Holz erlebt als Baustoff eine bemerkenswerte Renaissance und gewinnt weltweit an Bedeutung – auch in Deutschland und Brandenburg. Doch trotz seiner ökologischen und ästhetischen Vorteile wird der Einsatz von Holz in mehrgeschossigen Bauwerken noch immer kritisch betrachtet. Vorurteile hinsichtlich seiner Brandgefahr sorgen für Skepsis und Zurückhaltung.
Dank bahnbrechender Forschung, wie sie an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich betrieben wird, könnten diese Bedenken jedoch bald der Vergangenheit angehören. Die dort entwickelten Brandsimulatoren bieten tiefe Einblicke in das Verhalten von Holzstrukturen unter realistischen Brandbedingungen und tragen maßgeblich zur Weiterentwicklung und Sicherheit des modernen Holzbaus bei.
Holzbau: Ein Baustoff mit Wachstumspotenzial und Herausforderungen
In den letzten Jahrzehnten hat Holz in der Baubranche eine erstaunliche Entwicklung durchgemacht. Was einst auf den Bau von Ein- und Zweifamilienhäusern beschränkt war, reicht heute bis hin zu mehrgeschossigen Wohn- und Bürogebäuden. In der Schweiz, die eine lange Tradition im Holzbau hat, wurde die Obergrenze für Holzkonstruktionen stetig angehoben. Seit 2015 sind sogar Hochhäuser aus Holz möglich. Diese Entwicklung zeigt deutlich, dass Holz nicht nur ein ästhetischer, sondern auch ein tragfähiger und vielseitiger Baustoff ist.
Doch mit dem wachsenden Einsatz von Holz steigen auch die Anforderungen an die Sicherheit. Besonders das Brandverhalten von Holz ist ein zentrales Thema in der Diskussion um die Verwendbarkeit dieses Baustoffs in modernen, urbanen Bauprojekten. Denn trotz seiner vielen Vorteile bleibt Holz ein brennbares Material.
Der Brandsimulator der ETH Zürich: Ein Blick in die Zukunft des Holzbaus
Um das Brandverhalten von Holzbauteilen unter realistischen Bedingungen zu untersuchen, hat das Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich einen hochmodernen Brandsimulator entwickelt. Dieser ermöglicht es, verschiedene Brandszenarien nachzustellen und das Verhalten von Holzstrukturen unter extremer Hitze und Belastung zu analysieren. Der Brandsimulator besteht aus einem verstärkten Metallkubus mit Brennkammer, der mit bis zu zehn Gasbrennern auf Temperaturen von über 1.400 Grad Celsius erhitzt werden kann. Diese Bedingungen erlauben es den Forschern, das Verhalten von Holz in realen Brandfällen detailliert zu beobachten und auszuwerten.
Besonders bemerkenswert ist die Möglichkeit, Holzbauteile während der Tests mit bis zu 50 Tonnen zu belasten. Dies simuliert die realen Bedingungen, denen tragende Holzstrukturen in einem Gebäude ausgesetzt wären, wenn ein Feuer ausbricht. Zusätzlich werden die entstehenden Brandgase analysiert und aufgezeichnet, um ein umfassendes Bild der Brandentwicklung zu erhalten.
Sicherheit im Holzbau: Dimensionierung und konstruktive Details als Schlüssel
Eine der wesentlichen Erkenntnisse der Forschung ist, dass die Tragfähigkeit von Holz im Brandfall maßgeblich von der Größe der Bauteile abhängt. Beim Abbrand, der Umwandlung von Holz in Holzkohle, verliert der Balken pro Stunde etwa vier Zentimeter an Materialstärke auf der feuerbelasteten Seite. Dieser Effekt wird in den statischen Berechnungen berücksichtigt, um die Sicherheit der Konstruktion zu gewährleisten. Dennoch bleiben Verbindungselemente und konstruktive Details eine Herausforderung. Der Brandsimulator bietet hier die Möglichkeit, Schwachstellen aufzudecken und gezielt zu optimieren.
Zukunftssicher bauen: Holz als Baustoff der Wahl
Für Ingenieure und Bauplaner in Brandenburg und darüber hinaus bietet die Forschung der ETH Zürich wertvolle Erkenntnisse, die den modernen Holzbau noch sicherer und damit attraktiver machen. Die Kombination aus ökologischen Vorteilen, gestalterischer Freiheit und nun auch nachgewiesener Brandsicherheit könnte Holz in den kommenden Jahren zum Baustoff der Wahl machen – auch für mehrgeschossige und hochkomplexe Bauprojekte.
Der Brandsimulator der ETH Zürich ist ein Meilenstein in der Forschung zum Holzbau und zeigt, dass Holz auch in Bezug auf Brandschutz den höchsten Anforderungen gerecht wird. Ingenieure und Architekten sind eingeladen, dieses Wissen zu nutzen und den Weg für innovative und sichere Holzbauprojekte zu ebnen. Die Brandenburgische Ingenieurkammer steht ihren Mitgliedern dabei mit Rat und Tat zur Seite.
