Selbstformend

Feuchtänderungen verursachen im Holzbau Probleme: Es kann zu Rissbildung und unerwünschter Verformung kommen. Doch muss diese Reaktion des Werkstoffs nicht zwangsläufig Bauchschmerzen bereiten, sondern kann auch positiv gemünzt und zur Formung von Bauteilen genutzt werden. Zum ersten Mal überhaupt wurde dies im Gebäudemassstab mit einem Aussichtsturm bewiesen, den Architekt*innen und Forscher*innen des ICD und des ITKE der Universität Stuttgart gemeinsam mit Kolleg*innen der Empa (Abteilung Angewandte Holzforschung) und der ETH Zürich (Professur für Holzbasierte Materialien) gestaltet und konstruiert haben. Er entstand anlässlich der Remstal Gartenschau 2019 in der deutschen Gemeinde Urbach, die bis zum 20. Oktober geöffnet war. Der Turm ist eine von 16 Stationen, die von renommierten Architekt*innen entworfen wurden.

Hergestellt wurden die insgesamt 12 gekrümmten Bauteile des Turms aus Brettsperrholz bei Blumer-Lehmann in Gossau. Dafür mussten zunächst computergestützte mechanische Modelle entwickelt werden, um die Materialanordnung planen und optimieren zu können. Denn schliesslich mussten die Forscher*innen und Ingenieur*innen exakt vorausberechnen, wie die 5 auf 1,2 Meter grossen Paneele aus einheimischem Fichtenholz beschaffen und aufgebaut sein müssen, um nach dem Trocknungsprozess die benötigten Formen aufzuweisen und die geforderten Radien genau einzuhalten. Je drei gekrümmte Teile wurden zu Baugruppen vormontiert und auf die Baustelle transportiert. Am Bauplatz wurde der Turm von nur vier Handwerkern an einem einzigen Arbeitstag zusammengesetzt.

Die Tragkonstruktion des Turms weist eine Dicke von nur 90 Millimetern auf. Bei einer Höhe von 14 Metern ergibt das ein Spannweiten-Dicken-Verhältnis von rund 160:1. Das Gewicht der Konstruktion liegt bei 38 Kilogramm pro Quadratmeter Turmoberfläche. Möglich wird diese schlanke und leichte Struktur durch die gekrümmte Form: Im montierten Zustand wirkt der Bau durch seine Geometrie statisch als flächenaktive Struktur. Die Verbindung der Bauteile erfolgte mittels kreuzweise angeordneter Vollgewindeschrauben. Deren Anordnung ist hinsichtlich ihrer statischen Ausnutzung optimiert. Durchgehende Verbindungen entlang der Nahstellen sorgen für einen homogenen Lastabtrag.

Die Struktur zeigt ein weiteres Mal, welches architektonische und technische Potenzial im Baustoff Holz steckt, greifen Handwerk, digitale Innovation und wissenschaftliche Forschung ineinander.