Friday, March 10, 2023
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Unendliche Möglichkeiten des Holzes will Fraunhofer auf der kommenden LIGNA neu etablieren. Das Fraunhofer WKI kombiniert verschiedene Materialien mit minimalem Material- und Energieaufwand zu leistungsstarken Bauelementen. Diese neuartigen hybriden Materialsysteme sollen Ressourcen schonen, das Klima schützen und gleichzeitig die Gestaltungsspielräume der Architektur erweitern.
Das Fraunhofer Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) mit Hauptsitz in Braunschweig, Deutschland, widmet sich seit mehr als 75 Jahren der Holzforschung und Nachhaltigkeit durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe. Und jetzt basiert die Forschung auf den Eigenschaften des Holzes. Im Verhältnis zu seinem Gewicht weist es eine hohe Festigkeit auf und bietet zudem eine hohe Anpassungsfähigkeit und Verarbeitbarkeit. Dem stehen die recht unterschiedlichen Eigenschaften von Holz in Bezug auf Zug- und Druckfestigkeit gegenüber, weshalb sein Einsatz insbesondere in tragenden Konstruktionen bisher begrenzt war. Um diesen Nachteil zu kompensieren, entwickelt das WKI sowohl geeignete Faserverbundkunststoffe als auch die entsprechenden Herstellungsverfahren für Holzfaser-Verbundkunststoffsysteme (Holz-FVK-Systeme). Ein Ansatz besteht beispielsweise darin, mehrere Schichten aus Polymermatrix und Verstärkungsgewebe als Zugkomponente in eine Holzkonstruktion einzubauen. Für die Implementierung dieser Technologie stehen mehrere Verfahren zur Verfügung. Beispielsweise kann durch Vakuuminfusion eine besonders hohe Qualität und Reproduzierbarkeit erreicht werden. Das Handlaminierverfahren ermöglicht dagegen Anwendungen vor Ort, wobei der Faserverbundkunststoff sogar zur Verstärkung vorhandener Holzkonstruktionen verwendet werden kann, sofern die Holzbauteile zugänglich sind.
Ein anderer Ansatz sind Holz-Beton-Verbundsysteme (HBV-Systeme), die als Alternative zu Stahlbeton gedacht sind. Laut WKI eignen sie sich besonders für den Einsatz unter Biegebelastungen, bei denen hohe Zugspannungen an der Unterseite des Verbundsystems auftreten können, beispielsweise in Balken oder Deckenplatten. Um diese Zugkräfte aufzunehmen, ersetzen die Braunschweiger Forscher den Stahl durch geeignetes Holz. So entstehen beispielsweise Deckenplatten, in die zunächst eine Balkenkonstruktion mit einer Deckschicht aus Holzwerkstoffplatten eingebaut wird.
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