FuE mit Holz-Beton-Verbundbauweise im Fokus
Zielstellung des Projektes "GRO COCE - Hanffaserkunststoffverstärkte, hochleistungsfähige und ressourceneffiziente Holz-Beton-Verbund-Decken" war es, ein innovatives Deckensystem auf Grundlage der Holz-Beton-Verbundbauweise zu entwickeln.
Projektbeschreibung
Gemeinsam mit zwei Unternehmen forschten das Sächsische Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) Chemnitz und das Institut für Betonbau IfB der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK) an hanffaserverstärkten Verbunddecken als ökonomische und ökologisch vorteilhafte Alternative zu den momentan vorherrschenden, energie- und ressourcenintensiven Deckenkonstruktionen aus Stahlbeton.
Das daraus hervorgegangene neuartige Deckensystem besteht aus Holzstegen, deren Zugzone durch hochleistungsfähige hanffaserbasierte Armierungstextilien verstärkt ist. Dadurch gelingt eine deutliche Reduktion des notwendigen Holzquerschnittes und eine anforderungsgerechtere sowie verantwortungsvollere Nutzung des Querschnitts für alle üblichen Spannweiten des Hoch- und Geschossbaus. Im Projekt entwickelten die Partner ein hochleistungsfähiges Hanfbasthalbzeug sowie die Schritte zu dessen reproduzierbarer Herstellung mittels textiler Flächenbildung.
Ein- und Mehrfamilienhäuser sind die Profiteure der Innovation. Eine von Außenwand zu Außenwand spannende neue Holz-Beton-Verbunddecke (HBV-Decke) mit einer Spannweite bis 10m steht im Zentrum des interdisziplinären FuE-Projektes GROCOCE. Der Bausatz der Decke besteht aus Holzbalken und einem 7 cm dicken Betongurt aus Ökobeton.
Um Holzbalken mit Spannweiten von 10 m einsetzen zu können, braucht es Zugzonenverstärkungen am Balken. Gelöst wurde diese Kernaufgabe im Projekt durch neuartige Hochleistungslaminate aus Hanfbast. Diese weisen einen Zug-E-Modul von mehr als 40 GPa auf. Mit einem innovativen Kervendesign und der Schraubenverbindung liegt erstmals eine HBV-Decke vor, die eine sortenreine Trennung von Holz und Beton erlaubt. HBV-Decken verursachen bis zu 50% weniger CO2 gegenüber Geschossdecken aus Stahlbeton. Die Neuentwicklung in Form eines Bausatzes bietet weitere Vorteile: Rückbaubarkeit, Einbindung regionaler Mittelständler und CO2-Reduktion.
Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, insbesondere Steifigkeit, werden Festigkeitswerte im Bereich konventioneller Glasfaser-Composites (GFK) erreicht.
Projekt GRO-COCEProjektpartner
Getrennt voneinander werden Betonplatten im Fertigteilwerk, Holzbalken in der Zimmerei vorgefertigt. Die Baustellendmontage erfolgt durch punktuellen Verguss in Aussparungen (in Anlehnung an bestehendes HBV-System „WILMA“.