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Interview mit Konrad Merz

Statische Herausforderungen beim Hochhausbau in Holz

Karin Tschavgova
Erschienen in
Zuschnitt 33: Holz stapelt hoch
März 2009, Seite 14

 

Karin Tschavgova: Im Holzgeschossbau stehen Themen der BauphysikSchallschutz und Schwingungsverhalten – oder auch der Brandschutz im Vordergrund. Will man im Holzbau hoch hinaus, so rücken Fragen nach dem geeigneten Tragwerk in den Mittelpunkt. Worin besteht für den Statiker die Herausforderung beim Hochhausbau in Holz?

Konrad Merz: Bei den Decken sind nicht nur die bauphysikalischen, sondern auch die statischen Anforderungen gleich – egal, ob eine Decke im dritten oder im zwölften Geschoss eingebaut ist. Bei vertikalen Bauteilen, den Stützen oder den lastabtragenden Wänden, nimmt die Beanspruchung linear mit der Anzahl der Geschosse zu. Auch das ist einfach in den Griff zu bekommen. Die eigentliche Herausforderung liegt in der Abtragung der horizontalen Einwirkungen durch Wind und Erdbeben. Hier nimmt die Beanspruchung exponenziell mit der Gebäudehöhe zu.

Karin Tschavgova: Spielt die schon beinahe ideologisch determinierte Frage nach Holzmassiv- oder Holzleichtbauweise noch eine Rolle, wenn man hoch hinaus will?

Konrad Merz: Also, für mich als Tragwerksplaner ist das keine Frage der Ideologie, sondern eine, die bei jedem Projekt von neuem nach den spezifischen Randbedingungen entschieden wird. Eine pauschale Aussage gibt es nicht. Tendenziell setzen wir Holzmassivbau in erster Linie bei lastabtragenden Innenwänden und Decken mit einer Spannweite bis zu ungefähr sechs Metern ein. Bei Außenwänden, vor allem wenn sie nichttragend sind, steht eher die Holzrahmenbauweise im Vordergrund.

Karin Tschavgova: Ein Ergebnis des Forschungsprojekts 8+ (zum Holzhochhausbau) ist, dass 20 Geschosse aus technischer  Sicht möglich sind, die Grenze nach oben jedoch eine Frage der Wirtschaftlichkeit ist. Kann man eindeutig sagen, bis zu welcher  Höhe ein konstruktiver Holzbau noch ökonomisch ist?

Konrad Merz: Die Frage der Wirtschaftlichkeit hängt von vielen Parametern ab und ist relativ schwer zu beantworten. Eine fixe Höhe, bis zu welcher ein konstruktiver Holzbau sinnvoll ist, kann ich schon gar nicht nennen. Betrachtet man nur die Herstellungskosten, ist es mit einem qualitativ guten, reinen Holzgeschossbau derzeit schwierig, ein vergleichbares Gebäude in Massivbauweise zu unterbieten. Ein Mittelweg, bei dem die jeweiligen Stärken der Baustoffe Holz und Beton zum Tragen kommen, könnten Mischbauten sein, bei denen die Tragstruktur aus Stahlbeton und die Außenwände aus vorgefertigten Holzelementen bestehen. Das gilt vor allem bei Gebäuden mit hohen Anforderungen an die Gebäudehülle.

Karin Tschavgova: Warum wird in anderen Ländern höher gebaut? Liegt’s nur an den gesetzlichen Vorgaben?

Konrad Merz: Unter anderem, doch es gibt auch in Österreich Spielraum nach oben. In der Schweiz kann man bis zu sechsgeschossige Wohnbauten erstellen. In Österreich, zumindest in den Bundesländern, in denen die OIB-Richtlinien [zielorientierte bautechnische Anforderungen] gelten, liegt die Grenze bei vier Geschossen. Allerdings kann von den Richtlinien abgewichen werden, wenn nachgewiesen wird, dass die Schutzziele der Richtlinie auf andere Art erreicht werden. Dazu braucht es als Nach-weis ein schlüssiges Brandschutzkonzept.

Karin Tschavgova: Nützt Forschungsarbeit am Werkstoff Holz im Sinne einer Hightech-Entwicklung, etwa als noch leistungsfähigerer Verbund- oder Kompositwerkstoff, auch der Tragwerksplanung?

Konrad Merz: Ja, sicher. Holz muss am Ball bleiben im Wettstreit mit anderen Materialien. Wir bearbeiten im Moment einen Viergeschosser in Wien. Dabei kommt ein modulares Bausystem zur Anwendung. Die Stützen haben vom Erdgeschoss bis zum Dachgeschoss idente Querschnittsabmessungen. Wir profitieren im untersten Geschoss vom Einsatz hochfester Holzwerkstoffe und können so die Abmessungen insgesamt minimieren.

Karin Tschavgova: Sind für den Tragwerksplaner im Holzgeschossbau klassische architektonische Themen wie die Materialminimierung also relevant?

Konrad Merz: Materialminimierung ist für den Ingenieur immer ein Thema, nicht nur aus Kostengründen oder aus formalen Überlegungen, sondern auch im Hinblick auf einen schonenden Umgang mit Ressourcen. Aus n diesem Grund gilt für die Arbeit des Ingenieurs nach wie vor: »In die Konstruktion soll Intelligenz rein und Material raus.«

Karin Tschavgova: Bleibt mit Holz als Tragsystem für immer höhere Geschossbauten Gestaltungsvielfalt gewährleistet oder anders gesagt: schränkt die Notwendigkeit von konstruktiver Vereinfachung nicht die heute nahezu unbegrenzten Möglichkeiten architektonischer Formen ein?

Konrad Merz: So viele Holzhochhäuser werden in nächster Zeit nicht gebaut werden, dass sie einen entscheidenden Einfluss auf die architektonische Landschaft haben, und die gebauten könnten Abwechslung und Bereicherung sein. Plastische Ausformung müsste man mit entsprechendem Aufwand erkaufen, weil eben im Holzbau und nicht nur dort das Prinzip gilt, dass Lasten möglichst direkt und in der Vertikalen von oben nach unten zu bringen sind.

"Intelligenz rein,
Material raus"

DI Konrad Merz
1984 Diplom als Bauingenieur
bis 1986 Mitarbeit bei einem Brettschichtholzhersteller
bis 1990 Assistent am Lehrstuhl für Holzkonstruktionen an der ETH Lausanne
bis 1993 MacMillan Bloedel Research
in Vancouver
ab 1994 Merz Kaufmann Partner,
Bauingenieure in Dornbirn
seit 2007 merz kley partner, Dornbirn
und Altenrhein

Text

Karin Tschavgova
studierte Architektur in Graz, seit langem freie Fachjournalistin und Architekturvermittlerin, Lehrtätigkeiten an der TU Graz

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