Expeditionskabine mit Holztragwerk: Aufbau, Materialien und Entwicklung
Im Gespräch zeichnet Daniel Khazarian von Cabintech den Weg der Lignum 77 nach: von einer lange mitgetragenen Idee über Berechnungen und Materialversuche bis zur ersten gebauten Kabine. Die folgenden Abschnitte verdichten das Gespräch entlang der handgefertigten Kapitelmarken. Die Zeitmarken führen zu den jeweiligen Stellen im Podcast.
Wie die Idee zur Lignum 77 entstand
Schon bei seiner ersten Expeditionskabine wollte Daniel mit Holz bauen. Er verwarf den Gedanken damals, weil ihm sowohl für die Bauphysik als auch für die auftretenden Kräfte die nötige Expertise fehlte, setzte die erste Kabine konventionell um und behielt die Holzbauweise als offene Idee im Kopf.
Jahre später traf er die passenden Partner, um das Vorhaben technisch belastbar anzugehen. Der Name Lignum 77 verbindet das lateinische Wort für Holz mit dem Winkel von 77 Grad, der im Diagonaltragwerk vorkommt und später auch die Gestaltung der Kabine prägen sollte.
Das Diagonaltragwerk als konstruktiver Kern
Bei einer üblichen Sandwichkabine tragen die verklebten Wandplatten wesentlich zur Steifigkeit bei. Die Lignum 77 trennt diese Aufgaben: Ein sichtbares Diagonalständerwerk aus Holz übernimmt die statische Funktion, während die äußere Hülle in Daniels Beschreibung nicht als tragendes Element gerechnet wird.
Die Hölzer sind ungefähr 70 mal 80 Millimeter stark und über geschlitzte Enden und Stahlbügel biegesteif miteinander verbunden. Unten leiten diese Verbinder die Kräfte direkt in die Querträger des Zwischenrahmens ein. Die Fotos der Folge machen diesen ungewöhnlichen Aufbau anschaulicher als eine rein sprachliche Beschreibung.
Entwicklung aus Holzbau, Fahrzeugbau und Messdaten
Ausgangspunkt war ein Diagonalständerwerk, das Daniel bei dem Tiny-House-Bauer Brandon kennengelernt hatte. Für die Übertragung auf ein Expeditionsmobil brachte Brandon das Wissen zum Holztragwerk ein, während der Fahrzeugbauingenieur Bernhard den Zwischenrahmen und das Zusammenspiel mit dem Fahrgestell betrachtete.
Daniel stattete sein Fahrzeug mit Beschleunigungssensoren aus und sammelte bei Geländefahrten Lastdaten. Über rund zwei Jahre wurden Fahrzeug, Zwischenrahmen und Kabine in einem iterativen Prozess berechnet und aufeinander abgestimmt. Daniel betont zugleich, dass Simulationen die Wirklichkeit nur abbilden: Bewähren muss sich das Konzept zusätzlich in Versuchen und im Reisealltag.
Was Verschränkung für Fahrgestell und Kabine bedeutet
Eine wichtige Erkenntnis aus der Entwicklung war, dass Allrad-Lkw für unterschiedliche Nutzungsprofile ausgelegt sind. Eine optisch eindrucksvolle Verschränkung bedeutet nicht automatisch, dass der Rahmen dabei innerhalb seines dauerhaft unkritischen Bereichs bleibt. Für den Steyr des Prototyps zeigten die Berechnungen, wie stark die Belastung bei zunehmender diagonaler Verschränkung ansteigt.
Daraus folgt für Daniel, dass es nicht den einen, grundsätzlich besten Zwischenrahmen gibt. Fahrgestell, Lagerung und Kabine bilden ein System. Aufbaurichtlinien der Hersteller können Selbstausbauern eine Richtung geben; detaillierte Grenzwerte seien besonders bei älteren Fahrzeugen jedoch nicht immer zugänglich.
Der eigens abgestimmte Zwischenrahmen
Die Lignum 77 sitzt auf einem federgelagerten Zwischenrahmen. Hinten ist er fest mit dem Fahrzeug verbunden, nach vorn kann er sich vom Leiterrahmen abheben. Das Prinzip ist nicht neu; besonders ist die genaue Abstimmung der Querträger und Anschlussstellen auf die Kräfte aus dem Holztragwerk.
Die sichtbaren Federn dienen laut Daniel vor allem dazu, die langen Schrauben geführt und ruhig zu halten. Über die Verschraubung wird begrenzt, wie weit sich der Zwischenrahmen abheben kann. Auch wenn die Lagerung auf Anschlag geht und zusätzliche Torsionskräfte einleitet, sollen Zwischenrahmen und Tragwerk keinen Schaden nehmen.
Wandaufbau zwischen Bauphysik und Wohlfühlraum
Ursprünglich plante Daniel eine diffusionsoffene Wand, ähnlich einer Fachwerkkonstruktion. Gespräche mit dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik änderten den Ansatz. Was in einem kalten, trockenen Klima Feuchtigkeit nach außen transportieren kann, lässt in den Tropen auch warme, feuchte Außenluft in den Aufbau gelangen. Kann die Holzkonstruktion anschließend nicht sicher trocknen, drohen Schäden.
Die ausgeführte Wand ist deshalb diffusionsdicht, soll sich innen aber weiterhin wie ein Holzraum anfühlen. Vom Innenraum nach außen folgen auf eine gebürstete Fichte-Dreischichtplatte PET-Schäume in zwei Dichten und eine wasserfeste Faserplatte. Die dichtere Schaumzone bringt mehr Druckfestigkeit, die leichtere eine höhere Dämmwirkung. Weil die Wand außen vor dem Tragwerk sitzt, bleibt dessen Geometrie innen sichtbar.
Boden und Dach: bewusst unterschiedliche Lösungen
Beim Boden entschied sich Daniel grundsätzlich für eine konventionelle Sandwichplatte mit GFK-Decklagen. An den hoch belasteten Anschlüssen ist druckfestes Kunstharzpressholz einlaminiert. Es ermöglicht die Verschraubung der Stahlverbinder und trennt sie zugleich thermisch vom Innenraum, damit dort keine kalten Kondensatstellen entstehen.
Das Dach ist experimenteller: Auf eine Leichtbausperrholzplatte mit kreuzgebürsteter Kupferoberfläche folgen nur 20 Millimeter starke Vakuumdämmplatten. Daniel vergleicht deren Dämmwirkung mit ungefähr 80 Millimetern PU-Schaum. Eine Wabenstrukturplatte mit GFK-Decklage verteilt außen den Druck und macht das Dach begehbar. Die geringe Aufbauhöhe sollte die Gesamthöhe und damit auch die Pendelbewegung im Gelände reduzieren.
Materialversuche und Herstellung der Wandplatten
Datenblätter und Gespräche mit Herstellern reichten Daniel nicht aus. Er ließ Schaum und Faserplatte wochenlang im Wasser stehen, baute eine Probe des gesamten Wandaufbaus und setzte sie Wasser, Sonne und Hammerschlägen aus. Die Versuche sollten kein Labor ersetzen, sondern ihm ein praktisches Gefühl für das geplante Materialpaket geben.
Die großen Wandplatten ließ er extern verpressen. Weil das Tragwerk bereits die Statik übernimmt, kann der Wandaufbau innerhalb der bauphysikalischen Grenzen vergleichsweise frei gestaltet werden – etwa mit einer anderen Holzoberfläche oder, für ein anderes Reiseprofil, auch mit einem diffusionsoffenen Aufbau.
Schiefer-Steinfurnier als leichte Außenhaut
Steinfurnier entsteht nicht durch das Sägen einer hauchdünnen Steinplatte. Auf einen Schiefer-, Granit- oder Marmorblock werden ein Gewebe und Harz aufgebracht. Beim Abziehen des ausgehärteten Trägers bleibt eine dünne Steinschicht daran haften. Das schwarze Schieferfurnier der Lignum wiegt nach Daniels Angabe ungefähr 1,5 Kilogramm pro Quadratmeter und bleibt durch den Geweberücken flexibel.
Den Schiefer schnitt Daniel mit Format- und Tauchsäge in einzelne geometrische Elemente und klebte sie auf die bereits stehende Kabine. Bei dem feuchtigkeitshärtenden Flächenkleber musste auch innerhalb großer, beidseitig dichter Flächen genügend Feuchtigkeit vorhanden sein. Den abgestimmten Ablauf aus Reinigung, Primer, Kleber und feinem Wassernebel erarbeitete er deshalb gemeinsam mit Anwendungstechnikern des Klebstoffherstellers.
Gewicht und Charakter der fertigen Leerkabine
In dem bei der Aufnahme gezeigten Zustand wogen Leerkabine, Fenster, Tür, Zwischenrahmen und hinterer Unterfahrschutz zusammen knapp 1.500 Kilogramm. Daniel schätzt den Zwischenrahmen auf etwa 350 Kilogramm und das reine Holztragwerk auf ungefähr 200 Kilogramm. Exakte Gewichte der einzelnen Baustufen lagen nicht vor; Kleber, Schrauben und Verbinder machen theoretische Summen zusätzlich ungenau.
Daniel beschreibt die Lignum als seine persönliche Interpretation einer Kabine – eher als Werk denn als gewöhnliches Produkt. Der 77-Grad-Winkel taucht deshalb nicht nur im Tragwerk, sondern auch in Fenstern, Fassade und weiteren Details auf. Zum Zeitpunkt des Gesprächs war die Kabine noch ohne Innenausbau; als nächste Schritte waren unter anderem Tanks, Terrasse, Treppe und anschließend das Innenraumkonzept geplant.