Gebäude programmieren
Der traditionelle Holzbau, wo wesentliche Bearbeitungsschritte auf der Baustelle nötig sind, wird seine Berechtigung am Markt behalten. Die Schnittstellenkoordinierung zwischen den Gewerken wird aber immer mehr zum entscheidenden Punkt für optimierte Bauabläufe und überall dort, wo Vorfertigung, Modularität und digitale Planung zunehmen. „In der Zukunft werden wir als Architekten und Planer nicht mehr zeichnen, wir werden Gebäude programmieren. Wir werden die digitale Verknüpfung zwischen den Bauteilen nutzen. Änderungen werden Veränderungen automatisiert mitziehen“, sagte Richard Hückel, Rehau AG, beim vergangenen Internationalen Holzbau-Forum in Garmisch.
Komplexität umgesetzt
Welche komplexen Holzbauwerke durch integrale Planung und Vorfertigung möglich sind, untermauerte vor Kurzem das oberösterreichische Holzbauunternehmen WIEHAG aus Altheim bei der hölzernen, 12.300 m2 messenden Kuppeldachkonstruktion der neuen Macallan Whisky Distillery in Schottland. Die Holztragkonstruktion besteht aus 1.800 einfach gekrümmten auf der Oberseite segmentierten abgegrateten Trägern mit zweiseitig beplankten Kerto (Dünnschicht-Furnierholzplatten). Das Holzdach wird aus Kastenelementen gefertigt. Ein Rahmen wird aus KVH zusammengebaut, unterseitig gibt es eine 15 mm starke Untersicht aus Furnierschichtholz, oberseitig eine Decklage aus OSB. Es werden 2700 zumeist dreieckige sowie rechteckige Dachelemente angefertigt, die sich über eine Fläche von 12.300 m2 erstrecken. „Alle Bearbeitungsschritte von der Konstruktion, dem Timber Engineering, der Produktion, Logistik bis hin zur Montage konnten in knapp 11 Monaten umgesetzt werden“, informiert Simon Mühlbacher, Wiehag-Marketing.
Die Planungs- und Umsetzungsleistung von Wiehag Ingenieurholzbau machte die komplexe Kuppeldachkonstruktion möglich. Bildquelle: markpower@magnumphotos
Erstes digital gebautes Haus
Ein Extrembeispiel für rationelle Planung und Vorfertigung ist das Testgebäude der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in Dübendorf das „DFAB House“. Es wird das erste Haus der Welt, das weitgehend digitalisiert gebaut wird. Die Planungsdaten der Architekten fließen dabei direkt in die Vorfertigung mittels Roboter und 3D-Drucker ein. Für die Fertigung der Beton-Bauelemente wird das ein wesentlicher Fortschritt. Aber auch im Holzbau betritt man Neuland: So werden laut dem Bauherr Empa die beiden oberen Stockwerke mittels „Spatial Timber Assemblies“ als räumlich von Robotern zusammengefügter Holzbau erstellt. Die Roboter errichten eine beplankte Holzständerkonstruktion, in die – ebenfalls robotisch hergestellte – vorfertige Elemente eingesetzt werden. Diese wurden bereits im Rahmen der Vorfabrikation zusätzlich mit technischen Installationen der Gebäudehülle wie Photovoltaik, thermischen Kollektoren oder Beschattungssystemen ausgestattet.
Errichtung der Holzständerkonstruktion mittels Roboter im weltweit ersten, digital gebauten Gebäude der Welt, dem „DFAB House“ der Empa in Zürich. Bildquelle: Gramazio Kohler Research, ETH Zurich
Vorgefertigte Mehrgeschosser selbst gestalten
Einen ganz anderen Ansatz bei vorgefertigtem Bauen verfolgt man im Forschungsprojekt Vivihouse an der TU Wien. vivihouse ist laut dem Team von Nikolas Kichler, Mikka Fürst, Kathrin Meyer, Paul Adrian Schulz und Karin Stieldorf das weltweit erste offen lizenzierte Selbstbau-System im mehrgeschossigen Holzbau – für eine Architektur, die sich den sozialen und ökologischen Herausforderungen stellt, heißt es. Das modulare vorgefertigte vivihouse-Selbstbau-System besteht aus einem konstruktiv tragenden Skelettbau, der mit Flächenelementen ausgebaut wird. Die Flächenelemente – Innen- und Außenwände samt Fassaden sowie Böden und Decken – können unkompliziert im Selbstbau vorgefertigt und auf der Baustelle in den zuvor errichteten Skelettbau eingehängt werden. Mitte 2019 sollen laut Plan die ersten 50 Module fertiggestellt sein, mit denen dann in Wien ein fünfstöckiges Demonstrationsgebäude errichtet wird. 2022 ist dann eine Präsentation bei der Internationalen Bauausstellung in Wien vorgesehen. (asp)