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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Holzbau-Fachleute gesuchtBautechnik12/2001914Nachrichten

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Holzbaupreis-Auslobungen 2002Bautechnik11/2001832Nachrichten

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Holzbaupreise 2001Bautechnik4/2001320-321Nachrichten

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Dokumentationsblätter beispielhafter HolzbautenBautechnik4/2000292Nachrichten

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TiberFot.com Erste europäische Holzbauten-Datenbank im InternetBautechnik2/2000152Nachrichten

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Broschüren im holzbau handbuchBautechnik12/19991141-1142Nachrichten

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Auslobung von HolzbaupreisenBautechnik7/1998497-498Nachrichten

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Datenaustausch im Stahl- und HolzbauStahlbau1/200667Nachrichten

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Kurz informiert: UnternehmerBrief Bauwirtschaft 7/2016UnternehmerBrief Bauwirtschaft7/20162Kurz informiert

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BVMB hat bei der EU Beschwerde eingereicht
Zahlungsmoral der öffentlichen Hand wieder verschlechtert
Holzbauquote am Bau auf über 16 Prozent gestiegen

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Natterer, JuliusEinfach- und Hightech-Konstruktionen aus Holz - Eine Chance für energie- und nachhaltigkeitsbewusstes BauenBautechnik1/201347-50Kommentar

Kurzfassung

Wird Holz als nachwachsender Werkstoff das Baumaterial des XXI. Jahrhunderts? In der heutigen Zeit, in der ökologische Überlegungen zunehmend an Bedeutung gewinnen, kann der Werkstoff Holz vor allem unter dem Aspekt der CO2-Emissionen und energetischer Gesichtspunkte gewichtige Trümpfe ausspielen. Zum einen benötigt die Verarbeitung im Vergleich zu anderen Baustoffen nur sehr wenig fossile Energie. Darüber hinaus kann das im Holz abgelagerte CO2 nicht nur sinnvoll “entsorgt” sprich verbaut werden, sondern neues CO2 der Atmosphäre durch Wiederaufforstung gebunden werden.

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Horn, Rafael; Gantner, Johannes; Groenewolt, Abel; Krieg, Oliver DavidÖkobilanzierung von Lebensende-Optionen - Szenarien im bauphysikalischen Kontext am Beispiel segmentierter HolzschalenkonstruktionenBauphysik5/2018298-306Fachthemen

Kurzfassung

Die Betrachtung temporärer, modularer Bauwerke aus biobasierten Rohstoffen wie Holz stellt bisher für die Ökobilanzierung eine methodische Herausforderung dar. Durch die Integration probabilistischer und dynamischer Elemente konnte eine Methode entwickelt werden, die belastbare Ökobilanzergebnisse unter Berücksichtigung unsicherer Lebensende-Szenarien und verknüpfter Lebenszyklen ermöglicht. Die Methode wurde am Fallbeispiel einer temporären Leichtbauschalenkonstruktion auf Basis eines modularen Holzbausystems angewendet. Zur Analyse der potenziellen Umweltwirkungen wurde hier beispielhaft das Treibhauspotenzial (GWP - Global Warning Potential) im Rahmen einer Monte-Carlo-Analyse unter Berücksichtigung der Unsicherheiten zukünftiger Nutzung untersucht. Dabei ergeben sich klare Vorteile bei einer hohen Anzahl an Umnutzungen gegenüber einer entsprechend hohen Zahl an Neubauten. Darüber hinaus kann gezeigt werden, dass die potenziellen Umweltwirkungen der Konstruktion mit einer Wahrscheinlichkeit von 87 % kleiner als 0,8 kg CO2-Äquivalente je m2 Nettogrundfläche und Jahr liegen.

Life Cycle Assessment and Life Cycle Costing of end-of-life options for cascade use - Scenarios in the building physics context using the example of lightweight timber constructions
The consideration of temporary, modular buildings based on biobased materials such as wood has so far posed a methodological challenge for life cycle assessment. Based on the integration of probabilistic and dynamic elements, a method could be developed that enables reliable life cycle assessment results taking into account uncertain end-of-life scenarios and linked lifecycles. The method was applied to the case study of a temporary lightweight shell construction based on a modular timber construction system. The potential environmental impacts were analyzed using the example of GWP as part of a Monte Carlo analysis taking into account the uncertainties of future use. There are clear advantages with a high number of conversions compared to a correspondingly high number of new buildings. Furthermore, it could be shown that the potential environmental impacts of the construction are less than 0.8 kg CO2-equivalents per m2 net floor area and year with a probability of 87 %.

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Tywoniak, Jan; Volf, Martin; Bure , Michal; Lupí ek, Antonín; Stan k, KamilVorhangfassade auf Holzbasis - eine komplexe bauphysikalische AufgabeBauphysik1/201764-69Fachthemen

Kurzfassung

Der Beitrag befasst sich mit der Entwicklung einer Systemlösung für den Ersatz alter nichttragender Außenwände bei Nichtwohngebäuden aus den 1960er und 1970er Jahren. Die Hauptidee war, ein vorgefertigtes Produkt in moderner Holzbauweise zu entwickeln, um eine Alternative zu üblichen Metallbausystemen anzubieten. Es wurde bestätigt, dass ohne detaillierte bauphysikalische Analysen und Messungen eine erfolgreiche Entwicklung kaum möglich ist. Dieser Beitrag befasst sich mit Wärmeschutz und Umweltperformance. Ergebnisse des langfristigen Monitorings und weitere wichtige bauphysikalische Aspekte (Feuchteschutz, Bauakustik, Brandschutz) werden zu einem späteren Zeitpunkt behandelt.

Wood based curtain wall as a complex task in building physics.
The article deals with the development of a systemic solution for replacement of old curtain walls at nonresidential buildings from the sixties and seventies of the 20th century. The main idea was to develop a prefabricated system using modern wood products as an alternative to usual metallic constructions. It is demonstrated that without a complex analysis in building physics and measurements no successful development would be possible. This article is focused on thermal performance and environment oriented assessments, including embodied energy. Results of long-time monitoring and other important topics, like moisture, noise protection and fire safety, will be subject of a following article.

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Fülle, Claudia; Leopold, NadineWDVS im Holzbau - Optimierter Nachweis des dauerhaften Witterungsschutzes durch Kombination von Messungen im Wandprüfstand und hygrothermischen SimulationenBauphysik3/2016135-146Fachthemen

Kurzfassung

Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) für die Anwendung auf Außenwänden im Holzbau werden national durch allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen geregelt. Im Zuge der Zulassungserteilung muss der dauerhaft wirksame Witterungsschutz der Holzkonstruktion durch das WDVS nachgewiesen werden. Dies kann im Wandprüfstand durch die Messung von Holzfeuchten sowie Temperaturen und rel. Luftfeuchten in verschiedenen Bereichen der Konstruktion bei hygrothermischer Belastung nach ETAG 004 erfolgen. Hersteller von WDVS sind bestrebt, den Zeit- und Kostenaufwand für solche Prüfungen zu optimieren, indem aus der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Putze und Dämmstoffe nur die ungünstigsten Kombinationen geprüft werden. Die Entscheidung über die ungünstigste Variante wird meistens anhand einzelner Kriterien, wie Wasserdampfdurchlässigkeit des Putzes, getroffen. Die hygrothermischen Simulationen haben jedoch gezeigt, dass bei Einbeziehung verschiedener Randbedingungen die ungünstigste Variante nicht immer erwartungsgemäß ausfällt. Der Beitrag zeigt beispielhaft, wie und unter welchen Voraussetzungen Simulationsberechnungen zu einer sicheren Einschätzung des hygrothermischen Verhaltens der verschiedenen Varianten einer Wandkonstruktion führen.

ETICS in timber frame constructions - optimised proof of the permanent weather protection through a combination of measurements on the test bench and hygrothermal simulations.
External thermal composite systems with rendering (ETICS) for use on exterior walls in timber frame constructions are regulated nationally through general building inspectorate approvals. In the course of issuing the approval, the permanently effective weather protection of the timber construction must be proven by the external thermal composite system. This can be carried out on the test bench for walls by measuring the timber moisture contents as well as temperatures and rel. humidities in various areas of the construction with a hygrothermal load pursuant to ETAG 004. Manufacturers of ETICS strive to optimise the time and costs of such tests by only testing the most unfavourable combination of renderings and insulating materials from the wide variety that are available. The decision about the most unfavourable variant is usually taken on the basis of only a few criteria such as the water vapour permeability of the rendering. However, hygrothermal simulations have shown that if various marginal conditions are taken into account, the most unfavourable variant is not always as expected. The article shows by way of example how and under which conditions simulation calculations lead to a more reliable estimate of the hygrothermal behaviour of the different variants of a wall construction.

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Fülle, Claudia; Leopold, NadineWDVS im Holzbau - Optimierter Nachweis des dauerhaften Witterungsschutzes durch Kombination von Messungen im Wandprüfstand und hygrothermischen SimulationenBauphysik3/2016135-146Fachthemen

Kurzfassung

Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) für die Anwendung auf Außenwänden im Holzbau werden national durch allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen geregelt. Im Zuge der Zulassungserteilung muss der dauerhaft wirksame Witterungsschutz der Holzkonstruktion durch das WDVS nachgewiesen werden. Dies kann im Wandprüfstand durch die Messung von Holzfeuchten sowie Temperaturen und rel. Luftfeuchten in verschiedenen Bereichen der Konstruktion bei hygrothermischer Belastung nach ETAG 004 erfolgen. Hersteller von WDVS sind bestrebt, den Zeit- und Kostenaufwand für solche Prüfungen zu optimieren, indem aus der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Putze und Dämmstoffe nur die ungünstigsten Kombinationen geprüft werden. Die Entscheidung über die ungünstigste Variante wird meistens anhand einzelner Kriterien, wie Wasserdampfdurchlässigkeit des Putzes, getroffen. Die hygrothermischen Simulationen haben jedoch gezeigt, dass bei Einbeziehung verschiedener Randbedingungen die ungünstigste Variante nicht immer erwartungsgemäß ausfällt. Der Beitrag zeigt beispielhaft, wie und unter welchen Voraussetzungen Simulationsberechnungen zu einer sicheren Einschätzung des hygrothermischen Verhaltens der verschiedenen Varianten einer Wandkonstruktion führen.

ETICS in timber frame constructions - optimised proof of the permanent weather protection through a combination of measurements on the test bench and hygrothermal simulations.
External thermal composite systems with rendering (ETICS) for use on exterior walls in timber frame constructions are regulated nationally through general building inspectorate approvals. In the course of issuing the approval, the permanently effective weather protection of the timber construction must be proven by the external thermal composite system. This can be carried out on the test bench for walls by measuring the timber moisture contents as well as temperatures and rel. humidities in various areas of the construction with a hygrothermal load pursuant to ETAG 004. Manufacturers of ETICS strive to optimise the time and costs of such tests by only testing the most unfavourable combination of renderings and insulating materials from the wide variety that are available. The decision about the most unfavourable variant is usually taken on the basis of only a few criteria such as the water vapour permeability of the rendering. However, hygrothermal simulations have shown that if various marginal conditions are taken into account, the most unfavourable variant is not always as expected. The article shows by way of example how and under which conditions simulation calculations lead to a more reliable estimate of the hygrothermal behaviour of the different variants of a wall construction.

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Zirkelbach, Daniel; Stöckl, BeateHygrothermische Bemessung von Gründächern - Modellentwicklung und praktische AnwendungBauphysik1/20151-7Fachthemen

Kurzfassung

Trotz schwieriger Feuchteschutzbemessung - Gründächer sind von der Bemessung mit Hilfe des Glaserverfahrens nach DIN 4108-3 ausgeschlossen - setzen sich Dachbegrünungen in der Praxis immer mehr durch. Häufige Argumente sind die ansprechende Optik und die Verbesserung des Arbeits- und Wohnumfeldes für die Nutzer, so dass die Nachfrage nach begrünten Flachdächern in den vergangenen Jahren stark gestiegen ist. Doch neben weiteren Vorteilen wie sommerlicher Wärmeschutz, Regenwasserrückhalt, Schutz der Dachabdichtung oder Lärm- bzw. Schallschutz, bergen vor allem Gründächer in Holzbauweise aufgrund des auch im Sommer geringen Trocknungspotentials ein gewisses Schadensrisiko. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden die Grundlagen geschaffen, um Dachbegrünungen mit Hilfe hygrothermischer Simulationen zuverlässig berechnen und planen zu können.
Basierend auf Messungen in Holzkirchen, Leipzig, Wien, Kassel und Mailand wurden die spezifischen Oberflächenübergangskoeffizienten und die Materialeigenschaften verschiedener Substrate ermittelt. Die auf diese Weise entwickelten Gründachmodelle bieten Planern und Bauproduktherstellern eine möglichst genaue und zuverlässige Grundlage für die Planung der Feuchtesicherheit von extensiv begrünten Dächern.
Auf Basis der neuen Untersuchungen können allgemeine Empfehlungen zur Ausführung von begrünten Leichtbaudächern für die Praxis erarbeitet werden. Für die Planung von Neubauten sollte demnach der Grenzwert von 18 M.-% nach DIN 68800 nicht überschritten werden, so dass bei fast allen Konstruktionen eine zusätzliche Überdämmung der äußeren Schalung notwendig ist. Ohne Überdämmung erreicht das Feuchteniveau meist höhere Werte. Bei Bestandskonstruktionen ohne Überdämmung, die bisher schadensfrei sind, muss im Einzelfall ein eventueller Handlungsbedarf überprüft werden.

Hygrothermal design of green roofs - new models and practical application.
Despite challenging moisture control design issues - the German standard for moisture control excludes steady state diffusion methods from being used for vegetated roofs - green roofs have become very popular. Most frequently mentioned reasons are the attractive appearance and the improvement of the working - and living environment for the people. Therefore the percentage of green roofs among flat roofs shows a strong increase in the past years. But beside their advantages like cooling effect in the summer months, storage of rain water, protection of the roofing membrane or noise control, the application of green roofs - especially on wooden constructions - involves a certain risk of damage because of the low drying potential in the summer months. Within a research project a new model to calculate green roofs reliably by the help of hygrothermal simulations was established.
On the basis of existing and new measurements in Holzkirchen, Leipzig, Vienna, Kassel and Milan the specific surface transfer coefficients and the material properties of different substrates were determined. The models developed in this way provide to planners and manufacturers of building materials and constructions a reliable basis for the design of the moisture safety of extensive green roofs.
Based on these results general practice recommendations for wooden light-weight green roofs were worked out. For design purposes the limit value of 18 M.-% (e. g. according to the German DIN 68800) shouldn’t be exceeded. Therefore an additional insulation above the exterior sheathing is often necessary. Without such an additional insulation layer moisture levels in the wooden structure may exceed safety limits within a couple of years. For existing, damage free buildings the need for action has to be determined individually.

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Gariglio, Federico; Schnider, Thomas; Niemz, Peter; Ghazi Wakili, Karim; Brombacher, VolkerExperimentelle und numerische Untersuchung des hygrothermischen Verhaltens von Flachdachelementen mit HohlkastensystemBauphysik1/201517-30Fachthemen

Kurzfassung

Nichtbelüftete Flachdachkonstruktionen in Holzbauweise erfordern aufgrund ihrer Kompaktheit tiefere Kenntnisse hinsichtlich deren bauphysikalischer Vorgänge im Dach. Dabei weist vor allem die Dachschalung aus Holz unterhalb der dampfdiffusionsdichten Schicht ein feuchtetechnisch erhöhtes Gefahrenpotential auf. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Überschreitung von 20 % Holzfeuchte über eine längere Zeitdauer erhebliche Folgen wie Befall durch Schimmelpilze oder holzzerstörende Pilze bedeuten kann. Auch die Verklebung kann bei so hohen Holzfeuchten deutlich beeinträchtigt werden. Aus diesem Grund wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes beim Neubau eines Zweifamilienhauses Messtechnik im Hohlkastensystem installiert und die Konstruktion über mehrere Jahre überwacht. In die Dachkonstruktion wurden vergleichend Mineralwolle- und eine Holzfaserdämmung eingebaut. Zur Beurteilung des Feuchtegehaltes der Dachschalung wurde dabei auf zwei experimentelle und ein numerisches Verfahren zurückgegriffen.
Das erste experimentelle Verfahren basiert auf der Berechnung der Holzfeuchte aus den gemessenen relativen Luftfeuchten im Dach. Hierfür wurde speziell die Sorptionsisotherme der verwendeten Dreischichtplatten ermittelt. Parallel dazu wurde die Holzfeuchte mittels Widerstandsmessung in den Bereichen mit Holzfaser- bzw. Mineralwolledämmung bestimmt. Zum Vergleich dieser experimentellen Verfahren wurde numerisch eine instationäre hygrothermische Bauteilberechnung mittels WUFI® simuliert.
Alle drei Verfahren ergeben plausible Ergebnisse. Aufgrund der maximalen Abweichungen von 2 % untereinander kann davon ausgegangen werden, dass sich der Verlauf der Ausgleichsfeuchte der Dreischichtplatte in einem Bereich zwischen ca. 11 bis 19 % Holzfeuchte bewegt. Somit liegt sie unter der kritischen Grenze von 20 % und stellt theoretisch keine feuchtetechnische Gefahr dar. Nichtdestotrotz muss aber die Feuchtebeständigkeit der Verklebung dabei unbedingt ebenfalls beachtet werden.

Experimental and numerical investigation on the hygrothermal behaviour of flat roof elements made in hollow boxed construction.
Due to their compactness non-ventilated flat roof constructions in wood require deeper knowledge about the construction-physical processes. The wooden roof sheathing below the vapour diffusion tight layer, in particular, runs an increased risk of hygric properties. Studies have shown that an excess of 20 % moisture content during a longer period of time implicates significant consequences, such as moulds, etc. The bonding can be significantly affected at such high moisture contents. For this reason, as part of a research project a measurement technology was installed during the new construction of a two family house and monitored over several years.
For comparative analysis areas with mineral fibrous and soft fibrous insulating material were established. Two experimental and one numerical methods were applied in order to assess the moisture content of the installed three-layer panel.
The first experimental method is based on the calculation of the moisture content from the measured relative humidity in the roof. For this, the sorption isotherm of three-layer panel used was determined. At the same time, the moisture content was recorded by resistance measurement in the areas with the mineral fibrous and soft fibrous insulating material. A transient hygrothermal calculation using the simulation program WUFI® was carried out for comparison of these experimental methods.
All three methods produce plausible results. Because of the maximum deviation of 2 % of one from another it can be assumed that the fluctuating behaviour of the equilibrium moisture content of the three-layer panel most likely moves in a range between about 11 to 19 % moisture. Thus it is situated below the critical limit of 20 % and does in theory not constitute a risk of hygric properties. Nevertheless the range of 20 % is quite high, for which reason the moisture resistance of the bond thereby should be noted.

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Zeller, JoachimRechnerische Herleitung der vom Wind verursachten Kräfte auf Luftdichtheitsbahnen und VerklebungenBauphysik5/2014243-248Fachthemen

Kurzfassung

Bei Außenbauteilen in Holzbauweise werden häufig Bahnen als Dampfbremse und Luftdichtheitsbahn eingesetzt. Druckunterschiede zwischen innen und außen können diese Bahnen belasten. Gleichermaßen werden auch die Verklebungen an Überlappungen zwischen den Bahnen belastet. Es stellt sich die Frage, wie groß die Kräfte auf die Verklebungen sind.
In der Literatur findet man für ein Beispiel die Antwort. Dabei wurden mittels einer Berechnung mit finiten Elementen die Kräfte ermittelt. Interessant wäre es nun zu wissen, wie sich eine Änderung der Randbedingungen, z. B. der Windgeschwindigkeit, auf das Ergebnis auswirkt.
Im zweidimensionalen Fall ist eine Berechnung mit finiten Elementen nicht erforderlich. Vielmehr können Lösungen durch ein einfaches iteratives Verfahren mittels Tabellenkalkulation gefunden werden. Falls die Luftdichtungsbahn im unbelasteten Zustand ohne Durchhang und ohne Spannung verlegt ist, lässt sich sogar eine Formel angeben, die direkt die Berechnung der maßgeblichen Kräfte erlaubt.

Calculating the wind-induced forces on airtightness membranes and their seals.
Where external structural elements are made of wood, membranes are often employed as barriers to water vapour and air. Differences between external and internal air pressure may exert load forces on these membranes and also on the bonded overlaps. How can the magnitude of these forces on the seals be established?
For a particular set example answers can be found in the literature. The forces in this examples have been calculated using finite elements. Yet it would be interesting to know how a change in boundary conditions, such as wind speed, impacts on the results.
For two-dimensional analysis, it is not necessary to use finite elements. Instead, results can be calculated using a spreadsheet employing a simple iterative procedure. If the airtightness membrane is laid with no tension or sag, a formula can be input with which to calculate the key forces in operation.

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Lüking, Rolf-Michael; Hauser, GerdKlimaentlastung durch Massivholzbauarten* (Teil 2)Bauphysik6/2012292-301Fachthemen

Kurzfassung

Die Möglichkeit der Klimaentlastung durch die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen, insbesondere von Holz, findet bisher wenig Beachtung. Obwohl die Qualität von Holz als wirksamer Kohlenstoffspeicher im Grundsatz bekannt ist und seine Berücksichtigung in der Gestaltung der Treibhausgasbudgets im Rahmen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)-Prozesses entsprechend intensiv diskutiert wird, fehlt es noch an strategischen Ansätzen, dieses Potential zu aktivieren. Insbesondere geben die ordnungsrechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden bislang keine Anreize für eine stoffliche Verwendung von Holz als aktive CO2-Senke, obwohl hier mehr als in jedem anderen Nutzungsbereich von Holz eine dauerhafte verrottungsfreie Speichermöglichkeit von Kohlenstoffdioxid gegeben ist. In dem vorliegenden Beitrag wird die CO2-Senkenwirkung durch stoffliche Holznutzung im Bauwesen gegenüber den energiebedarfsinduzierten CO2-Emissionen neuer Gebäude abgewogen. Es zeigt sich, dass die stoffliche CO2-Senkenleistung im Zusammenspiel mit der heute erreichten Emissionsminderung durch Energieeffizienzmaßnahmen und den Einsatz erneuerbarer Energieträger erheblich an Bedeutung gewinnt. Im Interesse des Klimaschutzes ist daher eine Steigerung des stofflichen Einsatzes von Holz anzustreben. Allerdings sind etliche Massivholzbausysteme auf Grund der schon kurzfristig anstehenden Verschärfungen der Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden durch die Fortschreibung der Energieeinsparverordnung, vor allem aber durch die Forderungen der EU, ab 2018 bzw. 2020 ausschließlich Niedrigstenergiehäuser zuzulassen (Häuser, die nahezu keinen Primärenergiebedarf aufweisen), akut gefährdet. Es wird daher ein Vorschlag erarbeitet, der Kohlenstoffsenkenleistung des Baustoffes Holz in den öffentlich/rechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden Rechnung tragen zu können.

Using solid wood construction methods in order to reduce emissions affecting the climate; options for reducing the CO2 output created by external building components by using solid wood construction as part of the legal requirements for the energy efficiency of buildings, part 2.
Up to now, the use of renewable resources, particularly timber, in order to reduce emissions affecting the climate has not received much attention. In spite of the fact that the properties of timber as an effective carbon store are well known in principle and its use has been extensively discussed for the purpose of determining the greenhouse gas budget within the context of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) process, there is still a lack of strategic approaches to activate this potential. In particular, the statutory requirements for the energy efficiency of buildings have up to now not provided any incentives for the use of timber as a construction material in spite of the fact that timber provides a more durable and lasting carbon dioxide storage opportunity in construction than in any other application of the material. The article below weighs up the CO2 sink effect through use in construction compared with the CO2 emissions of new buildings created by the demand for energy. It is shown that the CO2 sink effect of timber in combination with the emission reductions through energy efficiency measures achievable today, and the use of renewable fuels is of considerable significance. It follows that the increased use of timber as a building material is desirable in the interest of climate protection. Against this background it is worth noting that many solid timber construction systems are currently in danger of being outlawed by the increased requirements for the energy efficiency of buildings which are imminent through the new revision of the Energy Conservation Directive and, above all, the EU demands for extremely low energy houses (houses which have an almost zero demand for primary energy) from 2018/2020. For this reason, the submitted proposal suggests ways of adequately representing the carbon sink effect of timber as a construction material in the statutory requirements for the energy efficiency of buildings.

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Lüking, Rolf-Michael; Hauser, GerdKlimaentlastung durch Massivholzbauarten (Teil 1)Bauphysik5/2012204-209Fachthemen

Kurzfassung

Die Möglichkeit der Klimaentlastung durch die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen, insbesondere von Holz, findet bisher wenig Beachtung. Obwohl die Qualität von Holz als wirksamer Kohlenstoffspeicher im Grundsatz bekannt ist und seine Berücksichtigung in der Gestaltung der Treibhausgasbudgets im Rahmen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)-Prozesses entsprechend intensiv diskutiert wird, fehlt es noch an strategischen Ansätzen dieses Potential zu aktivieren. Insbesondere geben die ordnungsrechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden bislang keine Anreize für eine stoffliche Verwendung von Holz als aktive CO2-Senke, obwohl hier mehr als in jedem anderen Nutzungsbereich von Holz eine dauerhafte verrottungsfreie Speichermöglichkeit von Kohlenstoffdioxid gegeben ist.
In dem vorliegenden Beitrag wird die CO2-Senkenwirkung durch stoffliche Holznutzung im Bauwesen gegenüber den energiebedarfsinduzierten CO2-Emissionen neuer Gebäude abgewogen. Es zeigt sich, dass die stoffliche CO2-Senkenleistung im Zusammenspiel mit der heute erreichten Emissionsminderung durch Energieeffizienzmaßnahmen und den Einsatz erneuerbarer Energieträger erheblich an Bedeutung gewinnt. Im Interesse des Klimaschutzes ist daher eine Steigerung des stofflichen Einsatzes von Holz anzustreben. Allerdings sind etliche Massivholzbausysteme auf Grund der schon kurzfristig anstehenden Verschärfungen der Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden durch die Fortschreibung der Energieeinsparverordnung, vor allem aber durch die Forderungen der EU, ab 2018 bzw. 2020 ausschließlich Niedrigstenergiehäuser zuzulassen (Häuser, die nahezu keinen Primärenergiebedarf aufweisen), akut gefährdet. Es wird daher ein Vorschlag erarbeitet, der Kohlenstoffsenkenleistung des Baustoffes Holz in den öffentlich/rechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden Rechnung tragen zu können.

Using solid wood construction methods in order to reduce emissions affecting the climate; principles and options for reducing the CO2 output created by external building components by using solid wood construction as part of the legal requirements for the energy efficiency of buildings, part 1
. Up to now, the use of renewable resources, particularly timber, in order to reduce emissions affecting the climate has not received much attention. In spite of the fact that the properties of timber as an effective carbon store are well known in principle and its use has been extensively discussed for the purpose of determining the greenhouse gas budget within the context of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) process, there is still a lack of strategic approaches to activate this potential. In particular, the statutory requirements for the energy efficiency of buildings have up to now not provided any incentives for the use of timber as a construction material in spite of the fact that timber provides a more durable and lasting carbon dioxide storage opportunity in construction than in any other application of the material.
The article below weighs up the CO2 sink effect through use in construction compared with the CO2 emissions of new buildings created by the demand for energy. It is shown that the CO2 sink effect of timber in combination with the emission reductions through energy efficiency measures achievable today, and the use of renewable fuels is of considerable significance. It follows that the increased use of timber as a building material is desirable in the interest of climate protection. Against this background it is worth noting that many solid timber construction systems are currently in danger of being outlawed by the increased requirements for the energy efficiency of buildings which are imminent through the new revision of the Energy Conservation Directive and, above all, the EU demands for extremely low energy houses (houses which have an almost zero demand for primary energy) from 2018/2020. For this reason, the submitted proposal suggests ways of adequately representing the carbon sink effect of timber as a construction material in the statutory requirements for the energy efficiency of buildings.

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Brandmair, Anton; Jans, Nicole; Clauß, Sebastian; Haß, Philipp; Niemz, PeterVerklebung von Laubhölzern mit 1K-PUR-Klebstoffen für den HolzbauBauphysik5/2012210-216Fachthemen

Kurzfassung

Aufgrund des steigenden Angebots und der guten mechanischen Eigenschaften vieler heimischer Laubhölzer ist deren Verwendung für Brettschichtholz interessant. Probleme bei der Verklebung von Laubholz werden jedoch durch die Prüfung der Feuchtebeständigkeit deutlich. In der vorliegenden Arbeit wurden diesbezüglich vergleichend Zugscherversuche (DIN EN 302-1) und Druckscherversuche (ASTM D 2559) an Verklebungen mit Esche, Buche und Eiche, sowie Zugversuche an Klebstofffilmen durchgeführt. Zur Prüfung der Feuchtebeständigkeit wurden die Proben nach einer Kochwasserlagerung gemäss DIN EN 302-1 geprüft. Dabei wurden Einkomponenten-Polyurethanklebstoffe (1K-PUR) mit abgestuftem E-Modul, ein Phenol-Resorzin-Formaldehyd-Klebstoff (PRF) und Vollholzproben als Referenz verwendet. Im trockenen Zustand wurden die Anforderungen der Normen von beiden Klebstofftypen weitestgehend erfüllt. Die Lagerfolge A4 führte generell zu stark reduzierten Scherfestigkeiten, wobei auch die Scherfestigkeit des Holzes bis zum Fasersättigungsbereich mit der Holzfeuchte deutlich sank. Bei den PRF-Verklebungen wurden die Anforderungen im Druckscherversuch lediglich im Fall von Eiche erfüllt obwohl der Holzbruchanteil den Anforderungen der Norm bei allen Holzarten genügte. Bei 1K-PUR-Klebstoffen wurde ein deutlicher Festigkeitsverlust unabhängig von deren Steifigkeit ermittelt. Der Holzbruchanteil bei der Nassprüfung verringerte sich ebenfalls deutlich, sodass die Mindestanforderungen nicht erfüllt werden konnten.

Bonding of hardwoods with 1C PUR adhesives for timber construction.
Based on the increasing supply of hardwoods and their excellent mechanical properties, the use for glulam seems to be an interesting application. However, difficulties in bonding become evident during water resistance tests of bonded joints. The intention of this paper is to examine the combination capability of one-component polyurethane (1C PUR) adhesives with hardwoods for glued laminated timber under different moisture conditions. To evaluate the performance of bondings with ash, beech, and oak, tensile shear strength tests (DIN EN 302-1) were conducted at standard atmosphere and compression shear strength tests (ASTM D 2559) were performed at standard atmosphere or boiling water conditions, respectively. The adhesives tested were 1C PUR with a stepwise varied modulus of elasticity, phenol-resorcinol-resin (PRF), and solid wood for comparison. In dry state the requirements of the used standards were fulfilled by both types of adhesive sufficiently. The wet condition lead in general to drastically reduced values in shear strength, however, the strength of wood decreased as well with increasing wood moisture content. In case of the PRF bonds, the requirements of the compression shear strength were only fulfilled with oak. However the wood failure percentage reached the minimum requirements of the standard in the case of all tested wood species. With the modified 1C PUR adhesives, a large decrease in strength was found, independent of their individual stiffness. The wood failure percentage was also drastically reduced, and therefore the minimum requirements of the standard could not be equalled.

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Klippel, Michael; Frangi, AndreaEinfluss des Klebstoffes auf das Brandverhalten von BrettschichtholzBauphysik4/2012142-152Fachthemen

Kurzfassung

Die Verwendung von Klebstoffen für die Herstellung von Holzprodukten ist im konstruktiven Holzbau unerlässlich. Die Tragsicherheit von verklebten tragenden Holzbauteilen wie Brettschichtholz wird durch das Verhalten der eingesetzten Klebstoffe maßgeblich beeinflusst. Klebstoffe müssen eine zuverlässige Festigkeit und Dauerhaftigkeit aufweisen, so dass sie unter der vorgesehenen Nutzung ihre Funktionsfähigkeit vollständig behalten. Diese Leistungsanforderung muss auch im Brandfall sichergestellt sein. Zur Untersuchung des Einflusses des Klebstoffes auf das Tragverhalten von Brettschichtholz im Brandfall wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Der vorliegende Artikel fasst die wesentlichen Resultate und Erkenntnisse dieser Untersuchungen zusammen. Die Untersuchungen zeigten den Einfluss des Klebstoffes auf das Tragverhalten bei Brettschichtholz im Brandfall. Bei der flächigen Verklebung (zwischen den Brettlamellen) zeigte sich anhand numerischer Untersuchungen, dass ein Versagen in der Klebstofffuge auch mit Klebstoffen mit geringer thermischer Stabilität kaum maßgebend wird. Die Brandversuche an keilgezinkten Brettschichtholzlamellen zeigten, dass der Feuerwiderstand von der Versagensart dominiert wird. Unter Berücksichtigung der beobachteten Bruchbilder ließen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den geprüften Klebstoffen feststellen.

Influence of the adhesive on the fire behaviour of glued laminated timber.
Adhesives are commonly used to produce engineered wood products such as glued laminated timber beams. The load-bearing capacity of these structural timber elements is strongly influenced by the adhesive used. As a consequence, adhesives have to meet requirements regarding strength and durability to ensure the functionality of structural timber elements during the whole lifetime. Also during fire, the performance requirements have to be fulfilled for a certain time period. To investigate the influence of the adhesive on the load-carrying capacity of glued laminated timber in fire, comprehensive analysis has been performed. This article summarises the most important results and findings. Based on the numerical analysis performed to investigate the influence of adhesive in the bondline between two lamellas, it can be concluded that also if the adhesive strength in the bondline is strongly influenced by the temperature, in most common design applications failure will occur because the bending resistance of the beam is exceeded. Failure in the bondline is hardly to be expected. The fire tests on finger-jointed timber boards showed that the fire resistance is dominated by the type of failure. Taking into account the different failure modes, no significant difference was observed between the adhesives studied.

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Wetzig, Melanie; Niemz, Peter; Sieverts, Tom; Bergemann, HolgerMechanische und physikalische Eigenschaften von mit dem Vakuumpress-Trocknungsverfahren thermisch behandeltem HolzBauphysik1/20121-10Fachthemen

Kurzfassung

Ziel der Arbeit war es, ausgewählte Eigenschaften von modifiziertem und nativem Holz zu bestimmen. Es wurden mechanische und physikalische Kenngrößen thermisch modifizierter Buchen-, Eschen- und Pappelproben zweier unterschiedlicher Behandlungsintensitäten ermittelt. Zur Referenz wurden unmodifizierte Proben jeder Holzart getestet. Gegenüber anderen thermischen Vergütungsprozessen beeinflusst das Vakuumpress-Trocknungsverfahren die Eigenschaften des Holzes weniger stark. Es entstehen auch weniger Emissionen wie Essig- oder Ameisensäuren. Die thermische Behandlung von Buche erzielt eine Reduzierung der Dichte und Biegefestigkeit, während die thermisch vergütete Pappel einen leichten Anstieg beider Kenngrößen aufweist. Die Eigenschaften der Esche unterscheiden sich in Abhängigkeit der Behandlungsintensität. Die mit geringer Temperatur vergüteten Proben weisen dem Referenzholz gegenüber zum Teil gestiegene Festigkeiten auf, die höher temperierten Proben stets geringere. Die Dimensionsstabilität steigt infolge der verringerten Gleichgewichtsfeuchte. Anhand der Ergebnisse ist zu erkennen, dass die Änderung der physikalischen wie auch mechanischen Eigenschaften sowohl von der Behandlungsintensität und dem angewandten Verfahren selbst als auch von der behandelten Holzart abhängt.

Mechanical and physical properties of wood, heat-treated with the vacuum press dewatering method.
The aim of this work was to analyse selected mechanical and physical behaviours of wood thermally treated with the vacuum press dewatering method, Vacu3. The density, bending and impact bending strength, modulus of elasticity, Brinell hardness and the withdrawal capacity of screws as well as the sorption capacity, change in colour and the thermal conductivity were measured. The investigated beech, ash and poplar samples were thermally treated with the patented vacuum press dewatering method, Vacu3. To test the influence of processing conditions, one type of sample was treated with medium temperatures and the other with high process temperatures. As a reference, the properties of unmodified specimen were determined. Thermal modification of beech affects a decrease in density and bending strength. The opposite is the case for heat-treated poplar. The properties of heat-treated ash differ depending on the degree of thermal treatment. The application of medium process temperatures on ash causes an increment in density and bending strength. In contrast, high process temperatures lead to a reduction in density and mechanical properties. As a consequence of the progressive reduction of equilibrium moisture content, the dimensional stability of heat-treated wood is improved. The test results show that changes in properties are influenced by the treatment intensity as well as by treatment technology.

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Joscak, Matus; Sonderegger, Walter; Niemz, Peter; Schnider, Thomas; Oppikofer, Reinhard; Lammar, LauraEinfluss von Hohlräumen auf die Wärmeleitfähigkeit von ausgewählten Holzwerkstoffen für den BaueinsatzBauphysik1/201232-37Fachthemen

Kurzfassung

An ausgewählten Holzwerkstoffen (Buchenfurnier, MDF- und Spanplatten) wurde der Einfluss des Einbringens von Hohlräumen auf die Wärmeleitfähigkeit untersucht. Für die Versuche wurden die Platten in mehreren Lagen geschichtet (Lagendicke je nach Material 2,7 bis 5 mm) und die Aufbauten variiert, wobei Platten mit und ohne Hohlräume verwendet wurden. Um den Einfluss der Wärmestrahlung in den Hohlräumen zu untersuchen, wurden zusätzlich Aluminiumfolien (geringer Emissionsgrad) eingelegt. Es konnte festgestellt werden, dass durch das Einbringen von Hohlräumen (Volumenanteil ca. 46 %) eine Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit um bis zu 51 % erreicht wird. Ein zusätzliches Einlegen von Aluminiumfolie quer zur Wärmestromrichtung reduziert die Wärmeleitfähigkeitswerte nochmals wesentlich (bis zu 64 %) aufgrund der stark reduzierten Wärmestrahlung in den Hohlräumen. Dies ist besonders ausgeprägt bei den Aufbauten mit größeren Hohlraumdicken. Um das Potential des Anbringens von Hohlräumen im Holzbauwesen zu nutzen, wurde ein Vorschlag für ein neues Produkt auf Holzbasis präsentiert.

Influence of the air cavities on thermal conductivity of selected wood based materials and their application for building industry.
On selected wood-based materials (beech veneer, MDF and particle board), the influence of inserting air cavities on the thermal conductivity was investigated. For the tests, the particular boards (board thickness: 2.7 to 5 mm according to the material) were layered in multiple layers by varying the assemblies and using boards with and without cavities. Additionally, aluminium foils (low emissivity) were inserted to investigate the influence of heat radiation in the cavities. It can be stated that inserting air cavities (approximately 46 % of core material) results in a reduction of thermal conductivity up to 51 %. An additional insertion of aluminium foils perpendicular to the direction of heat flow reduces the thermal conductivity once more significantly (up to 64 %) due to a strong reduced heat radiation within the cavities. This is particularly pronounced in the constructions with larger air cavity thicknesses. Additionally, a proposal of a new product based on wood has been presented to develop the potential of inserting cavities for timber construction.

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Jo ák, Matú; Sonderegger, Walter; Niemz, Peter; Holm, Andreas; Krus, Martin; Großkinsky, Theo; Lengsfeld, Kristin; Grunewald, John; Plagge, RudolfVergleichende Untersuchungen zum Feuchte- und Wärmeverhalten unterschiedlicher HolzbauelementeBauphysik5/2011287-298Fachthemen

Kurzfassung

Auf dem Freilandversuchsgelände des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) in Holzkirchen wurde das Feuchte- und Wärmeverhalten verschiedener Wandaufbauten aus Holz (geschlitzte Holzkonstruktion, Massivholzkonstruktion, Dämmsteinkonstruktion, Holzplattenkonstruktion, Brettstapelkonstruktion) über die Dauer eines Jahres getestet. Folgende Größen wurden gemessen: Innenraumklima, Außen- und Innenoberflächentemperaturen sowie die Temperaturen an den Grenzschichten, die Wärmestromdichte auf der Innenseite der Bauteile, die relative Luftfeuchte sowie die Holzfeuchte. Das Ziel der Arbeit war einerseits, die verschiedenen Aufbauten unter realen Bedingungen zu vergleichen, andererseits wurden die ermittelten Messdaten für Validierungsberechnungen mittels der Simulationssoftware WUFI®Pro und Delphin verwendet. Die gemessenen, instationären U-Werte stimmen in den Wintermonaten mit den stationär bestimmten Werten gut überein. Bei den Simulationsberechnungen ergeben sich deutlich bessere Ergebnisse, wenn die an der ETH Zürich gemessenen deutlich tieferen Wärmeleitfähigkeiten für Holz anstelle der Normwerte in die Simulation eingesetzt werden. Obwohl bei vier Bauelementen keine Hinterlüftung der Holzfassade bestand, wurden keine kritischen Werte bezüglich der relativen Luftfeuchte innerhalb jener Wandkonstruktionen gemessen. Bei der Simulation der relativen Luftfeuchten zeigten beide Programme teilweise starke Abweichungen gegenüber den gemessenen Werten.

Comparative measurements of heat and moisture transfer in different wood-based building elements.
At the campus of the Fraunhofer Institute for Building Physics (IBP) in Holzkirchen/Germany comparative measurements of heat and moisture transfer in five different wood-based building elements were carried out (wood construction with slotted wood elements, solid wood construction connected with wooden dowels, new developed soft fibreboard brick construction, solid wood panel construction, wood frame construction with stacked wood elements). The elements were installed on the west side of the test building and examined during one year. The following physical quantities were measured: indoor climate, external and internal surface temperatures, temperatures in the boundary layers, heat flux through the internal surface of the constructions, relative humidity and moisture content. Furthermore, the measured data were used for validation of the simulation softwares WUFI®Pro and Delphin. During winter, the measured U-values (from unsteady-state values) were compared with steady-state calculated U-values. Both values were well coincident. Moreover, the simulation results achieved good agreement by using the thermal conductivity values measured at ETH Zurich, which were considerably lower than the standard values. Although, the four elements had been covered with a non rear-ventilated façade, no critical values of relative humidity were measured inside the constructions. The simulation results of relative humidity have partly shown large deviations from measured data by both simulation softwares.

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Schnider, Thomas; Niemz, Peter; Steiger, Benjamin; von Arx, UrsUntersuchungen zum Versagen von Klebfugen unter klimatischer LangzeitbeanspruchungBauphysik1/201127-32Fachthemen

Kurzfassung

An Klebverbindungen werden im Konstruktiven Holzbau hohe Anforderungen hinsichtlich Güte und Dauerhaftigkeit gestellt. Mit 1-K PUR, MUF und PRF verklebte Lamellen aus Rotbuche und Fichte wurden einer Freibewitterung, einer künstlichen Bewitterung und einem feucht-trocken Wechselklima ausgesetzt. Nach einer abgestuften Behandlungsdauer wurden die Zugscherfestigkeit sowie die Schalllaufzeit senkrecht zur Klebfuge und die Eigenfrequenz bei Biegeschwingungen bestimmt. Ergänzend wurde die Delaminierungsbeständigkeit an Brettschichtholz aus Fichte nach DIN EN 302-2 durchgeführt. Im untersuchten Behandlungszeitraum wurde bei allen Proben keine erkennbare Delaminierung festgestellt. Ein Zusammenhang zwischen Behandlungsdauer und Zugscherfestigkeit konnte nicht nachgewiesen werden. Ebenso bestand keine gesicherte Korrelation zwischen der Zugscherfestigkeit und der Schalllaufzeit sowie der Eigenfrequenz.

Investigations on the failure of bond lines under long-term climatic stress.
With 1-K PUR, MUF and PRF parallel to the grain glued lamellas of spruce and beech were exposed to different climatic loads (natural and artificial weathering, controlled alternating moist-dry climate). All adhesives are approved for use in timber construction. After shortening the weathering duration running time of ultrasonic, vertical to the bonding layer and tensile shear strength were measured. In addition, delamination tests of glued spruce wood were carried out according to DIN EN 302-2. Investigation of the samples after the test period revealed no signs of delamination. No correlation was verified between the number of cycles and tensile shear strength and NDT methods.

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