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Wissenschaft und Technik

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Neues Profil für Baustoff Holz
Astrid Renger

© Archiv TUD
© Archiv TUD
„Andere Materialien lassen sich gießen, walzen, tiefziehen oder zu Blasen auftreiben. Das sind die billigen Massenproduktionsverfahren. Bei der Holzverarbeitung dagegen ist in der ganzen Menschheitsgeschichte immer eine Form aus einem Stamm herausgearbeitet worden, indem man sägte, hobelte oder fräste. Die Folge davon ist, das rund die Hälfte des Stammes Verschnitt ist.“ Prof. Peer Haller von der Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen erläutert die Ausgangsüberlegungen, die schließlich zur Entwicklung von Formholzprofilen führten.

„Bereits der Begriff Massivholz ist irreführend, denn dieses Massivholz besteht zu zwei Dritteln aus Luftporen. Dass sich Holz durch Druck und Temperatur verdichten lässt, ist schon lange bekannt“, so Prof. Haller weiter. Aber diese Verdichtung bringt keinen Gewinn hinsichtlich der Kräfte, die übertragen werden können, nur, dass die Querschnittsfläche verringert ist. Die Kraftübertragung spielt bei der Verwendung von Holzteilen in der Architektur die entscheidende Rolle. Daraus ergebe sich die bisherige Verwendung des Baumes vorrangig als runder oder rechteckiger Vollquerschnitt – Kantholz, Balken oder Tischbeine – mit der bereits beschriebenen Konsequenz eines hohen Verschnittanteils.

Prof. Haller plädiert für eine Betrachtungsweise des Werkstoffes Holz als formbares Material. Die Bezeichnung „Formholzprofile“ drückt genau diese neue Betrachtungsweise aus. Mit solcher Technik lassen sich rund 80 Prozent eines Baumes verwenden, selbst dickere Äste sind noch verarbeitbar.

Das Material wird zunächst verdichtet, dann längs aufgeschnitten. Die Teile lassen sich nun entsprechend der gewünschten Form entlang der Längsachse formen und schließlich zum gewünschten Profil zusammenleimen. Auf solche Art und Weise macht man sich vom Umfang eines Baumes unabhängig, der bisher die Maße der Bauteile begrenzte. Ein Baum musste erst 120 Jahre wachsen, um dann als Balken verbaut zu werden. Das gesamte Holz der Krone war kaum verwendbar. Auch deshalb ist der Baustoff Holz heute gegenüber anderen Materialien preislich benachteiligt, obwohl für diese Baustoffe ein wesentlich höherer Energie- und Kapitaleinsatz notwendig ist.

Aus Formholz lassen sich in Zukunft Hohlprofile von sehr großen Abmessungen herstellen. Und noch einen weiteren großen Vorzug haben diese Bauteile: ihr geringes Gewicht. Ein Rohr mit einem Durchmesser von 30 Zentimetern, 2 Zentimetern Wandstärke und 2,60 Metern Länge, das mit rund 50 Tonnen Gewicht belastbar ist, wiegt nur etwa 20 Kilogramm.

Noch höhere Tragfähigkeiten erreicht man, indem man die Bauteile mit Textilfasern ummantelt, und so eine zusätzliche Festigkeit quer zur Faserrichtung des Holzes erzielt. Zudem ist das Profil so gegen Witterungseinflüsse geschützt und es lassen sich sogar gestalterische Effekte erzielen.

Architekten seien von den Formholzprofilen begeistert, erzählt Prof. Haller und erhofft sich durch das Bauen mit Formholzprofilen eine klarere und leichtere Architektur. Aber auch in der Verpackungstechnik, im Maschinenbau oder in der Möbelindustrie sieht er eine Fülle von Anwendungsmöglichkeiten. Prof. Haller betrachtet seine Entwicklung zudem auch unter dem Aspekt der derzeitigen gesellschaftlichen Themen und Veränderungen in der Welt; Globalisierung, Umweltschutz und Nachhaltigkeit: „Eine Möglichkeit, Nachhaltigkeit zu erreichen, ist es, ein Material wie das Holz besser zu nutzen, indem es mehr Aufgaben und Anwendungen als bisher erhält.“

Prof. Haller war in diesem Jahr mit der Entwicklung der Formholzprofile Preisträger des Projektes „Umbruch gestalten“ des deutschen Werkbundes.