Stahlharte Träger aus Holz

Die neue Produktionshalle der müllerblaustein HolzBauWerke setzt – wie könnte es anders sein – auf Holz. Und das selbst bei der hoch belasteten Kranbahn, deren Träger aus BauBuche gefertigt wurden. Sie sind fast so tragfähig wie sie es aus Stahl wären, allerdings viel schlanker, was Hallenhöhe und damit Baukosten sparte und noch dazu sehr elegant aussieht.

Produktionshalle der müllerblaustein HolzBauWerke im Detail

Bauherr

müllerblaustein HolzBauWerke, Blaustein, DE

Bauort

Blaustein-Dietingen, DE

Fertigstellung Juli 2018

Architekt

Rapp Architekten, Ulm, DE
Holzbau müllerblaustein Holzbau GmbH, Blaustein, DE
Tragwerksplanung müllerblaustein Ingenieure GmbH, Blaustein, DE
Material

35 m3 BauBuche GL70, BauBuche S

Fotos

Conné van d‘Grachten

Seit Sommer 2018 haben die müllerblaustein HolzBauWerke (müllerblaustein Holzbau GmbH) aus dem schwäbischen Blaustein eine neue Fertigungshalle. Sie war längst überfällig, da der Betrieb im vergangenen Jahrzehnt ständig gewachsen ist. Und schließlich stieß das Unternehmen wegen der sehr großen Nachfrage nach elementierten und modular konzipierten Bauteilen an seine Grenzen. Mit der Investition in den 120 m langen und rund 24 m breiten Hallenneubau hat müllerblaustein seine Kapazitäten so vergrößert, dass Wand- und Deckenelemente für Module in Holzbauweise wirtschaftlich und montagefertig hergestellt werden können.

Eingespannte Stahlbetonstützen mit Auflagerkonsolen für die Kranbahn sowie als Gabellager ausgeführte Stützenköpfe für die Brettschichtholz-Satteldachbinder bilden als „Balken auf zwei Stützen in Reihung“ das Haupttragwerk der 14,70 m hohen Halle. Im Abstand von 8 m geben sie die Spannweite für die 15 Kranbahn-Einfeld-Träger vor, die als unterspannte Konstruktion aus BauBuche zwischen die Stahlbetonstützen eingehängt und miteinander zu einer durchlaufenden Kranbahn in Längsrichtung verbunden wurden.

Kranbahn-Träger als BauBuche-Verbundquerschnitt ausgeführt

Die Kranbahn ist für eine Gesamttragkraft von 50 Tonnen ausgelegt, was mit zwei Portalkränen mit je zwei Laufkatzen, die jeweils 12,5 Tonnen Gewicht aufnehmen, bewerkstelligt werden konnte. Als Kranbahn-Träger haben die Planer einen zweiteiligen Querschnitt aus „Balken und Platte“ gewählt. Die insgesamt 40 cm hohe Verbundkonstruktion besteht aus einem 24 cm breiten und 28 cm hohen BauBuche-Träger der Festigkeitsklasse GL70 und zwei verklebten, 6 cm dicken Platten aus BauBuche S – beides hochtragfähige Buchenholz-Werkstoffe, die durch ihre hohen Festigkeitseigenschaften (mit  inzwischen sogar GL75) ideal geeignet sind für den Einsatz bei Bauteilen mit hoher Belastung wie etwa dieser Kranbahn.

Kranbahn Müllerblaustein DE

Die Unterspannung erfolgt durch zwei BauBuche-Pfosten mit quadratischem Querschnitt von 20 cm (GL70) sowie Stahl-Zugstäben mit Spannschloss. Zusammen mit dem BauBuche-Verbundträger ist die einfeldrige Gesamtkonstruktion rund 2,80 m hoch und aufgrund des bereits erwähnten Stützenabstands 8 m lang. Die Trägerenden der unterspannten Konstruktionen wurden über Stahlanschlussteile auf den Konsolen der Stahlbetonstützen aufgelegt und auf deren werkseitigen Einbauplatten angeschweißt. Der Stoß der Einfeldträger erfolgt jeweils in Achse der Konsole über ein Schlitzblech des Auflager-Stahlteils und Stabdübel. An die dahinterliegenden Stützen hat man die Verbundträger zudem so angeschlossen, dass sie bei vertikaler Belastung gegen Kippen gehalten sind.

In die ausgefräste BauBuche-Platte eingelegte Flachstähle mit einem aufgeschweißten Stahl-Quadratquerschnitt aus nur 70 mm Vollmaterial dienen der Kranbrücke auf den Oberseiten der BauBuche-Träger als Fahrschiene. Sie sind mit Vollgewindeschrauben in den Kranbahn-Verbundträgern verankert.

BauBuche spart Hallenhöhe und sieht gut aus

Hoch belastete Bauteile wie Kranbahn-Träger in Holz auszuführen, ist vor allem eine Option seit es BauBuche gibt, ein aus Buche-Schälfurnieren schichtenweise verklebter Holzwerkstoff mit Festigkeitswerten, die mit denen von Stahl vergleichbar sind. Kostenmäßig hätten sich BauBuche und Stahl nichts genommen. Doch in Stahl wären die Träger mit 100 cm Höhe (HEB 1000)  unschön groß ausgefallen, und Querschnitte aus „klassischem“ Nadelholz hätten die gewünschten Dimensionen ebenfalls bei weitem überschritten, weshalb man nach einer Alternative suchte. müllerblaustein fand sie in den unterspannten BauBuche-Verbundträgern.

Sowohl die Unterspannung als auch die etwa dreimal so große Tragfähigkeit der BauBuche im Vergleich zu Nadelholz ermöglichten die schlanken Bauteilquerschnitte. Darüber hinaus ließ sich die 2,43 m hohe, unterspannte Konstruktion zwischen den Stützen unterbringen, wo sie sogar als schmückendes Element wirkt und nicht stört. Das hatte auch den positiven Nebeneffekt, dass die Gebäudehöhe niedriger ausfallen konnte und damit Material und Baukosten sparte.

Blockverklebung erforderte Zustimmung im Einzelfall

Weil es für blockverklebte Querschnitte aus BauBuche bis dato keine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) gab (mittlerweile gibt es diese), hat müllerblaustein in Abstimmung mit dem Regierungspräsidium Tübingen und der Materialprüfanstalt (MPA) Stuttgart eine Zustimmung im Einzelfall (Z.i.E.) beantragt. Sie wurde innerhalb kurzer Zeit erteilt, so dass die Träger planmäßig gefertigt werden konnten. Das Ergebnis überzeugt die Holzbauer aus Blaustein.

BauBuche als Aushängeschild für Innovation

Neben den technischen und konstruktiven Gründen, die für eine Kranbahn in BauBuche sprachen, war es müllerblaustein aber auch wichtig zu zeigen, was mit dem Werkstoff Holz alles möglich ist. „Wir möchten durch unser Beispiel Menschen für alternative, innovative und „quergedachte“ Konstruktionen begeistern und sie ganz generell von den Qualitäten des Naturbaustoffs überzeugen“, so Geschäftsführer Reinhold Müller und ergänzt: „Es liegt uns außerdem am Herzen, den Wissenshorizont im Holzbau zu erweitern – auch in Bezug auf die BauBuche, die nicht nur eine Alternative zu Stahl bietet, sondern auch zu Fichte und Tanne, die in unseren heimischen Wäldern wegen des klimabedingt erforderlichen Waldumbaus zukünftig weniger vorkommen wird, aber eben auch um ein vielfaches schlankere Querschnitte erlaubt, was uns bei unserer Kranbahn zugute kam.“

-Text by Susanne Jacob-Freitag-

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