Nabil A. Fouad - Bauphysik-Kalender 2022

Insgesamt gilt aber: Der Holzbau ist klimafreundlich und ressourcenschonend. Es ist daher keine Überraschung, dass sein Marktanteil im deutschen Wohnungs- und Nichtwohnungsbau stetig wächst und 2020 die Marke von 20 % überschreiten konnte. Die deutschen Regelwerke zum Feuchteschutz haben sehr wahrscheinlich zu dieser erfreulichen Entwicklung beigetragen, da der Holzbau aufgrund der Zunahme von feuchtetoleranten Konstruktionsweisen inzwischen als robust und dauerhaft gilt. Das ist nicht zuletzt der Einführung der Trocknungsreserve bei der Feuchteschutzbeurteilung zu verdanken. Sie ist dafür verantwortlich, dass der Fokus heute nicht mehr auf der möglichst hohen Feuchtedichtheit von Bauteilen liegt, sondern auf einem ausgewogenen Feuchtemanagement. Das bedeutet, es wird generell ein hohes Austrocknungspotenzial bei gleichzeitiger Begrenzung des Feuchteeintrags angestrebt. Eine handwerklich einwandfreie Ausführung ist selbstverständlich weiterhin von größter Bedeutung, allerdings wird auch zur Kenntnis genommen, dass kleine Fehlstellen nie völlig vermeidbar sind. Das liegt aber nicht an einer vermeintlich mangelhaften Ausführung, sondern an den Gegebenheiten in der Baupraxis und auch an den Eigenschaften der eingesetzten Materialien.

Die Planung feuchtetoleranter Holzkonstruktionen erfordert Verständnis für die hygrothermischen Beanspruchungen und die damit verbundenen periodischen Befeuchtungs- und Trocknungszyklen, denen Außenbauteile ausgesetzt sind. Herkömmliche Feuchteschutzbemessungsmethoden, wie z. B. das stationäre Dampfdiffusionsverfahren nach Glaser, können in Einzelfällen zwar weiterhin zum Einsatz kommen, die Zukunft gehört aber wahrscheinlich der hygrothermischen Simulation, mit der eine detaillierte Feuchtebilanzierung für unterschiedliche Klima- und Nutzungsbedingungen ermöglicht wird. Letzteres eröffnet auch die Option für eine Gesamtplanung, in der die Feuchteschutzbemessung einen integralen Bestandteil der holistischen Gebäudeplanung repräsentiert.

Bisher sind die einzelnen Planungsschritte meist noch recht unabhängig voneinander. Auf der einen Seite stehen die Tragwerksplanung sowie die energetische, brand- und schallschutztechnische Auslegung. Die Feuchteschutzbemessung ist dabei, wie oben bereits erwähnt, meist einer der letzten Schritte. Auf der anderen Seite stehen die Planung der Heizung, der Lüftung und Sanitäreinrichtungen bis hin zur regenerativen Energiegewinnung und eventuell auch der Gebäudekühlung. Im Regelfall basieren alle Planungsschritte auf stationären Methoden, sodass die Gebäudedynamik weitgehend unberücksichtigt bleibt. Das Gleiche gilt für Fragen der Ökologie und grauen Energie. Die weltweiten Fortschritte beim BIM (Building Information Modeling) – Deutschland gehört hier leider nicht zu den Vorreitern – werden in Zukunft eine verbesserte Gesamtplanung mit einem intensiven Datenaustausch unter Anbindung der einzelnen Planungswerkzeuge erforderlich machen. Stationäre Verfahren werden dabei Zug um Zug von dynamischen Modellen abgelöst. Da sowohl die regenerative Energieerzeugung als auch die Nutzung der Gebäude immer größeren Schwankungen unterliegen werden, kommt der Wärme- und Feuchtespeicherung in Zukunft eine größere Bedeutung zu. In vielen Fällen wird auch das Zusammenspiel zwischen den Planungen von Gebäudehülle und Anlagentechnik wesentlich enger werden müssen, da beide Eigenschaften häufiger als heute auch innerhalb der Bauteile integriert sein werden. Dazu gehören z. B. thermische aktivierbare Bauteile, ins Bauteil integrierte Heiz- und Kühlsysteme, sowie energieerzeugende Bauteile. Jedes Bauteil, das ein Teil des Gebäudeheiz- oderkühlsystems darstellt, ist hygrothermischen Beanspruchungen ausgesetzt und sollte deshalb auch feuchtetechnisch bemessen werden. Die Modelle dazu sind in Form von hygrothermischen Gebäudesimulationsverfahren bereits vorhanden.

Zum Abschluss noch ein Hinweis zur Weiterentwicklung von Feuchteschutzstrategien im Holzbau. Die Zunahme von Naturkatastrophen wie Starkregen, Stürmen oder Hagel, mit der Folge von Stromausfällen oder Wasser- und Sturmschäden erfordern eine stärkere Fokussierung auf die Resilienz von Gebäuden. Das bedeutet einerseits die Resistenz der Gebäudehülle gegen akute Einwirkungen und andererseits schnelle und kostengünstige Reparaturoptionen im Schadensfall. Letzteres bedeutet, dass Schäden an Bauteilen leicht auszubessern sind und diese ggf. auch ausreichend rasch getrocknet werden können. Der Holzbau ist dafür recht gut gerüstet. Wichtig ist es hier jedoch, die aufgetretenen Schäden schnell zu erkennen. Dabei können eingebaute Sensoren helfen, die z. B. erhöhte Feuchtegehalte an kritischen Stellen anzeigen. Dieselben Sensoren wären auch für die routinemäßige Gebäudeüberwachung von großem Wert, da sie einen Handlungsbedarf lange vor dem Eintreten des eigentlichen Schadens anzeigen würden. Damit würden Holzkonstruktionen noch sicherer gegenüber Feuchteschäden und damit auch noch dauerhafter werden als das bisher schon der Fall ist.

[1] IFB Bauforschung: Analyse der Entwicklung der Bauschäden und der Bauschadenkosten – Update 2018, IFB – 18555 Abschlussbericht: 30.09.2018. Gemeinschaftsprojekt Bauherren-Schutzbund e. V., AIA AG und Institut für Bauforschung e. V.

[2] ASHRAE Handbook of Fundamentals, Chapter 25 Heat, Air, and Moisture Control in Building Assemblies— Fundamentals, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers [Hrsg]. Atlanta 2017.

[3] Künzel, H.M.; Künzel, H.; Sedlbauer, K. (2006) Hygrothermische Beanspruchung und Lebensdauer von Wärmedämm-Verbundsystemen in: Bauphysik 28 (2006), H. 3, S. 153-163.

[4] Künzel, H.M.; Sedlbauer, K. (2001) Steildächer in: Cziesielski, E. [Hrsg.] Bauphysik Kalender 2001. Berlin: Ernst & Sohn, S. 461–482.

[5] Künzel, H.M.; Sedlbauer, K. (2007) Reflektierende Flachdächer – sommerlicher Wärmeschutz kontra Feuchteschutz in: IBP-Mitteilung 34 (2007), Nr. 482.

[6] Künzel, H.M.; Sedlbauer, K. (2007) Langwelliger Strahlungsaustausch bei Gebäuden – Welches Verbesserungspotenzial bieten IR-reflektierende Schichten? WTA-Journal 5 (2007), H. 2, S. 181–203.

[7] Künzel, H.M.; Großkinsky, T. (1998) Feuchtesicherheit unbelüfteter Blechdächer; auf die Dampfbremse kommt es an! in: wksb 43, H. 42, S. 22–27.

[8] Hedlin, C.P. (1988) Heat Transfer in a Wet Porous Thermal Insulation in a Flat Roof in: Journal of Thermal Insulation, vol. 11, pp. 165–188.

[9] Künzel H.M. (1994) Bestimmung der Schlagregenbelastung von Fassadenflächen in: IBP-Mitteilung 21, Nr. 263.

[10] WTA-Merkblatt 8-1 bis WTA-Merkblatt 8-7: Fachwerkinstandsetzung nach WTA. Wissenschaftlich Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege [Hrsg.]. IRB-Verlag.

[11] Kehl, D.; Hauswirth, S.; Weber, H. (2010) Ist die Hinterlüftung von Holzfassaden ein Muss? in: Bauphysik 32 (3), S. 144–148.

[12] Künzel, H.M.; Zirkelbach, D. (2007) Feuchteverhalten von Holzständerkonstruktionen mit WDVS – Sind die Erfahrungen aus amerikanischen Schadensfällen auf Europa übertragbar? in: wksb 52, H. 58, S. 50–57.

[13] Polleres, S. (2011) Herausforderung Fensterbankanschluss in: Beitrag zum 2. Internationalen Holz[Bau]Physik-Kongress. Eigenverlag 2011 (zu beziehen über www.holzbauphysik.de).

[14] Richtlinie Fensterbank für deren Einbau in WDVS- und Putzfassaden in vorgehängten Fassaden sowie für Innenfensterbänke, Österreichische Arbeitsgemeinschaft Fensterbank [Hrsg.] Eigenverlag 2020.

[15] Künzel, H. (2003) Dach einer Kartoffel-Lagerhalle – Feuchteschaden infolge von Konstruktionsfehlern in: Zimmermann, G.; Schumacher, R. [Hrsg.] Bauschadensfälle, Band 3, Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag.