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Projekt "Holzbausystem HBS"

Startbild HBS

Entwicklung innovativer Holzbaukomponenten und –systeme

Hintergrund und Inhalt des Projekts

Der Einsatz von Buchenholz für Konstruktionszwecke ist weitgehend unerforscht und es existieren kaum Technologien bzw. Erfahrungen für die Fertigung von Bauprodukten aus Buche, obwohl deutschlandweit

  • nur ca. die Hälfte der verfügbaren Buchenholzbestände (nach Bundeswaldinventur II (2003) => ca. 18,3 Mio. m³ Buchenholz pro Jahr verwertbar)
  • und teilweise nur die überalterten Buchenbestände (64% der Buchenbestände sind älter als 140 Jahre)

genutzt werden - und davon mehr als ein Drittel nur energetisch. Der Einsatz von Buchenholz in der Zellstoff- und Papierindustrie ist rückläufig, was die stoffliche Verwertung dieser Buchenholzsortimente in neuartigen Produkten (z.B. dem Holzbausystems Südharz) attraktiv macht.
Die Partner des Verbundprojektes streben an, dieses Potential in industrieller Dimension zu nutzen, zumal Buchenholz in der Region Südharz zunehmend verfügbar ist. Die nationale und internationale Vermarktung des neuen Holzbausystems soll zum wirtschaftlichen Wachstum der Region wesentlich beitragen.

Projektziel

Koordiniert durch das HIZ und die HS Rosenheim werden moderne Holzbaukomponenten aus Buchenholz mit völlig neuartigen Anwendungseigenschaften entwickelt, gefertigt und zu dem innovativen Holzbausystem Südharz zusammengeführt. Die aus innovativen Werkstoffen zu fertigenden Wand-, Dach- und Deckenelemente bilden ein Modul-System, das aus folgenden Komponenten besteht:

  • großformatige Massivholzbauelemente (MHB) (Ante)
  • Buche basierte Dämmstoffe (Homatherm) und Schüttungen (Knauf)
  • Produkte wie z.B. Biophenolschaum als alternativer Dämmstoff aus „TG 3 - Polymere
  • Materialien und Bauteile aus Biomasse
  • thermoholzmodifizierte Buche-Fassadenelemente (Timura) mit verbesserten funktionalen Eigenschaften hinsichtlich Brandschutz- und Glimmeigenschaften, Seismik (Erdbebensicherheit für den Mittelmeerraum und Süd-/ Mitteldeutschland), Schallschutz und Akustik, sommerlicher und winterlicher Wärmeschutz sowie Ökologie und Baubiologie

Die angestrebten Modulsysteme sollen als erste ihrer Art die bauphysikalischen und statischen Anforderungen inkl. baugeregelter Zulassungen für die einzelnen europäischen Märkte erfüllen. Damit wird die Grundlage für eine Steigerung der Holzbauquote im Bereich Nord-, Mittel- und Ostdeutschland geschaffen.

Herausforderung und Innovation

Die optimierte stoffliche Nutzung der Buche spielt eine wesentliche Rolle im Verbundprojekt. Zielsetzung muss es sein, die Buche als konkurrenzfähiges Laubholz aufgrund ihrer positiven physikalischen, technologischen Eigenschaften (z.B. Festigkeit, Masse/Dichte, etc.), leider auch negativen Gebrauchseigenschaften (z.B. geringe Dauerhaftigkeit und Dimensionsstabilität in der Außenanwendung) und genetischen Variabilität (ökologische, geographische und morphologische Anpassungsfähigkeit) gegenüber anderen Laub- und Nadelhölzern auf den Markt zu bringen, bei gleichzeitiger Sicherstellung einer nachhaltigen Waldwirtschaft. Die Findung neuer Anwendungsfelder und Produkte für/aus Buche stehen dabei im Vordergrund: Die Entwicklung buchenholzbasierter Holzbaukomponenten, resultierend in einem Holzbausystem, wird hierzu einen federführenden Beitrag leisten.

Projektpartner und Teilprojekte

ante-holz: Entwicklung innovativer Massivholzbauelemente (MHB) für den mehrgeschossigen Wohn- und Objektbau, sowie Schaffung der planerischen und fertigungstechnischen Grundlagen zur einheitlichen Planung der Objekte bis zur Herstellung der montagefertigen MHB-Elemente.
Im Teilvorhaben erfolgt die Entwicklung eines Massivholzbauelements (homogener Aufbau vs. Hybridmaterialverbund) mit definierten bauphysikalischen (Wärme, Feuchte, Brand, Schall) und statischen (Grenzzustand Gebrauchstauglichkeit, Schwingungsverhalten) Eigenschaften, für den Einsatz im Holzbausystem Südharz. Parallel dazu wird ein Konzept zur Planung einer Produktionsanlage für MHB-Element-Fertigung erstellt und die baurechtliche Zulassung der MHB-Elemente vorbereitet.

Knauf Gips KG: Entwicklung und Verwendung von Holz und Gips basierten Werkstoffen für den Einsatz im Holzbausystem Südharz und Verwertung der Reststoffe des Clusters und der Abgänge aus der Herstellung von Gipsbauwerkstoffen
Im ersten Schritt wird das umfangreiche bestehende Produktsortiment der Fa. Knauf Deutsche Gipswerke KG auf mögliche Passfähigkeit mit dem zu entwickelnden innovativen Holzbausystem überprüft und geeignete Produkte an die Anforderungen des Holzbausystems Südharz angepasst. Im nächsten Schritt erfolgen die notwendigen Zertifizierungen und Zulassungen der einzelnen Knauf-Produkte für das neu zu entwickelnde Holzbausystem.

timura - Holzmanufaktur: Entwicklung von neuartigen Massivholzelementen für Terrassen und Fassaden, einschließlich Entwicklung von Fertigungsanlagen zur Herstellung der Produkte (HolzartBuche, thermisch behandelt)
Ziel des Teilvorhabens ist eine Ausbeute- und Qualitätssteigerung bei Buchenschnittholz. Die thermische Vergütung der niederen Schnittholzqualitäten von Buchenschnittholz leistet einen wesentlichen Beitrag zur optimalen „Ganzbaumverwertung“. Durch die thermische Vergütung können die niederen Schnittholzqualitäten in Form von Massivholzelementen für Terrassen und Fassaden in das Holzbausystem, z.B. als Fassadenbeplankung integriert werden.

Homatherm: Entwicklung alternativer nachhaltiger Buche basierter Dämmstoffe für den Holzbau und seine Holzbausysteme
Das Hauptaugenmerk des Teilvorhabens mit seinen drei Arbeitspaketen „Faserstoffherstellung“; "Gebrauchseigenschaften daraus hergestellter Dämmstoffe“ und „Einbindung der Dämmstoffe (in Form von Dämmplatten oder Schüttungen) in das Holzbausystem Südharz“ integriert drei wichtige Aspekte der Wertstoffkette bei der verstärkten Nutzung von Buchenholz.

Hochschule Rosenheim: Konzeptionierung und Entwicklung einer Holz-Massiv-Bauweise für die Region Südharz sowie Entwicklung und Etablierung des Holzimpulszentrums Rottleberode (HIZ)
Im Teilvorhaben wird die Entwicklung des neuen innovativen Holzbausystems Südharz bestehend aus den zu entwickelnden Produkten der Verbundpartner durch die HS Rosenheim und das HIZ koordiniert. Die Ergebnisse werden in einem Produkt- und Bauteilkatalog mit hinterlegten Konstruktionsdetails und Prüfzeugnissen zusammengefasst.

Parallel dazu sind die Organisationsstrukturen für die Einführung und Etablierung des Holzimpulszentrums Rottleberode (HIZ) zu entwickeln und umzusetzen. Das HIZ wird durch geeignete Marketing- und Schulungsmaßnahmen einen wesentlichen Beitrag zur Vermarktung des Holzbausystems leisten. Die im HIZ eingegliederte Interessengruppe Buche wird sich mit der Erarbeitung von Leitlinien für eine nachhaltige Buchenholzwaldwirtschaft sowie Findung weiterer neuer Produkte und Anwendungsfelder/ neben dem Holzbausystem aus Buche beschäftigt.

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