Der Gebäudesektor zählt zu den größten Ressourcenverbrauchern und verursacht rund 40 Prozent der europaweiten CO₂-Emissionen. Für Jürgen Graf führt deshalb kein Weg daran vorbei, beim Bauen künftig konsequent in Kreisläufen zu denken. Einen Schlüssel sieht er dafür im Werkstoff Holz: „Holz ist nachwachsend und damit ressourcenschonend. Es bindet CO₂, solange die Bauteile bestehen. Und es lässt sich automatisiert präzise bearbeiten und einfach handhaben.“
Wie man Holz zukunftweisend nutzen kann, testet Jürgen Graf mit seinem Team und Partnern im Pfälzer Wald. Im Diemersteiner Tal, auf dem „Holzbaucampus Diemerstein“ der RPTU, entstand etwa eine Forschungs- und Werkhalle aus Holz, konzipiert und mitgebaut von Studierenden der Architektur. Die Halle ist komplett zerlegbar und wiederverwendbar. Der Clou dabei: Die Tragstruktur besteht aus vorgefertigten Rahmenelementen, die durch eigens entwickelte Knotenpunkte und konusförmige Dübel aus Kunstharzpressholz verbunden sind. Knoten und Dübel, und damit die einzelnen Elemente, lassen sich zerstörungsfrei wieder entfernen.
Für Graf ist es ein wichtiges Signal, dass das Projekt beim Deutschen Ingenieurbaupreis 2024 ausgezeichnet wurde und gleichzeitig die Tragkonstruktion als Cover auf den renommierten Architektur-Zeitschriften DETAIL und Deutsche Bauzeitschrift abgebildet ist. „Das zeigt den hohen Stellenwert, den kreislaufgerechtes Bauen inzwischen bei Ingenieuren und Architekten hat.“ Denn die Halle zeigt nicht nur präzises Handwerk im Holzbau und eine clevere Tragwerkskonstruktion sowie eine schöne Architektur, sondern steht vielmehr für kreislaufeffektives Bauen als grundlegendes Prinzip. Was konkret heißt: Projekte von vornherein so zu planen, dass sich Bauelemente später leicht demontieren, wiederverwenden und in neue Strukturen überführen lassen.
„Vieles, was unter dem Label kreislaufgerechtes Bauen läuft, wird der Bezeichnung nicht gerecht“, sagt Graf. „Natürlich können Sie eine Holzschraube oftmals wieder herausdrehen und eine OSB-Platte von einem Kantholz entfernen. Aber wenn wir bei einem Rückbau in 50 Jahren viele kleinteilige Elemente suchen und auseinandersortieren müssen, haben wir ein Problem.“
Die Lösung liegt seiner Meinung nach in der Entwicklung von Bauelementen, die sich – ähnlich wie im Automobilbau – standardisiert herstellen und montieren lassen.
„Wenn wir mit wenigen großen Elementen mit klar definierten Fügestellen arbeiten, die sich später einfach lösen lassen, ist der Rückbau auch in Jahrzehnten unkompliziert. Und genau das ist die Voraussetzung dafür, dass Materialien tatsächlich wiederverwendet werden. Ist der Aufwand zu hoch, passiert es in der Praxis nicht.“
Graf spricht von „elementiertem Bauen“. Im Unterschied zum Raumzellenbau, bei dem ganze Raummodule angeliefert werden, setzt dieser Ansatz auf vorgefertigte Einzelelemente wie Decken, Träger, Stützen und Wände. „Wenn wir diese Elemente in großem Maßstab standardisieren, entsteht ein einheitliches Tragwerksprinzip, das für verschiedene Gebäudetypen auch bei unterschiedlichen Nutzungen funktioniert“, erklärt Graf. Die Fassade bleibt dabei frei gestaltbar. So entsteht ein flexibles Bausystem, dessen Bauelemente sich leicht wiederverwenden lassen – auch in bestehenden Gebäuden – und zugleich architektonische Vielfalt ermöglichen. Dass dies in der Praxis funktioniert, zeigt sich nicht nur an der Halle im Diemersteiner Tal, sondern auch an einer großen Schutzhütte in Dillingen, die nach demselben Prinzip gebaut wurde.
Erstmals steht nun ein großes Projekt im städtischen Raum vor der Umsetzung: Unter dem Projektnamen „Frieda³“ ist ein Parkhaus in Holzbauweise für das Städtische Klinikum Dresden geplant. Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) unterstützt das Projekt im Rahmen des bundesweiten Förderprogramms „Pilotprojekte – Innovationen im Gebäudebereich“ mit 4,2 Millionen Euro. Das Städtische Klinikum Dresden als Bauherr hatte die Förderung gemeinsam mit der Holzbau Kompetenz Sachsen GmbH und dem Forschungsbereich „t-lab – Holzarchitektur und Holzwerkstoffe“ der RPTU beantragt. Für die wissenschaftliche Begleitung erhält das t-lab zusätzlich 160.000 Euro. Der Entwurf basiert auf dem interdisziplinären Forschungsprojekt „Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen“. Unter Federführung und Koordination der Holzbauexpertinnen und -Experten an der RPTU waren vier Universitäten daran beteiligt.
Das Projekt markiert für Graf einen wichtigen Meilenstein. „Wichtiger als Funktionsgebäude wie eine Halle ist nachhaltiges Bauen im urbanen Raum für Wohnen und Arbeiten, also in mehrgeschossiger Bauweise. Denn hier liegt der große Bedarf.“
Von Anfang an wurde das Parkhaus so geplant, dass es nicht nur vollständig rückbaubar ist und einzelne Elemente wiederverwendet werden können, sondern dass es auch eine flexible Nutzung ermöglicht. Die Räume sind 2,75 Meter hoch, statt der üblichen 2,10 Meter. Im Gebäudeskelett befinden sich Stützen, die so positioniert sind, dass sie in unterschiedlichen Nutzungen – Parken, Arbeiten, Wohnen – nicht verschoben werden müssen. „Nachhaltigkeit heißt auch, dass etwas möglichst lange besteht“, erklärt Graf. „Wenn etwas nutzungsflexibel ist, muss es im besten Fall gar nicht erst abgerissen werden.“
Die Förderung von Frieda3 deckt laut Graf in etwa den Mehraufwand im Vergleich zu einer konventionellen Bauweise ab. „Die Planung kreislauffähiger Gebäude ist deutlich komplexer. Ich muss mehrere mögliche Nutzungen in der Zukunft durchspielen, um zu wissen, wo meine Stützen stehen dürfen“, erklärt er. Außerdem müssen alle Elementfügungen genau konzipiert und im Vorfertigungsprozess eingeplant werden. Politik und Vergütungssysteme müssten sich deshalb so verändern, dass nachhaltiges Planen wirtschaftlich wird. Auch wenn dies noch nicht der Fall ist, zeigt er sich davon überzeugt, dass Pilotprojekte wie Frieda³ einen Wendepunkt markieren: „Es wird sichtbar, was möglich ist!“
Neben Fragen der Planung und Konstruktion beschäftigt sich der Professor damit, wie alte Bauteile wieder fit für eine Wiederverwendung werden, denn „alles was schon hergestellt, wurde verbraucht bei einer Wiederverwendung nur noch geringfügig CO2-Emissionen und keine Ressourcen“. Forschung ist wichtig, denn Holz ist eigen: „Ein Stahlträger verändert sich kaum. Holz dagegen ist feuchteempfindlich, es schwindet, quillt, bekommt Risse und es verformt sich zeitabhängig bei gleichbleibender Belastung.“ Vor kurzem hat er sich alte Holzträger gesichert, Überbleibsel nach Abriss eines Supermarkts. Der große Holzhaufen wartet jetzt im Diemersteiner Tal auf das neue Semester, nach dem Motto „Entwerfen und Bauen mit dem, was da ist!“ Studierende werden die Bretter und Träger katalogisieren, untersuchen, aufbereiten, damit entwerfen und kreislauffähige Konstruktionen entwickeln. Am Ende soll dann, auch mit Hilfe der Studierenden, eine neue Halle für den Holzbaucampus Diemerstein werden, als sogenanntes Design-Research-Build-Projekt.
Hier findest Du Tipps für weiterführende Literatur:
Stricker, E.; Bayer, D.; Graf, J.; Lenherr, B.; Milla, B. (Hrsg.) (2025) Wege zur Bauwende: Klima- und ressourcenschonend konstruieren. Triest Verlag. ISBN 978-3-03863-092-0
Graf, J.; Birk, S.; Poteschkin, V.; Braun, Y. (2022), Kreislaufeffektive Bauwende – Auf dem Weg zu einer neuen Tektonik. Bautechnik 99, S2. 76-84.
Graf, J., Hao, B., Birk, S. et al. (2024) Legitimation der kreislaufeffektiven Holzbauweise – Nachweis der Klimarelevanz. Bautechnik 101, S2. 64-73.
Zuschnitt 93, Holz – Bau – Forschung, Juni 2024: Werk- und Forschungshalle in Diemerstein
DBZ Deutsche BauZeitschrift: Bis ins Detail kreislauffähig
DETAIL 1/2.2024: Verbindungen für den kreislaufgerechten Holzbau
