Nachhaltige Holzleichtbausysteme konstruieren und hocheffizient fertigen

Holz ist der meist verwendete nachwachsende Rohstoff im Bauwesen. Seine materialspezifischen Eigenschaften sowie seine Fähigkeit der CO2-Speicherung machen ihn zu einem effizienten und ökologischen Baustoff. Neue Technologien und Ansätze aus der Forschung versprechen Bauherr*innen und Bauplaner*innen in Zusammenarbeit mit Bausystemhersteller*innen, das Konstruieren nachhaltiger und wirtschaftlicher Holzleichtbaulösungen enorm zu erleichtern und deren Fertigung hocheffizient umzusetzen.

Das bietet WiTra für nachhaltigen Holzleichtbau:

  • Nachhaltigkeitspotenziale von Holzbaustoffen!
    Verschaffen Sie sich einen Überblick über die Nachhaltigkeitspotenziale von Holzbauweisen und verstehen Sie die wichtigsten Aspekte ihrer Ökobilanz.
  • Co-Design und robotische Fertigung!
    Lernen Sie, was hinter Co-Design-Ansätzen steckt und wie Sie Architekt*innen und Bauplaner*innen bei der Gestaltung innovativer und nachhaltiger Holzleichtbaukonstruktionen und deren hocheffizienten Fertigung unterstützen können.
  • Praxisbeispiel: Der BUGA WOOD PAVILION!
    Erfahren Sie anhand des »BUGA WOOD PAVILION« der Universität Stuttgart, wie sich mit Co-Design und robotischer Fertigung innovative und nachhaltige Holzleichtbausysteme in der Praxis umsetzen lassen.
  • Ökobilanz Screening-Tool für Ihre Holzleichtbaukonstruktion!
    Nutzen Sie unser Screening-Tool für Ihre eigenen, individuellen Holzleichtbausysteme und bestimmen Sie mit wenigen Klicks den CO2-Fußabdruck und andere ökologische Indikatoren.

Nachhaltigkeits­­potenziale
durch Holzbauweise

Hervorragende Klimabilanz

Die ökologische Stärke des Baustoffs Holz zeigt sich besonders in seiner CO2-Bilanz. Bei der Interpretation des CO2-Fußabdrucks von Holzbaustoffen sind jedoch mehrere Überlegungen zu berücksichtigen, um die Ergebnisse richtig einzuordnen.

Nur mit nachhaltiger Forstwirtschaft kann Holz seine ökologischen Vorteile wirklich ausspielen

Voraussetzung für die gute Klimabilanz von Holz ist, dass Wälder nachhaltig bewirtschaftet werden. Für die Berücksichtigung der Gutschrift in der Ökobilanz muss sichergestellt werden, dass das Holz aus nachhaltiger Bewirtschaftung stammt [DIN EN 16485]. Raubbau und Abholzung machen nicht nur die gute Klimabilanz zunichte, sondern haben auch katastrophale Effekte für die Biodiversität.

Weitere Informationen zur Ökobilanz biobasierter Produkte und Biodiversität finden Sie hier auf der rechten Seite. 

Nutzen Sie unsere detaillierten Handlungsempfehlungen für die Ökobilanz biobasierter Produkte in Ihren Forschungsvorhaben.

Mit LANCA® bieten wir Ihnen eine umfassende Methodik und Daten, um die Auswirkung industrieller Prozesse auf verschiedene Ökosystemleistungen zu bewerten.

Unsere Expert*Innen für die Ökobilanz biobasierter Produkte und die Bewertung von Biodiversität unterstützen Sie gerne bei der Bilanzierung individueller Produkte.

Mit Co-Design Nachhaltigkeitspotenziale ausreizen

Mit Holzleichtbausystemen anspruchsvolle funktionelle und technische Anforderungen zu erfüllen und dabei Materialeinsatz und Kosten minimal zu halten ist, alles andere als leicht. Co-Design unterstützt Architekt*innen und Planer*innen bei dieser Herausforderung.

Innovation durch computergestützte Ansätze
für hochintegrierte Prozesse

Zusammenarbeit in interdisziplinären Teams

Co-Design-Ansatz © ICD-ITKE Universität Stuttgart

Co-Design integriert die Gestaltung, Konstruktion und Fertigung nachhaltiger Holzleichtbausysteme durch computerbasierte Ansätze für die kontinuierliche Zusammenarbeit interdisziplinärer Teams. Im Ergebnis entstehen neue Möglichkeiten für innovative Lösungen, die anspruchsvolle funktionelle und technische Anforderungen erfüllen und sich mit Hilfe von Robotern hocheffizient fertigen lassen.

Unsere Expert*innen unterstützen Sie gerne beim Einstieg in Co-Design.

Nutzen Sie unser Software- und Datenbanksystem GENERIS® und integrieren Sie Ökobilanzen direkt im Design-Prozess.

Praxisbeispiel:
Der BUGA WOOD PAVILION

Der BUGA WOOD PAVILION zeigt, wie mit Co-Design und robotischer Fertigung in der Praxis innovative und nachhaltige Holzleichtbausysteme geschaffen werden können.

Innovative Lösung für anspruchsvolle Anforderungen

Neue Ebene struktureller Leistungsfähigkeit

© ICD-ITKE Universität Stuttgart

Die segmentierte Schalenkonstruktion basiert auf biologischen Prinzipien des Plattenskeletts von Seeigeln und hebt die architektonische Gestaltung und strukturelle Leistungsfähigkeit segmentierter Holzschalen auf eine neue Ebene. Durch das biomimetische Prinzip von »weniger Material« durch »mehr Form« kann das Verhältnis von Materialeinsatz pro erreichbarer Spannweite deutlich gesteigert werden.

Ausdrucksstarkes, formaktives Tragwerk

© ICD-ITKE Universität Stuttgart

Jedes Holzsegment besteht aus zwei dünnen Platten, die oben und unten einen Ring aus Randbalken beplanken und so hohle, großformatige Holzkassetten mit polygonalen Formen bilden. Die Leichtbausegmente sind durch Fingerzinken verbunden, die den morphologischen Prinzipien an den Rändern der Seeigelplatten folgen.

Co-Design und robotische Fertigung in der Praxis

Optimale Form
für jedes Bauteil

© ICD-ITKE Universität Stuttgart

Mit den für den BUGA WOOD PAVILION entwickelten Co-Design-Methoden wurde die Form jedes Bauteils des Pavillons gemäß der architektonischen Entwurfsabsicht und der statischen Leistungsfähigkeit unter Berücksichtigung aller Aspekte der robotischen Fertigung generiert.

Hocheffiziente, robotische Fertigung

© ICD-ITKE Universität Stuttgart

Durch den hochintegrierten Ansatz, die präzise Fertigung und die hochautomatisierte Montage konnten die 376 unterschiedlichen Plattensegmente mit 17.000 verschiedenen Keilzinkenverbindungen gemäß den vielfältigen konstruktiven Anforderungen an die Gesamtstruktur des BUGA WOOD PAVILIONS hocheffizient gefertigt werden. Trotz des Pioniercharakters des Vorhabens konnte das Projekt in nur 13 Monaten von Beauftragung bis zur Eröffnung realisiert werden.

Vollständige Rückbaubarkeit ohne Leistungsverlust

Designed for
Re-use

© ICD-ITKE Universität Stuttgart

Die Bodenplatte beinhaltet eine große Öffnung, die während der Montage den Zugang zu den verdeckten Bolzenverbindungen ermöglicht und zugleich eine besondere architektonische Erscheinung erzeugt. Dadurch kann der BUGA WOOD PAVILION ohne Leistungsverlust rückgebaut und an einem anderen Standort wiedererrichtet werden.

Die Umweltbilanz des BUGA WOOD PAVILION im Überblick

Die Kassettensysteme des BUGA WOOD PAVILION setzen sich aus verschiedenen Schichten zusammen:

  • Die Tragschicht bildet das KERTO System, welches mittels Robotern hocheffizient gefertigt wird und mit 36 kg Holz / m² über 50 Prozent der Gesamtmasse des Kassettensystems ausmacht.
  • Die bewitterte Schicht ist ebenfalls holzbasiert und dient zugleich als Dämmung.
  • Zum Schutz der Konstruktion wird eine Dachbahn aus EPDM verwendet.

Im Folgenden können Sie sich mit den Details der Umweltwirkungen des BUGA Kassettensystems in den Kategorien Globales Erwärmungspotenzial, Versauerungspotenzial und Eutrophierungspotenzial vertraut machen.

Unsere Expert*innen unterstützen Sie gerne bei der Entwicklung innovativer, nachhaltiger Holzleichtbausysteme.

Weitere Details zum BUGA WOOD PAVILION und der zugrundeliegenden Forschung finden Sie in unserer Veröffentlichung im Journal Construction Robotics.

Ökobilanz Screening-Tool

Mit unserem Ökobilanz Screening-Tool können Sie die Umweltwirkungen Ihrer eigenen Holzleichtbaukonstruktion abschätzen und mit ausgewählten Referenzkonstruktionen vergleichen. Spezifizieren Sie dafür einfach die einzelnen Schichten ihrer Konstruktion und beobachten Sie die Auswirkungen auf die Ökobilanz.

Nutzen Sie unser Software- und Datenbanksystem GENERIS® und integrieren Sie Ökobilanzen direkt im Design-Prozess.

Nächste Schritte im nachhaltigen Holzleichtbau

Sie haben einen eigenen Anwendungsfall und wüssten gerne, wie dieser hinsichtlich Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit optimiert werden kann? Sie fragen sich, wie Sie Co-Design in Ihrem Unternehmen etablieren können? Sie haben weitere Forschungsfragen oder Themen, die Sie gerne mit uns diskutieren wollen? Unsere Kontaktdaten finden Sie auf der folgenden Seite, schreiben Sie uns gerne eine E-Mail!

Die UN Sustainble Development Goals effektiv angehen

Die Sustainable Development Goals – SDGs der Vereinten Nationen sind ein universeller Aufruf zum Handeln, um Armut zu beenden, unseren Planeten zu schützen und das Leben aller Menschen überall zu verbessern. Mit innovativen und nachhaltigen Holzleichtbausystemen können Sie einen Beitrag zu zahlreichen SDGs leisten.

United Nations Sustainable Development – 17 Goals to Transform Our World

S-TEC vernetzt die klügsten Köpfe und bringt Unternehmen mit wissenschaftlichen Einrichtungen am Standort Stuttgart zusammen. Expertise für nachhaltige Holzleichtbausysteme finden Sie bei:

Institut für Tragkonstruktionen und konstruktives Entwerfen (itke)
Universität Stuttgart

Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (ICD)
Universität Stuttgart

Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi)
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

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