Ein Haus aus Holz bauen – Hintergrundinformationen zum Thema Holzbau

Keine Frage: Der Baustoff Holz liegt im Trend. Inter­na­tion­al zeigt sich dies nicht zulet­zt durch die steigende Nach­frage führen­der Natio­nen. Die Kli­maschutzde­bat­ten haben auch hierzu­lande dazu geführt, dass Investoren/Investorinnen und Pri­vat­bauher­ren/-bauher­rin­nen ver­mehrt über nach­haltiges Bauen mit Holz nach­denken. Im Kon­text des Holzbaus kann man sich nur darüber freuen, dass in dem Zuge auch ver­stärkt über die Her­stel­lungs- und Entsorgung­sprozesse der ver­schiede­nen Bau­ma­te­ri­alien nachgedacht wird. Abseits dessen stößt der Holzbau aber auch gestal­ter­isch ver­mehrt auf Zus­pruch in der Bevölkerung. Der Holzbau ste­ht für Nach­haltigkeit und Mod­erne. Immer häu­figer zu sehen sind hin­ter­lüftete Holzschalun­gen an Gebäude­fas­saden, Abhangdeck­en oder Tren­nwände aus sicht­baren Holzschicht­plat­ten, oder Innenein­rich­tun­gen aus Voll­holz. Man stellt sehr schnell fest, dass der Baustoff Holz sehr viel­seit­ig ein­set­zbar ist. Auch für uns ist dies ein Grund sich näher mit dem Baustoff Holz zu beschäfti­gen.

Baustoff Holz im Vergleich zu Stahl und Beton

Gegenüber vie­len herkömm­lichen Baustof­fen wie Stahl oder Stahlbe­ton ist Holz ein natür­lich­er Baustoff. Holz ist ein tra­di­tionelles Bau­ma­te­r­i­al, dass den Wäldern dieser Welt entstammt und seit Jahrhun­derten im Hochbau Ver­wen­dung find­et. Der Holzbau bietet die Möglichkeit des natür­lichen “Cra­dle to Cradle”-Prinzips. Das heutzu­tage ver­baute Holz kann später dem natür­lichen Rohstof­fkreis­lauf wieder zuge­führt wer­den. Zu beacht­en gilt allerd­ings auch, dass eine Vielzahl an Schraub‑, Nagel und son­stige Stahlverbindun­gen dazu beitra­gen, dass auch ver­ar­beit­etes Holz nicht ganz ohne Aufwand recy­cle­bar ist. Früher wurde Holz zudem in Holzschutzmit­teln getränkt um einen kün­stlichen Schutz gegen zer­störungswillige Insek­ten herzustellen. Der natür­liche Insek­ten­be­fall ist noch heute ein Risiko beim Bauen im Bestand. Neu ver­bautes Bauholz (Kon­struk­tionsvoll­holz) wird heutzu­tage vor der Mon­tage in Kam­mern getrock­net. Die im Holz vorhan­de­nen Insek­ten wer­den dadurch weitest­ge­hend beseit­igt. Das Risiko eines möglichen Insek­ten­be­falls wurde damit begren­zt.

Physikalisch hat Holz eine gerin­gere Dichte als Stahl und auch als der klas­sis­che Beton. Holzbauteile sind bei gle­ichem Quer­schnitt dadurch leichter. Außer­dem besitzt Holz durch die vorhan­de­nen Faser­struk­turen ins­ge­samt bessere Wärmedäm­meigen­schaften. Dafür hat Holz gle­ichzeit­ig eine gerin­gere Gren­z­tragfähigkeit was Druck‑, Zug- und Schubkräfte ange­ht. Dies führt dazu, dass Holzbauteile in der Regel volu­minös­er bemessen wer­den müssen als beispiel­sweise Stahl oder Stahlbe­ton­bauteile. Den­noch ist ein Holzhaus ins­ge­samt in der Regel deut­lich leichter als ein mas­siv hergestelltes Haus. Weit­er­hin wird bei der Her­stel­lung ins­ge­samt deut­lich weniger Energie als im Stahl‑, Mauer­w­erks- oder Beton­bau ver­braucht.

Holz ist ein leicht ver­ar­beit­bar­er Baustoff. Anpas­sun­gen vor Ort oder die planer­ische Gestal­tung beson­der­er For­men lassen sich mit Hand- oder CNC Geräten gut her­stellen. Der Vor­fer­ti­gungs­grad bei Holzbauteilen ist auf­grund des gerin­geren Gewicht­es und der damit ver­bun­de­nen Trans­port­möglichkeit­en in der Regel höher als im Stahl- oder Stahlbe­ton­bau. Langfristig gese­hen sind auch beim späteren Recy­cling im Holzbau gerin­gere Kosten als bei Stahl‑, Mauer­w­erks- oder Stahlbe­ton­bauw­erken zu erwarten.

Der Baustoff Holz aus Sicht des Brandschutzes

Holz ist ein brennbar­er Baustoff, so viel wis­sen die Meis­ten. Holz weist aber gle­ichzeit­ig im Hin­blick auf das The­ma Brand­schutz eine sehr inter­es­sante Eigen­schaften auf: Anders als andere Baustoffe bildet Holz im Brand­fall ober­flächig eine Art Schutzschicht (die bekan­nte schwarze Holzkohleschicht). Eine solche Schutzschicht wird im Stahlbau kün­stlich aufge­tra­gen. Weit­er­hin bren­nt Holz im Ver­gle­ich zu Stahl sehr kon­trol­liert ab. Der kon­trol­lierte Abbrand führt dazu, dass die Feuer­wider­stands­dauer im Brand­fall kalkulier­bar und somit berechen­bar ist. Mit Hil­fe soge­nan­nter Heißbe­mes­sungsver­fahren lassen sich Holzbauteile je nach Feuer­wider­stands­dauer entsprechend dimen­sion­ieren. Den­noch benöti­gen tra­gende oder aussteifende Bauteile aus brennbaren Baustof­fen bei größeren Gebäu­den in der Regel eine nicht­brennbare Verklei­dung (Brand­schutzbek­lei­dung). Darüber kön­nen Son­der­genehmi­gun­gen erforder­lich sein. All­ge­meine Anforderun­gen an den Brand­schutz sind den Lan­des­bauord­nun­gen zu ent­nehmen. Spezielle Anforderun­gen an Holzbauteilen und den Brand­schutzbek­lei­dun­gen sind der Muster-Holzbau­richtlin­ie (M‑HFHHolzR) zu ent­nehmen. Die Muster-Holzbau­richtlin­ie ist inzwis­chen in allen Bun­deslän­den einge­führt wor­den.

Holz aus Sicht der Tragwerksplanung (Statik)

Sta­tisch gese­hen ist Holz ein Baustoff, der sowohl Druck- als auch Zugkräfte ver­gle­ich­sweise gut aufnehmen kann. Viele Baut­en lassen sich daher grund­sät­zlich sehr gut aus Holz her­stellen. Holz als tra­gen­des Bau­ma­te­r­i­al wird neben dem klas­sis­chen Hochbau auch im Infra­struk­tur­bau bei Brück­en oder im Tief­bau (z. B. Träger­bohlwände) ver­wen­det.

Sta­tisch spielt beim Pla­nen mit dem Baustoff Holz die Rich­tung, in der die Las­ten wirken, eine wichtige Rolle. Holz ist näm­lich kein homo­gen­er Baustoff wie Stahl oder Beton. Es beste­ht aus einzel­nen Fasern mit einem stro­hhalm­för­mi­gen Auf­bau. Ver­gle­ich­bar mit einem Bund Stro­hhalme sind auch beim Holz die einzel­nen Fasern in Quer- oder Längsrich­tung unter­schiedlich belast­bar. Den Zusam­men­halt zwis­chen den einzel­nen Fasern bildet unter anderem das Lignin, dass sich natür­lich in den Bäu­men befind­et.

Weit­er­hin kann Holz auch Risse und Astlöch­er bein­hal­ten. Im Her­stel­lung­sprozess von Bauholz wer­den entsprechende Qual­ität­sprü­fun­gen durchge­führt. Größere Risse treten bei Über­be­las­tun­gen oder Feuchtigkeit­sein­tritt auf. Sie spie­len vor allem beim Bauen im Bestand und aus optis­chen Grün­den in Sicht­bere­ichen eine wichtige Rolle. Bei mod­er­nen Holzw­erk­stof­fen wer­den die Eigen­schaften des Holzes durch Klebe- oder Keil­verbindun­gen kün­stlich verbessert.

Mit­tler­weile gibt es im Holzbau eine Vielzahl an Holzw­erk­stof­fen aus den Bere­ichen Sperr‑, Schicht- oder Span­holz. Das Absper­ren mehrerer Holzschicht­en bei Sperr- und Schichthölz­ern sorgt dafür, dass Holz in mehrere Rich­tun­gen Las­ten ableit­en bzw. verteilen kann. Die einzel­nen Schicht­en, Stäbchen oder Riegel wer­den miteinan­der ver­leimt. Der Leim sorgt für eine höhere Schubfes­tigkeit. Bei hochbe­lasteten Stützen, Pfet­ten oder Dachbindern wird häu­fig Brettschichtholz (BSH) einge­set­zt. Im Ein­fam­i­lien­haus­bau wer­den zum Teil auch ganze Wände aus Schicht­plat­ten hergestellt. Dün­nere Holzw­erk­stoff­plat­ten wie zum Beispiel Span­plat­ten sind vor allem aus dem Möbel­bau bekan­nt. Für Tragkon­struk­tio­nen ist der Holzrahmen‑, bzw. Holztafel­bau eine beliebte Bauweise. Sie ähnelt dem klas­sis­chen Holz­fach­w­erk. Tra­di­tionell gibt es darüber hin­aus auch noch die Block­bohlen­bauweise, bei der ganze Stämme aufeinan­der gelagert wer­den.

Das Holz und seine Sortenvielfalt

Die genauen Vor- und Nachteile des Baustoffes Holz ergeben sich in Abhängigkeit der Holz­sorte. Bekan­nter­weise gibt es unter­schiedliche Bau­marten, die sich grob in Laub‑, Nadel- und Tropen­hölz­er unterteilen lassen. Tra­gende Bauteilen im Hochbau wer­den in der Regel aus Nadel­hölz­ern wie Tan­nen- und Ficht­en­holz hergestellt. Tanne und Fichte ist ein ver­gle­ich­sweise schnell nachwach­sender und zugle­ich tragfähiger Rohstoff. Tan­nen und Ficht­en wer­den zudem auch hier in Deutsch­land ange­baut.

Früher wur­den alte Holz­fach­w­erke häu­fig auch aus Eiche hergestellt. Eiche gilt als robust, wider­stands­fähig, optisch ansprechend, zugle­ich aber auch teur­er als Fichte- oder Tan­nen­holz. Im Möbel­bau wird Eichen­holz oft neben Buchen‑, Kirsch‑, oder Kiefern­holz ver­wen­det. Als wet­terbeständig gilt vor allem die Lärche. Lärchen­holz ver­wen­det man neben Fichte- oder Tan­nen­holz, oft an Gebäude­fas­saden. Geschla­gene Lärche hat anfangs noch einen war­mgel­ben bis braunen Farbton. Die Ver­wit­terung sorgt im Laufe der Zeit für eine grell­graue Ober­fläche, die vielfach als sehr natür­lich und optisch ansprechend wahrgenom­men wird. Als sehr wider­stands­fähig gel­ten darüber hin­aus die Tropen­hölz­er. Tropen­hölz­er sind all­ge­mein sehr hart und wer­den vorzugsweise im Außen­bere­ich einge­set­zt. Tropen­bäume haben all­ge­mein einen etwas anderen Auf­bau (in der Regel keine Jahres­ringe).

All­ge­mein spielt die Herkun­ft des Holzes neben der Sorte eine wichtige Rolle. Sibirisches Gehölz ist auf­grund der kli­ma­tis­chen Bedin­gun­gen in der Regel etwas härter und damit wider­stands­fähiger. Tropen­hölz­er sind aus ökol­o­gis­ch­er Sicht nicht unbe­d­ingt zu empfehlen, da die Abholzung in den weit ent­fer­n­ten Tropen­wäldern auch eine Bedro­hung der Arten­vielfalt darstellt.

Holz im Umgang mit Feuchtigkeit

Ein beson­deres Augen­merk beim Pla­nen und Bauen mit Holz, ist der Umgang mit Feuchtigkeit. Der Feuchtigkeit­sein­tritt ins Holz kann zu Schim­mel, Pilzbe­fall und Fäule führen. Infolge eines natür­lichen Zer­set­zung­sprozess­es ver­liert der Baustoff Holz infolgedessen seine mech­a­nis­che Tragfähigkeit. Bei der Pla­nung und Aus­führung ist daher fach­män­nis­ches Know-How gefragt. Nass­es Holz muss gut belüftet sein, damit die Feuchtigkeit an die umgebende Luft abge­tra­gen wer­den kann. Im Holzrah­men­bau ist auf eine saubere Aus­führung der Dampf­sperr- bzw. Dampf­brems­folie zu acht­en. Kommt es im Neubau dauer­haft zu ein­er erhöht­en Luft­feuchtigkeit im Innen­raum, liefern Leckar­gen in der Folie eine her­vor­ra­gende Möglichkeit, dass Feuchtigkeit in die hölz­erne Tragschicht gelangt und auf Dauer entsprechende Schä­den verur­sacht. Das Holz­trag­w­erk bei einem Holzrah­men­bau ist in der Regel nicht aus­re­ichend belüftet.

Beson­ders über das Hirn­holz (auch Kopfholz genan­nt) kann Feuchtigkeit sehr gut aufgenom­men wer­den. Dieser Bere­ich ist vor einem dauer­haften Feuchtigkeit­sein­tritt (ste­hen­des Wass­er) zu schützen. Bei außen­liegen­den Sichtspar­ren ist beispiel­sweise auf einen aus­re­ichen­den Ober­flächen­schutz zu acht­en. Weit­er­hin sind bei Holz­fas­saden kon­struk­tiv die Form der einzel­nen Hölz­er am Ablauf des Regen­wassers anzu­passen (Tropf­nasen vorse­hen). Für Holzstützen, beispiel­sweise bei außen­liegen­den Über­dachun­gen und Car­ports, gibt es mit­tler­weile spezielle Stahlfüße zur Ver­ankerung im Boden.

Fazit: Holzbau mit Zukunft

Der Baustoff Holz ist als nachwach­sender Rohstoff mit guten bau­physikalis­chen Eigen­schaften als eine Art nach­haltiger All­rounder bekan­nt. Beson­ders im Woh­nungs­bau, wo Wohlbefind­en im Innen­raum eine wichtige Rolle spielt, kann Holz neben den kon­struk­tiv­en Eigen­schaften ein span­nen­des gestal­ter­isches Ele­ment darstellen.

Die hohe Nach­frage im Holzbau führt aktuell bei Planer­in­nen und Plan­ern beson­ders im Brand­schutz, für Investoren/Investorinnen vor allem bei den Baukosten und für die aus­führen­den Unternehmen bei der Vielzahl an neuar­ti­gen Verbindungsmit­teln zu neuen Her­aus­forderun­gen. Ins­ge­samt ist der Werk­stoff Holz so flex­i­bel ein­set­zbar und anpass­bar wie kaum ein anderes Baupro­dukt. Auch für die Mitar­beit­er in Holzbaube­trieben ergeben sich durch die Ver­lagerung der Baustelle in die Werkhallen neue Möglichkeit­en. Der Holzbau ist trotz der vorherrschen­den Her­aus­forderun­gen zweifel­sohne ein Teil der Zukun­ft. Viele Pilot­pro­jek­te im Geschoss­woh­nungs­bau zeigen zudem, dass auch vorherrschende Prob­leme im Brand­schutz mit beispiel­sweise Hybridlö­sun­gen kurzfristig lös­bar sind.