Bei Holz-Beton-Verbunddecken rückt mittlerweile auch die spätere Recyclingfähigkeit verstärkt in den Fokus. Die gängige Verbundvariante, bei der man Verbundschrauben einbetoniert, erschwert dieses Vorhaben. Zusammen mit dem Schraubenhersteller Reisser hat Brüninghoff nun eine neue Verbundlösung entwickelt, die eine Trennung der Holz- und Betonelemente deutlich erleichtern soll, obwohl sie ebenfalls mit mechanischer Schraubentechnik funktioniert.
Holz-Beton-Verbunddecken ( HBV-Decken ) kombinieren die Vorteile der beiden Materialien. Beton ist druckfester als Holz . Das Bauteil wird also tragfähiger – eine willkommene Eigenschaft für Gebäudedecken. HBV-Decken erlauben daher höhere Spannweiten als reine Holzbalkendecken und bieten – selbst bei geringerer Deckenstärke – einen besseren Schall- und Brandschutz. Für all das ist der Baustoff Beton verantwortlich. Auf der anderen Seite sorgen die Holzbalken in der Verbunddecke dafür, dass diese zugfester ist als eine reine Betondecke. Außerdem ist Holz nachhaltiger als Beton. Der verminderte Betoneinsatz sorgt für Decken mit besserer Klimabilanz.
Schrauben oder Kleben?
Eine Holz-Beton-Verbunddecke ist im Prinzip eine Holzbalkendecke, auf deren Oberseite eine dünne Schicht aus Stahlbeton gegossen wird. Die Verbindung zwischen dem Holz und dem Beton erfolgt bisher meist mit mechanischen Verbindungsmitteln. Die dabei eingesetzten metallischen Verbundschrauben beziehungsweise Verbundanker (Schubverbinder) werden im Holz derart befestigt, dass sie an der Oberseite der Balken herausragen. Anschließend betoniert man sie zusammen mit der Stahlbewehrung ein. Eine zusätzliche Verbundwirkung lässt sich mit so genannten Kerven erreichen. Das sind Einschnitte an der Holzoberfläche, die sich beim Einbetonieren mit Beton füllen.
Die gängige Variante der mechanischen Verbindung hat allerdings ein paar Nachteile. Sie ist relativ zeitaufwändig, und wenn Frischbeton erst auf der Baustelle zum Einsatz kommt, bedeutet dies einen erhöhten Feuchteeintrag ins Bauwerk. Hinzu kommt, dass die Einbetonierung der Verbindungselemente eine spätere zerstörungsfreie Trennung von Holz und Beton erschwert. Ein Recycling der Materialien wird dadurch zwar nicht unmöglich, aber doch relativ aufwändig.
Als Alternative zu den mechanischen Verbindungstechniken wurden in jüngster Zeit neuartige Klebeverfahren entwickelt. Wir haben darüber bereits im BaustoffWissen-Beitrag „ Holz-Beton-Verbund: Neue Klebtechnik “ informiert. Eine Verklebung der Holz- und Betonelemente ist sowohl werkseitig als auch erst auf der Baustelle möglich und dauert in beiden Fällen nicht lange. Die eingesetzten Klebstoffe härten schnell aus. Das Resultat ist ein besonders starrer Verbund zwischen Holz und Beton, der zudem reversibel ist. Sprich: Man kann die Klebeverbindungen später auch wieder trennen, sodass ein sortenreiner Rückbau und die Wiederverwertung der einzelnen Materialien möglich ist.
Lösung von Brüninghoff und Reisser
Doch auch bei den mechanisch verbundenen HBV-Decken arbeiten Hersteller an neuen Techniken, um eine sortenreine Materialtrennung zu erleichtern. Der Anbieter Brüninghoff, der bereits seit über zehn Jahren HBV-Elemente im eigenen Betonfertigteilwerk herstellt, setzt in diesem Zusammenhang neuerdings auf rückbaubare Verbundschrauben und eine optimierte Kerve. Nach Brüninghoff-Angaben werden die hybriden Deckenelemente auf diese Weise komplett rückbaubar und damit kreislauffähig.
Das neue Verbindungskonzept hat Brüninghoff in Kooperation mit dem Hersteller Reisser Schraubentechnik entwickelt. Der schubfeste Verbund zwischen Holzbauteil und Betonplatte erfolgt über die Kerven im Holzbauteil. Damit die Betonplatte auch beim Einwirken größerer Zugkräfte nicht vom Holz abhebt, bedarf es – wie bei allen nicht geklebten HBV-Elementen – zusätzlich senkrecht in die Holzkonstruktion eingedrehter Verbinder. Hier setzt Brüninghoff nun auf den neuen „KVB-Verbinder“ von Reisser. Diese Schraube ist für die Aufnahme von Zugkräften zwischen Betonplatte und Holzbauteil im Bereich der Kerve zuständig und dient in diesem Zusammenhang als so genannte Abhebesicherung.
Die KVB-Verbinder können sowohl in der Kerve, als auch außerhalb davon gesetzt werden. Doch was ist nun das Besondere an der neuen Lösung von Brüninghoff und Reisser? Der Verbund über die Kerven und die zusätzliche Abhebesicherung per Verbundschraube sind an sich ja noch nichts Neues. Was also macht die Verbindung besonders rückbau- und damit kreislauffähig?
Antwort: Die verbesserte Trennbarkeit wird sowohl durch eine optimierte Kervenform als auch durch die spezielle Konstruktion der Reisser-Schraube ermöglicht. Der KVB-Verbinder verfügt über ein Hüllrohr, welches das im Beton liegende Schraubengewinde vor Beton-Anhaftungen schützt. Die Kraftübertragung erfolgt über eine Unterlegscheibe.
Voraussetzung für Kreislaufwirtschaft
Der KVB-Verbinder ermöglicht eine einfache Demontage der Abhebesicherung. Die optimierte Kerve erleichtert das Auseinanderziehen der Materialien. Zusammengenommen ermöglicht dies nach Brüninghoff-Angaben eine problemlose Trennung des Holz-Beton-Verbundes.
Nach der Demontage der Abhebesicherung und der Trennung von Holz und Beton kann der Betonbruch direkt als wiederverwendbare Gesteinskörnung in die Produktion von ressourcenschonendem R-Beton einfließen. Das Holz steht für eine hochwertige stoffliche Weiterverwendung, die Herstellung von Holzwerkstoffen oder die Energieerzeugung zur Verfügung.
Ein derartiges Recycling ist gut, noch besser aber wäre die Wiederverwendung kompletter HBV-Deckenelemente. Diese ökologisch vorteilhafteste Option hat Brüninghoff bereits erfolgreich bei einem Neubau der Firma Sesotec in Niederbayern erprobt. Dort kamen zwei komplette Holz-Beton-Verbunddecken zum Einsatz, die man zuvor bei einem abrissreifen Altbau demontiert hatte.
Allgemeine Bauartgenehmigung vorhanden
Zurück zu den KVB-Verbindern. Dabei handelt sich nach Angaben von Reisser um die erste bauaufsichtlich zugelassene Abhebesicherung für HBV-Decken mit Kervenverbund. Die bis dato über die Norm nicht eindeutig geregelte Tragfähigkeit von Abhebesicherungen solcher HBV-Konstruktionen ist durch die im August 2024 erteilte allgemeine Bauartgenehmigung ( aBG ) des „Reisser KVB-Verbinders“ nun eindeutig für ein solches Verbindungsmittel geregelt.
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Aufgrund der Einbindetiefe in Holz und Beton garantiert der KVB-Verbinder laut Reisser eine bis zu sechsfach höhere Tragfähigkeit gegenüber herkömmlichen Tellerkopfschrauben, was die Anzahl der erforderlichen Abhebesicherungen auf ein Minimum reduziert. Dadurch verbessert sich nach Angaben des Schraubenherstellers die Wirtschaftlichkeit von HBV-Decken mit Kervenverbund erheblich.
