniitty

Fügen im Detail S. 161 Gataric Fotografie S. 162 Hanspeter Schiess S. 163 Pietro Savorelli S. 164 Adolf Bereuter S. 165 RADON photography / Norman Radon Projektbeispiele S. 166 KK Law; naturally:wood S. 167  courtesy of Seagate Structures. Photographer: Pollux Chung S. 168 unten Stefen Errico S. 169 oben links Neil Taberner S. 169 oben mitte Neil Taberner S. 169 oben rechts Stefen Errico S. 170 –173 Bernd Borchardt S. 174, 175, 177 Pietro Savorelli S. 176 proHolz Polaris S. 178 oben Michael Meuter S. 178 unten Jakob Schoof S. 179 Giuseppe Micciché S. 180, 181 oben pool Architekten S. 181 unten Giuseppe Micciché S. 182, 183, 185 Mikko Auerniitty S. 184 Juha Pakkala S. 186 –188 Sebastian Schels S. 189 Deppisch Architekten S. 190, 191, 193 Florian Holzherr S. 192 Bucher-Beholz Architekten S. 194 oben Eva Schönbrunner S. 194 unten, 195, 196 Stefan Müller-Naumann S. 198 links Sihltal Zürich Uetliberg Bahn SZU AG, www.szu.ch S. 198 rechts burkhalter sumi architekten S. 199 Unirenova (Stephanie Künzler) S. 200 oben Pino Ala S. 200 unten Heinz Unger S. 201 burkhalter sumi architekten S. 202 oben, 203 lattkearchitekten S. 202 unten Eckhart Matthäus S. 204 Guido Koeninger, Firma Keim­ farben S. 206 –210 Gataric Fotografie S. 211–213 KAMPA GmbH 214, 215, 218 Bruno Klomfar 217 links, mitte Thomas Giradelli 217 rechts Darko Todorovic S. 220 –223 Christian Flatscher S. 224 –225, 227 Ed White Photographics ©2015 S. 226 oben Photography by MAG (Michael Green Architecture, Vancouver) S. 226 unten Courtesy of Forestry Innovation ­Investment

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Autoren und Verlag danken den folgenden Institutionen fĂźr die FĂśrderung der Publikation:

www.stmelf.bayern.de

www.zimmerer-bayern.com

www. proholz.at

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