Ein dreigeschoßiges BSP-Gebäude wird auf einer hydraulischen Platte 15 Mal gerüttelt.
Als nachwachsende Ressource gewinnt Holz wieder mehr Bedeutung als Baumaterial – ein Vorteil vor allem für den europäischen Holzexportmeister Österreich. Wie „standfest“ ein Haus in so genannter Holz-Massivbauweise in Brettsperrholz – kurz BSP – ist, testen Forscher der TU Graz am 18. und 19. Februar 2013 in einem außergewöhnlichen Versuch in Lissabon: In mehreren simulierten Erdbeben stellt ein „shaking table“ die Stabilität eines dreistöckigen, knapp acht Meter hohen Holz-Massivbaus auf die Probe. Besonderes Augenmerk der Forscher liegt auf den Verbindungen der Holzelemente, die im Falle eines Erdbebens besonders strapaziert werden.
Eine hydraulische Rüttelplatte im Großformat simuliert im Erdbebenversuch der Grazer Forscher den Verlauf des Erdbebens in Montenegro aus dem Jahr 1979. „Unser Holzhaus muss das Beben etwa 15 Mal und in unterschiedlichen Stärken durchmachen“, schildert Georg Flatscher vom Institut für Holzbau und Holztechnologie der TU Graz. Die Holzbauexperten interessieren sich besonders für die Verbindungen zwischen den einzelnen Holzelementen und wollen genauer herausfinden, welche Kräfte auf diese Verbindungen einwirken und welche Verformungen dadurch entstehen.
Drei Stockwerke am shaking table
Das Gebäude, das die TU-Forscher in Portugal auf Erdbebentauglichkeit testen, ist knapp acht Meter hoch und hat eine Fläche von rund 90 Quadratmetern, die sich auf drei Räume in drei Stockwerken verteilt. Ein Raum ist möbliert und wird mit Innenaufnahmen besonders genau unter die Lupe genommen. „Nach ähnlichen Versuchen an zwei BSP-Gebäuden in Japan ist dies der erst zweite Großversuch dieser Art weltweit und der erste in Europa“, betont Flatscher.
Grazer Spezialität am Prüfstand
Konkret testen die Wissenschafter einen Holz-Massivbau in Brettsperrholz, kurz BSP - einer echten Grazer Spezialität, die am Institut für Holzbau und Holztechnologie von Institutsleiter Gerhard Schickhofer federführend mitentwickelt wurde. Aus kreuzweise flächig verklebten Massivholzbrettern entstehen ganze Massivholzwände, aus denen sich die Aussparungen für Fenster und Türen praktischerweise „ausschneiden“ lassen. Diese Holzbauweise ist international verstärkt gefragt: In London steht bereits ein achtstöckiges Haus aus Brettsperrholz, in Australien und Italien befinden sich weitere mehrstöckige Brettsperrholzgebäude im Bau.
Effiziente Erdbebenforschung
Dass ein ganzes Haus auf den shaking table kommt, ist ungewöhnlich, gibt es in Europa doch nur eine Handvoll hydraulischer Rütteltische dieser Dimension. Erdbebenversuche sind aufwändig und ressourcenintensiv – genau hier setzt das EU-Projekt SERIES an. SERIES steht für Seismic Engineering Research Infrastructures for European Synergies und hat das Ziel, die Erdbebenforschung in Europa zu bündeln und Synergien zu nützen. In rund 40 Teilprojekten widmen sich Forscher aus ganz Europa der Erdbebensicherheit von Bauwerken aller Art. Für den Bereich Brettsperrholz ist die TU Graz mit dem Institut für Holzbau und Holztechnologie verantwortlich – gemeinsam mit namhaften Kooperationspartnern aus der Holzindustrie, wie Mayr-Melnhof, Hasslacher, Stora Enso Haas, Sherpa und Harrer. Die Universitäten Trento in Italien und Minho in Portugal arbeiten ebenfalls eng mit dem Team der TU Graz zusammen und beschäftigen sich im Rahmen des EU-Projektes mit dem Holz-Leichtbau und dem Holz-Blockbau unter Erdbebenbeanspruchung.
