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Motivation und Konstruktion

Bei dem vorgestellten Bauwerk handelt es sich um ein FNR-Gemeinschaftsforschungsprojekt der der Hochschule Trier mit der FVA Freiburg und der Hochschule Mainz.

Mit einem Hallenbauwerk aus naturgetrocknetem Eichenschwachholz wird nachgewiesen, dass die „Trocknung in Service“ für bestimmte Baukonstruktionen möglich ist. Nach dem „Bottom Up-Prinzip“ liefert der Wald das Ausgangsmaterial, welches mit minimalem Primärenergieeintrag zu einem leistungsfähigen Gebäude verarbeitet wird. Voraussetzung hierfür ist die Kenntnis der Stammgeometrie durch ein 3D-StammScan-Verfahren sowie die Verwendung parametrischer Entwurfwerkzeuge. Damit wird ein Paradigmenwechsel der bislang als gültig erachteten Vorgehensweise erreicht, welche davon ausgeht, dass aufwändige Säge- und Trocknungsprozesse erforderlich sind, um derartige Bauwerke zu errichten.

Mit der Vormontage (Stämme nach Holzliste auswählen, kappen, Travieinschnitt, Knotendetails herstellen, Teilmontage) beginnt das beauftragte Unternehmen FERDINAND SCHWAIGHOFER GmbH im Mai 2023. Hierbei werden 85 Eichenholzstämme, welche zuvor gescannt und auf Festigkeit untersucht wurden, direkt und ohne weitere visuelle Nachsortierung in den Abbundprozess übernommen.

Statisches Konzept

DIN EN 1990-Versuchsgestützte Bemessung

Unter Bezugnahme auf die Regeln zur versuchsgestützten Bemessung nach DINEN 1990:

(1) Es dürfen physikalische oder numerische Versuche durchgeführt werden, um die für Entwurf und Bemessung zu verwendenden Parameter zu bestimmen.

(2) Die Versuche dürfen durchgeführt werden, um das Tragverhalten eines Tragwerks oder tragenden Bauteils zu bestimmen, wie durch die zuständige Behörde festgelegt oder, sofern keine Festlegungen getroffen wurden, für ein bestimmtes Bauvorhaben zwischen den beteiligten Parteien vereinbart.

wurden von allen drei Projektpartnern unabhängig voneinander Untersuchungen zur Festigkeit und Steifigkeit (E-Modul) vorgeno

mmen. Hierbei wurden unterschiedliche Prüfverfahren angewandt wie sie in AP 1 und AP 2, bzw.  in den Schlußberichten der Partner FVA und HSM dargestellt sind. Die für die statischen Nachweise in RFEM zugrunde gelegten Materialkennwerte sind aus diesen Werten abgeleitet.

Die neue Hallenanlage der Stadtwerke Trier wurde am 15.11.2022 offiziell in Betrieb genommen. Bei diesem Projekt wurden lediglich geschälte und natürlich getrocknete Eichenschwachölzer aus den Beständen des Forstamtes Trier-Quint als tragende Stützen eingesetzt. Ebenso wurden in Zusammenarbeit mit den rheinlandpfälzischen Unternehmen OCHS Holzbau (Kirchberg) und RoomStone GmbH (Simmern) Holzhybridwände aus Palettenholz und Geopolymerbeton produziert und als tragende und aussteifende Wandbauteile verwendet. Diese  Entwicklungen dienen der Nutzung „minderwertiger Holzsortimente“ bei hochwertigen Anwendungen im Bauwesen.

Der nächste Solarcarport wurde nun in der Nähe des Forstamtes Soonwald errichtet. Im Unterschied zum ersten Prototyp wurden kleinere statische Optimierungen vorgenommen, hauptsächlich fällt aber die Verwendung von natürlich getrocknetem und ungesägtem Eichenschwachholz für die Diagonalstreben im Fachwerkträger auf. Diese waren bisher aus zylindrisch gefrästen Douglasie-Querschnitten gefertigt.

Auch die weiteren Solarcarports sollen mit möglichst unbearbeitetem Eicheschwachholz umgesetzt werden.

Die rheinland-pfälzische Landesverwaltung soll bis 2030 klimaneutral sein. Landesforsten Rheinland-Pfalz hat sich zum Ziel gesetzt, die bilanzielle Klimaneutralität bereits bis 2025 zu erreichen. Dafür investiert Landesforsten in den nächsten Jahren in Solar-Carports, PV-Anlagen und E-Fahrzeuge. Für das Ministeriums für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz sollen die 44 Forstämter des Landes mit Solar-Carports ausgestattet werden. Im Zuge dessen wird ein Rundholzfachwerkträger mit neuartigen Polymerbetonknoten entwickelt.

Bei den Fachwerkträgern des Solar-Carports handelt es sich um pfostenlose Strebenfachwerke mit durchlaufenden Gurten.  Die Träger haben eine Spannweite von 6,80 m und 10,20 m sowie eine Höhe von 1,40 m.

Der erste Prototyp vom Solarcarport für den Landesforsten RLP wurde in Trier-Quint errichtet. Am Freitag, den 19.2. 2021, besuchte Frau Umweltministerin Anne Spiegel das Forstamt Trier und informierte sich über das Projekt "Klimaneutrale Landesforsten 2025". Dabei hat sie insbesondere den Fortgang der Baumaßnahmen beim Solarcarport besichtigt und Elektrofahrzeuge wurden übergeben.

Ein kleinere Solarcarport wird demnächst auf fünf weiteren Standorten errichten. Das HKT unterstützt das ausführende Unternehmen mit Überprüfung der Statik und Kontrolle der Ausführungspläne, hierbei werden einige Verbesserungen gegenüber dem Prototyp umgesetzt.

Es wird an dem Bau eines Fachwerkes mit Polymerbetonknoten gearbeitet. Knoten werden gegossen und Bauteile aus Eiche und Douglasie werden vorbereitet. Es ist geplant, der fertige Fachwerkträger zu prüfen und die Ergebnisse mit denen vom Fachwerkträger mit Blechen zu vergleichen.

Die bauaufsichtliche Zustimmung im Einzelfall der Polymerbetonknoten befindet sich zurzeit in der Vorbereitung. In enger Abstimmung mit dem eingeschalteten Gutachter werden Eigenschaften verschiedener Polymerbetone untersucht und bewertet.

Nach Ende der Ausstellung in Trier wurde der Pavillon abgebaut und im Walderlebniszentrum Soonwald wiederaufgebaut.

Fotos Soonwald: Hannsjörg Pohlmeyer