Holzbau

Als Träger oder als Stütze werden traditionell einfache Holzbalken verwendet. Es gibt allerdings auch komplexere Konstruktionen, beispielsweise aus Brettschichtholz.

Die üblichste Form einer Decke mit Holz für die tragende Konstruktion ist die Holzbalkendecke.

Tragende Wände oder Trennwände in Gebäuden können als Fachwerkskonstruktionen (zum Beispiel mit Ausfachungen oder Beplankungen) sowie als massive Wände (insbesondere Blockbauweise oder Palisadenbauweisen) ausgeführt werden. Tragende Wände in Gebäuden bilden meist zusammen mit anderen tragenden Bauteilen eine konstruktive Einheit, siehe unten unter Holzhaus.

Freistehende Holzwände, zum Beispiel im Gartenbau oder (historisch) bei militärischen Stadtbefestigungsanlagen werden häufig als Palisadenwände ausgebildet.

Baumturm mit einer Plattform in 44 m Höhe. Der spiralförmige Aufgang ist etwa 500 m lang.

Dachkonstruktionen werden traditionell fast ausschließlich in Holzbauweise erstellt. Im europäischen Raum sind die verbreitetsten Dachkonstruktionen einerseits das Pfettendach, andererseits das Sparrendach. Verschiedene Formen von Dachstühlen ermöglichen unterschiedlichen Aufbau. Insbesondere bei Konstruktionen für Dächer mit überschaubaren Dimensionen findet auch heute überwiegend das Material Holz Anwendung. Die Dachhaut besteht dagegen häufig nicht aus Holz-Materialien.

Für weitgespannte Dachtragwerke zum Überbrücken großer Spannweiten (vor allem als Flugdächer oder Hallendächer) werden zwar auch andere Tragkonstruktionen verwendet, aber auch hier finden Holzkonstruktionen Anwendung (bis zu 60 m). Weitgespannte Dachtragwerke werden zum Beispiel für Reithallen, Sporthallen, Lagerhallen und Industriebauten, sowie für weitspannende Flugdächer als Witterungsschutz eingesetzt.

Auch komplexe Gewölbe- oder Kuppelkonstruktionen sind aus Holz herstellbar.

• Beispiel 1: Der Saldome 2 ist Europas größte Holzkuppel und bedeckt mit einer Spannweite von 120 Metern eine Fläche von 11.300 m², das entspricht einer Fläche von 1,5 Fußballfeldern. Er dient als Streusalzlager der Schweizerischen Rheinsalinen in Rheinfelden.[7]

• Beispiel 2: Im Nationalpark Bayerischer Wald bei Neuschönau gibt es den 1300 m langen Baumwipfelpfad im Nationalpark Bayerischer Wald. Der Aufstieg auf Wipfelhöhe erfolgt zu Fuß in einem kuppelförmigen Holzbau (44 m hoch, Gesamtlänge Rampe: 520 m, 500 m³ Holz verbaut, Durchmesser unten: 30,5 m, Durchmesser breiteste Stelle: 35,5 m, Durchmesser Aussichtsplattform: 10 m).[8]

Modernes, mehrstöckiges Holzhaus E3 in Berlin

Holzhaus H8 in Bad Aibling

Das mit 85 Metern Höhe und 18 Stockwerken 2021 weltweit höchste Holzgebäude in der Nähe von Oslo.[9]

Seit Jahrtausenden wird Holz als Werkstoff für das Erstellen von Gebäuden verwandt. Bereits in der Steinzeit wurden Pfahlbauten errichtet. Holz ist beständig: in China gibt es Tempel, die ebenso wie Fachwerkhäuser im Alpenraum Jahrhunderte überdauert haben.[10] Holz ist vielfältig einsetzbar. Komplette Holzkonstruktionen finden sowohl im Geschossbau, zum Beispiel bei Wohnhäusern, als auch bei Hallenbauten Anwendung. Dabei gibt es sehr unterschiedliche Konstruktionen, die ausschließlich oder überwiegend aus Holz erstellt werden. Prinzipiell unterscheidet man zwischen Skelett- und Massivbauweisen, zudem zwischen Zimmermannskonstruktionen und Holz-Ingenieursbau.

Unter den traditionellen Holz-Bauweisen (Zimmermannskonstruktionen) sind vor allem folgende zu erwähnen:

• Massivbauweise:
  • Blockbau
• Skelettbauweise:
  • Pfostenbau
  • Fachwerkbau
    • Stockwerkbauweise
    • Ständerbauweise
• Mischformen
  • Eine Mischform aus Blockhaus und Fachwerkhaus ist das Umgebindehaus

Innerhalb des modernen Holzhausbaus haben sich unterschiedliche Bauweisen entwickelt:[11]

• Massivbauweise: Wie beim Blockbau bestehen beim Massivholzbau die Wände aus massivem Holz
• Skelettbauweisen
  • Wie beim klassischen Fachwerkhaus ist das Tragwerk aus Holz, die Zwischenräume sind meist mit einem Holz-Lehm-Verbund oder Ziegelwerk gefüllt
  • Bei der Holzrahmenbauweise besteht das Tragwerk aus vorgefertigten Holzrahmen, die bei der Anlieferung maximal einseitig beplankt sind. Fenster, Türen, Dämmung und die weitere Beplankung werden auf der Baustelle eingebaut
  • Beim Holztafelbau wird der Baukörper modular aus einzelnen ebenen Holztafeln zusammengesetzt. Mit dem Begriff Holztafel wird dabei die Verbundkonstruktion von Rippen aus Vollholz oder Holzwerkstoffen und einer Beplankung aus Holz- oder Gipswerkstoffen bezeichnet
  • Eine besondere Form des Holz-Skelettbaus findet sich in nordeuropäischen Stabkirchen

Auch Masten und Türme können in Holzbauweise errichtet werden. Traditionell wurden bzw. werden zum Teil bis heute Rundhölzer als Masten für Telefonleitungen oder für den Schiffbau verwendet. Aufwändigere Masten können auch als Holzfachwerk-Konstruktion aufgebaut sein. In der Regel werden allerdings Sende-, Hochspannungs- oder Windkraftanlagen-Masten heute aus Stahlbeton oder Stahl erstellt.

Geschlossene Türme aus Holz könnten (Stand 2010) vorteilhafter als Tragwerke aus Beton sein.[12][13][14] Möglicherweise sind sie langlebiger als Stahltürme, da Holz keine Materialermüdung infolge von Lastwechseln zeigt.

Ein erster Prototyp wurde im Oktober 2012 in Hannover-Marienwerder errichtet und im Dezember 2012 in Betrieb genommen. Eine 1,5-MW-Windkraft-Anlage des Herstellers Vensys (Gewicht etwa 100 t) wurde auf einem 100 m hohen Holzturm der „Timbertower GmbH“ montiert. Der Holzturm besteht aus 28 Stockwerken und besitzt eine stabile achteckige Außenwand von etwa 30 cm Wandstärke aus Sperrholz. Es wurden etwa 1000 Bäume gefällt, um diesen Turm zu produzieren (ca. 400 m³ Holz = ca. 200 t). Etwa siebzig Blitzableiter ragen aus der Turmwand hervor. Eine UV-stabile PVC-Folie ist die schützende Außenhaut des Turmes.[15][16]

Der Sendeturm Gleiwitz in Polen aus dem Jahr 1935 ist mit 118 m Höhe der höchste aktuell bestehende Holzturm der Welt. Der Sendeturm Mühlacker (in D) (1934–1945) war mit 190 m vermutlich der jemals höchste. In den 1930er Jahren sind insbesondere in Deutschland rund 2 Dutzend Holztürme von 90 m und mehr Höhe überwiegend für Mittelwellensender errichtet worden. Dass Holz Elektrizität schlecht leitet, erlaubte die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen von einem im Inneren axial gespannten Antennendraht durch die Struktur des Holzmastes rundum hindurch. Mittelwellensender für Wellenlängen um 200 bis 300 m benötigten Antennenlängen und Mast- oder Turmhöhen von 100 m und mehr.

Brücken aus Holz haben eine lange Tradition. Die einfachste Konstruktion ist ein über einen Bach oder eine Schlucht gelegter Baumstamm. Im Laufe der Jahrhunderte entwickelte sich ein großes Spektrum an Konstruktionen zum Bau von Holzbrücken und Viadukten.

Wodan im Europa-Park

Sehr spezielle Formen von (meist ineinander verschlungenen) Viadukten stellen Achterbahnen dar, die allerdings üblicherweise aus Metall hergestellt werden. Es gibt aber auch weltweit über 170 Holzachterbahnen (Achterbahnen mit hölzernen Stützgerüsten), zum Beispiel

• Wodan im Europa-Park, nördlich von Freiburg im Breisgau (2012 eröffnet)
• Colossos im Heide-Park, 80 km südlich von Hamburg. Sie gilt als die schnellste Holzachterbahn der Welt mit Geschwindigkeiten von bis zu 120 km/h.
• El Toro im Freizeitpark Plohn (Sachsen). Sie ist etwa 750 m lang, bis zu 28 m hoch und bis zu 75 km/h schnell.

Holz-Hochhaus Stadthaus, Murray Grove. Hackney, London

Historisches Kehlbalkendach mit liegendem Stuhl; der eigentliche Dachstuhl im engeren Sinne ist blau dargestellt.