Auf einem Universitätsgrundstück im Diemersteiner Tal plant ein Forschungsbereich der TU Kaiserslautern den Bau eines kompletten Holzbaucampus nach den Prinzipien nachhaltiger Kreislaufwirtschaft. Alle Bauteile sollen flexibel zusammenfügbar sowie bei Bedarf problemlos wieder zerlegbar und an anderer Stelle wiederverwertbar sein. Gestartet ist das Projekt mit dem Bau einer Forschungs- und Werkhalle aus Holz.
Das Richtfest für den ersten Hallenbau fand im November 2022 statt. Der Rohbau besteht aus einem Holztragwerk, das jederzeit wieder in seine Einzelteile zerlegbar ist. Man kann ihn also schadensfrei zurückbauen. Die Bauteile bleiben dem Materialkreislauf somit dauerhaft erhalten. Nach derselben Philosophie sollen in den kommenden Jahren an gleicher Stelle noch ein Bürogebäude und eine Prüfhalle entstehen. Sie werden den neuen Holzbaucampus komplettieren.
Neubauten im Diemersteiner Tal
„Der Baustoff Holz ist deswegen so interessant, weil er nachwachsend und damit ressourcenschonend ist und CO 2 speichert, solange die Bauteile bestehen“, sagt Professor Jürgen Graf, Leiter des Forschungsbereichs „t-lab Holzarchitektur und Holzwerkstoffe“ an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK). Graf hat das Konzept für die Forschungs- und Werkhalle gemeinsam mit Professor Stephan Birk entwickelt, der bis 2021 am t-Lab tätig war.
Ein Forschungsschwerpunkt des 2014 am Fachbereich Architektur gegründeten t-Lab war von Anfang an die Entwicklung neuer Holzbauelemente für das, was die Forschenden selbst das „Prinzip des kreislaufeffektiven Bauens“ nennen. Künftig wird diese Arbeit auch in der rund 360 m 2 großen Forschungs- und Werkhalle stattfinden. Zugleich ist diese Halle selbst als Paradebeispiel für kreislauffähiges Bauen geplant, denn sie wird praktisch durchweg aus wiederverwertbaren Bauteilen bestehen, die sich wie Legosteine zusammenfügen und bei Bedarf auch leicht wieder abbauen lassen.
Der Holzbaucampus entsteht auf einem 8.200 m 2 großen Grundstück im Diemersteiner Tal (Landkreis Kaiserslautern), das die TUK vor einigen Jahren gepachtet hat. Die Universität will künftig verschiedene Forschungsaktivitäten an diesen Ort verlegen. In der geräumigen Halle haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Zukunft viel Platz, um etwa Demonstratoren oder Vorführmodelle für ihre Forschungsprojekte zu montieren. Doch auch Workshops oder Seminare sind dort möglich. Internationale „Summer Schools“ sind in Planung.
„Mit dem Holzbaucampus wächst hier nun ein strahlender Leuchtturm heran, der unsere Forschungsaktivitäten im nachhaltigen Bauen sichtbar in die Region hineinträgt“, sagte Dr. Werner R. Thiel, TUK-Vizepräsident für Forschung und Technologie, beim Richtfest für den ersten Hallenbau. „Dies passt nicht zuletzt deswegen so gut, weil wir uns in einem Bundesland befinden, das maßgeblich von der Forstwirtschaft lebt. Indem wir die Nutzung des Holzes verstärkt im Bauwesen etablieren, erschließen wir dessen kreislaufeffektiven Einsatz und tragen zur Bauwende bei.“
Holzrahmen mit innovativen Ringknoten
Das Tragwerk der Forschungshalle besteht aus zwölf vorgefertigten Holzrahmen-Elementen, die auch in der fertigen Halle dauerhaft sichtbar bleiben. Die Buchenbalken der einzelnen Dreigelenkrahmen sind durch neuartige Ringknoten verbunden, deren Form den Astgabeln von Bäumen nachempfunden wurde. Durch diese Anlehnung an die Natur gelang ein vergleichsweise filigran dimensioniertes Tragwerk, das trotzdem hohe statische Lasten aufnehmen kann, weil die einwirkenden Kräfte effektiv umgelenkt werden.
Die organisch geformten Ringknoten wurden aus Kunstharzpressholz entwickelt. Nach Angaben des t-Lab handelt es sich dabei um einen Hochleistungsholzwerkstoff auf Basis kreuzweise verleimter Buchenfurniere , die zunächst mit Kunstharz imprägniert und anschließend unter hohem Druck und hoher Temperatur dauerhaft miteinander verbunden werden. Durch den Verdichtungsprozess steigt der Anteil der Holzfasern pro Volumeneinheit, wodurch das Material deutlich fester und steifer wird.
Die reversiblen Ringknoten und Buchenbalken sind so gestaltet, dass sie sich einfach miteinander verschrauben lassen. In die Balken eingeführte Gewindestäbe werden im Ringinneren mithilfe von Muttern und Unterlegscheiben fixiert.
Rückbaubare Fassadenkonstruktion
Die beschriebene Unterkonstruktion aus Buchenbalken und Ringknoten trägt flächige Brettsperrholz -Platten, die gewissermaßen als „innere“ Wände und Dachflächen des Gebäudes fungieren. Die reversible Verbindung zwischen Tragwerk und diesen Platten erfolgt über konusförmige Dübel aus Kunstharzpressholz, die das Team vom t-Lab extra für dieses Projekt entwickelt hat.
Die äußere Dacheindeckung besteht aus Wellblechelementen. Für die sichtbare Fassade wiederum kommen vorgefertigte Dreischicht-Bauelemente zum Einsatz. Diese bestehen (von innen nach außen) aus Holzfaserdämmung , Konterlattung und Holzschindeln zum Abschluss. Auch die Fassadenelemente lassen sich derart auf den Brettsperrholz-Platten befestigen, dass man sie jederzeit schadensfrei wieder entfernen und anderswo wiederverwenden kann.
Selbst die Bodenplatte der Forschungs- und Werkhalle ist aus Holz. In der Art einer Kriechkeller-Konstruktion liegt sie 30 cm über dem Baugrund auf Stahlträgern auf. Bodenplatte und die zwölf Holzrahmenträger wurden im Übrigen auf Schraubfundamenten gegründet. Auch für diese Wahl war die einfache Rückbaubarkeit entscheidend.
