HFA_holzbetonverbund.jpg

Konzepte für die Fügetechnik von Holz und Beton © HFA

Innovative Verbundsysteme für leistungsfähige Deckenkonstruktionen

Ein Artikel von Dr. Christoph Hackspiel, Holzforschung Austria | 30.08.2017 - 17:18

Die Idee, Holz und Beton miteinander zu verbinden, existiert schon seit vielen Jahrzehnten. Denn durch die Kombination einer Holzdecke mit einem Aufbeton lässt sich nicht nur die wirtschaftliche Spannweite klassischer Holzdecken vergrößern, sondern auch die erforderliche Menge an Bewehrungsstahl reduzieren.

Konventionelle Holz-Beton-Verbund-Systeme (HBV) verwenden meist metallische Verbindungsmittel oder Kerven beziehungsweise Nuten. Beide Varianten müssen erst in das Holz eingetrieben oder eingefräst werden und das Herstellen der Ortbetonauflage kann erst danach erfolgen. Dies ist ein zusätzlicher arbeits-, zeit- und kostenintensiver Schritt. Beim Einbringen des Ortbetons kann es durch den Feuchteeintrag auch zu (optischen) Schäden an der Holzkonstruktion kommen. Die klassisch hergestellte HBV-Decke braucht Zeit zum Aushärten, wodurch sich die Bauzeit zusätzlich verlängert.

Verklebung von Holz und Beton

Die Klebetechnologie hat heutzutage in viele Bereiche unseres täglichen Lebens erfolgreich Einzug gehalten. Warum deshalb nicht auch Holz und Beton miteinander verkleben? Neben dem Vorteil einer gleichmäßigen Schubkraftübertragung zwischen den Materialien entfällt auch die arbeitsintensive Herstellung von Kerven oder Schrauben. Mittels funktioneller Schichten zwischen Beton und Holz wäre das Holz vor Feuchteeintrag geschützt. Durch die entsprechende Materialauswahl kann eine schalltechnische Entkopplung realisiert werden, wodurch sich eine Verbesserung des Schalldämmmaßes der Decke erzielen ließe.

Ein wesentlicher Vorteil des geklebten Verbundes ist zusätzlich die Produktion hochgradig vorgefertigter Verbundtragelemente im Werk in hoher Qualität. Hierzu ist im Rahmen der Kooperation zwischen HFA und VÖZ sowie Wirtschaftspartnern geplant, Methoden für die Verklebung von Holz- und Betonfertigteilen zu entwickeln. Derartige Vollfertigteile können trocken auf die Baustelle geliefert, versetzt und sofort belastet werden. Mittlerweile untersuchte und bewertete die Holzforschung Austria erfolgreich unterschiedliche synthetische und mineralische Klebstoffe sowie potenzielle Zwischenschichtmaterialien. Die ersten Ergebnisse aus Kleinversuchen sind bereits vielversprechend, weshalb die beteiligten Institutionen das Konzept des geklebten Verbundes im Zuge des Projektes weiter vorantreiben.

ACR-Kooperationslabor

Für die Entwicklung des geklebten Verbundes von Holz und Beton wurde im Januar das Kooperationslabor Holz-Beton-Fügetechnik aus der Taufe gehoben. Dieses geht im Rahmen des Austrian-Cooperative-Research-Programms (ACR) „Strategische Projekte“ vonstatten und findet aus Mitteln des Bundesministeriums für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW) Förderung. Das Labor hat zum Ziel, neue, innovative, geklebte Fügetechniken von Holz und Beton zu entwickeln. Im Fokus steht dabei zunächst der direkte flächenhafte Verbund, danach kommt die Verklebung von Holz und Beton über funktionale Zwischenschichten. Das Kooperationslabor ist auf eine Projektlaufzeit von zweieinhalb Jahren ausgerichtet, wobei erste Zwischenergebnisse bereits Ende dieses Jahres vorliegen werden.