Astreine Architektur
Ökobilanz und Wirtschaftlichkeit profitieren vom HolzhybridbauWenn zentrale Punkte wie die Bauteilanschlüsse und der Brandschutz stimmen, eignet sich der Holzhybridbau auch für mehrstöckige Gebäude. TÜV SÜD empfiehlt, bei der Planung frühzeitig Behörden und Prüfunternehmen einzubinden.
Beispiel für einen Holzhybridbau
© TÜV SÜD
Die Nachfrage nach Gebäuden mit wesentlichem Holzanteil ist hoch – trotz der gestiegenen Preise für den Baustoff. Investoren sind bereit, rund ein Zehntel mehr für Gebäude mit Holzanteil zu bezahlen. Das hat vergangenes Jahr eine gemeinsame Studie der Technischen Universitäten Darmstadt und Kaiserslautern ergeben.
Zwar liegen die Kosten grundsätzlich bis zu einem Viertel höher, doch bietet der Einsatz vorgefertigter Bauteile wiederum erhebliche Einsparpotenziale durch verkürzte Bauzeiten. Der Baustoff punktet vor allem mit Vielseitigkeit und dass er gut zu verarbeiten ist. Hinzu kommt, dass Holz leichter zu transportieren ist und aufgrund der geringeren Wärmeübertragung einen Teil einer nötigen Dämmung ersetzen kann. Außerdem reguliert es die Luftfeuchte und erhöht damit die Wohnqualität.
Besonderer Schutz für besonderes Material
Der lebendige Baustoff Holz erfordert gezielte Schutzmaßnahmen, soll er seine positiven Eigenschaften möglichst lange entfalten. Einbausituation, Belastung und vor allem die Witterung, der das Holz ausgesetzt ist, müssen bekannt sein und berücksichtigt werden. Spritzwasser, Tau- und Kondenswasser sowie Luftfeuchtigkeit können bei falscher Planung dem Material zusetzen. Wenn möglich, sind bauliche und konstruktive Schutzmaßnahmen, etwa mit Dämmplatten, zu beachten und einzuhalten. Weitere Beispiele sind die Ausbildung von Sockeln, Überständen oder Spritzschutzstreifen.
Beim Gedanken an Holzbauten spielt nicht zuletzt das Thema Brandschutz eine wichtige Rolle, und auch hier hat die Hybridbauweise ihre Vorteile. So entstehen durch massive Brandwände einzelne Brandabschnitte, die auch den Anforderungen höherer Gebäudeklassen (beispielsweise Gebäudeklasse 4 für Gebäude, die über 7 m hoch sind oder Sonderbauten) entsprechen. Unter Umständen widerstehen tragende Holzbalken Feuer länger als nicht eingehauste Stahlträger, da Stahl bei Hitzeeinwirkung seine Festigkeitseigenschaften verliert.
Die, verglichen mit natürlichen Materialien, schlechtere Ökobilanz ist ein Thema, mit dem sich Beton- und Stahlhersteller längst beschäftigen. Gerade die Zementherstellung sorgt für erhebliche CO2-Emissionen. Hier sind durch neue Zusammensetzungen und den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien in den vergangenen Jahren deutliche Fortschritte erzielt worden. Derweil verbessert Holz als nachwachsender Rohstoff per se die Ökobilanz eines Gebäudes und reduziert insbesondere die CO2-Emissionen. Zusätzlich ist Holz als sortenreiner Baustoff einfacher zu recyceln als Verbundmaterialien. Mit der Wiederverwendung von Hölzern aus Abrisshäusern lässt sich zusätzlich CO2 einsparen.
Unten wasserdicht, nach oben hin leichter
Vielfalt beim Bauen eröffnet viele Möglichkeiten. Es gibt keinen zwingenden Grund, warum ein ganzes Gebäude aus einem einzigen Material gebaut werden muss. Im Gegenteil: Wer sich der Herausforderung stellt, die Anforderungen verschiedener Materialien zu berücksichtigen, nutzt auch die speziellen Eigenschaften und damit die Vorteile für jeden Bauabschnitt. So ist für in der Erde liegende Gebäudeteile wie Keller oder Garagen Beton Holz überlegen, wegen der Stabilität und vor allem der Unempfindlichkeit gegenüber Feuchte und Nässe. Auch für Treppenhäuser und Aufzugsschächte, die in der Gebäudestatik eine wichtige Rolle spielen, bieten sich Stahlbetonbauweisen an.
Schon Zwischendecken und Fassadenteile können aus Holz-Beton-Kombinationen oder aus reinem Holz entstehen. Besonders interessant wird das im Vergleich geringere Eigengewicht von Holz, wenn es darum geht, bestehende Gebäude nachträglich zu erweitern, sei es durch einen seitlichen Anbau oder durch zusätzliche Stockwerke. Hier ist der Einfluss auf die bestehende Statik mit Holz deutlich geringer.
Schneller bauen mit Hybrid
Temporärer Wetterschutz gegen Feuchtigkeit
© TÜV SÜD
Neben den Vorteilen der einzelnen Rohstoffe bietet die Hybridbauweise weitere Vorteile. Hybride Bauteile aus unterschiedlichen Materialien, zum Beispiel Verbunddecken aus Holz und Beton lassen sich außerhalb der Baustelle vorfertigen. Damit sind sie wetterunabhängig und die Vorproduktion ist in großem Maßstab möglich. Die Vorteile entsprechen denen von Fertighäusern in modularer Bauweise. Das einheitliche System erleichtert und beschleunigt die Planung; die quasi industrielle Produktion der einzelnen Elemente ist effizient und spart Kosten. Die Anlieferung erfolgt bedarfsgerecht „just in time“.
Auch in der digitalen Welt bringt das Bauen mit vorgefertigten Teilen Vorteile. Tragkraft, statische Eigenschaften und andere Informationen zur Einbausituation werden einmal erfasst und laufen dann in digitale Planungs- und Simulationsprogramme wie BIM (Building Information Modeling). BIM ist eine Methode, mit der alle zugehörigen Daten digital erfasst, kombiniert und modelliert werden für ein virtuelles Abbild des Gebäudes. Die Technik hat sich sowohl in der Planung als auch im Betrieb von Bauwerken durchgesetzt.
Gerade für Hybridbauwerke ist die Präzision, die die digitale Unterstützung mit sich bringt, auch aus einem anderen Grund sehr wichtig. Im Gegensatz zu Mauerwerk und Beton, deren Toleranzen in Zentimetern angegeben werden, erlaubt Holz nur wenige Millimeter, es verzeiht also weniger Abweichung. Gleichzeitig ist das Verformungsverhalten von Holz völlig anders als das von Stahl oder Beton. Entsprechend leitet es Kräfte anders ab. Dieses Verhalten erfordert noch engere Abstimmung zwischen allen am Bau Beteiligten.
Abstimmung untereinander als Erfolgsschlüssel
Von Bundesland zu Bundesland gelten unterschiedliche Bauvorschriften. Viele Bauteilanschlüsse sind (noch) nicht gesetzlich geregelt. Grundsätzlich ist es für die verschiedenen Gewerke und für die Hersteller der einzelnen Bauteile entscheidend, sich von Anfang an abzustimmen. Für Generalunternehmer, Architekten und andere Bauherren bietet sich eine unabhängige Expertise zum konkreten Bauprojekt an, die die genaue Aufteilung und den Einsatz der jeweiligen Baustoffe im Gebäude bewertet. Dieses Vorgehen empfiehlt auch TÜV SÜD, gestützt auf Beispiele für vermeidbare Fehler beim Holzhybridbau.
So ist in einem Fall die Verbindung von Keller aus Beton und Erdgeschoss aus Holz missglückt, weil die Schnittstelle zwischen beiden Geschossen, die Fuge, nicht abgedichtet war und dadurch keinen Schutz vor Feuchtigkeit bot. Mit umfassender Planung, die alle Beteiligten einbezieht, lassen sich solche Versäumnisse umgehen. Dann profitieren Bauherren von verkürzten Bauzeiten durch Vorfertigung, einer positiven Ökobilanz und mehr Wohnkomfort durch ein verbessertes Raumklima – auch bei mehrgeschossigen Gebäuden.
