Wirtschaftliche und ökologische Potenziale von Hochregallagern aus Holz

Hochregallager werden bereits seit mehr als fünfzig Jahren zur platzsparenden Lagerung großer Gütermengen auf kleiner Grundfläche eingesetzt. Bisher wurde die Regalkonstruktion hauptsächlich aus Stahlprofilen gefertigt. Seit dem Jahr 2005 werden auch Holzwerkstoffe zum Bau von Hochregallagerkonstruktionen verwendet. Im vorliegenden Forschungsprojekt werden Vor- und Nachteile der Holzbauweise im Vergleich zur konventionellen Stahlbauweise für verschiedene Einsatzszenarien aufgezeigt, untersucht und bewertet. Zudem werden neue Konstruktionsmöglichkeiten erarbeitet, mit welchen die Regalhöhe gesteigert und der Materialbedarf gesenkt werden kann. Ziel ist es Informationen für potenzielle Hersteller und Betreiber von Hochregalen aus Holz zu generieren und dadurch bestehende Hürden zu nehmen, welche einer größeren industriellen Verbreitung im Wege stehen. Zu diesem Zweck werden zunächst bestehende Holz-Hochregale näher betrachtet sowie Hersteller und Betreiber zu ihren Erfahrungen befragt. Auf diese Weise wird der aktuelle Wissensstand aufgenommen. Anschließend werden die Regalwerkstoffe Holz und Stahl sowie deren Eigenschaften unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen untersucht. Dadurch soll ermittelt werden, für welche Lagergüter sowie Umgebungen die beiden Werkstoffe optimal eingesetzt werden können. Nachfolgend werden neue modulare Holz-Hochregal-Konstruktionen konzipiert und in einem Konstruktionskatalog zusammengefasst. Anhand eines Bewertungsschemas werden die verschiedenen Bauteilaufbauten ganzheitlich im Hinblick auf Vor- und Nachteile für den Einsatz in der Regalstruktur beurteilt. Im Anschluss werden Methoden der Modellierung und Berechnung vorgestellt. Eine anhand der Beurteilung selektierte Konstruktionsweise wird für den Vergleich mit bestehenden Stahl- und Holzbauweisen bemessen und diesen anschließend gegenübergestellt. Dabei soll die ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit der drei Bauweisen verglichen und so die Stärken und Schwächen dieser in den genannten Aspekten sichtbar gemacht werden. Im Zuge der durchgeführten Recherchen konnte gezeigt werden, dass automatisch bediente Hochregale in Silobauweise in Industrie und Handel derzeit am weitesten verbreitet sind. Aus diesem Grund wurden die weiteren Arbeiten auf diese Bauform konzentriert. Bezüglich der möglichen Einsatzszenarien wurde ermittelt, dass Hochregale aus Holz besonders für aggressive Lageratmosphären geeignet sind. Bei den Konstruktionskonzepten wurden neben dem bisher üblichen Brettschichtholz auch erstmals Brettsperrholzbauteile eingesetzt. Dieser flächige Holzwerkstoff erleichtert die Einführung von Steherstößen, durch welche die Transportlänge der Steher massiv gesenkt werden und die maximale Regalhöhe gesteigert werden kann. Während der Berechnung der ausgewählten Konzepte wurden verschiedene Verbindungsmittel und Bauteilformen variiert, um die strengen Verformungsvorgaben erfüllen zu können. Anschließend wurde durch Ökobilanzierungen die bessere ökologische Nachhaltigkeit der Holzbauweisen bewiesen. Betreffend der ökonomischen Nachhaltigkeit liegt die Stahlbauweise unter normaler Lageratmosphäre vorne. Bei aggressiven Lagerbedingungen sind hingegen die Holzbauweisen wirtschaftlicher.