Testlauf für die Anwendung in Holztragwerken: Stäbe aus Laubholz wurden als Verbindungselemente in kleinmassstäbliche Probekörper aus Fichtenholz eingeklebt. Die Klebekraft der mit Glutinleim verklebten Stäbe ist mit handelsüblichen petrochemischen Klebstoffen vergleichbar. Die proteinbasierten Klebstoffe haben sich unter Raumtemperaturbedingungen als tragfähig erwiesen, und die Feuchtebeständigkeit konnte im Laufe des Projekts weiter verbessert werden. Dennoch sind gemäss Projektbericht bei höheren Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten zusätzliche Untersuchungen nötig, um die Langzeitbeständigkeit zu gewährleisten.
Bild Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Holztragwerke werden traditionell mit Bolzen, Dübeln oder Schrauben aus Stahl über Stahlbleche und -winkel miteinander verbunden. Alternativ kommen zur Verstärkung in Anschlüssen und Stössen bislang mit Epoxid- oder Polyurethanharzen eingeklebte Stahlstäbe zum Einsatz, die Biegekapazität und Steifigkeit erhöhen.

Das Projekt untersuchte, ob und wie die Substitution metallischer Stäbe zu Energie- und Rohstoffeinsparungen und zur verstärkten Laubholzverwendung beitragen könnte. Denn: Die potenzielle Leistungsfähigkeit von Holz wird an dieser Stelle noch nicht voll ausgenutzt

Klebstoffe auf Proteinbasis

Im Projektverlauf testeten die Beteiligten für die Stäbe die Laubholzarten Buche, Esche und Eiche sowie Fichtenholz für die Kanteln und entwickelten für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe auf Proteinbasis. Parallel zur Verarbeitung der Glutinleime kamen zwei synthetische Klebstoffe als Referenz zum Einsatz. Nach vielversprechenden Tests wurden Grossbauteilversuche durchgeführt.

Die verklebten Stäbe in Fichtenkanteln zeigten eine Klebkraft, die mit handelsüblichen petrochemischen Klebstoffen vergleichbar ist. Anschliessend wurde eine Computersimulation auf der Basis der Grossbauteilversuche erstellt, um die Tragfähigkeit der Verbindungen unter realistischen Bedingungen zu berechnen. Am Ende wurden Bemessungsregeln für eingeklebte Laubholzverbindungselemente erarbeitet, um deren Verwendung im Holzbauingenieurwesen zu ermöglichen.

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