Zu Besuch bei Thoma-Holz

Massivholzbau ohne Schrauben und Nägel

Der nachwachsende Rohstoff Holz liegt im Trend, der moderne Holzbau bietet technisch immer neue Möglichkeiten. Einer der Pioniere im Massivholzbau mit reinen Holzelementen ist die österreichische Firma Thoma, sie hat neue Standards gesetzt, was Statik, Dämmung und Brandschutz anbelangt.

Fast geräuschlos schiebt der Metallstift den langen Dübel aus Buchenholz in das 36 cm dicke Element, das ein Roboterarm zuvor aus Holzbrettern geschichtet hat. Mit einem leisen Zischen hebt sich der Stift wieder. Die Maschine fährt automatisch zum nächsten Dübel. Der Vorgang wiederholt sich, wie von Geisterhand gesteuert, noch viele Male. Die Anzahl der Dübel pro Fläche errechnet im Büro eine Software nach den statischen Vorgaben. Schnell ist das Hauselement aus reinem Holz fertig.

Dübel einpressen mit 3,5 t Druck

Doch die Leichtigkeit täuscht. Die mehr als fingerdicken Holzdübel werden mit einem Druck von 3,5 Tonnen eingepresst – in ein Bohrloch, das eineinhalb Millimeter dünner als der Dübel ist. „Wie hoch der Kraftaufwand wirklich ist, merken wir, wenn bei Sondermodellen die Dübel per Hand eingeschlagen werden müssen“, sagt Anton Pfeifenberger und grinst. In der Hand hält der Holztechniker ein Bündel eben jener Dübel. Neben dem unterschiedlichen Durchmesser ist es die Differenz in der Holzfeuchte, die sie so stark und dauerhaft wirken lassen. Herunter getrocknet auf null Prozent stecken die Dübel in einem Holz mit zehn Prozent Feuchte. Also quellen sie auf. Ein Trick, den sich schon die alten Ägypter vor tausenden von Jahren zunutze gemacht haben, wird nun von hochmodernen Maschinen ausgeführt. So entstehen im Thoma „Holz100“-Werk im österreichischen Stadl Hauselemente aus 100 Prozent Holz. Schrauben, Nägel oder Leim sucht man hier vergeblich. „Wir benutzen lediglich ein Gleitmittel aus Quark, Wasser und Kalk beim Dübeln“, erklärt Anton Pfeifenberger.

2000 Häuser in 33 Ländern

Mit den reinen Holzelementen von Thoma Holz kann man hoch hinaus bauen. Das hat ihr Erfinder Erwin Thoma schon mehrfach bewiesen: Fast 2000 Häuser in 33 Ländern wurden mit seinen Fertigholzelementen schon gebaut. Im niederländischen Venlo entstand ein elfstöckiges Rathaus mit Vertikalgarten, in Österreich ein siebenstöckiges Hotel mit 50 Zimmern und einem Swimmingpool auf dem Dach und im Berner Oberland ein fünfstöckiges Wohn- und Bürogebäude, das ohne Heizungsanlage und technisches Belüftungssystem auskommt. Nun soll bald vielleicht aus ihnen ein ganzes Krankenhaus aus Holz gebaut werden. Ist das der Durchbruch für den nachwachsenden und klimaneutralen Werkstoff Holz?

„Die Bauindustrie braucht dringend einen tiefgreifenden Transformationsprozess“, sagt Erwin Thoma, „wir haben dafür die Technologie der Zukunft.“ Noch entstehen neue Gebäude überwiegend aus Kunststoffen, Stahl und Beton, dessen Bindemittel Zement bei seiner Herstellung hohe Emissionen verursacht. Je nach Art zu rechnen ist die Zementherstellung verantwortlich für 4 bis 8 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen. In Deutschland sind es laut einer Studie des WWF trotz effizienter Technologien immer noch 2 Prozent der Treibhausgasemissionen. Und der globale Zement- und Betonbedarf wird aufgrund von Urbanisierung und Infrastrukturprojekten in den nächsten Jahrzehnten weiter steigen. Neben der Klimabilanz ist auch der Ressourcenverbrauch nicht länger tragbar. Für die Betonherstellung braucht man neben Zement viel Sand. Das UN-Umweltprogramm (UNEP) schätzt den derzeitigen Sandverbrauch auf 50 Milliarden Tonnen pro Jahr. Geeignet ist nur der grobkörnige Sand aus dem Meer, von Stränden, aus Seen und Flüssen. Der Peak dieser Resource ist längst überschritten. Ein Passivhaus aus nicht nachwachsenden Baumaterialien ist also ein Widerspruch in sich. Das haben auch andere erkannt.

Holzbaustrategie in Hamburg

In Hamburg zum Beispiel hat der rot-grüne Senat vor kurzem eine Holzbaustrategie beschlossen. Ein Hochhaus sowie ein ganzes Wohnquartier sollen aus dem nachwachsenden Rohstoff entstehen. Auch Berlin setzt auf Holz, aus gutem Grund: Jeder Kubikmeter Holz, der konventionelle Baumaterialien ersetzt, hilft dabei, CO2-Emissionen um durchschnittlich 1,1 Tonnen zu reduzieren. Hinzu kommen 0,9 t, die durch das Wachstum des Baums im Holz gebunden sind. Für ein Einfamilienhaus in massiver Holzbauweise werden durchschnittlich 40 bis 60 m3 und für einen Holzrahmenbau durchschnittlich rund 30 m3 Holz benötigt. „Beim Bau einer Schule in Holzbauweise mit 1000 Plätzen werden bis zu 750 m3 Holz eingesetzt“, sagt Thomas Schwilling von der Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, „somit kann der Bausektor in Berlin maßgeblich zur Klimagasentlastung sowie zur Ressourceneinsparung beitragen.“

„Wir müssen den Holzbau anders denken.“

Erwin Thoma ist nicht der einzige, der Holzbauelemente anbietet. Aber sein Konzept geht weiter, als das der meisten anderen. Holzständerbauten mit Isolierungen aus Mineralwolle und verleimten Spanplatten lehnt er ab. „Wir müssen den Holzbau anders denken“, sagt er, „wenn das Haus aus Holz am Ende seiner Lebenszeit kontaminierter Sondermüll ist, sind wir auf dem falschen Weg.“ Bei dem System von Thoma braucht es, wenn ausreichend starke Elemente verwendet werden, lediglich im Fundament Beton. Der Rest des Hauses besteht aus Holz.

Eigenschaften der „Holz100“-Häuser

Dabei erreicht Erwin Thoma mit seinem Stecksystem so gute Wärmedämmwerte, dass die Holzelemente sogar für energieautarke Häuser geeignet sind. Indem die Bretter der „Holz100“-Elemente kreuzweise versetzt übereinander verlegt und verdübelt werden, wird eine hohe Standfestigkeit erreicht. Ein Holzelement von genügender Dicke ist zudem thermisch sehr träge, kann also Hitze und Kältespitzen gut abfedern. Um diesen Effekt zu verstärken, fräst eine Maschine vor dem Zusammendübeln ein Profil aus Nuten in die Bretter. So wird Luft in den Wandelementen eingeschlossen, die für zusätzliche Isolierung sorgt. Das Holz nimmt Feuchtigkeit auf und gibt sie wieder ab, sorgt so für ein angenehmes Raumklima. Die Dicke und Trägheit des Materials schützt zudem vor Lärm und elektromagnetischer Strahlung. Nach Angaben von Thoma sorgt sie für eine Brandwiderstandsdauer von 180 Minuten. „Das ist Weltrekord“, sagt  Erwin Thoma, dessen Kinder Elisabeth und Florian inzwischen die Geschicke der Firma mitlenken. Alle genannten Eigenschaften wurden von unterschiedlichen Einrichtungen zertifiziert: von den Technischen Universitäten Graz und Rosenheim, dem Fraunhofer Institut Stuttgart, der Bundeswehruniversität München oder dem Institut für Brandschutz und Sicherheitstechnik Linz. Zertifiziert sind auch die Rohstoffe, das Holz kommt aus nachhaltiger Forstwirtschaft.

Wo sind die Grenzen von „Holz100“?

Dennoch gibt es Grenzen für das „Holz100“-System, zumindest nach Auffassung von Matthias Korff, Geschäftsführer der DeepGreen Development GmbH. Korff betreibt das Büro seiner Firma in dem von ihm projektierten Woodcube. Dieser wurde im Rahmen der Internationalen Bauausstellung 2013 in Hamburg aus Thoma-Elementen errichtet. Das Mehrfamilienhaus war damals einzigartig in seiner Konsequenz und „Radikalität“. Die Grenze für das System von Thoma sieht der überzeugte Holzbauer Korff im mehrgeschossigen Objektbau, an dem Architekten und andere Fachplaner beteiligt sind. Diese würden, im Gegensatz zu manchen privaten Bauherren, Mängel wie etwa Verfärbungen oder gar Risse im Holz nicht akzeptieren. Auch die relativ hohen Preise der Firma Thoma und ihres wichtigsten Mitbewerbers Rombach seien ein Problem. Matthias Korff plant gerade ein achtgeschossiges Hochhaus aus Holz in der Hafencity sowie eine Seniorenwohnanlage im Süden Hamburgs. Die Vollholzelemente dafür will er technisch verbessert selbst bauen lassen. Das Holz soll aus der Region stammen. In Norddeutschland Holz aus Österreich zu verbauen, hat seiner Auffassung nach wegen der langen Transportwege eine zu schlechte Ökobilanz.

Mondholz mit langer Tradition

Die Firma Thoma setzt in ihrem eigenen Sägewerk in der Steiermark ausschließlich auf Holz aus einem Umkreis von maximal 120 km. Der Weg zum Thoma-Sägewerk führt durch dichte Wälder. Hier wächst Gebirgsholz auf mindestens 800 m Höhe. Langsames Wachstum, gute Böden und ausreichend Wasser sorgen für einen dichten Aufbau der Jahresringe. Der Borkenkäfer ist in dieser niederschlagsreichen Region bislang kein Thema. Im ganzen Ort duftet es nach Holz. Kein Wunder, auf dem Lagerplatz vor dem Sägewerk, das im Jahr fast 65 000 Festmeter Holz verarbeitet, stapeln sich die Stämme hoch wie die Häuser, die später aus ihnen entstehen sollen. 30 000 Festmeter müssen am Lager vorgehalten werden. Der Grund für die hohe Lagerkapazität ist eine weitere Besonderheit des Holzbau-Pioniers. Das gesamte verarbeitete Holz wird ausschließlich im Winter bei abnehmendem Mond geschlagen, die Zeit der sogenannten Saftruhe. Das soll für eine hohe Standfestigkeit des Holzes und Schutz vor Pilzen und Insekten sorgen. Die Verwendung dieses sogenannten „Mondholzes“ hat eine lange Tradition, die Frage nach dem wissenschaftlichen Nachweis seiner Eigenschaften ist  allerdings umstritten. Jedoch nicht für Betriebsleiter Gerhard Brieler, der auf einen Stapel frisch geschnittener Bretter zeigt und sagt: „Sehen Sie, ohne Verfärbungen und gut gewachsen, im Sommer kann man so ein Holz nicht schlagen.“

Das Thoma-Sägewerk ist hoch automatisiert. In den beiden „Holz100“-Werken (neben dem in Stadl gibt es ein weiteres im Schwarzwald) schälen, sägen und hobeln die Maschinen jeden Tag so viele Bretter, dass vier bis fünf Sattelschlepper nötig sind, um sie abzutransportieren. Seit 2001 hat sich die Menge mehr als vervierfacht. „Wir haben trotzdem noch Luft nach oben“, sagt Gerhard Brieler. Der Betriebsleiter sitzt in seinem Büro hinter einem selbstgebauten Schreibtisch aus Tannenholz, auf den gefühlt ein Kleinwagen passt und sagt: „Weil wir alles vom Stamm bis zum fertigen Element in der Hand haben, können wir sehr flexibel auf die Nachfrage reagieren.“

Trotz der enormen Zuwächse ist Thoma noch weit entfernt von der Massenproduktion. Auch zahlt der Hersteller mit zum Beispiel 80 Euro pro Festmeter Fichte recht faire Preise für den Rohstoff Holz.

Kreislauf- statt Wegwerfgesellschaft

Aber wenn der Trend zum Holzbau anhält, gibt es denn überhaupt genug Holz für alle Bauvorhaben? Nach Berechnungen der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen werden von 2003 bis 2042 etwa 78,2 Mio. Kubikmeter Rohholz jährlich geschlagen. „Nur 8 Prozent dieser Menge würden ausreichen, um das gesamte Neubauvolumen im Wohnungsbau aus Massivholz zu errichten“, sagt Mattias Korff vonDeepGreen Development. Auch Erwin Thoma geht davon aus, dass die vorhandenen Ressourcen ausreichen: „Vorausgesetzt, wir setzen endlich auf die Kreislauf- anstelle der Wegwerfwirtschaft.“ In seinen Holzhäusern könnten Generationen leben. Und wenn die Häuser ausgedient haben, kann der Rohstoff Holz weiterverwendet werden. Das alles dank uralter Tradition und hochmoderner Technik.

 

Autor

Klaus Sieg ist gelernter Tischler und schreibt Reportagen zu Themen wie Ökologie, Umwelt, Landwirtschaft, Energie und Technik (www.siegtext.de).

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