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7 INHALT 8 Vorwort von Hermann Kaufmann 11 Forstwesen und Nachhaltigkeit 12 Die Wälder der Erde 16 Entwaldung 20 Klimawandel 24 Kohlenstoffkreislauf und Wälder 30 Nachhaltige Forstwirtschaft 36 Zertifizierungssysteme 41 Werkstoffe und Herstellung 42 Forstprodukte 50 Kohlenstoffbindung und Substitutionspotenzial 54 Industrie und Holznutzung 58 Wiederverwendung und Wiederverwertung 62 Ökobilanzierung 68 Globalisierungstrends 75 Handwerk und Konstruktion 76 Das Zimmermannshandwerk 84 Holzbausysteme 98 Holzwerkstoffe 108 Mischbauweise und Verbundbauteile 114 Vorfabrikation und individualisierte Massenfertigung 120 Holztechnologie und digitale Fertigung 127 Werte und Wahrnehmung 128 Tradition und Zukunft des Handwerks 132 Authentizität und Widerspruch 136 Verwitterung und Erhaltung 146 Gesundheit und Wohlbefinden 153 Potenzial und Ausblick 154 Holz in der Stadt 160 Bauen im Bestand 166 Mehrgeschossiger Holzbau 174 Schnell verfügbarer Wohnraum 178 Regionale Wertschöpfung 182 Zukünftige Entwicklungen 188 Biografie, Dank 189 Literaturauswahl 190 Abbildungsnachweis
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8 Vorwort Wir leben an einem entscheidenden Wendepunkt und spüren deutlich, dass Änderungen unseres Lebensstils nötig sind, um auch unseren Nachkommen eine lebenswerte Zukunft zu ermöglichen. Der Übergang vom fossilen ins biogene Zeitalter ist im Gange, zumindest nimmt man in vielen Bereichen des täglichen Lebens Bemühungen und Entwicklungen hin zu nachhaltigen Strategien wahr. Diese Themen sind noch sehr jung, erst ein halbes Menschenleben alt. Als ich vor vierzig Jahren Architektur studiert habe, war von ressourceneffizientem Bauen noch keine Rede. Auch war ich als Sohn eines Zimmermanns sehr verwundert, wie unmotiviert und rückständig uns angehenden Architekten das Thema Holzbau vermittelt wurde. Die Moderne mit ihren Baustoffen Stahl und Beton war eben noch nicht vorbei, und ihr ist es zuzuschreiben, dass der Baustoff Holz einfach vergessen wurde.
Aber das ändert sich derzeit weltweit. Nach zwanzig Jahren Forschung und Entwicklung zum Thema Energieeinsparung im Betrieb von Gebäuden und der Einführung regenerierbarer Energien stellt sich die Frage nach der Herkunft der knapp werdenden Ressourcen. Der Ruf nach nachwachsenden Rohstoffen ist gerade beim Bauen unüberhörbar, und so ist Holz aufgrund seiner Verfügbarkeit und seinen außerordentlichen guten Eigenschaften zu einem vielversprechenden Material für die Zukunft des Bauens geworden. Galt mehrgeschossiges Bauen mit Holz noch vor wenigen Jahren als undenkbar, haben wir heute schon Höhen von achtzehn Geschossen erreicht und auch die Bauvolumen der umgesetzten Holzbauten werden immer größer. Damit einher geht auch der stete Wiedereinzug von Holz in den urbanen Raum. Noch sind es Anzeichen, aber der Trend wird sich verstärken, wenn jetzt die richtigen Maßnahmen ergriffen werden. Dazu gehört vor allem die umfassende Ausbildung aller in der Holzkette tätigen Professionen. Erfahrungen zeigen deutlich, dass hoher Wissensstand Garant für eine erfolgreiche Umsetzung einer neuen Holzbaustrategie ist: angefangen im Forst über die Säge- und Holzindustrie und die Holzbaubetriebe – insbesondere auch deren Mitarbeiter – bis hin zu den Planenden und nicht zu vergessen den Bewilligungsbehörden. Damit sind viele Bildungseinrichtungen gefordert, ganz entscheidend die Berufs- und Fachausbildungen in den spezifischen Bauberufen und die akademische Ausbildung von Ingenieuren und Architekten. Parallel dazu ist es notwendig, verstärkt fachlich vertiefte Informationen zu publizieren, um den Stand der Technik für alle bereitzustellen, aber auch verstärkte Anstrengungen zu unternehmen, konstruktiv und bauphysikalisch gesicherte Standards festzulegen, damit Bauen mit Holz vereinfacht wird. Das bedurfte bei allen modernen Bauweisen konzentrierte Entwicklungsarbeit, und auch der Holzbau benötigt ausreichend Zeit und koordinierte Ressourcen, um diese Ausbildungs- und Standardisierungsziele zu erreichen. Meines Erachtens wird sich die schon eingeleitete Entwicklung im Holzbau beschleunigen, da der politische und gesellschaftliche Wille, nachhaltig zu bauen, nicht mehr zu übersehen ist.
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Das vorliegende Buch von Ulrich Dangel erzählt in übersichtlicher und interessanter Art und Weise die umfassende Geschichte des Holzbaus, vom Wald bis zum fertigen Gebäude, und wird so zum längst fälligen und wichtigen Motivator für die Wiedereinführung einer alten Bautradition unter neuen Vorzeichen. Erst das grundlegende Verständnis dafür, warum es sinnhaft und dringend an der Zeit ist, nachwachsende Rohstoffe als die zukünftigen modernen Materialien zu sehen, motiviert, diesem Weg in die Zukunft zu folgen. Dieses Buch ist ein wichtiger Beitrag dazu.
Vorwort Hermann Kaufmann
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Hermann Kaufmann Univ.-Prof. DI
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12 Die Wälder der Erde Heute bedecken Wälder weltweit rund 4 Milliarden Hektar; das entspricht rund 30 Prozent der gesamten Landfläche der Erde.1 Die Waldvegetation verteilt sich in großen Streifen um den Planeten, deren Aufbau und Merkmale vom Breitengrad und der jeweiligen Klimazone abhängen. Satellitenbilder zeigen drei unterschiedliche Muster: Der boreale Nadelwald nahe dem Nordpol erstreckt sich über große Teile Alaskas, Kanadas, Skandinaviens und Russlands. Weiter vom Pol entfernt ziehen sich die Wälder der gemäßigten Klimazone der nördlichen Hemisphäre über Nordamerika, Europa und Asien. Aufgrund des höheren Anteils von Meer gegenüber Land auf der Südhalbkugel nehmen die entsprechenden Wälder hier nur relativ kleine Küstengebiete Südamerikas, des südlichen Afrikas, Australiens und Neuseelands ein. Als dritter reicht der Streifen der subtropischen und tropischen Wälder von Zentral- und Südamerika über Afrika und den indischen Subkontinent bis nach Südostasien.2
Wälder sind an Land die vorherrschenden und biologisch vielfältigsten Ökosysteme der Erde. Sie bilden den Lebensraum für mehr als 80 Prozent der an Land lebenden Tiere, Pflanzen und Insekten.3 Die Zahl der Menschen, die Produkte des Waldes nutzen, um ihre Grundbedürfnisse nach Nahrung, Energie und Unterkunft zu befriedigen, geht in die Milliarden.4 Wälder liefern der Menschheit nicht nur Holz, eine der nachhaltigsten Ressourcen, sondern auch eine Reihe wichtiger Nichtholzprodukte (non-timber forest products / ntfp), darunter Kautschuk, Kork, Früchte und Inhaltsstoffe für Arzneimittel.5 Die Energiegewinnung aus Holz, zum Beispiel in Form von Brennholz und Holzkohle, ist in den ländlichen Gebieten weniger entwickelter Länder oft die einzige Energiequelle; es wird geschätzt, dass rund 2,4 Milliarden Menschen weltweit Holz zum Kochen verwenden. In Form von Hackschnitzeln und Pellets wird Holz auch zunehmend für häusliche Heizzwecke in den entwickelten Ländern eingesetzt, um dadurch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu vermindern.6 Wälder spielen eine entscheidende Rolle im Wasserkreislauf, weil sie die Oberflächenwasser- und Grundwasserströme regulieren und durch natürliche Filtrierung zur Erhaltung einer hohen Wasserqualität beitragen. Sie helfen bei der Verhinderung von Bodenerosion, Erdrutschen, Überflutungen und Dürren und vermindern das Risiko von Wüstenbildung und Versalzung. Bewaldete Wassereinzugsgebiete speisen die Flüsse und sind entscheidend für die Bereitstellung eines großen Teils des weltweit für häusliche, landwirtschaftliche und industrielle Zwecke benötigten Süßwassers.7 Indem sie Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit regulieren, können Wälder günstige Mikroklimate schaffen, die in bestimmten Regionen den Anbau von landwirtschaftlichen Erzeugnissen begünstigen.8 Der Sauerstoff in der Luft, den die meisten Landlebewesen benötigen, ist das Ergebnis der Fotosynthese. Sie ist ein natürlicher Vorgang, bei dem Pflanzen die Sonnenenergie nutzen, um die Nahrung zu erzeugen, die sie für ihr Leben und ihr Wachstum benötigen. Wasser und Mineralien aus dem Erdboden werden von den
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Wurzeln bis zu den Nadeln oder Blättern eines Baumes transportiert, die zugleich Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen. Chlorophyll, ein Biomolekül, das in spezialisierten Zellen, den sogenannten Chloroplasten, enthalten ist, verwendet die Energie des Sonnenlichts, um Kohlendioxid (CO2) und Wasser in Sauerstoff (O2) und Kohlenhydrate wie zum Beispiel Glucose umzuwandeln – einen lebenswichtigen Nährstoff, den die Bäume für ihr Wachstum benötigen. Der Baum gibt den entstandenen Sauerstoff in die Atmosphäre ab und erhält damit das Leben von Tieren und Menschen.9 Im Kampf gegen den CO2-Anstieg in der Atmosphäre kommen Wäldern und der Fotosynthese ebenfalls entscheidende Bedeutung zu, weil durch sie die Auswirkungen der CO2-Emissionen auf die Umwelt vermindert werden.
Forstwesen und Nachhaltigkeit
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Wälder leisten einen wichtigen Beitrag zur Gesundheit des Planeten und zum Wohlbefinden seiner Bewohner. Diese lebenswichtigen Ökosysteme gegen konkurrierende menschliche Interessen zu schützen, ist eine der weltweit größten Herausforderungen.
1 Global Forest Resources Assessment 2015. Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2015. S. 3. 2 Pan, Yude. „The Structure, Distribution, and Biomass of the World's Forests“. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. Bd. 44 (2013). S. 595. 3 Vital Forest Graphics. United Nations Environment Programme, Food and Agriculture Organization of the United Nations, United Nations Forum on Forests, 2009. S. 38. 4 State of the World's Forests 2014. Rom: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2014. S. xiii. 5 Wegener, Gerd. „Forests and their Significance“. Building with Timber: Paths into the Future. Hg. v. Hermann Kaufmann und Winfried Nerdinger. München: Prestel, 2011. S. 10. 6 State of the World's Forests 2014. S. xiii. 7 Forests and Water: International Momentum and Action. Rom: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2013. S. 1–2. 8 Vital Forest Graphics. S. 33. 9 Fact Sheet: Photosynthesis. Portland, OR: Oregon Forest Resources Institute.
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Tropischer und subtropischer Wald Wälder der temperierten Zone Borealer Wald
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Zucker C6H12O6 = Wachstum
Licht Light
Kohlendioxid 6 2CO2 Carbon Dioxide 6CO
Oxygen 6O2 Sauerstoff
6 O2
Water 6H62OH2O Wasser
6 CO2 + Kohlendioxid
6 H2O Wasser
Licht Light
C6H12O6 Zucker
+
6 O2 Sauerstoff
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1 Die Wälder der Erde 2 Fotosynthese 3 Borealer Wald in Nordfinnland 4 Tropischer Regenwald in Thailand 5 Wald in der gemäßigten Klimazone der USA
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Wälder als Kohlenstoffsenke Wachstumsund Erntezyklus
Holzprodukte als Kohlenstoffsenke Mit der Zeit steigende Speicherkapazität
1
900
Kohlenstoff in Wäldern 800
Kohlenstoff in Holzprodukten 700
Kohlenstoff (t/ha)
600
Vermiedene Kohlenstoffemissionen (durch den Ersatz von Beton durch Holz)
500 400
Hypo
t h et
r unb ische
ew i r t s
c h af tet
er Wald
300 200 100 0 2000 2010
2020 2030 2040
2
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2050 2060 2070
2080 2090 2100
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Jahre
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Werkstoffe und Herstellung
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1 Kohlenstoffspeicherung durch Holzprodukte 2 Substitutionspotenzial von Holzprodukten 3 Bewirtschaftete Wälder binden Kohlenstoff
aus der Atmosphäre 4 Langlebige Holzprodukte als Kohlenstoffsenken: Brettsperrholzplatten 5 Einsatz von Holz anstelle von Stahl oder Beton beim Tragwerk; Whitmore Road, London; Architekt: Waugh Thistleton Architects, Tragwerksplanung: Akera Engineers
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54 Industrie und Holznutzung Während Entwaldung und Waldschädigung weiterhin zu Verlusten von Waldgebieten in den tropischen Regionen führen, wächst der Waldbestand in den industrialisierten Ländern Nordamerikas und Europas. Das nachwachsende Holz übersteigt in den bewirtschafteten Wäldern dieser Länder weiterhin, wie schon in den letzten Jahrzehnten, die entnommene Menge. Die geernteten Mengen entsprechen gegenwärtig durchschnittlich rund 60 bis 65 Prozent des nachwachsenden Holzes, sodass der Nettobestand zunimmt.1 Zudem wird nur ein sehr kleiner Prozentsatz des vorhandenen Baumbestands jährlich abgeholzt. In den Vereinigten Staaten sind beispielsweise nur rund 1,3 Prozent von jährlichen Holzernten betroffen, in Deutschland sogar nur etwa 0,2 Prozent, was deutlich unter dem Maximalwert liegt, bei dem noch von Nachhaltigkeit gesprochen werden kann.2
Das aus den Wäldern entnommene Holz kann heute von Sägewerken und anderen Verarbeitungsbetrieben sehr effizient und fast ohne Abfall verarbeitet werden. In den vergangenen 75 Jahren hat die Holzverarbeitungsindustrie in den Industrieländern durch die Entwicklung neuer Produkte und durch Investitionen in innovative Fertigungsverfahren bemerkenswerte Fortschritte hin zu einer abfallfreien Wirtschaftsbranche gemacht und die Auswirkungen auf die Umwelt deutlich reduziert. In den 1940er-Jahren lag der Ertrag von Schnittholz aus den Stämmen, die in die Sägewerke kamen, bei 35 bis 39 Prozent und das Abfallvolumen bei 50 bis 60 Prozent. Während ein Teil der Schnittabfälle für die Erzeugung von Strom und Wärme verwendet wurde, wurde der größte Teil einfach nur verbrannt oder auf die Deponie geschafft. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die Effizienz erheblich gesteigert, als die Sägewerksabfälle zunehmend in Papierverarbeitungsprozessen und bei der Herstellung von Spanplatten Verwendung fanden. Die Computerisierung des Sägewerksbetriebs in den 1970er-Jahren führte zur elektronischen Erfassung und Bewertung der Stämme und ihrer genauen Positionierung während des Sägens, wodurch das Zuschneiden optimiert und der Ertrag an Schnittholz verbessert wurde. Technologische Neuerungen führten zu Fortschritten bei der Produktion von Sperrholz und erlaubten die Entwicklung neuer konstruktiver Holzwerkstoffe und Holzwerkstoffplatten wie zum Beispiel Furnierschichtholz (lvl) und osb-Platten. Die neuen Verarbeitungstechniken ermöglichten die wirtschaftliche Nutzung von Bäumen mit kleinem Stammdurchmesser und geringer Festigkeit zur Herstellung von großformatigen Produkten mit hoher Tragfähigkeit, für die zuvor nur Stämme von großem Durchmesser genutzt werden konnten. Damit erhöhte sich der Holzertragsanteil bis Mitte der 1980er-Jahre auf 41 Prozent. Strengere Umweltauflagen und die Ölkrise von 1973 motivierten viele Sägewerke, ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen durch einen erhöhten Einsatz von Holzabfällen zur Gewinnung von Wärme und Betriebsenergie zu vermindern.3 Heute liefern Biotreibstoffe – in Form von Abfällen beim Schlagen, Sägeabfällen und Stämmen kleinen Durchmessers, die bei der Waldausdünnung anfallen – fast 70 Prozent des Energiebedarfs der Holzverarbeitungsindustrie, die damit nahezu zum Selbstversorger geworden ist.4
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Viele Verarbeitungsbetriebe produzieren Wärme und Strom aus Holzbrennstoffen mittels Kraft-Wärme-Kopplung, die viel effizienter als herkömmliche Energieerzeugungssysteme ist und so zur Verminderung von Treibhausgasemissionen beiträgt. Zwar wird bei der Verbrennung von Holz-Biomasse anstelle von fossilen Energieträgern immer noch Kohlendioxid freigesetzt, aber es handelt sich um biogene Kohlenstoffemissionen, die zum natürlichen Kreislauf gehören und durch den neuen Baumwuchs ausgeglichen werden.5 Seit dem Beginn des 21. Jahrhunderts haben fortgesetzte Anstrengungen zur technologischen Verbesserung und Ertragssteigerung zu einem Anstieg des Schnittholzanteils auf 52 Prozent geführt, wobei praktisch kein Abfall mehr entsteht. Die Stämme, die in Sägewerke und Fertigungsbetriebe gelangen, werden fast zur Gänze zu nützlichen Produkten weiterverarbeitet. Durch die vollständige Verwertung früher ungenutzter Sägerückstände besitzt die Holzverarbeitungsindustrie heute Einrichtungen, die keinen Abfall mehr erzeugen. Der nächste Schritt wird sein, die Wiederverwendung, Wiederverwertung und Rückgewinnung von Holzprodukten am Ende ihrer Lebensspanne auszuweiten.6
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1 Forest Europe, 2015: State of Europe's Forests 2015. Madrid: Ministerial Conference on the Protection of
Forests in Europe, 2015. S. 117; National Report on Sustainable Forests – 2010. United States Department of Agriculture, Forest Service, 2011. S. II–40; „National Forestry Database (NFD)“. National Forestry Database (NFD). Internet, abgerufen am 10. Nov. 2015. 2 Trend Data. Forest Service: Forest Inventory and Analysis National Program. Internet, abgerufen am 10. Nov. 2015; Der Wald in Deutschland: Ausgewählte Ergebnisse der dritten Bundeswaldinventur. Berlin: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, 2014. S. 29–38. 3 Bowyer, Jim, Steve Bratkovich und Kathryn Fernholz. Utilization of Harvested Wood by the North American Forest Products Industry. Minneapolis, MN: Dovetail Partners, 2012. S. 2–6. 4 Bowyer, Jim, Steve Bratkovich, Matt Frank, Jeff Howe, Sarah Stai und Kathryn Fernholz. Carbon 101: Understanding the Carbon Cycle and the Forest Carbon Debate. Minneapolis, MN: Dovetail Partners, 2012. S. 9. 5 Miner, Reid. Impact of the Global Forest Industry on Atmospheric Greenhouse Gases. Rom: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010. S. 5. 6 Bowyer, Jim, Steve Bratkovich und Kathryn Fernholz. S. 6–8.
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1970
35-39%
41-45%
23-24%
37-38%
16% 20%
Zu Bauholz verarbeitet
23%
Als Rohmaterial in andere Einrichtungen gebracht
1112% <1%
11% 41%
23%
Zur Energieproduktion verwertet
Today Heute
1985
36%
Als Abfall verbrannt oder entsorgt
52%
25%
1
2
3
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Werkstoffe und Herstellung
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1 Verwertung von geerntetem Holz durch die nordamerikanische Holzverarbeitungsindustrie 2 Sägewerk 3 Sortierung von Holz 4 Zugeschnittenes Vollholz 5 Röntgenscans ermöglichen die Klassifizierung von Stämmen für nachträgliches Auftrennen, Schneiden und Sortieren 6 Digitalisierte Optimierung von Aufteilung und Zuschnitt 7 Computertomografie (CT) ermöglicht eine komplette Rundholz-Rekonstruktion in 3-D zur Lokalisierung von inneren Holzfehlern für optimiertes Sägen
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62 Ökobilanzierung Da der Druck wächst, CO2-Emissionen zu reduzieren, wenden sich Gebäudeplaner zunehmend nachhaltigen Konstruktionsverfahren zu, um die CO2-Bilanz von Gebäuden zu verbessern. Während es entscheidend ist, den Empfehlungen freiwilliger Bewertungsprogramme zu folgen, beginnen viele Musterbauordnungen inzwischen, auch ökologische Vorkehrungen zu berücksichtigen. Holz kann bei diesen Bemühungen eine maßgebliche Rolle spielen, weil es gegenüber anderen Baustoffen über eine Reihe von Umweltvorteilen verfügt, vor allem hinsichtlich Wiederverwertbarkeit, Erneuerbarkeit und eines geringeren Niveaus an grauer Energie.
Die Vorteile und der Einsatz von Holz werden von Bewertungssystemen für nachhaltiges Bauen anerkannt und honoriert. Frühere Initiativen legten ihren Bewertungen hauptsächlich umfangreiche Listen von Standards zur Reduzierung des Energieverbrauchs und verschiedener Umweltauswirkungen zugrunde. Jede empfohlene oder geforderte Maßnahme betraf in der Regel ein einzelnes Merkmal, etwa die Verwendung zertifizierten Holzes, den Einbezug wiederverwerteter, wiederverwendeter oder zurückgewonnener Produkte, die Nutzung regionaler Bezugsquellen, die effiziente Nutzung der Materialien, die Vermeidung von Abfällen oder die Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen.1 Während die meisten Bewertungssysteme für nachhaltiges Bauen auch heute noch mit diesen Vorgaben arbeiten, unterscheiden sich die Empfehlungen für den Einsatz von Holz zwischen den verschiedenen Systemen deutlich, sodass eine objektive Bewertung schwierig ist. In den vergangenen Jahren sind daher viele Bewertungssysteme davon abgewichen, ausschließlich präskriptive Maßnahmen zu verwenden, und setzen jetzt auf eine systematische, leistungsbasierte Evaluation von Materialien, Baugruppen und ganzen Gebäuden mittels einer Lebenszyklusanalyse (lza), der Ökobilanz.2 Die Ökobilanzierung ist das leistungsstärkste Instrument, um die gesamten Umweltauswirkungen von Baustoffen und -produkten während ihres gesamten Lebenszyklus zu bestimmen, von der Entnahme oder Ernte der Rohmaterialien über die Herstellung, den Transport, den Einbau, die Nutzung und Wartung bis hin zur Entsorgung oder Wiederverwertung.3 Dieses wissenschaftlich begründete Verfahren misst und beziffert alle relevanten Material- und Energieströme im Lebenszyklus eines Produkts als Eingabe oder Ausgabe und bewertet deren voraussichtliche Umweltauswirkungen. Zu den Indikatoren, die üblicherweise gemessen werden, zählen das Treibhauspotenzial, das Ozonabbaupotenzial, der Ressourcenverbrauch, das Versauerungs- und das Eutrophierungspotenzial, die Erzeugung von Abfällen und der Wasserverbrauch.4 Alle von der lza generierten Daten müssen einer Reihe von Richtlinien der Internationalen Organisation für Normung (iso) entsprechen. Sie erlauben daher den direkten und objektiven Vergleich aller Vor- und Nachteile. Die Bewertung eines gesamten Gebäudes kann ein kostspieliger und komplizierter Prozess sein, weil er die Analyse aller Baugruppen, Unterbaugruppen und Einzelkomponenten einschließt. Glücklicherweise steht Bauplanern eine wachsende
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Zahl von Ökobilanzierungsinstrumenten kostenfrei oder zu geringen Kosten zur Verfügung. Diese liefern detaillierte Informationen zu den Umweltauswirkungen einer weiten Reihe typischer Bauteilkombinationen und bieten Nutzern die Möglichkeit, ihre eigenen Materialien und speziellen Produkte der Datenbank hinzuzufügen. Nach der Festlegung des Aufbaus von Konstruktion und Gebäudehülle steht dem Entwerfer ein Lebenszyklus-Inventar des gesamten Gebäudes zur Verfügung, was einen schnellen und leichten Vergleich vieler Entwurfsalternativen ermöglicht. Ökobilanzierungsinstrumente erkennen zwar Materialien mit geringen CO2-Emissionen an, berücksichtigen aber nicht die langfristige Kohlenstoffspeicherkapazität, die einen der einzigartigen Vorteile von Holz darstellt.5 Mehrere Organisationen bieten Kohlenstoffrechner an, mit denen die Menge des in einem Holzgebäude gespeicherten Kohlenstoffs und der Treibhausgasemissionen geschätzt werden kann, die sich durch den Ersatz von Stahl und Beton durch Holz vermeiden lässt.6
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Einige der größeren ökologischen Baubewertungssysteme und Musterbaurichtlinien akzeptieren und fördern auch die Nutzung von Umweltdeklarationen (Environmental Product Declarations, epds). epds sind standardisierte, unabhängig verifizierte Berichte zum Umweltverhalten von Produkten, Materialien und Dienstleistungen. Sie basieren auf einer Ökobilanzierung und sind weltweit gültig, weil sie den iso-Normen entsprechen. Eine epd liefert relativ komplexe Informationen zu den Auswirkungen von Produktmerkmalen und Herstellungsverfahren auf neutrale, konzise und einheitliche Weise und erleichtert damit Industrieabnehmern und Endverbrauchern die Wahl und den Vergleich von baulichen Produkten. Eine epd zu erstellen, kann teuer sein und verlangt von Herstellern oftmals, Informationen offenzulegen, die möglicherweise vertraulich sind. Viele Akteure in der Bauindustrie beginnen aber, die Vorteile zu erkennen, die die Bereitstellung nachprüfbarer und umfassender umweltbezogener Daten zu ihren Produkten hat, weil sie damit ein Engagement zugunsten von Nachhaltigkeit und Produktverantwortung erkennen lassen. Gleichwohl sind epds nicht der einzige Maßstab für die Umwelteigenschaften und -auswirkungen eines Produkts. Im Fall von Holzprodukten enthalten Zertifizierungen nachhaltiger Forstwirtschaft Parameter, die in einer epd nicht enthalten sind, darunter faire Handelsmethoden, Schutz der Artenvielfalt, der Boden- und Wasserqualität sowie von Wildhabitaten. epds und die Forstzertifizierung ergänzen sich damit und liefern ein komplexeres Bild vom Umweltverhalten eines Produkts. Der Einsatz von Umweltdeklarationen für Produkte nimmt in der Bauwirtschaft aufgrund der steigenden Nachfrage nach nachhaltigeren Bauverfahren und des daraus entstehenden Bedürfnisses nach Transparenz zu. Europa, Asien und Australien nehmen eine Vorreiterrolle in der Entwicklung von epds ein, dicht gefolgt von Nordamerika. Zwar behandelt die Ökobilanzierung nicht jeden einzelnen Aspekt, sie ist aber gleichwohl das umfassendste Instrument zur Bewertung und zum Vergleich von baulichen Produkten auf der Basis von Schlüsselauswirkungen auf die Umwelt.7 Die Verlagerung von einem präskriptiven Ansatz hin zu systematischen, leistungs-
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68 Globalisierungstrends Wie in vielen anderen Branchen hat die Globalisierung in den letzten Jahren auch die Herstellung von Forstprodukten drastisch verändert. Traditionell hing die Forstindustrie von Rohholz ab, das lokal aus natürlichen Waldbeständen bezogen wurde. Da Holz in großen Mengen geerntet wurde, aber einen relativ geringen Wert hatte, verursachte der Transport von Baumstämmen beträchtliche Kosten, weshalb Verarbeitungseinrichtungen oft in der Nähe angesiedelt wurden. Die Herstellung von Zellstoff, Bauholz und Fertigprodukten erfolgte daher in der Nähe von Waldgebieten mit anschließendem Transport in die wichtigen Vermarktungsgebiete. Regionen mit reichen Waldressourcen konnten von Beschäftigungsmöglichkeiten und von den Einkünften profitieren, die die primären und sekundären Forstproduktbranchen erwirtschafteten, sodass der Mehrwert vor Ort blieb.1 Im 20. Jahrhundert und auch heute noch wurden bzw. werden 75 Prozent allen industriellen Rundholzes, das zur Weiterverarbeitung in Produkte bestimmt ist, in den entwickelten Ländern Nordamerikas, Europas und Ozeaniens geerntet – also in den Regionen, die auch die Holzverarbeitungsindustrie dominieren. Im Vergleich dazu hatten die Entwicklungsländer in diesem Zeitraum nur einen Anteil von rund 25 Prozent an der industriellen Holzernte. Obwohl diese Länder einen Anteil von 90 Prozent an der weltweiten Energieholzproduktion haben, spielen sie im Sektor der Forstprodukte nur eine marginale Rolle.2 Jedoch scheinen die neuen, mit der Globalisierung zusammenhängenden Entwicklungen, das Wirtschaftswachstum in den Entwicklungsländern und technologische Innovationen darauf hinzuweisen, dass sich die weltweiten Muster der Holzernte, der Herstellung und des Verbrauchs von Forstprodukten verändern.3
Forstwirtschaftliche Aktivitäten verlagern sich zunehmend von den industrialisierten Ländern der gemäßigten Zone, die über große Holzressourcen verfügen und seit Langem bestehende Holzverarbeitungsindustrien besitzen, in tropische Regionen und überwiegend in Entwicklungsländer, die keine Tradition einer bedeutenden Holzproduktindustrie haben. Diese sich entwickelnden Volkswirtschaften bieten konkurrenzfähige Herstellungsbedingungen dank geringerer Lohn- und Landkosten sowie ein günstiges Klima, das sich für schnell wachsende Forstplantagen mit höheren Erträgen eignet. Die Ausnutzung der Kostenvorteile dieser Regionen führt nicht nur zu einer Auslagerung von Arbeitsplätzen und der Umlenkung von Investitionen und Technologien, sondern vor allem auch zu einer Verlagerung der als Ressource genutzten Wälder. Vor fünfzig Jahren stammte fast alles Rundholz aus natürlichen Wäldern, aber diese werden als Hauptlieferanten von Holz zunehmend durch intensiv bewirtschaftete Forstplantagen ersetzt.4 Plantagenwälder machen heute weniger als 7 Prozent der gesamten Waldgebiete der Welt aus, wohingegen annähernd 34 Prozent des gesamten weltweit industriell produzierten Rundholzes aus ihnen stammen. Aktuelle Schätzungen sagen voraus, dass sich dieser Anteil bis 2050 auf über 50 Prozent erhöhen wird.5
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Die kontinuierliche Verbesserung der Holzwerkstoffe hat die Notwendigkeit zur Verwendung von Bäumen mit großen Durchmessern verringert, da für großformatige, konstruktive Produkte aus Vollholz inzwischen geeignete Ersatzprodukte zur Verfügung stehen. Die Möglichkeit, Stämme von geringem Durchmesser für eine Vielzahl von Produkten zu benutzen, verringert den Anreiz zu einer Waldbewirtschaftung mit langen Austauschzyklen und begünstigt die weitere Schaffung von industriellen Holzplantagen mit schnellwüchsigen Bäumen.6 Im Süden der Vereinigten Staaten gibt es zwar einige hochproduktive Kiefernplantagen, aber die Mehrzahl dieser neuen Monokulturen von Nadelbäumen, Eukalyptus, Akazien und anderen Baumarten findet sich in den Entwicklungsländern Asiens und der südlichen Hemisphäre.7 Diese Plantagen bestehen in der Regel aus einer großen Zahl von gleichaltrigen Bäumen der gleichen Spezies, die wegen ihres schnellen Wachstums, des gleichförmigen Wuchses und des hohen Ertrags an Rohmaterial angebaut werden. Obwohl intensiv bewirtschaftete Forstplantagen das Potenzial haben, die wachsende weltweite Nachfrage nach Holz zu befriedigen, ist ihr weiterer Ausbau sehr umstritten, weil sie stellenweise durch die Umwandlung natürlicher Wälder geschaffen werden und sich damit zusätzlich negativ auf die Vielfalt der Tier- und Pflanzenwelt auswirken können.8
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Neben den zunehmenden Holzlieferungen aus tropischen Forstplantagen gelangen auch große Mengen industriellen Rundholzes aus Russland auf den Weltmarkt, weil sich der Sektor der forstwirtschaftlichen Produkte, der nach dem Zerfall der Sowjetunion in den 1990er-Jahren zusammengebrochen war, wieder erholt. Mit seinen gewaltigen Waldressourcen kommt Russland heute mit erhöhten Ernteund Exportmengen von industriellem Rundholz auf den Markt; es ist zu erwarten, dass das Land zukünftig beträchtlich zum weltweiten Angebot von Bauholz beitragen wird. China und andere Nationen mit aufstrebenden Volkswirtschaften weiten ihren Import von Baumstämmen und Bauholz aus Ländern mit reichen Waldressourcen wie der Russischen Föderation und den Vereinigten Staaten aus, um den Rohstoffbedarf ihrer holzverarbeitenden Industrien zu decken. Viele der Sekundärprodukte, die aus diesen Holzlieferungen hergestellt werden (zum Beispiel Möbel, Bodenbeläge und Sperrholzplatten), werden anschließend in Industrieländern zu Preisen angeboten, die weit unter denen der heimischen Produzenten liegen.9 Die Nähe der Verarbeitungseinrichtungen zu den Waldressourcen ist nicht länger entscheidend, weil die Kosten des Transports der Baumstämme oder der Fertigprodukte durch die geringen Verarbeitungskosten im Wesentlichen aufgewogen werden.10 Da sich die Verbraucherbasis in den sich industrialisierenden Ländern verbreitert, dürfte die schnell wachsende Nachfrage nach Holzprodukten zu einer Reduzierung des Warenexports und einem gesteigerten Import von Rohmaterialien führen.11 Starke Kapitalinvestitionen in die Fertigungseinrichtungen dieser neuen holzproduzierenden Regionen werden die Ausweitung von deren industriellen Kapazitäten fördern. Angesichts der gegenwärtigen Kostenvorteile wird der Weltmarktanteil ihrer holzverarbeitenden Industrien weiter wachsen und schließlich zu einem Überdenken etablierter Geschäftsstrategien und Produktlinien in den entwickelten Ländern führen.
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6 + 7 Die Entwicklung moderner Konstruktionssysteme im späten 20. Jahrhundert hat das Zimmermannshandwerk wiederbelebt; Wohnanlage Ölzbündt, Dornbirn, Österreich; Architekt: Architekten Hermann Kaufmann ZT GmbH 8 Digitale Fertigung 9 + 14 Moderne Hebevorrichtungen 10 Vorfertigung von Bauteilen in der Werkstatt 11 + 12 Modulare Bausysteme 13 Moderne Transportmittel
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Handwerk und Konstruktion
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86 sowie durch die industrielle Massenfertigung billiger Nägel. So entstanden sehr vielseitige Bausysteme, die mit ungeschulten Arbeitskräften und einem minimalen Einsatz von Werkzeugen schnell errichtet werden konnten. Nominell 2 Zoll (5 Zentimeter) dicke Bohlen von unterschiedlicher Breite sind von einem einzelnen Arbeiter leicht zu handhaben und werden mit nur wenigen Nägeln verbunden; größere Querschnitte werden erreicht, indem einfach mehrere kleinere zusammengenagelt werden. Die gängigsten Rastermaße für die vertikalen Ständer sind 16 oder 24 Zoll (40 oder 60 Zentimeter); die Aussteifung des Rahmens gewährleisten Verschalungen aus diagonalen Brettern oder Holztafeln, üblicherweise Sperrholz- oder osb-Platten. Die ursprüngliche Version des Holzleichtbaus war Balloon-Framing, das über zwei Geschosse vom Fundament bis zum Dach durchgehende Wandpfosten verwendet. Die Balken für die Zwischenböden werden an die Ständer angenagelt, während eine in die Ständer eingelassene Bohle für ein zusätzliches Auflager sorgt. Mit der Zeit erwiesen sich die durchgehenden Pfosten als zu lang für eine effiziente Errichtung, und die durchgehenden Leerräume zwischen den Ständern erleichterten das Übergreifen von Bränden auf die oberen Stockwerke, sofern sie nicht feuerfest verschlossen wurden. Um diese Probleme zu lösen, wurden Veränderungen an dem System vorgenommen, die zur Entwicklung mehrerer modifizierter Versionen führten. Von diesen setzte sich die Platform-Framing-Bauweise als neuer universeller Standard durch. Dieses System verwendet Wandpfosten, die nur eine Etage hoch sind, gleichgültig, wie viele Stockwerke übereinander errichtet werden sollen. Jedes Geschoss wird mit einer Bodenplattform abgeschlossen; die Wände der oberen Stockwerke ruhen auf den Plattformen und nicht direkt auf den Wänden des unteren Stockwerks. Auch wenn Standarddetails und Konstruktionsmethoden gut etabliert sind, lässt sich das System vor Ort leicht und schnell anpassen. Im Gegensatz zum Balloon-Framing sind die Wandpfosten relativ kurz und leicht zu handhaben. Da die Ständer nicht durchlaufen, ist jede Etage automatisch brandschutztechnisch getrennt. Die Plattform ist zudem eine praktische Arbeitsbühne für die Zimmerleute, die die Wände errichten, sodass Gerüste nicht erforderlich sind. Der größte Nachteil des Plattformsystems besteht darin, dass viele Bohlen quer zur Faserrichtung druckbeansprucht werden, sodass die Gesamtkonstruktion stärkeren Setzungen ausgesetzt ist. Während die meisten Rahmenelemente aus Vollholz bestehen, hat die Verwendung von Holzwerkstoffprodukten (darunter Stegträger, Brettschichtholzbalken und Furnier- und Spanholzprodukte) im Verlauf der Zeit zugenommen. Wegen seiner Flexibilität, der geringen Bauzeit und niedriger Kosten ist Platform-Framing die vorherrschende Bauweise für Wohnhäuser und kleinere Gewerbegebäude in Nordamerika.6 Holzrahmenbau Angeregt von nordamerikanischen Holzleichtbauweisen wurden in Europa zu Beginn des 20. Jahrhunderts die ersten Holzrahmenbausysteme entwickelt, zunächst zur Errichtung kostengünstiger Militärbaracken und später um der Wohnungsnot im und nach dem Ersten Weltkrieg zu begegnen.7 Dieses Konstruktionsprinzip wurde
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im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts wieder aufgegriffen und löste durch die Anpassung an die europäischen Marktbedingungen, das Vorfertigungsniveau und die hohen handwerklichen und Qualitätsstandards beträchtliche Weiterentwicklungen im Holzbau aus.
Handwerk und Konstruktion
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Ähnlich wie bei der Platform-Framing-Bauweise besteht die Tragkonstruktion aus einem Stabwerk tragender Hölzer, das mit einer aussteifenden Beplankung versehen ist. Das Ausmaß der Vorfertigung ist jedoch größer, da ganze Wand-, Deckenund Dachtafeln im Werk zusammengefügt und anschließend zur Montage auf die Baustelle transportiert werden. Die Wandelemente sind in der Regel geschosshoch, aber da die Größe der Elemente nur durch die Transportmöglichkeiten beschränkt ist, können diese in einigen Fällen auch über mehrere Geschosse reichen. Vollholz oder Brettschichtholz mit einer Dicke von 60 Millimetern wird für die Ständer verwendet, die in den meisten Fällen einen Achsabstand von 62,5 Zentimetern haben. Die Breite der Ständer entspricht der Dicke der dazwischen liegenden Wärmedämmung, daher variiert die Elementdicke je nach den jeweiligen Dämmstandards. Zur Beplankung werden osb-Platten, Gipskartonplatten, Holzfaserplatten und andere Holzwerkstoffplatten verwendet. Auch wenn ein definiertes Regelwerk angewendet wird, bleibt der Holzrahmenbau ein offenes, an die gegebenen Bedingungen anpassbares System. Sein weitreichender Erfolg ist der Tatsache zu verdanken, dass jeder qualifizierte Zimmereibetrieb die notwendigen Arbeiten leicht und ohne hoch spezialisierte Geräte durchführen kann. Die Bauweise ist für Einfamilienhäuser gut geeignet und wird auch bei Herstellern von Fertighäusern immer beliebter. Etliche patentierte Bausysteme mit hohem Vorfertigungsgrad sind bereits von der Branche entwickelt worden und werden für den Bau mehrstöckiger Wohn- und Gewerbegebäude vermarktet. Der vermehrte Einsatz von computergesteuertem Equipment zur Materialbearbeitung und -fabrikation stellt die Qualität und Präzision des Endprodukts sicher und erleichtert die schnelle Montage auf der Baustelle.8 Skelettbau Der Skelettbau entwickelte sich aus der traditionellen Fachwerkbauweise. Ein Tragwerk aus Balken und Stützen nimmt die vertikalen Lasten auf, wobei dieses auf ein separates horizontales Aussteifungssystem angewiesen ist, das aus schubsteif ausgebildeten Wänden, Diagonalverstrebungen oder massiven Einbauten bestehen kann. Um große Spannweiten und weite Stützenabstände zu erzielen, bestehen die tragenden Bauteile vorzugsweise aus Brettschichtholz und anderen Holzwerkstoffen, aber Vollholz kommt ebenfalls zum Einsatz. In den meisten Fällen werden die einzelnen Komponenten mit mechanischen Verbindungsmitteln wie Bolzen, Ankerschrauben, Dübeln und eingeschlitzten und damit nicht sichtbaren Stahlteilen zusammengefügt.
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154 Holz in der Stadt Städte beanspruchen nur rund 3 Prozent der Landfläche der Erde.1 Gleichwohl lebt erstmalig in der Geschichte mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in städtischen Gebieten, und diese Zahl wird voraussichtlich bis 2050 auf etwa 70 Prozent steigen. Die am stärksten urbanisierten Weltregionen sind heute Nordamerika, Lateinamerika und Europa. Afrika und Asien sind demgegenüber noch weitgehend ländlich, doch wird für sie für die nächsten Jahrzehnte das größte Bevölkerungswachstum und das schnellste Fortschreiten der Verstädterung erwartet.2
In der zweiten Hälfte des vorigen Jahrhunderts erlebten zahlreiche Städte in den Industrieländern einen Niedergang, weil ein beträchtlicher Prozentsatz der Stadtbevölkerung auf der Suche nach einem günstigeren und bequemeren Lebensstil in die Vorstädte zog. In letzter Zeit ist jedoch bei der jüngeren Generation der Wunsch nach einem gesünderen und nachhaltigeren Leben in einem vitalen, dichten städtischen Umfeld gewachsen, wodurch sich der Trend umgekehrt hat und eine Revitalisierung der Innenstädte eingeleitet wurde. Zusätzlich veranlassen hohe Geburtenraten und fehlende Beschäftigungsmöglichkeiten viele Menschen, aus den ländlichen Gebieten von Entwicklungsländern in Städte zu ziehen, wo sie bessere wirtschaftliche Chancen zu finden hoffen. Aus unterschiedlichen Gründen werden so die meisten Industrie- und Entwicklungsländer wahrscheinlich einen beträchtlichen Zuwachs ihrer städtischen Bevölkerungen erleben, und dieser wird Hand in Hand mit einem wachsenden Bedürfnis nach nachhaltigem und erschwinglichem Wohnraum gehen. In vielen Städten ist die Wohnungsknappheit zu einer politischen Frage geworden, die erheblichen Druck auf die Stadtverwaltungen ausübt, Wohnraum zu schaffen, der zugleich ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Ansprüchen genügt.3 Städte tragen zweifellos erheblich zum durch Menschen verursachten Klimawandel bei, da die CO2-Emissionen in städtischen Regionen generell höher sind als in ländlichen Gebieten. Kohlendioxidemissionen sind jedoch stark mit den Besiedlungsmustern verknüpft, was bedeutet, dass kompakte, dicht bebaute Städte ein geringeres Emissionsniveau pro Kopf haben als verstreute und zersiedelte Ballungsräume. Dicht bebaute Städte verdanken ihre relativ niedrigen Emissionen und ihre Energieeffizienz vor allem kurzen Reisewegen, einem ausgebauten öffentlichen Verkehrswesen und kompakten Gebäuden mit einem optimierten Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis (a/v-Verhältnis), das zu einem geringeren Heizwärme- und Kühlungsbedarf führt.4 Da der Bedarf der Gebäude an Betriebsenergie mit der Zeit zurückgegangen ist, besteht der nächste Schritt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen darin, ihren Gehalt an grauer Energie abzusenken – der Energie, die zur Produktion der in den Gebäuden verbauten Materialien benötigt wird. Der Einsatz von Holz für das primäre Tragwerk von Gebäuden kann einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, dieses Ziel zu erreichen. Während Holz bis ins 19. Jahrhundert das vorherrschende Baumaterial war, kamen mit der Industrialisierung neue Infrastrukturen, Dienstleistungen und Gebäude-
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typen auf, für die alternative Konstruktionsweisen entwickelt werden mussten. Holz mit seinen scheinbar nicht vorhersagbaren chemischen und physikalischen Eigenschaften galt zu jener Zeit für diese Zwecke als ungeeignet, weshalb es zu einer Dominanz von Eisen, Stahl und Stahlbeton kam, die durch zielgerichtete wissenschaftliche Forschungsarbeit perfektioniert wurden.5 Heute ermöglicht die Entwicklung neuer Holzwerkstoffe und neuer Holzbautechnologien, zusammen mit Änderungen der Bauvorschriften, eine Rückkehr von Holz in die Stadt. Während sich die Zahl städtischer Holzgebäude derzeit auf mehrere Pilotprojekte beschränkt, ermöglichen neue Strategien für Tragwerksplanung, Brandschutz und Schallisolierung eine weitverbreitete Errichtung mehrgeschossiger Holzbauten, die die strengsten baulichen Anforderungen erfüllen. Die erneuerbare Ressource Holz kann nicht erneuerbare Baustoffe wie Stahl und Beton ersetzen und damit die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern vermindern. Hierdurch können sich Gebäude von CO2-Emissionsquellen in Kohlenstoffsenken verwandeln und ihr Beitrag zur globalen Erwärmung kann wirksam reduziert werden. Zudem minimiert der hohe Grad an Vorfertigung die von der Baustelle ausgehenden Lärmbelästigungen und sonstigen Störungen des Alltagslebens, was besonders in dicht besiedelten städtischen Gebieten ein willkommener Vorteil ist. Die Fertigung abseits der Baustelle führt auch zu einer Verminderung der Feinstaubemissionen, die in innerstädtischen Umgebungen immer größere Probleme verursachen. Darüber hinaus können die natürlichen Eigenschaften von Holz zur Behaglichkeit und zum Wohlbefinden der Stadtbewohner beitragen und ihrem Wunsch nach einem gesunden und nachhaltigen Lebensstil entgegenkommen.
Potenzial und Ausblick
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Der Einsatz von Holz als Baumaterial in der Stadt kann sehr umstritten sein, insbesondere im Hinblick auf die ästhetische Integration von Holzbauten in die Stadtlandschaft. Eine Holzkonstruktion muss jedoch nicht zwangsläufig an der Fassade als solche erkennbar sein; sie kann mit Materialien verkleidet werden, die für eine bestimmte Umgebung als besser geeignet empfunden werden. Die vielen historischen städtischen Holzgebäude mit einer Fassadenverkleidung aus Mauerwerk oder Stein sind dafür ein Beleg. In jedem Fall sind „reine“ Holzkonstruktionen mit freiliegenden Oberflächen häufig schon wegen der Anforderungen der örtlichen Brandschutzbedingungen nicht realisierbar, und viele Anwendungen verlangen Mischbausysteme, die Holz mit Beton, Stahl oder anderen Materialien kombinieren. Derartige Innovationen im Holzbau bieten neue Chancen, architektonisch gelungene Lösungen zu schaffen, die in das Stadtgefüge passen.6 Da sich der größte Teil des weltweiten Bevölkerungswachstums in den Städten konzentrieren wird, muss sich eine nachhaltige Stadtentwicklung auf den Einsatz erneuerbaren Energien und Ressourcen, die Verminderung von Emissionen und die Schaffung gesunder Umgebungen zum Wohnen und Arbeiten konzentrieren. Viele Städte in aller Welt, darunter Wien, München, Zürich, London und Vancouver, haben deshalb Strategien und Bestimmungen entwickelt, um den Einsatz von Holz beim Bauen zu fördern. Das gilt nicht nur für Wohngebäude, sondern auch für Projekte mit Mischnutzung und für öffentliche Gebäude wie Rathäuser,
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156 Schulen und Kindertagesstätten. Der Gebrauch von Holz im städtischen Umfeld steckt zwar noch in den Kinderschuhen, aber die fortgesetzte Entwicklung neuer Holzbautechnologien wird, zusammen mit Änderungen der Bauvorschriften, die Rückkehr des erneuerbaren und CO2-neutralen Baumaterials Holz in die Stadt weiter erleichtern.
1 „The Growing Urbanization of the World“. News Archive. The Earth Institute at Columbia University. Inter-
net, abgerufen am 3. April 2016. 2 World Urbanization Prospects: The 2014 Revision, Highlights (ST/ESA/ SER.A/352). New York, NY: United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division, 2014. S. 1. 3 Mehrgeschossiges Bauen und Nachverdichtung in der Stadt: Fachtagung Holzbau in Hannover. Berlin: Informationsdienst Holz, 2014. S. 7. 4 Rode, Philipp, und Dimitri Zenghelis. „Die Zukunft ist grün“. Zuschnitt: Zeitschrift über Holz als Werkstoff und Werke in Holz. Bd. 15.59 (2015). S. 22. 5 Cheret, Peter, und Arnim Seidel. „Der neue Holzbau“. Handbuch und Planungshilfe Urbaner Holzbau. Hg. v. Peter Cheret, Kurt Schwaner und Arnim Seidel. Berlin: DOM, 2013. S. 8–15. 6 Kaufmann, Hermann. „Das Holz muss in die Stadt“. Zuschnitt: Zeitschrift über Holz als Werkstoff und Werke in Holz. Bd. 15.59 (2015). S. 4–5.
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1â&#x20AC;&#x201C;3 Fortschreitende Verstädterung: London, Hongkong
und Rio de Janeiro
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188 Biografie Ulrich Dangel ist Associate Professor und Graduate Adviser an der University of Texas at Austin und lehrt dort Entwurf, Tragwerkslehre und Baukonstruktion für Bachelorund Masterstudiengänge. Er schloss sein Architekturstudium an der Universität Stuttgart mit einem Diplom ab und erwarb an der University of Oregon den Grad eines Master of Architecture. Seine berufliche Laufbahn führte ihn nach London, wo er für die international renommierten Architekturbüros Foster and Partners sowie Grimshaw arbeitete. Er ist eingetragener Architekt in Deutschland, Großbritannien und in Texas und unterhält ein Architekturbüro in Austin.
Ulrich Dangels Forschungs- und Lehrtätigkeit konzentriert sich auf den Einsatz von Holz im Bauwesen, seinen Einfluss auf die Baukultur und das Handwerk sowie auf die Rolle, die Holz bei der Weiterentwicklung nachhaltiger Bauprozesse auf lokaler und globaler Ebene spielen kann. Im Birkhäuser Verlag Basel erschien 2010 sein erstes Buch: Nachhaltige Architektur in Vorarlberg – Energiekonzepte und Konstruktionen.
Dank Ich möchte einer Reihe von Personen, die mir bei der Erstellung dieses Buches geholfen haben, meinen Dank aussprechen. Mehrere Firmen, Fotografen und Organisationen stellten mir kostenfrei Bilder zur Verfügung, und ich bin ihnen für ihre großzügigen Beiträge sehr dankbar. Kathryn Fernholz, die Geschäftsführerin der gemeinnützigen Organisation Dovetail Partners, beantwortete geduldig alle meine Fragen zum Forstwesen, und ich schätze die Fülle an Umweltinformationen, die ich den Berichten ihrer Organisation entnehmen konnte. Beim Birkhäuser Verlag gilt mein besonderer Dank den Lektoren Katharina Kulke und Alexander Felix für die anfängliche Prüfung und die Durchsicht des Manuskripts sowie ihre kontinuierlichen Ratschläge. Meine studentische Mitarbeiterin und Forschungsassistentin Alena Savera bereitete die Schaubilder und Zeichnungen in diesem Buch sorgfältig vor. Ich danke ihr sehr für ihre engagierte Arbeit.
Der University of Texas at Austin bin ich für die beträchtliche finanzielle Unterstützung dankbar. Ein Forschungsstipendium der Graduate School für das Herbstsemester 2015 gewährte mir die nötige Zeit, um mit dem Projekt zu beginnen. Darüber hinaus erhielt ich finanzielle Subventionen vom Office of the Vice President for Research. Ein herzlicher Dank gilt Dr. Frederick Steiner, dem ehemaligen Dekan der School of Architecture, der mich bei den Recherchen unterstützte. Ein großzügiger Druckkostenzuschuss von Furthermore, einem Programm des J.M. Kaplan Fund, half, die mit der Publikation verbundenen Nebenkosten zu decken. Meinen Eltern Edith und Gunter Dangel bin ich für ihre beständige Ermutigung und ihre Ratschläge sehr dankbar. Ohne die Mitwirkung, die Unterstützung und die Geduld meiner Frau Tamie Glass wäre dieses Buch nicht zustande gekommen. Daher möchte ich es ihr widmen.
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189 Literaturauswahl Bücher Allen, Edward und Joseph Iano, Fundamentals of Building Construction: Materials and Methods. Hoboken, NJ: J. Wiley & Sons, 2004. Bernheimer, Andrew (Hrsg.), Timber in the City: Design and Construction in Mass Timber. New York: ORO Editions, 2014. Bowyer, Jim L., Rubin Shmulsky und John G. Haygreen, Forest Products and Wood Science: An Introduction. 5. Aufl. Ames, IA: Blackwell, 2007. Cheret, Peter, Kurt Schwaner und Arnim Seidel (Hrsg.), Handbuch und Planungshilfe Urbaner Holzbau: Chancen und Potentiale für die Stadt. Berlin: DOM Publishers, 2013. Dangel, Ulrich, Nachhaltige Architektur in Vorarlberg, Energiekonzepte und Konstruktionen. Basel: Birkhäuser Verlag, 2010. Deplazes, Andrea (Hrsg.), Architektur konstruieren, Vom Rohmaterial zum Bauwerk. 4. Auflage, Basel: Birkhäuser Verlag, 2013. Grober, Ulrich, Die Entdeckung der Nachhaltigkeit: Kulturgeschichte eines Begriffs. München: Verlag Antje Kunstmann, 2013. Herzog, Thomas, Julius Natterer, Roland Schweitzer, Michael Volz und Wolfgang Winter. Holzbau Atlas. Basel: Birkhäuser Verlag, 2004. Karacabeyli, Erol und Brad Douglas (Hrsg.), CLT Handbook: Cross-Laminated Timber. Pointe-Claire, QC: FPInnovations, Binational Softwood Lumber Council, 2013. Kaufmann, Hermann und Winfried Nerdinger (Hrsg.), Bauen mit Holz, Wege in die Zukunft. München: Prestel, 2011. Kolb, Josef, Holzbau mit System. Basel: Birkhäuser Verlag, 2008. Mayo, Joseph, Solid Wood: Case Studies in Mass Timber Architecture, Technology and Design. New York: Routledge, 2015. Rinke, Mario und Joseph Schwartz (Hrsg.), Holz: Stoff oder Form. Sulgen: Niggli, 2014. Sagmeister, Rudolf und Kathleen Sagmeister, Holzbaukunst in Vorarlberg. Bregenz: Eugen-Ruß-Verlag, 1988. Schober, Klaus Peter, et al., Fassaden aus Holz. Wien: proHolz Austria, 2010. Sennett, Richard, The Craftsman. New Haven: Yale University Press, 2008. Steurer, Anton, Entwicklung im Ingenieurholzbau, Der Schweizer Beitrag. Basel: Birkhäuser Verlag, 2006. Wood Handbook: Wood as an Engineering Material. Madison, WI: United States Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 2010.
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Berichte Bauen mit Holz = Aktiver Klimaschutz. München: Holzforschung München, Technische Universität München, 2010. Bowyer, Jim, Steve Bratkovich, Alison Lindburg und Kathryn Fernholz, Wood Products and Carbon Protocols: Carbon Storage and Low Energy Intensity Should Be Considered. Minneapolis, MN: Dovetail Partners, 2008. Bowyer, Jim, Steve Bratkovich und Kathryn Fernholz, Utilization of Harvested Wood by the North American Forest Products Industry. Minneapolis, MN: Dovetail Partners, 2012. Bowyer, Jim, Steve Bratkovich, Matt Frank, Jeff Howe, Sarah Stai und Kathryn Fernholz, Carbon 101: Understanding the Carbon Cycle and the Forest Carbon Debate. Minneapolis: Dovetail Partners, 2012. Bowyer, Jim, Steve Bratkovich, Matt Frank, Kathryn Fernholz, Jeff Howe und Sarah Stai, Managing Forests for Carbon Mitigation. Minneapolis: Dovetail Partners, 2011. Core Writing Team, Rajendra K. Pachauri und Leo Meyer (Hrsg.), Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Genf: IPCC, 2015. Cossalter, Christian und Charlie Pye-Smith, Fast-Wood Forestry: Myths and Realities. Bogor: Center for International Forestry Research, 2003. Crespell, Pablo und Sylvain Gagnon, Cross Laminated Timber: A Primer. Pointe-Claire, QC: FPInnovations, 2010. Der Wald in Deutschland: Ausgewählte Ergebnisse der dritten Bundeswaldinventur. Berlin: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, 2014. European Environment Agency, EEA SIGNALS 2015: Living in a Changing Climate. Luxemburg: Publications Office of the European Union, 2015 FAO Yearbook of Forest Products 2014. Rom: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2016. Forest Europe, 2015: State of Europe's Forests 2015. Madrid: Ministerial Conference on the Protection of Forests in Europe, 2015. Forest Products Annual Market Review 2013–2014. Genf: United Nations Economic Commission for Europe, Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2014. Global Forest Resources Assessment 2015. Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2015. Green Economy and Trade: Trends, Challenges and Opportunities. Geneva: United Nations Environment Programme, 2013.
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