Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung von Hybridbauteilen aus Stahl und Holz zur Erhöhung der Tragfähigkeit und der Feuerwiderstandsdauer von Stahltragwerken

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Hybridbauteils aus Regelstahlprofilen und leistungsstarken Holzquerschnitten wie Brettschichtholz, das die Vorteile von Stahl und Holz vereint. In ein Regelstahlprofil wird ein Kammerholz - in Analogie zu kammerbetonierten Verbundträgern - über einen Schubverbund in die Kammern des I-Profil Trägers eingebracht. Durch die geschickte Verknüpfung von Regelstahlprofilen und Holz wird der Brandschutz verbessert und die Tragfähigkeit erhöht. Die Hybridbauteile können sowohl in Neubauten als auch in Bestandsgebäuden bis zur Gebäudeklasse 5 eingesetzt werden.

Holzbauteile zeichnen sich vor allem durch ihren natürlichen Charakter und ihre Nachhaltigkeit aus. Gegenüber Stahl ist die Festigkeit des Holzes jedoch um ein vielfaches geringer. Damit können dort, wo hohe Tragfähigkeiten der Konstruktion gefordert werden, nur sehr massige Holzbauteile verwendet werden. In brandschutztechnischer Hinsicht weist Holz gegenüber Stahl einen elementaren Nachteil auf: Holz ist ein brennbarer Baustoff. Deshalb sind in Hinblick auf die bauliche Anwendung dem konstruktiven Holzbau im Hochbau Grenzen gesetzt. Allerdings können im Brandfall in Abhängigkeit der Dimensionierung der tragenden Holzquerschnitte z. T. wesentlich höhere Feuerwiderstandsdauern als mit ungeschützten Stahlbauteilen erreicht werden. Dies ist auf die geringe Abbrandrate massiver Holzbauteile zurückzuführen. Hinsichtlich der Kalt-Bemessung sind für die für dünnwandigen Stahlprofile wesentliche Vorteile im Stabilitätsverhalten zu erwarten. Mit dem neu entwickelten Hybridträger können neue Märkte im Wohnungs- und Bürobau für den Stahlbau erschlossen werden, wovon insbesondere KMU profitieren werden.