Einsatz der Holz(keil)dolle als Möglichkeit neuer Reparaturverbindungen für die Denkmalschutzanforderungen des schonenden Substanzumgangs und der Materialgerechtigkeit

Ausgangslage
Bei der Instandsetzung kommen i.d.R. eine Vielzahl von Metall- oder Klebe-Verbindungen, Nägeln, Schrauben und Bolzen zum Einsatz. Diese Verbindungstechniken beziehungsweise Lösungen für Ertüchtigungsmaßnahmen sind jedoch aus denkmalpflegerischer Sicht nicht in jeden Fall zu favorisieren, da die materialkonforme bzw. –gerechte Sanierung und Ertüchtigung zukünftig noch mehr als Maßgabe definiert werden wird. In der Charta von Mexiko wird als Übereinkunft der weltweiten Kompetenzen in der Denkmalpflege ausdrücklich die Priorisierung von traditionellen Holz-Holz-Verbindungen fixiert, da sich die
nicht-materialkonformen Techniken in der Praxis nicht bewährt haben und deren langfristige Auswirkungen auf die historischen Holzkonstruktionen nicht hinreichend bekannt sind. Bei üblichen Beanspruchungen (Druck und Abscheren) kamen Verbindungen mit Holznägeln unterschiedlicher Größe anstelle metallischer Schraubverbindungen zum Einsatz. Handgeschnitzte Holznägel sind heutzutage in der Denkmalpflege auch weiterhin bei der Reparatur der historischen Fachwerkverbindungen die grundlegende denkmalfachliche Forderung. Anders gestaltet es sich in Bereichen, in denen die Verbindungsmittel für planmäßige Zugbeanspruchung ausgelegt werden müssen oder eine Klemmwirkung erforderlich ist. Für die etablierten zimmermannsmäßigen Verbindungen gibt es eine Vielzahl an Publikationen, die jedoch überwiegend einen sehr eingeschränkten Fokus haben. Vielfach lässt sich der rechnerische Nachweis der Tragfähigkeit für viele Techniken oder zimmermannmäßige Verbindungen von den Tragwerksplanern nicht erbringen, da detaillierte Berechnungsgrundlagen fehlen.

Zielsetzung
Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung neuer technischer Erkenntnisse für den Einsatz von Reparaturtechnologien bei historischen Holzstrukturen im Sinne der Denkmalschutzanforderungen. Spezifisches Ziel des Projektes ist die Erarbeitung eines Leitfadens für den statisch-konstruktiven Einsatz von Holz-Holz-Reparaturverbindungen mit Holz(keil)dollen. Der Einsatz von gekeilten Holzkeildollen soll die Möglichkeit eröffnen, relevante Beanspruchungsfälle durch Holz-Holz-Verbindungen als Ersatz für die bisher bevorzugten Metallverbindungen abdecken zu können. Der Leitfaden soll den verschiedenen, an Baudenkmalen beteiligten Akteuren helfen, die Ausführungsart fachlich und auch im baurechtlichen Einvernehmen vertreten zu können.

Arbeitsplan
Basierend auf den publizierten Erkenntnissen zu einfachen Holznägeln/Holzdollen werden die maßgebenden Einflussparameter in konstruktiver und statischer Hinsicht identifiziert und auf die gegenständliche Problemstellung übertragen. Diese Grundlagenermittlung stellt die Basis für die gezielte Ausrichtung der experimentellen Untersuchungen dar. Dabei erfolgt eine Herausarbeitung der allgemeinen mechanischen Grundlagen inklusive Modellbildung, welche für die rechnerische Beurteilung der Verbindung mit gekeilter Holzdolle notwendig sind.

Die maßgebenden identifizierten Einflussparameter werden mit Hilfe von Laborversuchen und vergleichender rechnerische Betrachtung systematisiert untersucht und finden sukzessive Eingang in die erarbeiteten theoretische Modelle, sodass als Ergebnis ein ingenieurtechnisch begründetes Nachweisverfahren vorliegt.

Die konstruktiven und statischen Aspekte werden in Form eines Leitfadens zusammengestellt, der maßgebliche Anwendungsfälle und die speziellen Einsatzmöglichkeiten der gekeilten Holzdolle beinhaltet sowie Informationen für die handwerkliche und tragwerksplanerische Durchführung der Reparaturtechnik zur Verfügung stellt. Das Forschungsprojekt ist als langfristiges Projekt zum Wiedererlernen und Verstehen historische Techniken zimmermannsmäßiger Verbindungen konzipiert, um „Best Practice“ unter statisch-konstruktiven, wirtschaftlichen sowie kulturell orientierten Aspekten in der Denkmalpflege zu fördern.