Der natürliche Baustoff Holz nimmt aufgrund seiner offenporigen
Zellstruktur Feuchtigkeit auf. Unbehandeltes Holz im Außenbereich
ist daher anfällig für Schimmelpilz- und Schädlingsbefall sowie
Verrottung. Ist Holz vor Feuchtigkeit geschützt, bleiben seine
Substanz und Eigenschaften dauerhaft erhalten. Eine Möglichkeit des
vorbeugenden Holzschutzes ist die Modifikation: Unterschiedliche
Methoden erhöhen die Dauerhaftigkeit des Holzes und verlängern
seine Nutzungsdauer, ohne Biozide einzusetzen.
Modifiziertes Holz ist recycelbar, da keine giftigen Rückstände
entstehen. Aufgrund der Materialveränderungen ist es allerdings für
Aufgaben mit mechanischer Belastung weniger geeignet. Verschiedene
Arten der Modifizierung von Holz sind im Folgenden erläutert.
Gallerie
Thermisch modifiziertes Holz auf dem Dach eines Weingutes
Bild: Lunawood, Lahti: Lahofer Winery by Chybik + Kristof Architects & Urban Designers; Photo: Alexandra Timpau, Alex Shoots Buildings
01|17
Thermisch modifiziertes Holz im Eingangsbereich eines Privathauses
Bild: Lunawood, Lahti: Private House in Penafiel by B(A)ª Balthazar Aroso arquitectos; Photographer: Tiago Casanova
02|17
Die Aussichtsterrasse auf dem Flughafen Tempelhof, zugänglich vom Ausstellungsgebäude THF Tower, ist mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
03|17
Die Modifizierung erfolgte mit Furfurylalkohol, der aus einer biologischen Flüssigkeit entsteht.
Bild: Kebony, Weyhe
04|17
Die Rekke Schule in Stabroek ist mit einer Holzfassade aus chemisch modifiziertem Holz (Kebony) ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
05|17
Die äußere Hülle dieses Wochenendhauses in Norwegen und das Terrassendeck sind mit acetyliertem Holz (Accoya) ausgeführt.
Die Fußgängerbrücke ist Teil der Nordischen Botschaften in Berlin und mit einem Bodenbelag aus chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
08|17
Im Naturerlebnisbad „MuRheNa” in Murg kommt chemisch modifiziertes Holz als Bodenbelag für Terrassen und Stege zum Einsatz.
Bild: Kebony, Weyhe
09|17
Pool mit Terrassendeck aus acetyliertem Holz (Accoya)
Bild: Accsys Technologies, London
10|17
Thermisch modifiziertes Holz an der Fassade einer Villa
Bild: Lunawood, Lahti: Munkevilla by Janine Muller
11|17
Thermisch modifiziertes Holz als Bodenbelag im überdachten Außenbereich
Bild: Lunawood, Lahti: Private Villa PlusArchitects; Photographer: KUVIO
12|17
Im Freizeit- und Familienbad Garbsen-Berenbostel sind die treppenförmig angeordneten Liegeflächen mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
13|17
Insgesamt wurden 200 Quadratmeter modifiziertes Holz im Freizeit- und Familienbad Garbsen-Berenbostel verbaut.
Bild: Kebony, Weyhe
14|17
Für die Bänke kam ebenfalls chemisch modifiziertes Holz zum Einsatz.
Bild: Kebony, Weyhe
15|17
Auf der Insel Usedom wurden entlang der fünf Kilometer langen Strandpromenade zwischen Ahlbeck und Bansin insgesamt fünf Strandabgänge erneuert und mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
16|17
Die Fassaden der Wood City in Helsinki (Architektur: Anttinen Oiva Arkkitehdit Oy) sind mit chemisch modifiziertem (acetyliertem) Holz gestaltet.
Das Holz wird unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen auf
Temperaturen von 180 bis 260 Grad Celsius erwärmt. Zur Anwendung
kommen drei unterschiedliche Verfahren: das
Wasserdampf-Hitze-Verfahren, das Druck-Hitze-Verfahren und das
Öl-Hitze-Verfahren. Durch diese verändert sich der Zellaufbau des
Holzes, und dessen Wasseraufnahmefähigkeit ist stark eingeschränkt.
Zu den neuen Eigenschaften des nun modifizierten Holzes gehören
eine deutlich erhöhte Witterungsbeständigkeit und Dauerhaftigkeit,
ein verbesserter Schutz vor Pilzbefall und Fäule, eine reduzierte
Ausgleichsfeuchte sowie eine Verringerung des Quell- und
Schwindverhaltens. Außerdem sinkt der Anteil an Hemizellulose im
Holz, wodurch das Nahrungsangebot für Schädlinge reduziert wird.
Das thermisch modifizierte Holz hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit und somit ein höheres
Dämmvermögen als unbehandeltes Holz. Durch die Hitzebehandlung wird
das Material deutlich dunkler und weicher.
Thermisch modifiziertes Holz eignet sich zum Beispiel für
Fassadenschalungen, Terrassenbeläge, Schwimmbadumrandungen,
Liegepritschen, Zäune, Windschutzelemente und Spielgeräte oder auch
Einsatzbereiche im Innenraum. Für tragende Konstruktionen im Dach-
und Wandbereich ist es weniger gut geeignet. Die Methode wird in
Europa bei heimischen Laub- und Nadelhölzern wie Buche, Esche,
Fichte und Kiefer angewendet, welche im Naturzustand wenig
widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, Mikroorganismen oder
Schädlinge sind. Durch die Wärmebehandlung erreicht zum Beispiel
Buchenholz, das in Bezug auf die Haltbarkeitsklasse schlecht
eingestuft ist (Dauerhaftigkeitsklasse 5, nicht dauerhaft) eine
extrem erhöhte Dauerhaftigkeit (Dauerhaftigkeitsklasse 1, sehr
dauerhaft, bei stark thermobehandeltem Buchenholz).
Gallerie
Thermisch modifiziertes Holz auf dem Dach eines Weingutes
Bild: Lunawood, Lahti: Lahofer Winery by Chybik + Kristof Architects & Urban Designers; Photo: Alexandra Timpau, Alex Shoots Buildings
01|17
Thermisch modifiziertes Holz im Eingangsbereich eines Privathauses
Bild: Lunawood, Lahti: Private House in Penafiel by B(A)ª Balthazar Aroso arquitectos; Photographer: Tiago Casanova
02|17
Die Aussichtsterrasse auf dem Flughafen Tempelhof, zugänglich vom Ausstellungsgebäude THF Tower, ist mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
03|17
Die Modifizierung erfolgte mit Furfurylalkohol, der aus einer biologischen Flüssigkeit entsteht.
Bild: Kebony, Weyhe
04|17
Die Rekke Schule in Stabroek ist mit einer Holzfassade aus chemisch modifiziertem Holz (Kebony) ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
05|17
Die äußere Hülle dieses Wochenendhauses in Norwegen und das Terrassendeck sind mit acetyliertem Holz (Accoya) ausgeführt.
Die Fußgängerbrücke ist Teil der Nordischen Botschaften in Berlin und mit einem Bodenbelag aus chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
08|17
Im Naturerlebnisbad „MuRheNa” in Murg kommt chemisch modifiziertes Holz als Bodenbelag für Terrassen und Stege zum Einsatz.
Bild: Kebony, Weyhe
09|17
Pool mit Terrassendeck aus acetyliertem Holz (Accoya)
Bild: Accsys Technologies, London
10|17
Thermisch modifiziertes Holz an der Fassade einer Villa
Bild: Lunawood, Lahti: Munkevilla by Janine Muller
11|17
Thermisch modifiziertes Holz als Bodenbelag im überdachten Außenbereich
Bild: Lunawood, Lahti: Private Villa PlusArchitects; Photographer: KUVIO
12|17
Im Freizeit- und Familienbad Garbsen-Berenbostel sind die treppenförmig angeordneten Liegeflächen mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
13|17
Insgesamt wurden 200 Quadratmeter modifiziertes Holz im Freizeit- und Familienbad Garbsen-Berenbostel verbaut.
Bild: Kebony, Weyhe
14|17
Für die Bänke kam ebenfalls chemisch modifiziertes Holz zum Einsatz.
Bild: Kebony, Weyhe
15|17
Auf der Insel Usedom wurden entlang der fünf Kilometer langen Strandpromenade zwischen Ahlbeck und Bansin insgesamt fünf Strandabgänge erneuert und mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
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Die Fassaden der Wood City in Helsinki (Architektur: Anttinen Oiva Arkkitehdit Oy) sind mit chemisch modifiziertem (acetyliertem) Holz gestaltet.
Reaktive Chemikalien werden bei diesen Verfahren eingesetzt, um
bestimmte Eigenschaften des Holzes dauerhaft zu verändern: Die
Zellwände werden chemisch und physikalisch verändert. Durch die
geringere Feuchtigkeitsaufnahme des Holzes und durch eine
veränderte chemische Zusammensetzung der Zellwände wird die
Dauerhaftigkeit gegenüber holzzerstörenden Pilzen und
Mikroorganismen verbessert und das Quell- und Schwindverhalten
reduziert. Verschiedene Verfahren der chemischen Modifizierung sind
im Folgenden erläutert.
Bei der Acetylierung wird Holz mit Essigsäureanhydrid in
speziellen Edelstahl-Reaktoren unter Druck und Wärme behandelt,
dabei reagieren die Hydroxylgruppen des Holzes und das
Essigsäureanhydrid unter Abspaltung von Essigsäure. Die molekulare
Zusammensetzung des Holzes wird dadurch verändert. Das Verfahren
erhöht die Dauerhaftigkeit gegenüber holzabbauenden Insekten und
Mikroorganismen. Die Dichte und Härte erhöhen sich, das Holz ist
stabil, seine Neigung zum Schwinden oder Ausdehnen minimiert. Es
bekommt oftmals eine dunklere Färbung. Nahezu jede Holzart lässt
sich acetylieren, meist wird die schnellwachsende Kiefer (Pinus
Radiata) verwendet. Acetyliertes Holz wird unter anderem für
Terrassen, als Fassadenverkleidung, als Konstruktionsholz,
Sichtschutz, im Fensterbau oder im Garten- und Landschaftsbau
eingesetzt.
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Thermisch modifiziertes Holz auf dem Dach eines Weingutes
Bild: Lunawood, Lahti: Lahofer Winery by Chybik + Kristof Architects & Urban Designers; Photo: Alexandra Timpau, Alex Shoots Buildings
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Thermisch modifiziertes Holz im Eingangsbereich eines Privathauses
Bild: Lunawood, Lahti: Private House in Penafiel by B(A)ª Balthazar Aroso arquitectos; Photographer: Tiago Casanova
02|17
Die Aussichtsterrasse auf dem Flughafen Tempelhof, zugänglich vom Ausstellungsgebäude THF Tower, ist mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
03|17
Die Modifizierung erfolgte mit Furfurylalkohol, der aus einer biologischen Flüssigkeit entsteht.
Bild: Kebony, Weyhe
04|17
Die Rekke Schule in Stabroek ist mit einer Holzfassade aus chemisch modifiziertem Holz (Kebony) ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
05|17
Die äußere Hülle dieses Wochenendhauses in Norwegen und das Terrassendeck sind mit acetyliertem Holz (Accoya) ausgeführt.
Die Fußgängerbrücke ist Teil der Nordischen Botschaften in Berlin und mit einem Bodenbelag aus chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
08|17
Im Naturerlebnisbad „MuRheNa” in Murg kommt chemisch modifiziertes Holz als Bodenbelag für Terrassen und Stege zum Einsatz.
Bild: Kebony, Weyhe
09|17
Pool mit Terrassendeck aus acetyliertem Holz (Accoya)
Bild: Accsys Technologies, London
10|17
Thermisch modifiziertes Holz an der Fassade einer Villa
Bild: Lunawood, Lahti: Munkevilla by Janine Muller
11|17
Thermisch modifiziertes Holz als Bodenbelag im überdachten Außenbereich
Bild: Lunawood, Lahti: Private Villa PlusArchitects; Photographer: KUVIO
12|17
Im Freizeit- und Familienbad Garbsen-Berenbostel sind die treppenförmig angeordneten Liegeflächen mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
13|17
Insgesamt wurden 200 Quadratmeter modifiziertes Holz im Freizeit- und Familienbad Garbsen-Berenbostel verbaut.
Bild: Kebony, Weyhe
14|17
Für die Bänke kam ebenfalls chemisch modifiziertes Holz zum Einsatz.
Bild: Kebony, Weyhe
15|17
Auf der Insel Usedom wurden entlang der fünf Kilometer langen Strandpromenade zwischen Ahlbeck und Bansin insgesamt fünf Strandabgänge erneuert und mit chemisch modifiziertem Holz ausgestattet.
Bild: Kebony, Weyhe
16|17
Die Fassaden der Wood City in Helsinki (Architektur: Anttinen Oiva Arkkitehdit Oy) sind mit chemisch modifiziertem (acetyliertem) Holz gestaltet.
Bild: Accsys Technologies, London
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Bei der Furfurylierung wird das Holz mit Furfurylalkohol,
einem Bioalkohol, der aus Biomasse gewonnen wird, behandelt und
anschließend unter Hitze getrocknet. Die in den Zellwänden
verankerten Polymere machen die Holzzellen um etwa 50 Prozent
dicker; dadurch wird die Wasseraufnahmefähigkeit des Holzes gesenkt
und die für Holz übliche Neigung zur Verformung bei Feuchteänderung
reduziert. Außerdem verbessern sich die Härte und Fäulnisresistenz.
Das auf diese Weise modifizierte Holz eignet sich für Außenflächen
wie Stege, Brücken, Terrassen, Fassaden oder Bootsdecks. Aber auch
in Innenräumen wie stark beanspruchten Bereichen der Gastronomie
kann das Material eingesetzt werden.
Verkieselungen / Silylierungen sind
Oberflächenbehandlungen, bei denen Holz mit siliziumorganischen
Verbindungen wie Lithiumwasserglas, Kieselsol oder Alkoxy Silane
behandelt wird. Das Holz kann getränkt oder durch Druckimprägnierung modifiziert werden. Durch
Einbringen von siliziumhaltigen Verbindungen in das Holz lassen
sich dessen Dauerhaftigkeit, Dimensionsstabilität, Feuerfestigkeit
und Härte verbessern. Außerdem ist es resistenter gegen
Schädlingsbefall. Da das Holz schwerer entflammbar ist, eignet es
sich für brandgefährdete Bereiche wie zum Beispiel
Bühnenkonstruktionen, Gerüste oder Dachböden.
Fachwissen zum Thema
Brettschichtholz (BSH) besteht aus beliebig vielen, festigkeitssortierten Brettlamellen mit maximal 45 mm Dicke, die faserparallel zu Trägern verklebt sind.
Bild: Baunetz (us), Berlin
Baustoffe
Bauprodukte im Ingenieurholzbau: Übersicht
Was sind die Eigenschaften zeitgemäßer Holzbauprodukte und welche Verfahren erhöhen die Dauerhaftigkeit des natürlichen Baustoffs?
Holz-Beton-Verbundbrücken in Schwäbisch Gmünd, 2012: Integrale HBV-Brücken mit 28 und 26 Meter Spannweite; 20 cm starke und 3,40 m breite Stahlbetonplatte C 40/50; indirekte Lagerung der Holzplatte in der Stahlbetonplatte; Holzplatte als blockverleimter Brettschichtholzträger aus NH GL 32c, im Querschnitt schlagregensicher mit > 30° zur Vertikalen gestuft, 22 m lang, 60 cm hoch und 2,80 m breit.
Bild: Jürgen Graf
Holzschutz
Bewitterte Bauteile
Welche grundlegenden Maßnahmen sind zu beachten, damit frei der Witterung ausgesetzte Holzbauteile dauerhaft sind?
Holzarten und spezifische Eigenschaften
Bild: Reiner Klopfer
Werkstoff Holz
Eigenschaften und Merkmale von Holz und Holzwerkstoffen
Holz verändert sein Volumen abhängig von der Umgebungsfeuchte. Die Zug- und Druckfestigkeit ist je nach Faserrichtung sehr unterschiedlich.
Bauwerke zum Thema
Mit der Kantine Ecole Voltaire für die französische Grundschule entwarf das Büro Martin Schmitt Architektur einen Mensaneubau, der mitten in Berlin im Grünen steht.
Bild: Axel Hartmann, Köln
Kultur/Bildung
Kantine École Voltaire in Berlin
Die neue Mensa für eine französische Grundschule fügt sich mit filigraner Holzverkleidung in eine grüne Umgebung mitten in der Stadt ein.
Besonders in der Dämmerung wird das Gebäude nach Plänen von Snøhetta zum Blickfang.
Bild: wichmann+bendtsen photography, Kopenhagen
Kultur/Bildung
Maritimes Zentrum The Lantern in Esbjerg
Das markante Gebäude trägt eine Holzfassade aus wärmebehandelter Kiefer, die den rauen dänischen Wetterbedingungen standhält.
Die fünf neungeschossigen Wohntürme namens Moholt 50|50 erweitern das Studentendorf in Trondheim
Bild: MDH Arkitekter, Oslo
Wohnen
Studentenwohnheim Moholt 50|50 in Trondheim
Fünf neungeschossige Wohntürme als Brettsperrholzkonstruktionen
Auf dem sandigen Boden des von Schilf gesäumten Ufers vom Haringvliet liegt ein überdimensioniertes, in Reet gehülltes Ei: das von RAU Architekten entworfene Vogelobservatorium Tij.
Bild: Katja Effting, Amsterdam
Sonderbauten
Vogelobservatorium Tij bei Stellendam
Am sandigen Ufer des Haringvliet liegt die Beobachtungsstation wie ein Ei aus Reet und Holz.
Thermisch modifiziertes Holz auf dem Dach eines Weingutes
Bild: Lunawood, Lahti: Lahofer Winery by Chybik + Kristof Architects & Urban Designers; Photo: Alexandra Timpau, Alex Shoots Buildings
Über physikalische und chemische Verfahren, die Widerstandsfähigkeit von Holz ohne den Einsatz von Bioziden zu erhöhen.
Bauprodukte im Ingenieurholzbau: Übersicht
Brettschichtholz (BSH) besteht aus beliebig vielen, festigkeitssortierten Brettlamellen mit maximal 45 mm Dicke, die faserparallel zu Trägern verklebt sind.
Bild: Baunetz (us), Berlin
Was sind die Eigenschaften zeitgemäßer Holzbauprodukte und welche Verfahren erhöhen die Dauerhaftigkeit des natürlichen Baustoffs?
Vollholz
Für tragende Bauteile aus Konstruktionsvollholz (KVH) gibt es bestimmte Qualitäts- und Verarbeitungskriterien.
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Die Qualitäts- und Verarbeitungskriterien für Konstruktionsvollholz (KVH), das für tragende Bauteile verwendet wird, beziehen sich auf die Holzarten Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche und Douglasie.
Brettsperrholz
Brettsperrholz besteht in der Regel aus kreuzweise miteinander verleimten Lagen von Brettern.
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Brettsperrholz (BSP) ist ein flächiger, als Platte oder Scheibe verwendbarer Holzwerkstoff aus jeweils kreuzweise miteinander verleimten Lagen von Brettern.
Brettschichtholz
Brettschichtholz (BSH) besteht aus mehreren miteinander verleimten Brettern oder Brettlamellen.
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Die Dimensionen der Bauteile aus flachseitig faserparallel miteinander verleimten Brettern oder Brettlamellen sind nur durch Herstellung und Transport beschränkt.
Balkenschichtholz
Balkenschichtholz besteht aus miteinander verleimten Bohlen oder Kanthölzern.
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Balkenschichtholz wird meist als Deckenbalken eingesetzt und wenn erhöhte Formstabilität oder größere Querschnitte gefordert werden, als mit KVH möglich sind.
Mehrschichtplatten
Mehrschichtplatten bestehen aus drei oder fünf verleimten, dünnen Brettlagen (hier eine Drei-Schicht-Platte).
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Mehrschichtplatten ähneln Brettsperrholz, bestehen jedoch aus drei oder fünf Brettlagen, die zu vergleichsweise dünnen Platten verleimt sind.
Baufurniersperrholz
Baufurniersperrholz (BFU) besteht aus mehreren, kreuzweise verleimten Lagen Schälfurnier.
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Für den sehr formstabilen Plattenwerkstoff mit zweiachsiger Spann-/Tragrichtung werden meist Nadelhölzer wie Fichte, Kiefer, Seekiefer, Douglasie oder Hemlocktanne verwendet.
Furnierschichtholz
Furnierschichtholz besteht aus mehreren Lagen Schälfurnier, die miteinander verleimt sind.
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Die hauptsächlich parallel angeordneten Faserrichtungen sorgen für eine ausgeprägte einachsige Tragfähigkeit, die hohe Schichtanzahl für große Homogenität.
Holzspanwerkstoffe
Herkömmliche Spanplatten finden meist im Ausbau Verwendung.
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Für Konstruktionen im Holzbau sind Langspanholz (LSL), das für hochbelastete Bauteile eingesetzt werden kann, und Oriented Strand Boards (OSB) am bedeutendsten.
Faserplatten
Weiche Holzfaserplatte
Bild: Informationsdienst Holz, Düsseldorf
Je nach Herstellungsverfahren und zugefügten Bindemitteln ergeben sich verschiedene Plattenmaterialien, die überwiegend für Möbel und im Ausbau verwendet werden.
Holzfaserdämmungen: Übersicht
Holzfaserdämmplatte
Bild: Steico, Feldkirchen
Im Nass- oder Trockenverfahren werden aus dem Restholz von Nadelbäumen druckfeste Platten, flexible Matten sowie loser Dämmstoff als Einblasdämmung hergestellt.
Online-Schulung Holz
Qualifizierte Weiterbildung des Informationsdienstes Holz zur fachgerechten Planung und Anwendung des Baustoffes Holz.