Im Fokus des Forschungsprojektes stand die wirtschaftliche Errichtung von Brettrippendächern aus Holz unter reduzierten Montage- und Baukosten durch Segmentierung. Konventionelle Brettrippendächer wurden überwiegend baustellenseitig hergestellt und erforderten eine Volleinrüstung der Dachgrundfläche, lange Vorhaltezeiten von Gerüsten und aufwendige Montageschritte. Dies führte zu hohen Herstellungskosten und begrenzte den Einsatz solcher, konstruktiv und gestalterisch hochwertigen Dachsysteme im Alltagsbau weitgehend auf repräsentative Sonderbauten.

Als Lösungsansatz wurde eine segmentierte, kreisbogenförmige Brettrippendachkonstruktion entwickelt, bei der die Herstellung der Dachsegmente weitgehend in die Werkhalle verlagert wurde. Unter Werkstattbedingungen wurden stapel- und transportierbare Bogendachsegmente gefertigt, die auf der Baustelle zu Bogendachabschnitten komplettiert und per Kranmontage auf Stützen oder Wänden versetzt werden konnten. Hierzu wurde eine Parametrik zur Beschreibung der Lamellen- und Segmentgeometrie in Abhängigkeit von Grundfläche, Systemraster und Bogenstich erarbeitet und in Parameterstudien hinsichtlich Tragverhalten, Fertigungsaufwand und Montageökonomie untersucht. Ein zentrales Forschungsthema bildete die Einbindung der Dachschalung als mittragendes Element insbesondere im Bauzustand. Dazu wurden Großversuche zu Verbindungsarten und Tragverhalten durchgeführt.

FLEX übernahm im Projekt die Generierung des parametrischen Geometriemodells und die Formulierung eines konsistenten Datenübergabemodells zur Verwendung in der statischen Berechnung, sowie in der CNC-gesteuerten Fertigung der Lamellen und Segmente. Darüber hinaus plante, organisierte und wertete FLEX Versuche zur Überprüfung der Rechenergebnisse und zur Sicherstellung der Tragfähigkeit der Dachsegmente aus. In enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden Strukturvarianten, Füge- und Verbunddetails sowie Fertigungs- und Montageabläufe analysiert, prototypisch umgesetzt und im Hinblick auf Präzision, Handhabbarkeit und Wirtschaftlichkeit bewertet.

Eine Besonderheit des Projektes lag in der konsequent digital vernetzten Prozesskette von der parametrischen Geometrieerzeugung über Statik und maschinellen Abbund bis hin zu einem flexiblen Kostenberechnungstool, das einen wirtschaftlichen Vergleich mit konventionellen Hallendachsystemen erlaubte. Die werkseitige Vorfertigung transportoptimierter Segmente, bodennahe und ergonomische Herstellungsbedingungen sowie konstruktiv durchgearbeitete Fügekonzepte sollten Holzbauunternehmen im Hallenbausektor in die Lage versetzen, das System ReFlexRoof als ressourceneffiziente und wettbewerbsfähige Dachlösung insbesondere für Industrie-, Lager-, Sport- und Veranstaltungshallen zu nutzen.

Keywords: Holzbau, Dachkonstruktion, Segmentierung, Holz-Stabwerksschalen, Ressourceneffizienz, Brettrippen, Zollinger, Parametrik, Nachhaltiges Bauen