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Holzbau und Holzbrandschutz

HOLZ WÄCHST IN NEUE HÖHEN – WIR LIEFERN PASSENDE BRANDSCHUTZLÖSUNGEN

Holz wird als Werkstoff wieder beliebter. Das gilt auch für den mehrgeschossigen Gebäudebau. Aber wie sieht es mit der Brandgefahr aus? 

 

Das Bauen mit Holz ist seit einigen Jahren auf dem Vormarsch. Rund 15 Prozent der Neubauten in Mitteleuropa werden heute komplett oder grösstenteils aus Holz gebaut. Holzhaus – das klingt gemütlich: Man denkt an bunte Schwedenhäuser, an Berghütten, die heimelig schützend vor großartigen Panoramen stehen.  

Dabei ist Holz auch aus der modernen, urbanen und mehrstöckigen Architektur nicht mehr wegzudenken. Denn der Holzbau boomt nicht nur, er wächst auch buchstäblich immer weiter in die Höhe. Das höchste Holzhaus der Welt, das HoHo Wien, soll mit seinen 24 Stockwerken noch in diesem Jahr fertiggestellt werden. Mittelfristigen Planungen übertrumpfen das HoHo schon jetzt: Prominente Vorhaben wie der Oakwood Tower in London und der River Beech Tower in Chicago sollen die ersten Holz-Wolkenkratzer der Welt werden. Geht alles nach Plan, werden beide Objekte schon bis 2030 atemberaubende 80 Stockwerke in den Himmel ragen.  

Diese bisher unerreichten Höhen in Holz lassen sich mit neuen Technologien – beispielsweise leichten, aber stabilen Brettsperrholz – problemlos umsetzen. Aber auch abseits dieser gewaltigen Vorzeigeobjekte wird Holz, ein jahrtausendealter Werkstoff, auch im mehrgeschossigen Wohnbau sehr interessant. Das Stichwort lautet hier: urbane Nachverdichtung.  

© RLP-Rüdiger Lainer und Partner, Schreinerkastler

Holz als Baustoff: Klimafreundlich und perfekt in der Verdichtung urbaner Gebiete 

Die derzeitige Renaissance dieses alten, neuen Werkstoffes verdanken wir vor allem dem steigenden Bedarf an nachhaltigen Lösungen, die auch den bitter nötigen Klimaschutz unterstützen. Der Baustoff Holz bietet diesbezüglich gleich mehrere Vorteile: Ein nachhaltiger, regionaler Holzanbau sorgt dafür, dass immer genug Baustoff zur Hand ist. Gleichzeitig bindet Holz während seiner gesamten Lebensdauer große Mengen an CO2. Auch Niedrigenergiehäuser profitieren von dem Baustoff. Die Schichtung mehrerer Holzwände aneinander sorgt zum Beispiel für eine hervorragende Dämmung. Holzböden- und Wände haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit und sorgen für einen relativ geringen Wärmeverlust. 

Kritiker argumentieren zwar häufig mit einer kurzen Lebensdauer, aber die ältesten Holzhäuser, die mehr als 600 Jahre alt sind, widerlegen dieses Argument hinreichend.  

Nachhaltigkeit der Holzvorräte

Während weltweit jährlich 13 Millionen Hektar Wald zerstört werden, bildet Europa den positiven Gegentrend: Jährlich dehnt sich die bewaldete Fläche langsam, aber stetig um durchschnittlich 0.4 Prozent aus.

Dazu förderte die EU Projekte zum Schutz der Umwelt im Rahmen des LIFE-Programms von 2007 bis 2013 mit mehr als zwei Milliarden Euro. 

Nicht nur die Ressourcen, auch der Wohnraum wird immer weniger. Aufgrund wachsender Bevölkerungszahlen und zunehmender Urbanisierung müssen wir schnell Antworten auf die Frage finden, wie auf einer begrenzten und eigentlich bereits voll bebauten Grundfläche mehr Wohnraum geschaffen werden kann. 

Eine konsequente Antwort auf das Problem lautet Nachverdichtung. Das bedeutet, neue Wohnungen auf oder zwischen bestehenden Strukturen entstehen zu lassen. Die Zentren europäischer Städte sind bereits stark verdichtet: Die einzige Richtung, die noch offensteht, ist nach oben. Aber das Aufstocken von bestehenden Gebäuden ist eine komplexe Angelegenheit – gerade, was die Statik angeht. Holz hat einen entscheidenden Vorteil gegenüber Massivbauweisen. Denn im Vergleich zu Auf- und Anbauten aus Beton oder Stein sind Holzstrukturen leichter, dabei aber genauso stabil. Außerdem lassen sie sich schnell, relativ einfach und staubfrei aufbauen. Die Lebensqualität der Anwohner einer Nachverdichtungs-Baustelle wird also kaum beeinträchtigt. 

Urbanisierung in Europa

72% der europäischen Bevölkerung leben in urbanen Gebieten, und diese Zahl steigt momentan noch an. Das höchste Wachstum verzeichnen dabei allerdings nicht die Grossstädte, sondern die jeweils umliegenden Vorstädte und Trabantenstädte.

Nachverdichtung geschieht daher in den meisten Fällen nicht auf engstem Raum in den Citys, sondern als Blockrandbebauung. Doch die Politik steuert gegen. Die EU möchte bis 2020 die Neubebauung von Grundstücken von 129 Hektar pro Jahr auf 30 verringern.  

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Umweltfreundlich, aber brandgefährlich? Nein, denn Holz brennt „sicher“

Höher hinaus mit Holz: Das klingt architektonisch interessant und im Zuge der notwendigen urbanen Nachverdichtung auch unvermeidbar. Für viele Bauherren entsteht im Kopf aber auch das Bild einer fatalen Feuerfalle. Tatsächlich ist diese Einschätzung unter Berücksichtigung der heutigen Bauweisen aber ein Trugschluss. Denn, wie eine Feuerwehrweisheit besagt: Holz brennt sicher. Wussten Sie zum Beispiel, dass Feuerwehrleute viel lieber in einem Holzgebäude löschen als in einem aus Stahl? Stahl versagt im Brandfall nämlich ganz plötzlich und unabsehbar. Das Versagen einer Konstruktion aus Holz kündigt sich an und ist so viel besser einschätzbar.  

 

„Gebäude aus Beton oder Stahl sind gegenüber Holzbauten bei einem Brand einem zusätzlichen Risiko ausgesetzt: Der Beton erhitzt sich, das im Beton enthaltene Wasser verwandelt sich in Dampf und sprengt Betonteile ab. Bewehrungseisen werden freigelegt und ihre Festigkeit nimmt ab. Unter dem Druck von schwerem Beton führt das möglicherweise zum Einsturz des Gebäudes. Holzgebäude verhalten sich bei einem Brand anders: Das Feuer verbrennt Holz langsam von außen nach innen. Die Tragfähigkeit von Holzkonstruktionen ist länger gewährleistet, so dass die Struktur nicht überraschend zusammenbricht.“ 

Lukasz Wagner, Business Development Manager Fire Stop in Polen 

 

Das liegt daran, dass Hölzer eine bekannte Abbrandrate und Brandtemperatur haben und Holzbauteile einen verhältnismässig hohen Feuerwiderstand haben. Holz brennt relativ langsam ab und leitet Wärme nicht besonders gut. So bleiben Holz-Bauteile lange formstabil. Zudem sorgt die Verkohlung des brennenden Holzes an der Oberfläche für eine Schutzschicht, die das Abbrennen des Materials zusätzlich verlangsamt. Das schlägt sich auch in den europäischen Klassifizierungen nieder: Holz gilt immer als höchstens „normal entflammbar“. Holz hat also durchaus seine Qualitäten – selbst was den Brandschutz betrifft. Das befeuert auch das Interesse der Industrie. So ist in vielen Forschungsprojekten das Thema Kapselung von Holzmaterialien sehr genau erforscht worden.  

Leider bilden die europäischen Bauvorschriften dieses relativ sichere Brandverhalten noch nicht durch allgemeine Standards zum Brandschutz ab. Und weil Brandschutzvorschriften erst bei mehrgeschossigen Gebäuden greifen, sind es gerade die innovativen Projekte in der Nachverdichtung und im Holzhochbau, die unter dieser Lücke leiden.  

© Milestones

Lösungen trotz fehlender Standards?

Der Brandschutz im mehrgeschossigen Holzbau ist heute noch etwas komplexer als im klassischen Massivbau: Das liegt aber nicht an einer Brandgefahr, die vom Material an sich ausgeht, sondern daran, dass zugelassene Produkte und Standards fehlen.

Lösungen müssen daher individuell gefunden werden – und dafür braucht man einen Partner, der sich flexibel und kompetent an die Anforderungen eines Gebäudes anpassen kann. Möglichkeiten gibt es genügend: Von speziellen Gipskartonplatten, die das Brandverhalten von Holzwänden zusätzlich verlangsamen, bis zu speziellen Abschottungen für Rohr- und Kabeldurchführungen, die für Holzbauteile geeignet sind. Das sind zum Beispiel Brandschutzschäume und -beschichtungen, Manschetten oder Brandschutzsteine.  

Aber auch in der Planungsphase eines Holzgebäudes gibt es immer eine Menge Faktoren zu berücksichtigen. Welche Produkte eignen sich für Holzbauten und kann man sie in ein virtuelles Bauprojekt einbinden? Mit welchen Produkten neben den Brandschutzprodukten minimiert man das Risiko für die Bewohner, aber auch die Betreiber oder Besitzer des Hauses? 

Dass für Gebäude aus Holz sichere Brandschutzlösungen gefunden werden können, beweisen das Freilager Zürich, das Skaio Holzhochhaus in Heilbronn oder das Haute Amsterdam. Nötig werden jetzt neben maßgeschneiderten, kreativen Lösungen Standards und Zulassungen. Dann steht einer weit grösseren Nutzung von Holz auch im urbanen Bau nichts mehr entgegen.

© Hertha Hurnaus

Hilti im Holzbau-Brandschutz

Geprüfte Brandschutzsysteme

Um sicher zu gehen, dass Brandschutzlösungen auch wirklich eine Ausweitung eines Feuers in andere Gebäudeteile verhindern oder verlangsamen können, müssen sie gründlich auf verschiedenste Eigenschaften geprüft werden. Denn das Material des Produkts muss nicht nur selbst schwer entflammbar sein, sondern auch zum Beispiel gefährliche Gase, die bei einem Brand im Nebenzimmer entstehen, effektiv abschotten. 

 

Rauchgas stellt im Brandfall die größte Gefahr für Leib und Leben dar 

Dazu gehören natürlich auch die Rauchgase, die leider in den allermeisten Fällen der Grund ist, warum Menschen bei Bränden sterben. Sie breiten sich mit 15 bis 100 Meter pro Sekunde aus, beschränken die Sicht und rauben den Opfern buchstäblich den Atem. Deshalb werden alle Brandschutzprodukte von Hilti im Brandversuchshaus Aventis auf ihre Rauchgasdichtigkeit untersucht. Zugrunde gelegt wird dabei eine in der Luftfahrt verwendete Prüfnorm zur Einschätzung des Gesundheitsrisikos reagierender Brandschutzprodukte.  

Weil es im Brandfall auch zu Explosionen kommen kann, unterzieht Hilti ausgewählte Brandschutzprodukte auch Explosionstests, bei denen ermittelt wird, ob die Abschattung einem „schlagartigen Überdruck“, also einer Druckwelle von 0.5 bis 2 bar standhält. 

Feuerwiderstand

Die Zeit, die ein Bauteil dem Feuer widersteht, ohne seine Funktion, z.B. seine Tragfähigkeit, zu verlieren. Die 3 wichtigsten Kriterien: 

Belastbarkeit: Messung der Konstruktionsstabilität eines Elementes im Brandfall   

Flammenschutz bzw. Raumabschluss: Messung der Fähigkeit eines Elementes, im Brandfall den Durchgang von Gasen und Flammen zu verhindern 

Isolation: Messung der Isolationsfähigkeit eines Elementes, d.h. des Zeitraums, in dem die brandabgewandte Seite des Elementes eine Temperatur von +180° C Umgebungstemperatur nicht überschreitet 

Wir bieten Ihnen sichere, zugelassene Lösungen für brandsichere Durchführungen in Holz – vom Brandschutzstopfen bis zur Brandschutzhülse

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