Holzcheck

Hohe Bedeutung des massiven Bauens für den Brandschutz

Holz wurde schon von den Urzeitmenschen nicht nur als Brennstoff eingesetzt, sondern diente auch schon früh als Baustoff zum Erstellen einfacher Unterkünfte. Doch bereits in der Antike wurden – wo es möglich war – aus Gründen der Dauerhaftigkeit und des Brandschutzes Bauwerke in Massivbauweise erstellt. Gleichzeitig wurde das massive Bauen zum Ausdruck des Wohlstands. Und je größer und enger bebaut die menschlichen Siedlungen wurden, desto mehr wuchs auch die Bedeutung des massiven Bauens für den Brandschutz.

Schutz für die Städte:
Einsatz nicht brennbarer Baustoffe

Große Stadtbrände legten ganze Städte in Schutt und Asche. Voraussetzung für solche Brandkatastrophen ist zu einem wesentlichen Teil der Einsatz brennbarer Baustoffe gewesen. Das erkannten schon die Lübecker Ratsherren, als sie 1276 nach einem großen Stadtbrand die Umfassungswände von Gebäuden nur noch aus Stein zuließen und feuerfeste Dachdeckungen vorschrieben.

Holz trägt bei einem Feuer zur Brandlast bei

Der Flammpunkt von Holz liegt zwischen 200 °C und 275 °C. Doch bereits bei Temperaturen über 105 °C setzt eine thermische Zersetzung ein. Schon daraus ist zu ersehen, dass Holz anders als Beton bei einem Feuer zur Brandlast beiträgt. Zum Erreichen hoher Feuerwiderstandsklassen müssen tragende Holzbauteile ähnlich wie Stahlbauteile durch Verkleidungen geschützt werden. Nach einem Brand mit Löschwassereinsatz bleibt aber trotzdem meist nur ein Abriss der Konstruktion.

Wohnklima: Wohlfühlen im Massivbau

Für das tagsüber schnelle Aufheizen und nachts schnelle Auskühlen von Räumen in Gebäuden in Leichtbauweise – z. B. Holz – hat sich der Begriff „Barackenklima“ eingebürgert. In modernen Gebäuden in Massivbauweise heizen sich nur die in Holzbauweise erstellten Dachgeschosse bemerkbar auf. Die große Wärmespeicherfähigkeit einer Betonwand bzw. -decke sorgt dagegen für ein ausgeglichenes Raumklima, was gerade an heißen Sommertagen wertvoll ist.

Luftschalldämmung:
Flächengewicht spricht für Beton

Die geringe Rohdichte der Holzbauteile sorgt auch für eine entsprechende Hellhörigkeit der Wohneinheiten, hängt doch die Luftschalldämmung einschaliger Bauteile von ihrer flächenbezogenen Masse (Flächengewicht) ab. Das Flächengewicht eines Bauteils steigt mit der Dicke und der Rohdichte des Bauteils. Auch das spricht für Beton in Wand und Decke.

Hohe Dauerhaftigkeit von Massivbauten

Je länger ein Bauwerk ohne hohen Instandhaltungsaufwand genutzt werden kann, desto effizienter ist es. Die beste Aussage über die Nutzungsdauer von Bauwerken unterschiedlicher Konstruktion kann eine Institution treffen, die über eine langjährige Erfahrung in Bau und Nutzung von Immobilien verfügt. Für die Finanzbehörden ist die voraussichtliche Nutzungsdauer eines Gebäudes für die steuerliche Absetzung für Abnutzung (AfA) von großer Bedeutung. Die AfA beschreibt den in der Unternehmensbilanz jährlich anzusetzenden Wertverlust des Wirtschaftsguts im Anlagevermögen. Für betriebliche Gebäude in Massivbauweise sind das je Wirtschaftsjahr 3 % der Anschaffungs- oder Herstellungskosten, was eine Nutzungsdauer von 33 Jahren unterstellt.

Die AfA-Tabelle für die allgemein verwendbaren Anlagegüter (AfA-Tabelle „AV“) des Bundesministeriums der Finanzen sieht aber davon abweichend unter 1.1. für Hallen in Leichtbauweise eine Nutzungsdauer von nur 14 Jahren vor. Die in dieser Tabelle angegebene betriebsgewöhnliche Nutzungsdauer beruht auf Erfahrungen der steuerlichen Betriebsprüfung. Der jährliche Wertverlust beträgt daher bei diesen Hallen in Leichtbauweise 7,14 %, bei Betriebsgebäuden in Massivbauweise aufgrund der deutlich längeren Nutzungsdauer nur 3 %.

Auf dem Holzweg

Holz nimmt – verglichen mit Massivbaustoffen – deutlich längere Wege vom Gewinnungsort bis zum Verwendungsort. Die Studie „Betrachtungen zur Nachhaltigkeitsqualität der Holzbauweise im Wohnungsbau“ – durchgeführt 2017 von der LCEE Life Cycle Engineering Experts GmbH in Darmstadt im Auftrag der Deutsche Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau e.V. (DGfM) – geht für heimische Hölzer von einer durchschnittlichen Transportentfernung von 175 km aus. Das ist aber nur die Spitze des Eisbergs: Bei heimischen Nadelhölzern ist bereits heute die Rohstoffsituation äußerst angespannt, so dass im großen Maßstab auch auf Importhölzer zurückgegriffen werden muss. Bei diesen Importhölzern liegt die durchschnittliche Transportentfernung laut Studie sogar bei 950 km. Die durchschnittliche Transportentfernung für Steine-Erden-Rohstoffe setzt die Studie dagegen mit nur 50 km an.


Schaubild durchschnittliche Transportentfernung

Grafik: Verlag Bau+Technik GmbH

Beton widersteht härtesten Umweltbedingungen

Beton als mineralischer Baustoff muss weder pflanzliche noch tierische Schädlinge fürchten. Bei entsprechender Zusammensetzung widersteht er sogar härtesten Umweltbedingungen ohne zusätzlichen Schutz. Selbst Stahlbeton- und Spannbetonbrücken, die dem Meerwasser ausgesetzt sind, werden heutzutage auf Nutzungsdauern von 100 Jahren und mehr bemessen.

Holz als organischer Baustoff ist gegen den Angriff tierischer und pflanzlicher Schädlinge ohne Schutzmaßnahmen nur gefeit, wenn es in seiner Nutzungsphase in trockener Umgebung verwendet wird und die Holzfeuchte unter 20 % bleibt. Ist dies nicht der Fall – und diese Gefahr besteht in Bauwerken fast überall – droht der Befall durch holzzerstörende Pilze und Insekten.

Halle aus Holz

Holzbauteile, die ständig in Kontakt mit dem Erdreich sind, werden in die Gebrauchsklasse 4 nach DIN 68800 eingeordnet und müssen mit Holzschutzmitteln behandelt werden. Deswegen setzt man auch im Holzbau gerne in den erdberührten Bereichen Betonbauteile ein.
Foto: Verlag Bau+Technik GmbH

Holzschutzmittel: Norm stellt Notwendigkeit fest

Mindestens ab Gebrauchsklasse 3.2 nach DIN 68800 (Holzbauteile, die ständig der Witterung ausgesetzt sind) ist Holz vorbeugend mit chemischen (biozid wirkenden) Holzschutzmitteln zu behandeln. Auch bei Innenbauteilen werden häufig Anstriche zur Reduzierung der Feuchteaufnahme in Transport- und Bauzuständen und zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit der Oberfläche eingesetzt.

Holz als Konstruktionswerkstoff: Hohe Sicherheitsbeiwerte

Entsprechend seiner Entstehung ist Holz anisotrop und sehr inhomogen. Baumkanten, Faserneigung, Risse, Äste, Insektenfraß und vieles mehr beeinflussen seine Eigenschaften und zwingen zur Einstufung in verschiedene Sortierklassen. Die Belastbarkeit parallel zur Faserrichtung ist deutlich höher als rechtwinklig zur Faserrichtung. Schon ein wenig ästiges Kiefernholz kann 50 % seiner Zugfestigkeit und 10 % seiner Druckfestigkeit gegenüber astfreiem Holz einbüßen.

Auch die Zeitdauer der Belastung spielt eine Rolle: So beträgt die Dauerfestigkeit nur etwa 50 % bis 60 % der Kurzzeitfestigkeit. Diese Einflüsse werden durch entsprechend hohe Sicherheitsbeiwerte bei den Materialkennwerten berücksichtigt.

Werden Hallen mit Holz gebaut, wird meist Brettschichtholz (BSH) eingesetzt, um ein Verdrehen des Holzes und Rissbildung durch Änderung des Feuchtegehalts zu reduzieren.
Foto: Countrypixel/stock.adobe.com

Betonbauteile bieten sehr hohe Maßgenauigkeit

Beton ist dagegen ein Baustoff, dessen Eigenschaften durch gezielte Auswahl der Betonzusammensetzung in engen Grenzen bestimmbar und auf Dauer einzuhalten sind. Zudem lassen sich Betonbauteile mit sehr hoher Maßgenauigkeit herstellen.

Maßgenauigkeit von Holz hängt stark vom Feuchtegehalt ab

Die Maßgenauigkeit von Holz ist dagegen stark vom Feuchtegehalt abhängig. Vollholz kann sich je nach Schnitt bei Änderung des Feuchtegehalts verdrehen und Risse bilden. Im Hallenbau wird deswegen meist kein Vollholz, sondern Brettschichtholz (BSH, früher auch Leimholz genannt) eingesetzt. Bei Brettschichtholz werden Holzlamellen mittels Kunststoffklebern verleimt. Aber auch bei BSH-Bindern über 20 m Länge sind Längenabweichungen bis +/- 20 mm durchaus möglich.

Beton gegen Treibhausgase

Holzwerkstoffe sind beim Einsatz in Bauwerken vor Feuchte zu schützen. Dauernd starker Feuchtigkeit ausgesetztes, ungeschütztes Holz setzt beim Verrotten CO2 und Methan frei. Methan gilt als Treibhausgas, das 25-mal wirksamer ist als CO2.*

Bei Betonbauteilen dagegen ist der Kontakt mit der Atmosphäre sogar nützlich. So bindet Beton z. B. durch Carbonatisierung CO2 aus der Atmosphäre und gewinnt dadurch in diesem Bereich an Festigkeit. Aktuelle Untersuchungen gehen davon aus, dass so immerhin rd. 25 % der CO2-Prozessemissionen aus der Herstellung des Zements durch Carbonatisierung des Betons und Mörtels wieder gebunden werden können. Im technischen Regelwerk ist die Betondeckung der Bewehrung entsprechend der Umweltbeanspruchung so groß ausgelegt, dass die so genannte Carbonatisierungsfront den Bewehrungsstahl nicht erreicht und dessen Korrosionsschutz über die gesamte Nutzungsdauer gewahrt bleibt. Über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks (50 bzw. 80 Jahre) kommen Stahlbeton- und Holzbauweise auf eine vergleichbare CO2-Bilanz.

* Im Laufe der 80-jährigen Nutzungsdauer verändern die erforderlichen Instandhaltungsarbeiten die Ökobilanzen. Da die Holzständer-Bauweise mehr Pflege benötigt als Massivbauten aus Mauerwerk und Beton, verschlechtert sich über die Lebensdauer ihre Ökobilanz.

Außenansicht einer Halle aus Stahlbetonfertigteilen

Halle aus Stahlbetonfertigteilen: Die erwartete Nutzungsdauer von 33 Jahren ist bei einer massiv gebauten Halle laut AfA-Tabellen ungefähr doppelt so hoch wie die von Holzkonstruktionen.
Foto: Verlag Bau+Technik GmbH

Die lange Lebensdauer und die guten energetischen Eigenschaften während der Nutzungsphase sprechen für den Einsatz mineralischer Baustoffe: Je länger die Nutzungsdauer, desto mehr verschiebt sich auch die Ökobilanz zu ihren Gunsten.

Treibhauspotential [in t CO2eq]


Quelle: TU Darmstadt; Studie „Nachhaltigkeit von Ein- und Zweifamilienhäusern aus Mauerwerk“


Primärenergieverbrauch [in GJ]


Quelle: TU Darmstadt; Studie „Nachhaltigkeit von Ein- und Zweifamilienhäusern aus Mauerwerk“


Treibhauspotential [in t CO2eq]


Quelle: TU Darmstadt; Studie „Nachhaltigkeit von Ein- und Zweifamilienhäusern aus Mauerwerk“


Primärenergieverbrauch [in GJ]


Quelle: TU Darmstadt; Studie „Nachhaltigkeit von Ein- und Zweifamilienhäusern aus Mauerwerk“


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