Aus der Asche auferstehen: Massivholz hilft, ein Feuer wiederzubeleben

Der Dixie-Waldbrand – einer der größten in der Geschichte Kaliforniens – begann im Juli 2021, verwüstete fast eine Million Hektar Wald und zerstörte allein in der ländlichen Stadt Greenville fast 600 Häuser und den größten Teil des Dorfzentrums. Während die Bewohner noch unter der Verwüstung litten, hatten Steve Marshall, ein Experte für Massivholz, und Jonathan Kusel, Geschäftsführer des Sierra Institute, einer lokalen gemeinnützigen Organisation, die sich auf die Wiederbelebung von Gemeinden und die Umwelt konzentriert, eine Idee: Was wäre, wenn das Institut erleichterte die Verwendung von Brettsperrholz (CLT), einem Holzwerkstoffprodukt, um die Schaffung hochwertiger, feuerfester Ersatzhäuser in Greenville zu beschleunigen – was das Potenzial des Materials demonstrierte, gleichzeitig Menschen dauerhaft umsiedelte und die lokale Wirtschaft ankurbelte ?

Marshall – ein 42-jähriger Veteran des US Forest Service – hatte gerade mit Kusel und anderen an einem Bericht des Sierra Institute für den Bundesstaat Kalifornien mit Empfehlungen für zukünftige Verwendungen und mögliche Herstellung von Massivholz, einschließlich CLT, gearbeitet – einem Material, das viel Zeit in Anspruch nahm In Europa kam es in den 1990er-Jahren auf den Markt, in den USA ist es jedoch relativ neu. Seine Paneele werden aus ofengetrocknetem Holz hergestellt, mit der Maserung in wechselnden senkrechten Richtungen geschichtet und mit Klebstoffen unter Druck verbunden. Dadurch können Gebäude entstehen, die leichter und kohlenstoffreicher sind effizienter als Beton oder Stahl, dennoch strukturell stabil, erdbebensicher und feuerbeständig. Bei Einwirkung von Flammen bildet die äußere Schicht von CLT eine siegelartige Verkohlung, die den dichten, unverbrannten Kern vor Beschädigung oder sogar einem erheblichen Temperaturanstieg schützt. Da die Paneele – die sich gut für Dächer, Böden und Strukturschalen eignen – in der Regel werkseitig vorgeschnitten werden, handelt es sich bei der Arbeit vor Ort (sobald die Bodenvorbereitung und die Fundamente abgeschlossen sind) eher um Montagearbeiten als bei herkömmlichen Konstruktionen. CLT dient gleichzeitig als Struktursystem und Basisgehäuse und erfordert tendenziell weniger Teams und weniger Zeit auf der Baustelle als beispielsweise Holzrahmenkonstruktionen.

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Kurz nachdem er Ideen für den Wiederaufbau besprochen hatte, stellte Marshall einen Partner zwischen dem Sierra Institute und dem in Seattle ansässigen Architekturbüro atelierjones her, einem der wenigen Büros mit umfassender Erfahrung in der Planung von Häusern hauptsächlich mit CLT. Die Gründerin, Susan Jones, hatte es nicht nur für Häuser, darunter auch ihr eigenes, genutzt, sondern zwischen 2016 und 2019 auch an der Entwicklung des International Building Code für bis zu 18 Stockwerke hohe Massivholzgebäude mitgewirkt. Ihre Projekte mit solchen Materialien reichten von religiösen Bauten bis hin zu Mehrfamilienhochhäusern. Mittlerweile hatte auch das Sierra Institute Erfahrung mit Massivholz, da es 2018 damit ein bescheidenes, mit Biomasse betriebenes Kraftwerk errichtete, Kaliforniens erstes, fast vollständig aus Brettsperrholz bestehendes Gebäude. Dies wäre jedoch der erste Vorstoß der Organisation in CLT im Wohnbereich.

„Die Mehrheit der knapp 1.200 Einwohner von Greenville vor dem Brand hatte ihr Zuhause verloren – es war katastrophal“, erinnert sich Kusel. „Auch wenn wir nicht alles sofort wieder aufbauen konnten, konnten wir der Gemeinde Hoffnung, Zuversicht und einen Weg nach vorne geben, indem wir Wege aufzeigten und anboten, wie sich gut gestaltete Häuser schnell bauen lassen – und das mit deutlich verbesserter Feuerfestigkeit.“

Glücklicherweise hatte atelierjones einen Vorsprung, da es bereits andernorts Modulhäuser mit Designs produziert hatte, die es anpassen oder von denen es sich inspirieren ließ. Im Jahr 2022 beauftragte das Sierra Institute das Unternehmen mit der Erstellung von drei prototypischen Entwürfen – für Ein-, Zwei- und Drei-Zimmer-Häuser – mit einigen Optionen für Anbau- und Zusatzwohneinheiten für zukünftiges Wachstum. Anschließend bot die Organisation die Entwürfe kostenlos den Bewohnern von Plumas County an, wo Greenville liegt und das Dixie-Feuer besonders verheerende Folgen hatte. Um den Prozess weiter zu beschleunigen, wurden die Pläne vorab genehmigt, so dass die Hausbesitzer lediglich ihre eigene Genehmigung ausfüllen mussten, um standortspezifische Angelegenheiten und Abweichungen von den Masterplänen abzudecken. Um den Bau zu beschleunigen, werden die ersten Häuser über vorgefertigte Nasskerne für Küche und Bad verfügen, obwohl in späteren Iterationen andere Methoden ausprobiert werden.

Die Gesamtbaukosten (voraussichtlich zwischen 250.000 und 400.000 US-Dollar, je nach Haustyp/-größe) wurden so zugeschnitten, dass sie in die voraussichtlich verfügbaren Mittel passen. Ungefähr 56 Einwohner dieser Gemeinde mit mittlerem Einkommen stimmten sofortigen Vorabzahlungen von Pacific Gas & Electric (PG&E) zu, dem Versorgungsunternehmen, das mit seinen veralteten Stromleitungen die Verantwortung für die Entstehung des Dixie-Feuers übernommen hat, während andere Hausbesitzer immer noch darüber nachdenken, mehr zu zahlen individualisierte PG&E-Vergleiche.

Die CLT-Strukturschale dient gleichzeitig als freiliegende Holzoberfläche im Innenbereich. Foto © atelierjones, zum Vergrößern anklicken.

Um die erwarteten Budgets einzuhalten, entwarf Jones Häuser – mit jeweils 600, 700 und 960 Quadratfuß –, die kleiner sind als viele Versionen vor dem Brand, aber darüber hinaus eine große Vielseitigkeit und architektonische Merkmale wie Wohnräume mit doppelter Höhe aufweisen die verbesserte Belastbarkeit und Haltbarkeit. Obwohl CLT zum jetzigen Zeitpunkt seiner US-Produktion immer noch teurer sein kann als „alte“ Materialien wie Beton und manchmal sogar Stahl, ergeben sich die Einsparungen aus der Effizienz der Konstruktion und aus ökologischer Sicht aus dem gebundenen Kohlenstoff. Darüber hinaus machen CLT-Wände, die im Inneren sichtbar sind, zusätzliche Oberflächen überflüssig und bieten gleichzeitig die Wärme, Schönheit (und schon bald den Duft) von frisch behauenem Holz. Aber für zusätzlichen Brand- und Feuchtigkeitsschutz sowie zur Wahrnehmungsberuhigung werden diese Häuser in einem Gebiet, das sowohl für Waldbrände als auch für starke Winterschneefälle anfällig ist, mit wetterfestem Stahl verkleidet. Die Gebäude erfüllen die strengsten staatlichen Vorschriften für Zonen mit Brandgefahr sowie die strengen neuen Wildlands Urban Interface-Richtlinien.

In einem idealen Wiederherstellungsszenario würde das CLT in der Nähe hergestellt und dabei Holz aus den umliegenden, von Bränden verwüsteten Wäldern verwendet, da es allgemein bekannt ist, dass verbrannte, noch stehende Bäume nach Waldbränden oft noch für einen längeren Zeitraum als Bauholz verwertet werden können. Wie lange, hängt von Faktoren wie Baumgröße und -art, Wetter, Klima oder Mikroklima und den Eigenschaften des Feuers selbst ab. Bei Stämmen mit großem Durchmesser ist typischerweise nur die äußere Schicht verkohlt (wie CLT), sodass das darunter liegende Holz unversehrt bleibt. Obwohl einige Bäume unter außergewöhnlichen Bedingungen länger zu retten waren, beträgt die durchschnittliche Zeit bis zum Einsetzen der Fäulnis im Allgemeinen etwa zwei Jahre. Ein aus der Asche auferstehender Phönix mittels lokal gewonnenem CLT wäre für Greenville eindeutig optimal – aber das ist nicht sofort machbar. „Wir machen Fortschritte in diese Richtung“, sagt Marshall und weist darauf hin, dass der gesamte Wiederaufbauprozess Jahre dauern könnte, so dass das Unternehmen sowohl von Zwischenmaßnahmen als auch von späteren Erfolgen profitieren könnte.

Einige verbrannte Bäume sind abgesplittert; andere können als Bauholz verwertet werden. Foto © Ty O'Neil/SOPA

Eine der größten Herausforderungen ist die lokale Herstellung von CLT. Auch wenn Kalifornien laut Marshall inzwischen mehr als jeder andere Staat mit Massivholz baut, produziert es die Materialien noch nicht selbst. Und angesichts der geringen Bevölkerungszahl der Gegend um Greenville und der Abgelegenheit von Autobahnen wäre nur eine kleine CLT-Anlage – eine der ersten dieser Größe in den Vereinigten Staaten – sinnvoll. Das Sierra Institute arbeitet daran, hier eine solche Einrichtung zu schaffen, aber die Finanzierung ist noch nicht vorhanden und es gibt sowohl technische als auch wirtschaftliche Hürden bei der Verkleinerung.

Während die Uhr für von Dixie verkohlte Bäume tickt, hat sich das Sierra Institute alternative Verwendungsmöglichkeiten ausgedacht. Es hat bereits ein lange stillgelegtes Mühlengelände etwas außerhalb von Greenville umgerüstet und wiederbelebt, das jetzt 2 x 4 und 2 x 6 Bäume produziert, hauptsächlich aus Ponderosa-Kiefer, der hier vorherrschenden Art, die in der gesamten Region zum Verkauf angeboten wird. Zuvor hatte das kalifornische Verkehrsministerium (Caltrans), dessen Aufsicht auch Autobahnen umfasst, massive verbrannte Bäume entfernt und anschließend gehackt, die Gefahr liefen, auf Straßen am Waldrand zu fallen. Das Sierra Institute beantragte erfolgreich die Umleitung dieser riesigen Baumstämme (einige mit einem Durchmesser von mehr als 3 Fuß) zur renovierten Mühle.

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Die modularen Nasskerne wurden mit einem Kran an ihren Platz gebracht und die flach verpackten, vorgeschnittenen CLT-Platten der Strukturschalen wurden vor Ort zusammengebaut. Bild © atelierjones

„Das große, langfristige Ziel“, sagt Jones, „besteht darin, eine kleine lokale Industrie zu unterstützen, die CLT für den zukünftigen Hausbau hier und in benachbarten Gemeinden produzieren würde.“ Es besteht bereits großes Interesse aus der Umgebung. Und selbst wenn die verbrannten Bäume nicht mehr nutzbar sind, müssen die Wälder hier, zu denen Privat- und Bundesland gehören, immer noch in ausreichendem Maße fortlaufend vor Feuer geschützt werden, einschließlich Durchforstung, um die örtlichen Mühlen und die CLT-Produktion weiterhin zu versorgen. Obwohl Kiefernholz noch nicht für Holz dieser Art zertifiziert ist, machen Gruppen in anderen Teilen der USA an dieser Front Fortschritte.

Der Wiederaufbau wird vorerst auf in Oregon hergestelltes Douglasien-CLT für die Häuser sowie auf ein neues Gemeindezentrum im Herzen von Greenville für den örtlichen Maidu-Indianerstamm basieren. Dieses von atelierjones entworfene Bauwerk wird an der Stelle errichtet, an der das Dixie-Feuer ein Gebäude voller unersetzlicher Stammesartefakte zerstörte. Die Bauarbeiten beginnen im Sommer, die Fertigstellung ist für Herbst geplant.

Mittlerweile sind die ersten drei Häuser – jedes von einem einzelnen Hausbesitzer in Auftrag gegeben – fast fertig. „Die Resonanz auf die Entwürfe war sehr positiv – und wir rechnen mit weiteren Aufträgen, sobald weitere Einigungen erzielt werden“, sagt Kusel. Unter denjenigen, die den Schritt bereits gewagt haben, bereitet sich der langjährige Greenville-Bewohner und Entwickler Ken Donell nicht nur auf den Einzug in sein eigenes neues CLT-Haus vor – er plant auch den Bau weiterer davon sowie eines niedrigen Mehrfamilienhauses von atelierjones, als erschwingliche Mietobjekte. „CLT ist in vielerlei Hinsicht erstaunlich“, sagt Donell. „Darüber hinaus eignen sich seine warmen Holzoberflächen und bemerkenswerten Eigenschaften besonders gut für Greenville, wo wir von herrlichen Wäldern umgeben sind – aber natürlich auch das Potenzial für Waldbrände.“

Architekt:atelierjones – Susan Jones, Meghan Doring, Eleanor Lewis, Lenore Wan, Projektteam

Ingenieure: Hariott Valentine Engineers (Struktur); Sugarpine Engineering (m/w/d)

Berater:Method Homes (modularer Nasskernhersteller)

Generalunternehmer:Lights Creek Bau

Klient:Sierra Institut für Gemeinschaft und Umwelt

Größe:600–960 Quadratmeter pro Haus

Kosten:Schätzungsweise 400 US-Dollar pro Quadratfuß

Fertigstellungstermin:Spätfrühling 2023 (erste drei Häuser)

Massivholz:DR Johnson Wood Innovations (CLT und Brettschichtholz)

Windows:Alpen

Innenfarben/Beizen: Sansin; Professionelle Bellingham-Oberflächen

Isolierung:Steinwolle

Fliese:Florida-Fliese