Holz-Beton Verbunddecke aus Buchenholz

Seit einigen Jahren erfolgt in der Schweiz eine ökologisch gewünschte verstärkte Durchmischung des Waldes mit Laubholz, insbesondere mit Buche. Buchenholz verfügt über gute mechanische Materialeigenschaften, wird aber heutzutage typischerweise für Energiezwecke und Möbelbau verwendet. Es wäre sinnvoll vermehrt mit Buchenholz zu bauen. Dazu ist es jedoch notwendig, dass innovative Ideen und neuartige Anwendungen für Buchenholz entwickelt und umgesetzt werden.

Am Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich wird ein umfassendes Forschungsprojekt zum Thema Tragwerke aus Furnierschichtholz (LVL) aus Buche durchgeführt. Furnierschichtholz weist einen höheren Homogenisierungseffekt im Vergleich zu Vollholz und Brettschichtholz auf und besitzt somit eine höhere Zuverlässigkeit der mechanischen Materialeigenschaften. Dieses hochwertige Material ermöglicht die Entwicklung einer innovativen Verbunddecke, die aus dünnen (ca. 40mm dicken) Furnierschichtholzplatten aus Buche (BauBuche) und einer 120 bis 160mm dicken Betonschicht besteht.

Die Buchenplatten dienen zunächst als Schalung, dann als Tragelement im Verbund mit dem Beton und zudem bilden sie eine behagliche Deckenuntersicht. Als Verbund zwischen Beton und Holz werden Kerben ins Holz gefräst, so dass eine mechanische Verzahnung in Form von Betonnocken entsteht. Für die Analyse des Tragverhaltens der Holz-Beton-Verbunddecke aus Buchenholz wurden verschiedene Experimente durchgeführt, welche die hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit bestätigt haben.

Diese innovative Holz-Beton Verbunddecke wurde im ETH House of Natural Resources implementiert. Der Bauprozess der Decke war ähnlich wie bei einer konventionellen Betondecke. Die Buchenfurnierschichtholzplatten wurden auf dem vorgespannten Rahmen positioniert, dann wurde die Bewehrung verlegt und die seitliche Schalung fixiert, und schliesslich konnte betoniert werden.