Organischer Baustoff

Physikalische und mechanische Eigenschaften

Holz ist ein natürlicher, inhomogener, anisotroper, organisch gewachsener Baustoff und besteht überwiegend aus Zellwänden und Hohlräumen. Das anisotrope Verhalten lässt sich über den mikroskopischen Aufbau der Zellwände beschreiben. Dadurch werden die physikalischen und mechanischen Eigenschaften erläutert.

Abhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur stellt sich im Holz eine Gleichgewichtsfeuchte ein. Die Fähigkeit der Wasseraufnahme und -abgabe und das damit verbundene Quellen und Schwinden (Vergrößerung und Verkleinerung des Holzvolumens beziehungsweise Formänderung) resultiert aus der hygroskopischen Eigenschaft des Werkstoffes und findet nur unterhalb der Fasersättigungsbereiches (< 30%) statt (s. Abb.). Holzbauteile sollen prinzipiell mit der zu erwartenden Gleichgewichtsfeuchte eingebaut werden. Grundsätzlich ist Holz trocken einzubauen und es ist durch bauliche Maßnahmen sicherzustellen, dass die Holzfeuchte dauerhaft 20% (Masseprozent) nicht übersteigt. Das Schwind- und Quellmaß (in %) unterscheidet sich in der Intensität und der Holzart nach den Hauptrichtungen, radial (5%), axial (0,1%) und tangential (10%). In der Praxis wird die Längenänderung in axialer Richtung (in Faserrichtung) oft vernachlässigt.



Solange Holz trocken ist, besteht keine Gefahr des Befalls durch holzzerstörende Pilze, da für Entwicklung des Pilzbefalls freies Wasser in den Zellhohlräumen des Holzes vorhanden sein muss. Die Holzfeuchte korreliert mit der Festigkeit sowie der Biegefestigkeit von Vollholzprodukten und Holzwerkstoffen. Diese werden daher in Abhängigkeit der zur erwartenden Gleichgewichtsfeuchte im Gebrauchszustand nach DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau in Nutzungsklassen eingeteilt:

Die Normenreihe DIN 68800: Holzschutz enthält die Verpflichtung, bauliche Maßnahmen vorrangig zu berücksichtigen. Konkret bedeutet dies die Umkehrung der Nachweispflicht: Wurde zuvor gefordert nachzuweisen, dass der Einsatz von vorbeugenden chemischen Holzschutzmaßnahmen nicht erforderlich ist, muss nunmehr die Notwendigkeit der Verwendung von chemischen Holzschutzmitteln belegt werden. Die in DIN 68800-2: Holzschutz – Teil 2: Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau aufgezeigten baulich-konstruktiven Holzschutzmaßnahmen sind erste Planer- und Ausführungspflicht.

Weitere Informationen enthält die Publikation Holzschutz – Bauliche Maßnahmen GK0 vom Informationsdient Holz, Holzbau Handbuch Reihe 5, Teil 2, Folge 2 (siehe Surftipps).

Quelle: Holzbau Deutschland Institut / Abbildungen: Informationsdienst Holz, Düsseldorf

Fachwissen zum Thema

Holzschutz

Baulicher Holzschutz

Grundsätzliche und besondere bauliche Maßnahmen

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.

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Bewitterte Bauteile

Welche grundlegenden Maßnahmen sind zu beachten, damit frei der Witterung ausgesetzte Holzbauteile dauerhaft sind?

Dauerhaftigkeitsklassen nach DIN EN 350 gegen Holz zerstörende Pilze und mechanische Eigenschaften nach DIN EN 68364 für ausgesuchte Holzarten. 5 Dauerhaftigkeitsklassen von 1 = sehr dauerhaft bis 5 = nicht dauerhaft – Farbkernholz ohne Erdkontakt von Eiche, Robinie und Edelkastanie sind dauerhafte Hölzer.

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Gebrauchsklassen und Dauerhaftigkeit

Welche Gruppen von Holz zerstörenden Organismen gibt es, und ab welcher Holzfeuchte besteht die Gefahr eines Pilzbefalls?

Tragwerk der Multihalle in Mannheim (Carlfried Mutschler und Frei Otto, 1974): Lattengitterschale mit einer Spannweite von 85 Metern

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Einführung

Ingenieurholzbau

Immer mehr traditionell handwerkliche Verbindungstechniken können maschinell hergestellt werden. Konstruktive Vielfalt und Leichtigkeit zeichnen die effizienten Strukturen im Ingenieurholzbau aus.

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Wiederverwendbarkeit und Kreislaufwirtschaft von Holzbauteilen

Mehrfamilienhaus in Potsdam nach Plänen der Berliner Scharabi Architekten: Weil die Konstruktion ohne Leim und Klebstoffe auskommt, ist sie komplett recyclebar. Auch viele andere Materialien, die im Haus verbaut sind, lassen sich wiederverwerten.

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Holz ist hygroskopisch, es nimmt Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf.

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Kriechen ist belastungs-, struktur- und holzfeuchteabhängig und wird vor allem durch die ständigen Einwirkungen ausgelöst.

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Die Präzision des Bauens nimmt mit der Vorfertigung erheblich zu (Abb.: Firmensitz Flexim in Berlin-Marzahn, geplant von ZRS Architekten Ingenieure).

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Holz ist leicht und lässt sich gut im Kontext einer digitalen Prozesskette bearbeiten. Kurze Bauzeiten verringern die Kosten und entlasten die Umgebung von Baustellenemissionen.

Neue Broschüre

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