Holz: ein neu entdecktes, hoch technologisches Baumaterial

18.05.2016 | OG Ticino Alumni

Von:  Chiara Cometta

Am Samstag, 16. April 2016, fand die Generalversammlung der Ortsgruppe Ticino Alumni im Hotel Unione in Bellinzona statt. Anschliessend an den offiziellen Teil hielt Prof. Dr. Andrea Frangi vor den rund 30 Teilnehmenden und Gästen einen Vortrag über die technologische Entwicklung des Holzes als Baumaterial.

OG Ticino
OG Ticino Präsident Rudi Belotti (l) und Prof. Dr. Andrea Frangi (r)

Bis ca. 1850 war Holz als Baumaterial unverzichtbar. „Mit der industriellen Revolution und der Entdeckung des Stahls, und dessen mechanischen und plastischen Eigenschaften, verlor Holz als Baumaterial jedoch für viele Jahre an Bedeutung“, erklärte Andrea Frangi zu Beginn seines Vortrages. So war der Holzbau in der Zeit nach 1850 vorwiegend beschränkt auf kleinere, private Gebäude, die höchstens dreistöckig waren.

Wiederentdeckung des Holzes

Erst in den letzten 20 Jahren hat Holz wieder vermehrt und vor allem auch in mehrgeschossigen Strukturen als Baumaterial Einzug gefunden. Dies ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen: So kann beispielsweise mit vorfabrizierten Holzbauelementen ein vierstöckiges Haus innerhalb von nur fünf Tagen errichtet werden. Dazu kommt, dass Holz dank seinen Eigenschaften wie Flexibilität oder Leichtigkeit in vielen Prestigebauten verwendet wird. Zudem gewinnt der ökologische Aspekt zunehmend an Einfluss, denn Holz ist nachhaltig und CO2-neutral. Ein weiterer Faktor ist der Wandel in den Brandschutznormen. Heute ist es möglich, grosse Gebäude aus Holz zu errichten und es ist gemäss Prof. Frangi nur eine Frage der Zeit, bis ein erstes Hochhaus aus Holz entsteht.

Der Schweizer Wald

In der Geschichte des Holzes ist Koniferenholz, also Tannen- oder Fichtenholz, seit jeher als Baumaterial dominant gewesen. Man hat jedoch festgestellt, dass Laubwälder, insbesondere Buchenwälder, sich in den letzten Jahren in der Schweiz ausgedehnt haben. Zur Zeit bestehen die Schweizer Wälder zu 68% aus Koniferenholz und zu 32 % aus Laubbäumen. Laubwälder, von denen die grösste Mehrheit aus Buchen besteht, wachsen im Durchschnitt 10 Mio. m3/Jahr. Davon werden lediglich 5 Mio. m3/Jahr genutzt. Buche hat sehr gute mechanische Eigenschaften, wird aber vorwiegend für die Pellets-Produktion, also für die Verbrennung eingesetzt. Wenn man bedenkt, dass Holz während des Wachstums und sogar nachdem es abgeschnitten worden ist CO2 speichert, ist dessen Verbrennung angesichts der CO2-Problematik wenig sinnvoll.

Innovation im Holzbau – „ETH House of Natural Resources“

Sinnvoller als die Verbrennung von Buchenholz wäre es, neue Anwendungsgebiete in der Bauindustrie zu prüfen. Dies ist mit dem Bau eines neuen Gebäudes der ETH, dem „ETH House of Natural Resources“ möglich geworden. Dieses Haus ist als ein 1:1 Pilot-Projekt errichtet worden. Das Vorhaben ermöglicht, neue Bau-Technologien basierend auf Buchen- und Eschen-Holz zu testen, sowie diese über längere Zeiträume und unter normaler Benutzung zu überwachen.

Zwei neue Technologien

Im „ETH House of Natural Resources“ werden auch zwei vielversprechende Technologien entwickelt. Erstere basiert auf einen System von Träger-Stützen-Knotenanschlüssen aus Brettschichtholz mit lokaler Verstärkung aus Hartholz und überzeugt durch den hohen Vorfertigungsgrad und dem zeitsparenden Zusammenfügen auf der Baustelle dank des einfachen Aufbaus des Systems. Die zweite Technologie besteht aus technisch ausgeklügelten Holz-Betonplatten, welche eine höhere Belastbarkeit und Biegefestigkeit als normale Holz-Platten aufweisen. Diese Platten zeigen auch bessere Eigenschaften bezüglich Dynamik, akustische Dämmung und Feuerfestigkeit. Im Vergleich zu klassischen Stahlbeton-Platten ermöglichen die Holz-Betonplatten den Bedarf an Stahlbeton zu reduzieren und stellen somit eine nachhaltigere Lösung dar.

Mehr Informationen unter: http://frangi.ibk.ethz.ch/

Über Prof. Dr. Andrea Frangi

Prof. Dr. Andrea Frangi ist seit 2010 Professor für Holzbau am Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich. Im Tessin geboren und aufgewachsen, erhielt Prof. Frangi 1995 sein Diplom als Bauingenieur von der ETH Zürich. Anschliessend war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Baustatik und Konstruktion. 2001 promovierte er zum Doktor der Technischen Wissenschaften an der ETH Zürich. Von 2001 bis 2003 war er Projektleiter bei der Firma Read Jones Christoffersen in Vancouver, Kanada. Von 2004 bis 2009 war er teilzeitbeschäftigt als Projektleiter bei der Firma Marchand+Partner in Zürich sowie als Oberassistent am Institut für Baustatik und Konstruktion an der ETH Zürich tätig. 2010 erfolgte seine Ernennung zum Titularprofessor an der ETH Zürich. Seine Interessensgebiete sind der Holzbau und das Brandschutzingenieurwesen.

 
 
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