Vorteile von Holz

In vielen Bereichen des öffentlichen Wirkens lässt sich Holz anstelle anderer Materialien einsetzen. Es wird oft nicht in Betracht gezogen, da es in dieser Anwendung nicht bekannt ist oder seine Leistungsfähigkeit unterschätzt wird. 

Nachwachsender Rohstoff

Im Schweizer Wald wachsen jährlich um 10 Mio. m³ Holz dazu. Genutzt wird jedoch gerade einmal etwa die Hälfte. Das Nutzungspotenzial läge jedoch bei ca. 7,5 Mio. m³.

Wärmeabstrahlung / Wärmeabsorption

Holzoberflächen absorbieren Wärme nur sehr gering. Von Personen ausgehende Infrarotwellen werden zur Oberfläche zurückgesendet und lassen sie als ‹warm› erscheinen. Bei Berührungen erzeugt die dämmende Wirkung von Holz einen deutlich wärmeren Effekt als andere Materialien. Dadurch eignet sich Holz u.a. ausgezeichnet für Bodenbeläge von Arbeitsräumen, Sporthallen usw.

Feuchtigkeitsregulierende Wirkung

Offenporige Holzoberflächen können Feuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben. Diese Eigenschaft wirkt sich ausgleichend auf das Raumklima aus.

Kombinationsmöglichkeiten

Holz lässt sich problemlos mit Glas, Beton, Stahl, Kunststoff und weiteren Materialien kombinieren. Dadurch lassen sich ökonomisch, ökologisch und ästhetisch zukunftsweisende Bauten realisieren.

Emotionaler Wert

Bei grossen Teilen der Bevölkerung löst Holz positive Emotionen aus. Das Material steht eng in Zusammenhang mit Begriffen von Lebensqualität wie: Behaglichkeit, Wärme, Handwerk, Kindheit, Natur, Freizeit, Erholung etc.

Gutmütiges Brandverhalten

Holz dient unter anderem als Energielieferant und brennt ausserordentlich gut. Von Feuerwehrleuten wird hingegen geschätzt, dass es im Brandfall seine Festigkeit und Stabilität nur langsam verliert.

Schwingungsdämpfende Eigenschaft

Holzkonstruktionen sind herstellungsbedingt weniger steif als Stahlbeton- oder Stahlkonstruktionen. Gerade auch deshalb eignen sie sich für Sportböden in Turnhallen und Sälen. Richtig konstruiert bieten Holzböden für Jung und Alt einen guten Schutz vor Schlägen beim Sport.

Antibakterielle Wirkung

Verschiedene Holzarten weisen eine antibakterielle Wirkung auf. Forscher haben herausgefunden, dass sich Schneidebretter aus Holz ‹selber desinfizieren›. Schon nach kurzem Gebrauch konnten auf den hölzernen Oberflächen keine Bakterien mehr nachgewiesen werden. Oft gebrauchte Holzbretter verhielten sich dabei gleich wie neue Bretter. Holzoberflächen eignen sich also sehr gut für Arbeitsflächen in der Küche.

Schützende Inhaltsstoffe

Diverse Holzarten schützen sich mit natürlichen Inhaltsstoffen selbst vor Pilzen und Insekten. So überstehen gewisse Holzarten jahrzehntelange widrigste Einflüsse der Witterung.

Kein korrosives Verhalten

Da Holz nicht korrodiert, bieten sich spezielle Anwendungen geradezu an. So ist Holz z.B. bestens geeignet für Salzlagerhallen und Hallenbäder.

Verwertbarkeit

Nebenprodukte aus der Verarbeitung lassen sich einfach zu anderen Zwecken wie z.B. Zellstoffgewinnung oder Energieholz nutzen. Material aus dem Rückbau liefert wiederum erneuerbare Energie bei der Verbrennung.

Biologische Zersetzung

Der Belag einer Finnenbahn „entsorgt› sich z.B. in einigen Jahren selber, ohne umweltschädliche Rückstände oder eine aufwändige Entsorgung zu verursachen.

Holz wird heute wieder vermehrt bei modernen, mehrgeschossigen Bauten eingesetzt. Was früher selbstverständlich war, war jedoch lange Zeit für Holz tabu. Erst in den vergangen Jahren führten neue Erkenntnisse zum Brandverhalten von Holz zu einer Neubeurteilung der Holzanwendung durch die Vereinigung der kantonalen Feuerversicherungen VKF. Die neuen Brandschutzvorschriften, die auf den 1. Januar 2005 in Kraft gesetzt wurden, eröffnen dem Baustoff Holz deutlich mehr Anwendungsmöglichkeiten. So sind heute wieder Holzbauten mit bis zu sechs Geschossen möglich.

Brandschutzkonzepte

Mit Holz sicher und erfolgreich bauen bedingt einen frühzeitigen Einbezug des Brandschutzes in die Gesamtplanung. Wirksamer Brandschutz basiert auf Schutzkonzepten mit abgestimmten Massnahmen. Die Anforderungen können grundsätzlich mit zwei Konzepten erfüllt werden:

• Standardkonzept
• Objektbezogenes Konzept

Beim Standardkonzept wird das Schutzziel mit vorgegebenen Standardmassnahmen bei tragenden und brandabschnittsbildenden Bauteilen erreicht. Bei objektbezogenen Konzepten werden die Schutzziele für Einzelobjekte mit alternativen Massnahmen erreicht, die allerdings die gleiche Sicherheitsqualität wie bei Standardkonzepten erreichen müssen. Über die Gleichwertigkeit entscheidet dabei die Brandschutzbehörde.

Tragwerke

Tragwerke sind grundsätzlich so zu bemessen und zu erstellen, dass im Lastfall Brand ihre Standsicherheit erhalten bleibt. Der Feuerwiderstand ist so festzulegen, dass Personenevakuierung und Brandbekämpfung gewährleistet sind. Neu werden dabei die Bauteile nach europäischen Regeln bewertet:

R tt: Die Tragfähigkeit ist während tt Minuten Brandeinwirkung gewährleistet (R: Résistance).

Das Abbrandverhalten von Holzquerschnitten ist ausreichend erforscht. Somit können Restquerschnitte

nach einer bestimmten Brandeinwirkung zuverlässig bestimmt und die noch vorhandene Tragfähigkeit berechnet werden. Für die sichere und optimale Ausgestaltung der Verbindungen besteht jedoch noch ein gewisser Entwicklungsbedarf.

Brandabschnittsbildende Wände und Decken

Brandabschnittsbildende Bauteile wie Wände und Decken unterteilen Bauten und Anlagen in Brandabschnitte. Sie sollen eine Brandausbreitung (z.B. von einem Stockwerk zum nächsten) während einer bestimmten Zeit verhindern. Auch brandabschnittsbildende Bauteile werden gemäss europäischen Regeln bewertet:

E tt: Der Raumabschluss ist während tt Minuten gewährleistet (E: Etanchéité).

I tt: Der Temperaturanstieg ist auf der dem Feuer abgewandten Seite während tt Minuten auf ein

bestimmtes Mass beschränkt (I: Isolation).

Nachweis der Brandsicherheit

Die Klassierung von tragenden und/oder brandabschnittsbildenden Bauteilen erfolgt unabhängig von der Entzündbarkeit der eingesetzten Materialien in den Klassen REI 30 bis REI 240 (30-er Zwischenschritte). Ist die Verwendung von brennbaren Bauteilen eingeschränkt, wird die Klassierung mit dem Zusatz ‹(nbb)› ergänzt. In diesem Fall ist eine Holzanwendung nicht mehr möglich. Der Nachweis der Tragsicherheit unter Brandeinwirkung und/oder der ausreichenden Brandabschnittsbildung kann folgendermassen erfolgen:

• Einsatz von geprüften und zugelassenen Bauteilen gemäss Schweizerischem Brandschutzregister
• Einsatz genormter Bauteile (z.B. nach den Vorgaben sogenannter ‹Stand der Technik - Papiere›)
• Rechnerischer Nachweis mit anerkannten Berechnungsverfahren

Planungshilfen

Um den Entwurf und die Planung zu vereinfachen, wurden verschiedene Lignum-Dokumentionen zum Thema Brandschutz erarbeitet. Diese gelten als Stand der Technik und sind von der technischen Kommission der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen TKBVKF anerkannt. Für Planer und Holzbauer sind diese Dokumente unentbehrliche Planungshilfen bei der alltäglichen Arbeit (Stand Februar 09):

• Bauten in Holz - Brandschutz-Anforderungen
• Bauteile in Holz - Decken, Wände und Bekleidungen mit Feuerwiderstand
• Aussenwände - Konstruktion und Bekleidung
• Brandmauern - Konstruktion REI 90
• Abschlüsse - Brandschutzfenster EI 30
• Abschlüsse - Tür- und Trennwandsysteme
• Bauen mit Holz - Qualitätssicherung und Brandschutz

Geschossdecken und Wandkonstruktionen in Holz galten schon immer als ‹ringhörig› und für viele Bauherren deshalb nur im Einfamilienhausbau einsetzbar. Dabei wird vielfach vergessen, dass durch neue Materialien und Produkte sowie durch neue Erkenntnisse im Bereiche der Bauphysik, andere Bauteilaufbauten entstanden sind.

Gesetzliche Grundlagen

Der Zusammenhang zwischen gesetzlichen Vorschriften und der SIA Norm lässt sich folgendermassen aufzeigen:

Für den Immissionsschutz im Allgemeinen verweist das Umweltschutzgesetz USG auf die Lärmschutzverordnung LSV. Dort wird der Schutz und die Minderung von Lärmimmissionen festgesetzt. Die LSV weist auf die SIA-Norm 181 hin. Sie regelt den Schallschutz im Hochbau sowie den Schutz vor Lärmimmissionen zwischen Nutzungseinheiten in Gebäuden und gegen Aussenlärm. Mit der Veröffentlichung der Norm SIA 181, Ausgabe 2006, gelten neu erhöhte Anforderungen zwischen Wohnungseinheiten unter Berücksichtigung der Spektralkorrekturen C, C_tr und C_I.

Zu beachten sind folgende Punkte:

• Anforderungen an die Bauteilelemente wie Aussen- und Innenwände, Geschossdecken, Steil- und Flachdächer, Fenster, Türen, etc. müssen in der Planungsphase abgeklärt werden.
• im Einfamilienhausbau gelten die Empfehlungen der Norm SIA 181. Diese können in der Nutzungsvereinbarung mit dem Bauherrn jedoch auch nach unten oder oben angepasst werden.
• im Mehrfamilien- und Reiheneinfamilienhausbau gelten immer die erhöhten Anforderungen für den Luft- beziehungsweise Trittschall zwischen den Wohnungseinheiten. Spezielle Anforderungen nach oben sollten in der Nutzungsvereinbarung geregelt sein.
• Schallschutzanforderungen in Bezug auf Aussenlärm müssen aus den Lärmbelastungskatasterplänen oder aus den Empfindlichkeitsstufen des Zonenplanes entnommen werden.
• Anforderungen an Bauteilelemente anderer Gebäudegruppen sind gemäss Norm SIA 118 festzulegen.

Anwendungskriterien

Holzkonstruktionen müssen immer mehrschalig ausgeführt werden. Folgende Bauteilaufbauten kommen deshalb zur Ausführung

• Geschossdecken mit einer oben eingebrachten Schüttung oder mit aufgelegten Betonplatten als Beschwerung
• Kombiniertes Tragsystem aus Holz-/ Betonverbund
• Hohlkastensysteme mit innenliegendem Tilger (Masse) als Beschwerung
• Abgekoppelte (nicht zu leichte) Decken
• Abgekoppelter Bodenaufbau mit elastisch wirkender Zwischenschicht aus Dämmmaterial
• Wandaufbau mit biegeweichen Vorsatzschalen

Fazit

Heutige mehrschichtige Konstruktionen in Holz erfüllen die normativ geforderten Luft- und Trittschalldämmwerte. Der leichte Bauteilaufbau spart zudem Gewicht ein, was sich positiv auf die Gesamtkosten des Rohbaues auswirkt. Eine gute Detailplanung und eine fachmännische Ausführung verhindern die Nebenwegübertragung durch Bauteilzusammenschlüsse.

Da die raumakustischen Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungsfälle praktisch nicht zu vereinbaren sind, ist es kaum möglich, einen Universalraum zu schaffen, der gute Sprachverständlichkeit und ein gutes räumliches Musikerlebnis vereint. Ist dieses trotzdem gefordert, muss entweder der Raum je nach Anwendungsfall umgestaltet werden:

• Durch Aufziehen von schweren Vorhängen im Konzertsaal bei Sprachdarbietung
• durch Schaffen zusätzlicher Reflexionsflächen im Vortragssaal bei Musikdarbietung
• geometrisch bedingte Wand- und/oder Decken-Anordnungen
• oder die Eigenschaften des Raumes müssen elektroakustisch verändert werden

In Industriegebäuden, Werkräumen, Turnhallen sowie in Räumen mit lärmbelasteten Aussenwänden usw. wird der auftretende Schall als negativ empfunden. Die Schallabsorption tritt beim Reflexionsvorgang einer Schallwelle an einer Bauteiloberfläche auf. Durch entsprechende Oberflächenbeschaffenheit wird ein grosser Teil dieser Schallwellen in Schallenergie umgewandelt. Die Fähigkeit, Schallwellen aufzunehmen, hängt somit von der Beschaffenheit des Baustoffes ab, unter anderem von seiner Porosität oder von der funktionell strukturierten Bearbeitung der Oberfläche.

Anwendungskriterien

• Akustische Anforderungen an ein Gebäude oder an einen Raum müssen bei der Planung berücksichtigt werden
• in der Nutzungsvereinbarung dieser Gebäude müssen entsprechende Kriterien festgelegt sein
• soweit möglich müssen in der Projektphase raumakustische Berechnungen einfliessen und in der Planungsphase umgesetzt werden
• die Raumgeometrie (Wand-, Decken- und Boden-Anordnung) sowie die Inneneinrichtungen sind auf diese Berechnungen abzustimmen
• durch entsprechende Materialisierung und / oder gezielte Wahl der Oberflächenstruktur sollen die gewünschten Ergebnisse erreicht werden.
• ein entsprechendes System zur Verminderung der Schallabstrahlung oder Übertragung ist einzusetzen.

Fazit

In Holzbauweise oder mit Holz im Innenbereich ausgeführte Objekte wie Schulhäuser, Kindergärten Mehrzweckhallen, Konzertsäle, usw. zeigen die Leistungsfähigkeit des Baustoffes Holz eindrücklich auf. Durch die rationellen, vielseitigen Möglichkeiten der heutigen CNC-Oberflächenbearbeitung lassen sich anspruchsvolle ästhetisch schöne Innenbekleidungen herstellen. Auch Wand- und Geschossdeckenkonstruktionen können als Fertigelement mit Akustikoberfläche ausgeführt werden.

Holz in seiner Vielfältigkeit wird heute vermehrt unter Berücksichtigung der Bauökologie eingesetzt. Was in der Frühzeit des Wohnungsbaues galt, nämlich Konstruktionen aus wintergefällten Bäumen zu bauen sowie Konstruktionsholz nur trocken einzubauen, wurde später mit dem Einsatz von Holzschutzmitteln ‹kompensiert›. Dem konstruktiven Holzschutz (Fernhalten von Feuchtigkeit und Wasser) wird ebenfalls weniger Beachtung geschenkt, kann doch mittels chemischen Produkten eine frühzeitige Zerstörung durch Pilze verhindert werden. Durch den Einsatz von Leimen können grössere Bauteile mit besseren statischen Werten hergestellt werden. Aus Restholz entstehen Platten für die Konstruktion und für die Bekleidung von Böden, Decken und Wänden. Aufgeleimte Deckfurniere aus ‹edlen Holzarten› dienen zur Verschönerung des Raumes.

Gesetzliche Grundlagen

Für die Baubranche bestehen heute hinsichtlich der Herstellung und des Einsatzes von Produkten gesetzliche Vorgaben. Trotz einer gesetzlichen Reglementierung lohnt es sich, gewisse Vorsicht walten zu lassen. Deshalb gilt:

• bei Bau- und Behandlungsstoffen, deren Material oder Zusammensetzung weder deutlich erkennbar, noch restlos transparent (positive Volldeklaration) gemacht wird, ist Verzicht zugunsten eines Produkts / Materials geboten, das den Kriterien an einen ökologischen Werkstoff weitgehend genügt

Anwendungskriterien

• Anforderungen an das Material und die Oberflächenbehandlung in der Planungsphase abklären
• in stark beanspruchten Bereichen sollten Fussböden nicht aus Weichholz sein, sondern aus Harthölzern wie Eiche, Buche, Esche, etc.
• nur wo erhöhte Anforderungen an Bauteile in Bezug auf mechanische Abnützung bestehen, sollte eine ‹widerstandsfähigere› Oberflächenbeschichtung verwendet werden.
• ‹Dampfundurchlässige› lackierte Holzoberflächen aus raumklimatischen Gründen nach Möglichkeit vermeiden.
• trotz einfacherer Pflege von synthetischen Oberflächen sind natürliche Oberflächenbehandlungsmittel aus hygienischen und bauökologischen Gründen zu bevorzugen.
• bei Fertigparkett ist auf eine spätere einfache Nachbehandlung zu achten.
• Massive Bodenbeläge, falls die Spaltenbildung durch Schwinden nicht stört, sind den schichtverleimten Bodenbelägen vorzuziehen.
• in Innenräumen sollten nach Möglichkeit nur formaldehydfreie Produkte eingesetzt werden.
• bei mit formaldehydhaltigem Leim gebundenen Holzwerkstoffplatten darf eine maximale Raumbelegung von einem Quadratmeter Plattenoberfläche je Kubikmeter Raumvolumen nicht überschritten werden.
• soweit es nach dem Stand der Technik verwirklichbar ist, ist auf eine schadstofffreie Verarbeitung zu achten.
• entsprechende Anliegen der Bauherrschaft sind in der Ausschreibung zu deklarieren und in der Ausführungsphase von der Bauleitung zu kontrollieren.

Anwendungskriterien im Umbau

• Material und Oberflächenbehandlung sind bei der Bestandesaufnahme abzuklären und in der Planungsphase zu berücksichtigen
• Verbaute Altlasten wie Asbest und angewendete Holzschutzmittel sind beim Rückbau besonders zu beachten
• PVC-Bodenbeläge mit Rückenbeschichtungen in Asbest können bei unsachgemässen Abbruch- und Renovierungsarbeiten grosse Mengen an krebserregenden Fasern an die Raumluft abgeben und dürfen deshalb nur durch Fachpersonal entfernt werden
• Altholz und oberflächenbehandeltes Holz sowie verleimtes Plattenmaterial muss den entsprechenden Annahmestellen zugeführt werden
• Belastetes Altholz führt zu erhöhter Raumluftbelastung und darf deshalb nicht wiederverwendet werden

Fazit

Bauwerke in Holz erfüllen ökologische und ökonomische Anforderungen. Sie erfüllen eine positive Wirkung auf das Wohlbefinden und die Gesundheit. Holz verfügt über eine gute Wärmespeicherfähigkeit und die geschlossenen Lufthohlräume führen zu einem guten Produkt bezüglich Wärmebrücken. Seine ‹hohe Oberflächentemperatur› strahlt Wärme aus. Die Radioaktivität (und weitere ‹holzeigene Schadstoffe›) ist bei Holz vernachlässigbar gering und kann in Holzhäusern nur in unwesentlichen Raumluftkonzentrationen gemessen werden.