Moderner Holzbau

Holzzeitalter bald Realität – die globalen Trends sprechen für Holz, davon konnten sich die Teilnehmer des Jahreskongress Holz05 in Leoben überzeugen. Die Nachfrage nach Papier nimmt weltweit in allen Regionen zu.
Derzeit liegt sie bei 400 Mio. t. Bis 2020 wird ein Anstieg um 100 Mio. t prognostiziert“, erläuterte Hiltrud Kinnunen, Jaakko Pöyöyry Consulting, Freising/DE. In China wurden 30 neue Papiermaschinen in Betrieb genommen, um den Bedarf im eigenen Land zu decken. Asien – insbesondere China – ist mit Ressourcen aber nicht voll ausgestattet.Hunger Asiens nach Faserstoff. Eine Nachfragesteigerung nach Holzwerkstoffen von 118 Mio. m³ (2003) auf 175 Mio. m³ (2015) wird erwartet.
Bis 2010 wird die weltweite Schnittholz-Nachfrage bei 470 Mio. m³/J liegen. Derzeit liegt sie bei 445 Mio. m³/J. Eine zusätzliche Nachfrage nach Holz zur Energiegewinnung um 130 bis 160 Mio. m³ bis 2012 prognostiziert Kinnunen.
In Kanada und den USA wird die Rohstoffverfügbarkeit besonders nach 2010 durch Naturkatastrophen, Waldbrände, Käferbefall abnehmen. Ebenso wird sie in Asien sinken. Plantagenwälder werden zur Kompensation erreichtet. Die Plantagenproduktion beträgt derzeit 210 Mio fm/J. Die Liefermengen aus Plantagen werden sich von 2005 bis 2015 um 110 Mio. fm erhöhen.

Nutzungsgrad und Mobilisierung. Skandinaviens Wälder sind gut genutzt, der Nutzungsgrad liegt bis 2010 bei 80%. „Skandinavien schaut mit Neid nach Kontinentaleuropa, wo der Nutzungsgrad bei 62% liegt“, so Kinnunen. Bis 2010 liegt die erwartete Mobilisierung in der Nordhemisphäre bei 90 Mio. fm/J. Bei 80% Nutzungsgrad könnten in Deutschland, Österreich und der Schweiz zusätzlich 50 Mio. fm/J mobilisiert werden.Gestaltung von langfristige Verträgen. „Die Laufzeit des ersten Langfristvertrages für Schlüsselkunden in der Sägeindustrie bei den ÖBf beträgt 5 Jahre. Die Menge beginnt mit 100.000 fm pro Jahr“, berichtete DI Roman Fink, Leiter ÖBf-Holzlogistik. Für die Zelluloseindustrie werden die Preise jeweils für zwei bis drei Jahre festgelegt.
Für das Biomasseheizkraftwerk Wien-Simmering werden 13-Jahresverträge abgeschlossen. Die Preisbasis 2006 wird mit jährlichem Fixindex per 1. Jänner angepasst. Die Evaluierung der Liefer- und Zahlungsbedingungen wird 2008 erfolgen.Unterschiedliche Ökostrom-Entwicklung in Europa. Hinsichtlich Ökostromentwicklung der EU-25 differiert die Ziel-Erreichung sehr stark. „Die Erfolge bei Wind können das langsame Wachstum bei Biomasse nicht ausgleichen. Die EU Biotreibstoff-Richtlinie setzt einen Mindestanteil an alternativen Treibstoffen als Ersatz für Diesel und Benzin fest. Bis 2005 soll der Anteil 2% und bis 2010 5,75% betragen“, berichtete DI Dr. Horst Jauschnegg, Landeskammer für Land- und Forstwirtschaft Steiermark.

Nicht allzu viel Potenzial für Preisänderung. „14 bis 20 €/MWh frei Werk für die Biomasse sind auch in Zukunft eine realistische Größe. Es ist nicht nachhaltig, Durchforstungsreserven von 60 Mio. fm aufzubauen, deshalb müssen wir gemeinsam aktiv werden“, so DI Kasimir Nemestothy, Österreichische Energieagentur, Wien. Nicht alle genehmigten Biomasse-Anlagen werden auch tatsächlich in Betrieb gehen. Es gibt aber eine dynamische Entwicklung, mindestens 2 Mio. fm/J zusätzlich zeichnen sich ab. „Bis 2007 könnten 5 Mio. fm Brennstoffbedarf für Biomasse-KWK gegeben sein“, so Nemestothy.
Hackgutpreise für Großabnehmer bewegen sich in den Niederlanden um 23 €/MWh, im Vergleich dazu in Österreich um 17 €/MWh, das Schlusslicht bildet Portugal mit 4 €/MWh.

Wohin mit der Asche? „Grundsätzlich kann Asche aus chemisch unbehandelter Biomasse für die Kompostierung oder im Wald und in der Landwirtschaft ausgebracht werden“, berichtete Univ.-Prof. DI Dr. Ingwald Obernberger, TU Graz. Asche darf aber nicht mit flüssigem Wirtschaftsdüngern vermischt werden, da es zu Ammoniakverlusten kommt.
Untersuchungen an mehreren österreichischen Biomasseheizkraftwerken haben gezeigt, dass 0,01 bis 0,3 kg/MWh trockener Schlamm im Kessel erzeugter Wärme anfallen. Der Schlammanfall hängt von der Auslastung ab. Daneben fällt Kondensatwasser im Ausmaß von 150 bis 500 l/MWh an.Optimierung im Betrieb von Heizkraftwerken. „Zur Konzeption und Optimierung von Biomassefeuerungsanlagen kann CFD (Computational Fluid Dynamics = numerische Strömungsdynamik) eingesetzt werden“, berichtete DI Thomas Brunner, Bios, Graz.
BIOS hat bereits fünf Großanlagen erfolgreich optimiert und drei Serienentwicklungen durchgeführt, erläuterte Brunner.
Daneben stellte Brunner Optimierung mittels Anlagenbetriebsmonitoring vor. Darunter versteht man die detaillierte Evaluierung des Betriebsverhaltens von Gesamtanlagen und Anlagenkomponenten.Richtig Trocknen. „Im vergangenen Jahr war unser bestes Betriebsjahr, wir konnten 400 Anlagen in Betrieb nehmen“, erläuterte Ing. Thomas Bittner, Mühlböck, Eberschwang.
Die Einflussgrößen auf die Trocknungskosten sind zu 30% die Investition und zu 70% der Betrieb. Als Einsparungspotenziale sieht man bei Mühlböck die Energieeinsparung beispielsweise durch Wärmerückgewinnung. Weiters IntelliVent sowie IntelliPeaktT und IntelliPeakE um die optimale Verteilung in der Kammer zu erreichen.
Die Bedienung kann beispielsweise mit IntelliPilot und entsprechender Fernwartung als Unterstützung, optimiert werden.Holzwerkstoffe haben großes Potenzial. „Die Bäume sind gleich geblieben. Holz hat dieselben Potenziale wie vor 30 Millionen Jahren. Die Weiterentwicklungs-Möglichkeiten liegen also ausschließlich in Holzwerkstoffen. Vor allem bei Holzspanplatten sowie WPC sehe ich großes Potenzial“, so Ari Griffner, UnitedBuildings, Völkermarkt.
„Nahezu alle Gebrauchsgegenstände lassen sich mit diesen Werkstoffen herstellen. Durch gezielte Anordnung der Holzbestandteile können die mechanischen Eigenschaften gesteuert werden“, so Griffner.
Auch in der Nanotechnologie sieht Griffner ein hohes Zukunftspotenzial.
„UnitedBuildings hat sich zum Ziel gesetzt die Universalität der Renaissancebaumeister unter www-Gesichtspunkten wieder herzustellen und den Hausbau nach dem Vorbild der Automobilindustrie auszurichten“, so Griffner.
Wesentliche Gesichtspunkte sind die Verfügbarkeit einer globalen Karosserie. Ein weiterer wesentlicher Punkt ist die hohe Präzision. Wir wollen die Toleranzen des Möbel- oder Automobilbaues in den Hausbau bringen, das heißt arbeiten im mm-Bereich“, erläuterte Griffner.Komplexität reduzieren. „In Österreich gibt es 20.000 zugelassene Baustoffe, 3000 anwendbare Normen – die Komplexität ist sehr hoch. Unser Ziel ist es, diese zu reduzieren. Wenn man einen Riegelbau hernimmt, besteht er durchschnittlich aus 1700 Teilen unser Haus besteht aus 170 Teilen“, so Griffner.
UnitedBuildings integriert den Hausbau von der Planung bis zur Fertigstellung auf einer digitalisierten Plattform und ist als Konzept universell einsetzbar. „Die Häuser sind somit präziser herstellbar und um 20% günstiger in den Herstellungskosten als ein herkömmlicher Rohbau“, erklärte Griffner.
Die Panel-One-Technologie sind Elektro, Heizung und Lüftungsinstallationen bereits werkseitig in Wand-, Decken- und Dachbauteilen integriert. Es ist kein Innenausbau notwendig, die Oberfläche der Bauteile ist malfertig. Alle Produkte, die einen Fertigungsprozess durchlaufen, werden zukünftig digital entwickelt sowie der gesamte Lebenszyklus digital geplant.
Für Untersuchungen in der Praxis wurde ein komplettes Haus am Gelände der TU Graz errichtet. Das Forschungshaus war innerhalb weniger Stunden montiert. Mit Hilfe von Heizung, Raumbefeuchtern konnte jedes beliebige Raumklima hergestellt werden. Die Prüfdauer betrug 109 Tage. Erkenntnisse: Minimale Quell- und Schwindverformungen, keinerlei Feuchtigkeitsunterschiede in den Hohlräumen und das integrierte Heizsystem ist für Einfamilienhäuser geeignet. „Eine Panelfabrik müsste dort gebaut werden, wo Holzwerkstoffe verfügbar sind, wie beispielsweise in Wismar/DE“, so Griffner.

Holzbauten studieren und verbessern. „Wenn wir den Holzbau stärken wollen, müssen wir die Prinzipien traditioneller Holzbauten studieren und verbessern, aus den Fehlern der Vergangenheit lernen und die industriellen Technologien verbessern, um die Chancen des Baustoffes nicht duch Fehler in der Anwendung zu mindern“, so Architekt DI Dr. Herwig Ronacher, Hermagor. Ronacher stellte die jüngsten Projekte vor, beispielsweise die Volksschule in Hermagor, die den Anerkennungspreis im Zuge des Holzbaupreis Kärnten 2005 sowie der Energy Globe 2005 verliehen bekam. Zwei Vollgeschosse wurden aus Holz hergestellt. Die Decken wurden aus Leimholzpaneelen errichtet. Decken mit größeren Spannweiten wurden durch enge Holzrippen an der Unterseite verstärkt. Jeweils zwei Wände in den Klassenzimmern wurden mit einem 3 cm starken Lehmputz ausgestattet. Lehm hat den Vorteil, dass er auf Luftfeuchtigkeit und Geruchsstoffe regulierend wirkt und zur Verbesserung der Raumluftqualität beiträgt.
Ronacher stellte auch das schwimmende Saunahaus am Presseggersee vor. Man entschloss sich das Bauwerk auf Lärchenpfählen zu fundamentieren, jedoch das Gebäude nicht fix zu verankern, sonder auf Schwimmkörpern zu setzten. Das Gebäude kann somit bei Wasseranstieg „mitschwimmen“.Energiestandard Passivhaus. „Passivhäuser müssen nicht notwendigerweise uniforme Boxen sein, für die sie viele halten. Die Vielfalt der realisierten Bauten nimmt zu und beweist immer wieder aufs Neue, dass das Passivhaus keinem Stildiktat folgen muss, sonder ein Energiestandard ist“, erläuterte Ronacher.