FLEX beim Internationalen Forum Holzbau in Paris

Der Pfalzturm ist aktuell noch eine Vision: Schon sehr bald jedoch soll die 41 Meter hohe, rotationssymmetrische Landmarke mit Wendeltreppe und vier Podestebenen Realität werden und einzigartige Ausblicke über den Pfälzer Wald ermöglichen. In Paris präsentiert das Projektteam nunmehr das raumprägendste Teil des Bauwerks – die Turmspitze – im Maßstab 1:2 und freut sich auf viele neugierige Besucherinnen und Besucher.

Das ambitionierte Konstruktionskonzept beinhaltet zwei bautechnische Innovationen. Zum Einen kommt für die Stäbe – erstmals weltweit – acetyliertes Buchenfurnierschichtholz zum Einsatz. Der vom Forschungsbereich t-lab mit Industrie-Partnern neu entwickelte Holzwerkstoff ist so fest wie heimische Buche und kann dauerhaft im Außenbereich eingesetzt werden. Durch die Acetylierung wird das Holz resistent gegen holz-zerstörende Pilze, bleibt formstabil und behält seine Festigkeit – unabhängig von Witterungsbedingungen – und das ohne giftige Zusätze und damit vollständig recycelbar. Bisher waren solche Aussichtstürme zumeist aus Stahl oder Beton. Der neuartige Werkstoff eröffnet darüber hinaus zahlreiche neue Möglichkeiten zur Anwendung von Massivholz im Außenbereich.

Die zweite Innovation kommt aus Sachsen! Die filigrane Struktur der doppelt gekrümmten Gitterschale des Pfalzturms wird durch 3D-gedruckte Edelstahlknoten gefügt. Entwickelt wurde die innere Stützstruktur und das 3D-Druckverfahren für die Edelstahlkoten vom Laserinstitut der Hochschule Mittweida in Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe FLEX der HTWK Leipzig. Die beiden Partner haben im Transferverbund Saxony5 seit 2018 an einem digital basierten Technologiekonzept für großformatigen 3D-Druck in Stahl geforscht und damit Pionierarbeit geleistet. Das Besondere an den individuellen Knotenelementen aus Stahl ist einerseits das am Laserinstitut Hochschule Mittweida entwickelte „Makro-SLM“-Fertigungsverfahren, welches auf dem Prinzip des „Selektive-Laser-Melting (SLM)“ basiert und die Stückkosten um bis zu 90 Prozent reduzieren kann. Der Schlüssel dafür ist ein generatives Knotendesign, welches die Form der Verbindungselemente aus der Geometrie der angeschlossenen Stäbe entwickelt und eine Füllstruktur aus „Endlos-Flächen“ generiert, die Kontinuität im Druckprozess ermöglicht. „Dass die 3D-gedrukten Elemente nicht nur für den Stahlbau interessant sind, sondern auch Optionen für den Holzbau beinhalten, zeigt das Projekt Pfalzturm eindrucksvoll“, sagt Stahr. 

Die Forschenden aus Kaiserslautern, Mittweida und Leipzig wollen in Paris sowohl zeigen, wie sie einerseits mit Herausforderungen im Holzbau hinsichtlich Nachhaltigkeit umgehen und andererseits welche Möglichkeiten die automatisierte Fertigung im 3D-Druck-Bereich bietet. „Beides vereint das Projekt Pfalzturm und stellt damit eine große Innovation dar: Durch die Verbindung von Materialinnovation und tektonischer Präzision im Bereich moderner digitaler Planungsprozesse mit präziser Vorfertigung eröffnen sich auch für den Holzbau neue Horizonte“, so Marius Zwigart, stellvertretender Leiter der HTWK-Forschungsgruppe FLEX.