Neue Ergebnisse aus der Forschung und Entwicklung an der · PDF filefür den Industriebau in Holz AP 5: Elementstoss - Geklebte Verbindung - Konstruktive Ausführung - Material, Klebstoff

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences

Neue Ergebnisse aus der Forschung und Entwicklung an der Berner Fachhochschule AHB 14. Techniker Tag VGQ, 3. März 2016

Andreas Müller, Berner Fachhochschule AHB

▶ Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur


Bauen mit Holz – Aktuelle Daten und Trends im Schweizer Markt

Kompetenzbereich Marktforschung und Baumonitoring


KLARE TRENDS 2009 - 2014

WIE WAR DER TREND IM HOLZEINSATZ

IN DEN LETZTEN JAHREN?


0

50'000

100'000

150'000

200'000

250'000

300'000

350'000

Einfamilienhäuser Mehrfamilienhäuser Öffentliche Bauten Gewerbebauten

Steigender Holzeinsatz für Gebäude Tragkonstruktionen und Fassaden in m3

2009 / 2012 / 2014 (ohne Innenausbau und Möbel)

[Quelle: BFH-AHB, Projekte zur Marktentwicklung, Kompetenzbereich Marktforschung und Baumonitoring Basis Baubewilligungen und Kennzahlen; Zahlen auf Hunderterstellen gerundet, Dämmstoffe und Innenausbauten nicht enthalten]

in m3


TRENDS UND HALBJAHRES-

ZAHLEN 2015

WIE VIELE GEBÄUDE KÖNNEN IN

ZUKUNFT AUSGESTATTET WERDEN?

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences 6 6

Quelle: Gebäudedatenbank Berner Fachhochschule, Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur

2'857 3'477

3'070 3'153

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

7'000

8'000

9'000

Jan-Jun 2012 Jan-Jun 2013 Jan-Jun 2014 Jan-Jun 2015

Öffentliche Bauten An+UmbauAnzahl Gebäude

Öffentliche Bauten NeubauAnzahl Gebäude

Industrie, Gewerbe An+UmbauAnzahl Gebäude

Industrie, Gewerbe NeubauAnzahl Gebäude

MFH An+Umbau AnzahlGebäude

MFH Neubau Anzahl Gebäude

Anzahl bewilligte Gebäude

© BFH ahb.bfh.ch/hta

Halbjahresvergleich nach Anzahl Gebäude (ohne EFH) über alle Materialien, 2012 - 2015

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences 7 7


Halbjahresvergleich nach Anzahl Gebäude (mit EFH) über alle Materialien, 2012 - 2015

5'258 5'682 4'474 4'004

0

2'000

4'000

6'000

8'000

10'000

12'000

14'000

16'000

18'000


Öffentliche Bauten An+UmbauAnzahl Gebäude

Öffentliche Bauten NeubauAnzahl Gebäude

Industrie, Gewerbe An+UmbauAnzahl Gebäude

Industrie, Gewerbe NeubauAnzahl Gebäude

MFH An+Umbau Anzahl Gebäude

MFH Neubau Anzahl Gebäude

EFH An+Umbau Anzahl Gebäude

EFH Neubau Anzahl Gebäude


Anzahl bewilligte Gebäude


0.83 0.77 0.79 0.86

3.53 3.51 3.68 3.61

-

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00


EFH Baukosten proGebäude im Neubau


in Mio. CHF

Halbjahresvergleich nach Baukosten (BKP2) pro Gebäude, EFH und MFH, über alle Materialien

Baukosten pro bewilligtem Gebäude


Neubau 2012 - 2015


0.30 0.34 0.36 0.37

0.92 0.99

1.03

1.16

-

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40


EFH Baukosten pro Gebäude imAn/Umbau

MFH Baukosten pro Gebäude imAn/Umbau

Linear (EFH Baukosten proGebäude im An/Umbau)

Linear (MFH Baukosten proGebäude im An/Umbau)


in Mio. CHF

9 9


Baukosten pro bewilligtem Gebäude

Halbjahresvergleich nach Baukosten (BKP2) pro Gebäude, EFH und MFH, über alle Materialien, An-/Umbau 2012 - 2015


Wertschöpfungsflexibilität bei ganzheitlicher Systemqualität

▶ Fördersumme: 452‘089 CHF

▶ Wirtschaftspartner:

Egg Holz Kälin AG, Egg (33%)

Kalt AG, Leibstadt (13%)

▶ Forschungspartner:

- Berner Fachhochschule AHB F+E Holz- und Verbundbau (33%)

- Hochschule Luzern – Wirtschaft (21%)

„Eggo Holzbausystem“


▶ Unternehmensübergreifendes Geschäftsmodell mittels flexibler Wertschöpfung

„Eggo Holzbausystem“, Entwicklungsansatz


▶ Unternehmensübergreifendes Geschäftsmodell mittels flexibler Wertschöpfung

„Eggo Holzbausystem“, Entwicklungsansatz

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Holz-Hohlkasten-Bausystem mit verschiedenen

Wertschöpfungs-konfigurationen

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Herstellung Tafelelemente im Werk

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Egg Baustelle

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Egg oder Kalt

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Baustelle

Baustelle80%

70%

45 %

20 %

Wertschöpfungsanteile Egg Holz Kälin AG oder Kalt AG (100% Vorfertigung in ihren Werken)

Wertschöpfungsanteil der kleinen Holzbauern

> 5

> 3

Wer

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3-6

Stoc

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Wirtschaftlichkeit ausSicht der Holzbauer

teilweise gegeben

gegeben

Wertschöpfung/ Wirtschaftlichkeit/Betriebsgrösse Prozess Bausystem

Baustellen

WS Phase I: Qualitätsgesicherte Standardelemente

WS Phase II: Qualitätsgesicherte

Elementkombinationen

WS Phase III: Qualitätsgesichertes

Holzbausystem im Gebäude


MFH Paracelsus, Luegetenhalde 6, 8840 Einsiedeln SZ

„Eggo Holzbausystem“

▶ Mehrfamilienhaus mit vier Geschossen über Terrain und ein Untergeschoss

▶ Geschosse über Terrain in Holz- und Stahlkonstruktion erstellt

▶ gesamte Treppenhaus in Massivbauweise erbaut


▶ Fördergeber: Förderorganisation für Innovation KTI

▶ Laufzeit: 2015 bis 2018

▶ Projektsumme/Fördersumme: 1’236’600 CHF/617’750 CHF

Hochleistungs-Hybridbausystem mit Holz und Stahl

Projekt-partner

Weitere Wirtschaftspartner

Hauptwirtschaftspartner:

Hauptforschungspartner:


10 Geschosse Hybrid aus BBS und Stahl in London

Fotos: Wenlock Road (UK), © Hawkins\Brown Forbes Massie


Entwicklung eines zweiachsig tragenden Flachdecken Systeme in Holzbauweise

Projekt-partner

Fördergeber: KTI Laufzeit: Januar 2016 bis Dezember 2018 Gesamtprojekt/Fördersumme: 1’303’700 CHF / 636’880 CHF

Kommission für Technologie und Innovation KTI

Inst. f. Baustatik u. Konstruktion


▶ Stützenraster 8.00 x 8.00 m und

Nutzlast bis 500 kg/m²

▶ Verwendung von Laubholz im

Bereich der Stützenköpfe

▶ Hohlkastenelemente in

Feldbereichen der Decken

▶ Biegesteife geklebte Stösse

zwischen allen Elementen

Entwicklung von mehrachsig tragenden Flachdecken in Holz


▶ Brettsperrholz aus Buche für hohe Beanspruchungen

Entwicklung von mehrachsig tragenden Flachdecken in Holz


Lösungsweg

Gliederung des Projektes

ZIEL

Geschossdecken für den Industriebau in Holz

AP 5: Elementstoss- Geklebte Verbindung- Konstruktive Ausführung - Material, Klebstoff- Kurz- und Langzeittragverhalten- Produktion

AP 4: Füllelement/ Deckenelement- Zweiachsig tragendes Element- Linienförmige Lagerung- Kurz- und Langzeittragverhalten

AP 3: Stützenkopf- Zweiachsig tragendes Element- Punktuelle Lagerung- Kurz- und Langzeittragverhalten

AP 2: Anforderungsprofil – Parameter- Konfiguration und Modulierung- Beanspruchungsprofil

AP 6: Trag- und Versagensverhalten des Flachdeckensystems- Kurz- und Langzeittragverhalten- Verformungsverhalten- Kriechversuche mit Klimawechsel- Brandverhalten- Bemessungswerten und – methoden

Geschossdecken für den Industriebau in Holz

ERGEBNIS

Yes/No

Meilenstein: Füllelement Meilenstein: ElemenstossMeilenstein: Stützenkopf


Pressverklebung Investigation and analysis of press glued connections for timber structures

Projekt-partner

Fördergeber: SBFI – COST Action FP1402 Laufzeit: Dezember 2015 bis November 2017 Projektsumme/Fördersumme: CHF 180’000 / CHF 180’000

Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation SBFI

COST Action FP1402 "Basis of Structural Timber Design" - from research to standards


Pressverklebung Investigation and analysis of press glued connections for timber structures

Structural members produced with press glued connections, T-Beam (A), I-Beam (B), Ribbed panel (C), Double Beam (D), Box-Beam (E), Kairi (2002)

Connection assembled (A), reinforced end notch or hole (B), (C), Steck (1988)

Outstanding example of structures manufactured using the press gluing technique. ExpoDach in Hannover (Boller 2006; Kairi 2000)


▶ Entwicklung und Produktion von thermischen Entkopplungselementen zur wärmebrückenfreien Konstruktion von gebäudeaussteifenden Stahlbetonbauwerksteilen

▶ Laufzeit: 2015 bis 2017 (27 Monate)

▶ KTI-Fördersumme: CHF 370’000.-

Thermische Entkopplung von Stahlbetonbauwerksteilen (TEKST)


▶ Projektpartner: BFH-AHB, KB IPP, ETH Zürich, Professur für Architektur und digitale Fabrikation (Lead), nolax AG, Sempach


▶ Fördersumme: 784’564 CHF

Robotergestützte Fertigung komplexer Holztragwerke (NFP66)

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences Gramazio & Kohler Architecture and Digital Fabrication

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences Gramazio & Kohler Architecture and Digital Fabrication


Connections Adhesive only

Connections Adhesive only

Micro-perforated surface

Connections Adhesive + rod shaped

element

Connections Adhesive + flat element



Ergebnisse: Bau eines Prototypens, der eine

Fläche von 25 m² überspannt

− Digitaler Workflow ab CAD-Modell

zur Ansteuerung von Abbund

und Roboter

− Robotergestützte Positionierung

aller Balken

− Geklebte Verbindungen mit

Mikroperforation



▶ Fördergeber: Stiftung zur Förderung der Denkmalpflege



▶ Begleitende Arbeitsgruppe: Lauber Ingenieure AG (LU)

Historische Holzverbindungen


▶ Entwicklung von Sanierungsmethoden, die

▶ den Erhalt der historischen Substanz sicherstellen

▶ den Wärmeschutz verbessern


Sanierung historisch wertvoller Fenster


▶ WUFI-Simulationen zeigen auf, dass der Ww Wert des Aussenputzes sehr wichtig für die energetische Bilanz der Feuchte in der Wand darstellt.

▶ Messungen des Ww Werts mit

▶ Karsten-Rohr

▶ Franke Prüfplatte

▶ WAM 100


Wasseraufnahme historischer Aussenputze


▶ Entwicklung von Sanierungsmöglichkeiten ▶ unter Berücksichtigung des

Denkmalschutzes ▶ Mit dem Ziel der Verbesserung des

energetischen und schalltechnischen Schutzes

▶ Fördergeber: Stiftung zur Förderung der

Denkmalpflege

▶ Broschüre zum Thema erhältlich

Energetische und schalltechnische Sanierung von Wohngebäuden der 1950er bis 1970er Jahre


Optimierung der Verklebung von Eschenholz für den Einsatz als Brettschichtholz im konstruktiven Holzbau Ziel :

▶ Verbesserung der Verklebung von Eschenholz für den Einsatz als Brettschichtholz im konstruktiven Holzbau

▶ Vergleich zwischen MUF, PRF und 1K-PUR Klebstoffen von Henkel (mit Primer)

▶ Diese Arbeit ist eine Fortsetzung des ETH Projektes von 2014

Projektteam:

Industrie Partner :

Henkel und Cie. AG

Sempach: PUR und Primer

Dynea (Demeth)

MUF

PRF

neue Holzbau


Extraktion von Tannin aus Rinden heimischer Nadelhölzer

▶ Ziel: Entwicklung eines Extraktionsprozesses für Tannine aus Rinden heimischer Nadelhölzer

▶ Anwendung: Biobasierte Klebstoffe für Holzwerkstoffe Verbundwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen

▶ Bedeutung: Führende Position der Schweiz bei der stofflichen Verwertung von Rinden

Projektteam:

Dr. Frédéric Pichelin Dr. Ingo Mayer M.Sc. Sauro Bianchi

Partner:

Dr. Ivana Kroslakova ZHAW Dr. Hans Vettiger Universität Liechtenstein Laufzeit: September 2012 to August 2015

Finanzierung:

http://www.nfp66.ch/D


BioCoPol Projektteam: WoodWisdom Net + (KTI – ADEME – BMLFUW)

Leitung: Thomas Volkmer

Koordination: Dr. Marion Noël

Holzschutz für Ausseneinsatz: ▶ Gartenmöbel ▶ Fassaden ▶ Eisenbahnschwellen

Nur bio-basierte Verbindungen

Bündelung von Fachwissen

Komplementarität

Förderung der einheimischen Holzarten Kommission für Technologie und Innovation KTI


▶ Ziel:

▶ Entwicklung von bio-basierten Sandwichplatten mit Spandecklagen und einem Schaumkern

▶ Kostengünstigere Plattenherstellung, verglichen mit den üblichen Verfahren zur Herstellung von Sandwichplatten

Ultraleichte bio-basierte Holzwerkstoffplatte mit Schaumkern Projektteam:

Heiko Thömen

Partner:

Ecole polytechnique fédérale EPFL

Finanzierung:

http://www.nfp66.ch/D


▶ Machbarkeit eines kompakten Fassadensystem als selbsttragendes Wandelement aus Holz

▶ 3-schichtig, verklebtes Sandwichelement

▶ Selbsttragendes, raumabschliessendes Fassadenelement

▶ vollständig aus holzbasierenden Materialien

▶ Erfüllung Anforderungen an Feucht-, Wärm- und Schallschutz

Machbarkeitsstudie zur Entwicklung eines selbsttragenden Kompaktfassadensystems in Holzbauweise für Industriebauten

http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=X0OPOZYf-nK9FM&tbnid=x_PfAfCJfK-V1M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.arcguide.de/suche/beitrag/lebendiges_kulturcenter_aus_glas--672.html&ei=Hjv6U8WPJoeuOeLKgMAB&bvm=bv.73612305,d.d2s&psig=AFQjCNE-BXaC0MCuRDQWUE1Qs5MNPSkxxw&ust=1408994338365833


Einschnitt/ Sägewerk

Sortierung/Trocknung

Planung/Bemessung

Nachhaltigkeit/Rückbau

KEILZINKUNG

Effekt der Häufigkeit

Zinkengeometrie

PRODUKT/ HERSTELLUNG

Maschinen

Flächen-verklebung

Klebstoffauswahl

Verfahren

Prozesskette von Laubholz


▶ Fördergeber: Bundesamt für Umwelt (BAFU)


Tragstrukturen in Laubholz Der Keilzinkenstoss als Schlüsselelement


Biel / Bienne: Neubau Verwaltungszentrum Swatch Groupe Architektur: SHIGERU BAN ARCHITECTS

Die Holzstadt Biel → Verwaltungszentrum Swatch


Architektur / Gesamtleitung: pool Architekten aus Zürich

Bauingenieur / Holzbauspezialist:

Blumer Engineering aus Waldstatt

Gebäudetechnik HLKKS / MSR: Waldhauser + Hermann AG aus Münchenstein

Gebäudetechnik Elektro: Amstein & Walthert AG aus Zürich

Landschaftsarchitektur Atelier:

Descombes Rampini SA aus Genf

Die Holzstadt Biel → Campus Biel: Siegerprojekt Trèfle


Berner Fachhochschule HP. Kolb 07.03.2016

Shigeru Ban, Shigeru Ban, Tokio

Helmut Dietrich Dietrich / Untertrifaller, Bregenz

Mathias Heinz pool Architekten, Zürich

Reinhard Kropf Helen & Hard, Stavanger

Hermann Blumer Creation Holz, Herisau

Christoph Meier Creation Holz, Herisau

Richard Jussel Blumer-Lehmann, Gossau

Dieter Schnell BFH-AHB, Burgdorf

Thomas Rohner BFH-AHB, Biel

Holzbautag Biel

Architektur und Holz

Donnerstag, 12. Mai 2016

Kongresshaus, Biel

www.ahb.bfh.ch/holzbautag

http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwitxsGMyqPKAhVGHQ8KHYTeAuIQjRwIBw&url=http://www.home-reviews.com/library-in-vennesla-by-helen-hard&psig=AFQjCNGOVrzG4-I_LUn9v_BKG1-JcbVylg&ust=1452664213823047

http://www.ahb.bfh.ch/holzbautag

Documents

Neue Ergebnisse aus der Forschung und Entwicklung an der · PDF filefür den Industriebau in Holz AP 5: Elementstoss - Geklebte Verbindung - Konstruktive Ausführung - Material, Klebstoff