Geht es um Leichtbau bedeutet dies meist die Entscheidung zwischen Holz und Stahl. Holzbauteile werden in den meisten Gebäuden in Deutschland verwendet. Die Stahl-Leichtbauweise hierzulande dagegen ist kaum verbreitet und wird kaum als Komplettlösung in Betracht gezogen. Dabei genießt diese weltweit als ökologisch und ökonomisch attraktive Alternative zu den klassischen Baumethoden wachsende Beliebtheit. Wir Vergleichen beide Werkstoffe.

Nachhaltigkeit & Kimabilanz

Stahl hat eine sogenannte Sammelrate von 99 % und ist unendlich wiederverwendbar. Eisenerz ist endlich verfügbar, insofern ist die Nachhaltigkeit wichtig. Stahlschrott wird bei der Herstellung von Rohstahl mit 30-40 % zugegeben. Bis 2050 soll die Stahlproduktion klimaneutral werden.

Holz ist ein nachwachsender Rohstoff und ökologisch unbedenklich solang die Balance zwischen Angebot und Nachfrage gewahrt bleibt. Die Realität ist eine andere: Zehn Millionen Hektar Wald und damit Lebensraum für Tiere und große Mengen CO2-Speicher verschwinden jährlich. Es gibt heute und zukünftig kein Argument vermehrt Holz als gängiges Baumaterial zu wählen.

Konstruktion

Die Konstruktion in Ständer-Rahmenbauweise mit Holz ist im Vergleich deutlich teurer als mit Stahlprofilen. Hohe Investitionen in Produktionsmaschinen, Mitarbeiterschutzmaßnahmen und den Brandschutz machen die Konstruktion in Holz teurer als den in Stahl. Stahlleichtbauprofile werden computergestützt vollautomatisch mit einer einzigen Rollformer Maschine gefertigt. Großflächige Fertigungsanlagen entfallen und reduzierte Brandschutzinvestitionen wirken sich direkt positiv bei den Projektkosten aus.

Zudem sind bei der Ausführung mit Holzwerkstoffen Abweichungen von mehreren Millimetern einzuplanen, da es sich um einen Naturstoff handelt. Zudem sagt man das Holz „lebt“ – sprich es bewegt sich auch nach dem Einbau noch mit schwankenden Temperaturen.

Bei Stahl ist ein millimetergenaues Planen und Ausführen möglich.

Materialbedarf

Konstruktionsholz hat vergleichsweise eine geringe Dichte und Bruchzähigkeit. Dies führt zu einem erhöhten Materialbedarf. Gebäude in Holzrahmenbauweise haben im Durchschnitt 20 % mehr Gewicht als in Stahlleichtbauweise ausgeführte Projekte. Im Stahlleichtbau kommen Stahlbleche von 1,2-2,0 mm Wandstärke zum Einsatz. Nach U-förmiger Umformung in Rollformern werden diese Profile zu hochstabilen Strukturen verschraubt oder verniete. Der Masseeinsatz im Vergleich zu Holz fällt 40 % geringer aus. Dies steigert sich In Kombination mit mineralischen Massivbaustoffen sogar um 75-80 %. Man kann insofern von einer enormen Gewichtsreduktion beim Stahlleichtbau sprechen, der vor allem bei Aufstockungsprojekten und diffizilen Baugrundbeschaffenheiten als Garant für einfache statische Lösungen sorgt.

Haltbarkeit

Holz und Stahl erreichen bei entsprechend sachgemäßer Behandlung vergleichbare Werte die Lebensdauer betreffend. Je nach Einsatzbereich und Verarbeitungsart sind 100 Jahre Standard. Metallische Beschichtungen kommen zusätzlich beim Stahl zum Einsatz. Zudem kommt der Stahl nicht direkt mit der Umwelt in Berührung, sondern wird komplett mit mineralisch basierten Bauplatten verkleidet. Durch den Entzug von Umwelteinflüssen sind Standzeiten weit über ein Jahrhundert hinaus möglich. Natürlich ist auch hierbei die fachgerechte Errichtung des Gebäudes Bedingung für eine lange Haltbarkeit.

Steifigkeit & Formstabilität

Holz geht mit Strukturveränderungen im Material einher. Unterschiedliche Dichten, Festigkeiten und Fügestrukturen sind bedingt durch natürliches Wachstum, Herstellungsmethoden und Zusatzstoffen bei der Herstellung unvermeidlich. Temperatur und Feuchtigkeitsschwankungen münden in Materialbewegung diese wiederum können zu Veränderung in der Struktur führen, die Schäden am Trockenbau verursachen können. Risse können sich bilden oder die Form kann sich verwinden. Eine eingeschränkte Biegefähigkeit kann zu erhöhten Schadensbildern führen.

Stahlprofile sind wesentlich Formstabiler und weisen eine höhere Strukturfestigkeit auf. Formveränderungen sind ausgeschlossen. Die Stabilität bei gegebener Biegefähigkeit ermöglicht Gebäuden in Stahlleichtbauweise das Prädikat „Erdbebensicher“. Für den Brandfall empfiehlt sich der Schutz mit mineralischen, nicht brennbaren Bauprodukten oberhalb 500 °C.

Raumklima

Ein gutes Raumklima ist unabhängig von der Frage nach Holz-Fertigbau oder Stahl-Leichtbau. Innenraumklima wird größtenteils durch die Raumtemperatur der Luft und die Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Die Auswahl des Baumaterials im Ständerleichtbau (Holz oder Stahlprofile), hat keinen Einfluss auf das Raumklima.

Oberflächentemperaturen der Wände, Fußböden und Möbel, sowie steter Luftzug oder stehende Luft führen zu einem ungünstigen Klima.

Das Ausdünsten möglicher Schadstoffe und Geruchsbelästigungen befeuern zudem ein ungünstiges Raumklima.

Lichtverhältnisse wie Anteil an Tageslicht, Sonneneinstrahlung und künstliches Licht beeinflussen die empfundene Wohnqualität erheblich.

Rohbaukosten

Aktuell erschweren die schwankenden Rohstoffpreise und Lieferprobleme eine genaue Bewertung.
Die Rohbaukosten im Holzrahmenbau sind ca. 10-15 % teurer anzusetzen als die in Stahlleichtbauweise ausgeführten. Beim Vergleich mit Massivholzbau fallen rund 35-40 % höhere Rohbaukosten gegenüber einem Stahl-Leichtbau an. Für den Vergleich zum Rohbau in Massivbauweise aus Beton oder Mauerwerk gilt dieselbe Preisdifferenz von ca. 35-40 %.