Moderation des Tages

Prof. Dr.-Ing. François Colling
Leiter Institut für Holzbau,
Ö.b.u.v. Sachverständiger für Holzbau,
Professor für Holzbau und Baustatik, Hochschule Augsburg

Grußwort

Dr. Klaus Metzger
Landrat des Landkreises Aichach-Friedberg,
Vorstandsvorsitzender der Regio Augsburg Wirtschaft GmbH

Keynote

Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge
Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH,
Vorsitzender des Gemeinschaftsausschusses Klebtechnik (GAK)

"Mischbauweise aus Sicht der Stahlindustrie"

Die Forderungen Konstruktionen stets im Hinblick auf Gewichtsersparnis und Ausnutzungsgrad zu optimieren, führt konsequent dazu, den richtigen Werkstoff am richtigen Platz einzusetzen. Hier ist es unausweichlich die Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen zu einer Gesamtkonstruktion zu verbinden. Beim Blick auf die Rohkarosserie eines Auto spielen momentan die Werkstoffe Stahl, Aluminium, faserverstärkte Kunststoffe wie auch Magnesium die größte Rolle. Aber auch im Baubereich gibt es Herausforderungen in der Kombination von Glas, Holz und Stahl, die es zu beleuchten gilt. Hier gilt es nun unter Berücksichtigung der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, wie Position in der elektrochemischen Spannungsreihe, wie Wärmeausdehnungskoeffizienten, wie thermischer Beständigkeit oder auch Relaxationsverhalten um nur eine Auswahl zu benennen, Lösungen zu finden, diese Werkstoffe zu verbinden. Die Eigenschaften einer Gesamtkonstruktion ist nämlich nur so gut wie die Summe der Eigenschaften der Einzelkomponenten und der Verbindungen, die sie zusammenhält. Es gibt Ansätze in der Werkstoffentwicklung, insbesondere des Stahles, und der Fügetechniken diese Schnittstellen optimal zu gestalten.

HOLZ+ Papier

Prof. Dr.-Ing. Samuel Schabel
Leiter Papierfabrikation und mechanische Verfahrenstechnik, Technische Universität Darmstadt

"Perspektiven für Papier als Verbundmaterial in Bau- und Leichtbauanwendungen"


Papier ist eine Form, in der Biomasse eingesetzt werden kann. Der Vortrag zeigt die Vorzüge des Werkstoffs Papier gegenüber anderen Möglichkeiten der Nutzung von Bäumen als Biomasse (Nutzholz, Grundstoff für Bioraffinierien, Brennstoff, ...).

Da die Verwendung von grafischen Papieren (Zeitungen und Zeitschriften) nach allen Prognosen künftig noch weiter zurück gehen wird, hat die Papierbranche in einem Projekt (Paper and Fibre World 2030) ausgelotet, welche Anwendungsbereiche künftig für Papier in Frage kommen könnten. Die Ergebnisse dieses Projektes werden zusammengefasst vorgestellt und interessante Anwendungsfelder aus dem Bau- und Leichtbaubereich aufgezeigt. Für diese Bereiche gibt es auch erste Forschungsergebnisse an der TU Darmstadt, z. B. ein Konzept für eine faltbare Notunterkunft aus Papier oder Grundlagenuntersuchungen zu Verbundmaterialien, in denen Papier als nachwachsendes Material Glasfasern oder andere Verstärkungsfasern ersetzt. Diese Arbeiten zeigen Anwendungspotenzial, aber auch viele offene Fragen, die es zu beantworten gibt. Ein interessantes Feld ist die Kombination von Papier und Holz für Bauanwendungen, wofür allerdings den Vertretern der Papierbranche die Expertise fehlt. Vielleicht kann diese Netzwerkveranstaltung eine Gelegenheit sein, Fachleute der verschiedenen Branchen in Kontakt zu bringen.

MSc. Tiemo Arndt
Bereichsleiter Fibres & Composites und Abteilungsleiter Funktionalisierte Produkte, Papiertechnische Stiftung

weitere Autoren:
Dr. Tino Schulz, Institut für Holztechnologie Dresden
Dr. Christoph Wenderdel, Institut für Holztechnologie Dresden

"Nicht von Pappe - das neue Gewand von Verpackungen aus Dünnst-MDF"

Keynote

Dr. Almut Wiltner,
Dr. Detlef Krug, Andreas Weber, Prof. Dr. Mario Beyer
Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH

"Klebstoffe jenseits der synthetischen Harze - Aktuelle Forschungen und Perspektiven"

In der Holzwerkstoffindustrie finden derzeit nahezu ausschließlich Bindemittel auf fossiler Basis Anwendung. Alternative Bindemittel sind bisher in Nischenanwendungen zu finden. Begründet ist dies mit höheren Kosten, wechselnder Produktqualität und zumeist Feuchte- und geringer Hitzebeständigkeit. Die in den letzten Jahren verschärfte Formaldehyddiskussion und endliche fossile Rohstoffreserven führen zu verstärkten Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten von Bindemitteln auf Basis holzeigener Inhaltsstoffe sowie weiterer Komponenten basierend auf NaWaRo. Während holzeigene Rohstoffe, wie Tannin und Lignin, bereits marktfähige Produkte ermöglichen, konnten Proteine oder kohlenhydrathaltige Moleküle den Eintritt in die industrielle Fertigung noch nicht vollziehen. Aufgrund ihrer molekularen Struktur und ihrer Möglichkeit zur Modifizierung finden diese Komponenten ein verstärktes Interesse.

HOLZ+ Beton

Dipl.-Ing. Konrad Merz
Geschäftsführer merz kley partner, A-Dornbirn/CH-Altenrhein

"Holz-Beton-Verbund in der Praxis"

Der Vortrag behandelt die Holz-Beton Verbundbauweise anhand von ausgeführten Bauten. Nach einer kurzen Einleitung wird aufgezeigt welche Rechnungsmethoden im Moment verwendet werden. In den Beispielen wird auf die verschiedenen Ausführungsarten eingegangen. Dabei werden sowohl der „flächige“ Verbund, d.h. der Verbund von Beton mit Brettstapeldecken oder Brettsperrholzplatten als auch Balkenlösungen vorgestellt. Unterschiede in der Ausführung, wie Vorfertigung oder Betonieren vor Ort werden beleuchtet.

M.Eng. Maximilian Baumann
Technisches Büro und Bereich F&E, MERK Timber GmbH, Aichach

"Schubsicherung über Kerven in flächigen und stabförmigen HBV-Systemen – Innovationen aus dem Hause Züblin–Holzingenieurbau"

Geschoßdecken im Hochbau haben außer der Sicherstellung der Tragfähigkeit und Trennung von Nutzungseinheiten weiterhin eine Vielzahl von Gebrauchstauglichkeits- und Nutzungskriterien zu erfüllen. Mit Hilfe von Verbundtragwerken wird versucht, Verformung, Schwingungsverhalten, Brandschutz, Schallschutz und einiges mehr wirtschaftlich in einem Querschnitt zu vereinen und gleichzeitig die Auflagen aus Normung und von Bauherrenseite zu erfüllen.

Im Referat werden zwei Deckenvarianten in Holz – Beton – Verbundbauweise vorgestellt. Zum einen eine flächige Lösung für z. B. sichtbare Holzoberflächen über die gesamte Deckenunterseite und zum anderen eine stabförmige Variante als Plattenbalken für hohe Nutzlasten bzw. Spannweiten. Um wirtschaftliche Lösungen anbieten zu können, werden sonst übliche stiftförmige Verbindungsmittel durch Kerven im Holz ersetzt. Diese Verbundbauweise gewährleistet neben den genannten Anforderungen an Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit außerdem einen hohen Grad an Vorfertigung und damit Bauzeitverkürzungen.

Prof. Dr. Roland Krippner
Fakultät für Architektur, Konstruktion & Technik, Technische Hochschule Nürnberg

"Zum architektonischen Potential von Holzleichtbeton, Forschungsstand und Einsatzmöglichkeiten im Bereich von Fassade und Innenausbau"

Bei der Baustoffwahl spielt die Wertschätzung von Materialien mit funktionalen und ästhetisch hochwertigen Oberflächen bei Architekten eine maßgebende Rolle. Ein für den sichtbaren Einsatz im Hochbau innovatives Material stellt in diesem Zusammenhang der Holzleichtbeton (HLB) dar. Dieser Verbundwerkstoff setzt sich aus Zement, Holzpartikeln und Wasser zusammen. Gute Verarbeitungs- und variierbare Festigkeitseigenschaften sowie vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten kennzeichnen das Komposit-Material.

Der Autor beschäftigt sich seit 2000 in unterschiedlichen Forschungszusammenhängen mit verbesserten Materialeigenschaften und der Erweiterung des Einsatzspektrums des Verbundwerkstoffs. Seit 2009 wird an den Fakultäten Architektur und Bauingenieurwesen der Technischen Hochschule Nürnberg an der Optimierung von HLB als Material für plattenförmige Bauteile im Bereich der Innenwand- und Decken- sowie Fassadenbekleidung gearbeitet. Der Beitrag gibt einen Überblick zum Forschungsstand und zeigt aktuelle Anwendungsbeispiele.

Keynote

Prof. Dr. Dr. Marius-Catalin Barbu
Fachbereichsleiter Holztechnologie, Fachhochschule Salzburg

"Entwicklung neuer leichter Verbundwerkstoffe aus Holz und anderen Materialien"

Leichtbauplatten und -Balken sind in der auf Holzwerkstoff basierenden Bau- und Möbelindustrie kein neues Thema. Die Verringerung der Dichte von Platten durch eine Sandwichstruktur mit leichten Kernen wurde mit Anwendungsfeldern wie Türen oder Wohnwagen vor mehr als drei Jahrzehnten bekräftigt. Heutzutage werden zahlreiche Möglichkeiten geboten, eine leichtere Holzstruktur zu erzielen, zum Teil befinden diese sich in industrieller Anwendung. Die erste ist die Verwendung von leichten Holzarten wie Balsa, Linde oder Kiefer aus Plantagen auf der Südhalbkugel etc., begrenzt durch die Verfügbarkeit, Festigkeitseigenschaften, Verklebbarkeit und so weiter. Eine zweite ist die Sandwichstruktur bestehend aus harten Oberflächen wie Dickfurnier, dünnem Sperrholz, Spanplatten oder dünnen Hartfaserplatten hoher Dichte sowie Kernen aus Papierwabenstrukturen, sehr leichten Holzarten oder  Schäumen wie derjenige aus Polystyrol. Eine dritte Möglichkeit einen leichten Aufbau herzustellen ist es, den Kern drastisch zu verkleinern indem vorgefertigte Skelette mit besonderen Formen und Verbindungen zu den Flächen genutzt werden. Die treibenden Kräfte für diese Entwicklungen sind zum einen der schnell wachsende Markt für Mitnahmemöbel und zum anderen die steigenden Energie- und Rohstoffpreise. Zusätzliche Faktoren, die die Gewichtsersparnis zu einem grundlegenden wirtschaftlichen Ziel für die meisten Produzenten machen sind Transportkosten, einfachere Handhabung und größere Akzeptanz unter den Endabnehmern. Zudem fordern Kunden in Bezug auf Verpackungen zunehmend ergonomische Lösungen.

HOLZ+ Fasern

Dr.-Ing. Iman Taha
Gruppenleiterin Materialien und Prüftechnik, Fraunhofer Institut für Chemische Technologien, Funktionsintegrierter Leichtbau, Augsburg

"Eigenschaften abhängig vom Faservolumengehalt (FVG) - Möglichkeiten für die FVG Bestimmung"

Ob Carbonfaser, Glasfaser oder Naturfaser – immer spielt der Faservolumengehalt eine entscheidende Rolle in der Festlegung der Bauteileigenschaften. Die Faservolumengehaltsbestimmung ist daher eines der wesentlichen Prüfungen bei der Qualitätskontrolle von Faserverbundwerkstoffen. Bekannte Methoden zur Bestimmung des Faservolumengehaltes von faserverstärkten Kunststoffen implizieren rechnerische sowie auch nasschemische Verfahren. Sowohl die Ungenauigkeit der ersten, als auch der große Zeitaufwand der zweiten Methode, sind Grund zur Erforschung neuer Methoden. In diesem Zusammenhang werden unter Anderem thermische Methoden auf Grund der Thermogravimetrie entwickelt. In diesem Vortrag, wird ein Überblick über diverse Methoden für die Faservolumengehaltsbestimmung für unterschiedliche Faserverbundklassen gegeben.

Dr. Libo Yan
Department of Organic and Wood-Based Construction materials, Institute of Building Materials, Concrete Construction and Fire Protection, Universität Braunschweig

"Using natural fibres and natural fibre reinforced polymer composites as reinforcement materials of concrete"

HOLZ+ Glas

Prof. Dr.-Ing. Bernhard Weller
Direktor Institut für Baukonstruktion, Technische Universität Dresden

"Holz-Glas-Verbund – Fassaden der Zukunft"

Holz-Glas-Verbundelemente gehören zu den neuen Entwicklungen im Glasbau. Mit dieser Bauweise, bei der Glas umlaufend mit einer Unterkonstruktion aus Holz verklebt wird, lassen sich bisher ungenutzte Tragpotentiale von Verglasungen zur Aussteifung von Gebäuden nutzen. Ergebnis eines internationalen Forschungsprojektes sind Holz-Glas-Fassaden, die als Gebäudehülle eines Ausstellungspavillons gerade der Öffentlichkeit präsentiert wurden. Die hier verwendeten, 2,40 x 2,40 m großen Fassadenelemente bestehen aus einem lastabtragenden Verbund-Sicherheitsglas, das auf einen Adapterrahmen aus Sperrholz aufgeklebt wird. Umfangreiche Studien wurden durchgeführt, um den verwendeten Vorzugsklebstoff zu identifizieren. Der Beitrag berichtet über die Versuche sowie über die Besonderheiten bei der Planung und Ausführung des Vorhabens.

Hanspeter Petschenig,
Petschenig Glastec GmbH, A-Leopoldsdorf

Dipl.-Betriebswirt Günther Weinbacher,
Hermann Otto GmbH, Fridolfing

"Monitoringkonzept für geklebte Holz-Glas-Systeme (HGV)"

Die nachfolgende Kurzfassung beschreibt den Aufbau eines allgemein einsetzbaren Monitoringkonzeptes für geklebte Holz-Glas-Systeme. Aktuell beteiligten sich das Ift-Rosenheim, Fa. Petschenig und Otto Chemie mit einem Monitoring an dem FFG Forschungsprojekt „Load Bearing Timber-Glass-Composites (LBTGC)“ mit der Nr. 832209 bei einem Freilandversuch zu einem Structural Sealant Glazing System (SSGS). Start des Monitorings an der Fassade des Referenzobjekts - der Neubau des Logistikzentrums der Firma Otto Chemie in Fridolfing - war im Mai 2014. 

Die Besonderheit bei diesem SSG-System besteht darin, dass die einwirkenden Lasten wie Eigengewicht, Windlasten etc. vollständig über die Klebung abgetragen werden, ohne dass mechanische Haltevorrichtungen die Klebung dabei unterstützen.
Bei diesem Monitoring mit einem 2K-Silicon OTTOSEAL S 660, wird der Aufbau und die Installation des Monitoringkonzeptes (Überwachung) für ein Holz-Glas-System detailliert beschrieben und am Referenzobjekt ausführlich dargestellt. Dies beinhaltet unter anderem die Planung, Kalibrierung, Installation sowie Sicherungsmaßnahmen für die im Einsatz befindliche Messtechnik. Zudem werden der Aufbau und Zweck des Auswertungsprogramms erläutert das im Zuge einer Diplomarbeit für das Ift-Rosenheim erstellt wurde.
Mithilfe des Programms werden die erfassten Daten der Fassade analysiert und dokumentiert. Die Richtlinien, die bei dieser Arbeit eine wichtige Rolle einnehmen, sind die Etag 002 „Leitlinie für die Europäische Technische Zulassung für geklebte Glaskonstruktionen“ und die Ift-Richtlinie VE-08/2.

Keynote

Dipl.-Ing. Dr. Andreas Haider
Bereichsleiter Wood-Polymer-Composites, Kompetenzzentrum Holz GmbH, A-Linz

"Holz-/Naturfaser-Polymer-Verbundwerkstoffe (NFC, WPC) – Potentiale und Anwendungen"

In diesem Vortrag werden die Potentiale dieser Materialklasse anhand einer Einführung in die möglichen Zusammensetzungen und Verarbeitungsprozesse von NFC (Natural Fibre Composite) und deren Teilgebiet WPC (Wood Polymer Composite) dargestellt. Dieser Bogen erstreckt sich vom Rohmaterial bis zum Recycling von Produkten sowie der Zusammenhänge zwischen Material, Verarbeitung und erhaltenen Eigenschaften. Daraus wird bereits ersichtlich, welche Eigenschaftsprofile realisierbar sind und in welchen Bereichen noch Entwicklungsbedarf bzw. Herausforderungen bestehen.

Darauf aufbauend werden Beispiele von Anwendungen präsentiert von Entwicklungsstadium bis zu kommerziellen Produkten sowie Marktdaten zu den letzten Jahren.