{"id":6488,"date":"2022-02-07T06:55:00","date_gmt":"2022-02-07T05:55:00","guid":{"rendered":"https:\/\/hub.hslu.ch\/immobilienblog\/?p=6488"},"modified":"2026-02-11T14:53:17","modified_gmt":"2026-02-11T13:53:17","slug":"holzbau-der-schluessel-fuer-eine-nachhaltigere-zukunft-beim-bauen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hub.hslu.ch\/immobilienblog\/2022\/02\/07\/holzbau-der-schluessel-fuer-eine-nachhaltigere-zukunft-beim-bauen\/","title":{"rendered":"Holzbau \u2013 der Schl\u00fcssel f\u00fcr eine nachhaltigere Zukunft beim Bauen"},"content":{"rendered":"
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Studentischer Beitrag aus dem MAS Immobilienmanagement<\/a><\/p>\n\t\t<\/div>\n\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Von Gular Miller<\/a> und Alexander Frauenknecht<\/a><\/p>\n\n\n

Nachhaltigkeit als Treiber der Entwicklung<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Holz als erneuerbare Ressource gilt als Spitzenreiter in Sachen \u00d6kologie und ist auf dem Weg zur Klimaneutralit\u00e4t ein unabdingbares Baumaterial. Gest\u00e4rkt wird dieser Nachhaltigkeitsgedanke durch die Klimaziele weltweit. Der Bausektor steht immer mehr in der Pflicht, wodurch auch der konventionelle Stahlbetonbau zunehmend infrage gestellt wird. Bei Investoren ist die Projektentwicklung in Holzbauweise l\u00e4ngst auf grosses Interesse gestossen, was anhand bereits realisierter Grossprojekte zu messen ist. Durch das Einsetzen von Holz anstelle von anderen Materialien werden CO2<\/sub>-Emissionen vermieden und wenig graue Energie bei Ernte und Verarbeitung erzeugt. Zudem bindet jeder Kubikmeter Holz ungef\u00e4hr eine Tonne CO2<\/sub>. Neben seiner konstruktiven Funktion kann verbautes Holz als CO2<\/sub> Speicher wirken. Diese wesentlichen Faktoren sprechen f\u00fcr die Nachhaltigkeitsbilanz von Holzbau und stellen die Holzbauweise \u00f6kologisch an die Spitze (Lignum Magazin 2021).<\/p>\n\n\n

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Abbildung: Ressourceneffiziens der Tragwerke| VDI Zentrum Ressourceneffizienz<\/figcaption><\/figure>\n\n\n

Je nach Baustoff f\u00e4llt die CO2<\/sub> -Bilanz sehr unterschiedlich aus (vgl. Abb. 2: Treibhausgaspotenzial in kg CO2<\/sub> -\u00c4qv. bei der Herstellung). Bei Holz ergibt sich eine negative CO2<\/sub> -Emission, da w\u00e4hrend des Baumwachstums der Atmosph\u00e4re CO2<\/sub> entzogen wird, welches \u00fcber die Nutzungsdauer im Holz gespeichert bleibt. So wird in der gr\u00f6ssten Fabrik der Schweiz, dem Wald, j\u00e4hrlich 10 Mio. Tonnen CO2<\/sub> aus der Luft entnommen. In Analogie zum Verbrauch an nicht erneuerbarer Prim\u00e4renergie ist die CO2<\/sub> -Emission f\u00fcr die Stahlherstellung am h\u00f6chsten. Wenngleich die Emissionen f\u00fcr den Stahlbeton im Vergleich zu Stahl gering wirken, sei darauf hingewiesen, dass weltweit gesehen die Zementherstellung f\u00fcr mehr CO2<\/sub> -Aussto\u00df verantwortlich ist als der gesamte Luftverkehr (VDI ZRE 2014).<\/p>\n

Auch das Thema Recycling ist immer wichtiger und nicht nur beim Stahlbeton- und Stahlbau anzutreffen. So wird bereits heute bei einzelnen Bauprojekten das verwendete Holz in eine Datenbank eingetragen, mit der Idee, dieses im Fall eines R\u00fcckbaus anschliessend wieder zu verwenden. Entsprechend sind auch die Holzverbindungen und Oberfl\u00e4chenbehandlungen so zu w\u00e4hlen, dass beim R\u00fcckbau kein Sonderm\u00fcll entsteht. Dieses Gedankengut zeigt sichtbar den Wandel der Zeit und die Entwicklung in eine nachhaltigere Zukunft (Der Spiegel 2021).<\/p>\n\n\n

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Abbildung: Holz mehrmals stofflich nutzen. Quelle: Vortrag Prof. Dr. Frangi Andrea<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Holzbau und Brandschutz im Einklang<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Holz ist im Vergleich zu Stahl und Beton ein brennbares Material. Diese Tatsache war lange Zeit ein Grund, um bei mehrgeschossigen Bauten andere Materialien als statische Elemente einzusetzen. Tests zeigen aber, dass sich Holz im Brandfall als verl\u00e4sslicher Baustoff einsetzen l\u00e4sst, wenn eine entsprechende Dimensionierung des tragenden Bauteils gemacht wird. Bei einem Brandfall wird die oberste Schicht verkohlt und verliert ihre statische Funktion. Der darunterliegende Teil des Tr\u00e4gers bleibt aber stabil und kann seiner statischen Funktion nachkommen. Die St\u00e4rke von Holz im Brandfall ist die Kohlenschicht, welche den Kern des Holzes vor der W\u00e4rmeeinwirkung sch\u00fctzt. Dieser wichtige Aspekt ist besonders bei der Dimensionierung von St\u00fctzen, Tr\u00e4gern und Decken von Bedeutung. Ziel ist also, dass in einem Brandfall gen\u00fcgend Material vorhanden ist, um die Lasten nach wie vor zu tragen.<\/p>\n

Die Brandschutzvorschriften in der Schweiz haben sich seit der Jahrtausendwende enorm ver\u00e4ndert. Bis dahin waren nur kleine Bauten aus Holz m\u00f6glich, Hochh\u00e4user aus Holz waren ein tabu. Mit der neuen Brandschutzvorschrift vom 1. Januar 2015 wurden ganz neue Dimensionen mit Holzbau erm\u00f6glicht. Durch den Fortschritt der Bautechnik und neue Materialien wurde der Weg frei f\u00fcr einen neuen Hochhaustyp, das Holzhochhaus (ETH Z\u00fcrich 2020).<\/p>\n\n\n

Trend Holzhochhaus<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Dass sich der konstruktive Holzbau nicht mehr nur auf Ein- und Mehrfamilienh\u00e4user beschr\u00e4nken muss, zeigen eindr\u00fcckliche Bauten \u00fcberall auf der Welt: das Wohnheim Brock Commons mit einer H\u00f6he von 53 Metern in Kanada, der Mj\u00d8sa Tower mit einer H\u00f6he von 85.4 Metern in Norwegen und das geplante Hochhaus \u00abPi\u00bb mit 80 Metern in der Schweiz im Kanton Zug, um nur einige davon zu nennen (Lignum Magazin 2021).<\/p>\n

Insbesondere das Projekt \u00abPi\u00bb gilt als unvergleichlich weltweit. Denn die tragende Konstruktion dieses Bauwerks besteht aus Holz. Im Vergleich zu anderen Hochh\u00e4usern werden nicht nur vertikale, sondern auch horizontale Kr\u00e4fte von einer Holzkonstruktion aufgenommen. Ein so genanntes Tube-in-Tube-System wird im Ausland bei Stahl- und Stahlbeton Hochh\u00e4usern mit einer H\u00f6he \u00fcber 300 Metern angewendet. Dieses Grundprinzip kommt hier zum ersten Mal in einem Holzhochhaus zum Einsatz. In der Regel versucht man mit einem inneren Kern ein Geb\u00e4ude gegen Windlasten zu stabilisieren. Das Tube-in-Tube-System erzielt diese Stabilisierung jedoch mit R\u00f6hren, die rundherum \u00fcber alle Stockwerke laufen. Die bekanntesten Hochh\u00e4user, die mit dem Tube-System gebaut wurden, waren die Twin Towers in New York.<\/p>\n\n\n

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Abbildung: Das 80 Meter hohe Hochhaus Pi hat ein Tragwerk bestehend aus einem inneren Skelett (links) und einem \u00e4usseren Skelett Fassade(rechts). Die beiden Skelette sind durch Decken aus einem Holz-Beton-Verbund gekoppelt (mitte). Quelle: WaltGalmarini AG<\/figcaption><\/figure>\n\n\n

Solch innovative Projekte bringen neue Herausforderungen mit sich, die es vorg\u00e4ngig zu l\u00f6sen gilt. Aus diesem Grund arbeiten die Auftraggeber, Ingenieure und die Baufirma zusammen mit Forschenden von der ETH Z\u00fcrich, um m\u00f6glichst viel Baumaterial vorg\u00e4ngig zu testen. An der ETH Z\u00fcrich wird weiter geforscht, um herauszufinden, wo die Grenzen f\u00fcr das Bauen mit Holz wirklich liegen. Ziel ist es, die heutigen Grenzen zu verschieben, denn Holz wird wohl in Zukunft ein immer wichtigerer Baustoff (ETH Z\u00fcrich 2020). Auch ohne H\u00f6henrekorde ist Holz ein beliebtes Baumaterial, denn es sieht nicht nur \u00e4sthetisch aus, es riecht und f\u00fchlt sich auch gut an und kann so in Innenr\u00e4umen eine sehr angenehme und heimelige Atmosph\u00e4re schaffen (3sat Nano 2021).<\/p>\n\n\n

Design mit Holz<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

Holz als organisches Material bringt viele Eigenschaften mit sich, die der Bausektor im Laufe der Zeit zu nutzen gelernt hat. Immer komplexere architektonische Entw\u00fcrfe mit geschwungenen oder verdrehten Strukturen fordern den Holzbau zusehends heraus. Denn um Holz entsprechend zu verformen, braucht es bislang grosse und energieintensive Maschinen, welche die Bauelemente in die gew\u00fcnschte Form pressen. Forschende an der ETH Z\u00fcrich, Empa und der Uni Stuttgart gemeinsam haben sich mit diesem Thema auseinandergesetzt und nach alternativen zum aufwendigen maschinellen Umformungsprozess gesucht. Dabei haben sie einen Ansatz entwickelt, bei dem sich massive Holzbauelemente selbst und ohne \u00e4ussere Krafteinwirkung in eine vordefinierte Form biegen.<\/p>\n

Das Verfahren der Selbstformung basiert auf dem nat\u00fcrlichen Schwinden und Quellen von Holz in Abh\u00e4ngigkeit seines Feuchtegehalts. Dieser Ansatz erlaubt unterschiedliche Kr\u00fcmmungsradien und vielseitige Formen. Dadurch werden neuartige architektonisch M\u00f6glichkeiten er\u00f6ffnet, die bisher kaum nachhaltig realisierbar waren. Dies d\u00fcrfte insbesondere f\u00fcr Architekten, Planer und Ingenieure eine zus\u00e4tzliche Motivation f\u00fcr ein Design in Holz sein (ETH Z\u00fcrich 2019).<\/p>\n

Neben dem Verfahren der Selbstformung entwickelt sich auch der bereits ausgepr\u00e4gte Bereich der Vorfabrikation weiter. Das Spektrum der M\u00f6glichkeiten f\u00fcr den traditionellen Holzbau soll durch den digitalen Holzbau vorangetrieben werden. Bereits heute werden ganze Bauelemente mit computergest\u00fctzten Anlagen gefertigt. Im Vergleich zu anderen Gewerken ist der Holzbau l\u00e4ngst im digitalen Zeitalter eingetroffen. Insbesondere die Vorfabrikation entwickelt sich seit einiger Zeit stetig weiter und tr\u00e4gt massgeblich zur Wertsteigerung einer Immobilie bei. Die digitale Bauweise und der Einsatz von programmierten Robotern verringert die Distanz zwischen Entwurf, Planung und Ausf\u00fchrung und das Risiko von Fehlern im fortlaufenden Prozess. Somit wird der Roboter zu einem weiteren Werkzeug des Menschen und kann effizient und pr\u00e4zis die Vielf\u00e4ltigkeit der modernen Architektur umsetzen (ETH Z\u00fcrich 2018).<\/p>\n\n\n

\u00d6konomie und Holzbau ist kein Wiederspruch mehr<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n

In einer Zeit, in der innovatives und energieeffizientes Bauen gefordert ist, bringt die Holzbauweise, optimale Voraussetzungen mit sich. Damit sie sich jedoch breit etablieren kann, m\u00fcssen auch die wirtschaftlichen Gegebenheiten stimmen.<\/p>\n

Aus einer Studie von W\u00fcest und Partner 2020 zu \u00abHolzbaukennzahlen f\u00fcr Investoren\u00bb geht hervor, dass anhand parametrisierten Fallbeispiele die untersuchten zertifizierten Holzbauten etwas teurer im Vergleich zu Massivbauten abschneiden. Das erstaunt indessen nicht, denn alle Fallbeispiele weisen eine sehr hohe bauliche und energetische Qualit\u00e4t auf. Auff\u00e4llig ist, dass die Streuung der Kostenkennwerte bei den Holzbauten sehr viel kleiner ausf\u00e4llt. Ganz generell ist dies auf den hohen Detaillierungsgrad der Planung im Holzbau, welche die Kosten und Terminsicherheit enorm verbessert, zur\u00fcckzuf\u00fchren (WP 2020). Die Holzbauweise erreicht dank hohem Vorfertigungsgrad nicht nur eine sehr gute Qualit\u00e4t, sondern l\u00e4sst sich auch optimal in einen BIM-Planungsprozess einbinden. Holzbauten k\u00f6nnen schneller als konventionelle Geb\u00e4ude erstellt werden. Denn die Vorfertigung im Werk erlaubt eine Parallelisierung der Baustelleneinrichtungs- und Aushubarbeiten vor Ort und der wetterunabh\u00e4ngigen Produktion von Elementen, Modulen oder vollausgebauten Raumzellen im Werk. Daraus resultieren Bauzeiteinsparungen von rund 30\u201350% gegen\u00fcber der konventionellen Bauweise sowie reduzierte Bauzinsen und fr\u00fchere Ertragseing\u00e4nge (Lignum Magazin 2021).<\/p>\n\n\n

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Abbildung: <\/a>Was kostet ein Holzbau. Quelle: Lignum Magazin 2021<\/figcaption><\/figure>\n\n\n

F\u00fcr Investoren und Entscheidungstr\u00e4ger kann der Zeitfaktor ein entscheidender Aspekt sein. Denn aufgrund des Zeitvorteils der Holzbauweise wird eine fr\u00fchere Vermietung oder Ver\u00e4usserung m\u00f6glich. Dies wiederum kann sich positiv auf den Marktwert auswirken. Der moderne Holzbau kann es zwischenzeitlich mit dem Marktleader Stahlbetonbau aufnehmen und ist in seinen M\u00f6glichkeiten der Digitalisierung und Entwicklung von Prozessen noch lange nicht ausgesch\u00f6pft (Lignum Magazin 2021).<\/p>\n

Holzbauten \u00fcberzeugen bereits heute dank geringer grauer Energie und tiefen Co2 Emissionen. Gelingt es, die M\u00f6glichkeiten der Digitalisierung zu nutzen, wird der Marktanteil noch st\u00e4rker zunehmen. Das 19. Jahrhundert war dasjenige des Stahls. Das 20. Jahrhundert geh\u00f6rte dem Beton. Das 21. Jahrhundert ist das neue Zeitalter des Holzes (CKW 2\/2021).<\/p>\n\n\n

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Der moderne Holzbau ebnet den Weg zur Klimaneutralit\u00e4t im Bausektor und ist mit den Eigenschaften von Holz als nachhaltiger Baustoff gefragt bei Investoren und Entscheidungstr\u00e4gern. 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