Digital-parametrische Planungsprozesse für eine ressourcenschonende Nachverdichtung in Holzbauweise

Bestandsbauten aufzustocken und gleichzeitig auf nachhaltige und kostengünstige Weise innerstädtischen Wohnraum zu schaffen, ist eine der zentralen Herausforderungen in vielen Ballungsräumen. Diese Aufgabe mit Hilfe von digitalen Prozessketten und innovativen Holztragsystemen zu lösen ist Inhalt eines aktuell laufenden Forschungsprojekts am Lehrstuhl für Tragwerksplanung der TU Dresden.

Ziel des Projekts „Digital-parametrische Planungsprozesse für eine ressourcenschonende Nachverdichtung in Holzbauweise“ ist es, adaptive Holztragsysteme zu entwickeln, welche mittels eines vollparametrisierten Planungsansatzes auf unterschiedliche Erfordernisse von Bestandsbauten reagieren und so die zusätzlichen Lasten frei spannend zu klar definierten Auflagerpunkten leiten. Kraftschlüssig miteinander verbundene Wand- und Deckenelemente in Holztafelbauweise sollen geschossübergreifend, in Abhängigkeit verschiedener Raumprogramme, ein effizientes, frei spannendes Raumtragwerk bilden. Die innere Rippenstruktur der Elemente soll dabei auf den Lastfluss hin optimiert werden.
 

Unter Berücksichtigung weiterer Anforderungen aus den Bereichen Bauphysik, Brandschutz und technischer Gebäudeausrüstung sollen integrative, modulare Bauteile entstehen. Die Forschungsarbeit soll neue Wege für eine ökologisch, ökonomisch sowie architektonisch überzeugende Nachverdichtung aufzeigen. Die Planung von anspruchsvollen Wohnraumvarianten wird mit der zu entwickelnden parametrisch-tragwerksplanerischen Methode, für unterschiedliche Aufstockungsvorhaben von Bestandsbauten vereinfacht.

Das Forschungsvorhaben soll den Beweis für die folgenden Punkte erbringen:

• Ressourceneffizientes Nachverdichtungskonzept auf Basis der Holzbauweise
• Universeller Planungsansatz, der aufgrund seiner Parametrik auf unterschiedliche Randbedingungen und Planungsanforderungen reagiert
• Optimierter Lastfluss durch sehr hohe Ausnutzung des Werkstoffes Holz
• Größere Varianz des generierten Raumangebots aufgrund der räumlichen Tragwirkung
• Verzicht von „Verteilerebenen“ aus CO2-intensiven Werkstoffen wie Stahlbeton oder Stahl
• Weiterentwicklung der digitalen Prozesskette vom Vorentwurf bis zur Fertigung und damit Sicherung einer schnellen und kostengünstigen Planung und Fertigung mit minimalen Verschnitt- und Abfallmengen
• Reversibilität und Wiederverwendung der Holzelemente