Holztragwerke neu gedacht

Technik, 18.02.25
Claudia Stieglecker
Im Verbundvorhaben „Oekostab“ wurden erfolgreich neue Möglichkeiten für den Einsatz von Laubholz im konstruktiven Holzbau untersucht.

Holztragwerke werden traditionell mit Bolzen, Dübeln oder Schrauben aus Stahl über Stahlbleche und -winkel miteinander verbunden. Ziel des Projektes war es daher, die bislang verwendeten Stahlstäbe in Nadelholz durch Laubholzstäbe zu ersetzen und dabei Klebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe einzusetzen. Im Projektverlauf testeten die Beteiligten für die Stäbe die Laubholzarten Buche, Esche und Eiche sowie Fichtenholz für die Kanteln und entwickelten für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe auf Proteinbasis. Parallel zur Verarbeitung der Glutinleime kamen zwei synthetische Klebstoffe als Referenz zum Einsatz, so die deutsche Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe FNR.

HOHE KLEBKRAFT

Nach vielversprechenden Tests wurden Großbauteilversuche durchgeführt. Die verklebten Stäbe in Fichtenkanteln zeigten eine Klebkraft, die mit handelsüblichen petrochemischen Klebstoffen vergleichbar ist. Anschließend wurde eine Computersimulation basierend auf den Großbauteilversuchen erstellt, um die Tragfähigkeit der Verbindungen unter realistischen Bedingungen zu berechnen. Schließlich wurden Bemessungsregeln für eingeklebte Laubholzverbindungselemente erarbeitet, um deren Verwendung im Holzbauingenieurwesen zu ermöglichen.

HOHES POTENTIAL

Es konnten stabile Verbindungen geschaffen werden, die den Anforderungen im konstruktiven Holzbau gerecht werden: Die proteinbasierten Klebstoffe hätten sich unter Raumtemperaturbedingungen als tragfähig erwiesen, die Feuchtebeständigkeit konnte im Laufe des Projekts weiter verbessert werden. Dennoch seien bei höheren Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten zusätzliche Untersuchungen nötig, um die Langzeitbeständigkeit zu gewährleisten. Die potenzielle Leistungsfähigkeit von Holz werde an dieser Stelle noch nicht voll ausgenutzt, heißt es: Insgesamt eröffneten die Forschungsergebnisse nicht nur Möglichkeiten im konstruktiven Holzbau, sondern könnten auch neue Anwendungsfelder für feuchtebeständige Klebstoffe erschließen, wie etwa die Hydrophobierung von Dämmstoffen. Weitere Einsatzmöglichkeiten bieten die papierverarbeitende Industrie oder der Buchdruck.