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Holzleichtbeton mit Textilbewehrung

Forschungsprojekt an der Georg-Simon-Ohm-Hochschule

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wird an der Georg-Simon-Ohm-Hochschule in Nürnberg fakultätsübergreifend in den Fachbereichen Architektur und Bauingenieurwesen die Kombination von Holzleichtbeton mit einer innovativen Bewehrungstechnik untersucht. Holzleichtbeton ist ein leistungsfähiger Verbundwerkstoff, der sich aus Zement, Sägespänen bzw. -mehl, Wasser und Additiven zusammensetzt. Das Kompositmaterial weist besonders für den sichtbaren Einsatz im Hochbau eine Vielzahl positiver Eigenschaften auf.

Im Rahmen einer Dissertation (2004) und in zwei Arbeitsgruppen des Forschungsverbundes "Holzbau der Zukunft" (2005 - 2007) wurden an der TU München, cbm Centrum Baustoffe und Materialprüfung und Lehrstuhl für Baustoffkunde und Baukonstruktion, die chemisch­mineralogischen und physikalisch­technischen Grundlagen von Holzleichtbeton erforscht und dessen Anwendungen für Fassade und Innenausbau untersucht. "Bei der Auswahl von Baumaterialien werden neben Ressourcen- und Energieeffizienz verstärkt funktional hochwertige und gestalterisch anspruchsvolle Oberflächen nachgefragt", erklärt Projektleiter Prof. Dr. Roland Krippner von der Fakultät Architektur der Georg-Simon-Ohm-Hochschule. "Hier weisen Holzverbundwerkstoffe eine Vielzahl positiver Eigenschaften auf. Für den sichtbaren Einsatz im Hochbau stellt Holzleichtbeton ein neuartiges und leistungsfähiges Material dar."

Holzleichtbeton

Holzleichtbeton zeigt vielversprechende Potenziale als Material für Bauteile und Bauelemente sowohl in der Gebäudefassade wie auch im Innenausbau. Durch die Variationsmöglichkeiten bei den einzelnen Baustoffkomponenten kann das Kompositmaterial mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt und somit funktional und gestalterisch auf den jeweiligen Einsatzbereich angepasst werden. Das Material eignet sich durch seine Eigenfarbigkeit und vielfältigen Möglichkeiten der Gestaltung besonders für die sichtbare Anwendung in Oberflächen, wie im Bereich der Fassade sowie des Innenraums als Bekleidung von Decken­ oder Wandflächen. Die bisherigen Untersuchungen zeigen, dass Bauteile aus Holzbeton als akustische Decken- bzw. Wandabsorber die Nachhallzeiten reduzieren und die Raumakustik verbessern können. Das Material erreicht hinsichtlich des Brandschutzes die Baustoffklasse A2 und bietet dadurch insbesondere für Innenräume Einsatzmöglichkeiten im baulichen Brandschutz. Ein weiterer wichtiger Parameter besteht in der Verbesserung der Wärmespeicherfähigkeit, besonders bei Raumumschließungsflächen im Leichtbau. Erste Einschätzungen zur Kombination von Holzbeton mit Phasen-Wechsel-Materialien PCM zeigen, dass damit eine spürbare Erhöhung der thermischen Speicherfähigkeit möglich wird und sommerliche Überhitzung gemindert werden kann. Im Bereich von Gebäudefassaden nimmt der Wärmeschutz aufgrund energetischer Aspekte eine zentrale Rolle ein. Hier erreicht das Kompositmaterial bzgl. der Wärmeleitfähigkeit Werte im Bereich von Porenbeton. Die bisherigen Forschungsarbeiten belegen, dass Holzleichtbeton hinsichtlich seiner funktionalen und konstruktiven Eigenschaften gegenüber Konkurrenzprodukten marktfähig ist und zusätzlich ästhetische Vorteile bei der Gestaltung von hochwertigen Oberflächen auf­ weist.

Holzbaupreis

Das Material wurde bereits durch die Jury des Holzbaupreises 2005 durch die Aufnahme in die "Engere Auswahl" im Bereich "Innovative Bauprodukte" ausgezeichnet. "Holzleichtbeton kann mit am Markt üblichen Baustoffen konkurrieren und eignet sich für vielfältige Einsatzmöglichkeiten, sowohl für den Mehrgeschossbau als auch die Fertigteilherstellung oder im Innenausbau. Er kann in mehrschichtigen Konstruktionen mit konventionellen, hinterlüfteten Bekleidungen als Witterungsschutz bzw. als raumseitiger Abschluss verwendet werden. Das Material, das trotz sehr offenporiger Struktur eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweist, ist aufgrund seiner ästhetisch reizvollen Oberflächen in besonderem Maße für sichtbare Anwendungen geeignet", heißt es in der Wettbewerbsdokumentation. Der Deutsche Holzbaupreis gilt als die wichtigste deutsche Auszeichnung für Gebäude aus Holz und wird seit 2003 in den Kategorien "Neubau", "Bauen im Bestand" sowie "Innovative Bauprodukte" bzw. seit 2009 "Innovative Komponenten oder Planungs- und Baukonzepte im Kontext des Holzbaus" vergeben.

Holzleichtbeton mit Textilbewehrung

Durch die erstmalige Kombination von Holzleichtbeton mit Textilbewehrung wird nun an der Georg-Simon-Ohm-Hochschule an verbesserten Materialeigenschaften und der Erweiterung des Einsatzspektrums des Holzverbundwerkstoffs gearbeitet. Ziel des Projektes ist es, durch die Kombination zweier innovativer Baustoffwelten, die positive Leistungscharakteristik von Fasern und Geweben zur Optimierung von plattenförmigen Bauteilen aus Holzleichtbeton zu nutzen.

Mit den Versuchs- und Messreihen sollen wichtige Schritte auf dem Weg zur Optimierung von Holzleichtbeton als Material für plattenförmige Wand- und Deckenbauteile geleistet werden. Darüber hinaus soll die Funktionsfähigkeit und Alltagstauglichkeit dieses Verbundwerkstoffs im Rahmen eines Demonstrations-Projektes aufgezeigt werden. Das Forschungsprojekt "Holzleichtbeton mit Textilbewehrung - Verbundwerkstoff für plattenförmige Bauteile" wird durch die Nürnberger STAEDTLER Stiftung unterstützt.

Forschungsprojekte und Veröffentlichungen

Roland Krippner: Zu Einsatzmöglichkeiten von Holzleichtbeton im Bereich von Gebäudefassaden. Dissertation. München: TU München, Lehrstuhl für Gebäudetechnologie (Prof. Thomas Herzog), Mai 2004 (Deutscher Holzbaupreis 2005. Engere Wahl "Innovative Bauprodukte")

Roland Krippner: Holzleichtbeton - Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten. In: Martin Peck (Hrsg.): In: Baustoff Beton. Planung, Ausführung, Beispiele. Detail Praxis. München, 2005, S. 38-43

Roland Krippner: Untersuchungen zu Einsatzmöglichkeiten von Holzleichtbeton mit Latentwärmespeichermaterialien. In: Bauphysik, 27. Jg., 3/2005, S. 173-180

Forschungsverbund "Holzbau der Zukunft" (10/2005 - 09/2007):
Teilprojekt 16. Holzbeton. TU München, Centrum Baustoffe und Materialprüfung - CBM - Prof. Dr.-Ing. Detlef Heinz, Dr.-Ing. Liudvikas Urbonas
Teilprojekt 17. Holzleichtbeton im Hochbau. Roland Krippner, Dagmar Niebler, Holger Issig am Lehrstuhl für Baukonstruktion und Baustoffkunde, Prof. Florian Musso, TU München

Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg - Fakultät Architektur und Fakultät Bauingenieurwesen (10/2009 - 12/2010):
Holzleichtbeton mit Textilbewehrung - Verbundwerkstoff für plattenförmige Bauteile. Bearbeitung Prof. Dr.-Ing. Roland Krippner (AR) mit Prof. Dr.-Ing. Thomas Freimann (BI)

 

Über die Georg-Simon-Ohm-Hochschule

Die Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg ist bundesweit eine der größten Hochschulen für angewandte Wissenschaften. Die Hochschule ist bekannt für ihr praxisorientiertes Studienangebot, intensive Forschungstätigkeit, weltweite Partnerschaften und den berühmten Namensgeber. Seit 180 Jahren bildet die Georg-Simon-Ohm-Hochschule Architekten aus. Derzeit nutzen rund 300 Studierende das Angebot der traditionsreichen Fakultät in den Bachelor- und Masterstudiengängen. Diese werden von elf Professorinnen und Professoren betreut. Zusammen mit mehr als 30 externen Lehrbeauftragten geben sie in ihren Veranstaltungen einen direkten Einblick in die traditionell enge Verknüpfung von Theorie und Praxis.

Über die STAEDTLER Stiftung

Die gemeinnützige STAEDTLER Stiftung unterstützt die Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg bereits seit vielen Jahren. Jährlich vergibt sie darüber hinaus hoch dotierte Promotionspreise an Doktoranden für herausragende Leistungen. An der Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg förderte die STAEDTLER Stiftung bereits zahlreiche Projekte, so flossen in den vergangenen zehn Jahren über eine Million Euro Fördergelder. Diese wurden unter anderem in folgenden Projekten eingesetzt: in der Fakultät Elektrotechnik Feinwerktechnik Informationstechnik wurden umweltfreundliche Techniken zur Herstellung neuer Baugruppen durch Inkjet-Druck leitender Strukturen untersucht, das hochschuleigene Institut für Energie und Gebäude konnte mit Hilfe der Fördergelder Latentwärmespeicher-Materialien erforschen und an der Fakultät Maschinenbau und Versorgungstechnik wird die die Effizienzsteigerung bei der Kälteerzeugung erforscht.

Weitere Informationen zur Stiftung finden Sie hier 

Weitere Informationen zur Georg-Simon-Ohm-Hochschule finden Sie hier 

Weitere Informationen zu den Forschungsaktivitäten der Fakultät Architektur der Georg-Simon-Ohm-Hochschule finden Sie hier

Bildrechte: Prof. Dr. Roland Krippner; Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg

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