Zwar wird Holz als nachwachsender Werkstoff immer bedeutender, noch bleibt sein Potenzial aber nicht ausgeschöpft. Um den modernen Holzbau ressourcenschonend und umweltfreundlich voranzutreiben, empfiehlt sich effektive Kreislaufwirtschaft. Dafür unterstützt Leitz die Technische Universität Kaiserslautern mit einer eigens entwickelten Werkzeuglösung.
den HeliCut-Spezialfräser entwickelt. – Bild: Leitz GmbH & Co. KG Werkzeugfabrik
Auch wenn Holz ein nachwachsender und hochwertiger Rohstoff ist, unendlich ist diese Ressource nicht. Im Gegenteil: Durch den Klimawandel ist schon jetzt eine Umforstung unserer Wälder nötig, da viele Baumarten nicht mit den steigenden Temperaturen und den daraus folgenden Dürren zurechtkommen. Die Folge: Die Bäume sind anfälliger für Schädlinge und sterben schlimmstenfalls sogar ab – und die Ressource Holz ist weniger verfügbar. Zwar bieten die Ansiedlung und Nutzung klimastabiler Holzarten eine Möglichkeit aus diesem Dilemma, und die Forschung dazu wird zusehends wichtiger. Trotzdem drängt sich die Frage auf, warum unbedingt Holz als Baumaterial infrage kommt, wenn die heimischen Wälder ohnehin mit Problemen zu kämpfen haben? Die Antwort ist einfach: Im Gegensatz zu Zement ist Holz kein Wegwerfprodukt. Es kann wiederverwendet werden und trägt zur Wärmedämmung und Energieeffizienz eines Gebäudes bei. Allerdings muss der moderne Holzbau zukünftig materialeffizienter werden, um seine Ressource bestmöglich zu schonen.
Montage und Demontage zusammen denken
Das Zauberwort lautet zirkulärer Holzbau. Bei diesem Prinzip entstehen Materialkreisläufe, die Abfälle vermeiden und so den Ausstoß von Kohlendioxid reduzieren. Der Gedanke dahinter ist, dass sämtliche Holzbauelemente eines Bauwerks nach ihrer Nutzung nicht einfach entsorgt werden, sondern ein zweites Leben erhalten, in dem sie für weitere Anwendungen innerhalb bestehender oder neuer Gebäude umgebaut werden – also zu recyceltem Baumaterial werden. Ein wichtiger Faktor dabei: Bereits bei der Produktion dieser Bauelemente nicht nur an die Montage denken, sondern auch an die spätere Demontage und an die Nutzung in anderen Bauvorhaben. Sollten diese Elemente einmal nicht mehr für die ursprüngliche Nutzung taugen, werden sie nicht zu Abfall, sondern stufenweise für andere Einsatzmöglichkeiten weiterverarbeitet. So wird das Wandelement eines Gebäudes beispielsweise in anderen Bauprojekten wiederverwendet oder sogar in ein Möbelstück umgewandelt. Der Vorteil: Die Ressource Holz bleibt im Materialkreislauf, muss nicht erneut geerntet werden und erfährt immer neue Einsatzmöglichkeiten – bis hin zur Gewinnung von Bioenergie. Der VCMC-HZ spannt Werkstücke seitlich. Sein beidseitiger Anschlag senkt Rüstzeiten und steigert die Leistung. Vier Spannhöhen und die Wahl zwischen Druckluft oder Mechanik garantieren Anwendern maximale Flexibilität. ‣ weiterlesen
Mehr Platz auf Konsolentischen
Zyklusorientiert Bauteile herstellen
Voraussetzung dafür ist die zyklusorientierte Herstellung der Bauteile und die Möglichkeit, sämtliche Bauteile eines Gebäudes schnell und einfach auf- und abzubauen. Bestenfalls werden die Gebäudeelemente bereits in der Herstellung so präzise vorgefertigt, dass sie beispielsweise auf der Baustelle nur noch zusammengefügt werden müssen – und genauso einfach wieder auseinandergebaut werden können. So verringert sich nebenbei die Montagezeit vor Ort und der Arbeitsplatz verlagert sich mehr von der Baustelle in die wettergeschützte Fabrik. Elementar ist also, einzelne Bauteile so zu verbinden, dass Montage und Demontage die Weiterverwendung nicht mehr beeinflussen. Dazu braucht es allerdings Verbindungstechnik, die einfach herzustellen ist, die wiederverwendbar ist und die trotzdem hohen Qualitätsanforderungen in puncto Sicherheit und Festigkeit genügt.
Verbindungstechnik für Kreislaufwirtschaft
Prof. Jürgen Graf von der Technischen Universität Kaiserslautern forscht mit seinem Team bereits seit Jahren an einer solchen effektiven Kreislaufwirtschaft im Holzbau. Für den Professor ist diese Verbindungstechnik zwischen den Bauteilen das ausschlaggebende Puzzleteil, damit die Elemente schnell und einfach rückgebaut und für die neue Nutzung wieder installiert werden können. Er setzt dabei auf eine reversible Verbindung mit Konusadaptern aus Kunstharzpressholz, eingesetzt wurde sie bereits bei einer zu 100 Prozent rückbaubaren Werk- und Forschungshalle in Diemerstein. Hier wurden die einzelnen Bauelemente wie Außenwände und Tragwerkbalken durch die Konusadapter miteinander formschlüssig verbunden. Das Kunstharzpressholz macht den Adapter dauerhaft, formstabil und tragfähig. Die Konusform verhindert, dass sich Bauteile ablösen. Wird die Halle nach ihrer Nutzung wieder zurückgebaut, müssen lediglich diese Verbindungselemente gelöst werden und die Bauelemente sind einsatzbereit für eine neue Nutzung.
Das richtige Werkzeug für Präzision
Die geforderte Präzision in Sachen Passung und Formschlüssigkeit ist für Hersteller solcher zirkulärer Bauteile nur mithilfe moderner Fertigungstechnik erreichbar. Jedoch ist auch hier der Prozess insgesamt und das Zusammenspiel aus Mensch, Maschine und Werkzeug wichtig. Für die Herstellung dieser passgenauen Konusfräsungen hat Leitz einen speziellen Fräser entwickelt, der den Bearbeitungsprozess gegenüber herkömmlichen Fräswerkzeugen um das zehnfache verkürzt. Dafür taucht der Fräser erst vertikal in das Werkstück ein und erzeugt dann durch Kreisbewegungen ein optimales Bearbeitungsergebnis. Was so simpel scheint, war aus technischer Sicht eine echte Herausforderung. Denn der Unterschied zu einer zylindrischen Bohrung liegt in der Ausrichtung der Konusform und in der Tatsache, dass derartige Sonderformen aufwändig und zeitintensiv sind. Es gilt also, trotz moderner CNC-Technik zeitsparend zu produzieren und gleichzeitig ein präzises Fräsergebnis zu erzielen. Möglich wurde diese Leistungssteigerung durch die Kombination einer eigens entwickelten Frässtrategie, dem Werkzeugdesign auf Basis der Leitz-HeliCut-Technologie und der entsprechend programmierten Maschine. Ein werkzeugtechnischer Fortschritt in der Weiterentwicklung des zirkulären Bauens. Leitz beweist mit diesem Projekt und in der Zusammenarbeit mit den Forschungseinrichtungen der TU Kaiserslautern, dass auch Werkzeughersteller aktiv die Zukunft des modernen Holzbaus mitgestalten können. Denn die Abteilung Forschung und Entwicklung des Unternehmens arbeitet täglich an neuen Lösungen – nicht nur um die Effizienz, Produktivität und Nachhaltigkeit seiner Kunden stetig zu steigern, sondern auch um dazu beizutragen, dass sich Holz als Baustoff der Zukunft etabliert.
