Hochhäuser aus Holz und Kunststoff? Ein Blick auf die Baumaterialien von morgen

Holz als Baumaterial von morgen?

Ob für den Kern, die Hülle oder alles, was dazwischen liegt – die Wahl der optimalen Baumaterialien löst oft heftige Diskussionen aus.

Seit mehr als einem Jahrhundert sind es Stahl und Beton, die in Wolkenkratzern die tragende Rolle übernehmen, aber wäre Holz dafür ebenso geeignet, oder ist es nicht stabil genug oder zu leicht entflammbar? Wie sehen Gebäudestrukturen in Zukunft aus? 

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Der „Oakwood Tower“ soll das erste Holzhochhaus in London werden

Holz statt Stahl und Beton?

Egal wo man sich auf der Welt befindet – heutzutage besteht fast jeder Wolkenkratzer hauptsächlich aus Beton, Stahl oder einer Kombination aus beidem. Über die Effektivität dieser Materialien lässt sich nicht streiten, und auch auf der Nachhaltigkeitsrangliste klettern sie immer weiter nach oben.

Umso überraschender ist es, dass ausgerechnet Holz ihnen ernstzunehmende Konkurrenz macht – ein Baustoff, von dem gern fälschlicherweise behauptet wird, dass er ein Brandrisiko darstellt und mit den Eigenschaften von Beton oder Stahl nicht mithalten kann.

Entwurf des 80-stöckigen „Oakwood Tower“ von PLP Architecture – das erste Holzhochhaus Londons
© Cambridge University

BSP (Brettsperrholz)

Wer denkt, ein Hochhaus könne nicht aus Holz bestehen, den könnte Brettsperrholz (BSP) eines Besseren belehren. Die massiven Holzbretter wurden in den 1990er-Jahren in Österreich und Deutschland entwickelt und kommen immer häufiger in Gebäuden zum Einsatz. BSP kann mit Sperrholz verglichen werden, besteht aber aus dicken Holzbrettern statt dünnen Schichten. Aus diesen Massivholzbrettern können hohe Gebäude errichtet werden, die Betonkonstruktionen im Hinblick auf Stabilität und Feuerfestigkeit in nichts nachstehen. Mit seiner Festigkeit, seiner hohen Feuerbeständigkeit und seinen guten Fähigkeiten zur Kohlendioxid-Abscheidung bietet BSP viele Vorteile. Ein Gebäude aus BSP erfordert zum Beispiel ein weniger aufwendiges Fundament, weil Holzkonstruktionen um einiges leichter sind als Beton. Auch der eigentliche Bauprozess ist schneller und leiser, was besonders die Nachbarn freuen wird.

Häufige Bedenken hinsichtlich Holzhochhäusern:

Bedenken bei Holzhochhäusern Bedenken bei Holzhochhäusern
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Quelle: Michael Green von Michael Green Architecture in einem TED-Vortrag

Andere strukturelle Innovationen

Holz – und besonders BSP – scheint der nächste große Trend im Bauwesen zu sein. Aber es ist nicht das einzige vielversprechende Material. Im Folgenden betrachtet URBAN HUB weitere innovative Baustoffe.

Entwurf eines Bambushochhauses

Bamboo

Bambus ist extrem stabil und wird deswegen in Asien oft für Gerüste verwendet. Das Holz ist extrem leicht und elastisch und wächst schnell nach. Könnte dies der nächste große Bautrend werden?

Entwurf eines Bambushochhauses von CRG Architects. Credits: http://www.crgarchitects.com

3D-Strukturdruck (Additive Fertigung)

Auch wenn es sich bei 3D-Druck (oder additiver Fertigung) eher um ein Verfahren als ein Material handelt, wird es in dieser Auflistung berücksichtigt, weil Drucker bereits Platten, Module und sogar vollständige Strukturen aus Beton oder Kunststoffen herstellen können. 2016 wurde in Peking (China) das erste originalgroße Haus im 3D-Druckverfahren in nur 45 Tagen fertiggestellt. 

Gebäude aus dem 3D-Drucker von HuaShang Tengda (Photo Credit: www.inhabitat.com)

Gebäude aus dem 3D-Drucker
ArboSkin-Pavillon in Stuttgart

Biokunststoffe

Biokunststoffe sind beständige Polymere, die aus nachwachsenden Rohstoffen statt Erdöl hergestellt werden. Das preisgünstige Material, das in Kombination mit 3D-Druck verarbeitet werden kann, ist vollständig biologisch abbaubar und recyclingfähig. 

ArboSkin-Pavillon von ITKE in Stuttgart, Deutschland (Photo Credit: www.curbed.com)

Selbstheilender Beton

Selbstheilender Beton enthält Bakterien, die Kalkstein produzieren, sobald Wasser durch einen Riss eindringt. Der von den Bakterien generierte Kalkstein verschließt den Riss und macht kostspielige Nachbesserungen überflüssig. Diese Methode könnte die Nutzungsdauer von Beton verlängern und seine Nachhaltigkeit optimieren.

Kann Beton sich in Zukunft selbst reparieren?

World Green Building Trends 2016 SmartMarket Report FINAL.pdf

Bakterieller Beton als innovativer Baustoff?
Entwurf für ein Container-Hochhaus

Schiffscontainer!?

Das Architekturbüro CRG hat einen innovativen Entwurf vorgestellt, bei dem alte Schiffscontainer zu einem Hochhaus aufgestapelt werden.

Container-Hochhaus von CRG Architects (Credits: http://www.crgarchitects.com)

Materialien für andere Elemente

Auch für die Fassade, Isolierung und andere Komponenten, die den Kern oder die Hülle eines Gebäudes bilden, gibt es zahlreiche interessante Materialien und Raum für Innovationen.

Solarzellenverkleidung

Sonnenkollektoren an den Außenwänden von Gebäuden können Solarwärme sammeln und das Gebäude heizen, was besonders in kälteren Klimazonen interessant sein könnte.  

Umbau des Place Nolin in Ontario, Kanada von SolarWall. (Photo Credit: www.solarwall.com)

Place Nolin in Ontario

Photovoltaik-Verglasung

Eine völlig neue Idee: Wenn Wolkenkratzer zu einem großen Teil aus Glas bestehen, warum dann nicht Glas, das Strom produziert? Gebäude mit vollverglasten Vorhangfassaden könnten ihre gesamte Oberfläche nutzen, um mit einer Photovoltaik-Verglasung Solarenergie zu generieren. 

„Dubai Frame“ mit PV-Verglasung „Dubai Frame“ mit PV-Verglasung
Der „Dubai Frame“, ein innovatives Gebäude mit PV-Verglasung

Durchlässiger Beton

Wasserdurchlässiger Beton (oder Dränbeton) kann große Mengen Niederschlag aufnehmen. Die Technologie könnte für Dächer hoher Gebäude genutzt werden, um Regenwasser aufzufangen und wiederaufzubereiten. Außerdem könnte so auf Parkplätzen und flachem Gelände der Hochwasserschutz verbessert werden.

Doch es gibt noch mehr.

Diese Auflistung ist nur eine Auswahl der interessantesten neuen Materiallösungen, die bereits verfügbar sind oder in naher Zukunft au den Markt kommen werden. URBAN HUB wird weiterhin kontinuierlich über die innovativen Baustoffe berichten, mit denen unsere Wohn-, Arbeits- und Freizeitstätten von morgen errichtet werden.

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