Bauen mit trockenem Holz

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1 Bauen mit trockenem Holz Neue Normen sprechen eine klare Sprache Trockenes Bauholz für den Holzhausbauer ist es seit vielen Jahren eine Selbstverständlichkeit. Die Notwendigkeit trockener Konstruktionshölzer ist aber beim Erstellen anderer Zimmermannskonstruktionen immer noch umstritten. Nicht erst seit Einführung der überarbeiteten DIN 4074 zur Sortierung von Bauholz kursieren die verschiedensten Ansichten zum Thema. Mit Einführung der neuen DIN 1052 zur Bemessung von Holzkonstruktionen und ganz aktuell der ATV DIN (VOB/C) Ausgabe 2005 wird endgültig mit Vermutungen und Spekulationen aufgeräumt. Wir kommentieren die aktuellen Vorschriften im Zusammenhang, finden dabei aber auch offene Fragen. Autoren: Dipl.-Ing. Hans Schmidt, Stade Dipl.-Ing. (FH) Daniel Schmidt, bauart Konstruktions GmbH, Lauterbach Begriffe frisch, halbtrocken und trocken Die Begriffe frisch, halbtrocken und trocken wurden noch in DIN : definiert. Die novellierte (bauaufsichtlich eingeführte) DIN : enthält diese nun nicht mehr. Eine Definition der Begriffe halbtrocken und feucht ist nur noch in DIN 68365: zu finden (Tabelle 2). Diese Definitionen sind aber für die Anwendung im Zimmererhandwerk und erst recht für jene im Ingenieurholzbau unbedeutend geworden, da sich Regelwerke und Praxis in diesem Punkt zum Positiven hin, nämlich zur grundsätzlichen Verwendung trockenen Bauholzes geändert haben. DIN 4074, Ausgabe 6/2003 Alle in der aktuellen DIN 4074 aufgeführten Sortierkriterien beziehen sich auf eine Holzfeuchte von u m = 20 %, die sogenannte Messbezugsfeuchte. Dies ist in Anmerkung 1 zu 1 DIN ist eine sehr alte Norm, deren Regelungen nach Ansicht der Verfasser möglicherweise nicht mehr den allgemein anerkannten Regeln der Technik entsprechen. trocken halbtrocken frisch Abschnitt 3.2 der Norm in den Teilen 1 (Nadelschnittholz) und 5 (Laubschnittholz) nachzulesen. Solch trocken sortiertes Holz bekommt den Zusatz TS zur Sortierklassenbezeichnung, z.b. Kantholz DIN 4074 S10TS FI. Es besteht für die Sägewerke trotzdem die Möglichkeit im halbtrockenen Zustand eine Sortierung vorzunehmen, allerdings ist dann das Holz nicht vollständig sortiert, die Sortiermerkmale Schwindrisse und Krümmung bleiben unberücksichtigt. Somit ist das Holz (noch) nicht einsetzbar für tragende Zwecke. Da das Einhalten aller Sortiermerkmale aber mit Sicherheit nur im trockenen Zustand zu bewerten ist, muss das Holz vor Einbau vom Verarbeiter verantwortlich nachsortiert und ggf. aussortiert werden. Der Einbau mit Holzfeuchtigkeiten über 20 % darf somit richtigerweise nicht erfolgen. Dementsprechend ist nicht trocken sortiertes Holz von den Sägewerken im Übermaß einzuschneiden, so dass sich bei der Bezugsfeuchte von u m = 20% das geforderte Querschnittsmaß ergibt. Werden Hölzer mit u > 20 % im Werk vormontiert (noch nicht eingebaut), muss das trocknungsbedingte Schwinden hinsichtlich der Tragfähigkeit und Passgenauigkeit der Verbindungen beachtet werden. Beispielsweise sind die charakteristischen Werte der Tragfähigkeit für auf Herausziehen beanspruchte Nagelverbindungen auf 2/3 zu reduzieren, Schwindverformungen von Kontaktstößen und Kontaktanschlüssen bei der Ermittlung der Verformung zu berücksichtigen, Bolzenverbindungen nachzuziehen. Ü-Zeichen gemäß Bauregelliste A 1/2004 Die Bauregelliste legt die DIN 4074 seit 2004 als Bezugsnorm für das Überwachungszeichen fest (früher DIN 1052). Siehe Hinweiskasten S. 48 (oder Abb.). Das auf dem Ü-Zeichen die DIN 4074 und nicht mehr die DIN 1052 als Bezugsnorm angegeben ist, ändert prinzipiell nichts an den bisherigen Gegebenheiten. Es macht aber den wesentlichen Charakter der Sortiernorm für die Verwendbarkeit des Bauproduktes Holz deutlich. Nicht trocken sortiert heißt nicht vollständig sortiert und kein geregeltes Bauprodukt. Tabelle 1 Definition des Feuchtegehalts von Bauholz nach DIN 68365: und alter DIN : wenn es eine mittlere Feuchtigkeit von höchstens 20 % hat wenn es eine mittlere Feuchtigkeit von höchstens 30 % hat (bei Querschnitten über 200 cm 2 von höchstens 35 %) wenn die Voraussetzungen für trocken und halbtrocken nicht erfüllt sind Konstruktion 1/

2 Konstruktion Tabelle 3: Konstruktive Vollholzprodukte und ihre Qualitätsmerkmale aus [1] Nutzungsklasse und übliche Klimabedingungen 1) NKL 1 NKL 2 T = 20 C 65 % T = 20 C 85 % Tabelle 2 Nutzungsklassen (NKL) nach DIN 1052: , Abs , Klimabedingungen und entsprechende Holzausgleichsfeuchten Holzausgleichsfeuchte u 5 bis 15 % i.d.r. 12 % 10 bis 20 % NKL 3 bewittert 12 bis 24 % 1) Luftfeuchte wird nur wenige Wochen im Jahr überschritten DIN 1052, Ausgabe 8/2004 So wie die bisherige Bemessungsnorm für den Holzbau fordert auch die aktuelle, z.zt. noch nicht bauaufsichtlich eingeführte DIN 1052: , in Abschnitt (1) die Sortierung nach DIN 4074 als geltende Sortierregel vorzunehmen. Darüber hinaus wird in Abschnitt 6.2 (3) ganz konkret die Verwendung trockenen Bauholzes gefordert: Schnittholz nach DIN 4074 MH-Natur DIN 4074 Bauholz Grundlage Einschnitt/Aufbau einstielig oder mehrstielig soweit möglich mehrstielig Sortiment 1: soweit möglich mehrstielig, Sortiment 2: einstielig oder mehrstielig Holzfeuchte Trockensortiert (TS): Lieferfeuchte u m 20% nicht trocken sortiert: Lieferfeuchte u m > 20% Lieferfeuchte u m 20% Sortim. 1: Lieferfeuchte u m 20% Sortim. 2: Lieferfeuchte u m > 20% Oberfläche Maßtoleranz Weitere Merkmale Sortierklassen S 7, S 10, S 13 (spez. Kennzeichnung Tab. 1, Seite 7) Eigenüberwachung Sortierklasse S 10 TS nach DIN 4074, Schnittklasse A nach DIN Eigen- und Fremdüberwachung. Sortiment 1: Trockensortiert (TS), mindestens Sortierklasse S 10 TS nach DIN 4074, Schnittklasse A nach DIN Sortiment 2: mind. Sortierklasse S 10 nach DIN Eigenüberwachung. Verwendung nach DIN Trockensortiert (TS): nach ATV DIN , Abschnitt 3.1.6, z. B. Sparren, Balken, Dachbau/- Modernisierung. Nicht trocken sortiert: in Bereichen mit möglicher Nachtrocknung und geringen Anforderungen an die Maßhaltigkeit. Nicht trocken sortiertes Schnittholz muss nach DIN 4074 vor dem Einbau nachsortiert werden. Nach ATV DIN , Abschnitt 3.1.6, z. B. Sparren, Balken, Dachbau/Modernisierung. Sortiment 1: nach ATV DIN , Abschnitt 3.1.6, z.b. Sparren, Balken, Dachbau/- Modernisierung. Sortiment 2: in Bereichen mit möglicher Nachtrocknung und geringen Anforderungen an die Maßhaltigkeit. Nicht trocken sortiertes Schnittholz muss nach DIN 4074 vor dem Einbau nachsortiert werden. Vereinbarung zwischen Herstellergemeinschaft MH und BDZ im ZDB zwischen VDS und BDZ im ZDB zwischen VSH und BDZ im ZDB 46 1/2005

3 Zur Verminderung von Schwindrissen und Maßänderungen sind in den Nutzungsklassen 1 und 2 Hölzer mit Einbaufeuchten von höchstens 20 % einzubauen (...). Diese Regelung ergibt sich auch aus der Zuordnung der Nadelhölzer von den Sortierklassen zu den Festigkeitsklassen nach Tabelle F.6 der DIN 1052: Die Zuordnung gilt nur für trocken sortiertes Holz (TS). Darüber hinaus fordert DIN 1052: in Abschnitt 6.2(4): Ist die Holzfeuchte zum Zeitpunkt des vorgesehenen Einbaus wesentlich höher als die in der vorgesehenen Nutzungsklasse zu erwartende Ausgleichsfeuchte im Gebrauchszustand, so darf dieses Holz nur dann verwendet werden, wenn es nachtrocknen kann und die Bauteile selbst sowie die angrenzenden Bauteile gegenüber den hierbei auftretenden Schwindverformungen nicht empfindlich sind. Daraus folgt aber keineswegs, dass mit höheren Einbaufeuchten gearbeitet werden darf. Im Gegenteil, diese Forderung ist auch bei trockenem Holz noch zu beachten. Holz mit einer Einbaufeuchte von 20 % kann z.b. im Wohnraumklima bis auf 6 % austrocknen. Die dabei auftretenden Schwindverformungen müssen schadensfrei aufgenommen werden können oder es muss von vornherein mit noch trockenerem Holz gearbeitet werden. Konstruktion MH KVH Duo-/Triobalken Balkenschichtholz BS-Holz Brettschichtholz Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung 1) Z (Herstellung) DIN 1052 (Herstellung) Sichtbare Anwendung (MH-Plus -Si): herzgetrennt, auf Wunsch herzfrei; nicht sichtbare Anwendung (MH-Fix -NSi): herzgetrennt sichtbare Anwendung (KVH -Si): herzgetrennt, auf Wunsch herzfrei nicht sichtbare Anwendung (KVH NSi): herzgetrennt lamelliert aus 2 oder 3 gehobelten Kanthölzern oder Bohlen lamelliert aus gehobelten Brettern Lieferfeuchte u m = 15% ± 3% Lieferfeuchte u m = 15% ± 3% Lieferfeuchte u m 15% Holzfeuchte bei Herstellung u m 15% Lieferfeuchte u m 18% MH-Plus -Si: gehobelt und gefast MH-Fix -NSi: egalisiert und gefast KVH -Si: gehobelt und gefast KVH NSi: egalisiert und gefast sichtbare Anwendung (Si): gehobelt und gefast nichtsichtbare Anwendung (NSi): egalisiert und gefast Auslesequalität: gehobelt Sichtqualität: gehobelt Industriequalität: egalisiert nach DIN EN 390 Sortierklasse S 10 TS nach DIN 4074 MH-Plus -Si: scharfkantig, MH-Fix - NSi: Baumkante 10% der kleinsten Querschnittseite. Rissbreite b 3% der Querschnittseite, max. 6mm; bei Querschnitten über 10/20 cm: b 5%. Nicht keilgezinkt. Eigen- und Fremdüberwachung. Sortierklasse S 10 TS nach DIN 4074 KVH -Si: scharfkantig, KVH NSi: Baumkante 10% der kleinsten Querschnittseite. Rissbreite b 3 % der Querschnittseite, max. 6 mm. Keilzinkung zulässig. Bescheinigung über Eignung des Herstellers zum Leimen tragender Holzbauteile erforderlich. Trockensortiert (TS), mindestens Sortierklasse S 10 TS nach DIN Baumkante nicht zulässig. Bescheinigung über Eignung des Herstellers zum Leimen tragender Holzbauteile erforderlich. Festigkeitsklassen BS 11, BS 14, BS 16 und BS 18 nach DIN 1052: 1988 Festigkeitsklassen GL 24h, GL24c, GL 28h, GL 28c, GL 32h, GL 32c, GL 36h, GL 36c n. DIN 1052: Bescheinigung über Eignung des Herstellers zum Leimen tragender Holzbauteile erforderlich. Nach ATV DIN , Abschnitt 3.3.1, maßhaltige Bauteile, z.b. Holzhausbau Nicht keilgezinkt: Nutzungsklasse 1, 2 und 3 nach DIN 1052; keilgezinkt: Nutzungsklasse 1 und 2 Nach ATV DIN , Abschnitt 3.3.1, maßhaltige Bauteile, z. B. Holzhausbau Nutzungsklasse 1 und 2 Für Hölzer größerer Querschnitte mit erhöhter Formstabilität, z. B. im Holzhausbau. Nutzungsklasse 1 und 2 n. DIN Nutzungsklasse 3 bei abgeminderten Festigkeitswerten, wetterfester Verleimung und reduzierter Lamellenstärke. Große Querschnitte, hohe Spannweiten, freie Formen im Hausbau, Hallenbau und bei Sonderbauwerken. zwischen Herstellergemeinschaft MH und BDZ im ZDB Zwischen Überwachungsgemeinschaft und BDZ im ZDB zwischen Überwachungsgemeinschaft und BDZ im ZDB zwischen Studiengemeinschaft Holzleimbau und BDZ im ZDB 1) Zulassungsinhaber ist außerdem auch die Studiengemeinschaft Holzleimbau e.v. 1/

4 Konstruktion Ausnahmen höherer Einbaufeuchten nach DIN 1052:2004 erlaubt Die neue Bemessungsnorm enthält in Abschnitt 6.2 (3) allerdings auch einen Widerspruch zur DIN 4074, denn für die Nutzungsklasse 3 wird eine Einbaufeuchte von höchstens 25 % zugelassen. Die Zulässigkeit halbtrockenen Holzes bis u = 25 % für die Nutzungsklasse 3 macht nur Sinn, wenn die Holzfeuchte z.b. wegen direkter Bewitterung oder in Räumen mit gleich bleibender hoher relativer Luftfeuchte während der Nutzung längerfristig über 20 % beträgt (siehe Tab. 2) und die Verfügbarkeit einiger Kennzeichnung von Bauschnittholz typischer Harthölzer für die Anwendung im Außenbereich als trockene Ware nicht sichergestellt ist. Beispiel: tragender Brückenoder Balkonbelag aus Eiche-Kernholz. Wer Holz so einbaut, dass er Risse und nachträgliche Schwindverformungen wie Verdrehen, Krümmen usw. in Kauf nimmt, läuft Gefahr, dass die Anforderungen der DIN 4074 nicht mehr erfüllt sind und der Einbau als nicht zulässig angesehen wird. Darüber hinaus verlangt DIN 1052:2004 gemäß Tabelle F.2 bei den Rechenwerten der Verformungsbeiwerte k def (Berücksichtigung der Kriechverformung beim Nach MBO (2002) bedürfen geregelte und nicht geregelte Bauprodukte der Kennzeichnung mit dem Übereinstimmungszeichen (Ü-Zeichen). Die Kennzeichnung mit dem Ü-Zeichen ist in den einzelnen Bundesländern durch eine Übereinstimmungszeichen-Verordnung geregelt. Die Kennzeichnung von Bauschnittholz erfolgt auf dem Produkt oder auf Verpackung, Lieferschein, Beipackzettel mit Bezugsnorm DIN (Ausnahme keilgezinktes Holz). Durchbiegungsnachweis) für die Ausnahmen höherer Einbaufeuchten bei Vollholz, dessen Feuchte beim Einbau im Fasersättigungsbereich (u = 30 %) oder darüber liegt und im eingebauten Zustand austrocknen kann, einen Aufschlag von 1,0 vorzunehmen. Besondere Rechenwerte für den Standsicherheitsnachweis werden nicht angegeben, Berücksichtigung findet (vorübergehend) feuchtes Holz aber im Modifikationsbeiwert k mod für Nutzungsklasse 3. Aus diesen Angaben folgt, dass die Absicht des Einsatzes nicht trockenen Bauholzes bereits dem Tragwerksplaner bekannt sein muss und er dies beim Standsicherheitsnachweis zu berücksichtigen hat - mit möglicherweise größeren Querschnitten wegen erhöhter Durchbiegungen. Zusätzlich sind die Anforderungen (Abminderungen) bei der Bemessung der Verbindungsmittel zu beachten. ATV DIN 18334, Ausgaben 12/2000 und 1/2005 Die Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) für Zimmer- und Holzbauarbeiten (DIN 18334) fordern seit Ausgabe in Abschnitt 3.3.1, dass im Holzhausbau, Holzrahmenbau und Holztafelbau Bauschnittholz mit einer Holzfeuchte von maximal 18 % einzubauen ist. Im Kommentar zu Abschnitt heißt es sogar ergänzend, dass bei mehrgeschossigen Holzbauten aufgrund des Setzungsverhaltens gegebenenfalls eine geringere Holzeinbaufeuchte erforderlich ist. In Abschnitt war bisher noch die Option enthalten, halbtrockenes Holz einzubauen, allerdings mit der einschränkenden Forderung nach einer gegenüber den dabei entstehenden Schwindverformungen unempfindlichen Konstruktion. Richtigerweise erlaubte dies den Einsatz von halbtrockenem Bauholz allenfalls bei Einfachbauten. Ein vergleichbarer Passus ist in der aktuellen Ausgabe Januar 2005 nicht mehr zu finden, der Begriff halbtrocken taucht in der Norm gar nicht mehr auf. Gemäß Absatz kann allerdings die Verwendung nicht trockenen Holzes besonders vereinbart werden. Denkbar ist dies beispielsweise wieder bei der Verwendung im bewitterten Außenbereich, z.b. Balkondielen aus Eiche, die schwer als trockenes Holz lieferbar sind. DIN , Ausgabe 5/1996 Abschließend soll noch auf die Aussagen der DIN Baulicher Holzschutz eingegangen werden. Sie fordert in Abschnitt 5.2 wenn auch nicht sehr eindeutig den Einbau von Holz mit der mittleren Ausgleichsfeuchte und erlaubt anschließend noch den Einbau von Holz mit höheren Einbauholzfeuchten. Wie bereits dargelegt, hat sich aber das sonstige Normenwerk geändert. Dem folgend wird sich auch die DIN anpassen müssen. Insoweit sind die aus DIN herauslesbaren Möglichkeiten des Einsatzes von nicht trockenem Holz als nicht mehr den allgemein anerkannten Regeln der Bautechnik entsprechend anzusehen. Dies berührt aber nicht die wichtigen Angaben der Norm hinsichtlich der Voraussetzungen zur Einstufung von Bauteilaufbauten in Gefährdungsklasse 0 um auf chemischen Holzschutz verzichten zu können. Die Verwendung trockenen Bauholzes ist hierfür allerdings nicht alleinige Vorausset- 48 1/2005

5 zung, wie oftmals fälschlicherweise angenommen wird. Offene Fragen Die Verwendung nicht trockenen Bauholzes für die im Holzbau wesentlichen Nutzungsklassen 1 und 2 gehört endgültig der Vergangenheit an. Unabhängig der kommentierten, kürzlich geänderten Regelungen galt aber auch bisher eine Einbauholzfeuchte von max. 20 % als regelmäßig gefordert und allgemein anerkannte Regel der Technik. Die große Anzahl an Reklamationen bei sichtbaren Holzbauteilen aufgrund extremer Verdrehungen und ausgeprägter Rissbildungen veranlasste viele Zimmereibetriebe dazu, bereits in der Vergangenheit trockenes Holz zu verwenden. Die zulässigen Holzfeuchten für Nutzungsklasse 3 nach DIN 1052 sind jedoch nicht so eindeutig geregelt. Während DIN 4074 Bauholz bei einer Messbezugsfeuchte von 20 % erst als vollständig sortiert ansieht und somit verwendbar macht, lässt DIN 1052 insoweit einen gewissen Entscheidungsspielraum. Dies allerdings in Verbindung mit entsprechender Berücksichtigung bei den Nachweisen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit (Durchbiegungen). Architekt und Tragwerksplaner muss demnach von vornherein bekannt sein, dass nicht trockenes Holz eingebaut wird. Der Verarbeiter muss seiner Hinweispflicht gegenüber dem Auftraggeber nachkommen (Bedenkenanmeldung), dass das Holz nachsortiert und dass die Verbindungen nachkontrolliert werden müssen. Auch auf zu erwartende Verdrehungen und Rissbildungen sollte aufmerksam gemacht werden. Auf dies alles sollte er neben dem Auftraggeber auch den Bauleiter hinweisen, da es sich z.b. beim Nachziehen von Verbindungen um eine Besondere Leistung gem. DIN 18334, Abs handelt. Diese Fälle sollten jedoch die Ausnahme bleiben und werden sich wohl auf Harthölzer beschränken. Konstruktive Vollholzprodukte Neben trocken sortiertem Schnittholz nach DIN 4074 mit Kennzeichen TS wird eine Vielzahl an konstruktiven Vollholzprodukten angeboten. Nachfolgend eine Auswahl der verbreitetsten Produkte, Qualitätsmerkmale können Tabelle 3 entnommen werden. MH Natur DIN 4074 Bauholz Bauschnittholz für den traditionellen Holzbau im Neubau und in der Modernisierung. KVH - Konstruktionsholz, besonders geeignet für die Anforderungen des Holzhausbaus, als KVH si mit besonderem Anspruch an die Sichtqualität. Balkenschichtholz Durch zweischichtigen oder dreischichtigen Aufbau (Duobalken bzw. Triobalken) homogenisiertes Produkt, verfügbar in größeren Dimensionen als. Brettschichtholz Durch mehrschichtigen Aufbau aus Brettlamellen geeignet für besonders große Querschnitte sowie gebogene und mehrdimensional gekrümmte Formgebungen. Literatur: [1] P. Kuhweide: DIN 4074 Qualitätskriterien für konstruktive Vollholzprodukte: Informationsdienst Holz - holzbau handbuch Reihe 4, Teil 1, Folge 1. Holzabsatzfonds, Bonn 12/2004.