Holzbau – aktuell, nachhaltig und zukunftsträchtig

Der Holzbau hat im Gegensatz zu anderen Bauweisen viele Vorteile. Es handelt sich um eine ökologische und zukunftsorientierte Bauweise mit einer kürzeren Bauzeit als bei herkömmlichen Bauten. Dabei liegen die Bau- bzw. Investitionskosten nur marginal höher (Selberherr & Meier, 2021, online). Der Holzbau ist somit zu einer echten und zukunftsträchtigen Alternative avanciert.

Ein Artikel von Nils Wernli und Marco Zäch

Holzbau ist nicht nur schön, sondern auch robust und schnell

Es gibt zahlreiche Gründe, warum Bauten mit Holz immer beliebter werden. Holz bietet als Baumaterial für jedes Bauvorhaben und jeden Gebäudetyp optimale Eigenschaften. Egal ob für einen Neubau, eine Modernisierung, eine Sanierung oder für Anbauten an bestehende Gebäude, mit Holz sind nahezu alle Ideen umsetzbar. Die Vorteile von Holz sind klar und unbestreitbar. Holz ist ein äusserst vielseitiger Baustoff, der auch in Zeiten der Digitalisierung eine grosse Zukunft hat. Zudem fasziniert Holz durch seine positive Ausstrahlung als natürlicher und nachwachsender Baustoff.

Der Holzbau stellt eine Verbindung von Bewährtem und Zukunftsweisendem dar, indem er Tradition und Fortschritt vereint. Ein perfektes Beispiel dafür ist das älteste erhaltene Holzhaus der Schweiz, welches bereits im Jahr 1287 errichtet wurde und damit eindrucksvoll die Beständigkeit dieser Bautechnik unterstreicht.

Die Wärme und natürliche Ästhetik von Holz vermitteln eine besondere Atmosphäre, die zum allgemeinen Wohlbefinden beiträgt und ein gesundes Raumklima fördert. Durch die grosse Vielfalt an Holzarten und Maserungen bringt jedes Stück Holz einen ganz eigenen Charakter mit sich, was die Individualität und Einzigartigkeit dieses Materials zusätzlich unterstreicht (Kost Holzbau AG, online). Dabei punktet Holz nicht nur durch seine Ästhetik, sondern auch durch seine Nachhaltigkeit. Als leichtes und dennoch robustes Material, übertrifft es in Bezug auf die Tragfähigkeit im Verhältnis zum Eigengewicht sogar Stahl um das Vierzehnfache, was seinen vielfältigen Einsatzmöglichkeiten im Bauwesen noch zusätzliches Gewicht verleiht (Luzerner Kantonalbank AG (a), online).

Die statischen Eigenschaften von Holz sind richtungsabhängig, wobei es längs zur Faser am stärksten belastet werden kann. Abhängig von der Holzart und dem Baumalter ist Holz auf Druck, Zug und Biegung belastbar und hat einen hervorragenden Dämmwert (Holzbau-Schweiz (a), online).

Durch die einfache Vorfertigung bietet Holz zudem entscheidende Vorteile, die durch technische Innovationen und leistungsfähige Bearbeitungsmaschinen ermöglicht werden. In modernen Fertigungswerken entstehen wettergeschützt innerhalb weniger Stunden grossflächige Wand- und Deckenelemente aus verschiedenen Holzwerkstoffen und Bauteilen. Diese werden dann just-in-time auf die Baustelle geliefert und mit einem Kran montiert. Die industrielle Fertigung spart im Vergleich zu anderen Baustoffen Zeit sowie Kosten und erleichtert dabei die nachfolgenden Arbeiten wie Elektro- und Sanitärinstallationen. Bei Bauprojekten in dicht besiedelten Gebieten ist ausserdem der Zeitraum, in dem auf der Baustelle Lärm entsteht, kürzer. Dies verschafft Holzbau einen wichtigen Vorteil in Zeiten der Verdichtung (Luzerner Kantonalbank AG (a), online).

Holz ist zwar ein brennbares Material, aber sein Tragverhalten während eines Brandes ist gut bekannt und vorhersehbar. Holz zeichnet sich durch nahezu gleichbleibende Festigkeitseigenschaften unter hohem Temperatureinfluss und geringe Wärmeleitfähigkeit aus. Das liegt an der wärmedämmenden Kohleschicht und dem austretenden Wasserdampf. Umfangreiche Tests haben gezeigt, dass Holzkonstruktionen ein gutes Brandverhalten haben und Feuerwiderstände von bis zu 240 Minuten erreichen können, wenn sie korrekt geplant und ausgeführt sowie in Verbindung mit anderen Werkstoffen verwendet werden. Im Gegensatz zu Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen bleiben Holzkonstruktionen auch bei sehr hohen Temperaturen tragfähig. Brandschutztechnisch robuste Holzbauteile, die mit nicht brennbaren Platten geschützt sind, werden den nicht brennbaren gleichgestellt, wie es die schweizerischen Brandschutzvorschriften vorsehen (Holzbau-Schweiz (a), online).

Auch der Nachhaltigkeit wird Rechnung getragen

Eine immer zentralere Rolle beim Klimaschutz nehmen Immobilien ein. Das Gebäudeprogramm von Bund und Kantonen soll den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen im Schweizer Gebäudebereich deutlich reduzieren. Über 40% des Energieverbrauchs und ein Drittel der klimaschädlichen CO2-Emissionen fallen in diesem Bereich an. Eine nachhaltige Klima- und Energiepolitik erfordert eine Optimierung der Gebäude über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Themen wie Energieerzeugung, Wärmedämmung, Flächen- und Volumeneffizienz, Raumflexibilität, Baumaterialwahl, graue Energie sowie Erneuerungs- und Rückbaukosten sind dabei zu berücksichtigen. Es geht also nicht nur um die Wahl der richtigen Heizung, sondern um ein ganzheitliches Konzept für nachhaltige Gebäude (Luzerner Kantonalbank AG (b), online).

Im natürlichen Kreislauf von Wald und Holz zieht jeder Baum CO2 aus der Luft und nutzt den Kohlenstoff zum Aufbau von Holz. Nach der Ernte wird das Holz als Kohlenstoffspeicher genutzt, während der Wald als «Solarfabrik» fortwährend neues CO2 aufnimmt und in Biomasse umwandelt. Dieser Kreislauf (Abbildung 1) ermöglicht es, den Holzzuwachs kontinuierlich zu nutzen, so dass ein neuer Wald in Form von Holzprodukten entstehen kann. Damit der Klimanutzen des Wald-Holz-Systems langfristig gesichert bleibt, sollte der Rohstoff in einer Kaskade von hochwertigen, langlebigen Anwendungen zu niederwertigen und schliesslich energetischen Verwendungen genutzt werden. Durch die Verwendung des Holzes in hochwertigen Produkten wie Häusern, Möbeln und Innenausbauten wird der darin gespeicherte Kohlenstoff über Jahrzehnte hinweg fixiert. Erst danach sollte das Holz in weniger hochwertigen Anwendungen eingesetzt werden, bevor es schliesslich zur Gewinnung von Wärme und Strom genutzt wird (Meuter, online).

Marginale Mehrkosten werden durch kurze Bauzeiten wettgemacht

Wüest Partner hat im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt acht grosse Holzbauprojekte der letzten Jahre analysiert und in der Studie «Holzbaukennzahlen für Investoren» zusammengefasst. Die Studie liefert erste Antworten auf die Frage, die für Investoren von Bedeutung ist: Wie viel kostet ein Holzbau?

Obwohl das Sample und der Fokus der Studie noch zu begrenzt sind, um alle Einzelheiten zu klären, kann man bereits feststellen, dass der Holzbau als ökologischer Leader auch ökonomisch mithalten kann.

Die Auswertung zeigt auf, dass die acht untersuchten Holzbauten etwas teurer abschneiden. Der Median liegt beim 70%-Quantil der Referenzmengen mit Massivbauten. Das erstaunt nicht, denn alle Fallbeispiele weisen – wie oben erwähnt – eine sehr hohe bauliche und energetische Qualität auf.

Daran ist auffällig, dass die Streuung der Kostenkennwerte bei den Holzbauten sehr viel kleiner ausfällt als diejenige der Referenzdatensätze. Das liegt zum Teil an den ausgewerteten Holzbauten selbst, ist jedoch generell auch dem hohen Detaillierungsgrad der Planung im Holzbau, welche die Kosten- und Terminsicherheit enorm verbessert, zu verdanken (Selberherr & Meier, 2021, online).

Auch die Expertinnen und Experten der Sandri Architekten GmbH stellen fest, dass sich bei einem Holzbau Mehrkosten von rund 2-4% gegenüber einem Massivbau ergeben können und betonen dabei, dass gleichartige Systeme und Standards verglichen werden müssen. So dürfen beispielsweise nicht hinterlüftete Fassaden mit Kompaktfassaden oder Holzmetallfenster mit Kunststofffenstern verglichen werden (Sandri Architekten GmbH, online).

Allerdings können Holzbauten schneller als konventionelle Gebäude erstellt werden. Denn die Vorfertigung im Werk erlaubt eine Parallelisierung der Baustelleneinrichtungs- und Aushubarbeiten vor Ort und der Produktion von Elementen, Modulen oder vollausgebauten Raumzellen im Werk. Daraus resultieren Bauzeiteinsparungen von rund 30-50% gegenüber der konventionellen Bauweise sowie reduzierte Bauzinsen und frühere Ertragseingänge (Abbildung 2). Für Investoren kann dies ein entscheidender Aspekt sein. Denn aufgrund des Zeitvorteils der Holzbauweise wird eine frühere Vermietung oder Veräusserung möglich (Lignum Holzwirtschaft Schweiz (b), online).

Wüest Partner untersuchte die Renditeerwartung für Holzbauten auf Basis von Transaktionen von Wohnliegenschaften an guter bis exzellenter Makrolagen im Jahr 2019. Dabei wiesen die untersuchten Holzbauten im Median eine Bruttoanfangsrendite von rund 3.2% auf. Der 50%-Quantilwert von vergleichbaren herkömmlichen Wohnliegenschaften lag dabei mit rund 3.6% etwas höher (Abbildung 3).

Der 30%-Quantilwert der vergleichbaren Wohnliegenschaften beträgt jedoch ebenfalls 3.2%. Somit liegen die Renditen von Holzbauten zwar etwas tiefer, entsprechen aber durchaus den Erwartungen von institutionellen Investoren (Selberherr & Meier, 2021, online).

Holzbau mit Potenzial in die Höhe

In den letzten Jahren hat sich ein Trend in Richtung Nachhaltigkeit und Lebenszyklusbetrachtung weiter herauskristallisiert. Dabei kann jedoch nicht nur von einem Trend gesprochen werden, sondern viel mehr auch von einer – unter anderem politisch getriebenen – Notwendigkeit (Eberl-Pacan, online). Diese Entwicklung in Richtung Kilmaschutz und Nachhaltigkeit kann durch den Holzbau abgedeckt werden. Zwar erfordert die Holzbauweise einen grösseren Planungsvorlauf sowie mehr Disziplin in der Planung der Statik und der Organisation der Grundrisse, was oft den Einbezug eines Holzbauingenieurs in den Entwicklungsprozess erfordert (Luzerner Kantonalbank AG (b), online). Dies führt dazu, dass sich das Planungsverfahren von einem linearen zu einem kooperativen Prozess entwickelt. Das bedeutet, dass die einzelnen Planer nicht mehr nacheinander, sondern viel mehr überschneidend arbeiten (Rupli, 2014, S. 5).

Durch die grosse Verbreitung von vorgefertigten Gebäudeteilen ist die Digitalisierung im Holzbau bereits fortgeschritten. Gleichzeitig werden bereits zukünftige Fertigungstechniken wie die Verarbeitung und Montage durch Roboter oder die Weiterentwicklung von holzbasierten Baustoffen geprüft. Dies treibt die ständige Weiterentwicklung des Holzbaus und von Holzbausystemen an (Holzbau-Schweiz (a), online). Mit der im Jahr 2015 in Kraft getretenen neuen Brandschutzvorschriften, die Holz auch als Baustoff in grösseren Bauten zulassen, wurde der Wettlauf um das höchste Gebäude aus Holz auch in der Schweiz lanciert. So wurde bereits im Jahr 2018 das Projekt «Suurstoffi 22» mit 36 Metern Höhe fertiggestellt. Weitere Hochhausprojekte befinden sich aktuell in der Planungsphase, wie beispielsweise das Rocket-Hochhaus in Winterthur. Mit 100 Meter Höhe wird dies das höchste Wohngebäude aus Holz der Welt (Abbildung 4). Es sind also nicht nur private Bauherren, die den Baustoff Holz entdecken, sondern auch Baugenossenschaften, Entwickler und Grossfirmen (Holzbau-Schweiz (b), online).

Fazit

Holzbau erweist sich in dieser Analyse als eine überaus attraktive Methode im modernen und zukunftsorientierten Bauwesen. Die Vielseitigkeit von Holz ermöglicht es, diverse Bauprojekte zu realisieren, von Neubauten über Modernisierungen bis hin zu Anbauten. Die robusten Eigenschaften von Holz gewährleisten dabei Langlebigkeit und Stabilität, wobei sich Holz durch seine natürliche Herkunft auch hervorragend für gesundes und nachhaltiges Bauen eignet. Trotz geringfügig höherer Baukosten im Vergleich zu herkömmlichen Materialien werden diese durch kürzere Bauzeiten und die Möglichkeit einer früheren Vermietung oder Veräusserung ausgeglichen. Zudem eröffnen sich durch technologische Innovationen, wie die Vorfertigung und digitale Verarbeitungsprozesse, enorme Effizienzvorteile. Hinzu kommt die nachhaltige und umweltfreundliche Natur des Baustoffs, welcher einen Beitrag zum Klimaschutz leistet. Mit einem fortschreitenden Ausbau der Holzbaukompetenz und einem steigenden Bewusstsein für nachhaltiges Bauen ist zu erwarten, dass der Holzbau eine immer wichtigere Rolle in der modernen Bauindustrie einnehmen wird.