Der nachwachsende und Kohlenstoffdioxid speichernde Rohstoff Holz nimmt nach einer langen Periode abnehmender Relevanz im Bauwesen aktuell eine zunehmend zentralere Rolle ein. Dabei ist der Werkstoff Holz einerseits regenerativ aber andererseits nicht unbegrenzt verfügbar. Ein ressourcenschonender Umgang mit Holz ist somit anzustreben. Besonders effizient, materialgerecht und architektonisch ansprechend sind stabförmige Holztragwerke, wie beispielsweise Fachwerkträger oder Rahmenbaukonstruktionen. Kritisch und im Regelfall querschnittsbestimmend sind die Verbindungsbereiche solcher Konstruktionen. Metallische Verbindungsmittel, wie Bolzen, Nägel oder Schrauben leiten die Beanspruchungen punktuell und gegenüber dem Holz nicht materialgerecht ein. Geklebte Verbindungen sind materialgerecht und daher hoch tragfähig, können im Regelfall jedoch nicht auf der Baustelle ausgeführt werden. In der Folge erfordern geklebte Konstruktionen große Transportkapazitäten und werden durch diese begrenzt. Nageplattenverbindungen kombinieren die Nachteile von metallischen Verbindungsmitteln und Klebung. In dieser Arbeit werden zwei Verbindungstechnologien untersucht, die eine für den Werkstoff Holz materialgerechte Lasteinleitung ermöglicht und gleichzeitig eine einfache Montage auf der Baustelle erlauben. Wesentliche Entwicklungskriterien dieser Arbeit waren zudem auf Querschnittsvergrößerungen im Verbindungsbereich weitestgehend zu verzichten und die Tragfähigkeit des angeschlossenen Holzquerschnitts durch die neuartigen Verbindungen vollständig zu aktivieren. Die erste hier behandelte Verbindungstechnologie wurde für eine zugbeanspruchte Verbindung entwickelt. Das Tragkonzept sieht eine Lastübertragung von einem Holzquerschnitt zu einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) mittels quasi starrer Klebung vor. Im Anschluss wird die Belastung mittels Schlaufenausbildung materialgerecht vom GFK in einen Stahlbolzen überführt. Der Stahlbolzen ermöglicht eine leichte Baustellenmontage. Neben theoretischen Untersuchungen der Teilaspekte Lastübertragung Holz-GFK und GFK-Bolzen werden versuchsgestützte Untersuchungen durchgeführt. Abschließende Bauteilversuche bestätigen die theoretischen Betrachtungen, dass dieses Zugschlaufenkonzept die volle Tragfähigkeit eines Holzquerschnitts auf kompaktem Raum übertragen kann, ohne dass wesentliche Querschnittsaufweitungen notwendig werden. Die zweite vorgestellte Verbindungstechnologie ist für Stäbe mit einer kombinierten Belastung aus Biegung und Druck oder Zug entwickelt worden. Analog zu der Zugverbindung ist auch die Biegeverbindung zweiphasig konzipiert. In einem ersten Schritt wird die Beanspruchung für das Holz materialgerecht mittels Klebung in einen GFK-stabbewehrten Polymerbetonquerschnitt überführt. Der zweite Schritt stellt eine baustellenseitig montierbare und materialaffine Verzahnungsverbindung von Polymerbeton zu Polymerbeton dar. Für die Umsetzung dieser Verbindungstechnologie wurde auf Basis des bauaufsichtlich zugelassenen Polymerbetons Compono® eine eigene Polymerbetonrezeptur entwickelt und das Tragverhalten mit und ohne GFK-Bewehrung unter Druck-, Zug- und Biegebeanspruchung versuchsgestützt bestimmt. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wurde die geklebte Verbindung von Holz und Polymerbeton theoretisch analysiert und die daraus entwickelte bewehrte Keilzinkenverzahnung Versuchen unterzogen. Im Anschluss wird die montierbare Verzahnungsverbindung aus Polymerbeton vorgestellt und mit Stabwerkmodellen vorbemessen. Die abschließenden Versuche an der Verzahnung verifizieren das hohe Tragpotential der Verbindung. In dem letzten Kapitel dieser Arbeit wird ein Materialmodell zur rechnerische Abschätzung des Elastizitätsmoduls von Polymerbetonen basierend auf den Materialkennwerten und prozentualer Zusammensetzung seiner Bestandteile vorgeschlagen. Im Ergebnis lehnt sich das Modell an das Materialmodell für zementgebundene Betone von Teddy J. Hirsch aus dem Jahr 1962 an. Hirschs Modell gibt den Elastizitätsmodul von Normalbetonen ausreichend genau wieder, unterschätzt jedoch, bedingt durch die hohen Zuschlaganteile, den Elastizitätsmodul bei Polymerbetonen systematisch. Das eigene vorgeschlagene Modell beruht auf einem anderen mechanischen Ansatz. Aus diesem alternativen Ansatz heraus wird die empirisch ermittelte Konstante Z in Hirschs Modell durch einen materialanteilabhängigen Parameter ersetzt.