Ultra High Performing Timber Walls 2.0

Praxistauglichkeit von Wänden mit zusammengesetztem Querschnitt aus Brettsperrholz und ultrahochfestem Beton als Beitrag zum nachhaltigen Bauen der Zukunft

Durch die Kombination des jungen Baustoffes ultrahochfester Beton mit dem etablierten und bewährten Baustoff Holz sollen hochtragfähige Wandbauteile mit vielfältigen weiteren Vorteilen entstehen. Die Wände besitzen einen schlanken Kern aus ultrahochfestem Beton, der mit Holz ummantelt ist. Der Kern nimmt vorwiegend die auftretenden Normalkräfte auf, während das außenliegende Holz den schlanken Kern stabilisiert und Zug- bzw. Druckkräfte aufnimmt, die aus einer Momentenbeanspruchung resultieren. Damit der Wandquerschnitt als ein einzelner statischer Querschnitt wirkt, ist eine kraftschlüssige Verbindung von Holz und ultrahochfestem Beton erforderlich. Die kraftschlüssige Verbindung wird durch Verkleben hergestellt. In einer Parameterstudie zeigt das bereits abgeschlossene, von Zukunft Bau geförderte Projekt (SWD -10.08.18.7-17.23), dass eine kraftschlüssige Verklebung der beiden Werkstoffe möglich ist. Ebenso zeigen durchgeführte Bauteilversuche eine signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und ein günstiges Stabilitätsverhalten auch bei sehr materialeffizienten schlanken Wandkonstruktionen. Das von Zukunft Bau geförderte Folgeprojekt (SWD – 10.08.18.7-20.29) untersucht die Grundlagen in den Themengebieten Langzeittragverhalten bzw. Dauerhaftigkeit, sowie baukonstruktive Fragestellungen bis hin zum Brandverhalten, die für eine spätere Anwendung zwingend zu beantworten sind. Als Ergebnis der Untersuchungen ist festzuhalten, dass eine ultrahochfeste Verbundwand bei hohen Lasten auch eine gute dauerhafte Alternative darstellt. Besonders in hochbeanspruchten Bereichen könnte mit diesen Elementen auf die erhöhten Beanspruchungen reagiert werden, ohne einen kompletten Systemwechsel der Konstruktion zu vollziehen. Aufbauend auf im Holzbau typischen Anschlüssen in der Plattformbauweise konnten Anschlussdetails erarbeitet werden, die einen raschen Baufortschritt und andererseits eine hohe Kompatibilität zu anderen Holzbauteilen ermöglichen. Ein ökobilanzieller Vergleich zeigt, dass diese hybride Bauweise umweltwirkungstechnische Vorteile gegenüber herkömmlichen Bauweisen haben kann. Im Rahmen einer Recyclinguntersuchung zeigen die Ergebnisse durchgeführter Tastversuche, dass eine saubere materielle Trennung prinzipiell möglich und damit die Grundvoraussetzung für die Integration in einen Baustoffkreislauf gegeben ist.