Re-use im Ingenieurholzbau durch Standardisierung von Verbindungen mit Konusd眉beln 鈭� Entwurf und Analyse reversibler Verbindungstechnik (ReStaKo)
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Rheinland-Pf盲lzische Technische Universit盲t
Kaiserslautern-Landau (RPTU)
t-lab Holzarchitektur und Holzwerkstoffe
Pfaffenbergstr. 95
67663 Kaiserslautern
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Ziel des Projekts war die Entwicklung kreislauff盲higer Konstruktionen f眉r den mehrgeschossigen Holzskelettbau mit Fokus auf nichttragende, gro脽formatige Au脽enwandelemente. Aufgrund ihres hohen Materialanteils und ihrer funktionalen Bedeutung standen die Austauschbarkeit und Wiederverwendbarkeit dieser Bauteile im Mittelpunkt des Vorhabens. Planende und Ausf眉hrende sollen k眉nftig durch einen Konstruktionskatalog demontierbarer Ausfachungsw盲nde unterst眉tzt werden, der konstruktive L枚sungen und reversible Verbindungskonzepte systematisch darstellt.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Forschungsvorhaben wurde in strukturierten, aufeinander aufbauenden Arbeitsschritten durchgef眉hrt. Zu Beginn erfolgte eine Analyse bestehender Anschluss- und Verbindungssysteme f眉r den mehrgeschossigen Holzskelettbau unter konstruktiven und statischen Gesichtspunkten. Auf dieser Grundlage wurden Anforderungen an nichttragende, gro脽formatige Au脽enwandelemente abgeleitet sowie geeignete Anschlussvarianten konzipiert und rechnerisch ausgelegt.
Zur Umsetzung der Konzepte wurden reversible Verbindungsmittel 鈥� der Doppel-Konusverbinder sowie der Konusadapter 鈥� konstruktiv entwickelt und in die Anschlusssysteme integriert. Ziel war eine zerst枚rungsfreie Montage und Demontage bei gleichzeitig ausreichender mechanischer Leistungsf盲higkeit.
Zur experimentellen Verifizierung wurden Pr眉fk枚rper hergestellt und Druck- sowie Zugscherversuche durchgef眉hrt. Erg盲nzend wurde ein Mock-Up im Ma脽stab 1:1 realisiert, um die praktische Umsetzbarkeit der entwickelten Verbindungskonzepte unter realit盲tsnahen Bedingungen zu 眉berpr眉fen.
Die Auswertung der experimentellen Untersuchungen und der Mock-Up-Ergebnisse bildete die Grundlage f眉r die abschlie脽ende Bewertung der Verbindungskonzepte.
Ergebnisse und Diskussion
Im Rahmen des Projekts wurden geschossweise austauschbare Wandelemente f眉r eine reversible Holzskelettbauweise entwickelt und hinsichtlich ihrer technischen, konstruktiven und praktischen Funktionsf盲higkeit untersucht. Der Schwerpunkt lag auf der Entwicklung und Anwendung reversibler Verbindungstechniken, insbesondere der Kombination aus Doppel-Konusverbindern und Konusadaptern, die eine zerst枚rungsfreie Demontage und Wiederverwendung der Bauteile erm枚glichen.
Das im Ma脽stab 1:1 realisierte Mock-Up best盲tigte die grunds盲tzliche Machbarkeit des Systems und lieferte Erkenntnisse zu Montageabl盲ufen, Handhabung und Positionierung gro脽formatiger Wandelemente unter praxisnahen Randbedingungen. Potenzielle Montageerschwernisse konnten identifiziert und konstruktiv ber眉cksichtigt werden, beispielsweise durch Anpassungen der Verbindungslage oder den Einsatz vormon-tierter Verbindungsmittel.
Die experimentellen Untersuchungen zeigten, dass die entwickelten Verbindungsmittel die vorgesehenen Lasten zuverl盲ssig aufnehmen und nach der Demontage erneut eingesetzt werden k枚nnen, sofern definierte Fertigungstoleranzen eingehalten werden. Die konstruktive Auslegung der Wandelemente erm枚glicht eine modulare Bauweise mit standardisierten Grundrastern und klar definierten Bauteilgeometrien, wodurch ein wiederholter Einsatz der Elemente technisch realisierbar ist.
脰ffentlichkeitsarbeit und Pr盲sentation
Der Schlussbericht wird auf der Homepage des t-lab ver枚ffentlicht. Der Ein- und Abbau des Mock-ups wird videodokumentiert und 眉ber den offiziellen YouTube-Kanal des t-lab sowie 眉ber soziale Medien zug盲nglich gemacht. Erg盲nzend ist die Ver枚ffentlichung der Projektergebnisse in fachlichen Zeitschriften vorgesehen, um einen gezielten Wissenstransfer in die Baupraxis und die Fach枚ffentlichkeit sicherzustellen.
Fazit
Das Forschungsvorhaben zeigt, dass reversible Verbindungskonzepte f眉r nichttragende Au脽enwandelemente im mehrgeschossigen Holzskelettbau technisch umsetzbar und praxisrelevant sind. Die entwickel-ten L枚sungen erm枚glichen eine zerst枚rungsfreie Montage und Demontage und wurden sowohl experimentell als auch anhand eines Mock-Ups unter realit盲tsnahen Bedingungen verifiziert. Damit schafft das Projekt eine belastbare Grundlage f眉r die Anwendung reversibler, kreislauff盲higer Konstruktionsl枚sungen in der Baupraxis.