Mehr Mut zum Holz

Bauwerke in Holzbauweise halten im landwirtschaftlichen Bauen leider nur schwer Einzug in der praktischen Umsetzung. Warum es dieser vielseitige Baustoff schwer hat und ob dies begründet werden kann, soll im Folgenden von Dipl.-Ing. Arch. (FH) Simone Hamann-Lahr von der Landwirtschaftskammer Rheinland-Pfalz aufgegriffen werden.

Holzbau früher und heute

Holz hat eine uralte Bautradition. Seit sich die Menschen Behausungen zum Wohnen bauten oder Gebäude für Handel, Verkehr oder Landwirtschaft errichteten, wurde der Baustoff eingesetzt. Davon berichten sehr alte Bauzeugnisse, wie man sie beispielsweise in Museumsdörfern, Holzkirchen oder alten Scheunen wiederfinden kann. Leider wurde der Baustoff im Zuge der Industrialisierung seit dem Ende des 18. Jahrhunderts sehr stark zurückgedrängt. Stahl und Beton wurden als modern und fortschrittlich betrachtet, Holz wurde als das verstaubte und rückwärts gewandte Gegenteil dazu gesehen. Dieser Trend hielt bis in die heutige Zeit an, doch aktuell kann man wieder einen Trend zum Holzbau erkennen. 

Holz hat mit vielen Vorurteilen, beispielsweise Brennbarkeit, Dauerhaftigkeit oder hohen Baukosten zu kämpfen. Diese können sich bei näherer Betrachtung jedoch oft nicht erhärten, sondern relativieren sich schnell im Vergleich mit anderen Baustoffen. Wie bei jedem Material müssen dessen spezielle Eigenschaften beachtet werden. Durch große Fortschritte in der Bautechnologie in den jüngeren Vergangenheit gepaart mit einer sehr langen handwerklichen Tradition lassen sich heute für die unterschiedlichsten Bauprojekte sehr gute Lösungen in Holz planen und realisieren. 

Holz als ökologischer Baustoff

Für Holz spricht nicht nur die Tatsache, dass Rheinland-Pfalz als sehr waldreiches Bundesland den Baustoff direkt vor der Haustür hat. Holz ist grundsätzlich ein sehr nachhaltiges Bauprodukt, da es im Wachstum vorhandenes CO2 bindet und bei minimierter chemischer Behandlung wieder gut rezykliert werden kann. Weiterhin sind die Möglichkeiten der Vorfertigung im Holzbau sehr weit ausgereift, so dass für kurze Bauprozesse dieser Vorteil entscheidend sein kann. Damit verbunden ist ein ausgereiftes Qualitätsmanagement in der Fertigung, welches dem gesamten Bauprojekt zugute kommt. Zudem geht vom Baustoff Holz eine angenehme Atmosphäre aus, die, je nach Bauaufgabe, einen nicht unerheblichen Anteil an spürbarer Zufriedenheit und Behaglichkeit haben kann. 

Holzbau in der Landwirtschaft

Holzbauten in der Landwirtschaft fanden bisher im Wesentlichen bei der Konstruktion der Hallentragwerke und bei der Verschalung von Außenwänden, vereinzelt auch in den Dachaufbauten, Verwendung. Die grundsätzlichen Möglichkeiten der Holzverwendung bei Innenwänden oder -ausbauten wären sicher noch umfangreicher. 

In der praktischen Umsetzung landwirtschaftlicher Bauvorhaben gibt es zwei Wege der Realisierung. In der überwiegenden Zahl der Fälle kommen Fertighallenhersteller zum Zuge. Die angebotenen Komplettlösungen überzeugen in der Regel mit dem Versprechen, dass die Bauaufgabe für den Bauherren möglichst stressfrei an einen Anbieter übertragen ist. Die Fertighallenanbieter haben dabei nicht nur Stahl- oder Stahlbetonbauweisen im Angebot. Hier finden sich durchaus einige etablierte Firmen im Bereich Holzkonstruktionen und Holzausbau. Ob diese allerdings zum Zuge kommen, hängt stark davon ab, ob der bauwillige Landwirt das Angebot dieser Firmen anfragt und letztendlich auch den Auftrag für das Material Holz erteilt. Die oben genannten Vorurteile oft die größte Hürde für den Holzbau. 

Viel weniger ist die Bauweise mit lokal agierenden Architekten, Statikern und Handwerksfirmen verbreitet. Hierbei ist es nötig, mit kompetenten Partnern zusammenzuarbeiten. Es sollte Erfahrung beim Einsatz des Materials vorhanden sein, um die Tragsysteme, Verbindungen und Details nach heutigem Kenntnisstand zeitgemäß zu planen. Die Suche nach geeigneten Partnern, verbunden mit einem vermeintlich höheren Aufwand in der Planungsphase, halten Bauherren regelmäßig von dieser Herangehensweise ab. Die Recherchemöglichkeiten im Internet bieten hierzu einerseits vielfältige Möglichkeiten, den passende Planer bzw. Ingenieur zu finden. Gleichermaßen sollte man über persönliche Empfehlungen nach konkreten Referenzen und Beispielobjekten des Planers oder Handwerkers fragen und diese auch besichtigen. 

Belastungen für Holz

Die dauerhafte Funktionsfähigkeit von Holzbauteilen hängt sehr stark vom funktionierenden Holzschutz ab. Holz ist insbesondere vor Feuchtigkeit und Insektenbefall zu schützen. Die Feuchtebelastungen im Bauwerk können sich vielfältig entwickeln. Als erstes sind hier die Beeinträchtigungen durch Niederschläge und Bewitterung zu nennen. Weiterhin kann es zu Schäden infolge von Dampfdiffussion innerhalb der Bauteile durch unzureichende Dampfsperren kommen. Holzbauteile, die in direktem Kontakt mit der Innenraumluft stehen können durch Oberflächenkondensat beeinträchtigt werden. Diese Tatsache führt aber aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Holz nur bedingt zu Problemen. Hier wirkt sich der Baustoff tendenziell eher ausgleichend auf die Innenraumfeuchte aus. Zuletzt muss die Feuchtigkeit durch die Nutzung des Bauwerks berücksichtigt werden. In Folge einer zu hohen Holzfeuchte ist von verringerten Holzfestigkeiten auszugehen. Das Risiko für holzzerstörenden Pilzbefall ist beim feuchten Holz zudem erhöht. 

Planung von Holzbauwerken

Um diesen Schäden vorzubeugen, ist ein Schnittholz mit einer Holzfeuchte von max. 20 % einzubauen. Alle Bauteile aus Holz oder Holzwerkstoffen sind für die statische Bemessung der Holzbauteile in eine der drei Nutzungsklassen (NKL) einzuteilen. Dabei beschreiben die Nutzungsklassen die Unterschiede in der zu erwartenden Gleichgewichtsfeuchte während der Nutzungszeit. Die NKL 1 beinhaltet einen allseitig umschlossenen, trockenen, beheizten Bereich, die Nutzungsklasse 2 gilt für offene, überdeckte Bereiche und in der Nutzungsklasse 3 sind Klimabedingungen beschrieben, die zu höheren Feuchtegehalten als in Nutzungsklasse 2 führen. Darauf muss man dann mit dauerhafteren Holzarten, Verwendung angepasster Klebstoffe oder zuletzt dem Einsatz chemischen Holzschutzes reagieren. 

Grundsätzlich sollte aber das Ziel sein, einen dauerhaften und umweltverträglichen Holzbau möglichst ohne Chemie zu bewerkstelligen. Dies kann auch als ein Ergebnis der umfassend überarbeiteten DIN 68800 "Holzschutz" festgestellt werden. Heute muss nachgewiesen werden, dass konstruktive Holzschutzmaßnahmen oder der Einsatz entsprechend dauerhafter Holzarten nicht möglich sind, um chemischen Holzschutz verwenden zu dürfen. Die DIN unterscheidet die Gebrauchsklassen (GK) 0 bis 5, die die Holzfeuchte im Gebrauchszustand beschreiben. Bei der Gebrauchsklasse 0 kann von der niedrigsten Wasserbeeinträchtigung ausgegangen werden. 

Das Ziel sollte dabei die Einstufung in die Gebrauchsklasse 0 sein. Diese kann auch für Hölzer mit Insektenzugang, Tauwassergefahr oder der Bewitterung ausgesetzte Hölzer erreicht werden. Die Bauteile werden dann als nicht bewittert eingeschätzt, wenn sie durch Abdeckungen oder Dachüberstände geschützt sind. Hier nimmt man einen Winkel von 60° für das Auftreffen des Niederschlages bzw. die Wirksamkeit einer Abdeckung an. Giebelseiten sind grundsätzlich als bewittert anzusehen. 

Zum Erreichen der GK 0 müssen besondere bauliche Maßnahmen ergriffen werden. Diese sind z.B. die Verwendung von technisch getrocknetem Holz, die sichere Kontrollierbarkeit von Insektenbefall, die Verstärkung der Belüftungsmaßnahmen oder eine Beschränkung der Querschnittsabmessungen. Weiterhin dienen gehobelte Oberflächen, die Vermeidung von Stauwasser, d.h. das Niederschlagswasser muss direkt abgeführt werden, und die Abdeckung von Hirnholz und horizontalen Bauteilen dem konstruktiven Holzschutz. 

Das Vergrauen von Außenbekleidungen

Sehr oft wird über das Vergrauen einer Holzverschalung der Außenhülle diskutiert. Das Vergrauen entsteht dadurch, dass durch die auf das Holz auftreffende UV-Strahlung das enthaltene Lignin abgebaut wird. Dies führt zuerst zu einer Vergilbung, anschließend zu einer Braunverfärbung. Bei direkter Bewitterung werden dann die wasserlöslichen Bestandteile des Lignins ausgewaschen, die silbrig-weiße Zellulose bleibt jedoch zurück. Bei einem witterungsbedingten Feuchtigkeitseintrag in Verbindung mit Schimmelpilzen und Staub entsteht dann im Laufe der Zeit eine grau-schwarze Oberfläche. 

Wichtig ist in jedem Fall, eine dauerhafte Durchfeuchtung der Fassade zu vermeiden. Dazu muss für eine ausreichende Hinterlüftung der Holzverschalung gesorgt werden. Eine Holzart mit einer natürlichen Dauerhaftigkeit wie z.B. Lärche kann bei kritischen Einbausituationen hier länger standhalten. Weiterhin wird unterstellt, dass die Konstruktion und die handwerkliche Verarbeitung ordnungsgemäß erfolgt sind. Die Funktion der Fassadenschalung bleibt also bei Einhaltung der Planungsgrundlagen gewahrt, lediglich das optische Erscheinungsbild wird sich verändern. 

Wenn das Vergrauen nicht akzeptiert werden soll, muss die Fassade mit einem Holzschutzmittel oder sogar Beschichtungssystem versehen werden. Es sollten Produkte mit dem RAL-Gütezeichen verwendet werden und die Systeme sollten miteinander verträglich sein. Je nach Art und Dicke der Oberflächenbehandlung, der Pigmentierung und der Lage des Bauteils reichen die erforderlichen Wartungsintervalle von 2 bis über 10 Jahren. Dies bedeutet einen zusätzlichen Kosten- und Arbeitsaufwand, der wohl überlegt sein will. 

Chemischer Angriff in der Landwirtschaft

Im landwirtschaftlichen Bauen ist neben der Feuchtebeanspruchung eine weitere Beanspruchung durch chemischen Angriff gegeben. Holz wird dabei nur bei sehr aggressiven Bedingungen und dann auch nur sehr langsam beeinträchtigt. Gegenüber Basen ist Holz gut widerstandsfähig. Gegenüber Säuren ist Holz nur begrenzt resistent, aber immer noch sehr viel besser als Stahl. Gegenüber Salzen ist Holz weitgehend beständig, wohingegen Beton und Stahl viel früher Probleme zeigen. Man geht davon aus, dass im pH-Bereich zwischen 2,5 bis 7,0 nicht mit Schäden zu rechnen ist. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch die richtige Auswahl der Holzverbindungen. Entweder müssen beschichtete Stahlverbinder Verwendung finden, oder man nutzt die Möglichkeiten von Holzverbindungen, um durchgehend in den Vorteil der positiven Eigenschaften zu kommen. 

Brandschutz im Holzbau

Das Thema Brandschutz muss in jedem konkreten Bauprojekt umfassend bearbeitet und geklärt werden. Dabei spielt die Einteilung von Brandabschnitten, die Wahl der Bauteilquerschnitte und die eventuell nötige Ertüchtigung von Bauteilen durch Beplankungen oder die Verwendung nicht brennbarer Baustoffe eine entscheidende Rolle. Es muss aber auch zur Kenntnis genommen werden, dass ein ungeschütztes Holzbauteil eine bestimmte Feuerwiderstandsklasse erreichen kann. Ungeschützte Stahltragwerke sind in diesem Zusammenhang eher kritisch zu beurteilen. Die Anforderungen im Brandschutz richten sich nach den jeweiligen Landesbauordnungen und weiteren Durchführungs- und Verwaltungsvorschriften und Richtlinien. 

Fazit

Holzbauwerke bedürfen der angepassten Planung, Realisierung und Aufmerksamkeit in der Nutzungsphase, genauso wie Beton und Stahl auch. Man sollte immer ein Augenmerk auf Durchfeuchtungen, den Befall von Pilzen und Schädlingen, übermäßige Rissbildung und Veränderungen in der Bauteilgeometrie haben. Wenn man die Rahmenbedingungen beachtet und den Baustoff richtig einsetzt, können Tragwerke und Bekleidungen über viele Jahrzehnte ihren Dienst erfüllen und dem Nutzer zur Verfügung stehen. Dabei wirkt Holz immer mit einem angenehmen Raumklima auf Mensch und Tier.

 

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