Cradle to Cradle im Holzfertigbau

Analyse der Umsetzbarkeit des Cradle-to-Cradle-Prinzips bei Einfamilienhäusern in Holzfertigbauweise

Sara Lindner
2023, 334 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-7388-0789-9

Inhalt

Ein- und Zweifamilienhäuser sind in Deutschland die meistgefragte Wohnform, obwohl Ökologen und Stadtplaner seit Längerem die Schwachpunkte der Typologie wie den hohen Flächenbedarf anmahnen. Entgegen diesen Kritikpunkten zeigen andere Studien auch ökologisches Potenzial auf. Beispielsweise können Hausgärten bei entsprechender Gestaltung zum Erhalt der Biodiversität beitragen. Vor diesem Hintergrund analysiert die Dissertation die Potenziale der Typologie Ein- und Zweifamilienhaus und untersucht die Umsetzbarkeit eines positiven Fußabdrucks auf Basis des Cradle-to-Cradle(C2C)-Prinzips. Als Betrachtungsgegenstand dienen Ein- und Zweifamilienhäuser in Holzfertigbauweise. Dabei stehen die Themen Kreislauffähigkeit von Materialien, Rückbaupotenziale, Innenraumluftqualität, Wasserkreisläufe, Nutzung erneuerbarer Energien und Förderung von Biodiversität im Vordergrund. Die Umsetzbarkeit eines positiven Fußabdrucks wird anhand von Fallstudien untersucht. Diese umfassen C2C-inspirierte Einfamilienhäuser sowie Ein- und Zweifamilienhäuser in Holzfertigbauweise mit Nachhaltigkeitszertifikat. Für eine vertiefte Analyse der Themen Kreislauffähigkeit von Materialien und Rückbaupotenziale werden der Rückbau und die Versetzung von je einem Gebäude in Holzfertigbauweise begleitet sowie ein Außenwandelement in Holztafelbauweise demontiert.

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Publikationslisten zum Thema:
Nachhaltiges Bauen, Baumaterial, Holzbau, Fertigbau, Holzfertigbau, Wohnhaus, Einfamilienhaus, Recycling, Wiederverwendung, Bauelement, Rohstoffgewinnung, Kreislaufwirtschaft, Stoffkreislauf, Cradle-to-Cradle,

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Ultra High Performing Timber Walls - Einsatz von schlanken Lamellen aus ultrahochfestem Beton in Brettsperrholzelementen zur Steigerung der Tragfähigkeit

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Bei mehrgeschossigen Hochbauten ergeben sich vor allem in den unteren Etagen hohe Vertikallasten in den tragenden Wandscheiben. Durch die Kombination von ultrahochfestem Beton mit Holz soll ein nachhaltiger und hochleistungsfähiger Verbundwerkstoff geschaffen werden, der sich neben den allgemeinen Vorzügen von Holz insbesondere durch seine hohe und an die örtliche Belastung anpassbare Tragfähigkeit auszeichnet. Das Forschungsprojekt konnte zeigen, dass eine tragfähige Verklebung von ultrahochfestem Beton und Holz mit zugelassenen Klebstoffen, die in der Brettsperrholzproduktion üblich sind, hinsichtlich des Kurzzeittragverhaltens herstellbar sind.

Ondrej Kyjanek, Oliver David Krieg, Tobias Schwinn, Achim Menges
Mensch-Roboter-Kooperation im Holzbau: Potentiale für die Vorfertigung
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Der Holzbau basiert heute auf Leichtbausystemen mit einem sehr hohen Vorfertigungsgrad. Der Automatisierungsgrad der Fertigung im Holzbau ist jedoch im Vergleich zu anderen Industriebranchen immer noch sehr gering. Ziel dieses Projektes ist es daher, einen möglichen Einsatz der Mensch-Roboter-Kooperationsfertigung zu analysieren und zu bewerten, um den Automatisierungsgrad in der Holzbauvorfertigung zu erhöhen und flexibel zu halten. Die Forschungsarbeit verfolgt einen vierstufigen Forschungsansatz bestehend aus Analyse, Systematisierung, Entwicklung und Evaluierung: basierend auf der Analyse des aktuellen Stands der Technik im Holzbau und der verfügbaren Technologien der Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) und der Systematisierung der Ergebnisse, werden praktikable MRK-Workflows entwickelt und diese abschließend durch eine Reihe von Produktionssystemprototypen bewertet.

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Fraunhofer IRB Verlag

Für den gesetzlich geforderten Schallschutznachweis ist eine Prognose der Schallemissionen von Installationsgeräuschen und gebäudetechnischen Anlagen sowie der Köperschallübertragung im Gebäude erforderlich. Für den Holzbau sind hierfür bislang keine Prognoseverfahren verfügbar. Somit kann der Nachweis des geforderten Schallschutzes im Holzbau formal nur durch bauakustische Messungen im ausgeführten Gebäude erbracht werden. Hierfür wird ein empirisches Verfahren basierend auf gemessenen Übertragungsfunktionen vorgeschlagen. Um ein empirisches Prognosemodell abzuleiten, wurden die vorhandenen Daten anhand von Kategorien gruppiert. Aus diesen Gruppen wurden repräsentative Spektren für die Übertragungsfunktionen abgeleitet. Damit ist nun erstmals eine Abschätzung des resultierenden Schalldruckpegels im Holzbau möglich.

Schallschutz von Flachdächern in Holzbauweise

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Bei der Planung von modernen Büro- und Wohngebäuden ist vor allem im Bereich der mehrgeschossigen Bauweise i.d.R. ein Flachdach oder ein flachgeneigtes Dach mit ausgebautem Dachgeschoß vorgesehen. Mangelnde Planungsdaten erschweren es gerade klein- und mittelständigen Unternehmen, zu denen sehr viele Holzbaubetriebe gehören, den Einstieg in den mehrgeschossigen Holzbau, der nicht nur aus ökologischer Sicht vorteilhaft ist. So wurden auch in der neuen DIN 4109 nur drei Aufbauten für leichte Flachdächer berücksichtigt. Die Zielsetzung des Projektes besteht daher in der Bereitstellung von Planungsunterlagen für verschiedene Konstruktionsvarianten von Flachdächern und leicht geneigten Dächern, die insbesondere den Anforderungen an den Schallschutz genügen sowie den weiteren Leistungseigenschaften wie Wärme- und Feuchteschutz entsprechen. Die Untersuchungen wurden an praxisnahen Dachaufbauten durchgeführt, um die Einflussgrößen auf die Schalldämmung von Flachdächern und leicht geneigten Dächern beschreiben und Planungsunterlagen gut geeigneter Konstruktionen zur Verfügung stellen zu können.

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Leitungsdurchführungen im Holzbau
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Fraunhofer IRB Verlag

Das Forschungsprojekt "Leitholz" beschäftigte sich mit der Anwendung und Prüfung von Leitungsabschottungen im Holzbau. Bekannte, im Massiv- oder Trockenbau zugelassene, Abschottungssysteme sollten bezüglich ihrer Anwendbarkeit im Holzbau untersucht werden. Weiterhin sollte überprüft werden, ob die Prüfbedingungen für Abschottungen im Massivbau auf Abschottungen in Holzbauteilen übertragen werden können. Aktuell stellt zur Leitungsabschottung im Holzbau eine gewerkübergreifende Lösung die gängige Praxis dar. An der Stelle der Leitungsdurchführung wird der Werkstoff Holz durch ein massives Bauteil (Beton / Mörtel) substituiert. Die Leitungsabschottung erfolgt dann innerhalb des massiven Bauteils. Abschottungssysteme können unter nicht wesentlicher Abweichung von ihren Anwendbarkeitsnachweisen eingebaut werden. Im Forschungsprojekt wird eine neue Methode "Holz-in-Holz" erarbeitet. Ziel ist an der Stelle der Leitungsdurchführung nicht weiter einen anderen Werkstoff einzubringen. Die Abschottung soll in Holzmodulen stattfinden.

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Zeitschriftenartikel

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Bletz-Mühldorfer, Oliver
Eine Artikelserie über Holzbaustoffe. Teil 1 - Bauholz, keilgezinktes Vollholz und Co.
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Scharmacher, Florian
Pilze unter dem Hallendach. Holzschutz im Ingenieurholzbau
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