Praxisbeispiel: Nachhaltiges Bauen & Innovation Materialeffiziente Holzgitterschalenkonstruktion
Castanea Sativa Hypa in Friedberg
Der Castanea Sativa Hypar in Friedberg ist ein praxisnahes Demonstrationsprojekt aus der Forschung im digitalen Holzbau. Er wurde im Rahmen der Arbeiten von Prof. Dr. Christopher Robeller und der Forschungsgruppe Digital Timber Construction (DTC) der Technischen Hochschule Augsburg entwickelt und im Jahr 2025 als dauerhaft nutzbare Struktur umgesetzt.
Ausgangssituation und Problemstellung
Konventionelle Schalentragwerke mit großen Spannweiten werden häufig aus Stahlbeton hergestellt. Diese Bauweise ist jedoch materialintensiv, erfordert aufwendige Schalungen und erschwert die Integration von Öffnungen, beispielsweise für Tageslicht. Daher steht im Zentrum des innovativen Forschungsprojekts die Frage, wie ressourcenschonende Tragwerke aus regional verfügbaren, bislang wenig genutzten Holzarten realisiert werden können.
Vor diesem Hintergrund kam in Friedberg als Material die Edelkastanie (Castanea sativa) zum Einsatz. Diese stellt ein lokales Laubholz dar, welches besonders widerstandsfähig gegenüber klimatischen Veränderungen wie Trockenheit ist und somit zunehmend an Bedeutung für nachhaltige Forstwirtschaft gewinnt. Durch die Nutzung dieses nachwachsenden Rohstoffs werden zudem Transportwege reduziert und regionale Wertschöpfungsketten gestärkt, was zentrale Ziele einer kreislauforientierten Bauweise unterstützt. Gleichzeitig besteht jedoch bei der Edelkastanie, wie auch bei vielen anderen Laubhölzern, die Herausforderung in der konstruktiven Anwendung, da das Holz meist nur in kurzen und unregelmäßigen Stücken verfügbar ist.
Lösungsansatz
Hier setzt das Projekt in Friedberg an und zeigt einen alternativen Ansatz:
- Als Konstruktionsform wurde eine Sattelfläche (Hypar-Schale) gewählt, welche durch ein Gitterschalen-System mit hexagonaler Topologie und wechselseitigem Kreuzverstrebungssystem ausgebildet wurde.
- Dies sorgt dafür, dass Druckkräfte in den Bauteilen wirken, welche die Verbindungen unterstützen und damit den notwendigen Einsatz von Stahl reduzieren.
- Zudem wurden viele kurze Holzelemente verwendet, die durch digitale Planung, robotische Fertigung und CNC-Bearbeitung zu einem Tragwerk zusammengefügt werden konnten.
- Dadurch fand eine optimale Nutzung des Rohstoffes sowie eine Reduzierung des Verschnitts statt.
- Durch weitere besondere konstruktive Maßnahmen, wie kleine Abstände zwischen den Holzelementen, wird zudem eine ausreichende Belüftung gewährleistet und die Langlebigkeit der Konstruktion im Außenbereich erhöht.
All diese Maßnahmen tragen zu einer erhöhten Materialeffizienz und Schonung der Ressourcen bei, weshalb das Projekt als ein Vorzeigebeispiel für nachhaltiges Bauen gesehen werden kann.
Umsetzung und Ergebnis
Das realisierte Projekt im Bereich des zirkulären Bauens ist Teil eines von BMEL FNR geförderten Forschungsprojekts. Dank der Unterstützung der Stadt Friedberg, welche das Gelände, die Fundamente und die Kosten für Genehmigungen zur Verfügung gestellt hat, wurde der Castanea Sativa Hypar als dauerhafte Struktur umgesetzt.
Die Fertigstellung des Vorhabens erfolgte im Jahr 2025. Seitdem stellt das Demonstrationsprojekt mit einer 15 m langen Spannweite die Deckkonstruktion mit der größten überspannten Fläche aus natürlichem Castanea sativa-Holz dar. Im Verhältnis dazu stehen eine sehr geringe Materialmenge und Höhe von etwa 6 m.
Bedeutung für die Praxis
Der Castanea Sativa Hypar in Friedberg liefert somit ein konkretes Beispiel für zukunftsfähigen Holzbau: Es verbindet klimafreundliche Materialwahl, ressourcenschonende Konstruktion sowie innovative Planungs- und Fertigungstechniken zu einer umsetzbaren, nachhaltigen Bauweise.
- Weitere Informationen zum Castanea Sativa Hypar in Friedberg
- Überblick über die von Prof. Dr. Christopher Robeller initiierten Bauprojekte
