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«22. Informationstagung Pro Holz 1 Programm Zeitrahmen Thema Referent 08.30 – 09.00 Eintreffen und Kaffe 09.00 – 09.05 Strada Pello 09.05 – ...»

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1. Einleitung Ein ästhetisch dauerhaft guter Zustand von wetter- und feuchtebeanspruchten Bauten und Bauteilen und ihre langfristige technische Funktionstüchtigkeit (Lebensdauer, Tragfähigkeit, Regendichtigkeit, Wärmedämmung, Luftdichtigkeit, Schalldämmung) sind sehr wichtige Qualitätsmerkmale im Holzbau. Diese Qualität soll mit wettbewerbsfähigen Erstellungskosten und möglichst geringem Unterhaltsaufwand erbracht werden. Welche Massnahmen sichern dieses Ziel? Es handelt sich um ein Konzept mit sechs Elementen, die hier vorgestellt werden, wobei der Schwerpunkt bei den baulich-konstruktiven Massnahmen liegt. Die Beachtung dieses Schutzkonzepts ist bei stark wetter- und feuchtebeanspruchten Bauten besonders wichtig, weil sie, wie Statistiken im In- und Ausland zeigen, einem besonderen Schadensrisiko ausgesetzt sind. Dies gilt generell und keineswegs nur für den Holzbau.

2. Auf die bauliche Konzeption kommt es an Der wirksamste Schutz von wetter- und feuchtebeanspruchten Holzbauten sind baulichkonzeptionelle Massnahmen: Überdachung von Holzbrücken oder strahlungs- und regenschützende verkleidung wenigstens ihrer tragenden Teile; mindestens 70 cm vorkragendes Dach über den stark wetterbeanspruchten Fassaden eines Hauses (geringere Tiefen der Vorsprünge bringen aber bereits einen Teilschutz), richtige Sockelausbildung, so dass Holzaussenwände vor Spritzwasser geschützt sind usw.

Vordächer und Fassadenvorsprünge führen allerdings bei unbehandelten Holzfassaden zu ungleichen Verwitterungserscheinungen (Bräunung bei regengeschützten, Vergrauung bei beregneten Partien); daher unterscheiden sich auch die Holzverfärbungen je nach Himmelsrichtung; westlich exponierte Fassaden werden grau, östliche eher braun. Dies ist unvermeidlich; es muss jeweils abgewogen werden, ob die Schutzwirkung von Fassadenvorsprüngen oder die ästhetischen Aspekte der Verwitterung im Vordergrund stehen sollen (Abbildungen 1 und 2).

Naturgemäss ist es oft kaum möglich, so exponierte Konstruktionen wie freistehende Holzbrücken, Fussgängerstwege, Balkone, Laubengänge und Terrassen gegen Schlagregen und intensive Sonneneinstrahlung vollständig zu schützen. Doch auch eine teilweise Verminderung der Wetterbeanspruchung bringt viel. Der beste Schutz eines Balkons ist der darüberliegende Balkon und eine Überdachung des obersten Balkons. Im übrigen sind bei solchen Bauteilen die sachgerechte Detailkonstruktion und die Wahl geeigneter, wenig feuchteempfindlicher und in dieser Beanspruchungskategorie biologisch resistenter Holzarten und Holzwerkstoffe von besonderer Bedeutung.

Holzfenster sollten grundsätzlich innen angeschlagen werden, um die wetterexponierte Fläche der Blendrahmen klein zu halten; bei Holz/Metallfenstern ist man hinsichtlich der Anschlagsart bekanntlich wesentlich freier.

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Abbildung 1: Stark wetterexponierte Fassaden ohne Vordach verhalten sich im Unterhalt anders als wettergeschützte. In solch einem Fall sollten im übrigen metallverkleidete Holzfenster eingesetzt werden, weil reine Holzfenster (entgegen verbreiteter Meinung auch solche aus Lärchenholz) durch die starke Wetterexposition überfordert werden.

Abbildung 2: Ungeschützt wetterexponierte Fassade aus Eichenholz. Das Kernholz von Eiche und auch von Kastanie ist zwar dauerhaft gegen biologischen Abbau, das Verwitterungsverhalten ist aber nicht unproblematisch: starke, oft ungleichmässige Verfärbungen, Auslaugung von Gerbstoffen, die andere Bauteile darunter verfärben, schwierige Oberflächenbehandlung. Auch Eichenholzfassaden sollen daher durch Vordächer und Fassadenvorsprünge wettergeschützt werden.

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22. Informationstagung Pro Holz Jürgen Sell Schutz von Holz im Aussenbereich

3. Die gute Detailkonstruktion ist besonders wichtig Die sorgfältige Ausbildung konstruktiver Details ist wohl die wirksamste Massnahme der Qualitätssicherung und -förderung wetter- und feuchtebeanspruchter Holzaussenbauteile (Abbildung 3).

Abbildung 3: Beispiel für ein gutes Konstruktionsdetail: Der Stützenfuss ist perfekt gegen aufsteigende Feuchte und Spritzwasser geschützt.

Ganz generell gilt es, folgende Regeln zu beachten:

• Es ist zu verhindern, dass Wasser ins Holz eindringen und dort während längerer Zeit (Richtwert: mehr als 2 Wochen) stagnieren kann.

• Deshalb müssen regenexponierte Hirnholzanschnitte (bei Holzwerkstoffplatten: Schmalbzw. Schnittflächen), Einschnitte und Bohrungen usw. vermieden werden, ebenso wie offene Fugen, Rissbildungen und Öffnungen von Leimfugen (etwa bei Brettschichtholz), wo Wasser stehen bleiben und kapillar tief ins Holz eindringen kann. Aus dem gleichen Grund sind horizontale oder wenig geneigte Holzflächen abzudecken. Grosse Holzfeuchteschwankungen und vor allem rasche und intensive Trocknungsvorgänge infolge starker Strahlungserwärmung sind zu verhindern, besonders bei masshaltigen Bauteilen, um Trocknungsrisse, aufgehende Fugen und Delaminationen von Klebverbindungen zu vermeiden, in die anschliessend Wasser eindringen kann.

• Die wetterexponierten Oberflächen von Hochbauteilen mit erhöhter Anforderung an ihre Masshaltigkeit sollten möglichst klein und ihr Verhältnis von Oberfläche zu Volumen möglichst gross sein. Dies dient der Verminderung der Wetterbeanspruchung, der Verringerung der Schwind- und Quellspannungen bzw. von Rissbildungen und Delaminationen, und es fördert die rasche Wiederaustrocknung. Besonders ungünstig sind grosse Holzquerschnitte mit grossen wetterexponierten (nicht abgedeckten) Oberflächen, die noch dazu horizontal oder wenig geneigt sind (Abbildung 4).





• Mehrere Quadratzentimeter grosse Kontaktflächen benachbarter Hölzer und von Holz und anderen Baumaterialien müssen gegen kapillare Wasseraufnahme geschützt werden.

Wenn dies nicht möglich ist, sind sie so auf Distanz zu halten (z.B. mittels Unterlagsscheiben), dass Wasser nicht hängen bleibt, sondern ablaufen kann.

• Holzteile sind vor Spritzwasser (Abheben von Rückprallflächen) und Bodenfeuchte sicher zu schützen.

• Fugen von flächigen Holzverkleidungen (Brückenträger, Hausfassaden u.a.) sollten mit Leisten abgedeckt, überstülpt oder über Nut und Kamm verbunden werden. Ist dies nicht erwünscht, sind Schmalflächen mit Beschichtungen gegen Feuchteaufnahme zu schützen.

Horizontale Schmalflächen sollten schräg hinterschnitten werden, aber in nicht zu grossem 2-3

22. Informationstagung Pro Holz Jürgen Sell Schutz von Holz im Aussenbereich

• Winkel, weil sonst verletzungsempfindliche spitze Kanten entstehen; rd. 30°-Winkel dürften zweckmässig sein.

• Immer wieder zu betonen ist, wie wichtig die Rundung aller wetterexponierten Kanten von Holzprofilen ist, die durch Oberflächenbeschichtungen geschützt werden. An scharfen Kanten lassen sich nämlich nur geringe Auftragsmengen bzw. Schichtdicken einer Lasur oder eines Lacks erzielen, die darum hier rasch verwittern, aufreissen und so Eingangspforten für Wasser bilden. Gerade die Vorderkanten schräg hinterschnittener horizontaler Schmalflächen müssen konsequent gerundet werden; andernfalls ist der Schrägschnitt eher kontraproduktiv.

Abbildung 4: Horizontale und grossquerschnittige, ungeschützt bewitterte Balkonteile aus Brettschichtholz mit Fäulnisschaden, ausgehend von frei exponierter Hirnholzpartie und tiefen Rissen auf der (zu) scharf beanspruchten Oberfläche.

4. Einsatz geeigneter Bauhölzer und Holzwerkstoffe Für die verschiedenen Beanspruchungsverhältnisse sind die verfügbaren Bauholzarten unterschiedlich gut geeignet. Dies gilt allerdings nicht für die blosse Oberflächenverwitterung (Verfärbung, Oberflächenerosion) bei direkter Wetterbeanspruchung. Hier verhalten sich alle Hölzer praktisch gleich, das heisst, sie verfärben sich und erodieren auf so ähnliche Art und Weise, dass ihr Aussehen nach ein bis zwei Jahren Wetterexposition kaum mehr zu unterscheiden ist. Es lohnt sich daher nicht, angeblich «wetterresistente» (und zumeist teure) Hölzer den bewährten einheimischen Nadelhölzern vorzuziehen, wenn es um ästhetische Anforderungen geht.

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22. Informationstagung Pro Holz Jürgen Sell Schutz von Holz im Aussenbereich Unterschiedlich sind indessen die feuchtephysikalischen Eigenschaften und die Dauerhaftigkeit gegen biologischen Abbau der Hölzer. Für Bauteile mit grosser Wetter- und Feuchtebeanspruchung und bei grossem Durchfeuchtungsrisiko empfiehlt sich der Einsatz

von Hölzern mit:

• grosser natürlicher Dauerhaftigkeit gegen biologischen Abbau durch Pilze und Insekten

• geringer kapillarer Saugfähigkeit für Wasser

• guter Dimensionsstabilität (d.h. mit vergleichsweise geringen feuchtebedingten Schwindund Quellbewegungen) bei masshaltigen Bauteilen

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Tabelle 1: Angaben über Eigenschaften wichtiger Bauhölzer; Daten zur natürlichen Dauerhaftigkeit gemäss Norm EN 350-2 (1990). Tropische Hölzer werden nicht aufgeführt, obwohl viele von ihnen für den Ausseneinsatz gut geeignet sind; ihr Marktanteil ist aber in der Schweiz sehr klein.

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22. Informationstagung Pro Holz Jürgen Sell Schutz von Holz im Aussenbereich Die Angaben der Norm EN 350-2 zur natürlichen Dauerhaftigkeit der Hölzer bedürfen einer Interpretation: Diese Klassierung der natürlichen Dauerhaftigkeit bezieht sich auf Holzanwendungen mit der Gefährdungsklasse 4 gemäss EN 335-1 (1992), d.h. auf Holzteile mit Erdboden- oder Süsswasserkontakt, wo die Bedingungen für einen Pilzbefall zwangsläufig gegeben sind. In der Gefährdungsklasse 3 indessen, bei der zwar eine direkte Wetterbeanspruchung (also Beregnung und Betauung) stattfindet, aber kein Bodenkontakt besteht, ist die Gefahr des Holzabbaus durch Pilze merklich geringer. Sofern nämlich dem Regen ausgesetzte Holzteile nicht zu lange oder nur oberflächlich durchfeuchtet bleiben, wird Holz selten durch zerstörende Pilze befallen, auch wenn die Hölzer nicht in die Dauerhaftigkeitsklassen 1 und 2 einzureihen sind. In diesem Falle wirkt sich zusätzlich zur natürlichen Dauerhaftigkeit eine weitere Holzeigenschaft massgebend aus: Die kapillare Saugfähgkeit für Wasser. Wenig saugfähige Hölzer wie Fichte und Kernholz von Douglasie, Lärche und Kiefer, die auch nach mehrtägiger Beregnung quer zur Faser kaum tiefer als wenige Millimeter durchnässt werden, sind in dieser Hinsicht deutlich weniger pilzgefährdet als das besonders saugfähige Splintholz aller Nadelhölzer, als Weisstannenholz und manche Laubhölzer.

Bei Berücksichtigung aller detailkonstruktiven Grundregeln entsprechend Abschnitt 2 können daher in der Gefährdungsklasse 3 mit kapillar wenig saugfähigen Hölzern der Dauerhaftigkeitsklasse 4 bis 3 auch ohne jeden chemischen Schutz Holzkonstruktionen von langer Lebensdauer erreicht werden. Dies gilt erst recht dann, wenn diese Hölzer eine zumindest mittlere Dimensionsstabilität haben, wodurch schwind- und quellspannungsbedingte Verformungen und Risse eher klein bleiben.

Besonderer Hinweise bedürfen die Holzwerkstoffplatten (HWS-Platten), die in jüngster Zeit zunehmend für grossflächige Verkleidungen von Fassaden u.a. eingesetzt werden. Nicht alle HWS-Platten sind indessen für Einsatzbereiche mit Feuchte- oder sogar direkter Wetterbeanspruchung geeignet, und selbst brauchbare Produkte benötigen konstruktive und andere Schutzvorkehren, damit die Fassadenverkleidung langfristig funktionstüchtig bleibt und nicht nach kurzer Zeit unansehnlich oder gar zerstört wird. Tabelle 2 fasst Informationen darüber zusammen, welche HWS-Platten unter bestimmten Vorbedingungen für Fassadenverkleidungen eingesetzt werden können.

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1) Es sind auch Furnierschichtplatten auf dem Markt, bei denen einige Furnierlagen mit der Faserrichtung senkrecht zu den übrigen angeordnet sind. Diese 'abgesperrt' verleimten Furnierschichtplatten sollen sich für Fassadenverkleidungen eignen; hierfür liegen aber noch keine ausreichend langen Erfahrungen vor.

5. Bei der Oberflächenbehandlung mehr auf technische Erfordernisse achten Die Möglichkeiten der Oberflächenbehandlung von wetterbeanspruchten Holzbauteilen sind zahlreich und das Angebot und die Information über Eigenschaften von Produkten ziemlich unübersichtlich. Entsprechend schwer fällt es Planern und Endverbrauchern oft, das für den jeweiligen Anwendungsfall und die voraussehbare Beanspruchungsintensität erforderliche und geeignete Produkt auszuwählen. Ohnedies besteht oft die Tendenz, die Oberflächenbehandlung in erster Linie nach ästhetischen und zu wenig nach technischen Gesichtspunkten auszuwählen. Hierzu informiert die EN-Norm 927-1 (1997) 'Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme für Holz im Aussenbereich - Klassierung und Auswahl' und schafft Klarheit, gerade auch für den Endverbraucher.

Die wichtigsten technischen Aufgaben des Oberflächenschutzes sind:

• Lichtschutz, besonders gegen UV-Strahlung: Verhinderung unerwünschter Verwitterungserscheinungen (Verfärben, Oberflächenrisse, Erosion)

• Feuchteschutz: Verminderung der Holzfeuchteschwankungen und damit der Schwind- und Quellbewegungen des Holzes

• Hierdurch Verminderung innerer Spannungen, Rissbildungen, Verformungen

• Von Fall zu Fall ist eine fungizide Schutzwirkung gegen holz- und anstrichverfärbende Schimmelpilze erforderlich 2-7

22. Informationstagung Pro Holz Jürgen Sell Schutz von Holz im Aussenbereich Damit ein Beschichtungssystem diese Aufgaben dauerhaft, d.h. über mehrere Jahre erfüllen kann, muss es praktisch lichtundurchlässig sein und eine ausreichend grosse Schichtdicke besitzen. Je lichtundurchlässiger (opaker) bzw. je stärker pigmentiert ein Anstrichfilm ist, desto dauerhafter ist er. Farblos transparente Lasuren/Lacke sind für wetterexponierte Bauteile daher ungeeignet (Abbildung 5); teiltransparente Lasuren («Naturholzbehandlungen») sind ein ästhetischer und technischer Kompromiss, der hinsichtlich der Dauerhaftigkeit oft unbefriedigend ist. Die mit Abstand beste Haltbarkeit wird mit deckenden Lasuren/Lacken erreicht, insbesondere, wenn sie nicht allzu dunkelfarbig pigmentiert sind.

Bild 5: Lärchenholzfenster mit kaum pigmentiertem Lasuranstrich. Die Oberflächenbehandlung ist schon nach 2 Jahren auf den Schmalflächen des unteren Flügelrahmenprofils und bei unteren Hirnholzpartien verwittert; das Holz ist dort von Vergrauungspilzen befallen.



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