Diplomingenieurin Claudia Koch
wissenschaftliche Mitarbeiterin bei der Holzforschung Austria.
Hier lesen Sie das gesamte Interview mit Frau Claudia Koch zum Thema „Fassaden aus Holz – zeitgemäße Lösungen für moderne Architektur“. Da das Interview sehr ausführlich ist, haben wir im diesem Beitrag jene Fragen markiert, welche in der Woodnews nicht angesprochen wurden.
Fassaden aus Holz liegen im Trend. Die Vielfalt an Materialien, Profilformen, Verlege- und Befestigungsmöglichkeiten eröffnet grenzenlosen Gestaltungsspielraum. Die Fassade als äußere Hülle des Gebäudes ist gleichzeitig Schutzschicht und Visitenkarte, prägt sie doch maßgeblich die Wahrnehmung eines jeden Bauwerks.
Die wichtigsten Grundsätze beim Bauen mit Holz im Außenbereich sind immer wieder dieselben: Wasser fernhalten, Wasser rasch ableiten und Wasserfallen vermeiden. Auf diese drei Grundsätze lässt sich der konstruktive Holzschutz im Holzbau reduzieren.
Mit Wasser fernhalten sind alle Vorkehrungen, Überdachung, Vordach usw. gemeint, welche die direkte Bewitterung verhindern bzw. minimieren. Dabei spielt auch die Sockelhöhe und der damit verbundene Spritzwasserbereich eine grundlegende Rolle. Eine ausreichende Sockelhöhe verlängert die Lebensdauer der Holzfassade.
Unter Wasser rasch ableiten fällt alles, was mit Abschrägungen und Hinterschneidungen zusammenhängt. Mit der Ausbildung von Tropfkanten und ausreichend großen Fugen soll erreicht werden, dass das Wasser einfach und schnell abrinnen kann. Auch die Einführung einer zweiten wasserführenden Ebene kann, z.B. bei der Fensterbank, als Maßnahme ergriffen werden um das Wasser von der Fassade wegzuleiten oder aus der Fassade herauszuleiten.
Der Begriff Wasserfallen vermeiden bezieht sich auf Konstruktionen, in die Wasser eindringen, aber nicht mehr herauslaufen kann.
Die meist verwendeten Hölzer sind einheimische Nadelhölzer. Allen voran Lärche, aber auch Fichte und Tanne sind bei ordnungsgemäßer Konstruktion sehr gut geeignet. Als Laubholzarten können Eiche und (Edel-)Kastanie zum Einsatz kommen, welche gute Eigenschaften besitzen. Eine Vielzahl der Fassaden wird aus nativen (unbehandelten) Hölzern hergestellt. Inzwischen kommen aber vermehrt auch modifizierte Hölzer (thermisch oder chemisch modifizierte) beispielsweise Thermokiefer, Kebony und Accoya zum Einsatz. Das vorrangige Ziel von modifizierten Hölzern ist eine Verringerung bzw. Verzögerung der Feuchteaufnahme. Damit einhergehend ist eine Dimensionsstabilisierung, sowie eine erhöhte Pilzresistenz. Neben den Vorteilen gibt es aber auch Nachteile. Durch die Modifikation des Holzes kann es zu einer verminderten Festigkeit oder vermehrten Versprödung und Rissbildung kommen. Ebenso ist die Herstellung mit hohem Aufwand verbunden und der Verbraucher hat eine hohe Erwartungshaltung an das Produkt. Wenn diese Erwartungshaltung nicht erfüllt wird ist die Enttäuschung am Ende noch größer als bei nativem Holz. Es darf nicht vergessen werden, dass auch modifizierte Hölzer den Witterungseinflüssen der Natur ausgesetzt sind und beispielweise gleich oder sogar schneller vergrauen.
Die Lebensdauer einer Fassade hängt in Summe von vielen Faktoren ab. Welches Material wurde eingesetzt, wie sehen die Konstruktionsdetails aus, wie wurden die Fugen ausgeführt, gibt es eine Überdachung, ist eine ausreichende Sockelhöhe vorhanden, wenn es eine Beschichtung gibt: werden die Wartungsvorgaben der Anstriche eingehalten?
All diese Faktoren beeinflussen wesentlich die Lebensdauer einer Fassade. Weiteren Einfluss haben natürlich auch die lokalen Bedingungen wie Mikroklima und Bewitterung. Der Richtwert für eine geschlossene Massivholzfassade (z.B. Brett- oder Leistenfassade) liegt bei ca. 50 Jahren. Bei einer Schindelfassade können es auch 80-100 Jahre sein. Herauszuheben ist hier noch, dass sich die Fassade während der gesamten Lebensdauer verändert. Ein wichtiger Grundsatz ist: Keine Beschichtung bedeutet Vergrauung und Beschichtung bedeutet Wartung! Die einzigen Ausnahmen sind Vergrauungslasuren die in den letzten Jahren vermehrt zur Anwendung gekommen sind und zur Aufgabe haben den grauen Farbton vorwegzunehmen.
Es gibt einige Faktoren die auf der Oberfläche zusammenspielen und zur Vergrauung führen. Durch die UV-Einstrahlung kommt es zu einer natürlichen Bräunung, welche man beispielsweise bei Almhütten sieht. Dies geschieht jedoch nur an Stellen, die zwar Sonnenlicht bekommen aber vor Regen geschützt sind. Bei jenen Bereichen, welche auch Regen oder Niederschlag ausgesetzt sind kommt es zur Auswaschung des Lignins. Das Lignin, sozusagen die Kitsubstanz der Holzstruktur, hat eine braune Farbe. Was nach dem Auswaschen übrig bleibt ist die weiße Zellulosestruktur, welche durch Mikroorganismen und Verschmutzung grau wird. Hinzu kommt, dass die Frühholzanteile, also die weicheren Holzteile, durch die Witterung herausgearbeitet werden und es zu Rissbildungen kommen kann. Dies ist eine natürliche Erscheinung im Zuge einer Bewitterung. In der Fachsprache spricht man auch von einer „Patina“. Durch entsprechende Auswahl und Qualität des Holzes kann dieser Prozess verlangsamt oder verzögert, jedoch nie ganz verhindert werden.
In der modernen Architektur sind meistens kantige, klare Gebäudestrukturen zu sehen, was nach sich zieht, dass es so gut wie keine Vordächer gibt. Dadurch sind die Fassadenflächen der vollen Bewitterung ausgesetzt, wodurch einerseits ein einheitlicheres Vergrauungsbild auf der Oberfläche entsteht, anderseits die Fassade der maximalen Belastung ausgesetzt ist. Selbst ein geringes Vordach gibt der Fassade durchaus einen nennenswerten Schutz. Weitere Ansprüche sind, dass Fassaden oft ohne Sockelhöhe bis zum Erdboden reichen müssen. Dort ist die Fassade einer massiven Belastung ausgesetzt, da ein großer Anteil des Niederschlags als Spritzwasseranteil vom Boden zurückgeworfen wird. Dieser beträgt bei einer Rollierung (Kies/Schotter) oder bei einem nicht stark rückprallenden Belag ca. 30cm, bei harten Belägen wie z.B. Asphalt ca. 50cm. Bis zu dieser Höhe sollte man mit einer Holzfassade vom Niveau wegbleiben, um diese hohe Belastung durch Spritzwasser zu vermeiden. Von Seiten der Architektur werden auch immer mehr Fassaden mit Fugen gefordert. Hier liegen noch keine Langzeiterfahrungen über mehrere Jahrzehnte vor. Vom Grundsatz her steigt aber der Anspruch an das Bauteil dahinter, an die Fassadenbahn samt all ihren Anschlüssen zu Fenstern, zu Dächern und all ihren Verklebungen und Details. Durch die offenen Fugen wird die Fassadenbahn zur ersten wasserführenden Ebene und nicht wie bei einer geschlossenen Fassade zur Zweiten.
Ein klassischer Konstruktionsfehler ist der stumpfe Stoß, bei dem Hirnholzflächen von Fassadenbrettern stumpf aufeinandergestoßen werden. Dadurch entsteht mit dem darunterliegenden Unterkonstruktionsholz ein Feuchtenest, wo es zu Fäulnis kommen kann. Zudem wird vom Hirnholz mehr Wasser aufgenommen als vom Längsholz. Gerade wenn große Holz auf Holz-Kontaktflächen entstehen, beispielsweise mehrere Unterkonstruktionshölzer nebeneinanderliegen, werden Stellen geschaffen, welche nur langsam abtrocknen können und damit ideale Bedingungen für Fäulnis entstehen lassen.
Ein weiterer Fehler ist, dass Fensterleibungsbretter oft auf dem seitlichen Endprofil auf die Fensterbank aufgestellt werden. Da an dieser Stelle das Wasser nicht ordentlich abgeführt werden kann, würde hier eine definierte Tropfkante Abhilfe leisten, um Feuchtenester zu vermeiden.
Bei den neuen, offenen Fassaden wird oft nicht berücksichtigt, dass die Wasserableitung bzw. der rasche Wasserablauf auch hinter der Fassade funktionieren muss (i.P. erste wasserführende Ebene). Damit man dies gewährleisten kann ist es erforderlich die waagrechte Unterkonstruktion / Traglatte abzuschrägen und vom Untergrund abzuheben. So kann der Wasserablauf dort ungehindert funktionieren und die Bereiche die bei einem Niederschlag nass werden, können rasch trocknen. Deshalb ist es wichtig offene und geschlossene Fassaden differenziert zu betrachten und bei der offenen Variante den Wasserablauf hinter der Fassade gleich zu Beginn miteinzuplanen.
Der Spritzwasserbereich ist hier am meisten gefährdet. Hier führen die meisten konstruktiven Fehler, welche in der Fassadenfläche noch nicht so relevant wären, zwangsläufig zu einem frühzeitigen Schaden. Fehler in diesem Bereich führen vielfach zu erhöhter Feuchtebelastung und damit zur Fäulnis. Dies kann nicht nur den Sockelbereich betreffen, sondern auch die Bereiche von z.B. Brandschutzabschottungen. Auch stark exponierte Bereiche wie Gebäudedecken sind Stellen, wo eine Schädigung schon früher beginnen kann.
Momentan gibt es relativ wenig Normen, welche verbindlich für Holzfassaden gelten. In Österreich gibt es bis dato auch keine ÖNORM zu diesem Thema. Die Arbeitsgemeinschaft der österreichischen Holzwirtschaft pro:Holz hat das Fachbuch „Fassaden aus Holz“ herausgegeben, wo auf Fachinformationen und zahlreiche Konstruktions- und Ausführungsdetails eingegangen wird. Im Buch sind zudem zahlreiche Projekte nach einigen Jahren Bewitterung abgebildet und vermitteln ein gutes Bild über den optischen Werdegang einer Fassade. Die Holzforschung Austria bietet überdies auch eine Projektbegleitung an, die bereits ab der architektonischen Planung mit Ratschlägen und Bewertungen zum konstruktiven Holzschutz eine Unterstützung geben kann.
Dies ist von Land zu Land unterschiedlich. In den österreichischen OIB-Richtlinien gibt es ab der Gebäudeklasse 4 Vorgaben wie die Brandentwicklung zu verhindern ist. Dies sind normativ definierte Ausführungen. Ziel dieser Maßnahmen ist es einerseits die Brandweiterleitung und andererseits das Herabfallen großer Fassadenteile zu verhindern. Diese Regelungen gelten für die Gebäudeklassen 4 und 5. Bei Einfamilienhäusern, Reihenhäusern usw. ist man frei in der Gestaltung der Holzfassade.
In Südtirol wurde 2019 mit dem Projekt „sichere Fassadendämmung“ ein Leitfaden zur Planung und Risikobewertung der Gebäudehülle erarbeitet. https://www.sicheredaemmung.it/
Die überwiegende Mehrzahl an Fassaden wird aus nativen Holz, vorwiegend Nadelholz, hergestellt. Dabei wird immer mehr auf eine ausgewählte Qualität geachtet. Besonderes Augenmerk liegt hier auf einer guten Sortierung mit z.B. stehenden Jahrringen als Rift/Halbrift, teilweise bis hin zu einer astarmen/astfreien Qualität, die durch das Zusammenfügen mittels Keilverzinkung zu langen Fassadenprofilen erreicht werden.
Ein Thema welches in den vergangenen Jahren an Bedeutung gewonnen hat sind Vergrauungslasuren. Hierbei wird die Fassade mit einer speziellen Lasur beschichtet, welche den anschließenden Vergrauungsprozess farblich vorwegnimmt.
Ein anderes Produkt, welches in letzter Zeit vermehrt angefragt wird ist die karbonisierte / verkohlte Fassade. Die Holzforschung Austria hat hier aber bis dato keine fundierten Informationen, da u.a. noch kein Forschungsprojekt dazu durchgeführt wurde.
Modifizierte Hölzer wie z.B. Thermoholz, Accoya oder Kebony finden eher vereinzelt und bei Sonderanwendungen ihren Einsatz. In der breiten Anwendung als Fassade sind diese Produkte bisher (noch) nicht zu finden, eher im Bereich der Terrassen wo höhere Anforderungen herrschen.
Bei natürlichem Holz ist die Dauerhaftigkeitsklasse nach DIN EN 350 eine Hilfestellung. Diese betrachtet die Lebensdauer von Kernholz in beispielsweise Erdkontakt und ungünstigen Bedingungen. Entspricht das Holz der Dauerhaftigkeitsklasse eins oder zwei, so kann man davon ausgehen, dass mit den Eigenschaften des Materials eine höhere Lebensdauer zu erwarten ist.
Im Fassadenbereich gibt es bereits Studien zu thermisch modifizierten Produkten mit durchaus guten Erfahrungen. Chemisch modifizierte Produkte wie Kebony und Accoya wurden im Terrassenbereich untersucht. Auch hier wurden gute Ergebnisse erzielt, trotz der bei dieser Anwendung verschärften Bedingungen denen das Holz ausgesetzt ist.
Echte Langzeitstudien liegen uns hier noch nicht vor, da es die Produkte noch nicht so lange auf dem Markt gibt.
Diese Toleranz kann gut mit der natürlichen Dauerhaftigkeit des Materials in Relation gesetzt werden. Das heißt im Prinzip je mehr Eigenresistenz ein Material gegenüber einem Pilzangriff mit sich bringt, desto eher verzeiht es auch eine Belastung durch z.B. Staunässe.
Zu diesem Thema gibt es leider noch keine wissenschaftlich fundierten Aussagen. Vom Grundsatz und aus der Erfahrung her funktioniert die gespaltene Schindel sehr gut.
Grundsätzlich gilt, je weniger die Holzoberfläche in ihren einzelnen Zellen zerstört wird, desto besser ist die Lebensdauer. Dies wird auch mit der gesägten Oberfläche erreicht, da vergleichsweise weniger Holzzellen angeschnitten werden, wie bei einer gehobelten oder geschliffenen Oberfläche. Es gibt auch sehr gute Erfahrungen mit beschichteten sägerauhen Oberflächen. Hier entsteht eine sehr gute Verzahnung zwischen der Beschichtung und der Holzoberfläche.
In einem Forschungsprojekt wurden solche unterschiedlichen Varianten untersucht. Die werkseitig beschichtete Fassade hat hier deutlich bessere Ergebnisse und längere Wartungsintervalle erzielt, als die manuell aufgetragene Beschichtung. Die Länge der Wartungsintervalle korreliert hierbei sehr stark mit der Schichtdicke, das heißt je höher die Trockenfilmdicke ist, desto länger ist das Wartungsintervall, desto aufwendiger ist aber auch die Wartung. Je dünnschichtiger ein Produkt ist, desto öfter muss nachgestrichen werden, desto einfacher ist aber in der Regel auch die Wartung.
Im Allgemeinen sind Beschichtungen umweltfreundlicher geworden. Die Produkte müssen inzwischen immer höheren Vorgaben entsprechen und auch entsprechende Zulassungsverfahren bestehen. Ein Holzschutzmittel muss immer gegen bestimmte Organismen wirken. Es kann darum nicht völlig wirkstofffrei sein.
Am besten ist es mit konstruktivem Holzschutz vorzubeugen. Dadurch kann auf die Nutzung der Holzschutzmittel verzichtet werden. Der konstruktive Holzschutz zielt darauf ab, Staunässe zu verhindern. Wo keine Staunässe ist, kann auch kein Pilz wachsen, da es kein geeignetes Milieu für den Pilz gibt.
Die schwarze Oberfläche mit Beschichtung ist eher kritisch zu betrachten, da eine große Aufheizung des Materials erzeugt wird und sich damit Rissbildungen und Dimensionsänderungen verstärken können. Durch die Risse entstehen zusätzliche Wassereintrittspforten, die gerade bei einer filmbildenden Oberfläche zur Innenfäulnis im Brett führen können. Bei der karbonisierten bzw. verkohlten Fassade sieht dies vermutlich anders aus, da keine sperrende Farbschicht auf der Oberfläche liegt.
Grundsätzlich sollte alle ein bis zwei Jahre eine Sichtkontrolle vorgenommen werden, um zu sehen, ob es einzelne Teile gibt, die schadhaft geworden sind oder ob sich Befestigungsstellen gelöst haben und nachgebessert werden müssen. Bei beschichteten Fassaden hängt die Kontrolle stark vom Beschichtungssystem ab. Dies kann von einer jährlichen Pflegemaßnahme bis hin zu Intervallen von 8-10 Jahren, bei sehr langlebigen Beschichtungen gehen.
Nachhaltig ist aus meiner Sicht eine Holzfassade, die so konstruiert ist, dass sie eine möglichst lange Lebensdauer erreicht. Das gilt für mich eigentlich relativ unabhängig vom verwendeten Material.
Der Anteil an offenen Fassaden hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Damit geht auch die Anforderung einher, die Bauteile hinter der Fassade entsprechend regensicher auszuführen. Als Alternative dazu gibt es mittlerweile gute Produkte, welche bei einer geschlossenen Fassade die offene Lattenstruktur nachahmen z.B. durch geradlinige Doppelrhombus- oder Nut-Feder-Profile, bei denen die Fugenoptik durch Fräsungen erreicht wird. Der Fokus liegt derzeit wieder auf Plattenwerkstoffen und vermehrt auf Latten und Brettern. Eine Entwicklung, die auch aus konstruktiver Sicht zu befürworten ist, weil auf natürliche Querschnitte zurückgegriffen werden kann. Je nach regionaler Ausrichtung finden sich z.B. in Vorarlberg Schindelfassaden auch in der modernen Architektur wieder.
Es gibt fallweise den Wunsch die Fassadenoberfläche gestalterisch auch im Innenbereich weiter zu ziehen. Natürlich sieht eine durgängige Gestaltung im Neuzustand schön aus. Die Produkte verwittern im Außenbereich aber gänzlich anders und stärker als im Innenbereich wo meist nur ein Nachdunkeln (bei hellen Oberflächen) oder ein Aufhellen (bei dunklen Oberflächen) zu sehen ist. Die Erwartungshaltung, dass sich das Naturmaterial Holz drinnen und draußen gleich verhält passt nicht zur Realität. Diese Tatsache muss bei einer Planung auch offen und ehrlich angesprochen werden.
Ich kann mir gut vorstellen, dass es in den kommenden Jahren neue Entwicklungen und neue Produkte am Markt geben wird welche die technischen Eigenschaften des Naturmaterials Holz noch weiter optimieren. Aktuelle Entwicklungen sieht man bereits bei der Anwendung der verkohlten Holzoberflächen. Eine andere Technologie, die sich entwickelt hat ist das sogenannte Verkieseln oder Versteinern von Holz.
Zusammengefasst werden sicher vermehrt natürliche Prozesse und Modifikationsmethoden entwickelt werden, mit dem Ziel chemische Holzschutzmittel zu vermeiden oder zu ersetzen und gleichzeitig ressourcenschonend und nachhaltig zu sein.