Schematische Darstellung möglichen Kompressionsversagens von Holzträgern bei ausgeprägter Belastungshistorie © FLEX@HTWK Leipzig, Benedikt Adrian, 2026 (Visualisierung: KI-generiert)
Vereinfachte Annahmen über mögliche Strukturveränderungen in Querschnitt von Altholz (ohne Delamination durch Schubspannung) © FLEX@HTWK Leipzig, Benedikt Adrian, 2025
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen Fichtenholz mit verschiedenen Ausprägungen von Kompressionsversagen © Kučera & Bariska,1982
Das Forschungsprojekt PreloadTimber untersucht den Einfluss der Belastungshistorie auf die Zugfestigkeit von Bauholz. Im Mittelpunkt steht die Frage, in welchem Ausmaß plastische Verformungen infolge von Druckbeanspruchung sowie rheologische Verformungen infolge Langzeitbelastung zu irreversiblen Veränderungen im Materialgefüge und damit zu einer Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften führen.
Hintergrund der Untersuchung ist der für die Holzfasern kritische Spannungswechsel von Druck- zu Zugbeanspruchung, der bei der konstruktiven Wiederverwendung von Holz aus bestehenden Bauwerken nicht ausgeschlossen werden kann. Für eine materialgerechte und sicherheitstechnisch belastbare Rückführung von Gebrauchtholz in den Stoffkreislauf ist jedoch bislang nicht hinreichend geklärt, inwieweit Belastungen aus der ersten Nutzungsphase die Integrität beeinflussen.
Hinsichtlich einer angestrebten hochwertigen Materialwiederverwendung und möglichst geringer Abwertungsschritte innerhalb der Holznutzungskaskade stellt sich daher die Frage, ob und ab welchen Belastungsniveaus Vorbeanspruchungen in der Belastungshistorie für die Festigkeit von Bauholz relevant sind und in welchem Umfang sie bei der Festigkeitsklassifizierung zu berücksichtigen sind.
Im Projekt werden Holzbauteilen gezielt mit unterschiedlichen Belastungsgraden und –dauern konditioniert, um sowohl plastische Kompression als auch rheologische Verformung isoliert zu untersuchen. Die resultierenden Auswirkungen auf die Zugfestigkeit werden experimentell erfasst und mit strukturellen Veränderungen des Holzgefüges korreliert. Ziel ist es, belastbar zu klären, ob druckinduzierte Vorbeanspruchungen zu signifikanten Festigkeitsminderungen führen können und damit für konstruktive Einsatz von Gebrauchtholz im Kontext der Wiederverwendung relevant sind.
Keywords: Druckvorbelastung, Zugfestigkeit, Holzkompression, Rheologie, Wiederverwendung von Gebrauchtholz
Project management
- Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
- Prof. Dr.-Ing. Alexander Stahr
Project Management
- Benedikt Adrian, M.Sc.
Editing
- Benedikt Adrian, M.Sc.
Co-operation partner
- Braunschweig University of Technology
Funding organisation
State Ministry for Science, Culture and Tourism
This measure is co-financed with tax funds on the basis of the budget approved by the Saxon State Parliament.
Project duration
01|2026 - 12|2028