2. Holzbausysteme

Holzbausysteme können nach ihrer geschichtlichen Entwicklung, ihrer Historie oder nach technischen Aspekten unterschieden werden. In den nachfolgenden Ausführungen werden die technischen Unterschiede als Unterscheidungskriterium verwendet. Als Grundtypen kann man heute sechs Holzbausysteme unterscheiden:

Blockbau
Fachwerkbau
Ständerbau
Rahmenbau
Skelettbau
Tafelbau / Raumzellenbau

Blockbau

Beim Blockbau werden die Wände aus übereinandergelegten Balken, Bohlen oder neuerdings aus BS-Holz-Trägern gebildet, die an den Schnittkanten der Wände miteinander verkämmt sind und dadurch der Konstruktion die nötige Stabilität verleihen. Die Aussteifung des Gebäudes wird über eine ausreichende Anzahl von Querwänden erreicht. Die Ableitung der Vertikallasten erfolgt über die übereinandergestapelten Blockbalken. Obwohl nach wie vor handwerkliche Techniken angewandt werden, kommen aber auch verstärkt moderne, automatische Produktionsverfahren zum Einsatz. Inzwischen sind Blockbauten aus vorgefertigten, mehrschichtigen Elementen auf dem Markt. Sie erreichen so eine höhere Wärmedämmung und bessere Fugendichtheit.

Abb. 2-1. Blockbau

Fachwerkbau

In Regionen, in denen im ausgehenden Mittelalter der Holzverbrauch und die Grundstücksflächen begrenzt werden mussten, entwickelte sich der Fachwerkbau. Gebäudehöhen von vier und mehr Stockwerken waren keine Seltenheit. Fachwerkwände bestehen aus einem unverschiebbaren Konstruktionsgerippe aus Kantholzern, d.h. bei der Fachwerkwand werden alle statisch wirksamen Kräfte durch Stäbe abgeleitet. Obwohl Fachwerkkonstruktionen heute zwar mit modernen Abbundanlagen rationeller hergestellt werden können, bleibt ihr Vorfertigungsgrad jedoch so gering, dass diese traditionelle Bauweise nur noch selten praktiziert wird. Ihre Anwendung beschränkt sich vornehmlich auf den Bereich von Altbauerneuerung und Dachsanierungen.

Abb. 2-2. Fachwerkbau

Der Ständerbau

Charakteristisches Kennzeichen des Ständerbaus ist es, dass – im Gegensatz zum Fachwerkbau – das stabförmige Traggerippe aus engmaschig gestellten Ständern besteht, die mit horizontal oder auch Schräg aufgenagelten Brettern ausgesteift werden. Statisch erfolgt beim klassischen Ständerbau eine Ableitung aller Vertikallasten über das Traggerippe (die Ständer) und der Horizontallasten über die Beplankung mit Brettern. Bei diesem Holzbausystem laufen die Wandrippen ggf. über zwei oder auch mehrere Geschosse durch. Horizontale Bohlen oder Bretter stellen den oberen und unteren Abschluss dar. Die Deckenbalken sind auf stehenden Stegbohlen aufgelagert, die in Ausklinkungen der Wandpfosten eingelassen sind.

Abb. 2-3. Ständerbau

Skelettbau

Merkmal der Skelettbauweise ist ihre im Raster oder Modul geordnete Tragkonstruktion aus stabförmigen Bauteilen, die von nichttragenden raumabschließenden Wänden begrenzt wird. Die Horizontalaussteifung erfolgt meist durch Deckenscheiben in Verbindung mit Ausfachungen oder Auskreuzungen einzelner Wände. Da die tragende Struktur unabhängig von den raumbildenden Bauteilen ist, können Grundrisse sehr frei gestaltet werden. Der Einsatz von BS-Holz und hochfesten Verbindungsmitteln erlaubt große Stützweiten und somit eine reduzierte Anzahl von Knotenpunkten bei dennoch filigranen Bauteilen.

Um hohen bauphysikalischen Ansprüchen genügen zu können, wird das Skelett wegen der vielen Fugen und Durchdringungen meist mit einer geschlossenen durchgehenden Hülle umgeben. Innen kann die Tragstruktur offen und sichtbar bleiben und dient der architektonischen Gestaltung. Die Transparenz und Flexibilität der Konstruktion erfordern bei der Errichtung einen gewissen Mehraufwand.

Der Skelettbau wird daher im Wohnungsbau oft nur bei anspruchsvollen Einzelbauten eingesetzt. Hauptanwendungsbereich ist der öffentliche und gewerbliche Büro- und Verwaltungsbau.

Abb. 2-4. Skelettbau

Rahmenbau

Beim Rahmenbau sind tragende, aussteifende und raumabschließende Funktionen in den einzelnen Bauteilen vereint. Ein engmaschiges Traggerippe aus Holzständern wird innen und außen flächig mit Holzwerkstoffplatten beplankt; die Zwischenräume werden mit Dämmstoffen ausgefüllt. Ständer und Platten sind stumpf gestoßen und mit Nägeln, Klammern oder Schrauben untereinander verbunden.
Diese Bauteile können als tragende und nichttragende Wand-, Decken- und Dachelemente eingesetzt werden. In vielen Fällen wird auf der Raumseite eine Vorsatzschale angeordnet, die Installationen aufnimmt. Der Aufbau findet in der Regel wand- und stockwerksweiße statt.
Dass mit dieser Bauweise selbst 10 – 12 m hohe Wände problemlos und wirtschaftlich hergestellt werden können, zeigt das Beispiel der Kirche in Ansbach.

Abb. 2-5. Rahmenbau

Tafelbau

Die Bemühung um Rationalisierung und Anwendung industrieller Methoden auf das Bauen und damit die Verlagerung des Herstellungsprozesses von der Baustelle in witterungsunabhängige Werkstätten haben den Tafelbau in den letzten 50 Jahren zu einer heute noch entwickelten Bauweise geführt. Der Entscheidende Unterschied zum Fachwerk- und Ständerbau besteht beim Tafelbau in der statischen Mitwirken der Beplankung. Die Beplankungen werden als mittragend eingestuft, wenn sie für die Aufnahme und Weiterleitung von Lasten berücksichtigt werden.

Abb. 2-6. Tafelbau

Raumzellenbau

Der höchst Vorfertigungsgrad wird mit aus Tafeln in der Werkstatt zusammengesetzten Raumzellen erreicht, womit die auf der Baustelle auszuführenden Arbeiten weiter minimiert werden. Die Konstruktion besteht wie beim Tafelbau aus vorgefertigten Tafelelementen. Der Raumzellenbau ist daher dem Tafelbau zuzuordnen.