Global climate change also affects the German forest. In order to fulfill the diverse ecosystem services, forest management has to be sustainable. This includes the fact that climate-friendly and in Germany native tree species such as the sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) are increasingly used in the construction industry. Therefore, the aim of the joint project was the development of a wet construction process with wood moisture contents of up to 30%, which supplies weak and previously unattractive oak hardwoods to a high-quality, multi-stage cascade and long-term structural use. Characteristics of the wet construction technology are a low processing depth due to only a few steps and forgo of technical drying and energy-intensive sawmill processes. The new process represent a comprehensive innovation in the raw material provision by forestry and carpentry companies, creates a long-term carbon dioxide product storage, leads to a significant avoidance of greenhouse emissions and can also be transferred to other types of hardwood species. At the beginning was the idea of a new process chain in which the construction of buildings is flexible adapted to the available assortment of trees. The allocation of the available trunk cross-sections occurs by a near-forest characterization and feature-related selection. Since wood, as a natural material, has a highly inhomogeneous structure, the determination of the material properties was a major research focus, since all properties are dependent on growth conditions, moisture content and location. With the example of a reference object, the scientific findings on the process chain, the construction itself, the raw material and the structural design and development have been proofed and validated. The demonstration building as one project result has been built successfully as a forestry machine hall. The results of the carried out studies and their scientific findings served as base for a prototype building and the proof of concept. The building’s success validates the functionality of the developed process chain. The timber construction company used approximately 80% of the digitally assigned trunks for construction. The structural members of the countryside building have been debarked by a high-pressure water jet process only, which is not common for industrial and prefabricated buildings. The trunks have been trimmed afterwards with a mobile sawmill and the joinery and assembling of the roundwood structure could be done without any further preparatory work or special tools by the local carpenters. The static flexural testing of the raw material could not match the measurement results of the dynamic determination of stiffness with Viscan. This result is in line with other published research reports on nondestructive testing and characterization of wood. The ultrasonic time-of-flight measurement provided even greater deviations. However, a good correlation showed the modulus of elasticity investigations and the NDT tests done on whole trunks of green oak and small-size clear specimen. The design-relevant material properties of the bending strength and stiffness derived by testing have been evaluated according to the Eurocode guidelines “Design by testing”. The property mean values and their 5%-quantiles exceed the bending MOE and MOR normative thresholds. The tested raw material in form of naturally dried small-diameter roundwood oaks has been mechanical graded and assigned into strength class D30 according to EN 338 for the structural design of the demonstration building.

Der globale Klimawandel beeinträchtigt auch den deutschen Wald. Damit er seine vielfältigen Ökosystemdienstleistungen erbringen kann, muss die Bewirtschaftung nachhaltig sein. Dazu gehört, dass insbesondere klimaverträgliche und heimische Baumarten wie die Traubeneiche (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) einer verstärkten Nutzung im Bauwesen zugeführt werden. Zielstellung des Verbundprojektes war deshalb die Entwicklung eines Verfahrens für den Nassverbau mit Holzfeuchten bis 30%, das schwache und bislang unattraktive Laubholzsortimente aus Eiche einer hochwertigen und langfristigen baulichen Verwendung und einer mehrstufigen Kaskadennutzung zuführt. Verfahrensmerkmale sind eine geringe Bearbeitungstiefe durch wenige Prozessschritte und der Verzichtet auf die technische Trocknung des Rohmaterials und energieintensive Sägewerksprozesse. Es stellt somit eine umfassende Innovation der Bauholzbereitstellung durch Forst- und Zimmereibetriebe dar, schafft einen langfristigen Kohlendioxid-Produktspeicher, führt zu einer erheblichen Vermeidung von Treibhausgasen und lässt sich auch auf andere Schwachholzsortimente übertragen. Ausgangspunkt der Forschung war die Idee einer neuen Prozesskette, bei der die Konstruktion von Bauwerken flexibel an das vorrätige Holzangebot angepasst wird. Dabei erfolgt die Zuordnung des Angebots vorhandener Stammquerschnitte über eine waldnahe Charakterisierung und merkmalbezogene Vorsortierung. Da Holz als Naturfaserrohstoff stark inhomogen aufgebaut ist, bildete die Bestimmung der Werkstoffkennwerte einen wesentlichen Forschungsschwerpunkt, da alle Eigenschaften wuchs-, feuchte- und standortabhängig veränderlich sind. Am Beispiel eines Referenzobjektes wurden die Erkenntnisse zur Prozesskette, der Konstruktion, dem Rohmaterial und der Tragwerksentwicklung validiert und das Demonstrationsbauwerk als forstwirtschaftliche Maschinenhalle erfolgreich realisiert. Es wurde ein Demonstrationsbauwerk unter Verwendung aller durchgeführter Untersuchungen und deren wissenschaftlichen Erkenntnisse errichtet. Damit ist die Funktionalität der entwickelten Prozesskette dargestellt. Dabei wurden ca. 80% der digital zugewiesenen Stämme plangemäß vom Holzbauunternehmen in die Konstruktion eingebaut. Dieses wurde lediglich im Wasserstrahlhochdruckverfahren entrindet und mit einem Mobilsägewerk besäumt. Abbund und Montage wurden von einem Unternehmen im ländlichen Raum ohne weitere vorbereitende Maßnahmen oder Spezialwerkzeuge durchgeführt. Die statische Prüfung des Rohmaterials in Biegezugversuchen konnte die Messergebnisse der dynamischen Steifigkeitsbestimmung mit Viscan nicht erreichen. Dies deckt sich mit anderen Forschungsberichten zur Charakterisierung von Holz. Die Ultraschallaufzeitmessung lieferte hier noch größere Abweichungen. Eine gute Korrelation zeigte die Steifigkeitsermittlung an waldfrischen ganze Stämmen und Kleinprüfkörpern. Die bemessungsrelevanten Materialkennwerte der Biegezugfestigkeit und des Biegeelastizitätsmoduls lagen über den Mindestwerten der Festigkeitsklasse D30 nach DIN EN 338, sodass diese für die Tragwerksberechnung des Demonstrationsbauwerkes herangezogen werden konnten.