gen Sätzen wiedergeben zu wollen. Wir können aber festhalten, dass aus den Erfahrungen, die mit der strukturellen Anisotropie, der hygroskopischen Neigung und der Inhomogenität der verschiedenen Holzarten gesammelt wurden, die traditionellen Regeln im Umgang mit Holz entstanden sind, sowohl was die Materialwahl, seine Bearbeitung als auch das Fügen und Konstruieren betrifft. Sieht man von der konstruktiv eher primitiven Blockbauweise ab, dann sind Stabwerke im Hinblick auf die Form, in der die Natur Holz zur Verfügung stellt, die adäquate Form der Lastabtragung. Allerdings sind Stabwerke idealtypische Konstruktionen, da Bäume zwar durchaus in den Himmel wachsen, sich dabei aber nicht unbedingt gerade halten. Eine Integration der Wuchsrichtung wurde keineswegs als nachteilig empfunden. Bevor es möglich war, Holz unter Hitzeeinfluss zu biegen, waren Krummhölzer für die Konstruktion von Schiffsrümpfen, Schlitten- und Wagenbäumen bis zum Ende des 19. Jahrhunderts ein begehrtes Rohmaterial, das mitunter sogar teurer war als die gerade gewachsenen Abschnitte. Je mehr die Achse eines Stabes der Wuchsrichtung des zugrundeliegenden Stammes folgt, desto weniger Holzfasern müssen bei seiner Bearbeitung durchtrennt werden und desto höher ist die Eigenstabilität des Bauelements. Auf unterschiedliche Querschnittsbelastungen können Bäume sogar mit dem Zuwachsen von Holz mit angepasstem Eigenschaftsprofil reagieren, dem sogenannten Reaktionsholz. Nadelhölzer können an der druckbelasteten Seite schief gestellter Stämme oder Äste Fasern ausbilden, die durch erhöhte Lignineinlagerung druckresistenter sind als Normalholz. Laubhölzer verfolgen genau die umgekehrte Strategie, indem sie an der zugbelasteten Seite mit erhöhtem Cellulosegehalt eine Zugspannung aufbauen. Frühe Holzbauten, die in ihren Verbindungsdetails Astgabeln oder Astansätze integrierten, machten sich diese Eigenschaften des Reaktionsholzes empirisch zu Nutze. Die Beachtung der natürlichen Vorgaben des Holzes setzt sich auf der nächsten Strukturebene der Holzbearbeitung fort. Für bewitterte Bauteile war beim faserparallelen Trennen die Unterscheidung zwischen Spalten und Spanen von Bedeutung. Diese Unterscheidung spielt heute kaum noch eine Rolle, da das Spalten bis auf die Ausnahme handgebeilter Schindeln aus dem Bauwesen verschwunden ist. Sägen parallel zur Faserrichtung zerstört jedoch in der Trennfuge die Holzstruktur, während Spalten sie respektiert und gewissermaßen dem Holz die Entscheidung überlässt, wie es sich trennt. Welche praktische und ökonomische Relevanz dieser Unterscheidung zukam, zeigt sich daran, dass die Widerstandsfähigkeit von gesägtem gegenüber gespaltenem Holz sinkt, da Feuchtigkeit durch die größere Anzahl aufgerissener Kapillaren ungleich leichter eindringen kann. Aus dem Sorptionsverhalten des Holzes entstanden auch die baukonstruktiven Regeln: Der Schutz von Holz vor direkter Bewitterung und Feuchtigkeitseinwirkung und – wo dies nicht möglich ist – Möglichkeiten zum Hinterlüften vorzusehen, so dass der Feuchtegehalt unter den für Pilzbefall kritischen Werten gehalten werden kann. In Abgrenzung zum chemischen Holzschutz spricht man hier von einem konstruktiven Holzschutz. Die zweite konstruktive Regel befasst sich ebenfalls mit der hygroskopischen Neigung, nämlich mit dem Schaffen von Bewegungsspielraum für das Quellen und Schwinden quer zur Faser. Dies betrifft sowohl die lastableitenden wie auch alle untergeordneten schwächeren Bauteile wie Wandfüllungen, Beplankungen oder Bodenbeläge. Die tragenden Rahmen wurden, um die quer zur Faser auftretenden Kräfte zu minimieren, in der Regel schlank dimensioniert und eher kleinteilig zusammengesetzt. Hier dürfte der Hauptgrund für die mangelnde Neigung des traditionellen Holzbaus zur Monumentalität liegen. Moderner Holzbau Aus dieser Perspektive lässt sich der Übergang zum modernen Holzbau eindeutig bestimmen. Es ist nicht die industrielle Schnittholzerzeugung, wie sie sich ab der 1. Hälfte des 19. Jahrhunderts mit den dampfbetriebenen Sägewerken entwickelt, und es ist auch nicht der Ersatz der Holzverbindung durch die billige Massenfertigung von Nägeln, Bolzen und Stahlblechformteilen. Beides ist zwar für die weitere Entwicklung des Holzbaus unabdingbar, verändert aber nicht das Eigenschaftsprofil des Werkstoffs Holz selbst. Die eigentliche Revolution liegt in der Überwindung der Anisotropie und Inhomogenität durch das Kleben. In der Industrialisierung hatte man das Holz fürchten gelernt, denn seine gewachsene, organische Konsistenz voller Unwägbarkeiten stellte an die maschinellen Fertigungsprozesse Herausforderungen, die man von der Metallverarbeitung nicht kannte. Mit dem Kleben beginnt eine beispiellose Metamorphose des Werkstoffs Holz: Das Holz wird in seine Bestandteile aufgelöst und mit einem Bindemittel 92
neu zu einem Werkstoff zusammengesetzt, der die Eigenschaften der einzelnen Bestandteile ausgleicht und nach außen als Körper mit homogenen Eigenschaften erscheinen lässt. Sogenannte “Holzfehler“ wie Ästigkeit, Faserneigung, Schwindrisse und Verfärbungen beeinflussen die Qualität des Holzwerkstoffs dabei nur noch in ästhetischer Hinsicht. An der mechanischen Zerkleinerung des Holzes lag es sicher nicht, dass sich die Entwicklung von Holzwerkstoffen bis weit ins 20. Jahrhundert hinzog. Das Problem war vielmehr die mangelnde Widerstandsfähigkeit der bekannten, auf pflanzlicher und vor allem tierischer Basis hergestellten Klebstoffe gegen Feuchtigkeit und Pilze, was den Einsatz von Holzwerkstoffen allein auf Innenanwendungen beschränkte. Dies hielt den Holzbauunternehmer Otto Hetzer dennoch nicht davon ab, seine patentierten gekrümmten Brettschichtholz-Träger (1906) mit einem Leim zu verkleben, der hauptsächlich aus Quark bestand. Dieser sogenannte Kaseinleim, mit dem auch die Flugzeuge des Ersten Weltkriegs zusammengeklebt wurden, ist zwar mehr oder weniger wasserfest, bietet aber bei längerer Feuchtigkeitseinwirkung einen idealen Nährboden für Pilze, die den Klebstoff in ein unansehnlich verrottendes Milchprodukt verwandeln. Wenn im 19. Jahrhundert die neu aufkommenden Metalltragwerke sich den Holzbau als Vorbild für zugbeanspruchte Konstruktionen genommen haben, so scheinen sich die Verhältnisse dank Hetzer umzukehren: Holz kann nun den weitgespannten Stabkonstruktionen des Stahlbaus nacheifern. Der eigentliche Befreiungsschlag von Anisotropie und Inhomogenität aber war die Entwicklung synthetischer Klebstoffe Anfang der 1930er Jahre, mit denen es möglich wurde, hölzerne Strukturelemente zu richtungsindifferenten Plattenmaterialien mit voraussagbaren Eigenschaften und allein von Fertigungstechnik und Logistik abhängigen Abmessungen zu verkleben. Dabei wird das Holz immer weiter aufgetrennt – bis hin zur feinstzerfaserten MDF-Platte, die wir so lieben, weil ihr im lackierten Zustand ihre hölzerne Herkunft nicht mehr anzusehen ist. Die individuelle Qualität des Vollholzes trat in den Hintergrund, während die Verwertung von Holzabfällen und Restholz zum dynamischen Sektor der Branche wurde. Zunächst kamen die Plattenmaterialien als konstruktiv sekundäre Wandfüllungen und Beplankungen von Rahmenkonstruktionen zum Einsatz. Da mit Fortschreiten der Klebetechnik der Rahmen aus Schnittholz und die Beplankung aus Spanplatten beim Fügen zu Wand- und Deckenelementen ebenso fest verklebt wurden, lässt sich das entstehende Element gewissermaßen als einen in Abmessung und Aufbau projektspezifischen Holzwerkstoff aus hölzernen Strukturelementen verschiedener Größe lesen. In den letzten beiden Jahrzehnten können wir anhand des Erfolgs der Grobspanplatten und des Brettsperrholzes zwei Phänomene beobachten. • Erstens ist die Strukturauflösung rückläufig; die Strukturelemente innerhalb eines Bauelements werden wieder größer. Die Späne der OSB-Platte sind bis zu 20 cm lang; die Schnittholzbestandteile des Brettsperrholzes haben eine Breite bis zu 24 cm und sind bis zu 35 mm stark. Innerhalb dieser Strukturelemente ist das Holz durchaus anisotrop und inhomogen, denn es handelt sich ja um Vollholzstücke. Es scheint, als wolle man ausloten, wie groß die Strukturelemente innerhalb des Bauelements sein dürfen, bis die nach außen wirkende Isotropie und Homogenität verloren geht: Man steuert und kontrolliert das Gesamtverhalten, während man die Einzelkomponenten als nicht im Detail beschreibbare, organisch gewachsene Elemente belässt. Ob ein einzelnes Brett oder ein Span nicht taugt, spielt innerhalb des Bauteils keine Rolle, solange die Eigenschaften des einzelnen Strukturelements durch die anderen ausgeglichen werden können. Geprüft wird schließlich die Platte, nicht das Brett oder der Span. • Zweitens können wir feststellen, dass die Bedeutung der Normen insbesondere bei den Brettsperrholzplatten zurücktritt. Brettsperrholzplatten sind herstellerspezifische Produkte, die sich in Abmessungen, Aufbau und Verhalten unterscheiden und untereinander meist nicht kompatibel sind. Die jeweiligen Produkteigenschaften werden im Auftrag des Herstellers für die Zulassung ermittelt und sind nicht auf andere Produkte übertragbar. An die Stelle der Norm tritt die Produkteigenschaft. Ist dies bereits der angesprochene “dritte Weg“? Wenn ja, wohin könnte dieser führen, wenn wir ihn konsequent weiterverfolgen? Im Sinne der ersten Beobachtung zu immer größeren Vollholz-Strukturelementen innerhalb eines Bauteils (oder Gebäudes)? Oder im Sinne der zweiten Beobachtung zu einer immer differenzierteren Materialerfassung und Bauteilzusammensetzung, bis es kein allgemeines Produkt mehr, sondern nur noch Bauteile mit individuellen Eigenschaften gibt?
Mit oder gegen Holz
Digitale Schreinerei Sabine Kraft, Christoph Schindler Der Holzbau bietet aufgrund der im Vergleich zu anderen Baustoffen leichten spanenden Bearbeitbarkeit von Holz und Holzwerkstoffen ein weites Experimentierfeld für digitale Entwurfs- und Fertigungstechniken: In keinem anderen Baumaterial ist es so einfach, individuelle Bauteile herzustellen. Dementsprechend sind in den letzten fünf Jahren eine ganze Reihe ungewöhnlicher Experimente im Maßstab 1:1 realisiert worden, die den traditionellen Werkstoff Holz in einen neuen Kontext stellen. Ungewöhnlich insofern, als diese Experimente weder unter die Kategorie der klassischen Stabkonstruktionen subsumiert werden können, noch direkte Verwandtschaft mit den neueren kartenhausartigen Plattenkonstruktionen aufweisen. Bei aller Unterschiedlichkeit verbindet die Projekte ein gemeinsames Vielfaches, das in der Suche nach einer neuen Form der Plastizität zu liegen scheint; man könnte es als ein räumliches Modellieren in Holz bezeichnen, das traditionell unter allen Formen der Holzbearbeitung nur das Schnitzen auszeichnete. Es stellt sich die Frage, inwieweit diese Experimente der Inkubator für eine anders geartete holzspezifische Formensprache und neue Tragwerkskonzepte im Holzbau sind, oder ob sich der Neuheitswert in der Umsetzung mit erstaunlich weit vorangetriebenen computergestützten Planungs- und Fertigungsmethoden erschöpft. Zweifel sind zumindest angebracht. Sie können anhand zweier Kriterien, wenn auch sicher nicht abschließend geklärt, so doch in der Diskussion zumindest erhärtet bzw. abgeschwächt werden. Diese Kriterien liegen zum einen in der Methode der Formfindung und zum anderen in der Nutzung der Materialeigenschaften bzw. der erforderlichen Zahl von Arbeitsschritten der Fertigung bezogen auf das Rohmaterial Holz. Die auf den folgenden Seiten aufgeführte Reihe aktueller Projekte ist in vier Gruppen geordnet: A Eierschneider, einfach Als “einfache Eierschneiderstrukturen“ können die Ringve Viewing Platform (1), das Semper Depot (2) und in gewisser Weise auch die Wandprototypen (3) bezeichnet werden. Mit der Methode des Zerschneidens in parallele Ebenen, wie es das Haushaltsgerät zur präzisen Herstellung gleich dicker Scheiben hartgekochter Eiern leistet, lassen sich mit einem einzigen Schnitt auf recht einfache Weise beliebig modellierte Volumen in Scheiben zerlegen. Die im Schneidevorgang entstehenden Teile sind alle gleich breit. Dadurch ist es einerseits einfach, sie mit einem durchgängigen Konstruktionsprinzip zu verbinden. Andererseits wird die Suche nach einem geeigneten Rohmaterial, aus dem die Einzelteile gefertigt werden können, erheblich erleichtert. Beim Semper Depot (2) sind dies Holzwerkstoffplatten gleicher Materialstärke, aus denen wie bei einem Ausschneidebogen die Einzelteile herausgetrennt werden; bei der Ringve Viewing Platform (1) und den Wandprototypen (3) können die Volumina sogar aus identischen Stabprofilen gefügt werden. Die im Entwurfsprozess vorausgegangene Formbestimmung wird durch die unterschiedliche Ablängung der Stäbe realisiert; durch die Verschränkung der individuellen Einzelelemente in unterschiedlichen Winkeln bzw. ihre schrittweise Positionsänderungen von Schnittebene zu SchnittSuperwood, 2009: Digitale Schnitzereien in der Neuen Monte Rosa Hütte für den Schweizer Alpen-Club SAC – Neuinterpretation traditioneller Holzschnitzereien; ETH Zürich, Studio Monte Rosa in Kooperation mit DFAB Gramazio & Kohler
“Schmücken des Körpers heißt, einer bestehenden Ordnung eine andere Ordnung auferlegen, die Symmetrie der organischen Form respektieren oder manchmal ihr widersprechen. Das gilt auch für die Dekoration technischer Erzeugnisse. Ob er ein Kanu dekoriert oder ein Haus, eine Waffe oder einen Topf, der Handwerker hat es mit einer vorhandenen Form zu tun, die er ‘schmücken’ soll. Solcher Schmuck bringt immer die Veränderung der ursprünglichen Struktur mit sich, durch Schneiden, Schnitzen, Malen oder Verkleiden. Wir haben gesehen, daß solche Veränderungen den Kritikern bedenklich schienen. War es nicht besser, es beim Guten bewenden zu lassen, den natürlichen Reiz des schönen Körpers zu genießen, die ‘Wahrheit’ der Struktur zu respektieren, anstatt sie willkürlich zu verändern? Diese Bedenken kamen, wie wir wissen, ziemlich früh in der Geschichte der Kritik auf, brachten aber keine Ablehnung der Dekoration als solcher hervor, ehe die Maschine triumphiert hatte. Das Schlagwort ‘Materialtreue’, das sagen will, daß Holz wie Holz aussehen soll und Stein wie Stein, war so wirksam, weil es so viel Ersatz gab, der es dem Publikum unmöglich machte, den Arbeitsvorgang einzuschätzen und zu bewerten. In der Vergangenheit war die Lage vollkommen anders gewesen. Jeder hatte sehen können, daß das, was der Handwerker aus seinem Material gemacht hatte, die Frucht ungeheurer Geschicklichkeit und Arbeit war, und niemand dachte daran, den Wert einer solchen Virtuosiät zu bezweiflen. Ein extremes Beispiel wird am besten den Unterschied zeigen, der unsere Einstellung von der vergangener Jahrhunderte trennt. Das Victoria and Albert Museum besitzt ein Wunderwerk von geradezu übermenschlicher
Geschicklichkeit, von der Hand des großen Holzschnitzers Grinling Gibbons (1648 – 1721), eine in Holz geschnitzte Spitzenkrawatte. Wir sind geneigt, solche Kunstwerke geschmacklos zu finden, und es ist nicht meine Absicht, sie zu verteidigen. Aber Gibbons war ein wirklicher Meister und besaß sehr viel Geschmack und Takt, und nachdem es ihm Freude gemacht hatte, seine Fertigkeit in der Wiedergabe zarter Blumen und weicher Blätter in diesem leblosen Material zu zeigen, fand er offenbar sein Vergnügen darin, es mit der heikelsten aller menschlichen Handarbeiten aufzunehmen, der des Spitzenklöpplers. Was wir an Spitzen bewundern, ist die Fähigkeit von Hand und Auge, die feinsten Fäden zu verschlungenen Ordnungen zu zwingen; Gibbons wollte zeigen, daß er noch Schwierigeres tun könne, und machte solche Fäden aus Holz. In der Geschichte aller Künste gibt es Beispiele für diesen Drang, so weit wie menschlich möglich gegen die Beschränkung durch das Material anzukämpfen und den Geist über den Stoff triumphieren zu lassen. (...) Vielleicht liegt es uns gegenwärtig nicht, daß das Material seine Identität leugnet, daß Holz aussieht wie Spitze oder Stickerei wie ein Gemälde, aber der Ehrgeiz des Handwerkers, eine solche zauberische Verwandlung zu vollführen, kann in der Kunstgeschichte nicht verschwiegen werden.” aus: Gombrich, Ernst. Kunst und Ornament. Schmucktrieb und Ordnungssinn in der Psychologie des dekorativen Schaffens; S. 77, Klett Cotta, Stuttgart 1982 oben: Grinling Gibbons, Spitzen-Krawatte, aus Lindenholz geschnitzt; daneben: italienische Stickerei (point de neige), 17. Jhd. 93