Plattenförmiger Holzbaustoff neu gedacht
Das Projekt „UniStrand“ soll die technologischen und gestalterischen Grundlagen für einen plattenförmigen Holzbaustoff für mehrgeschossige, konstruktive Bauanwendungen skizzieren und erforschen.
Ausgangsmaterial werden Holzstrands sein, die mit einer hohen Rohstoffausbeute von über 80 % hergestellt werden können. Als Rohmaterial sollen Laub- und Nadelholzsortimente oder eine Kombination daraus dienen. Durch die Umformung von unidirektional orientierten Platten unterschiedlicher Dichte soll ein vorhersagbares Zwischenprodukt mit verbesserten mechanischen Eigenschaften gegenüber bereits etablierten strangbasierten Produkten (OSB, LSL) geschaffen werden.
Abschließend wird die erforderliche Barrierewirkung und Materialstärke der geschichteten Wand- und Deckenelemente durch eine Kreuzlagenverklebung erreicht. Basierend auf der konstruktiven Optimierung der fertigen Elemente, gepaart mit einer anwendungsorientierten Schnittoptimierung, ist es möglich, gezielt Elemente herzustellen, die Hochleistungsplattenmaterial nur dort einsetzen, wo es auch statisch erforderlich ist. Die Ergebnisse werden parallel durch eine prozessorientierte Ökobilanz und Technologiebewertung bewertet. Die geschaffenen Grundlagen bilden die Grundlage für eine großindustrielle Umsetzung und ebnen den Weg für einen ressourceneffizienten Holzbaustoff der nächsten Generation. Neben der Optimierung des Werkstoffs bildet die Optimierung der Tragstruktur ein zentrales Element für einen ressourceneffizienten Einsatz von Baustoffen. Zusätzlich zu einer numerischen Topologieoptimierung unter der Annahme unterschiedlicher Belastungsszenarien wird eine industriell umsetzbare Anordnungsstrategie der unterschiedlichen Bauteile entwickelt. Dieser Prozess soll dann im Rahmen eines digitalen parametrischen Planungs- und Optimierungsmodells mit vorerst klar abgesteckten Randbedingungen umgesetzt werden.
7 Arbeitspakete
- AP 1: Projektmanagement
- AP 2: Rohmaterial und Prozesstechnologie
- AP 3: Verklebungs- und Plattentechnologie
- AP 4: Materialmodellierung und Bemessungsansatz
- AP 5: Strukturoptimierung und Parametrisierung
- AP 6: Ökobilanzierung und Technologiefolgenabschätzung
- AP 7: Dissemination
Der Holzbau konnte in den letzten Jahren durch verschiedene Leuchtturmprojekte (z. B. LCT ONE, HoHo etc.) seine Eignung für den Geschossbau unter Beweis stellen. Der Einsatz von Holz als Konstruktionsmaterial im Baubereich ist nicht nur günstig, um energieintensive Rohstoffe bei gleichzeitiger Kohlenstoffspeicherung zu ersetzen, sondern auch um den gestiegenen Bedarf an Baustoffen zu decken. Eine dramatische Steigerung der Auslastung der eingesetzten Ressourcen ist ebenso unvermeidlich wie die digitale Bemessung von Bauteilen. Aktuell erfolgreiche Holzbauprodukte wie Brettsperrholz basieren überwiegend auf Nadelschnittholz und haben verfahrensbedingt eine geringe Rohstoffausbeute (30-40%).
Eckdaten
Projektleitung:
Univ. Prof. DI Dr. Johannes Konnerth
Koordinierende Institution
Universität für Bodenkultur Wien
Auflistung der weiteren Projekt- bzw. Kooperationspartner:
Dynea AS
Wirtschaftskammer Österreich Fachverband der Holzindustrie Österreichs
Hasslacher Holding GmbH
Henkel Central Eastern Europe GmbH
Holzcluster Steiermark GmbH
Huntsman Europe BV
Kompetenzzentrum Holz GmbH
Metadynea Austria GmbH
Österreichische Bundesforste AG
RWT plus ZT GmbH
Universität Graz – Institut für Systemwissenschaften, Innovations- und Nachhaltigkeitsforschung
Projektdauer:
01.12.2022 – 30.11.2025
Laufende Projekte
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