Hochdruckverdichtete Bewehrung aus Holz (HVB-Holz)

Darstellung von Hochleistungsholz über hydrothermale und Heißpressverfahren zur Anwendung als Bewehrung in Holz-Beton-Systemen als Alternative zu Bewehrungsstahl im Bauwesen.

HVB-Holz entwickelt ein spezielles Hochleistungsholz (HLH) mit mechanischen Eigenschaften ähnlich denen von Stahl. Somit können Bewehrungen von Stahlbeton durch HLH ersetzt werden. Dieser naturbasierte Werkstoff hat eine deutlich höhere Zugfestigkeit, Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit im Vergleich zu Naturholz mit geringem Quellverhalten. Stahlkorrosion, typisch für Stahlbeton, wird vermieden. Dank der hohen Festigkeit und chemischen Beständigkeit kann die Betonüberdeckung reduziert und der Bewehrungsanteil erhöht werden. Geometrieabhängig könnten CO2-Einsparungen durch HLH von bis zu 30% erreicht werden, sowohl durch die Substitution von Stahl (−5% CO2) als auch durch einen geringeren Zementeinsatz (−25% CO2; Überdeckung und Bewehrung/Beton-Verhältnis). Zudem könnten durch den Einsatz neuer Bindemittel (−12% CO2) (Celitement) und Gesteinskörnung (Cemwood) weitere Emissionen eingespart werden. Im Grundlagenforschungsprojekts HVB-Holz wird die Machbarkeit eines solchen HLH-Bindemittelverbundes untersucht. Das Fraunhofer ICT stellt die Hochleistungshölzer über Kochung und Pressverfahren her. Diese werden durch das Institut für Werkstoffe im Bauwesen (Uni Stuttgart) in Mörtelprismen und Testbalken eingesetzt und charakterisiert. Beton und Naturstein Babelsberg spezifiziert die Anforderungen und identifiziert potenzielle Anwendungsfelder. Aspekte wie Spannungs-Dehnungsverhalten, alkalische Beständigkeit, Quellverhalten und Kraftübertragung stehen im Fokus der Materialuntersuchungen. Angesichts des Stahlbetonverbrauchs von 100 Millionen Kubikmetern pro Jahr in Deutschland beträgt das Reduktionspotential durch Substitution von Betonstahl bis zu 13,9 Mio. t CO2 pro Jahr. Die Konstruktionsweise und Einsatzbereiche ähneln klassischem Stahlbeton. Die Recyclingfähigkeit wird als gut eingeschätzt. Diese Materialkombination für zukunftsweisendes Bauen kann heimische Rohstoffketten ergänzen, Rohstoffabhängigkeiten reduzieren und Materialengpässe vermindern