Konstruktion

Petra Menath,

Holzverbinder: Schnittstelle zwischen BIM und Baustelle

Verkürzte Bauzeit, hohe Präzision auf der Baustelle: Durch den Einsatz des Steckverbinders von Stexon konnten die digitalen Planungsdaten des Bürogebäudes exakt auf die Baustelle übertragen werden. Im Montageprozess sorgte der Verbinder für eine rasche und millimetergenaue Positionierung der Wandelemente.

Der Bolzenanker mit Schutzkappe © Stexon GmbH

Ein weiterer Schlüssel zur erfolgreichen Realisierung des Büroprojekts war die Entscheidung, die Digitalisierung nicht mit der Vorfertigung enden zu lassen, sondern auf der Baustelle konsequent weiterzuführen. Schließlich sollte die Werkplanung exakt umgesetzt werden: Ziel war eine durchgängige Maßhaltigkeit beim Einmessen und eine passgenaue Montage ohne Nacharbeiten. Zu diesem Zweck kam der Steckverbinder von Stexon zum Einsatz. Das Verbindungssystem sorgte dafür, dass der Prozess des Einmessens und Befestigens von Wand-, Decken- und Dachelementen deutlich vereinfacht wurde.

Jürgen Hauck, Geschäftsführer der Hauck Holzbau GmbH, hatte schon in der Entwicklungszeit das Potenzial des Steckverbinders für sein Unternehmen erkannt. Er erklärt: "Für unseren Holzbau ist das Stecksystem von Stexon ein großer Fortschritt in Sachen Digitalisierung, da wir mit diesem Verbinder die Präzision unserer digitalen Planung auf die Baustelle übertragen können. Der größte Vorteil ist aber natürlich die Montagegeschwindigkeit."

Einmessen mit Tachymeter

Für absolute Präzision beim Einmessen sorgte zunächst der Tachymeter, ein Vermessungsgerät, mit dessen Hilfe die Plandaten auf das Fundament übertragen wurden. Hierzu galt es zunächst, die digitalen Grundrissdaten per Datenträger in den Tachymeter zu übermitteln. Der Vermesser erfasste mit dem Gerät neben der Grundfläche des Hauses auch den höchsten Punkt der Betonplatte. Anschließend wurden mit Hilfe des Tachymeters, einem Prisma, einem Spezialbohrgerät und einem Rechner die Bohrlöcher exakt bestimmt und ausgeführt.

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Nach dem Setzen und Fixieren der Schwerlastanker erfolgte die Höhenanpassung der Ankerpunkte über die Höhen-Nivelliermuttern. Die benötigten Einstellwerte wurden dabei über das Tablet angezeigt und entsprechend auf die Muttern umgesetzt.

Vom Plan aufs Fundament

Das Stexon-Verbindungssystem einmal mit und einmal ohne Klemmbacken © Stexon GmbH

Sebastian Hauck erklärt: "Mit dem Tachymeter konnten wir den digitalen Bauplan eins zu eins auf die Baustelle übertragen. Die Anker sind äußerst präzise setzbar und weisen eine Toleranz von höchstens ein bis zwei Millimetern auf. Generell ist der Zeitaufwand für das Einmessen und Abstecken auf der Baustelle für unser Unternehmen mit dem Tachymeter deutlich geringer geworden. Jetzt sind diese Schritte sogar im Ein-Mann-Betrieb möglich."

Schnellmontage: Stecken statt Schrauben

Mit dem Stexon-Verbinder gelang auch die Montage der Holzelemente deutlich schneller und präziser. Bereits im Werk waren die Verbinder in die Holzwandelemente vormontiert worden. Auf der Baustelle konnten die einzelnen Wandelemente dann in Minutenschnelle auf die Bolzen gesteckt werden, die vorab als tragende Befestigungspunkte in der Bodenplatte verankert wurden. Beim Stexon-System sorgt ein mechanischer Verriegelungsmechanismus dafür, dass die Bolzen sicher einrasten und sich kraft- sowie formschlüssig mit dem Element verbinden. So werden die erforderlichen Zug- und Schubkräfte zuverlässig übertragen. Wand-, Decken- oder Dachelemente bis 14 m Länge und über 5 t Gewicht sind damit realisierbar.

Ausrichten über Fixpunkte ohne Nacharbeit

Die Steckverbinder sind auf Schub und Zug belastbar und ersetzen damit die sonst üblichen Zuganker und Schubwinkel. Die Verbinder können innerhalb eines BSP-Elements sowohl längs als auch quer zur Faser eingeschraubt werden. Im Tafelbau entfallen auch Richtschwellen ersatzlos © Stexon GmbH

Das System basiert auf dem Prinzip: Stecken und Einrasten. Wie Klaus Mohr, Geschäftsführer und Inhaber der Stexon GmbH, erläutert: "Durch die Steckmontage entfallen sämtliche Schraub- und Korrekturgänge. Die Montage geht nicht nur deutlich schneller, sondern wir erreichen darüber hinaus auch eine hohe Maßgenauigkeit mit Abweichungen von höchstens ein bis zwei Millimetern. Das spart Arbeitsgänge, Personal und Zeit. Und gerade bei Mehrgeschossern ergibt sich ein enormer Vorteil, weil auch die Wände in den oberen Stockwerken automatisch richtig positioniert werden." Das ETA-zugelassene System ist für Bohrdurchmesser von 37 und 40 mm verfügbar, multifunktional einsetzbar und kann sowohl Holz mit Beton als auch Holz mit Holz verbinden.

Klaus Mohr erläutert: „Das System hat schon seit vielen Jahren seine technische Leistungsfähigkeit bewiesen. Bei allen Fragen zur Anwendung stehen wir mit unseren Experten fachlich unterstützend zur Seite.“ Das Stexon-Team umfasst Ingenieure und Experten rund um Verbindungstechnik, Holzbau und digitale Vermessung, die alle Projekte technisch fundiert begleiten.

Erhöhter Vorfertigungsgrad, reduzierter Baustellenaufwand

Auf der Baustelle werden die einzelnen Wandelemente in Minutenschnelle auf die Bolzen gesteckt. Das Stexon-System sorgt dafür, dass durch den mechanischen Verriegelungsmechanismus die Bolzen sicher einrasten und sich kraft- sowie formschlüssig mit dem Element verbinden © Hauck Planen und Bauen GmbH

Ein weiterer Vorteil des Stecksystems liegt im deutlich erhöhten Vorfertigungsgrad: "Der Verbinder ermöglichte es uns, vollständig geschlossene Wände auf die Baustelle zu liefern. Damit verlagerte sich ein großer Teil der Arbeit ins Werk", erklärt Sebastian Hauck. Die Wandelemente für das Bauprojekt konnten bereits im Werk vollständig geschlossen hergestellt und ohne Nachverdübeln auf der Baustelle montiert werden. Dadurch finden arbeitsintensive Schritte nicht mehr im wetterabhängigen Außenbereich, sondern unter kontrollierten Werkbedingungen statt. Das erhöht die Ausführungsqualität, reduziert Zeitdruck bei der Montage und sorgt für mehr Sicherheit im Bauablauf.

Einsparpotenziale und stabile Prozesse auf der Baustelle

Bei der Montage der Elemente rasten die Bolzenanker in die Steckverbinder ein. Das Element ist damit schub- und zugfest auf dem Untergrund verankert © Stexon GmbH

Am Beispiel des Bürogebäudes für Hochwarth IT wird deutlich, dass ein erfolgreicher Digitalisierungsprozess im Holzbau nicht mit dem BIM-Modell enden muss. Wenn die Verbindungstechnik sowie Einmess- und Montagemethoden konsequent auf die digitale Planung abgestimmt sind, kann ein durchgängiger Prozess entstehen. Sebastian Hauck zieht eine positive Bilanz: "Dank des Stexon-Systems haben wir beim Bau des Bürogebäudes rund eine Woche Bauzeit eingespart und drei Mann weniger benötigt. Außerdem konnten wir die Kranstunden reduzieren. Entscheidend ist für uns aber nicht nur das Bautempo, sondern auch die stabile Prozessqualität mit weniger Korrekturen und Nacharbeiten.

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