Selbstformende zylindrische Holzbauteile für nachhaltige Leichtbaukonstruktionen

Stark gekrümmte Holzröhren, hergestellt in einem völlig neuartigen Selbstformungsprozess, ermöglichen effiziente Tragstrukturen durch geometrische Steifigkeit und Anisotropie

Dieses Projekt untersucht, wie ein Fertigungsverfahren durch Selbstformung effektiv für die nachhaltige Herstellung von zylindrischen, leistungsfähigen Holzbauteilen eingesetzt werden kann. Die Antragsteller haben die Selbstformung von Holz intensiv erforscht und für Radien >2,3m erfolgreich industriell erprobt und in einem Demonstrator-Bauwerk (Turm Urbach) angewendet. Dieser neuartige Herstellungsprozess für gebogene Holzkomponenten ersetzt mechanische, energie- und kostenintensive Umformungsprozesse und nutzt stattdessen die Formveränderung des Werkstoffs durch Schwinden bei der Trocknung. Das Selbstformungsverhalten kann zuverlässig simuliert werden und ermöglicht auch wesentlich kleinere Biegeradien bei gleicher Lamellenstärke als herkömmliche Verfahren. Zudem treten keine Rückstellkräfte auf. Das Projekt erforscht die baukonstruktiven Anwendungsmöglichkeiten, statische Leistungsfähigkeit und ökologische Bilanz von selbstgeformten zylindrischen Holzbauteilen. Diese sind für Bauanwendungen aufgrund ihrer geometrischen Steifigkeit statisch besonders effizient und materialsparend umsetzbar (z.B. Tonnengewölbe, Rippendecken, röhrenförmige Raumtragwerke, Stützen, Masten, etc.). Die Möglichkeit, solche Bauteile in Holz auszuführen, erlaubt sowohl den Ersatz von sonst üblichen Bauwerkstoffen, die alle durch wesentlich höhere grau Energie und CO₂ Emissionen gekennzeichnet sind, als auch das Erschließen neuer baukonstruktiver Möglichkeiten für den nachhaltigen Bauwerkstoff Holz.