Finns det något material som genom sin utveckling har lett till ett så radikalt genombrott av nya konstruktioner och ny arkitektur som limträ? Träets naturliga begränsningar i dimension och form har övervunnits. Detta hade visserligen tidigare kunnat ske på mekaniskt sätt men utvecklingen av limträ medförde att trä kunde börja konkurrera med de stora materialen stål och armerad betong i bärande konstruktioner för stora spännvidder.
Infällda bilden: Från limträfabriken i Töreboda under 1920-talet.
Stora bilden: Vänthallen vid Stockholms Centralstation.
Utveckling av limträ
Det moderna sättet att foga samman brädor eller plankor (trälameller) till balkar och bågar innebar att man limmade dem samman till vad som nu kallas limträ. Limträ är ett avancerat konstruktionsmaterial som inte ska förväxlas med andra produkter, till exempel limfog eller lamellträ, som är skivmaterial.
Otto Hetzer (1846–1911), född i Weimar i Tyskland, var den förste som visade att trälameller kan limmas samman industriellt till enheter med så stora tvärsnitt att de kunde användas i avancerade konstruktioner för mycket stora spännvidder. Otto Hetzer hade snickarutbildning, var ägare till ett sågverk och även en duktig konstruktör. Otto Hetzer startade ett företag, Otto Hetzer Holzpflege- und Holzbearbeitungs AG, inom vilket han utvecklade nya träkonstruktioner och sökte patent på sammansatta balkar av olika slag. 1906 fick Hetzer patent på uppfinningen att limma samman brädor till böjda konstruktioner. I patentansökningarna kan man se att Otto Hetzer hade löst alla de problem som då var aktuella vid tillverkning och användning av limträ.
Perrongtak, Göteborgs Centralstation.
Nya möjligheter
Argument för att limma samman brädor är att göra bärverkets utformning oavhängigt av växande träds dimensioner och möjligheten att tillverka olika former och lämpliga tvärsnitt. En viktig del av uppfinningen var också att utjämna inverkan av virkesdefekter. Genom sortering kunde rätt virkeskvalitet användas för tvärsnittets olika delar med bättre kvaliteter i konstruktionselementens drag- och tryckzon. Otto Hetzer kombinerade också olika träslag. Bokvirke, som är mer tryckhållfast, kunde användas i tvärsnittets tryckzon och granvirke i dragzonen. De hårt belastade yttre lamellerna skulle vara oskarvade och de mindre utsatta kunde ha lämpligt fördelade stötfogar.
Lamellernas tjocklek bestämdes med hänsyn till den krökningsradie som krävdes. Försök med provbalkar utfördes under början av förra seklet vid materialprovningsanstalterna i Berlin och Dresden i Tyskland. Man fann att det var möjligt att tillämpa högre tillåtna spänningar för de limmade balkarna än för massivt trä. Otto Hetzer var mycket noggrann att i tillverkningen få fram balkar med hög hållfasthet och lång livslängd.
De limbestrukna lamellerna placerades på varandra och pressades samman med skruvpressar. Otto Hetzer sökte men fick inte patent på receptet för det lim han använde och det hölls därför hemligt långt in på 1950-talet. Limmet var ett kaseinlim framställt av mjölk. Det var inte vattenfast och klarar inte dagens krav, men tidiga limträbärverk under tak, såsom vänthallen vid Stockholms Centralstation, fungerar alldeles utmärkt än idag.
Möte mellan bågar och balkar av limträ, Göteborgs Centralstation.
Genombrottet
Limträets stora genombrott kom med den så kallade Reichseisenbahnhalle vid världsutställningen i Bryssel, Belgien, år 1910. Limträbågarna med dragband hade den avsevärda spännvidden av 43 m. Tvärsnittet var nästan 3 m högt och 30 cm brett. För de limmade bågarna tilläts spänningen 136 kg/cm2 (13,6 N/mm2). Detta är ett hållfasthetsvärde som väl överensstämmer med det som i dag tillåts för limträ. För stora konstruktioner visade sig limträ ge stora ekonomiska fördelar gentemot sådana av armerad betong eller stål. Otto Hetzer inriktade sig på byggnader med stora spännvidder och limträ blev tidigt ett naturligt val till järnvägsbyggnader och hangarer. Trä ansågs redan då klara sig bättre i aggressiv miljö än stål och genom att träkonstruktioner är torra och så gott som helt prefabricerade från fabrik gick montaget snabbt. Redan innan 1910 hade Otto Hetzer byggt ungefär 50 takkonstruktioner med relativt stora spännvidder. Några år senare exporterades den första av fyra flyghangarer till Chile. Från år 1908 till 1925 hade över 20 företag i olika länder förvärvat rätten att utnyttja Otto Hetzers patent. Under första världskriget fick företaget ett uppsving men betydligt svårare blev omställningen efter kriget på grund av tilltagande konkurrens från stål, betong och andra effektiva träkonstruktioner. 1927 gick Otto Hetzer Holzpflege- und Holzbearbeitungs AG i konkurs och försvann från marknaden.
Framsidan på det svenska patentet för Hetzer Binder.
Nordiskt limträ
Otto Hetzers innovation kom ganska tidigt till Norge. Guttorm Brekke (1885–1980) från Drammen, hade studerat vid Tekniska Högskolan i Charlottenburg utanför Berlin. Då stål blev en bristvara i början av 1900-talet kom Guttorm Brekke att tänka på Otto Hetzer och hans konstruktioner. Mitt under första världskriget åkte han till Weimar och efter en lärotid i fabriken åkte Guttorm Brekke hem med rätten till patenten. Mot en rejäl summa på 60 000 NOK fick Guttorm Brekke ensamrätt i Norge, Sverige och Finland för så kallade Hetzer Binder.
Tillverkningen påbörjades i Norge i Mysen i Östfold och år 1918 bildades A/S Trekonstruktioner i Kristiania (Oslo). Guttorm Brekke och den tekniske ledaren Atle Thune byggde upp kunskapen genom att besöka Tyskland för att lära sig tillverkningen och det hemlighållna receptet på limmet. Som disponent och verkställande direktör fungerade delägaren Erik B Aaby, som sedan år 1917 ägde Ryholms egendom vid sjön Viken och Göta kanal utanför Töreboda i Sverige.
Fabrik i Sverige
Då A/S Trekonstruktioner år 1919 etablerade ett dotterbolag i Sverige blev det naturligt att välja Töreboda som etableringsort. Träråvara från Ryholm kunde transporteras på båt till Töreboda och färdiga produkter med den järnväg som går genom Töreboda till Stockholm och Göteborg. Även råvaran till limmet fanns att tillgå från lokala mejerier. I Sverige fick företaget namnet AB Träkonstruktioner och aktieägare blev, förutom Guttorm Brekke och Erik B Aaby, bland annat grosshandlaren Søren Christian Monrad. Søren Christian Monrad förvärvade en stor del av aktierna med förhoppning att senare kunna sälja en del till lokala intressenter. Några gick in med små belopp men Søren Christian Monrad blev kvar som storägare i AB Träkonstruktioner. Företaget gjorde stora investeringar.
Det norska bolaget skulle ha 100 000 NOK för patentet och kunskap och det svenska företaget var förpliktigat att använda Otto Hetzers namn, till exempel som ”Hetzer-Binder”, ”Hetzertakstol” etcetera, i marknadsföringen. En fabriksbyggnad med Otto Hetzers treledsbågar uppfördes, vilken blev den första limträhallen i Sverige. 1920 levererades limträkonstruktioner bland annat till en biograf i Töreboda och 1921 till en gångbro över järnvägen i Älvängen utanför Göteborg. Volymen var dock för liten och företaget var tvunget att fylla ut produktionen med tillverkning av trähus.
Behov av banhallar
De följande åren blev en kamp för att få företaget AB Träkonstruktioner att överleva. Liksom på kontinenten var det järnvägarnas utbyggnad, vilken krävde bärverk för stora spännvidder, som blev det område där limträ fick sitt genombrott. Ola Grundt blev år 1922 ny chef och samma år anställdes David Tenning (1888–1956) som ingenjör. Efter långa förhandlingar med Statens Järnvägar, SJ, fick företaget leverera material till de nya banhallarna för Malmö Centralstation.
Malmö Centralstation hade ursprungligen invigts 1856 samtidigt med järnvägen till Lund. Därefter utvidgades och förändrades stationen i flera etapper. Den banhall som är i bruk än i dag ritades av arkitekt Folke Zettervall (1862–1955). Malmö Centralstation är en ändstation med en hall över perrongerna. 1923 beställer SJ limträ för denna hall och samma år påbörjades uppförandet. En tredjedel av kontraktssumman hölls inne under garantitiden, som var två år, vilket fick konsekvenser för företagets ekonomi. Taket bärs än idag upp av de eleganta limträbågarna och anläggningen blev år 1986 förklarad som byggnadsminne. Under år 1923 levererades byggnadsstommar till Malmö Centralstation och även stommar till flera uppmärksammade hallar.
Trots relativt god orderingång blev ekonomin ansträngd. Likviden var, liksom i Malmö, oftast uppdelad och slutbetalning kom sent. Även för företagets trähustillverkning var lönsamheten dålig. Till detta kom oro på arbetsmarknaden. Likviditeten blev till sist för svag och år 1924 gick företaget i konkurs.
Malmö Centralstation. Banhall byggd 1923. En av de första stora leveranserna av limträ i Sverige. Banhallen är i bruk än idag.
AB Fribärande Träkonstruktioner
År 1925 bildades ett nytt bolag, AB Fribärande Träkonstruktioner, för vilket David Tenning blev chef. De flesta aktierna köptes av tidigare arbetare och tjänstemän. Fabriken med maskiner, inventarier med mera, förvärvades för 30 000 kr. Leveranser till den planerade ombyggnaden av Stockholms Centralstation ställdes i utsikt men eftersom företagets aktiekapital endast var 30 000 kr krävde Järnvägsstyrelsen särskilda garantier innan det lilla företaget kunde ges projektet. Stationshuset i Stockholm ritades ursprungligen av Adolf W Edelsvärd (1824–1919) och byggdes 1867–71. Då körde tågen in i stationshuset i en banhall med fem spår. Vid ombyggnaden flyttades spårområdet västerut och banhallen byggdes om till en vänthall, 119 m lång, 28 m bred och 13 m hög. De limmade bågarna har elliptisk form och I-formad tvärsektion. På bestämda avstånd finns livavstyvningar försedda med stålband. Kanske är det ett tecken på att man inte helt litade på limmets beständighet.
Detalj av knutpunkt vid Malmö Centralstation. Möte mellan bågar av limträ och dragband av stål.
Pålitligt material
För de bärande konstruktionerna i Malmö Centralstation och Stockholms Centralstation användes vid tillverkningen kaseinlim, konstruktioner som än i dag fyller sin funktion. Under 1930-talet började lim baserat på fenolharts att användas utomlands och år 1942 började även AB Fribärande Träkonstruktioner använda sådant lim. Det är ett utmärkt lim för konstruktioner som utsätts för klimatpåverkan men har den nackdelen att det ger mörka fogar. Detsamma gäller för det fenol-resorcinollim som har använts under senare år. Numera används huvudsakligen limtyper baserade på melamin, som ställer speciella krav på härdningen och som har bättre miljöegenskaper.
I andra länder utanför Norden, till exempel Tyskland, används ofta polyuretanlim. Vänthallen vid Stockholms Centralstation blev en stor framgång och ett värdefullt referensobjekt för limträtillverkaren. Nya banhallar med limträkonstruktioner byggdes i Göteborg och Sundsvall och limträ var nu ett etablerat stommaterial. Det blev också ett material som blev intressant för arkitekter, bland dem Gunnar Asplund (1885–1940) och Sigurd Lewerentz (1885–1975).
Utsiktsbro av limträ i Stegastein, vid Aurlandsvegen, Norge.
Ökande marknad för limträ
Ingenjören David Tenning ledde AB Fribärande Träkonstruktioner fram till årsskiftet 1955/56. Han efterträddes då av sin son Kurt Tenning (1920–2008) som under många år ledde limträfabriken på ett framgångsrikt sätt. Under 1940-talet byggdes bland annat den limträkonstruktion som då hade störst fri spännvidd i världen, 66 m. Limträfabriken i Töreboda, som fortfarande är i drift, är troligen världens äldsta limträfabrik. Företaget har under senare åren bytt ägare och ingår nu i norska Moelvenkoncernen – Moelven Töreboda AB.
Efter andra världskriget har ytterligare några limträtillverkare etablerats i Sverige. Av dessa finns det nu tre kvar, Martinson Group AB, Setra Trävaror AB och Glulam of Sweden AB. Den största av dem, Martinson Group AB, utvecklades ur ett sågverksföretag som år 1965 startade limträtillverkning i Bygdsiljum. År 1970 byggdes en specialiserad fabrik och företaget exporterar en stor del av limträproduktionen. Setra Trävaror AB påbörjade också limträtillverkning år 1965 i Långshyttan. Företaget är specialiserat på att tillverka raka limträbalkar och limträpelare. Även Setra Trävaror AB exporterar en stor del av sin produktion av limträ. En annan limträtillverkare finns i Ljungaverk, Glulam of Sweden AB, som tillverkar raka limträbalkar, limträpelare, bjälklagselement och limträstockar. De svenska limträtillverkarna är organiserade i Svenskt Träs Limträkommitté.
Vart tog då Guttorm Brekkes norska företag vägen? Efter första världskriget fick limträfabriken så lite att göra att den stängdes. När den senare brann beslöt Guttorm Brekke att inte bygga upp den igen. Fabriken i Moelv, som nu tillverkar limträ i Norge, har sitt ursprung i ett gammalt industriföretag, grundat 1899. I slutet av 1950-talet insåg ledningen affärsmöjligheter för produkten limträ och produktion startade 1960. Moelven har genom uppköp blivit ett av Skandinaviens största träföretag.
Moelven Industrier AS blev mycket uppmärksammat för konstruktionerna till de sporthallar i Lillehammer och Hamar som byggdes för vinter-OS 1994. I de avancerade fackverken överförs krafterna i knutpunkterna med inslitsade stålplåtar och ståldymlingar. Ursprunget till det var ett system utvecklat av schweizaren Hermann Blumer (1943–), kallat BSB, Blumer-System-Binder. Moelven använde sig av ungefär samma idé men utvecklade en egen mer hantverksmässig variant. Det finns även goda svenska och finska exempel på avancerade limträkonstruktioner, till exempel svenska paviljongen till världsutställningen i Shanghai, Kina, och Sibeliushallen i Lahti, Finland.
Limträ tillverkas huvudsakligen av gran.
Avancerad arkitektur
Detta system för kraftöverföring med dymlingsförband har lyft limträkonstruktioner till en ny nivå. I datoriserad tillverkning kan bearbetning av både stänger och plåtar automatiseras. Att på detta enkla sätt kunna sammanfoga träelement till plana eller tredimensionella träfackverk, har gett arkitekter och konstruktörer ny frihet som, speciellt i Mellaneuropa, utnyttjats i mycket avancerade konstruktioner. Som exempel kan nämnas antroposofernas byggnad i Maulbronn och badhusen i Bad Dürrheim och Sindelfingen i Tyskland. Även i de nordiska länderna finns exempel på avancerad limträarkitektur.
Trots att de nordiska länderna är ”träländer” är vi långt ifrån störst i världen på limträproduktion. I Österrike tillverkas per capita nästan tio gånger så mycket limträ som i Sverige. I Tyskland tillverkas nästan lika mycket limträ som i Österrike.
I USA byggdes den första limträhallen år 1936 av Unit Structures Inc. i Pesthito, Wisconsin. I Nordamerika, med sin starka trätradition, är limträ ett etablerat stommaterial och där finns också den stora nätverkskupolen i Tacoma, Washington, med spännvidden 160 m, vilket gör den till en av världens största träkonstruktioner.
Limträ har, tillsammans med stål och betong, blivit ett av de tre stora byggmaterialen för bärande konstruktioner, inte minst för stora spännvidder. Nyare närbesläktade produkter, till exempel massivträ, det vill säga skivor av korslimmat trä (Cross Laminated Timber, CLT eller på svenska korslimmat trä, KL-trä), fanerträ (på engelska Laminated Veneer Lumber, LVL) och Parallam kan, i kombination med limträ, lyfta arkitekturen till en ny nivå. Dessa vidareförädlade träprodukter går internationellt sett ofta under namnet Engineered Wood Products, EWP.
Svenska paviljongen på världsutställningen Expo 2010 i Shanghai, Kina.
