Inhalt

Nachgefragt

Der Holz-Beton-Verbund aus der Sicht des Ingenieurs

Karin Tschavgova
Erschienen in
Zuschnitt 45: Holz Beton Verbund
März 2012, Seite 12f.

An einen Holzbau, der neue Einsatzgebiete erobern soll, etwa urbane Dichten und Funktionsbereiche wie Büro- und Schulbau, werden immer komplexere Ansprüche gestellt. Die Ideologie des reinen Holzbaus ist damit einer Pragmatik gewichen, die in der Hybridbauweise und damit auch im Holz-Beton-Verbund adäquate Antworten findet. Ob, wann und wie weit der Einbau von Holz-Beton-Verbunddecken im Holzbau als sinnvoll angesehen wird, beantworten die Tragwerksplaner Jürg Conzett, Lothar Heinrich, Pirmin Jung, Konrad Merz und Kurt Pock. 

Einigkeit zum Einsatz von Holz-Beton-Verbund besteht bei der Sanierung und Ertüchtigung von obersten Geschossdecken bei Dachgeschossausbauten. Sollen Tragfähigkeit und Schallschutz erhöht werden, spricht nichts gegen das Aufbringen des schweren Materials Beton – vorausgesetzt, die alten Decken sind in gutem Zustand, das Holz hat einen geeigneten Querschnitt und die Lastabtragung ist gewährleistet.

»Für die Sanierung gibt es anerkannte Rechenverfahren. Beim Holz-Beton-Verbund verändert sich der Spannungszustand des Holzes, das dann nur mehr Zug aufnimmt.« (Heinrich)

Wo und wann die Verwendung von Holz-Beton-Verbunddecken in Neubauten Sinn ergibt, hängt sehr stark von den Randbedingungen des jeweiligen Projekts ab (Merz), nicht zuletzt jedoch auch vom ästhetischen Anspruch an die Deckenuntersicht.

»Man muss diese Decken wollen, weil sie konzeptionell in einen Bau gut hineinpassen. Und weil sie eine besondere Atmosphäre schaffen.« (Conzett) 

Für Holz-Beton-Verbunddecken sprechen größere Projekte, deren Mehrgeschossigkeit, Deckenspannweiten über 7 Meter in Verbindung mit hohen Anforderungen an Schallschutz (Masse!), Brandschutz und stützenfreie Grundrisse. Wer mit wenigen Fixpunkten für die Gebäudeaussteifung auskommen muss und daher ausgedehnte Deckenscheiben braucht, wird sie wählen (Merz). Bei Punktlasten dient der Beton als Lastverteiler. Holz-Beton-Verbunddecken können kostengünstiger sein als reine Holzdecken, wenn man sie einfach konzipiert (Jung). Im Vergleich zu Betondecken kann mit geringerem Gewicht gepunktet werden, was sich positiv auf die Fundierung auswirkt (Conzett).  

Flach- versus Rippenverbunddecken  

Wer nach Baugesetzen wie in der Schweiz planen muss, wo Bruttogeschosshöhen mit 2,9 Metern limitiert sind, und dennoch möglichst große Raumhöhen generieren will, der wird flächige Verbunddecken aus Brettschichtelementen mit Aufbeton konzipieren. Geringe Konstruktionshöhen sprechen für einen schlanken Holz-Beton-Verbund. Mit flachen Decken lässt sich kompakter und somit in Hinblick auf die Gesamtbaukosten kostengünstiger bauen als mit höheren, argumentiert Pirmin Jung, der mit seinem Schweizer Ingenieurbüro seit 15 Jahren Decken im Holz-Beton-Verbund plant. Weitere Vorteile sieht er in der schönen Untersicht der Massivholzelemente, die Feuchte aufnehmen und abgeben und sogar »akustisch« bearbeitet werden können. 

Bei größeren Spannweiten setzt Lothar Heinrich Hohlkastenträger ein – »mit Betonauftrag zur Vermeidung von Schwingungen« –, die zwar eine größere Konstruktionshöhe aufweisen, aber auch Leitungen aufnehmen können. Obwohl die Frage nach dem Deckensystem immer ein »Spiel der Optimierung« sei, sieht Heinrich im Holzgeschossbau das Ziel darin, reine Holzdecken einzubauen und die Schalldämmung mit leichten Materialien zu erreichen. 

Trittschall braucht unbedingt Masse, betonen hingegen die Befürworter des Holz-Beton-Verbunds, Merz, Conzett und Jung. 

»Tiefe Töne, die auftreten, wenn Kinder in Socken herumrennen, kann man nur mit Masse dämmen. Das Gewicht der Decke muss schwerer als 500 kg /m2 sein. Bei den 300 mehrgeschossigen Holzbauten, die wir geplant haben, gab es mit leichten Decken immer Schallprobleme.« (Jung)

Vorfertigung versus Ortbeton

Im Verbund zwischen Holz und Ortbeton werden keine Schwierigkeiten gesehen, weil die verschiedenen Verbindungen, die heute auf dem Markt sind, projektbezogene Auswahlmöglichkeiten für einen schlüssigen Schubverbund bieten. Der Verbund von Holz mit vorgefertigten Betonelementen im Trockenbau wäre für Lothar Heinrich nicht herstellbar, ist für Jürg Conzett hingegen eine gute Alternative, wenn man Feuchte und Bauverzögerung durch das Abbinden des Betons vermeiden will.

»Ortbeton bringt große Feuchte auf die Baustelle. Man muss schauen, dass er nirgends hineinfließt und ihn abdecken, damit er langsam abtrocknet, um das Schwindmaß klein zu halten.« (Conzett)

»Beton auf der Baustelle zu gießen, ist billiger als die Vorfabrikation und ich bekomme eine steife Scheibe. Wir ziehen in wenigen Tagen den gesamten Holzbau hoch und dann kann man den Beton geschossweise einbringen. Man muss einen Beton verwenden, der schnell austrocknet, aber nicht zu sehr schwindet.« (Jung) 

Die Abwicklung des Holz-Beton-Verbunds am Bau verlangt besondere Achtsamkeit. Darüber sind sich alle Gesprächspartner einig. Zwei Gewerke, deren Arbeitsweisen sich stark voneinander unterscheiden, müssen gut zusammenarbeiten (Merz).

Pirmin Jung geht noch weiter. Er merkt an, dass die Thematik Holz-Beton-Verbund aktuell einseitig von Berechnung und verschiedenen Systemen bestimmt wird, während die Notwendigkeit, die Ausführung intensiv zu begleiten und z. B. Workshops mit allen Ausführenden abzuhalten, zu wenig Beachtung findet.

»In der Forschung hat man das Gefühl, dass es um wissenschaftliche Fragen geht, aber wir finden, dass es nicht auf die Steifigkeit der Verbindung ankommt, sondern vielmehr auf die gute, enge Betreuung und auf große Erfahrung.« (Jung)

Es scheint ein Ost-West-Gefälle zu geben, was die Freude am Einsatz von Holz-Beton-Verbunddecken betrifft. Ob dieses Bausystem zur Anwendung kommt, hängt von den spezifischen Vorgaben des Projekts, von seiner Größe (nicht bei Einfamilienhäusern) und von der Erfahrung damit ab. Seltener scheinen auch ideologische Barrieren dagegenzustehen.

Massiv- und Verbundkonstruktion im Vergleich

Verhältnis Eigengewicht zu Spannweite sowie akustisches Dämpfungsverhalten

Quelle: Thomas Herzog, Julius Natterer, Roland Schweitzer (u.a.), Holzbau Atlas, hg. v. Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG, Edition detail, 4. Auflage, München 2003, s. 228.

Jürg Conzett

Conzett Bronzini Gartmann AG
Chur/CH
www.cbg-ing.ch

Lothar Heinrich

Vasko+Partner Ingenieure
Wien/A
www.vasko-partner.at

Pirmin Jung

Ingenieure für Holzbau AG
Rain/CH
www.pirminjung.ch

Konrad Merz

merz kley partner GmbH
Dornbirn/A
www.mkp-ing.com

Kurt Pock

Ing.-Konsulent für Bauwesen
Spittal an der Drau/A
www.holzbau-statik.at

Text

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