Feuchtetechnische Eigenschaften von Holz

Holzfeuchte

Holz ist aufgrund seiner Zellstruktur und Porosität hygroskopisch. Je nach Umgebungsklima nimmt Holz Feuchte aus der Luft auf oder gibt Feuchte ab. In Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchte stellt sich in Holzbauteilen eine Gleichgewichtsfeuchte u_m ein, die in Masseprozent angegeben wird (➤ Tabelle 1)

^{Tab. 1: Gleichgewichtsfeuchten von Holz (Angaben in Masseprozent)}

Schwinden und Quellen

Die Fähigkeit, Wasser aufzunehmen und abzugeben und das damit verbundene Quellen und Schwinden des Holzquerschnitts (Volumenzunahme und -abnahme bzw. Formänderung) ist auf die hygroskopische Eigenschaft des Materials zurückzuführen und tritt nur unterhalb des Fasersättigungsbereiches (< 30 %) auf. Diese Eigenschaft muss bei der technischen Verwendung von Holzprodukten berücksichtigt werden. Holzbauteile sollten daher zum Zeitpunkt des Einbaus eine Holzfeuchte aufweisen, die möglichst nahe an der zu erwartenden Ausgleichsfeuchte liegt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit von größeren Schwindverformungen, Rissen oder Setzungen verringert.

Die Schwind- und Quellmaße verschiedener Holzarten sind in Tab. 2 aufgeführt. Es ist zu beachten, dass die berechneten Schwind- und Quellmaße erheblich streuen, da die Jahrringlage der verwendeten Hölzer in der Regel nicht bekannt ist³⁾.

^{Tab. 2: Werte für das Schwinden und Quellen verschiedener Holzarten (Quelle: Holzbau Deutschland Institut)}

Fasersättigungsbereich

Solange Holz trocken ist, besteht keine Gefahr eines Befalls durch holzzerstörende Pilze, da zur Entwicklung des Pilzbefalls freies Wasser in den Zellhohlräumen des Holzes vorhanden sein muss. Maßgeblich hierfür ist der Fasersättigungsbereich, der die Holzfeuchte beschreibt, ab der die Zellwände des Holzes vollständig mit Wasser gesättigt sind ( Abb. 2). Der Fasersättigungsbereich ist holzartspezifisch. Er liegt bei Nadelholzarten bei ca. 30 %, bei Laubholz als Kernholz bei 26 bis 28 % (z. B. Eiche).

^{Abb. 2: Schematische Darstellung der Holzzelle: Wasserabgabe und -aufnahme der Holzzelle unter- und oberhalb des Fasersättigungsbereichs (Quelle: Holzbau Deutschland Institut)}

Auf der sicheren Seite liegend wird in Regelwerken eine maximale Holzfeuchte von 20 % oder weniger gefordert, damit Holzbauteile als nicht gefährdet gelten, da die Holzausgleichsfeuchte gewissen Streuungen unterliegt. Grundsätzlich wird empfohlen, Holzbauteile mit einer Feuchte einzubauen, die sich auch während der Nutzungsphase einstellt (➤ Tab. 1)⁴⁾. 

Holzfeuchtemessungen

Die Holzfeuchte kann mit einem Holzfeuchtemessgerät nach DIN EN 13183-2 über den elektrischen Widerstand bestimmt werden. Ein hoher Widerstand deutet auf trockenes Holz hin, ein niedriger Widerstand aufgrund des höheren Wassergehaltes auf feuchteres Holz. Bei einer fachgerechten Messung sind die Holzart und die Temperatur des Holzstückes zu berücksichtigen.
Zur Messung werden Elektroden in definierten Abständen in das Holzstück eingeschlagen. Bei einer Einschlagtiefe von 5 mm wird die Oberflächenfeuchte gemessen. Die optimale Messtiefe zur Bestimmung der mittleren Holzfeuchte beträgt 30 % der Holzdicke (max. 40 mm), wofür isolierte Einschlagelektroden zu verwenden sind (siehe Abb. 1).

^{Abb. 1: Elektronische Holzfeuchtemessung: Optimale Position zur Bestimmung der Holzfeuchte (Quelle: Holzbau Deutschland Institut)}

Die Messstellen müssen frei von sichtbaren Fehlern wie Rissen, Rinde, Ästen oder Harzgallen sein, damit die Messung nicht beeinträchtigt wird. Holzschutzmittel, Flammschutzmittel und chemische Behandlungsmittel können die Messgenauigkeit beeinflussen und erfordern daher eine Korrektur⁵⁾.

Fachwissen zum Thema

Surftipps

• www.informationsdienst-holz.de > Publikation Holzschutz – Bauliche Maßnahmen
• www.institut-holzbau.de