_Holz

Vor allem bei frei der Witterung ausgesetzten Holzbauteilen (Gebrauchsklasse GK 3 nach DIN 68800-1: Holzschutz – Teil 1: Allgemeines) sind zur Gewährleistung der Dauerhaftigkeit umfangreiche Holzschutzmaßnahmen erforderlich. Dies bedeutet, dass Wasser auf horizontalen Holzoberflächen und Hirnholzflächen, Wassereintritt in Knotenverbindungen und wasserspeichernde Verschmutzungen (Laub, Erde, Schmutz) auszuschließen sind. Ebenso ist Wasser in Kapillarfugen, das bei faserparallelen Rissen durch Querzugversagen bei Schwindbeanspruchungen entsteht oder in Knotenverbindungen enthalten sein kann, durch bauliche Maßnahmen zu verhindern.

Niederschlagswasser ist direkt abzuführen und Spritzwasserfreiheit zu gewährleisten. Spritzwasserfreiheit ist definiert als 30 cm Abstand von Hirnholz zum Boden. Soll dieser Abstand bis auf 15 cm reduziert werden, sind Zusatzmaßnahmen notwendig. Das können z.B. breite Gitterroste oder auch breite Kiesschüttungen mit Korngröße ≥ 16/32 sein (DIN 68800-2: Holzschutz – Teil 2: Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau). Sind diese Anforderungen erfüllt, kann nach DIN 68800-1 das Farbkernholz von Douglasie und Lärche in GK 3.1 und das Farbkernholz von Eiche, Robinie und Edelkastanie in GK 3.2 verbaut werden.

In der Nutzungsklasse NKL 1 beträgt die Gleichgewichtsfeuchte meist 12% (entspricht 65% relative Luftfeuchtigkeit bei 20°C), in NKL 2 beträgt sie maximal 20% (entspricht 85% relative Luftfeuchtigkeit bei 20°C). Für die maßgebenden Holzarten für Bauprodukte im Ingenieurholzbau, Fichte, Tanne und Buche, liegt der Fasersättigungsbereich oberhalb 30% Holzfeuchtigkeit. Holzbauteile in Nutzungsklasse NKL 1 und 2, entsprechend GK 0 / GK 1 nach DIN 68800-1, werden durch Holz zerstörende Pilze nicht befallen. Oder umgekehrt betrachtet: Wenn wir Außenbauteile baulich vor direkter Bewitterung schützen, bestimmt nur noch die Umgebungsfeuchte die Holzfeuchte im Bauteil.

Beispiel Holz-Beton-Verbundbrücken (HBV-Brücken)

Untersuchungen von überdachten, offenen Tragwerken (Definition für NKL 2 und GK 2) in unterschiedlichen klimatischen Gebieten haben z.B. für Hamburg gezeigt, dass die Jahres-Durchschnitts-Holzfeuchtigkeit bei ca. 17% liegt. Holz-Beton-Verbundbrücken (HBV-Brücken) sind ein typisches Beispiel für den Einsatz von Holz in NKL 2 bei bewitterten Tragwerken. Bei den beiden 2012 gebauten HBV-Brücken in Schwäbisch Gmünd (siehe Abb. 5) beispielsweise schützt baulich die Stahlbetonplatte, die gleichzeitig als abriebfeste Fahrbahn dient, den darunterliegenden blockverleimten Brettschichtholzträger vor direkter Bewitterung. Der Brettschichtholzträger ist in NKL 2 einzustufen, ist unbehandelt, dunkelt nach und vergraut nicht, weil die Holzoberfläche nicht bewittert wird – es entsteht ein „Stadtmöbel“, welches holzbautypisch in diesem Zustand erhalten über Jahrhunderte Bestand haben wird.

Grundlegendes zum Ingenieurholzbau

Zusammenfassend lässt sich für Ingenieurholzbauten feststellen, dass ungünstige Laststellungen sowie Feuchteeinwirkungen, die zu Holzfeuchtigkeiten von >20% führen, zu vermeiden sind. Bauliche Holzschutzmaßnahmen sind zu berücksichtigen. Bei direkt bewitterten Bauteilen muss das Wasser schnell abfließen, müssen Hirnholzflächen abgedeckt sein und der Holzquerschnitt aus Kernhölzern bestehen und austrocknen können. Außerdem sind statisch geplante Querzugbeanspruchungen gänzlich auszuschließen. Verformungen aus Schwinden und Quellen sowie Rissbildungen infolge innerer Spannungen aus Holzfeuchteänderungen sind bei der Konstruktion von Bauteilen und Bauteilverbindungen zu berücksichtigen bzw. einzuschränken. Tragwerke sind torsionsfrei auszuführen, das anisotrope Materialverhalten muss in der Konstruktion und der Bemessung von Holztragwerken berücksichtigt werden.

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