Plyscraper W350: Das höchste geplante Holzhochhaus der Welt
Der W350 in Tokio soll das höchste Holzhochaus der Welt werden. 350 Meter, zum 350. Firmenjubiläum, so setzt sich der Holzbaustoffgigant Sumitomo Forestry ein eigenes Firmendenkmal in nachhaltiger Bauweise. Die Fertigstellung ist 2041 geplant.
Das japanische Unternehmen Sumitomo Forestry baut den Turm W350 in Tokio
Foto: Sumitomo Forestry Co., Ltd.
Das Holzhochhaus W350, das im Geschäftsviertel Maronouchi in Tokio erbaut werden soll, wird nicht nur das Stadtbild prägen. Der Plyscraper wird außerdem der höchste geplante Vorreiter einer besonderen Bauweise sein. Während Tokio vor allem für Giga-Gebäude aus Stahl und Beton bekannt ist, soll der W350-Gebäudekomplex der nachhaltigen und ökologischen Holzbauweise ein Monument setzen. Neben Büros und Geschäften sind auch Wohnungen und Hotels geplant.
Andere Holzgebäude, wie das 84 Meter hohe HoHo in Wien, das sich in der Fertigstellung befindet, liefern praktikable Erkenntnisse über die Umsetzung und die möglichen Schwierigkeiten beim Bau mit Holz. Der 85,4 Meter hohe Mjøstårnet im norwegischen Brumunddal ist bereits seit 1. März 2019 eröffnet. Dieses Gebäude besteht sogar zu 100 Prozent aus Holz, während der W350 aus Gründen der Erdbebensicherheit durch ein minimales Stahlgerüst gestützt werden soll.
Jeder Höhenmeter des 350-Meter-Giganten wird für ein Jahr Firmengeschichte der Sumitomo Tochtergruppe Sumitomo Forestry stehen. So soll der W350 auch pünktlich zum Jubiläum des Unternehmens im Jahr 2041 fertiggestellt werden. Das Holzhochhaus wird mit seinen 70 Etagen eine Revolution der Holzbauweise darstellen. Bereits im Februar 2018 gab der Konzern erste Pläne für den Plyscraper bekannt. Details zur Architektur drangen bereits in der Konzeptionsphase an die Öffentlichkeit. So arbeitet das beauftragte Architekturbüro Nikken Sekkei bereits jetzt schon mit Handwerkern und Zimmermännern zusammen. Theoretisch könnte jederzeit mit dem Bau begonnen werden, lässt der Traditionsarchitekt verlauten.
Die Vision des Plyscraper W350 für eine gesunde Zukunft
Die Holzbauweise ist bereits seit der Jungsteinzeit bekannt. Heutige Ingenieure greifen immer öfter auf dieses Konzept zurück, um in vielerlei Hinsicht lebensfreundlichen Wohnraum in Einfamilienhäusern und mehrstöckigen Wohngebäuden zu schaffen. Die Eigenschaften dieses Baustoffs machen ihn ideal, um günstige, leichte und klimafreundliche Bauten zu errichten.
Die Sumitomo Forestry wurde 1691 gegründet. Seitdem hat sich die Tochterfirma der Sumitomo Gruppe als Baustofflieferant und Holzbaugigant weltweit einen Namen gemacht. Sie operiert unter anderem in Südostasien, Ostasien, Ozeanien und Nordamerika. Die Bewirtschaftung von Waldflächen, Wiederaufforstungsmaßnahmen, weltweiter Handel mit Bauhölzern, Konstruktion und Verwaltung von öffentlichen und privaten Gebäuden und als Teilbereich auch die Finanzierung und Versicherung derselben, gehören zum Kerngeschäft. Dabei hat sich das Unternehmen vor allem dem sozial- und ökologischen Umgang mit der Umwelt und dem Rohstoff Holz verschrieben. Neben der Lobbyarbeit in der japanischen Regierung, in der das Unternehmen vor allem eine umweltfreundliche Forstpolitik vorantreibt, schafft es durch Begrünungsprogramme neue Naturräume in den ansonsten hektischen Großstädten.
So werden im W350 alle Aspekte der Firmenphilosophie zusammengefügt. Das Unternehmen möchte mit diesem grünen Element ein Zeichen setzen, um die Natur in die ansonsten von Stahl und Beton dominierte Innenstadt Tokio, zurück zu bringen. Im Vergleich soll das Gebäude wesentlich mehr kosten, als ein konventionelles Hochhaus aus Beton und Stahl.
Zypressen- und Zedernholz als Baustoff
Holz als traditionelles Material wird in der japanischen Innenarchitektur neben Bambus, Stroh und Papier nicht als Rohstoff, sondern als Lebenseinstellung betrachtet. Sich mit natürlichen Materialien zu umgeben, regt das „Zen“ an, das in der buddhistischen Lehre als die Gabe der Achtsamkeit und des Einklangs gilt. Diese Lebensart wurde aus den schnell wachsenden Innenstädten der Nachkriegszeit durch Beton und Stahl verdrängt. Der Plyscraper fasst dieses Konzept erneut auf und versucht seinen Bewohnern und Besuchern ein möglichst naturnahes Erlebnis zu verschaffen. Der ursprüngliche Baustoff für Tempel und Paläste erlebt durch das groß angelegte Projekt eine Renaissance. Insgesamt sollen im W350 185.000 Kubikmeter Holz verbaut werden.
Japan ist laut OECD, nach Finnland, das Land mit dem höchsten Waldanteil. Rund 68,5 Prozent des Landes bestehen aus bewaldeten Flächen. Nach dem zweiten Weltkrieg und in den folgenden Jahrzehnten wurden massive Aufforstungsprogramme mit den beliebtesten Bauholzarten, Zedern- und Zypressen, durchgeführt. Dieses Holz ist nun bereit dazu, wirtschaftlich genutzt zu werden. Nur 30 Prozent des inländischen Forstbestandes jedoch werden auch tatsächlich ökonomisch sinnvoll bewirtschaftet. Die Sumitomo Forestry möchte gegen diesen Trend angehen. Der Bau des Plyscrapers soll demnach vollständig aus inländischen Ressourcen erfolgen. Das Unternehmen erhofft sich davon, durch dieses Pilotprojekt weitere Aufforstungsmaßnahmen seitens der japanischen Regierung zu fördern.
Das firmeninterne Forschungszentrum Tsukuba Research Institute beendet im Frühling 2019 den Bau eines Modells aus den vorgesehenen Holzarten, Zedern- und Zypressenholz. Das dreistöckige Gebäude dient als Forschungsbasis für den W350 hinsichtlich der Konstruktion, der Materialeigenschaften und der notwendigen Brandschutzmaßnahmen.
Zypressenarten sind im Allgemeinen gut für die Konstruktion geeignet. Die Hinoki-Scheinzypresse ist einer der 5 heiligen Bäume in der japanischen Kultur. Im Vergleich zu ihrem üppigen Vorkommen, befindet sich nur wenig des wertvollen Baustoffes im Handel. Das Baumaterial ist vor allem durch seinen hohen Anteil an ätherischen Ölen ein hervorragendes Holz für den Nass- und Außenbereich. Diese Öle sorgen dafür, dass das Holz von Natur aus witterungsbeständig, schädlings- und pilzresistent ist. Bei der japanischen Zeder, auch japanische Sicheltanne genannt, handelt es sich um ein Eibengewächs. Das umgangssprachlich unter dem Namen Sugi bekannte Gehölz ist der Nationalbaum Japans. Im großen Stil kultiviert, zeichnet sich das Material durch eine gute Balance aus Biegsamkeit, Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Dauerhaftigkeit aus. Vor allem im Innenbereich und für Möbel ist das schlichte Holz geeignet.
Grenzen der Statik
Japan liegt auf dem Pazifischen Feuerring, einem Bereich, an dem zwei Kontinentalplatten aneinander stoßen. Das Land verzeichnet pro Jahr rund 5.000 Erdbeben unterschiedlicher Stärke. Ein Holzhochhaus in Tokio muss also, neben den üblichen Anforderungen an ein Holzgebäude, auch geologischen Erschütterungen Stand halten. Deshalb wird die Grundkonstruktion des Holzhochhauses aus einer Hybridbauweise bestehen. Auf dem 6.500 Quadratmeter großen Fundament sollen 4 gigantische Stützpfeiler aus Leimbinder-Konstruktionsholz, mit den Maßen 2,30 x 2,30 Meter platziert werden. Die Statik des Plyscraper wird dabei von einer außenliegenden Stahlkonstruktion, um die Stützpfeiler und tragenden Balken herum, entlastet. Etwa 10% der Stützkonstruktion sollen aus Stahlröhren bestehen. Diese diagonal verbauten Elemente zeichnen sich durch ihre Elastizität aus und verringern mechanische Belastungen. Dadurch lässt sich die Bausubstanz gegen Schäden durch Erdbeben absichern.
Innenausbau mit Vorbildcharakter
Die einzelnen Etagen des Hauptgebäudes sollen rund um ein Atrium angelegt werden, das sich laut Plan vom Fundament bis zur Spitze des Gebäudes erstreckt. Dadurch erhält der gesamte Innenraum einen luftigen und freizügigen Charakter. Balkone auf allen vier Seiten ermöglichen es den Bewohnern und Besuchern, jederzeit nach draußen zu gelangen. Die bepflanzte Holz-Außenfassade soll dabei wie ein urbanes Biotop wirken, in dem neuer Lebensraum für eine Vielfalt an Lebewesen entsteht. Nutzpflanzen und kleinere Obstbäume tragen zum ökologischen Profil bei. Das Dach soll den Bewohnern als Naherholungsgebiet in Form eines großflächigen Gartens dienen.
Der Innenausbau der 450.000 Quadratmeter Nutzfläche soll aus Massiv- und Brettschichtholz bestehen. Geplant sind ebenfalls großzügige Glasfassaden, die alle Räumlichkeiten mit Tageslicht fluten. Freitragende Treppen ergänzen das Gesamtbild um ein weiteres leichtes Element. Diese werden, teilweise auch in schwindelerregenden Höhen, mitten durch das Atrium führen. In der Gebäudemitte sollen zudem Aufzugsanlagen integriert werden.
Brandschutz im Holzbau
Hartnäckig hält sich das Bild des brandgefährdeten Holzhauses. Der Gedanke, ein Holzhochhaus stünde lichterloh in Flammen, ist vor allem auf die Holzständerbauweise aus vergangenen Jahrzehnten zurück zu führen. Diese fingen durch die filigrane Verarbeitung und das sehr trockene Material gerne und zügig Feuer.
Die Materialtechnik ist dieser Vorstellung um Einiges voraus. Brandschutztechnisch hält ein massiver Holzbalken oder ein Brettschichtverbundstoff sowie Leimbinder von einem adäquaten Durchmesser einem Brand ebenso Stand, wie vergleichbare Stahlbetongewerke. Eine Besonderheit im Brandverhalten sorgt sogar dafür, dass Holz auch während und nach dem Brand seine Stabilität beibehält. Holz ist zum einen ein sehr schlechter Wärmeleiter und bildet bei der Exposition durch Feuer eine schützende Kohleschicht. So kann das Feuer nur die äußere Schicht des Materials angreifen. Der Luftabschluss durch die außenseitige Kohlebildung, sowie die Dichte des Materials und die stabile Kerntemperatur verhindern das Durchbrennen und damit einhergehend einen Einsturz.
Der W350 wird durch diese Eigenschaften und die ausgiebige Verwendung von Leimbindern und Brettschichtholz konventionellen Gebäuden buchstäblich das „Wasser reichen können“. Hinzu sollen noch weitere Maßnahmen ergriffen werden, die aber durch das unternehmenseigene Tsukuba Research Institute noch nicht bekannt gegeben wurden.
Der Plyscraper: Ökologische Alternative oder nur teures Prestigeobjekt?
Die Investitionssumme für den Plyscraper soll sich aktuellen Schätzungen zufolge auf rund 600 Milliarden Yen beziffern. Das entspricht, mit umgerechnet 4,8 Milliarden Euro, gut dem doppelten Investitionsvolumen eines konventionellen 350-Meter-Hochhauses. Holz ist unbestritten einer der ökologisch wertvollsten Baustoffe. Als nachwachsende Ressource, bindet er Kohlendioxid und ist beinahe überall verfügbar. Der Bau des Plyscrapers aus inländischen Vorkommen wird nicht nur 100.000 Tonnen CO2 in Form der verwendeten Rohstoffe nachhaltig binden, auch der kurze Transportweg trägt zur Umweltbilanz bei. Dies wird auch dem Trend, ausländische Hölzer nach Japan zu importieren, entgegen wirken. Die daraus resultierenden Wiederaufforstungsmaßnahmen sollen zu mehr Biodiversität in japanischen Wäldern führen und die bestehenden Monokulturen verdrängen.
Ob der W350 bis zur geplanten Fertigstellung 2041 noch das höchste Holzhochhaus der Welt sein wird ist fraglich. Stadtplaner in aller Welt versuchen sich bereits an dem ehrgeizigen Konzept. So könnte schon deutlich vor 2041 in London ein 300 Meter hoher Holzbau die Liga der Holzhochhäuser neu definieren. Das runde ökologische sowie ökonomische Profil des W350 gibt allerdings Hoffnung auf einen ganzheitlichen Wandel der japanischen Klimapolitik. Bis zum tatsächlichen Baubeginn dürften sich die Kosten durch eine gewissenhafte Erprobung und Automatisierung der Rohstofferzeugung und –bearbeitung deutlich senken lassen.
Der steigende Einfluss des Baustoffes Holz auf dem asiatischen Kontinent könnte zudem eine enorme Zugkraft entwickeln und auch zurückhaltendere Länder zu einem Umdenken bewegen. Wenn das am häufigsten durch Erdbeben betroffene Land der Erde einen sicheren Holzbau dieser Größe realisieren kann, dann dürften sich bald schon mehr Metropolen Gedanken über den Holzbau als Alternative machen.
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