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Kielstegelement

Andreas Trummer, Stefan Krestel
Erschienen in
Zuschnitt 19: warum stabil?
2005, Seite 26f

Kielstegelement

Ökologie, Kreislaufwirtschaft und Energiegesamtbilanz sind Randbedingungen, die bei der Betrachtung eines neuen Bauteils künftig den Marktwert und die Akzeptanz bestimmen werden. Holz regt auf besondere Art die Fantasie und Kreativität an. Nicht verwunderlich, dass ständig »Neues« erprobt wird. In einer außergewöhnlichen Diplomarbeit mit dem Titel »Entwicklung eines lastabtragenden Bauteils aus Holz« stellen Raimund Köchl als Mitentwickler, DI Stefan Krestel und DI Alexander Pirkebner das Kielstegelement erstmals vor.

Idee

Das Kielstegelement ist ein einachsig gerichtetes, hochtragfähiges Bauelement, das aus einem Ober- und Untergurt aus Schnittholz (Brettseitenware) und Stegen aus Sperrholz besteht. Die charakteristische Krümmung der Stege gibt dem Bauteil nicht nur den Namen, sondern spielt auch eine wichtige Rolle beim Herstellungsprozess und verleiht dem Element Stabilität quer zur Hauptspannrichtung, da eine Fachwerkwirkung erzielt wird. Material wird gezielt da eingesetzt, wo es statisch unbedingt notwendig ist. So ergibt sich ein gutes Verhältnis von Tragfähigkeit zu Eigengewicht. Ein wesentliches Anliegen war die Wertschöpfung von minderwertigem Schnittholz aus der Sägeindustrie und die intelligente Weiterverarbeitung zu einem Hochleistungsbauteil. Denn gerade Seitenholz weist bessere Festigkeitseigenschaften auf als Holz aus dem Kernbereich.

Formgebung

Das Kielstegelement zeichnet sich durch größte Flexibilität im Bereich der Formgebung aus, aufwändiger und kostenintensiver Schablonenbau entfällt bei diesem System völlig, seine Eigenschaften unterscheiden sich stark von denen am Markt befindlicher Holzelemente. Extrem leistungsfähige und sehr leichte, mit Dämmung befüllte Dachelemente können so künftig die Aufgabe von Tragwerk und Dachschale übernehmen. Eine Alternative zum Trapezblech zeichnet sich ab.

Mechanische Eigenschaften

Ein 4-Punkt-Biegeversuch wurde nach Europanorm en 408 durchgeführt. Der Versuchsträger mit einer Spannweite von 3m, einer Breite von 46cm und einer Bauhöhe von 16cm mit einem Eigengewicht von 35kg hielt der Belastung von 75kN bis zum Bruch stand.

 

 

Schall und Wärme

Das Hohlkammersystem kann gezielt je nach Anforderung gleichzeitig, weil getrennt, mit Masse oder Dämmung befüllt werden. Die Befüllung kann beispielsweise mit eingeblasenen Zelluloseflocken erfolgen. Das Einbringen von Masse in Form von Quarzsand macht vor allem schalltechnisch Sinn, wobei die Masse auch in Bezug auf den sommerlichen Wärmeschutz (Phasenverschiebung) wirksam ist.

Ausblick

Ein Bauteil wie das Kielstegelement ist in dem Sinn kein Produkt, sondern ein umfassendes Konzept, das eine Vielzahl von Anwendungsgebieten erschließt. Der Einsatz im Bauwerk und der wirtschaftliche Erfolg sind die großen Ziele für einen Bauteil, der eine neue Dimension des Holzbaus eröffnet.

 

 

DI Stefan Krestel
geboren 1968
1993 Meisterprüfung für Tischlerei
1994 Studienberechtigungs-prüfung
Studium der Architektur an der TU Graz
2004 Diplom

DI Dr. nat.techn. Andreas Trummer
geboren 1969 in Graz
Studium des Bauingenieurwesens an der TU Graz Dissertation an der boku Wien
Seit 2003 Assistent und stellvertretender Leiter am Institut für Tragwerkslehre

Verschiedene Füllungen

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