Konstruktionsholz

Konstruktionsholz ist allgemein Holz, das statische Funktionen übernehmen kann. Es wird im Hausbau früher wie heute vielseitig eingesetzt.

Bekanntestes Beispiel ist vielleicht der Dachstuhl. Aber auch in Fachwerken wird die Tragkonstruktion teilweise mit Holz ausgeführt. Modern sind Holzständerkonstruktionen.

Eigentlich kein Konstruktionsholz sind Wetterschutzschalen oder Verkleidungen, wie zum Beispiel eine vorgehängte Fassade aus Holz oder innen liegende Schalen im Dachgeschoss. Allerdings gelten viele. Überlegungen zum Wärme- und Feuchteschutz auch für derartige Bauelemente, so dass sie in den folgenden Überlegungen nicht explizit ausgenommen sind. Konstruktions soll her einfach natürliches Holz sein und keine Holzfaser.

 

 

Konstruktionsholz im Wärmeschutz

 

Konstruktionsholz ist ein leichter Baustoff und weist tendenziell gute Dämmeigenschaften (also eine niedrige Wärmeleitfähigkeit) auf. Allerdings wird Holz wie bereits erwähnt fast ausschließlich für Tragkonstruktionen oder dünnwandige Schalen verwendet. Die Zwischenräume werden aufgefüllt entweder mit einem Dämmmaterial, was heutzutage Standard ist, oder wie in sehr alten Fachwerken zusätzlich ausgesteift. Falls der Füllstoff statische Lasten aufnimmt, spricht man auch von Schubfeldern.

 

Die U - Wert Berechnung erfolgt für Fachwerke nicht mit einem reinen Schichtenmodell der verschiedenen Baustoffe, sondern mit einem Fachwerk - Modell. Der berechnete U - Wert ist dann als gemittelter U - Wert über das flächige Bauteil zu verstehen. Mit dem U - Wert sind die Eigenschaften einer Holzkonstruktion in Fachwerkbauweise für den einfachen Wärmeschutz bestimmt.

 

Nachteilhaft im sommerlichen Wärmeschutz ist die geringe thermische Trägheit. Ein Bauteil aus Holz heizt sich schneller auf als eine klassische Steinwand. Für Räume, die durch Bauteile aus Holz begrenzt werden, müssen die Anforderungen des sommerlichen Wärmeschutzes durch entsprechende Fensterflächen, g - Werte oder Sonnenschutzvorrichtungen erfüllt werden.

 

Nachfolgend ist eine Übersicht mit Anhaltswerten der Wärmeleitfähigkeit einiger Ziegelarten im Vergleich zu anderen Baustoffen.

Baustoff Rohdichte Wärmeleitfähigkeit
  [kg/m³] [W/mK]
Konstruktionsholz 500 0,13
Holzfaserplatten 250...300 0,035...0,07
Mineralwolle ca. 20 0,031...0,05
Vollklinker 2200 1,2
Kalksandstein - Standard 2000 1,10
Normalbeton 2000 1,35
Naturbims 770 0,24

 

Konstruktionsholz im Feuchteschutz

 

Deutlich aufwendiger als der Wärmeschutz ist der Feuchteschutz. Holz ist ein gegenüber Feuchtigkeit empfindlicher Baustoff. Die konstruktiven Prinzipen des Feuchteschutzes müssen also besonders sorgfältig berücksichtigt werden.

Da das Thema sehr umfangreich ist, soll es hier an zwei typischen Beispielen erläutert werden.

 

1. Gedämmtes Dach eines beheizten Obergeschosses ohne Hinterlüftung

Bei einem Steildach besteht üblicherweise die gesamte Tragekonstruktion aus Holz. Also Sparren, Pfetten sowie Konter- und Dachlatten.

Steildächer werden üblicherweise zwischen den Sparren gedämmt und bei erhöhten Anforderungen (z.B. KfW Effizienzhausstandard) mit einer Aufsparrendämmung versehen. Die Dämmstärke variiert dabei zwischen ungefähr 20 und 45 cm. Das Bauteil ist folgendermaßen aufgebaut:

 

/// Bild 1: Dach mit Zwischen- und Aufsparrendämmung ///

 

Folgende Grundprinzipien des Feuchteschutzes müssen beachtet werden:

- Vermeidung von Bauteilauskühlung, also auch die Vermeidung von Wärmebrücken. Der Ausfall von Wasser im Bauteil kann so bereits stark eingeschränkt werden. Dieses Prinzip ist besonders bei einer Aufsparrendämmung gut erfüllt, da die äußere Dämmebene durchgängig ist und somit Wärmebrücken vermieden werden. Bei einer reinen Zwischensparrendämmung sind die Sparrenzwar theoretisch eine leichte Wärmebrücke, aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Holz ist das alleine jedoch noch nicht kritisch.

- Vermeidung des Eindringens von Feuchtigkeit aus dem Innenraum in das Bauteil durch Anbringen einer Dampfbremse. Hier sind zwei Punkte in der Praxis häufig schwierig. Die Dampfbremse muss immer soweit innen wie möglich liegen, was bei einer Sanierung nicht immer umsetzbar ist. Außerdem sind die Anschlüsse der einzelnen Folien zu verschließen, was aufgrund der komplexen Dachgeometrie oft schwierig ist.

- Die konstruktive Möglichkeit der Bauteilaustrocknung während ausreichend heißer Außentemperatur (auch Verdunstungsphasen genannt), indem von innen nach außen immer diffusionsoffener gebaut wird. In der Regel kann dieses Prinzip bei sorgfältiger Planung eingehalten werden. Bei einer Aufsparrendämmung ist dann ein Baustoff zu bevorzugen, der geringere oder wenigstens ähnliche Diffusionswiderstände im Vergleich zur Zwischensparrendämmung aufweist.

 

2. Gedämmtes Dach eines beheizten Obergeschosses mit Hinterlüftung

Im Vergleich zu dem durchgängig gedämmten Dach aus dem ersten Beispiel ist besonders bei Eigenkonstruktionen von Bauherren oft eine Hinterlüftung der Dämmebene vorgesehen worden. Das macht insofern sehr viel Sinn, da Dampfsperren noch nicht lange zu Einsatz kommen und bei niedrigeren Anforderungen im Wärmeschutz die Dämmstärken geringer sind. Oft wurde beispielsweise eine Zwischensparrendämmung vorgesehen, die nicht die gesamte Sparrendicke dick war.

Die Hinterlüftungsebene sorgt dann für besonders effektive Austrocknungsphasen, so dass selbst bei dem Eintritt von Feuchtigkeit in die Dämmebene eine gute Wiederaustrocknung möglich ist. Die Konstruktion hat sich, auch wenn sie im Neubau so nicht mehr zu Einsatz kommt, als robust gegen Feuchtigkeit erwiesen.

 

/// Bild 2: Dach mit Zwischensparrendämmung und Hinterlüftung ///

 

 

 

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© Christoph Mevenkamp