Eine tragfähige Verbindung
Schneller, leichter und ökologischer bauen – eine neuartige Holz-Stein-Verbunddecke löst mehrere Herausforderungen der Baubranche. Beim Stone Demonstrator in London erlebte das neuartige System seine große Premiere.
Weltpremiere: Eröffnung des Stone Demonstrators im Londoner Stadtteil Earls Court Ende Oktober 2025. © Bas Princen, Courtesy of the Design Museum and Future Observatory
Eine Holz-Stein-Verbunddecke erschließt ein neues Kapitel im hybriden, kreislauffähigen Bauen. Das System steht für eine deutliche Reduktion grauer Emissionen, für eine serielle, trockene und kreislauffähige Bauweise und für eine neue architektonische Ausdrucksform des nachhaltigen Bauens. Für das System haben die beteiligten Partner – das Bamberger Natursteinwerk gemeinsam mit der Friedrich Verbundsysteme GmbH aus Helmbrechts – ein Patent angemeldet. Bamberger-Geschäftsführer Hermann Graser erläutert es.
Hermann und Nina Graser bei der Vorstellung des Systems auf der Fachmesse Marmomac 2025. © Richard Watzke
Wie unterscheidet sich das Strukturverhalten von dem einer herkömmlichen Stahlbetonplatte?
Hermann Graser: In einer herkömmlichen Stahlbetonplatte übernimmt der Beton die Druck- und der Bewehrungsstahl die Zugkräfte. Erst mit der Rissbildung in der Zugzone greift der Stahl aktiv ein, um die auftretenden Zugspannungen aufzunehmen. Bei der Holz-Stein-Verbunddecke liegt ein grundsätzlich günstiges Systemverhalten vor: Die obenliegende Steinplatte trägt nahezu ausschließlich Druck, die Zugzone wird vorwiegend vom darunterliegenden Holzquerschnitt aufgenommen. Über die eingeschraubten Verbundanker erfolgt die elastische Kraftübertragung in der Schubfuge zwischen beiden Materialien. Der große Abstand der Bauteilnulllinien bewirkt eine hohe statische Höhe und damit eine bemerkenswerte Steifigkeit bei sehr geringer Verformung.
Dieses Prinzip nutzt die natürlichen Stärken beider Werkstoffe optimal. Stein zeichnet sich durch hohe Druckfestigkeit aus, Holz durch Zugfestigkeit und geringes Eigengewicht. Der eingesetzte BiFRi-Verbundanker aus ungehärtetem Stahl verleiht dem System zudem eine hohe Duktilität, also ein gutmütiges Tragverhalten auch bei Überlast.
Die Granitplatten nehmen den Druck auf, die Holzbalken darunter dienen als Zugstufe. Das System ist kompatibel mit gängigen Konstruktionsprinzipien im Holz- und Massivbau. © Bamberger Natursteinwerk Hermann Graser
Welche Spannweiten und Tragfähigkeiten können mit diesem System erreicht werden?
Die Spannweiten liegen je nach Querschnitt über den im Wohnungsbau üblichen Werten. Aufgrund des geringen Eigengewichts werden die Lasten wirtschaftlich weitergeleitet, wodurch auch größere Spannweiten effizient möglich sind.
Wie ist die Verbindung zu tragenden Wänden oder Stützen ausgelegt?
Die Auflagerung erfolgt analog zu Holzbalkendecken – also durch direkte Druckauflager auf Wände oder Stützen. Anschlüsse können über Balkenschuhe, Auflagerplatten oder Aufhängungen hergestellt werden. Dadurch bleibt das System kompatibel zu gängigen Konstruktionsprinzipien im Holz- und Massivbau.
Gibt es besondere Überlegungen hinsichtlich Installationen oder Durchführungen?
Ja. Innerhalb der Holzbalken sind Durchführungen bis etwa ein Sechstel der Balkenhöhe möglich, bei einem Abstand von etwa dem Doppelten der Balkenhöhe. Zwischen den Balken – also im Hohlraum unterhalb der Steinplatte – bestehen keine Einschränkungen. Damit lassen sich Leitungen, Kabel oder Haustechnikkomponenten problemlos integrieren.
© Bamberger Natursteinwerk Hermann Graser
Welche Prüfungen oder Zertifizierungen wurden bisher durchgeführt?
Im Werk wurde ein Deckenmodell im Maßstab 1:1 mit einer Spannweite von rund 6 Metern hergestellt. Grundlage war die Berechnung nach dem Gamma-Verfahren bei einer Nutzlast von 5,0 kN/m². Die dokumentierten Versuche umfassten Belastung, Entlastung, Wiederbelastung und Überlast. Dabei zeigten sich weder übermäßige Verformungen noch Schädigungen – die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit wurden bestätigt.
Wie verhält sich die Konstruktion unter Brandbeanspruchung?
Der Brandwiderstand für das Holz kann nach den Regeln des Eurocode berechnet werden. Standardmäßig sind Widerstandsdauern bis F 60 nachweisbar. Der Naturstein gilt als nicht brennbar (Baustoffklasse A1) und bildet eine natürliche Brandschutzschicht, die das Holz schützt.
Wie hoch ist der Materialverbrauch im Vergleich zur herkömmlichen Betonplatte?
Der Materialeinsatz reduziert sich deutlich. Eine konventionelle Stahlbetondecke mit 30 cm Stärke wiegt etwa 0,75 t/m². Die Holz-Stein-Verbunddecke kommt bei einer 6 cm starken Steinplatte und Holzträgern auf rund 0,17 t/m² – also weniger als ein Viertel des Gewichts bei vergleichbarer Tragfähigkeit. Das geringere Eigengewicht verringert zudem die Lasten auf Wände und Fundamente und ermöglicht schlankere Bauweisen.
Die Spannweiten liegen je nach Querschnitt über den im Wohnungsbau üblichen Werten. © Bas Princen, Courtesy of the Design Museum and Future Observatory
Welche Einsparungen bei der Bauzeit oder logistische Vorteile lassen sich auf der Baustelle erzielen?
Da die Elemente im Werk vorgefertigt und trocken montiert werden, entfallen aufwändige Schalungs-, Betonier- und Abbindeprozesse. Die Decken sind unmittelbar nach der Montage belastbar. Dies führt zu einer erheblichen Verkürzung der Bauzeit und zu planungssicheren Abläufen – insbesondere bei serieller Fertigung aber auch bei Sanierungsprojekten.
Für welche Gebäudetypen eignet sich das System?
Das System ist für Wohn- und Bürogebäude ebenso geeignet wie für Museen, öffentliche Bauten oder Umbauten im Bestand. Es kann bestehende Holzbalkendecken ertüchtigen, ohne zusätzliche Lasten in die Tragstruktur einzuleiten, und bietet durch seine hohe Duktilität und Scheibenwirkung auch Potenzial für erdbebengefährdete Gebiete.
Wie haben Planer und Bauherren bisher reagiert?
Die Resonanz ist ausgesprochen positiv. Insbesondere das Projekt Stone Demonstrator in London, bei dem die Holz-Stein-Verbunddecke in einem architektonischen Kontext gezeigt wurde, stieß auf großes Interesse. Architekten, Ingenieure und ausführende Unternehmen zeigen sich gleichermaßen beeindruckt von der Tragwirkung, der einfachen Anwendung, der Kreislauffähigkeit und der Nachhaltigkeit des Systems.
Interview: Richard Watzke
Kategorie: Naturstein
