Holzhybridbauweise, Holzschaum & Co.: Diese Innovationen verändern den Holzbau

Der Holzbau gehört zu den ältesten Gewerken der Welt – und ist heute moderner denn je. Immer mehr Betriebe setzen auf innovative Werkstoffe, automatisierte Fertigungsprozesse oder digitale Baustellenlösungen. Wer mit Holz baut, arbeitet mittlerweile also längst nicht mehr nur mit Säge und Hobel, sondern auch mit den neuesten Maschinen und Technologien. Gleichzeitig rückt der Baustoff Holz in den Fokus nachhaltiger Architektur, denn er ist regional verfügbar, speichert CO₂ und punktet mit einer hervorragenden Ökobilanz. Damit wird der Holzbau zum zentralen Bestandteil der klimafreundlichen Bauwende.

Wer wettbewerbsfähig bleiben will, kommt an modernen Methoden nicht mehr vorbei. In diesem Artikel stellen wir dir deshalb fünf besonders zukunftsweisende Innovationen vor, die den Holzbau in den nächsten Jahren maßgeblich prägen könnten. Sie zeigen, was jetzt schon möglich ist – und welche Entwicklungen in Zukunft denkbar sind.

Holzhybridbau ist als Konzept seit Mitte der 2000er-Jahre ein Begriff: Dabei wird Holz mit anderen Materialien wie Stahl und vor allem Beton so kombiniert, dass sie sich gegenseitig ergänzen. Ein gutes Beispiel sind Holz-Beton-Verbunddecken: Dabei wird eine dünne Betonplatte schubfest mit einem Holzträger verbunden. Diese Bauweise vereint die Leichtigkeit des Holzes mit der Druckfestigkeit des Betons und erlaubt so nicht nur hohe Stabilität, sondern auch schlankere Konstruktionen und große Spannweiten. Möglich wird das durch präzise Vorfertigung im Werk, anschließend erfolgt die schnelle Montage auf der Baustelle.

Mit der Holzhybridbauweise kann Holz inzwischen auch für größere und höhere Bauvorhaben eingesetzt werden, etwa im städtischen Wohnungsbau oder bei Bürogebäuden und Schulen. Sogar eine serielle Fertigung ist möglich, was die Bauzeit und den CO₂-Ausstoß noch weiter senkt. In Mainz wurde mit dem Timber Peak mittlerweile das erste Holz-Hybrid-Hochhaus der Stadt errichtet, und in Münster steht seit einigen Jahren das siebengeschossige Bürogebäude H7. Solche erfolgreichen Projekte zeigen, dass große Holzbauten längst keine Zukunftsvision mehr sind.

In der Praxis wird Holz jedoch nur bei rund 4 % der deutschen Mehrfamilienhäuser als Baustoff genutzt. Zumindest mehr als drei Viertel der mehrgeschossigen Bauten in Holzbauweise setzen schon heute auf gemischte Konstruktionen, derart hohe Gebäude sind derzeit allerdings noch die Ausnahme. Holzhybride sind aktuell also wenig verbreitet, aber technisch bereits umsetzbar. Das Interesse wächst daher spürbar: Laut einer aktuellen Befragung können sich knapp 60 % der Architekten und Planer vorstellen, künftig häufiger Projekte in Holzhybridbauweise umzusetzen. Damit gehört die Technologie zu den vielversprechendsten Ansätzen für nachhaltigen und zugleich technisch anspruchsvollen Bau in Deutschland.

Eine Fensterscheibe aus Holz? Was unsinnig klingt, könnte schon bald Realität werden. Der Schlüssel dazu ist das lichtundurchlässige Lignin, welches als natürliches Polymer in Holz vorkommt. Dieser Stoff lässt sich chemisch modifizieren oder entfernen, anschließend werden die entstandenen Hohlräume mit einem durchsichtigen Polymerharz gefüllt, das dem Brechungsindex von Holz entspricht. Das Ergebnis: Transparentes Holz – ein lichtdurchlässiges und zugleich robustes Material mit der Maserung und Struktur von echtem Holz, das außerdem leichter und bruchfester ist als Glas.

Noch befindet sich durchsichtiges Holz nur in der Entwicklung. Erste Prototypen und Testflächen zeigen aber vielversprechende Eigenschaften – etwa bis zu 90 % Lichtdurchlässigkeit, sehr gute Wärmedämmung und eine bis zu zehnmal höhere Druckfestigkeit als normales Glas. Forschende an namhaften Universitäten wie der KTH Stockholm arbeiten daran, die Produktion effizienter und umweltfreundlicher zu machen. Marktreif, also für den Bau großer Fassadenflächen verfügbar, ist die Technologie aktuell allerdings noch nicht.

Langfristig könnte transparentes Holz klassische Glasbaustoffe aufgrund seiner Vorteile in puncto Energieeffizienz, Bruchsicherheit und Nachhaltigkeit zumindest teilweise ersetzen, etwa bei Fenstern oder Solarabdeckungen. Gerade im Holzbau, wo natürliche Materialien und Klimaschutz Hand in Hand gehen, eröffnet dieser Werkstoff völlig neue architektonische Möglichkeiten.

Was viele aus dem Hobbybereich schon kennen – den 3D-Druck mit Kunststoff, Harz oder sogar Metall – lässt sich inzwischen auch mit Holz realisieren. Hierzu werden Kunststoffe, meist Polylactide (PLA), mit feinem Holzmehl oder Sägespänen vermischt. Es entsteht ein Holzfilament, das sich in handelsüblichen 3D-Druckern verarbeiten und dann Schicht für Schicht zu Objekten aufbauen lässt. Im Gegensatz zu anderen Materialien sorgt der Holzanteil für eine natürliche Optik, angenehme Haptik und sogar für einen leichten Holzgeruch. Besonders im Modellbau, Innenausbau und bei Designteilen kann dieser 3D-Druck bereits vielseitig eingesetzt werden.

Die Technologie ist vor allem dort interessant, wo flexible Formen oder Kleinserien gefragt sind. Statt Formenbau und aufwendiger Nachbearbeitung lassen sich individuelle Bauteile direkt aus dem digitalen Modell herstellen. Produziert wird nur soviel Material, wie wirklich benötigt wird – Verschnitt fällt kaum an. Für großformatige Bauteile ist der 3D-Druck mit Holzfilamenten jedoch auch aufgrund mangelnder Tragfähigkeit und Wetterbeständigkeit noch keine realistische Alternative. Es laufen aber bereits erste Forschungen, die genau das ändern wollen.

Für den Holzbau bietet der 3D-Druck zum jetzigen Zeitpunkt vor allem eines: Gestaltungsfreiheit. Ob Einzelstücke, passgenaue Einbauteile oder maßgeschneiderte Komponenten – Betriebe mit hoher Eigenfertigung und einem ausgeprägten Sinn für individuelle Lösungen sollten den 3D-Druck mit Holzfilamenten schon heute genauer unter die Lupe nehmen.

Schaumstoffe bestehen normalerweise aus erdölbasierten Kunststoffen und sind somit nicht recycelbar. Eine klimafreundliche Alternative soll nun schon 2026 produziert werden können: Holzschaum – hergestellt aus Fichte, Buche oder Holzresten. Dabei werden Holzpartikel mit Wasser zu einer Suspension verarbeitet, mit Gas aufgeschäumt und schließlich in Form gebracht. Synthetische Bindemittel sind für die Aushärtung nicht notwendig. Am Ende entsteht ein leichtes, offenporiges Material, das sich ähnlich verarbeiten lässt wie Holz und zu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen besteht.

Noch ist Holzschaum nicht erhältlich, das Fraunhofer-Institut für Holzforschung hat mit Industriepartnern das Produkt „Lignew“ aber bereits bis zur Marktreife entwickelt: Schon im nächsten Jahr soll die industrielle Produktion starten. Naheliegend sind schon jetzt Anwendungsbereiche als Dämmstoff, Verpackungsmaterial oder Leichtbauplatte. Im Bauwesen könnte Holzschaum langfristig sogar petrochemische Dämmstoffe wie Styropor oder PU-Schäume ersetzen – bei vergleichbaren Dämmwerten, aber ohne fossile Rohstoffe.

Da mit der Technologie auch Altholz und sonstige Reste verwertet werden können, passt Holzschaum somit ideal in eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft. Im Gegensatz zu klassischen Holzfaserplatten, die im Holzbau oftmals verwendet werden, besteht zudem eine höhere Druckfestigkeit, wodurch Holzschaum stärkeren Belastungen standhalten kann und somit einen größeren Einsatzbereich aufweist.

Mit Augmented Reality (AR) ist es möglich, digitale Informationen direkt ins Sichtfeld einzublenden, zum Beispiel via Tablet, Smartphone oder natürlich AR-Brille. Was mitunter wie bloße Spielerei anmutet, hat im Holzbau aber einen konkreten Nutzen: Pläne, 3D-Modelle und Montageanleitungen müssen nicht mehr nur auf Papier betrachtet werden, sondern erscheinen mit AR direkt am Bauteil. Leitungsverläufe, Anschlussdetails oder Maße lassen sich dann millimetergenau in die reale Umgebung einblenden.

Klingt abgehoben? Tatsächlich ist die Technik bereits ausgereift und kommt heute in ersten Handwerksbetrieben zum Einsatz – etwa bei der Elementmontage, der Kontrolle von Wand- und Deckeneinbauten oder der Abstimmung auf der Baustelle. Gerade bei komplexen Bauprojekten mit hoher Vorfertigung oder engen Zeitplänen bringt Augmented Reality einen echten Wettbewerbsvorteil, denn AR spart Zeit, reduziert Rückfragen und hilft bei der frühzeitigen Fehlererkennung.

Für Holzbaubetriebe mit digitalem Anspruch ist Augmented Reality also ein handfestes Tool mit echtem Mehrwert, das die Planung und Ausführung in Echtzeit verbindet und die Kommunikation mit allen Projektbeteiligten verbessert. Die größte Herausforderung liegt derzeit noch in der praktischen Integration in den Bauablauf und der Schulung der Mitarbeitenden. Wer sich frühzeitig mit AR auseinandersetzt, dürfte aber langfristig profitieren.

Holz ist einer der ältesten Baustoffe – und doch gerade dabei, neu erfunden zu werden. Ob 3D-Druck, Augmented Reality oder Hybridbauten, die fünf vorgestellten Innovationen zeigen: Der Holzbau von morgen wird digitaler, flexibler und nachhaltiger. Wer mithalten will, muss sich weiterentwickeln.

Ein nächster Schritt könnte der Einsatz von Künstlicher Intelligenz sein. Wir beleuchten das Thema in einer eigenen Artikelserie: Erfahre hier, was KI schon heute leisten kann und wo der Holzbau noch Nachholbedarf hat.