Warum ist Brettschichtholz wichtig?

Was ist Brettschichtholz?

Brettschichtholz – kurz für Brettschichtholz — ist ein Holzwerkstoffprodukt, das durch die Verbindung mehrerer Schichten von Dimensionsholz mit haltbaren, feuchtigkeitsbeständigen Klebstoffen hergestellt wird. Die Maserung jeder Lamelle verläuft parallel zur Länge des Elements, wodurch ein strukturelles Element entsteht stärker, stabiler und vielseitiger als massives Schnittholz gleicher Größe.

Brettschichtholz wurde erstmals im frühen 20. Jahrhundert in Europa entwickelt und hat sich seitdem zu einem weltweit anerkannten Strukturmaterial entwickelt. Heute wird es nach strengen Standards wie ANSI/AITC A190.1 in Nordamerika und EN 14080 in Europa hergestellt und gewährleistet so eine gleichbleibende Qualität bei Projekten aller Größenordnungen.

Wie Brettschichtholz hergestellt wird

Der Herstellungsprozess unterliegt einer strengen Kontrolle und folgt einem einheitlichen Ablauf:

1. Schnittholz wird im Ofen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von getrocknet 12 % oder weniger um Schrumpfung und Verformung nach der Installation zu minimieren.
2. Jedes Brett wird visuell oder mechanisch bewertet, um seine Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften zu bestimmen.
3. Die Bretter sind durchgehend keilverzinkt, um lange Lamellen ohne natürliche Längenbegrenzung zu schaffen.
4. Strukturklebstoff – typischerweise Melamin-Harnstoff-Formaldehyd (MUF) oder Polyurethan – wird zwischen den Schichten aufgetragen.
5. Die Baugruppe wird unter Druck eingespannt, bis der Klebstoff vollständig ausgehärtet ist.
6. Der fertige Balken wird gehobelt, auf das endgültige Maß zugeschnitten und nach Bedarf behandelt oder versiegelt.

Dieses Verfahren ermöglicht es Herstellern, höherwertige Laminierungen in den Zonen mit der größten Belastung zu platzieren – typischerweise an der Ober- und Unterseite eines Trägers – und gleichzeitig minderwertiges Material im Kern zu verwenden, wodurch sowohl Leistung als auch Kosten optimiert werden.

Strukturelle Leistung: Vergleich mit anderen Materialien

Wenn man das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht beurteilt, liegt Brettschichtholz weit über seiner Gewichtsklasse im Vergleich zu Massivholz und Stahl.

Denn Brettschichtholz ist grob 5-mal leichter als Stahl pro Volumeneinheit reduziert es die Fundamentlasten deutlich und vereinfacht die Logistik vor Ort. Spannweiten von 30 Meter oder mehr sind mit Brettschichtholzbögen und gebogenen Balken erreichbar – eine Leistung, die mit Vollholz unmöglich ist.

Hauptvorteile von Brettschichtholz im Bauwesen

Dimensionsflexibilität

Brettschichtholz kann in praktisch jeder Länge, Breite und Tiefe hergestellt werden. Es kann während der Produktion auch gebogen oder verjüngt werden, wodurch dramatische architektonische Formen möglich werden – Kuppeln, Bögen und geschwungene Dachlinien –, die eine komplexe Stahlfertigung erfordern würden oder bei Massivholz strukturell unmöglich wären.

Vorhersehbare und konstante Leistung

Naturholz weist inhärente Schwankungen aufgrund von Ästen, Maserungsabweichungen und Dichteunterschieden auf. Die laminierte Konstruktion von Brettschichtholz gleicht diese Mängel aus und erzeugt Bauteile mit vorhersehbarere strukturelle Eigenschaften und geringere konstruktive Sicherheitsmargen als Vollholz der gleichen Holzart.

Feuerwiderstand

Große Brettschichtholzabschnitte verkohlen mit einer vorhersehbaren Rate von ca 0,7 mm pro Minute im Feuer. Die Kohleschicht isoliert das innere Holz und behält die Tragfähigkeit länger als ungeschützter Stahl, der oberhalb von 550 °C schnell an Festigkeit verlieren kann. Dies ermöglicht den Einsatz von Brettschichtholz in exponierten strukturellen Anwendungen und erfüllt gleichzeitig die Brandschutzvorschriften.

Nachhaltigkeit

Brettschichtholz aus nachhaltig zertifizierten Wäldern (FSC oder PEFC) ist ein wirklich kohlenstoffarmer Werkstoff. Holz bindet während seiner gesamten Lebensdauer atmosphärisches CO₂, und bei der Produktion von Brettschichtholz entsteht CO₂ deutlich weniger Treibhausgasemissionen als Stahl oder Beton. Studien gehen davon aus, dass der Ersatz von Beton und Stahl durch Holzprodukte in einem mittelgroßen Gebäude den Kohlenstoffgehalt der Struktur um reduzieren kann 40–75 % .

Ästhetischer Reiz

Freiliegende Balken und Säulen aus Brettschichtholz sorgen für Wärme und eine natürliche Textur, mit der Beton und Stahl einfach nicht mithalten können. Architekten verwenden Brettschichtholz zunehmend als sichtbares Strukturelement, wodurch die Notwendigkeit zusätzlicher Innenausstattungen verringert wird und biophile Designprinzipien umgesetzt werden, die das Wohlbefinden der Bewohner fördern.

Häufige Anwendungen und Anwendungsfälle

Brettschichtholz wird in einer Vielzahl von Gebäudetypen und strukturellen Funktionen verwendet:

• Weitspanndächer — Sporthallen, Flugzeughangars und Lagerhallen verwenden regelmäßig Brettschichtholzträger und -binder, um stützenfreie Spannweiten von mehr als 20 Metern zu erreichen.
• Brücken — Fußgänger- und Leichtfahrzeugbrücken profitieren von der Haltbarkeit und dem natürlichen Aussehen von Brettschichtholz, insbesondere in Parks und historischen Umgebungen.
• Gewerbliche und institutionelle Gebäude — Schulen, Bibliotheken und Büros nutzen freiliegende Brettschichtholzrahmen sowohl für die strukturelle als auch für die visuelle Wirkung.
• Wohnungsbau — Firstbalken, Bodenbalken und Portalrahmen in Holzrahmenhäusern verwenden häufig Brettschichtholz, wo Massivholzabschnitte unpraktisch groß wären.
• Hohe Holzgebäude — Brettschichtholzstützen und -träger bilden die Primärstruktur in vielen Massivholzgebäuden, auch in Gebäuden mit mehr als 10 Stockwerken.

Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Brock Commons Tallwood House in Vancouver, Kanada – ein 2017 fertiggestelltes 18-stöckiges Studentenwohnheim, das Brettschichtholzsäulen als Teil seiner Massivholzkonstruktion verwendet und damit die Brauchbarkeit des Materials im echten Hochhausmaßstab demonstriert.

Sorten und Spezifikationen von Brettschichtholz

Brettschichtholz wird in Klassen eingeteilt, die die Anordnung und Qualität seiner Lamellen widerspiegeln:

Das Suffix „h“ weist auf eine homogene Sorte hin (durchgehend gleichwertige Bleche), während „c“ eine kombinierte Sorte mit stärkeren äußeren Blechen bezeichnet. In Nordamerika verwendet die entsprechende Klassifizierung Kombinationen und Belastungsklassen, die in AITC 117 definiert sind.

Einschränkungen und Überlegungen

Brettschichtholz unterliegt nicht ohne Einschränkungen, und es ist wichtig, diese zu verstehen, um eine angemessene Spezifikation zu erhalten:

• Feuchtigkeitsempfindlichkeit: Während Klebeverbindungen sehr langlebig sind, können wiederholte Benetzungs- und Trocknungszyklen zu Rissen (Oberflächenrisse) und Maßabweichungen führen. Brettschichtholz, das im Außenbereich oder unter nassen Bedingungen verwendet wird, muss entsprechend detailliert und geschützt sein.
• Kosten: Brettschichtholz kostet in der Regel mehr pro Volumeneinheit als massives Schnittholz, obwohl Einsparungen bei der Fundamentlast, der Montagegeschwindigkeit und der Endbearbeitung dies bei vielen Projekten ausgleichen können.
• Anschlussdesign: Holzverbindungen erfordern eine sorgfältige Konstruktion, insbesondere an hochbelasteten Verbindungen. Stahlverbinder und -dübel sind üblich, müssen jedoch detailliert sein, um Feuchtigkeitsfallen und unterschiedliche Bewegungen zu vermeiden.
• Lieferzeiten: Maßgeschneiderte gebogene oder großformatige Brettschichtholzplatten müssen rechtzeitig im Voraus bestellt werden, da die Fertigung in den meisten Fällen auf Bestellung erfolgt.

Brettschichtholz im Vergleich zu anderen Holzwerkstoffen

Brettschichtholz ist eine von mehreren Holzwerkstoffoptionen. Es ist wichtig zu wissen, wann man es den Alternativen vorziehen sollte:

• Brettschichtholz vs. LVL (Furnierschichtholz): LVL verwendet dünne Furnierblätter und wird typischerweise für Balken und Kopfleisten im Wohnungsbau verwendet. Brettschichtholz bietet eine größere Flexibilität bei der Abschnittsgröße und wird für großflächige oder architektonisch exponierte Strukturen bevorzugt.
• Brettschichtholz vs. CLT (Cross-Laminated Timber): CLT verfügt über abwechselnde Kornschichten und fungiert als bidirektionale Strukturplatte – ideal für Böden, Wände und Platten. Brettschichtholz ist ein lineares Element, das sich am besten für Balken und Säulen eignet. In Massivholzbauten werden die beiden Produkte häufig gemeinsam eingesetzt.
• Brettschichtholz vs. PSL (Parallel Strand Lumber): PSL verwendet verklebte Holzstränge und bietet in kleinen Abschnitten eine sehr hohe Steifigkeit. Es ist in der Regel teurer als Brettschichtholz und für Anwendungen mit großen Spannweiten weniger verbreitet.

Die Rolle von Brettschichtholz in der Zukunft des Bauwesens

Da die Bauindustrie einem zunehmenden Druck ausgesetzt ist, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren – der derzeit etwa 10 % ausmacht 38 % der weltweiten CO₂-Emissionen — Brettschichtholz wird als zentraler Werkstoff beim Übergang zum kohlenstoffarmen Bauen positioniert. Politische Rahmenbedingungen in Ländern wie dem Vereinigten Königreich, Frankreich und Kanada fördern aktiv Holz-First-Ansätze bei der öffentlichen Beschaffung, wodurch die Nachfrage nach Brettschichtholz und anderen Massivholzprodukten direkt steigt.

Fortschritte in der digitalen Fertigung, einschließlich CNC-gefräster Tischlerei und parametrischer Designsoftware, machen es schneller und kostengünstiger, komplexe Brettschichtholzstrukturen zu entwerfen und zu bauen. In Kombination mit der zunehmenden Zertifizierung nachhaltig bewirtschafteter Wälder, Brettschichtholz gilt als eines der praktischsten, bewährtesten und skalierbarsten Werkzeuge für den Aufbau einer nachhaltigeren gebauten Umwelt verfügbar.