BauBuche-Stützen im Skelettbau

Eine leistungsstarke Allianz

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Die meisten Skelettkonstruktionen bestehen aus einem Baustoff: Stahl, Stahlbeton oder Holz. Doch auch gemischte Systeme sind im Kommen. Zumindest seit es BauBuche gibt. Ihre hohe Druckfestigkeit ermöglicht es, insbesondere Stahlbeton-Stützen durch gleich große oder sogar schlankere BauBuche-Stützen zu ersetzen. Das schafft ganz neue Optionen im Skelettbau.

Die Skelettbauweise aus Stützen und Trägern gehört zu den besonders effizienten und wirtschaftlichen Tragwerken. Sie findet häufig bei Büro- und Gewerbebauten, aber auch bei Wohngebäuden Anwendung. Meist deshalb, weil Stützen eine flexiblere Grundrissgestaltung und damit eine variablere Raumaufteilung zulassen als tragende Wände – mitunter ein wichtiger Aspekt für eine lange Nutzungsdauer der Immobilie.

Stützen können umso schlanker ausfallen, je tragfähiger der Baustoff ist, aus dem sie bestehen. BauBuche etwa ermöglicht besonders kleine Stützenquerschnitte, die solchen aus Stahlbeton in Sachen Tragfähigkeit in nichts nachstehen. Besonders vorteilhaft ist daher, dass sich BauBuche-Stützen auch ohne weiteres mit Stahlbeton-Bauteilen kombinieren lassen. Die Ausbildung des Kopf- bzw. Fußpunkt-Anschlusses erfolgt dabei nach den Standards des Massivbaus.

Diese Option kann helfen, die Flexibilität und Sicherheit zu erhöhen, Kosten zu sparen sowie den Anteil energieintensiver Baumaterialien zu reduzieren. Damit eröffnet der ressourcenschonende Werkstoff aus Buchenholz ganz neue Möglichkeiten in der Skelettbauweise.

BauBuche- und Stahlbeton-Stützen im Vergleich

Stützen tragen je nach Nutzung, Geschossigkeit und Stützenraster mitunter sehr hohe Lasten. Stützen aus BauBuche punkten vor allem bei zentrisch eingeleiteten Lasten. Sie haben eine sehr viel höhere Tragfähigkeit als gleich große Querschnitte aus Stahlbeton bzw. können die gleiche Last mit schlankerem Querschnitt aufnehmen. Und das, obwohl das Eigengewicht einer BauBuche-Stütze im Vergleich zu einer gleich dimensionierten Stahlbetonstütze nur 33 Prozent, also ein Drittel beträgt.

Die charakteristische Druckfestigkeit der BauBuche in Faserrichtung liegt bei einem Einsatz in Büro- und Wohngebäuden zwischen 59,4 N/mm² und 70 N/mm² und ist damit höher als Beton der Druckfestigkeitsklasse C50/60. Das heißt BauBuche kann bereits bei Stützenquerschnitten ab 20 cm x 20 cm mit der Tragfähigkeit von Stahlbetonstützen gleicher Abmessung konkurrieren oder – je nach Anforderung – sogar schlanker ausfallen. Ab Stützenquerschnitten von 40 cm x 40 cm können BauBuche-Stützen sogar C50/60-Stahlbetonstützen, die eine Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten aufweisen, mit denselben Abmessungen ersetzen.

Schützende Kohleschicht sorgt für hohen Feuerwiderstand

Holzbauteile erreichen bei entsprechender Bauteildicke einen hohen Feuerwiderstand. Das liegt daran, dass die Holzoberfläche während eines Brandes verkohlt und diese Kohleschicht das Innere des Bauteils wie eine isolierende Schicht vor dem Feuer schützt. Sie verzögert damit den Abbrand und erhält für eine gewisse Zeit die Tragfähigkeit des Bauteilkerns.

Die Tragfähigkeit einer BauBuche-Stütze mit einer durchschnittlichen Länge von 3,05 m und  Querschnitten ab 40 cm x 40 cm entspricht nach einem 90 minütigen Rundum-Brand der einer Betonstütze gleicher Abmessungen. BauBuche-Stützen können aber auch kleinere Betonquerschnitte von 30 cm x 30 cm oder 35 cm x 35 cm ersetzen. In diesem Fall ist der Querschnitt der BauBuche geringfügig größer als der der Betonstütze. Es besteht aber auch die Möglichkeit, BauBuche-Stützen mit Feuerschutzplatten zu beplanken. So lassen sich BauBuche-Querschnitte auf das statisch erforderliche Maß (Kaltbemessung) reduzieren bzw. die durch die Warmbemessung notwendige Überdimensionierung der Stützen vermeiden (Warmbemessung: Dickenaufschlag auf den statisch erforderlichen Querschnitt für die Kohleschicht).

Grundsätzlich sind alle im Geschossbau üblichen Stützenquerschnitte erhältlich. Ohne weiteres lieferbar sind sie aktuell mit Abmessungen von 20 cm x 20 cm und 30 cm x 30 cm sowie in Längen von 2,80 m bis 10 m. Ab 2021 soll das Angebot dann auch über diese Querschnittsgrößen hinausgehen bis hin zu Abmessungen von 60 cm x 60 cm. Und zu guter Letzt ist das Ziel, alle Fertigteil-Stützen exakt abgebunden, hydrophobiert, mit montierten Kopf- und Fußpunkt-Anschlüssen anzubieten und sie baustellensicher verpackt anzuliefern. Bis es soweit ist, bietet Pollmeier – unter anderem in Kooperation mit Produktionspartnern – nur den Abbund größerer Querschnitte an. Die Entwicklung und Fertigung der Bauteilanschlüsse liegt dann noch in der Verantwortung der Planer.

Natürlich können auch quadratische Querschnitte außerhalb der Standardmaße oder Rechteck-Querschnitte gefertigt werden. 

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in unserer Broschüre: Pollmeier BauBuche - Kapitel 16 - Stützen

„Early Adopter“ geben als Pioniere den innovativen Trend der Zukunft vor

Zwei der ersten Leuchtturmprojekte, bei dem BauBuche-Stützen im Skelettbau eingesetzt wurden, sind in der Schweiz, auf dem ehemaligen Industriegelände Suurstoffi direkt beim Bahnhof Rotkreuz errichtet worden: Das zehnstöckige "Suurstoffi 22" sowie der benachbarte 15-Geschosser namens „Arbo“ mit einer Höhe von 60 m. Diesen 41,40 m breiten und 20,40 m tiefen Holz-Beton-Hybrid-Bau bildet ein Holzskelett aus Brettschichtholz-Stützen und -Trägern sowie Holz-Beton-Verbund-Decken. Für besonders hoch belastete Stützen, deren Querschnitte nicht größer ausfallen durften als die der Brettschichtholz-Stützen, kam BauBuche zum Einsatz.

Auch Norwegen hat ein besonderes Aushängeschild, dessen architektonische Vision sich dank BauBuche realisieren ließ: Das neue Gebäude der SR Bank in Stavanger. Es besteht zu großen Teilen aus Holz, insbesondere im Erdgeschoss kamen hochtragfähige BauBuche-Stützen (aber auch -Träger) zum Zug, was viele tragwerksplanerische Probleme löste.

Doch auch in Deutschland gibt es ein Pionier-Projekt aus dem Jahr 2015: Das dreigeschossige Bürogebäude Euregon in Augsburg, ein Holz-Skelettbau aus BauBuche-Stützen und -Trägern. Was bis jetzt allerdings noch fehlt, sind Stahlbeton-Skelettbauten, die die Einsatz-Möglichkeiten von BauBuche-Stützen nutzen. „Early Adopter“ könnten hier als innovative Trendsetter einen neuen Markt besetzen. Pollmeier unterstützt Pilotprojekte mit Rat und Tat, damit die ausgereifte Technologie den Stahlbeton-Skelettbau als leistungsstarke Allianz sinnvoll ergänzen kann.