Erfahrungen aus Skandinavien mit Holz im Aussenbereich

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1 Seite 1 Erfahrungen aus Skandinavien mit Holz im Aussenbereich Kurzfassung des Vortrages zur 27. Holzschutz-Fachtagung am 11. Oktober 2002 in Rostock, GORITAS Bygningsundersogelser, DK 1. Einführung und historischer Überblick Zeugen für eine lange Tradition für den Einsatz von Holz im Aussenbau in Skandinavien sind zahlreiche Holzhäuser und Stabkirchen, die seit dem Mittelalter erhalten sind. Besonders aus der Zeit nach 1650 findet man im ganzen Norden auf dem Lande Holzhäuser und in den Städten mit Holz verkleidete, mehrstöckige Häuser.

2 Seite 2 Die Holzoberflächen der ländlichen Häuser waren meist unbehandelt, während in den Städten die Holzverkleidungen mit pigmentierten Leinölfarben, Teer und Tran behandelt wurden. Bei der Farbgebung der Pigmente waren Erdfarben wie okkergelb, englischrot und umbra vorherrschend. Die gut erhaltenen Holzhäuser zeigen, daß eine technische Lebensdauer von Holzhäusern und hölzernen Gebäudeelementen von mehreren hundert Jahren bei ordnungsgemässer Errichtung und Pflege sicher vorausgesetzt werden kann. Die Begriffe ordnungsgemässe Errichtung und Pflege, die aus der Reihe Informationsdienst Holz Holzhäuser Werthaltigkeit und Lebendauer übernommen wurden, beinhalten die gesamte Problematik des konstruktiven und chemischen Holzschutzes. Dabei ist das Hauptziel, Feuchtigkeit vom Holz fernzuhalten. Die alten Häuser waren mit gut hinterlüfteter, stehender Schalung gebaut, wobei oft eine vorspringende Leiste, die Geschoßdecke markierte. Die Schalung war der Wuchsrichtung entsprechend angebracht. Dies sollte bewirken, daß der Hauptmarkanteil im unteren Bereich den hier zu erwartenden höheren Feuchtebelastungen Widerstand leisten konnte. Um die Bewegungsfreiheit des Holzes zu sichern und um Risse zu vermeiden, kamen keine Nägel zur Befestigung zum Einsatz. Die Module waren so gewählt, daß die Anordnung mit den horizontalen Massen übereinstimmte. An den Hausecken wurde zuerst ein Oberligger angebracht, die Überlappung mit dem Unterlieger lag variabel zwischen 20 und 30 cm. An Ecken, Fenster- und Türlaibungen wurde die Schalung immer mit einer zusätzlichen Deckleiste versehen. Bei waagrecht verlaufender Schalung wurden die Profile so angebracht, daß das Wasser abfliessen konnte ohne die Konstruktion zu durchfeuchten. Die Markseite der Bretter zeigte immer nach aussen. Die Bretter waren handsortiert, um die wettermässig am meisten belastete Fassade mit der besten Sortierung mit dem grössten Markanteil verkleiden zu können. Auch im Spritzwasserbereich unten am Sockel wurden besonders markhaltige Partien angebracht. Um Dimensionsänderungen des Holzes aufgrund von Feuchtevariation entgegenzuwirken, wurden möglichst dicke Bretter gewählt ( meist 29 mm). Die alten Bretter waren immer ausreichend und langsam getrocknet und gehobelt.

3 Seite 3 2. Holz als natürlicher Baustoff Die beschriebenen Massnahmen, die zur jahrelangen Erhaltung des Holzes im Aussenbereich geführt haben, tragen den hygroskopischen Eigenschaften des Holzes und der Tatsache, daß Holz ein biologisch zersetzbarer Naturstoff ist, Rechnung. Da es den Rahmen dieses Referates sprengen würde, auf die biologischen Abbaumechanismen näher einzugehen, sollen das folgende Diagramm grob orientierende den natürlichen Verlauf und die Zusammenhänge skizzieren. Die Haltbarkeit von Holz im Aussenbau steht in ursächlichem Zusammenhang mit der Holzfeuchtigkeit. Diese bestimmt die technischen Eigen-schaften, beeinflusst Quell- und Schwind-verhalten und ist der Schlüssel, der das Risiko für einen Befall durch holzzerstörende Pilze und Insekten bestimmt. Daher sind Konstruktion, Holzart, kemischer Holzschutz und Oberflächenbehandlung so zu wählen, daß das Holz eine Feuchtigkeit von 20 % über einen längeren Zeitraum nicht übersteigt. 3. Holz richtig eingesetzt Um eine möglichst lange Haltbarkeit einer Holzkonstruktion zu gewährleisten, müssen bei der Planung die Holzeigenschaften, der Konstruktionsaufbau und die Eigenschaften des Oberflächenfilms berücksichtigt und in Einklang gebracht werden. 3.1 Holzart und Holzqualität Dichte, natürliche Resistenz, Stehvermögen, Wuchsverhältnisse variieren bei den einzelnen Holzarten stark. Daher sollte Holzart und Qualität der Anwendung entsprechend gewählt werden.

4 Seite Konstruktiver Holzschutz Um eine möglichst lange Haltbarkeit der Konstruktionen zu gewahrleisten, sind in den lezten Jahrzehnten in Skandinavien folgende, allegmein bekannte Prinzipien des konstruktiven Holzschutzes angewandt worden. Wegführen und Ableiten des Wassers durch Tropfnasen (mindestens 45 mm überstehend), Abschrägungen (1:5) und Abdeckungen. Holzfreier Spritzwasserbereich ( mm) Stösse an Fassadenbekleidung nicht zusammenführen, sondern 5 mm Luft lassen. Fassadenbekleidung in Faserrichtung und mit Markseite nach aussen anbringen. Vermeidung von Kondeswasserbildung durch Hinterlüftung. Rissvermeidung durch gerechte Montage (Nägel, Schrauben). Befestigungen so anbringen, daß Dimensionsänderungen des Holzes möglich sind. Dachüberstände von mindestens 0,5 m. Bei Holzhäusern und Balkenhütten Fenster und Türen so einzubauen, daß die Bewegungsfreiheit der Aussenwandkonstruktion nicht behindert wird. 4. Chemischer Holzschutz Da Holzkonstruktionen in Skandinavien überwiegend aus den nicht ausreichend resistenten Holzarten Fichte und Kiefer gefertigt werden, ist es in vielen Fällen erforderlich, den konstruktiven Holzschutz durch den chemischen zu ergänzen. Dabei versteht man im engeren Sinne, daß das Holz durch das Einbringen von Bioziden vor einem Befall durch biologische Schädlinge geschützt wird.

5 Seite Druckimprägnierung Die Druckimprägnierung ist die am häufigsten angewandte Methode zur industriellen Imprägnierung von Holz in Skandinavien. Seit 1997 sind bedingt durch die Gesetzgebung des Umweltministeriums nur noch Kupfer-und Borsalze mit Tebuconazol oder Cu (HDO) 2 zugelassen. Mit der Druckimprägnierung erreicht man einen Tiefenschutz des Splintholzes. Das druckimprägnierte Holz hat eine grüne Farbe. Eine Klassifizierung des imprägnierten Holzes erfolgt nach den Regeln des NTR (Nordisk Træbeskyttelsesråd til trykimprægnering), die mit DS/EN in Einklang stehen. Dem Standart gemäß sind die Holzarten Kiefer, Fichte, Douglasie und Lärche zugelassen. Imprägnierungen mit Chromverbindungen sind in Dänemark nicht zugelassen. Ein Import ist jedoch möglich. Eine Kennzeichnung des Holzes einer NTR-Klasse entsprechend sichert Qualität, Aufnahmemenge und Eindringtiefe. Nicht qualifiziertes Holz ist auf dem Markt erhältlich, die Anwendung von klassifiertem Holz ist keine Vorschrift. Diese Tatsache führt dazu, daß oft Schäden an augenscheinlich imprägnierten Holz entstehen, deren Ursache jedoch auf eine mangelhafte Einbringmenge- oder Tiefe zurückzuführen ist. Druckimprägniertes Holz sollte nicht nachgearbeitet werden, Schnittstellen oder Böhrlöcher sind entsprechend mit einem zugelassenen Schutzmittel nachzubehandeln. 4.2 Vakuumimprägnierung Die Vakuumimprägnierung wird in Dänemark als integrierter Produktionsabschnitt bei der Herstellung von Fenster-Türen und Fassadenelementen in einer industriellen Anlage durchgeführt. Es werden fertige Elemente mit in Petroleumsfraktionen gelösten, organischen Fungiziden (Propiconazol, Tebuconazol) imprägniert. Die Behandlung erfolgt gemäss NTR - Klasse B (DS/EN 351-1) und sichert eine Eindringtiefe von 50 mm in das Hirnholz und mindestens 6 mm tangential. Die fertigen Elemente werden in eine Kammer mit einem Vorvakuum geführt, beim Druckausgleich wird die Flüssigkeit ins Holz gesaugt. Ein Nachvakuum sorgt für die Abnahme der überschüssigen Flüssigkeit von der Holzoberfläche. Das Holz behält nach der Behandlung seine natürliche Farbe. Die Qualitätsüberwachung erfolgt durch einen Zusammenschluss der Fensterproduzenten (VSO). Das bedeutet in der Praxis, daß nur entsprechend gekennzeichnete Elemente mit Sicherheit die Qualitätsansprüche, die an die Imprägnierung gestellt werden, erfüllen. Die neuest Ausgabe der Technischen Bestimmungen (5. Oktober 1999) sieht die Empfehlung von Behandlungssystemen vor, die dem VOC Direktiv der EU Rechnung tragen.

6 Seite Behandlungssysteme Generell wird empfohlen, eine Systembehandlung durchzuführen, die aus folgenden Teilschritte besteht: Grundimprägnierung mit einem fungizidhaltigen Mittel, das in das Holz eindringt. Porenfüllende Imprägnierung mit schimmelpilzvorbeugender Komponente Filmbildendes Topcoating (kann schimmelpilzvorbeugende Komponete enthalten). Im Laufe der letzten 10 Jahre sind zunehmend biologische Schäden, meist in Form eines Befalls durch im Aussenbereich typisch auftretende Bauholzpilze, wie Rindenpilze, Gallertträne und Blättlingsarten beobachtet worden. Diese zeigen sich meist in Verbindung mit wasserlöslichen Topcoating-Produkten. Untersuchungen haben gezeigt, daß häufig keine Grundimprägnierung des Holzes vorlag. 5. Oberflächenbehandlung Ziel einer Oberflächenbehandlung des Holzes ist es, die Oberfläche gegenüber einem Einfluss durch UV-Licht, Feuchte und Mikroorganismen zu schützen. Dabei werden bestimmte Anforderungen an die Filme gestellt, um die Funktionalität sicherzustellen. Der Film muss dem Schwinden und Quellen des Holzes folgen können, um Risse zu vermeiden. Risse führen einerseits zu einem Feuchteindringen unter den Film und andererseits zu einem Verlust der Oberflächenspannung und damit der Haftung des Filmes. Der Film selber darf kein Wasser aufnehmen, sollte jedoch wasserabweisend und diffusionsoffen sein. Der Diffusionswiderstand ist von Art und Menge der Bindemittel und Pigmente abhängig. Generell gilt, daß der Film mit zunehmender Schichtdicke auch dichter wird. Die Farbe des Oberflächenfilmes beeinflusst die Holzfeuchte massgebend. Da dunkle Flächen stärker von der Sonne erwärmt werden, liegt der Feuchtehalt des Holzes hier deutlich unter Elementen mit hellen Farbschichten. Das Holz sollte zum Behandlungszeitpunkt eine Holzfeuchtigkeit von 12-18% haben. Je nach Bindelmitteltyp werden folgende Typen von Topcoatings unterschieden: 5.1 Acrylplastik Hierunter versteht man ein wetterbständiges, wasserlösliches Produkt, dem Füllstoffe und Pigmente, unter Umständen auch Fungizide zugesetzt sind. Bei der Anwendung ist zu beachten, daß der Film nicht in die Poren des Holzes eindringt und daher immer eine Grundierung erforderlich macht. Der Film ist elastisch und kann daher in einem gewissen Umfang den Dimensionänderungen des Holzes folgen.

7 5.2 Alkyde Seite 7 Hierunter versteht man die chemische Verbindung zwischen Leinöl und Kunstharz. Es handelt sich um ein Produkt auf Wasserbasis, das Füllstoffe und Pigmente enthält und nicht in die Holzoberfläche eindringen kann. 5.3 Alkydöle Hierunter versteht man ein Produkt auf der Basis von Lösungsmitteln mit Alkydölen als Bindemittel, dem Füllstoffe und Pigmente zugesetzt sind. Das Produkt ist wasserabweisend und wird mit der Zeit hart und spröde. 5.4 Leinöle Der Grund für den Einsatz von Leinöl oder leinölhaltigen Komponenten im Holzschutz liegt in der Fähigkeit des Leinöles, sehr tief in das Holz eindringen zu können. Das Leinöl wird bei dem sehr langsam verlaufenden Trocknungsprozess 18-20% schwerer, kann jedoch dabei die Poren des Holzes nicht vollständig schliessen. Leinöl geniesst den Ruf eines Naturproduktes und kommt daher immer häufiger zur Anwendung. Problematisch ist, daß das Leinöl keinen vorbeugenden Schutz gegenüber holzzerstörenden Pilzen und Insekten bietet. Das Bläuepilz-und Schimmelpilzwachstum wird gefördert, da das Produkt für diese Mikroorganismen eine Nahrungsquelle darstellt. 5.5 Schimmelwidrige Grundierungen Dies ist eine Sammelbezeichnung für wasserlösliche und lösemittelhaltige Produkte, die als Grundierung eingesetzt werden und speziel Schimmelpilz hemmende Fungizide, wie das Dichlofluanid, Tolylfluanid oder Jod-Carbamat enthalten. 6. Schäden Bedingt durch Mode, architektonische Trends und umweltpolitische Entscheidungen wurden in den lezten 15 Jahren die aufgeführten Prinzipien nicht ausreichend beachtet. Dadurch zeigen sich vermehrt Schäden an Fenster-Türen und Fassadenelementen, die auf biologische Schädlinge, besonders auf holzzerstörende Pilze zurückzuführen sind. Helle Farben, fehlende Grundierungen sowie mangelhafte Anwendung des Prinzipes der Systembehandlung samt fehlender konstruktiver Holzschutz haben zu vielfältigen Schäden geführt. Problematisch ist die Tatsache, daß die Einhaltung der Teilschritte keine Selbstverständlichkeit ist. Verfärbungen durch auf dem Holz wachsende Schimmelpilze, oxidativen Verfärbungen bei der Anwendung bestimmter Holzarten goder durch die Vakkumimprägnierung geförderte Harzaustritte beeinträchtigen das Erscheinungsbild von hellen Fassaden deutlich. Fazit: Konstruktionsdetails und Behandlungsfolge sollten unterberücksichtigung aller Aspekte sorgfältig geplant und umgesetzt werden.