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Technologie
Neue Technologien für Untergeschosse aus Holz
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Holz im Erdreich - neu gedacht.
Timbase baut als Totalunternehmer Untergeschosse aus Holz für den Einsatz im Erdreich. Gemeinsam mit der Berner Fachhochschule und weiteren Forschungspartnern wurden die Konstruktion, Details und Verfahren entwickelt, die Holz auch dort ermöglichen, wo bisher Beton als Standard galt. Keller, Untergeschosse, Bodenplatten und Anbauten werden dabei als technisches Gesamtsystem betrachtet – statisch, bauphysikalisch und konstruktiv.
Der Bau eines Kellers aus Holz
Dank hohem Vorfertigungsgrad ist der Bauablauf eines Kellers aus Holz einfach und effizient. Die vorgefertigten Elemente werden auf der Baustelle montiert – in der Regel steht der gesamte Keller innerhalb einer Woche. Vom ersten Element bis zum fertigen Untergeschoss: schnell, präzise und mit klar planbaren Abläufen.
Trocken gehalten hält Holz für immer
Holz und Feuchtigkeit vertragen sich nicht? – Holz im Erdreich geht schon, wenn die Konstruktion stimmt. Der entscheidende Faktor für die Dauerhaftigkeit eines Kellers oder Untergeschosses in Holzbauweise ist der konsequente Feuchteschutz. Timbase überträgt dafür bewährte Prinzipien aus dem Flachdachbau auf das Untergeschoss und entwickelt sie für den Einsatz unter Terrain weiter.
Das Grundprinzip ist einfach:
Wasser fernhalten. Feuchtigkeit kontrollieren. Holz dauerhaft schützen.
Der Feuchteschutz ist der wichtigste Grundsatz beim Bau eines Kellers, einer Bodenplatte oder eines ganzen Untergeschosses aus Holz. Denn im konstruktiven Holzschutz gilt: "Trocken gehalten hält Holz für immer." Für unseren Keller aus Holz haben wir das Prinzip vom Flachdächern und dessen Konstruktionsdetails übernommen und adaptiert. Konstruktive Details, Abdichtung, Entwässerung und Materialwahl werden so aufeinander abgestimmt, dass die Holzkonstruktion dauerhaft trocken bleibt.
Der Keller aus Holz im Detail
Heute kann man den Keller, die Bodenplatte und das gesamte Untergeschoss aus Holz bauen. Die Technologie dahinter ist dauerhaft, nachhaltig und wirtschaftlich. Gemeinsam mit Forschungspartnern der Berner Fachhochschule und der Wirtschaft ist eine marktreife entstanden, die in bereits gebaute Projekte mündet.
Die passende Bauweise für jedes Projekt
Timbase realisiert Keller und Untergeschosse in Holzbauweise sowie reine Bodenplatten aus Holz. Die Konstruktion wird dabei projektspezifisch auf die jeweiligen statischen, bauphysikalischen und konstruktiven Anforderungen abgestimmt. Je nach Situation sind unterschiedliche Ausführungen möglich, vom einzelnen Untergeschoss bis hin zur Kombination mit bestehenden Bauwerken. Auch Anbauten und Erweiterungen lassen sich mit der Holzbauweise realisieren.
Als Totalunternehmer übernehmen wir die gesamte Planung und Bauausführung von der Gründung bis zur Decke des Erdgeschosses. Anschliessend folgt der Holzbauer mit dem Bau der Obergeschosse Ihres Projekts. Der Vorteil liegt im nahtlosen Übergang im Material Holz, was das Aufrichten sowie die Anschlüsse und Übergänge extrem vereinfacht.
Statik
Der Keller aus Holz besteht aus einer Bodenplatte und Aussenwänden in Massivholzbauweise mit Brettsperrholz. Über diese Tragelemente werden die vertikalen Lasten aus den Obergeschossen sowie die horizontalen Lasten aus dem Erddruck in den Boden abgetragen. Die TS3-Technologie sorgt dafür, dass Bodenplatte und Wände als eine steife Einheit wirken.
Die TS3-Fugen verbinden die einzelnen Brettsperrholzplatten miteinander und bilden ein räumliches „Monocoque” aus Holz. Möglich wird dies durch die „Timber Structures 3.0”-Technologie, kurz TS3. Dabei handelt es sich um ein Verfahren, mit dem sich grosse Holzoberflächen generieren lassen. Dazu wird die Stirnseite der Platten im Brettsperrholzwerk vorbehandelt. Auf der Baustelle werden die Platten dann mit einem Giessharz ohne Pressdruck vergossen und so steif verbunden. Diese Konstruktion wird für das gesamte Untergeschoss verwendet. So entstehen die Bodenplatte, die Wände sowie die Decke über dem Untergeschoss, die als Lastverteilplatte für das Gebäude dient.
Holz ist im Vergleich zu Beton ein Leichtgewicht. Die Standsicherheit des Gebäudes wurde durch spezielle Reibversuche im Labor und Messungen am Pilotprojekt bestätigt. Das Verschieben infolge des Erddrucks kann mithilfe neu bestimmter Reibbeiwerte in der Planung sicher ausgeschlossen werden.
Bauphysik
Wärmeschutz beginnt bereits im Untergeschoss respektive im Keller. Durch hochgedämmte Wand- und Bodenaufbauten lassen sich sehr gute U-Werte für erreichen. Je nach Anforderungen und Aufbau sind damit auch Lösungen denkbar, die den hohen energetischen Standards von Minergie oder Passivhaus entsprechen.
Dabei wird nicht nur das einzelne Bauteil betrachtet, sondern das gesamte bauphysikalische System: Wärme, Feuchte, Luftdichtheit und Wärmebrücken werden von Beginn an gemeinsam gedacht. So lässt sich der Keller optimal in die thermische Gebäudehülle integrieren.
Qualität und Dauerhaftigkeit
Mit bauphysikalischen Modellen konnte das
kurzzeitige Austrocknungsverhalten bestätigt
und eine Prognose für Langzeit (> 50 Jahre)
erarbeitet werden. Der Vergleich mit den Kriterien
der WTA 6-8-2016 Richtlinie und DIN 4108 (2014) zeigt keine Risiken im Holz auf. Das standardmässig
integrierte flächige Monitoringsystem
unterstützt mit modernen Technologien die
Garantie und Qualität für den Bauherrn.
Wirtschaftlichkeit
Schnell gebaut
Warum den grossen Vorteil der Holzbauweise – die schnelle und trockene Bauzeit – nicht auch im Untergeschoss nutzen? Untergeschosse aus Holz sind deutlich schneller errichtet als herkömmliche Keller aus Beton. Ein Vergleich aus dem Projekt in Thun zeigt: Ein Untergeschoss für ein Mehrfamilienhaus mit sechs Parteien wurde in nur sechs Tagen fertiggestellt. Zum Vergleich: Ein Keller in Massivbauweise würde rund 45 Tage benötigen, ohne Berücksichtigung der Aushärtezeit des Betons. Direkt nach der Errichtung des Untergeschosses in Holz kann mit dem Bau des Wohnhauses begonnen werden – ganz ohne Verzögerung und mit sichtlichen Vorteilen in der Montage.
Effizienz und Kostenoptimierung
Auch in den Kosten überzeugt das Untergeschoss aus Holz: Durch die schnelle und trockene Holzbauweise ist bereits nach wenigen Tagen ein hoher Ausbaustandard erreicht. Die natürlichen Holzoberflächen und der fertige Fussbodenaufbau tragen zusätzlich zu den Kostenvorteilen bei. Im Vergleich dazu muss im Betonbau eine Aushärte- und Austrocknungszeit abgewartet werden bevor mit dem Fussbodenaufbau und den Wand- und Deckenbekleidungen begonnen werden kann. Insgesamt verkürzt sich die Bauzeit erheblich, sodass der Bezug des Gebäudes schneller möglich ist.
Nachhaltigkeit
Wollen wir bis 2050 die Klimaneutralität erreichen, dann müssen wir jetzt aufhören, mit Stahl und Beton zu bauen und stattdessen auf den Holzbau setzen. Wer einen Beitrag zum Kilmaschutz leisten will, der baut heute mit Holz. In dem schweizweit ersten Mehrfamilienhaus mit einem Untergeschoss aus Holz in Thun sind im verbauten Holz insgesamt 222 Tonnen CO₂ gespeichert – 126 Tonnen davon im innovativen Untergeschoss aus Holz. Wäre der Keller wie üblich in Massivbauweise erstellt worden, so hätte alleine die Herstellung dieser Materialien über 367 Tonnen CO₂ Emissionen verursacht. Das ist eine Differenz von 493 Tonnen CO₂.
Forschungsprojekt an der Berner Fachhochschule
Keller aus Beton sind heute leider immer noch Standard in der Schweiz und auf der Welt. Das soll sich in Zukunft ändern. Denn aus Holz gefertigte Untergeschosse, Keller und Bodenplatten sind umweltfreundlicher und lassen sich zudem in deutlich kürzerer Zeit montieren. Damit Untergeschosse künftig serienmässig in Holzbauweise hergestellt werden können, forschte die Berner Fachhochschule an Konstruktionslösungen und Monitoringsystemen.
Mehr zum Forschungsprojekt finden Sie hier.
Publikationen aus dem Forschungsprojekt finden Sie hier.