1. Was ist Leimbinder bzw. Brettschichtholz und was Brettsperrholz?

Leimbinder bzw. Brettschichtholz und Brettsperrholz sind Werkstoffe, die sich aus verleimten Weichholzteilen zusammen setzten. Im Allgemeinen aus Nadelhölzern wie Kiefer, Fichte oder Tanne, manchmal auch aus Laubhölzern wie Birke, Esche oder Buche. Die Holztafeln werden zu größeren Tafeln oder Platten verklebt. Bekannt als Schichtholzplatten. Baufachleute, Architekten und Befürworter von Nachhaltigkeit sind begeistert von einem neuen Werkstoff, denn sie sind überzeugt, dass sich mit seiner Hilfe die Treibhausgasemissionen im Bausektor senken, die Abfallmenge verringern, die Umweltverschmutzung und die Baukosten senken sowie eine physisch, psychologisch und ästhetisch gesündere gebaute Umgebung schaffen ließe. Das Material ist bekannt als – ha, Holz! Holz wird zwar seit Urzeiten im Bau eingesetzt, doch vor allem nach Großbränden und anderen Unfällen wurde festgestellt, dass Bauen mit Holz auch gefährlicher und instabiler sein kann als das Bauen mit anderen Materialien wie Beton oder Stahl. Durch die Entwicklung neuer Technologien rückte der Baustoff Holz allerdings wieder in den Vordergrund. Der Begriff Schichtholzplatte ist ein generischer Ausdruck, der unterschiedlich große und zu unterschiedlichen Verwendungszwecken gedachte Erzeugnisse umfasst, wie z. B. verleimte Balken, Strukturelles Verbundholz, Nagenschichtholz sowie verleimtes Dübelschichtholz. Anders als bei Brettsperrholz (eng. CLT), bei dem die Brettlagen über Kreuz flach aufeinander verleimt werden, sind bei Brettschichtholz die Brettlagen längs zur Faser aufgeschichtet und miteinander verleimt.

1.1 Brettsperrholz (CLT)

Brettsperrholz oder Kreuzlagenholz wird auch CLT Holz oder nur CLT genannt (eng. für cross laminated timber). Es wird hergestellt, indem zugeschnittene und im Ofen getrocknete Massivholztafeln kreuzweise flach aufeinander geschichtet und verleimt werden, sodass die Fasern jeder Lage rechteckig zu den Fasern der nächsten Lage angeordnet sind. Eine derartige Anordnung erlaubt die Herstellung großer Tafeln, die bis zu einem Meter dick und bis zu 25 Meter lang sein können. Die durchschnittliche Tafelgröße beträgt etwas mehr als 4 x 10 Meter (gegenwärtig wird die Tafelgröße vielmehr durch die Einschränkungen beim Transport begrenzt, und nicht durch die Herstellungsmöglichkeiten). Derart große Holztafeln bzw. -platten überflügeln sogar die Struktureigenschaften von Beton oder Stahl. Brettsperrholz oder CLT Holz wird zur Herstellung von Böden, Wänden und Decken – eigentlich von ganzen Gebäuden verwendet. In Norwegen wurde vor nicht allzu langer Zeit das höchste Massivholzgebäude der Welt errichtet, das 18 Stockwerke besitzt. In Chicago/USA ist sogar ein 80-stöckiger Holzturm geplant. Viele Fachleute sind über das Potenzial verleimter Massivholztafeln stark begeistert, denn diese bieten neben den ausgezeichneten architektonischen Eigenschaften auch eine Verringerung des CO2-Ausstoßes im Bausektor.

1.2 Geschichte des Brettsperrholzes

Überfliegen wir schnell die Geschichte von Brettsperrholz und sehen wir und an, wo es heute steht. Brettsperrholz oder CLT Holz wurde Anfang der 90er Jahre im weichholzreichen Österreich entwickelt. Als Erfinder dieses Produkts in seiner heutigen Form gilt Gerhard Schickhofer. Seit dem Jahr 2000 hat sich Brettsperrholz sowohl in der Schweiz als auch in Europa allgemein stark verbreitet und wird heutzutage vorwiegend im Wohnbau eingesetzt. Wir Europäer sind von Skelettbauten amerikanischen Stils nicht sehr angetan und bevorzugen festere Materialien, wie Beton oder Ziegel. Brettsperrholz soll auch das Bauen in Europa nachhaltiger machen.

1.3 Brettsperrholz und Brettschichtholz - Vorteile

1.3.1 Verleimtes Holz garantiert Brandschutz

Es ist eine Tatsache, dass große, feste, zusammengepresste Massivholztafeln ziemlich schwer entflammbar sind (versuchen Sie mal ein Feuerzeug eine Zeit lang unter einem Rundholz zu halten). Im Brandfall verkohlt die äußere Holzschicht, wobei es das Feuer effizient aus macht und die inneren Brettlagen schützt. Dies ermöglicht es den inneren Brettlagen ihre strukturelle Integrität sogar in einem sehr starken Brand mehrere Stunden lang beizubehalten. Eine Interessantheit: die meisten Menschen sind sich nicht bewusst, dass Stahl sehr empfindlich auf Feuer reagiert. Wenn er eine bestimmte Temperatur erreicht hat, wird er sehr unvorhersehbar und lässt nach. Das Gebäude stürzt ein. In den modernsten und sichersten Holzbauten sind die Stahlträger mit Massivholz verkleidet.

1.3.2 Leimbinder und Brettsperrholz verringern den Kohlenstoffausstoß

Weltweit sind ungefähr 11 % aller Treibhausgasemissionen auf Baustoffe und das Bauwesen zurückzuführen; weitere 28 % gehen auf das Konto von Bauarbeiten, bei denen größtenteils mit Energie nicht sparsam umgegangen wird. In den kommenden Jahren, in denen Energie immer sauberer werden wird, wird ein immer größerer Teil des Kohlenstoffausstoßes auf Baustoffe und das Bauwesen zurückzuführen sein. Das ist es, was es durch die Anwendung von Massivholz zu verhindern gilt. Es ist allerdings sehr kompliziert, den Einfluss von Massivholz auf die Kohlenstoffemissionen in seinem ganzen Lebenszyklus zu bestimmen. Dabei müssen mindestens drei Auswirkungen von Kohlenstoff in Betracht gezogen werden.

An erster Stelle steht die Lieferkette beginnend mit der Forstwirtschaft, die bereits für eine beträchtliche Menge an Treibhausgasemissionen verantwortlich ist. Beim Holzfällen wird Kohlenstoff aus dem Boden freigesetzt und es entstehen pflanzliche Abfälle, die mit der Zeit verrotten und ebenfalls Kohlenstoff freisetzen. Und natürlich setzen auch Fahrzeuge und Maschinen, die zum Fällen und Schneiden von Holz und seinen Transport zum Sägewerk sowie zur weiteren Verarbeitung eingesetzt werden, ebenfalls schädliche Gase frei. Die meisten zitierten Analysen des Lebenszyklus von Holz bezeichnen die Versorgung mit Holz als kohlenstoffneutral. Wenn man jedoch berücksichtigt, dass es aus nachhaltiger Forstwirtschaft kommt, wie wir im Folgenden noch sehen werden, dann stimmt diese Aussage nicht mehr.

Zweitens ist im Holz selbst eine gewisse Menge an Kohlenstoff gebunden, der somit in den Gebäuden verbaut wird, die zwischen 50 und 100 Jahren überdauern könnten. Obwohl das genaue Volumen von der Holzart, den Methoden der Forstwirtschaft, den Transportkosten und zahlreichen anderen Faktoren abhängt, bindet ein Kubikmeter Brettsperrholz etwa eine Tonne CO2 (wie wir sehen werden, hängt das von verschiedenen Faktoren in der Forstwirtschaft ab).

Die dritte und wichtigste Auswirkung von Holz ist der Umstand, dass dadurch, dass Holz Stahl und Beton ersetzt, der durch die Verwendung dieser beiden Werkstoffe anfallende Kohlenstoffausstoß wegfällt. Die Produktion von Zement und Beton ist für ungefähr 8 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich, was mehr ist, als irgendein Staat (mit Ausnahme der Vereinigten Staaten und China) ausstößt. Die globale Eisen- und Stahlindustrie ist für weitere 5 % verantwortlich. Bei der Herstellung einer Tonne Beton wird ungefähr eine halbe Tonne CO2 freigesetzt und bei der Herstellung einer Tonne Stahl werden sogar zwei Tonnen CO2 freigesetzt. Mit Leimbinder und Brettsperrholz wird diesen Emissionen vorgebeugt.

Wie genau diese drei Auswirkungen ausfallen, ist in den einzelnen Fällen unterschiedlich, jedoch zeigen Untersuchungen, dass für alle Wälder (außer für jene, mit denen am schlechtesten gewirtschaftet wird) gilt, dass der allgemeine Einfluss von Leimbinder und Brettsperrholz eine Verringerung der Treibhausgasemissionen im Vergleich zur Anwendung von Beton und Stahl darstellt. In einer Studie aus dem Jahr 2014, die im Journal of Sustainable Forestry veröffentlicht wurde, wurde der Frage nachgegangen, welche Auswirkungen das umfangreiche Ersetzen von Baumaterialien durch Holzprodukte hat, und folgende Schlussfolgerung gezogen: „Es ist möglich, weltweit auf nachhaltige Weise genug zusätzliches Holz zu gewinnen – wobei ausreichend Infrastruktur (Gebäude und Brücken) benötigt wird – um die jährlichen CO2-Emissionen um 14 bis 31 % und den Verbrauch von Beton und Stahl um 12 bis 19 % zu senken. Die größte Senkung der CO2-Emissionen werden wir durch das Vermeiden der übermäßigen Verwendung von Energie aus fossilen Brennstoffen, die zum Bau von Stahl- und Betonkonstruktionen verwendet werden, erreichen.“

1.4 Leimbinder und Brettsperrholz - Vorbehalte

Architekten und Baufachleute sind allgemein von Massivholz begeistert, so wie auch Holzverarbeitungsunternehmen, grüne Politiker, Umweltschützer und lokale auf Nachhaltigkeit sinnende Gemeinden, die allesamt nach Wegen suchen, um den CO2-Ausstoß zu senken. Holz ist ein Material, das reichlich angebaut wird, Arbeitsplätze auf dem Land schafft, die Menge an Bauabfällen sowie die Arbeitskosten verringert und die Produktion von Beton und Stahl verlangsamt, was alles wirklich sehr nützlich erscheint.

Es gibt allerdings einige berechtigte Vorbehalte zur Verwendung von Massivholz, vor allem in Zusammenhang mit der Lieferkette:

Erstens stellen der Schutz und das richtige Wirtschaften mit Wäldern einen großen Teil des Kampfes gegen Umweltveränderungen und für den Erhalt einer lebenswerten Umwelt dar. Unversehrte Wälder sind Ökosysteme, die nicht nur Kohlenstoff binden, sondern auch Biotope für Pflanzen, Habitate für Wildtiere, einen Erholungsraum und letzten Endes auch schöne Natur sicherstellen. Umweltschützer sind besorgt, dass die Wälder für den Fall einer steil ansteigenden Nachfrage nach Holz nicht ausreichend geschützt sind.

Zweitens sind einige Umweltschützer besorgt, dass die Nutzen der Sequestrierung von Holz als Baumaterial überschätzt werden. Das Internationale Institut für nachhaltige Entwicklung hat vor Kurzem einen Bericht herausgegeben, in dem die Lücken und Schwächen in der Analyse des Lebenszyklus von Baumaterialien, vor allem Holz, behandelt werden. Es wurde herausgefunden, dass die einzuschätzende Lebensdauer oder LCA (life cycle assesment) sehr variable Ergebnisse liefert, auch, was den Gebäudebau angeht. Außerdem wurde auf die stark regional veränderbare Kapazität der Gebäude hingewiesen, vor allem aber darauf, dass bei der LCA damit übertrieben wird, wie viel Kohlenstoff Holz tatsächlich bindet. So werden etwa die Emissionen in anderen Teilen des Lebenszyklus ignoriert bzw. unterschätzt. Viele Umweltschutzgruppen mahnen zur Vorsicht bei der Verwendung von Massivholz. Sie meinen, aufgrund der schlechten bisherigen Praktiken in der Forstwirtschaft seien die Nutzen für das Klima geringer als behauptet.

2. Wo werden Leimbinder und Brettsperrholz am häufigsten verwendet?

Leimbinder und Brettsperrholz werden in großen Teilen der Bauindustrie verwendet. Während Bauvorschriften verändert werden, um den Bau höherer Holzbauten zu ermöglichen, und die Debatte über die Klimaveränderung fortgeführt wird, werden Leimbinder und Brettsperrholz von vielen als die Zukunft des Bauens angesehen. Ingenieurholzbau bietet heute mehr Möglichkeiten als jemals zuvor – teilweise aufgrund der verbesserten Materialeigenschaften und der effizienten Nutzung natürlicher Ressourcen im Vergleich zu herkömmlichem Sägeholz. Das Ergebnis sind einerseits bessere Nutzungsmöglichkeiten als jemals zuvor und andererseits weniger Abfälle. Hier sind 10 Beispiele der Verwendung von Schichtholzplatten:

2.1 Geschäftsgebäude

Strukturteile aus Sichtholz schaffen eine warme und einladende Atmosphäre in Geschäftsgebäuden. Das Bauen mit Leimbinder, Brettsperrholz (CLT) und Nagelschichtholz oder NLT (eng. für nail laminated timber) und anderen Massivholzerzeugnissen kann auf verschiedene Weise kombiniert werden, um einen Raum zu schaffen, der angepasst werden kann, wenn sich die Bedürfnisse der Mieter mit der Zeit verändern.

2.2 Studentenwohnheime

Beim Bau von Studentenwohnheimen kann das Holz sichtbar bleiben oder versteckt werden und die kleinen Raumgrößen (verglichen mit Büroräumen) lassen die Verwendung unterschiedlicher Systeme von Schichtholzplatten zu.

2.3 Baulücken

In urbanen Zentren sind die bebaubaren Grundstücke oft zwischen bestehende Gebäude eingeklemmt. Das stellt eine ziemliche Herausforderung beim Bauen dar. Massivholz ist an solchen Standorten eine hervorragende Wahl, weil die Bauteile bzw. Module mit CNC Maschinen ausgeschnitten werden, die nur minimale Abweichungen erzeugen. Vorgefertigte Bauteile werden auch schnell auf die Baustelle geliefert.

2.4 Mehrfamilienhäuser

Eigentumswohnungen und Immobilien zum Vermieten erfordern etwas andere Struktursysteme als die oben beschriebenen Bürogebäude und Studentenwohnheime. Bei solchen Gebäuden sind Fragen wie Schallschutz und Vibrationen sehr wichtig. In einigen Fällen können Elemente aus Leimbinder oder Brettsperrholz sichtbar bleiben, was das Wohnen gesünder und wegen des unmittelbaren Kontakts zu Naturelementen auch angenehmer macht.

2.5 Ferienhäuser nach Maß

Sichtbares Holz im Gebäude steigert die Ästhetik und schafft ein warmes und einladendes Ambiente. Beim Bauen mit Leimbinder und/oder Brettsperrholz können die Baukosten höher sein als beim Skelettbau, doch Massivholz kann auch in Fertigbauweise verwendet werden, was an abgelegenen Orten oder bei schwierigem Gelände von Vorteil ist.

2.6 Parks

Holz wird auch oft im Freien verwendet. Die Haltbarkeit und Beständigkeit von Holz werden wesentlich durch kluge Materialwahl und die Ausführung von Details beeinflusst. Wenn der konstruktive Holzschutz fachgerecht ausgeführt wird, sind Holzelemente eine ansprechende Alternative in Parks und Freiluftanlagen.

2.7 Klassenzimmer

Studien haben gezeigt, dass sich der Einsatz von Holz positiv auf das Lernen auswirkt. Die Verwendung von Leimbinder und Brettsperrholz in Bildungsinstitutionen schafft ein warmes und einladendes Lernumfeld, das motivierend wirkt.

2.8 Hallenbäder und Sportplätze

Leimbinder und Brettsperrholz werden oft beim Bau von Sportobjekten und überdachten Wasserparks verwendet. Mit dem über Kreuz verklebten Brettsperrholz und dem längs verklebten Brettschichtholz lassen sich große Flächen mit schlanken Tragstrukturen überdachen, was auch die Bauzeit verkürzt.

2.9 Einzelhandel

Händler stellen fest, dass Menschen mehr Zeit in Läden verbringen, die mit Sichtholz gestaltet sind. Deswegen sind Leimbinder und Brettsperrholz sehr gut für kleine Läden geeignet.

2.10 Bau auf schlecht tragfähigem Gelände

Bauten aus Leimbinder oder Brettsperrholz haben ein wesentlich geringeres Gewicht als Bauten aus Beton oder Metall. Deswegen ermöglicht Holzbau auch auf schlecht tragfähigen Untergründen den Bau mehrstöckiger Gebäude, ohne die Gefahr einer Überlastung des des Bodens.

3. Schichtholzplatten - Arten

3.1 Brettsperrholz (CLT)

Wie oben erwähnt, setzt sich Brettsperrholz aus mehreren (meistens drei, fünf oder sieben) Brettlagen zusammen, die rechteckig zueinander angeordnet und miteinander verleimt sind, sodass sie Strukturtafeln bilden, die außerordentlich hart, formstabil und steif sind. Vor allem beim Bau von mehrstöckigen und großen Gebäuden sind die Tafeln oder Platten sehr kosteneffizient. Einige Architekten sehen Brettsperrholz als selbstständiges System an oder als ein Produkt, das in Kombination mit anderen Holzprodukten verwendet werden kann. Es kann auch in hybrider Bauweise sowie in Kompositbauweise eingesetzt werden. Brettsperrholz eignet sich sehr gut zum Bau von Böden, Wänden oder Dächern und kann dank seiner Ästhetik auch als Sichtholz im Innenraum eingesetzt werden. Brettsperrholztafeln lassen sich nach Maß herstellen, die Tafelgrößen variieren je nach Hersteller. Brettsperrholz kann für alle Arten von Holzkonstruktionen verwendet werden.

3.2 Nagelschichtholz (NLT)

Das oben erwähnte Nagelschichtholz besteht aus Holzschichten, die übereinander angeordnet und von Nageln oder Schrauben zusammengehalten werden. Auf diese Weise lassen sich große Strukturelemente herstellen. Nagelschichtholz ist keineswegs eine neue Technologie - es wird bereits seit mehr als einem Jahrhundert verwendet – doch im Herstellungsprozess wurden beträchtliche Fortschritte gemacht. In der Regel wird es für Böden, Tragplatten und Dächer verwendet. Damit lassen sich Sichtholzelemente mit unterschiedlichen Texturen ausführen. Mit Nagelschichtholz werden Aufzugsschächte und Treppenhäuser in Holzrahmenbauten gebaut. Dieser Holzwerkstoff erlaubt auch den Bau einzigartiger gebogener Dachformen. Zu seinen Vorteilen zählen auch das Lokale Vorhandensein der erforderlichen Hölzer und der Umstand, dass für den Einbau kein besonderes Equipment notwendig ist. Nagelschichtholzsysteme können von guten Zimmerleuten vor Ort hergestellt werden.

3.3 Leimbinder oder Brettschichtholz

Leimbinder oder Brettschichtholz (eng. glued laminated timber oder kurz glulam) besteht aus Brettlagen, die in gleicher Faserrichtung angeordnet und mittels widerstandsfähiger und feuchtigkeitsbeständiger Klebstoffe miteinander verklebt sind. Die Fasern aller Brettlagen verlaufen längs zur Brettlänge. Der eingesetzte Leim hat ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Festigkeit und der Steifheit. Obwohl er im Regelfall zum Bau von Tragelementen und Säulen verwendet wird, kann Leimbinder auch zur Herstellung von Bodenplatten oder Dächern verwendet werden.

3.4 Dübelschichtholz (DLT)

Dübelschichtholz (eng. dowel-laminated timber oder DLT) ist ein Massivholzerzeugnis der nächsten Generation, das in Europa häufig Verwendung findet. Dübelschichtholztafeln werden aus Weichholz-Brettlagen hergestellt die von Dübeln zusammengehalten werden. Diese werden meistens aus Hartholz hergestellt und sie halten jede Brettlage einzeln, ähnlich wie das bei Nagelschichtholz der Fall ist. Die Reibung verleiht der Tafel zusätzliche Formstabilität. Zu den Vorteilen von Dübelschichtholz gehört auch die Möglichkeit zum Einbau von Akkustikstreifen unmittelbar in die Oberfläche der Holztafel. Dadurch lässt sich Schallschutz leichter garantieren, zugleich sind unterschiedlichste Oberflächenbearbeitungen von Sichtholz möglich. Das steigende Interesse an Dübelschichtholz wird zu weiteren Neuerungen motivieren und der Werkstoff wird verfügbarer werden.

3.5 Strukturelles Verbundholz (SCL)

Strukturelles Verbundholz (eng. structural composite lumber oder SCL) sind Holzerzeugnisse, die durch die Aufschichtung getrockneter Holzfurniere, Fasern oder Flocken hergestellt werden, die von feuchtigkeitsbeständigem Leim zusammengehalten werden. So werden große Materialblöcke hergestellt, die dann zu Teilen in den benötigten Dimensionen auseinandergeschnitten werden.

4. Wie wird mit Schichtholzplatten gebaut?

Wie beim Bauen mit jedem anderen Material auch, muss beim Bauen mit Schichtholzplatten der Gebäudeentwurf stimmen und der Grundriss genau gezeichnet werden, bevor mit dem Bauen begonnen werden kann. Veränderungen der Entwürfe lassen sich viel einfacher und kostengünstiger durchführen als Veränderungen auf der Baustelle. Wenn die Veränderungen genau geplant und mit den beteiligten Fachkräften abgesprochen werden, können beim Bau mit Leimbinder und Brettsperrholz allerdings auch nachträglich kleinere Veränderungen ausgeführt werden. Weil jeder Wand eine Zeichnung entspricht, sind Veränderungen leichter durchführbar, solange sich die einzelnen Gebäudekomponenten noch im Werk befinden. Beim Bauen mit Schichtholzplatten sind auch keine besonderen Verkleidungen notwendig, da ein Gebäude aus Leimbinder oder Brettsperrholz außen und innen mit den gleichen Materialien final bearbeitet werden kann, wie jeder andere Massivbau. Weil die meisten derartigen Holzbauten mit einer Dämmschicht ausgestattet werden (je nach gewünschtem U-Wert bis zu 200 mm), muss eine passende Verkleidung ausgewählt werden. Am effektivsten sind dünne Verkleidungen (z. B. Dünnschichtputz oder Zementplatten), die mit Befestigungsklemmen oder Leisten unmittelbar im Holz befestigt werden können. Vergessen Sie nicht, dass für Wand- und Bodenbeläge im Gebäude und andere Handwerksleistungen (Gas, Heizung, Elektro usw.) spezialisierte Auftragnehmer engagiert werden müssen, nicht anders als bei einem klassischen Ziegelmassivbau. Wie bei jeder anderen Art der Fertigbauweise, muss auch beim Bauen mit Leimbinder oder Brettsperrholz die Baustelle für Lastwagen und Kranwagen zugänglich sein, damit die Bauelemente geliefert und verbaut werden können.

4.1 Wie viel kostet das Bauen mir Leimbinder und Brettsperrholz?

Hierzu lässt sich kaum eine Pauschalaussage treffen, denn vieles hängt vom Gebäudeentwurf ab. Allgemein kann man sagen, dass das Bauen mit Schichtholzplatten zwischen 600 und 1000 CHF/m3 kostet.

Auch die Transportkosten müssen in den Preis mit eingerechnet werden – ein durchschnittliches Haus benötigt 40 bis 50 m3 Schichtholzplatten, was einer vollen Lkw-Ladung entspricht. Vergessen Sie nicht, dass diese Kosten auf den ersten Blick zwar hoch erscheinen mögen, doch Ersparnisse ergeben sich aus der schnellen Bauweise. Fachunternehmen, die mit Leimbinder und/oder mit Brettsperrholz bauen, werden auf der Grundlage Ihrer Pläne genaue Angebote erstellen. Ein Angebot beinhaltet in der Regel die Lieferung und Montage des Gebäudes aus Schichtholzplatten. Doch in den allermeisten Fällen sind andere, zur Fertigstellung des Hauses erforderliche handwerkliche Leistungen nicht im Angebot enthalten.