Von: Yannick Wild (Bauingenieur, Holzbauingenieur)
Stand: 30.052024
Effizient und nachhaltig bauen dank Holztafelbauweise
Die Holztafelbauweise, auch als Rahmen- oder Ständerbauweise bekannt, ist ein modernes Baukonzept, bei dem einzelne Holztafeln zu modularen Wandelementen zusammengesetzt werden. Diese Technik ermöglicht energieeffizientes, nachhaltiges und flexibles Bauen und ist besonders geeignet für umweltbewusste Bauprojekte. Durch den strukturierten Aufbau bietet die Holztafelbauweise sowohl Stabilität als auch Anpassungsfähigkeit und wird daher immer beliebter im Wohn- und Gewerbebau.
Das wichtigste in Kürze:
- Der Holztafelbau zeichnet sich durch eine materialsparende und leichte Konstruktion bestehen aus.
- Eine Holztafelwand besteht aus Schwellen, Rippen und einer Beplankung die durch Klammern verbunden werden.
- Trotz der leichten Bauweise entstehen äußerst robuste und tragfähige Konstruktionen.
- Holztafelwände können überall verbaut werden, außer im Erdreich.
- Ein Haus in Holztafelbauweise kann innerhalb einer Woche im Werk gefertigt und in wenigen Tagen auf der Baustelle errichtet werden.
- Durch die sorgfältige Planung der Bauphysik bieten die Holztafelwände einen ausgezeichneten Wärme- und Feuchtigkeitsschutz.
- Das Masse-Feder-Masse-Prinzip gewährleistet einen optimalen Schutz vor Lärm.
Rahmen-, Ständer- und Holztafelbauweise
Ob Rahmen-, Ständer– oder Tafelbauweise – alle basieren auf dem Prinzip eines skelettartigen Wandaufbaus, unterscheiden sich jedoch im Grad der Vorfertigung. Während bei der Rahmen- und Ständerbauweise oft nur einseitig beplankte und teils sichtbare Holzkonstruktionen auf die Baustelle geliefert werden, bietet die Holztafelbauweise bereits vollständig geschlossene Wände mit integrierter Elektroinstallation und wetterfester Fassade. Dadurch entsteht eine höhere Effizienz auf der Baustelle und eine verkürzte Bauzeit.
Historie des modernen Holzbaus
Die Holztafelbauweise hat sich aus dem traditionellen Fachwerk entwickelt, das für seine komplexen Holz-Holz-Verbindungen bekannt ist. Diese Verbindungen sind jedoch für moderne Anforderungen wie Festigkeit und schnelle Herstellung ungeeignet. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, verwenden Hersteller heute metallische Verbindungselemente wie Nägel, Bolzen oder Dübel. Diese ermöglichen eine schnelle Montage, unabhängig von Witterungsbedingungen, was im Vergleich zu Beton, der bestimmte Trocknungszeiten und Wetterbedingungen erfordert, klare Vorteile bietet.
Was sind die Vorteile einer Holztafelbauweise?
Sowohl die Holztafelbauweise als auch die Holzrahmenbauweise überzeugen durch ihre Nachhaltigkeit und Energieeffizienz. Holz als natürlicher Rohstoff speichert CO₂ und wirkt sich positiv auf das Raumklima aus. Dank der modularen Bauweise mit vorgefertigten Holztafelelementen lassen sich Gebäude flexibel und schnell errichten.
Effiziente Bauweisen: Wo Holzlösungen besonders punkten
Die Holztafelbauweise eignet sich nicht nur für Einfamilienhäuser, sondern auch ideal für mehrgeschossige Gebäude wie Mehrfamilienhäuser. Dank der industriellen Vorfertigung der Wand- und Deckenelemente lassen sich größere Bauprojekte schnell und effizient umsetzen. Diese Bauweise bietet herausragenden Schall- und Wärmeschutz, was sie besonders für den urbanen Wohnungsbau attraktiv macht. Durch die schlanken Wände wird zusätzlicher Wohnraum gewonnen, ohne bei der Energieeffizienz oder dem Wohnkomfort Kompromisse einzugehen.
Wandaufbau in Holztafelbauweise
Die Holztafelwand besteht aus Schwellen und Rippen aus Nadelholz. Der freie Raum dazwischen wird mit Zellulose oder Mineralwolle gedämmt. Für Türen und Fenster werden „Wechsel“ verwendet, die Montage unterstützen und die Statik gewährleisten. Dies erfordert möglicherweise breitere Rippen oder Schwellen. OSB oder Gipskarton dienen als Verkleidung und Aussteifung der Wand sowie zum Ausgleich von Feuchtigkeit durch Temperaturschwankungen.
Die Innenseite, auch Installationswand genannt, führt Kabel- und Rohrleitungen und ermöglicht die Platzierung von Installationen wie dem Bad-Spülkasten. Ein Vorteil ist, dass der statisch tragende Teil unberührt bleibt, was Renovierungen oder Umbauten sicherer macht. Die Installationsebene ist normalerweise 10-20 cm dick, begrenzt den Raumverlust also.
Die Außenseite schützt vor Witterungseinflüssen und leitet Tauwasser sicher ab, um die Holzkonstruktion zu schützen. Üblicherweise wird sie mit Gipskartonplatten statt Holzplatten beplankt, was bessere statische Eigenschaften und bauphysikalische Eignung bietet. Eine Windsperre verhindert das Feuchtigkeit durch Winddruck eindringt und ermöglicht gleichzeitig das Abführen von Wasser in Dampfform nach außen zum Schutz der Holzkonstruktion.
Beispielhafte Ausführung einer Außenwand mit Putzfassade und Installationsebene können Sie den unteren Bildern entnehmen
Die Holztafelbauweise eignet sich wegen des häufig identischen Aufbaus ideal für eine Industrielle Fertigung. Im Folgendem Video ist die Fertigung einer Wand gut zu erkennen, hierbei handelt es sich um ein Werbefilm der Firma Weinmann, welches sich hauptsächlich an Unternehmen richtet, es verdeutlicht aber gut und anschaulich die schrittweise Fertigung.
Ein gut strukturierter Betrieb kann eine Hauswand von ca 12m Länge inkl. Fenster und Außenputz binnen 100 Minuten fertigen. Umgerechnet auf ein gesamtes Einfamilienhaus benötigt diese weniger als eine Woche für die Fertigung aller Wände, Decken und des Daches.
Nachhaltigkeit und Kosten: Was kostet die Bauweise?
Die Materialkosten des Holztafelbaus variieren je nach Baugröße, Ausstattung und Region, liegen aber in der Regel ähnlich oder etwas über den Kosten für Massivbauten. Der Holzrahmenbau bietet jedoch einige Kostenvorteile: Durch die Vorfertigung der Elemente in der Werkhalle wird die Bauzeit verkürzt, was zu niedrigeren Arbeitskosten führt. Hinzu kommt die Möglichkeit zur Eigenleistung, die weitere Einsparungen ermöglicht. Zudem sind die Betriebskosten durch die gute Dämmung und Energieeffizienz des Holzrahmenbaus niedriger, was langfristig zu Ersparnissen führt.
Mit unseren Hausbaukostenrechner können Sie sich einen zuverlässigen Überblick über die Baukosten eines Hauses machen.
Förderprogramme für den Holzbau
Der Holzbau eignet sich besonders gut für die aktuellen KfW-Förderprogramme, die auf nachhaltiges und energieeffizientes Bauen abzielen. Im Fokus steht hierbei das Förderprogramm „Klimafreundlicher Neubau., das speziell Effizienzhäuser der Stufe 40 und 40 Plus unterstützt. Durch die hervorragenden Wärmedämm- und Energieeinsparungseigenschaften des Baustoffs Holz können die hohen Anforderungen der KfW leicht erfüllt werden. Holzgebäude zeichnen sich durch eine umweltfreundliche CO₂-Bilanz und den Einsatz erneuerbarer Energien aus, was sie besonders förderungswürdig macht.
Zusätzlich kann bei Gebäuden, die das Qualitätssiegel „Nachhaltiges Gebäude“ (QNG) erhalten, die Förderung sogar noch weiter steigen, mit Krediten bis zu 150.000 Euro pro Wohneinheit. Holzgebäude, die mit Wärmepumpen, Solarthermie oder anderen erneuerbaren Energien betrieben werden, können so den maximalen Förderkredit erhalten. Weitere förderfähige Kosten sind die Baubegleitung durch Energieeffizienz-Experten sowie die Nachhaltigkeitszertifizierung.
Unser Artikel Förderprogramme 2024 zeigt Ihnen genau mit welchen Förderungen Sie rechnen können.
Holzbau als Schlüssel zur Energieeffizienz im modernen Wohnen
Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) legt zunehmend strengere Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden, insbesondere im Bereich des Wärmeschutzes, fest. Der Holztafelbau spielt dabei eine entscheidende Rolle, da er sich durch hervorragende Energieeffizienz auszeichnet. Diese Bauweise ist ideal für nachhaltiges Bauen und wird zunehmend als bevorzugte Lösung für energieeffiziente Gebäude angesehen.
Der Holztafelbau nutzt gezielt Dämmstoffe im Zwischenraum der Wände, um effektiven Schall- und Wärmeschutz zu gewährleisten. Dank der platzsparenden Konstruktion können die Wände etwa 10 cm schlanker gestaltet werden als traditionelle Ziegelwände mit Außendämmung. Diese Eigenschaften machen den Holztafelbau nicht nur ideal für die Vergrößerung des Wohnraums, sondern tragen auch erheblich zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden bei.
Ein zentraler Faktor für die Energieeffizienz ist der sogenannte Lambda-Wert (λ), der die Wärmeleitfähigkeit eines Materials beschreibt. Materialien mit einem niedrigen Lambda-Wert leiten Wärme schlechter und sind daher bessere Dämmstoffe. Die Holztafelbauweise ermöglicht es, Dämmstoffe so zu integrieren, dass ein hervorragender U-Wert erreicht wird. Der U-Wert misst den Wärmedurchgang durch eine Wand und ist ein wichtiger Indikator für die Energieeffizienz eines Gebäudes.
Das GEG fordert, dass der U-Wert von Außenwänden maximal 0,24 W/m²K betragen darf. Die Holztafelbauweise ermöglicht jedoch deutlich bessere Werte. Mit einem U-Wert von etwa 0,135 W/m²K liegt sie weit unter dem gesetzlichen Mindestwert. Dies macht Gebäude in Holztafelbauweise besonders förderfähig durch die KfW, die energieeffizientes und nachhaltiges Bauen unterstützt.
In unserem Artikel zum Wärmeschutz werden die Besonderheiten des Wärme- und Feuchteschutz genauer erläutert und die Frage geklärt, wie sich der Holzbau der Gefahr von Schimmel entziehen kann.
Schallschutz neu gedacht: Vorteile moderner Holzbauten
Die Art und Weise, wie Schallschutz im Holztafelbau gewährleistet wird, unterscheidet sich deutlich von klassischen Massivbauten aus Ziegel oder Beton. Bevor jedoch auf die Wirkungsweise der Konstruktion im Holztafelbau hinsichtlich des Schallschutzes eingegangen wird, soll kurz geklärt werden, was Schall und Lärm eigentlich sind. Schall bzw. Lärm ist eine physikalische Kraft, auch bekannt als Schalldruck, der in dB (Dezibel) gemessen wird. Dieser Schalldruck versetzt Bauteile abhängig von ihrer Frequenz in Schwingungen und sorgt so für eine Lärmübertragung.
Im Massivbau wird der Schall oft durch das Gewicht der Wände größtenteils reflektiert, sodass er nicht zu Schwingungen führt. Der Holzrahmenbau hingegen ist eine Leichtbauweise, die dem Schalldruck nicht durch Masse entgegenwirken kann. Hier kommt das Prinzip des „Masse-Feder-Masse“-Systems zum Tragen, welches im Folgenden weiter erläutert wird.
Vereinfacht dargestellt wirkt die Beplankung als Masse und der Hohlraum als Feder.
Holzständerwand in der Draufsicht
Idealisiertes Masse-Feder-Masse System
Die Holztafelbauweise verwendet drei Teilbereiche in den Wänden. Diese haben unterschiedliche Massen und sind durch metallische Verbindungen wie Nägel und Klammern miteinander verbunden. Diese elastischen Verbindungen sorgen dafür, dass die Wand ungleichmäßig auf Schall reagiert im Vergleich zu Betonwänden. Schall wird von der äußeren Verkleidung reflektiert oder absorbiert, bevor er auf den Holztafelkern trifft. Zusätzlich dämpfen die Dämmschicht und die elastischen Verbindungen der Nägel und Klammern die Schwingungen der Holztafel, bevor sie auf die innere Verkleidung übertragen werden. Dadurch absorbiert und reduziert das akustische System Schall deutlich besser als bei Massivbauwänden, wo sich Schall ungehindert ausbreiten kann.
Das Masse-Feder-Masse-Prinzip kann am Beispiel eines Trampolins veranschaulicht werden. Dabei repräsentiert das Körpergewicht des Springers den Schalldruck, während die Federn, die das Netz spannen und sich bei Belastung ausdehnen und wieder zusammenziehen, die Verbindungsmittel in Kombination mit den Dämmstoffen darstellen und den Sprung mit jeder Schwingung etwas mehr abschwächen, bis die springende Person die Ausgangsposition erreicht.
Dieses Prinzip findet auch Anwendung bei doppelt verglasten Fenstern und Türen.
Standsicher dank cleverer Konstruktionen
Bei der Planung und Konstruktion von Holzhäusern im Holztafelbau müssen sowohl die Standsicherheit als auch die Gebrauchstauglichkeit berücksichtigt werden. Der Holztafelbau zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, Belastungen wie Wind, Schnee und Erdbeben zuverlässig standzuhalten und dabei eine hohe Stabilität zu gewährleisten. Die Gebrauchstauglichkeit bezieht sich hingegen auf die Eignung des Gebäudes für seinen beabsichtigten Zweck, einschließlich der zu erwartenden Verformungen und Setzungen während der Nutzungsdauer.
Die Rippen und der Wechsel, auch Unterzug genannt, tragen die vertikalen Lasten ab. Die Beplankung wird mittels Klammern oder Nägeln an den Rippen befestigt, um ein Abknicken und Brechen zu verhindern. Verbindungsmittel und Beplankung helfen auch beim horizontalen Lastabtrag durch die Scheibentragwirkung. Tragwerksplaner bezeichnen Wände, die zur Aussteifung des Hauses beitragen, gerne als „Wandtafel“. Mit Aussteifung ist gemeint, dass das Haus in jede Richtung durch andere angeschlossene Wände gegen ein Umkippen gesichert ist. Es ist dabei wichtig zu beachten, dass bereits im Voraus geklärt werden sollte, ob eine Innenwand später einmal für eine Raumvergrößerung entfernt werden soll, da dies bei der Planung berücksichtigt werden muss.
Falls Sie Wissen möchten, was ein Statiker kostet, dann lesen Sie gerne auch unseren Artikel Was kostet ein Statiker?
Fazit zur Holztafelbauweise
Der Holztafelbau ist eine moderne und effiziente Methode, um Gebäude aus Holz zu errichten. Diese Bauweise ermöglicht eine schnelle und einfache Vorfertigung der Wandelemente sowie eine unkomplizierte Montage vor Ort. Die Verwendung von metallischen Verbindungsmitteln wie Nägeln, Bolzen oder Dübeln gewährleistet die erforderlichen Trageigenschaften und sorgt für die nötige Stabilität. Gleichzeitig bietet der Holztafelbau eine flexible Konstruktion, die den heutigen Anforderungen an Tragfähigkeit und Fertigungsdauer gerecht wird. Darüber hinaus sind Holztafelwände wetterfest und bieten eine attraktive Fassade. Insgesamt überzeugt der Holztafelbau durch zahlreiche Vorteile und ist eine herausragende Wahl für moderne, nachhaltige Bauprojekte.
häufig gestellte Fragen
Die Holztafelbauweise eignet sich ideal für den Ein- und Mehrfamilienhausbaus. Aufgrund des heutigen Wissens über Material und Belastbarkeit könnten sogar Wohnkomplexe in Holztafelbauweise hergestellt werden.
Das Thema Brandschutz ist im Holzbau ebenso wichtig wie in allen anderen Bauweisen. Forschung und Brandversuche haben gezeigt, dass Häuser aus Holztafelwänden mit der richtigen Planung und Ausführung einen ebenso hohen Schutz bieten wie Gebäude aus Beton oder Mauerwerk.
Es ist richtig, dass in Amerika aufgrund von Tornados extrem starke Winde auftreten können, die sogar Teile eines Gebäudes weg pusten können. In Deutschland sind solche extremen Windverhältnisse jedoch sehr selten und halten meist nur wenige Sekunden an. Zudem wird bei Leichtbauten wie Holzgebäuden streng darauf geachtet, dass sie den auftretenden Windlasten standhalten können, um Schäden zu vermeiden.
Bei einem richtigen Hurrikan in Deutschland würde auch ein Gebäude aus Mauerwerk massive Schäden erleiden, da es nicht für solche Belastungen ausgelegt ist. Im Bauwesen wird immer eine Abwägung zwischen Risiko und den erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen getroffen, da letztere in der Regel kostspielig sind.
In Deutschland werden Gebäude in der Regel für eine Lebensdauer von 50 bis 100 Jahren geplant und errichtet, worauf auch die erforderlichen Maßnahmen abgestimmt sind. Oftmals sind Beschädigungen am Außenputz oder neue Energieeinsparverordnungen Gründe, warum eine Gebäudesanierung erforderlich wird. Fachwerkhäuser haben jedoch gezeigt, dass Holz als natürliches Baumaterial über lange Zeiträume hinweg Wettereinflüssen standhalten kann.
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