Untersuchungen unter realitätsnahen und bautypischen Bedingungen
Die Ausgangslage
Tragende Bauteile, die noch dazu der Witterung ausgesetzt sind, dürfen nur aus Kernholz der
Resistenzklassen 1 oder 2 bestehen. Andere Hölzer bedürfen eines entsprechenden Schutzes.
So schreibt es die DIN 68800 vor. Schauen wir uns in Deutschland und Europa um, so erfüllen
lediglich Robinien- und Eichen-Kernholz die Kriterien der genannten Resistenzklassen.
Dass auch sie relativ selten eingesetzt werden, hängt mit der eingeschränkten Verfügbarkeit,
dem Preis und der Qualität des Holzes zusammen. Hinzu kommt: Das Kernholz von Robinie und Eiche
weist eine geringere Dauerhaftigkeit auf als in DIN EN 350-2 angegeben. Das ergaben Untersuchungen
unter realitätsnahen Bedingungen. Auch das Kernholz von Kiefer, Lärche und Douglasie erwies
sich in Laborversuchen sowie im Erdkontakt im Freiland als nur mäßig bis wenig dauerhaft.
Begriffsdefinitionen
Um die Prüfungen und die sich daraus ergebenden Resultate besser bewerten zu können, wollen
wir an dieser Stelle zunächst die Begriffe definieren, die in diesem Zusammenhang eine wichtige
Rolle spielen. Unter der Lebensdauer eines Holzbauteils oder Holzgegenstandes ist der Zeitraum
zu verstehen, in dem diese genutzt werden können, ohne Abstriche an der Festigkeit und den
Gebrauchseigenschaften machen zu müssen.
Die natürliche Dauerhaftigkeit beschreibt die Widerstandsfähigkeit einer Holzart gegen
holzzerstörende Organismen - wie etwa Pilze und Insekten - sowie gegen holzverfärbende
Pilze. Die natürliche Dauerhaftigkeit ist eine Materialeigenschaft des Holzes und hängt
von seinen akzessorischen Bestandteilen und seiner Anatomie ab.
Zur Bewertung ihrer Dauerhaftigkeit werden die Hölzer in fünf Kategorien eingeteilt. Die
Dauerhaftigkeitsklasse 1 steht für "sehr dauerhaft". Die Dauerhaftigkeitsklasse 2 bedeutet
"dauerhaft", die Klasse 3 "mäßig dauerhaft". Hölzer der Klasse 4 und 5 sind mäßig beziehungsweise
gar nicht dauerhaft.
Welche
Maßstäbe liegen dieser Einteilung zugrunde? Die Kategorisierung beruht
zum einen auf allgemeinen Erfahrungen und zum anderen auf
Freilandversuchen im Erdkontakt in Staaten Mitteleuropas. Es handelt
sich somit um keine absoluten, sondern um relative Daten. Sie erlauben
aber, innerhalb der einzelnen Klassen von bekannten auf weniger
bekannte oder gar unbekannte Hölzer zu schließen. Um dies zu erreichen,
wird in Freilandversuchen das Verhältnis der Lebensdauer der zu
prüfenden Holzart und einer Referenzholzart (Kiefer-Splint oder Buche)
berechnet. Somit ergibt sich ein Faktor des Quotienten aus Lebensdauer
der Prüfholzart und der Lebensdauer der Referenzholzart.
Unter dem Begriff Gefährdung versteht man das Risiko eines Schadens durch den Befall von
holzzerstörenden oder holzverfärbenden
Organismen. Diese Gefährdung kann von der Umgebung, der Konstruktion oder von der Art der
Nutzung herrühren.
Die Gefährdung ist dabei unabhängig vom Material. Sie definiert vielmehr die durch die
Umgebung bedingte Voraussetzung
für einen möglichen Befall.
Gefähr- dungs- klasse |
allgemeine
Gegrauchsbedingungen |
Exposition
gegenüber
Befeuchtung
während des
Gebrauchs |
Auftreten von Organismen |
Pilze |
Käfer 1) |
Termiten |
Holz- schädlinge im Meerwasser |
1 |
ohne Erdkontakt abgedeckt, trocken |
keine |
- |
U |
L |
- |
2 |
ohne Erdkontakt abgedeckt, Risiko einer Befeuchtung |
gelegentlich |
U |
U |
L |
- |
3 |
ohne Erdkontakt nicht abgedeckt |
häufig |
U |
U |
L |
- |
4 |
im Kontakt mit Erde oder Süßwasser |
ständig |
U |
U |
L |
- |
5 |
im Meerwasser |
ständig |
U |
U |
L |
U |
U = tritt universell in ganz Europa auf
L = tritt lokal in ganz Europa auf
1) = Das Befallrisiko kann in Abhängigkeit von spezifi schen Gebrauchsbedingungen unbedeutend sein
Zielsetzung der Untersuchung
Hölzer werden entsprechend ihren Gebrauchsklassen in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt.
Die Einteilung ergibt sich aus der Befallsmöglichkeit des Holzes in Abhängigkeit von der
jeweiligen Umgebung. So wird Holz im Freiland zum Beispiel
nicht nur im Erdkontakt (Gebrauchsklasse 4), sondern überdies zu einem wesentlich größeren
Anteil außerhalb des Erdkontakts (Gebrauchsklasse 3) verwendet. Bisher jedoch prüfte man
die Hölzer ausschließlich in Labor- und Freilandversuchen
im Erdkontakt auf ihre natürliche Dauerhaftigkeit. Im Rahmen eines Versuchsprojekts wurde
unlängst die natürliche Dauerhaftigkeit der tropischen Harthölzer mit jener der heimischen
Holzarten verglichen. Der Test fand sowohl im als auch außerhalb des Erdkontakts
(Gebrauchsklasse 4 und 3) unter realitätsnahen Bedingungen im Freiland statt. Ziel war es,
die Dauerhaftigkeit der wichtigsten Außenbauhölzer in den Gebrauchsklassen 3 und 4 unter
bautypischen Bedingungen festzustellen
und damit eine Empfehlung für den richtigen Einsatz dieser Hölzer zu geben.
Im Projekt wurde die natürliche Dauerhaftigkeit der wichtigsten Außenhölzer geprüft.
Der Test der Resistenz gegenüber Mikroorganismen fand im Freiland statt. Dort wurden die
Prüfkörper in fünf bautypischen Expositionen eingebaut: im Süßwasser, im Erdkontakt und
außerhalb des permanenten Erd-/Wasserkontakts in horizontaler Doppellage, vertikal einzeln
hängend ohne Dach sowie vertikal einzeln hängend mit Dach.
Zwischen
der Gebrauchsklasse 3 (ohne permanenten Erd-/Wasserkontakt) und 4 (mit
Erdkontakt) traten bereits nach 12 Monaten Freilandexposition zum Teil
erhebliche Unterschiede auf. Erste Tendenzen aus der realitätsnahen
Prüfung der Dauerhaftigkeit im Freiland lassen sich folgendermaßen
zusammenfassen: Die realitätsnahe Prüfung im Süßwasser ergab:
Die realitätsnahe Prüfung im Süßwasser ergab:
Die realitätsnahe Prüfung im Erdkontakt ergab:
Die v Prüfung in horizontaler Exposition (Doppellagentest) ohne Erdkontakt ergab:
Die realitätsnahe Prüfung in vertikaler Exposition einzeln hängend ohne Dach außerhalb des
Erdkontakts ergab:
Die realitätsnahe Prüfung in vertikaler Exposition einzeln hängend mit Dach außerhalb des
Erdkontakts ergab:
Fazit:
Die im Freiland gewonnenen Testergebnisse belegen, dass die Dauerhaftigkeitsklassifizierung
der DIN EN 350-2 das unterschiedliche Verhalten der Holzarten in den unterschiedlichen
Einsatzbereichen bislang nicht widerspiegelt. Das bedeutet im Klartext: Die Dauerhaftigkeit
von Holz lässt sich nicht allein in Laborprüfungen ermitteln. Wichtig erscheint darüber hinaus
der Vergleich mit Ergebnissen aus Freilandversuchen und Untersuchungen an in Gebrauch
befindlichen Bauwerken. Der Vorteil der Freilandversuche gegenüber den Laborversuchen liegt
im Wesentlichen darin, dass das Holz unter bautypischen Bedingungen getestet wird, die für
jeden Bauherrn eine grundlegende Entscheidungshilfe darstellen.