Entwicklung eines neuen Planungssystems für landwirtschaftliche Gebäude

(18.6.2020) Ein Forschungsverbund entwickelt derzeit eine neue Methode, wie sich Holzdächer für landwirtschaftliche Gebäude digital planen lassen: von den erforderlichen Fachplanungen über die voll- oder teilautomatisierten Fertigungsabläufe bis hin zu den Vormontageprozessen. Das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderte Planungsinstrument soll auf die Ansprüche von kleinen und mittleren Unternehmen des Holzbaus zugeschnitten werden.

Fotos / Bilder © Flex@HTWK Leipzig 

Vom Zollinger-Dach zum ReFlexRoof

Um die Wohnungsnot zu lindern, entwarf der Merseburger Architekt Friedrich Zollinger vor rund 100 Jahren eine neue Holzbauweise: Sein markant geformtes „Zollinger-Dach“ basiert auf einer Lamellenstruktur, die sich leicht, schnell und kostengünstig errichten lässt. An der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK) hat man vor einiger Zeit  Zollingers Idee aufgegriffen und daraus mit dem ReFlexRoof eine kreisbogenförmige Brettrippendachkonstruktion aus Holz entworfen - ressourceneffizient, flexibel, recycelbar.

Jetzt will besagter Forschungsverbund Zollingers Holzbauweise auch planerisch ins digitale Zeitalter hieven. Vor allem, weil sich das ReFlexRoof ideal für eine Standardisierung der Fertigungsprozesse eignet und dadurch eine serielle Vervielfältigung er­mög­licht - ohne, dass deshalb die architektonische Vielfalt verloren gehen müsste.

Digitale Planungsmethodik für landwirtschaftliche Gebäude

In dem Forschungsvorhaben, das vom BMEL über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert wird, wird erstmals eine digital basierte Planungsmethodik für landwirtschaftliche Gebäude entwickelt. Alle erforderlichen Schritte der verschiedenen Fachplanungen sollen darin integriert und informationsverlustfrei verknüpft werden. Auch voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigungs- und Vormontageprozesse deckt das System ab. Am Ende soll ein digitales Planungsinstrument entstehen, speziell ausgelegt für regional agierende, kleine und mittlere Unternehmen (KMU) des Holzbaus.

Systemhallendächer aus Holz

Das neue digitale Planungsinstrument ist auf den Bau von materialeffizienten und robusten Systemdachkonstruktionen für landwirtschaftlich genutzte Hallen ausgerichtet. Dabei wird ...

• die flächendeckende, typische Bearbeitungs- und Montagekompetenz des heimischen Zimmerer- und Dachdeckerhandwerks berücksichtigt und
• auf die primäre Nutzung von Holz als Baustoff in regionaler Produktion gebaut.

Kreisbogenförmige Brettrippendachkonstruktion als Standardbauweise: Auf Basis des ReflexRoof soll erstmals ein digitales Planungssystem für landwirtschaftliche Gebäude geschaffen werden. 

Ein System im Verbund

Das dreijährige Forschungsvorhaben unter dem Projektkoordinator Professor Alexander Stahr von der HTWK Leipzig setzt sich aus sechs Teilvorhaben zusammen:

1. Die Entwicklung eines digital basierten Prozess- und Planungsmodells für die Holzkonstruktionen hat die HTWK Leipzig übernommen.
2. Das Konzept einer direkt verknüpften, parametrisch-statischen Bemessungsroutine wird an der HTW Dresden erstellt.
3. An den Details zur Konstruktion sowie an der Bauphysik arbeitet die TU Braunschweig.
4. Möglichkeiten der Interaktion mit regional tätigen KMUs untersuchen Forscher des Fraunhofer-Zentrums für Internationales Management und Wissensökonomie (IMW).
5. Die Analyse, Entwicklung und Implementierung eines schlanken Workflows hat die Abbundzentrum Leipzig GmbH übernommen.
6. Die Entwicklung eines Workflows auf Basis einer durchgängiger Daten- bzw. Informationskette wird von STRAB Ingenieurholzbau erarbeitet.

Übrigens: Die FNR betreut im Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe derzeit noch weitere Projekte zum Thema landwirtschaftliches Bauen mit Holz:

• Ein Verbund aus fünf Teilvorhaben arbeitet an der „Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)
• Ein dreiteiliges Verbundvorhaben verbessert die Voraussetzungen zur Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise
• Ein Projekt untersucht die Auswirkungen zyklisch auftretender Desinfektionsmaßnahmen auf Brettschichtholzelemente in landwirtschaftlichen Tiermastbetrieben