Bauen mit Holz und seine Vor(ur)teile

 

Sie erleben in den letzten Jahren eine wahre Renaissance in der Bauwirtschaft. Die Rede ist von Gebäuden aus Holz oder mit einem erheblichen Anteil von Holz in der Auswahl der Baustoffe. Doch wie sieht es mit dem Brandschutz in solchen Gebäuden aus? Holz brennt ja schließlich „wie Zunder“. Oder doch nicht?

Unstrittig ist, dass Holz brennbar ist. Punkt. Die Tatsache, dass Holz brennbar ist, schließt jedoch nicht aus, dass inzwischen mehrgeschossige Hochhäuser aus Holz gebaut werden. Wichtig ist dafür, dass ausreichende Ausgleichsmaßnahmen ergriffen werden. Holz brennt, im Gegensatz zu beispielsweise Stahl, kontrolliert. Während also eine ungeschützte Stahlstütze unter Umständen unvermittelt unter der großen Hitze eines Brandes wegknicken könnte, bildet sich auf der Oberfläche des Holzes eine Schutzschicht aus Holzkohle und sorgt für eine kalkulierbare Widerstandsdauer bei Feuer.

Brennt ein Holzhaus wirklich schneller?

Diese Frage treibt Bauherren bisweilen um und beeinflusst die Entscheidung des Baustoffes nachhaltig. Dabei ist sie falsch gestellt. Die Ursache für Brandfälle ist in der Tat in den seltensten Fällen dem Baustoff geschuldet, sondern auf das Fehlverhalten von Menschen zurückzuführen. Nichtsdestotrotz ist in den Köpfen vieler die völlig veraltete Behauptung verankert, dass Holzrahmenbauten schnell abbrennen und keinen hohen Brandschutz bieten.

Darstellung üblicher Brandphasen eines Wohnungsbrands mit Zuordnung, in welchen Brandphasen die Brennbarkeit der Baustoffe und der Feuerwiderstand der Bauteile von besonderer Bedeutung sind. (Quelle: TU München (TUM), Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion)

Dennoch – Holz ist nun einmal ein brennbarer Baustoff! Dies bedeutet, dass er sich nach der Entstehung eines Brands am Brandgeschehen beteiligen kann. Er stellt damit das dar, was ein Feuerwehrmann eine „immobile Brandlast“ nennt. Das ist grundsätzlich nicht tragisch, muss aber bei einem Entwurf ausreichend brandsicherer Gebäude adäquat berücksichtigt werden. Dabei ist es wesentlich, zwischen der Brennbarkeitsklasse des Materials und dem Feuerwiderstand der Konstruktion zu unterscheiden. Die Brennbarkeit des Materials der Oberflächen spielt dann eine besondere Rolle, wenn brennbare Oberflächen zu der Ausbreitung eines Brands beitragen können. Daher sind insbesondere in Fluchtwegen nicht brennbare Oberflächen gefordert, um Bereiche wie Flure und Treppenräume von unmittelbar zur Verfügung stehender Brandlast frei zu halten. Ebenso sollte man im mehrgeschossigen Holzbau die sichtbaren Holzoberflächen begrenzen, um ein Mitbrennen aller Raumoberflächen nach einem Raumvollbrand („Flashover“) zu verhindern, da sonst häufig eine große Menge nicht vollständig verbrannter Gase entsteht, die sich nach dem Austreten durch Fassadenöffnungen vor der Fassade mit Sauerstoff vermengt und zu sehr intensiven, hochschlagenden Flammen vor und an der Fassade führen kann.

Eben solche führten im Juni 2017 zu einem katastrophalen Brand im Londoner Grenfell Tower. Zwar war hier kein Holz in der Baukonstruktion vorhanden, aber es macht deutlich, dass auch andere Baustoffe eine verheerende Brandauswirkung haben können. In diesem Fall war es die Dämmung an der Fassade des Gebäudes. Nachdem sich diese entzündet hatte, startete ein geschossübergreifendes Inferno, welches 71 Todesopfer forderte. Als grobe Faustregel kann gelten: Wenn Fußboden und Decke aus brennbarem Material bestehen, dann sollten die Wände nicht brennbar bekleidet sein – und umgekehrt.

Die Brennbarkeitsklassen der Baustoffe werden heute nach europäischen Normen geprüft und klassifiziert. Die Klassifizierung erfolgt nach DIN EN 13501-1. Die nachstehende Tabelle nennt die europäischen Klassifizierungen, die Zuordnung der bauaufsichtlich verwendeten Begriffe und zum Vergleich die alten Klassenbezeichnungen für Baustoffklassen der DIN 4102.

Ist Holz die bessere Alternative?

Was den Feuerwiderstand und das Brandverhalten angeht, ist Holz ein Bau- und Konstruktionsstoff, den ein Bauherr bedenkenlos einsetzen kann. Um es etwas weniger wissenschaftlich darzustellen, unternehmen wir gemeinsam einen kleinen Ausflug an einen offenen Kamin in einem Wohnzimmer. Sie werfen ein dickes Stück Holz in Ihren Kamin, da das Feuer droht auszugehen. Es tut sich nicht wirklich schnell etwas. Also nehmen Sie kleinere Stücke Holz, um das Feuer „anzufeuern“. Ein ganzes Holzscheit, welches man in den Ofen legt, braucht sehr lange bis es Feuer fängt. Diesem Umstand liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass je dicker das Holz, desto länger braucht es bis zur Entzündung.

Genau diese Erkenntnis wird auch in den Holzbau übernommen. Tragende Elemente eines Holzhauses, also Stützen und Balken, sind aus diesem Grund dicker, als es statisch überhaupt notwendig gewesen wäre. Durch die Dicke des Holzes und des kontrollierten Abbrennens von Holz ist es in seinem Brandverhalten also wesentlich berechenbarer als Stahlträger oder Stahlbeton. Ein erneuter Blick in den Kamin kann weitere Erkenntnisse zu Tage fördern. Das dicke Holzstück ist nicht direkt in Flammen aufgegangen und auch nicht in sich zusammengefallen. Es bildet dafür aber eine schwarze Schicht aus Holzkohle auf der Oberfläche, isoliert damit den Kern vor Sauerstoff und hemmt dadurch die Ausbreitung des Feuers. Diesen Effekt findet man im Brandfall auch bei Bauteilen aus Holz. Durch die geringe Abbrand-Geschwindigkeit und die geringe Wärmeleitfähigkeit bleibt die Festigkeit und Tragfähigkeit der Bauteile verhältnismäßig lange erhalten. So bleibt die Statik eines brennenden Gebäudes in Holzrahmenbauweise länger erhalten als bei anderen Bauweisen. Feuerwehleute sagen nicht umsonst „Holz brennt, aber es brennt sicher“. Als natürlicher Baustoff ergibt sich im Brandfall ein weiterer Vorteil: Abgesehen von den Abfallprodukten der stattfinden Verbrennung, entstehen aus einem Holzbrand keine zusätzlichen giften Gase. Bei anderen Baustoffen können durch die Kombination mehrerer entstehender Gase wiederum zusätzliche Gefahren für Bewohner und Einsatzkräfte entstehen.

Fazit

In Deutschland wurden in den letzten Jahren unter Erfüllung der brandschutzrechtlichen Auflagen bereits achtstöckige Gebäude in Holzbauweise realisiert. Holzhäuser müssen sich in keinem Bereich hinter anderen Bauweisen verstecken – nicht beim Brandschutz, nicht bei der Lebensqualität und auch nicht beim Raumklima.

Quellen:
www.oekologisch-bauen.info

informationsdienst-holz.de

www.bauart-thiele.de

https://de.wikipedia.org/wiki/Grenfell_Tower