Bauen auf Holz Forschung im neuen Aachener Zentrum für Holzbauforschung

In einer der Klimakammern des neuen Aachener Zentrums für Holzbauforschung (AZH) in Simmerath herrscht immer eine Temperatur von 20 Grad Celsius und 65 Prozent Luftfeuchtigkeit. Hier lagert Birkenholz, bereits fertig zugeschnitten, das von FH-Wissenschaftler:innen in aufwendigen Versuchen auf seine Tauglichkeit als Baustoff geprüft wird. Die konstanten Bedingungen sind unabdingbar, denn die Forschungsergebnisse liefern nicht nur praktisch nutzbare Erkenntnisse für Holzbauunternehmen und Ingenieurbüros, sie sollen auch einen Beitrag zur europäischen Normung leisten.

Im AZH schafft die FH Aachen hervorragende Bedingungen für die Forschung im Holzingenieurwesen. "Im Bereich des Holzbaus gibt es viele innovative kleine Unternehmen, die gute Lösungen entwickeln und immer wieder neue Ideen haben", sagt Prof. Dr. Thomas Uibel, fügt aber auch hinzu, dass es im Bereich der Forschung und insbesondere der Normung noch große Potenziale gebe.  Das gilt für die Nutzung von Birkenholz, aber auch für andere Bauprodukte wie Brettsperrholz, Furnierschicht- und Dreischichtplatten.

Prof. Uibel bekräftigt: "Der Holzbau zeichnet sich durch eine große Innovationsfähigkeit aus. Unter anderem ergibt sich aus der erforderlichen Untersuchung weiterer Holzarten für das Bauwesen ein großes Forschungspotenzial." Ein Beispiel dafür sind Großversuche im Bauteilmaßstab: Auf dem Biegeprüfstand können Holzträger von bis zu 15 Metern Länge geprüft werden, die etwa im gewerblichen Hallenbau zum Einsatz kommen.Wenn man Holz im industriellen Maßstab effizient verwenden will, werden leistungsfähige Fügetechniken benötigt – und das am besten nachhaltig. In seinem Forschungsprojekt untersucht FH-Doktorand Simon Kießling am AZH das Trag- und Verformungsverhalten von Holz-Holz-Verbindungen. "Überwiegend werden heute im Holzbau zwei Verbindungsmethoden eingesetzt, nämlich metallische Elemente oder Klebstoff", erläutert er. In immer mehr Bauprojekten soll aber genau darauf verzichtet werden, nicht zuletzt aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten. Im klassischen Zimmereihandwerk sind formschlüssige Holz-Holz-Verbindungen seit Jahrhunderten bekannt, etwa in Schwalbenschwanzform. "So etwas in Handarbeit herzustellen, ist sehr zeit- und kostenintensiv", betont Kießling. Für den industriellen Einsatz seien neue Fügemethoden nötig. Konkret beschäftigt sich der Forscher mit Balkenschichtholz. Das kommt beispielsweise zum Einsatz, wenn Dachbalken mit großer Spannweite benötigt werden. Drei unterschiedliche Varianten werden erforscht, simuliert und geprüft.

Die Infrastruktur im neuen AZH beschränkt sich aber nicht nur auf die Prüfstände und die Klimakammern. In einer zweiten Halle stehen zwei Abbundanlagen, mit denen die Prüfkörper maßgeschneidert produziert werden können. Davon profitiert auch Simon Kießling: "Wir haben die traditionellen Verbindungsmethoden so weit optimiert, dass wir die Bauteile mit den modernen CNC-Abbundmaschinen automatisiert produzieren können", sagt er. Ergänzt wird die Ausstattung um ein Messlabor mit Trockenöfen. Markus Duffner erläutert: "Nach jedem Versuch nehmen wir Proben aus dem geprüften Holz und ermitteln die Rohdichte sowie den Feuchtegehalt." Auf diese Weise lassen sich weitere Rückschlüsse über den Baustoff Holz gewinnen.