Beschreibung

Holz ist eines der ältesten Baumaterialien unserer Gesellschaft und besitzt hervorragende mechanischen Eigenschaften bei vergleichsweise geringer Dichte. Im Forschungsfeld „Strukturelle Holzbauwerkstoffe“ beschäftigen wir uns mit den Eigenschaften bestehender und neuer Holzwerkstoffe für die Anwendung als lastabtragendes Bauteil im Hochbau in Kombination mit deren Herstellprozessen. Als übergeordnetes Ziel steht die ressourceneffiziente Ausnutzung des Rohstoffs Holz und dessen zielgerichteter Einsatz im Vordergrund. Die Untersuchung unterschiedlichster Ausgangssortimente sowie etablierter als auch potentieller Holzarten der Zukunft bilden die Basis aktueller Forschungsschwerpunkte.

Kontakt: Maximilian Pramreiter und Johannes Konnerth

Forschungsarbeiten und Publikationen

Veranstaltungen

10. BOKU Nachhaltigkeitstag

Am 20.11.2024 fand der 10.BOKU Nachhaltigkeitstag unter dem Motto „Climate Minds – aktiv und resilient gegen Angst und Ohnmacht“ in Wien statt. Im Fokus stand die Rolle von Forschung und Bildung, um psychologische Barrieren zu überwinden, eine klimapositive Denkweise zu fördern und positive Handlungsimpulse zu wecken. 

Wir freuen uns mit Ergebnisse aus den Forschungsprojekten UniStrand (FFG 893351) und StrongHardwood (FTI20-003) unter den drei Nominierten für den BOKU Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie Publikation zu sein. Der Vortrag kann hier nachgesehen werden. 

Wissenschaft im Dialog: "Science goes Public 2024" beleuchtet Klimaforschung in NÖ

Am 7. November 2024 fand die Veranstaltung "Science goes Public 2024" im APA Pressezentrum statt, organisiert von der Gesellschaft für Forschungsförderung Niederösterreich (GFF NÖ). Im Mittelpunkt der Hybrid-Veranstaltung standen sieben wegweisende Forschungsprojekte, die im Rahmen des FTI-Call Klimawandel 2019 und 2020 mit Mitteln des Landes Niederösterreich gefördert wurden. Das Projekt “Hochfestes Laubholz” konnte dabei den ersten Platz erzielen. Die gesamte Veranstaltung kann hier nachgesehen werden. 

Podiumsdiskussion: HOLZBAU – Innovativ oder am Holzweg?

Organisiert von Studierenden der BOKU diskutierte Uni.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Johannes Konnerth mit namhaften Branchenvertreter*innen und Wissenschaftlern über aktuelle Innovationen und zukünftige Entwicklung im Bereich des Holzbaus. Nachzusehen unter: https://youtu.be/aUpEThWj834

Projekte

Hochfestes Laubholz (laufend)

Der Klimawandel ist eine der Haupttriebkräfte hinter Anpassungsprozessen, die derzeit in Österreichischen Wäldern vorangehen. Als Folge geht der Anteil von Nadelholz zurück, und Laubhölzer, insbesondere Buche und Eiche gewinnen an Bedeutung, da sie in Tieflagen insgesamt widerstandsfähiger als Fichte sind. Das technologische Profil von Eiche und Buche unterscheidet sich jedoch fundamental von der derzeit vorherrschenden Fichte, weshalb neuartige Ansätze zur hochwertigen Nutzung insbesondere nicht sägefähiger Laubholzsortimente gefragt sind. Im vorliegenden Antrag wird Spalten als ein Ansatz vorgeschlagen, Faserabweichungen möglichst gering zu halten. Des Weiteren sollen gespaltene und gekrümmte makrofasrige Holzelemente in Heissdampf plastifiziert und ausgerichtet werden, und nachfolgend zu Verbundbalken mit ausgerichteten Fasern verdichtet werden, die als Strukturelemente
z.B. im Bau oder im Automobilbereich dienen können. Das vorgeschlagene hoch Rohstoffeffiziente Konzept bringt eine Reihe von technischen Vorteilen und leistet einen Beitrag zur intensiven Nutzung biobasierter Materialien auch in Zukunft. Es leistet somit einen Beitrag zur Beibehaltung der Wettbewerbsfähigkeit des forstbasierten Sektors in Zeiten des Klimawandels.

Kontakt: Maximilian Pramreiter

UniStrand (laufend)

In den letzten Jahren konnte der Holzbau seine Eignung für mehrgeschoßiges Bauen durch diverse Leuchtturmprojekte (z.B. HoHo, LCT ONE, etc.) unter Beweis stellen. Für den Einsatz von Holz im Baubereich spricht nicht nur die Substitution energieintensiver Rohstoffe bei gleichzeitiger Kohlenstoffspeicherung, sondern auch die Notwendigkeit, den enormen Mehrbedarf an Baumaterialien zu befriedigen. Eine deutliche Steigerung der Ausnutzung der eingesetzten Ressourcen ist dabei ebenso unumgänglich wie eine effiziente Konstruktionsweise und Bemessung der Bauteile. Aktuell erfolgreiche Holzbauprodukte wie Brettsperrholz basieren überwiegend auf Nadelschnittholz und weisen prozessbedingt eine geringe Rohstoffausbeute (30-40%) auf. Mit dem Projekt „UniStrand“ sollen die technologischen und konstruktiven Grundlagen für einen (ca. 7-20cm) dicken, plattenförmigen Holzbauwerkstoff für die mehrgeschoßige, strukturelle Bauanwendung skizziert und erforscht werden. Als Ausgangsmaterial fungieren dabei lange, dünne Holzpartikel (Strands), welche mit einer hohen Rohmaterialausbeute (über 75%) hergestellt werden können. Als Rohmaterial sollen vor allem Laubholzsortimente bzw. Kombinationen aus Nadel- und Laubholz dienen. Durch eine möglichst unidirektionale Verklebung zu Strand-Platten unterschiedlicher Dichte soll ein berechenbares Zwischenprodukt mit verbesserten mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu bereits etablierten strandbasierten Produkten (oriented strand board, laminated strand lumber) geschaffen werden. Durch kreuzweise Lagenverklebung der Platten wird abschließend die erforderliche Sperrwirkung und Materialdicke der geschichteten Wand- und Deckenelemente erreicht. Auf Basis der konstruktiven Optimierung der fertigen Elemente, gekoppelt mit einer anwendungsorientierten Zuschnittsoptimierung, können gezielt Elemente hergestellt werden, die hochleistungsfähiges Plattenmaterial nur dort einsetzen, wo dies statisch auch erforderlich ist. Die Ergebnisse werden parallel durch eine prozessorientierte Oköbilanz bzw. durch eine Technologiefolgenabschätzung evaluiert. Die geschaffenen Grundlagen bilden die Basis für eine großindustrielle Umsetzung und ebnen den Weg für einen ressourceneffizienten Holzbauwerkstoff der nächsten Generation.

Kontakt: Maximilian Pramreiter und Johannes Konnerth

Abschlussarbeiten

Dissertationen

Simon Lux (Laufend): Strip-like laminations for use in structural wood products

David Obernosterer (Laufend): Entwicklung einer homogenisierten Vollholzlamelle für Hybrid-Brettschichtholzträger aus Nadel- und Laubholz (TU Graz)

Lukas Malzl (laufend): Investigation of alternative wood species and optimized processes for strand-based unidirectional wood panels for mass timber materials.

Tobias Nenning (laufend): Structural building materials based on hardwood branches.

Diplomarbeiten / Masterarbeiten

Raphael Kerschbaumer (laufend): Brettsperrholz - Bewertung und Identifizierung von Hindernissen für das Marktwachstum in der DACH-Region

Christoph Kurz (laufend): Alternative Zerteilungstechnologie für Laubastholz

Niklas Bugelnig (laufend): Ressourceneffizienz etablierter Auftrennprozesse von Rundholz.

Agnes Spranz (2024): Charakterisierung von Reaktionsholz von Laubastholz

Jakob Wassermann (2024): Mechanische Eigenschaften eines Werkstoff auf Basis von Laubastholz

Johannes Kircher (2024): Charakterisierung ausgewählter Eigenschaften von Keilzinkenverbindungen

Nikolaus Pilz (2023): Evaluierung der Leistungsfähigkeit einer mehrlagigen Holzbauplatte auf OSB-Basis.

Stefan Höchtl (2022): Formoptimierte Holzbauträger: Evaluierung eines analytischen Modells auf Basis von Realversuchen.