FA - Baubiologie Südtirol
FA - Baubiologie Südtirol
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Institut für <strong>Baubiologie</strong> + Ökologie Neubeuern<br />
Kurs für Ausbildung zum Baubiologen<br />
Berufsschule Schlanders<br />
Fernlehrgang IBN<br />
Holzbau mit<br />
Verfasser:<br />
Stecher Richard<br />
Kursleiter:<br />
Dr. Arch. Bernhard Oberrauch<br />
Abgabetermin: 18.06.2010
Inhaltsverzeichnis<br />
1. Produkt 3<br />
2. Wald und Holzverarbeitung 4<br />
3. Wohnklima 5-8<br />
3.1. Wärmeleitung und Oberflächentemperatur<br />
3.2. Behaglichkeitsempfinden<br />
3.3. Wärmeleitung<br />
3.4. Raumlufttemperatur<br />
3.5. Raumluftfeuchte<br />
3.6. Geruch und Schadstoffe<br />
3.7. Sorption<br />
3.8. Mikroorganismen<br />
3.9. elektrostatische Aufladung<br />
3.10. Raumatmosphäre<br />
4. Schall 9-10<br />
5. Elektrosmog 11<br />
6. Holzschutz: Insekten und Pilzbefall 12<br />
7. Brandschutz 13-14<br />
8. Baustoffe und Bauphysik 15-20<br />
8.1. Wärmedämmungen<br />
8.2. Hygroskopizität<br />
8.3. Materialfeuchte<br />
8.4. Wasserdampfdiffusion<br />
8.5. Wind- und Luftdichtung<br />
9. Ökobilanz 21<br />
10.Quellenverzeichnis 22
1. Produkt<br />
soligno® ist die intelligente Weiterentwicklung eines altbewährten Holzverbundsystems,<br />
das schon im 12. Jahrhundert von skandinavischen<br />
Holzbaupionieren im Kirchenbau eingesetzt wurde. Die Wand-, Decken- und<br />
Dachelemente bestehen aus senkrecht aneinander gereihten und miteinander<br />
verzahnten rechteckigen Massivholzbohlen, welche untereinander schichtweise mit<br />
schwalbenschwanzförmigen Massivholz-Gratleisten verbunden sind.<br />
Auf Eisenverbindungen und Leim wird dabei völlig verzichtet.<br />
Die Schichten können aus verschiedenen Holzarten bestehen, wodurch die sichtbare<br />
Seite frei gestaltet werden kann. Es entstehen Lebens(t)räume aus reinem<br />
Massivholz die dem Menschen natürliche Geborgenheit und Behaglichkeit vermitteln.<br />
Für soligno® wird ausschließlich Holz aus nachhaltig bewirtschafteten<br />
Gebirgswäldern verwendet. Die benötigte Energie zur Herstellung wird aus<br />
regenerativen Quellen bezogen, wie beispielsweise die Mitgliedschaft im E-Werk<br />
Prad bestätigt.<br />
Stecher Richard 3 12.05.2010
2. Wald und Holzverarbeitung<br />
<strong>Südtirol</strong>s Wald in Zahlen:<br />
<strong>Südtirol</strong> hat eine Gesamtwaldfläche von 322.833 ha, das heißt 44% der<br />
Landesfläche ist mit Wald bedeckt. Nach Abzug der unproduktiven Bereiche ergibt<br />
sich eine Holzbodenfläche von 292.819 Hektar. In <strong>Südtirol</strong> stehen über 60 Millionen<br />
Vorratsfestmeter Holz, was einen durchschnittlichen Vorrat von 206 Vfm pro Hektar<br />
bedeutet. Jahr für Jahr wächst in <strong>Südtirol</strong>s Wäldern eine Holzmenge von ca. 815.000<br />
Vorratsfestmetern. Der jährliche Hiebsatz dagegen beträgt lediglich 460.000 Vfm.<br />
Jede Stunde wachsen also nahezu 100 m³ Festmeter Holz in <strong>Südtirol</strong> nach - für ein<br />
Einfamilienhaus, das mit soligno® gebaut wird, benötigt man ca. 70 m³ Holz.<br />
Seit 2005 sind die Wälder des Landes PEFC-zertifiziert. Das Kürzel PEFC steht für<br />
„Paneuropean Forest Certification“ und ist ein Gütesiegel, das die Einhaltung einer<br />
Reihe von Umweltauflagen bei der Bewirtschaftung des Waldes garantiert. Das<br />
Siegel steht für die Nachhaltigkeit der Waldbewirtschaftung, dafür, dass Fauna und<br />
Flora respektiert, die Artenvielfalt erhalten und keine Hormone oder Gifte bei der<br />
Bearbeitung des Waldes eingesetzt werden. Darüber hinaus verzichtet man auf den<br />
Einsatz von Gentechnik und garantiert die Einhaltung aller Sicherheitsvorschriften bei<br />
der Waldarbeit. Das PEFC-Zertifikat sichert auch die Rückverfolgbarkeit von Holz<br />
und Holzprodukten, gibt dem Konsumenten also die Möglichkeit, eine bewusste<br />
Entscheidung zu treffen.<br />
Stecher Richard 4 12.05.2010
3. Wohnklima<br />
Das Wohn- und Raumklima wird durch die verwendeten Baustoffe und Bauart<br />
geprägt. Unter Anwendung der bauklimatischen Erkenntnisse lässt sich ein<br />
angenehmes, gesundes Raumklima schaffen. Dabei spielen die Überbegriffe Luft -<br />
Temperatur - Feuchte - Elektroklima eine wesentliche Rolle und stehen in engem<br />
Zusammenhang mit den Einwirkungen der Baustoffe und der Bauart auf unser<br />
persönliches und soziales Wohlergehen. Es besteht tatsächlich ein empfindlicher<br />
Bauorganismus, der als Erweiterung des menschlichen Organismus bezeichnet<br />
werden kann. Wenn im Körper (Baukörper) nur ein Organ (Baustoff, Bauteil) krank<br />
ist, dann ist der ganze Organismus krank. Die Reinverbund GmbH hat mit ihrem<br />
Produkt soligno® eine innovative und nachhaltige Methode entwickelt, die es<br />
möglich macht, Holz nach allen heute bekannten baubiologischen und<br />
bauphysikalischen Werten zu verarbeiten, aber auch darin gesund zu wohnen. Ein<br />
Sick-Building-Syndrome, das sich inzwischen weltweit etabliert hat, kann völlig<br />
ausgeschlossen werden. Mit diesem Verfahren wird die Entstehung eines Sick-<br />
Building-Syndroms, worunter man sinngemäß krankmachende Gebäudeeinflüsse<br />
versteht, völlig ausgeschlossen.<br />
3.1. Wärmeleitung und Oberflächentemperatur<br />
Da der Wärmeaustausch maßgeblich von der Oberflächentemperatur der Raum<br />
umschließenden Flächen beeinflusst wird, eignet sich Holz hervorragend als<br />
Baustoff, besonders hinsichtlich Wärmeleitung und Wärmestrahlung. Als Ursache für<br />
die Wärmeempfindung gilt die entzogene und zugeführte Energie über die<br />
Körperoberfläche durch Strahlung, Konvektion und Wärmeableitung.<br />
3.2. Behaglichkeitsempfinden<br />
Hände, Kopf und Füße machen zwar nur 10 % der gesamten Körperoberfläche aus,<br />
nehmen aber trotzdem eine Sonderstellung als Indikatoren für das thermische<br />
Behaglichkeitsbefinden ein. Daraus wird ersichtlich, wie wichtig genügend hohe<br />
Oberflächentemperaturen und vor allem ein fußwarmer Boden sind.<br />
Stecher Richard 5 12.05.2010
3.3. Wärmeleitung<br />
Als fußwarm gilt ein Baustoff mit einer Wärmeleitfähigkeit bis ca. 0,20 W/mK - Holz<br />
liegt zwischen 0,13 W/mK (Weichholz) und 0,18 W/mK (Hartholz) und damit deutlich<br />
darunter. Im Vergleich dazu liegt eine Fliese aus Keramik bei 1,30 W/mK.<br />
Die thermischen Leistungen eines Baustoffes sind auch bestimmend für die<br />
Geschwindigkeit der Zu- und Abnahme der Oberflächentemperatur bei Beheizung<br />
eines Raumes.<br />
In einem physikalischem Versuch wurde deutlich, dass sich bei einstündiger<br />
Beheizung eines Raumes von 5° auf 20 °, die Oberflächentemperatur des<br />
Holzfußbodens auf 12° C erwärmte, die des Zementestrichs lediglich auf 7°C.<br />
Um das Temperaturempfinden des Menschen in den Behaglichkeitsbereich zu<br />
bringen, ist es also notwendig Baustoffe zu verwenden, die eine hohe Wärmeleitung<br />
und -speicherung aufweisen, wie z.B. Holz.<br />
3.4 Raumlufttemperatur<br />
Für das thermische Wohlbefinden des Menschen ist das individuelle Temperatur- und<br />
Wärmeempfinden eines jeden Einzelnen maßgebend.<br />
Das Temperaturempfinden mittelt zwischen Luft- und Oberflächentemperatur. Ein<br />
Unterschied von ± 2 bis 3°C gilt als angenehm und weicht bei Holzoberflächen nie<br />
ab. Wird dieser Wert jedoch überschritten, entsteht bereits Konvektion und diese<br />
wirkt sich wiederum negativ auf das thermische Wohlbefinden aus. Das<br />
Wärmeempfinden jedoch streut sich sehr stark. Eine „warme“ Farbe jedoch, wie z.B.<br />
die von Holz, erhöht die subjektiv empfundene Temperatur um bis zu 2°C.<br />
Durch die unterschiedlichen Temperaturbedürfnisse des Menschen, ist es überaus<br />
wichtig eine schnelle Regulierbarkeit der Raumlufttemperatur anzustreben. Auch hier<br />
hebt sich die thermische Leistung des Holzes, wie unter Punkt 3.3 beschrieben,<br />
deutlich hervor.<br />
3.5. Raumluftfeuchte<br />
Das geläufigste Maß für die Luftfeuchte ist die relative Luftfeuchtigkeit und sie liegt<br />
im Idealfall zwischen 40 und 50 %. Die relative Luftfeuchte in unseren Wohnräumen<br />
wird von den verschiedensten Faktoren (Wetter, Jahreszeiten, Personenanzahl,<br />
Wohnverhalten usw.) beeinflusst. Deshalb ist es sehr wichtig, dass der verwendete<br />
Baustoff eine hohe Hygroskopizität aufweist. Holz nimmt Feuchtigkeit (Luftfeuchte,<br />
Dampf, Wasser) schnell auf und gibt Sie langsam wieder ab und reguliert damit<br />
eigenständig die Raumluftfeuchte (siehe auch Punkt 8.2).<br />
Stecher Richard 6 12.05.2010
3.6. Geruch und Schadstoffe<br />
Die Anhäufung von Riechstoffen im bewohnten Raum durch den Einbau nicht<br />
natürlicher Stoffe, kann zu unzumutbarer Geruchsbelästigung verbunden mit<br />
Unbehagen und Abneigung führen. Holz wird im Allgemeinen als wohlriechend bzw.<br />
geruchsneutral empfunden, abhängig von den verschiedenen Holzarten.<br />
In ein Einfamilienhaus, das heute in der so genannten traditionellen Bau-weiße<br />
hergestellt wird, können sich bis zu 50.000 verschiedene Schadstoffe befinden.<br />
Davon sind ungefähr 2.000 untersucht und jährlich kommen ein paar Tausend dazu.<br />
Das soligno® Holzverbundsystem ist absolut schadstofffrei. Es werden keine<br />
chemischen Zusätze eingebracht und es gibt auch keine thermischen Einwirkungen<br />
bei der Produktion. Es wird sogar auf den Einsatz von Metallverbindungen und<br />
Leimen verzichtet und soligno® ist somit ein absolut natürlicher und nachhaltiger<br />
Baustoff ohne Abgabe von Giftstoffen, weder in der Herstellung noch in der<br />
Entsorgung.<br />
3.7. Sorption<br />
Es ist bekannt, dass schlechter Hausgeruch und Schadstoffe nicht nur allein über die<br />
Belüftung und Besonnung verschwinden, sondern auch in Folge sorptions- und<br />
regenerationsfähiger Baustoffe. Sorptionsfähig sind vor allem Baustoffe mit großen<br />
Kapilarsystemen (interne Oberflächen), sprich diffusionsfähige und hygroskopisch<br />
natürliche Baustoffe. Am österreichischen Holzforschungsinstitut in Wien wurden<br />
Versuche an unbehandeltem Holz u.a. mit Formaldehyd durchgeführt. Als Ergebnis<br />
kann folgendes daraus zusammengefasst werden: In einem Raum von 3 x 4 x 2,5 m<br />
ist allein eine Deckenverkleidung aus Fichtenholz in der Lage, eine<br />
Formaldehydkonzentration von 1,2 ppm innerhalb von 3 Stunden auf 0,1 ppm<br />
abzubauen<br />
3.8. Mikroorganismen<br />
Die Mikrobiologie ist die Lehre von den Kleinstlebewesen, zu denen Schimmel- und<br />
Hefepilze, Bakterien und Viren gezählt werden. Bei relativ sauberer Luft beträgt die<br />
Keimzahl zwischen 100 - 200 je m³ Luft. Durch eine nicht geregelte hohe<br />
Raumluftfeuchte beträgt die Keimzahl bis zu 2.000/m³ Luft und ist belastet mit<br />
Mikroorganismen. Dies führt in Gebäuden zu Schimmelbildung und erhöhter<br />
Bekterien. In einem Krankenhaus kann eine Bakterieninfektion schnell<br />
lebensbedrohlich werden. Die natürliche Feuchteregulierung von Massivholz wirkt<br />
vorbeugend und trägt zu einer sauberen Luft bei.<br />
Stecher Richard 7 12.05.2010
3.9. Elektrostatische Aufladung<br />
Eine geringe Luftfeuchte begünstigt die elektrostatische Aufladung. Vor allem Stoffe<br />
aus Synthetik und lackierte Oberflächen sind davon betroffen. Die Folge sind<br />
Entladungsfunken an Türgriffen, fliegende Haare, Knistern beim Ausziehen von<br />
Kleidungsstücken, Staubpartikelsammlungen auf elektrostatisch aufgeladenen<br />
Oberflächen, sowie Clusterbildung von Staub. Holz reguliert die Raumluftfeuchte und<br />
begünstigt in seiner natürlichen Form keine elektrostatischen Aufladungen. Es<br />
genügt, lediglich die Ansammlung von Staub zu reduzieren, indem man Staubsauger<br />
mit HEPA-Filter ausstattet und die Holzoberflächen feucht wischt.<br />
Stecher Richard 8 12.05.2010
3.10. Raumatmosphäre<br />
Von einem gesunden Raumklima sind wir häufig weit entfernt und wir sollten<br />
grundsätzlich die Natur als unseren Lehrmeister erkennen. Mit technischen Mitteln<br />
und Methoden wird vieles kompliziert und ist nicht immer zum gesundheitlichen oder<br />
ökonomischen Vorteil des Nutzers. Das Einfachste ist oft das Beste und es sollte<br />
eigentlich selbstverständlich sein, dass nur gesundheitsunschädlich unbedenkliche<br />
Baustoffe zugelassen werden. Es liegt somit nahe, ein Haus aus Massivholz zu<br />
bauen, einfach weil dieser Baustoff die Bedingungen eines wohnklimatisch optimalen<br />
Baustoffes - gemessen an den neun vorgenannten Punkten - erfüllt.<br />
Zusammenfassend kann man sagen, dass Holz erheblich zum Wohlbefinden und zur<br />
Gesundheit des Menschen beiträgt. Typischen Erkrankungen, wie Erkältungen,<br />
Rheuma, Kreislaufstörungen, Grippeviren, Allergien, kann vorgebeugt werden.<br />
Unternehmen, die in ihren Büroräumen natürliche Baustoffe verwendet haben,<br />
konnten die durchschnittlichen Krankmeldungen pro Mitarbeiter und Jahr auf einen<br />
Tag reduzieren. In der letzten veröffentlichten Statistik von Italien, werden 21 Tage<br />
pro Mitarbeiter und Jahr angegeben.<br />
Stecher Richard 9 12.05.2010
4. Schall<br />
Man unterscheidet bei der Schalldämmung und -dämpfung vor allem zwischen<br />
Luftschall und Tritt- bzw. Körperschall. Das Schalldämm-Maß wird in Dezibel (dB)<br />
angegeben. Die Hörgrenze liegt bei 0 dB. Bei einer Unterhaltung werden 50 - 60 dB,<br />
im Straßenverkehr 80 - 90 dB gemessen. Das Lärmempfinden eines jeden<br />
Menschen ist sehr individuell und stark davon abhängig, ob mit der Lärmquelle<br />
Positives bzw. Negatives (Wasserrauschen, eigene Kinder, Musik u.a.) verbunden<br />
wird. Ein guter Luftschallschutz, der als R’w angegeben wird, ist nur durch schwere<br />
reflektierende Materialien erreichbar. Das IBN empfiehlt für raumtrennende Bauteile<br />
im Privatbereich einen Schallschutz von ≥ 47 dB und bei Wohnungstrennwänden ≥<br />
57 dB.<br />
Der Trittschall- bzw. Körperschall wird mit dem Trittschallpegel L’w gemessen und ist<br />
in der Regel nur durch leichte elastische Materialen erreichbar. Für den Privatbereich<br />
wird hier ein Schallschutz von ≤ 56 dB empfohlen. Für Wohnungstrenndecken<br />
empfiehlt sich ein erhöhter Schallschutz von ≤ 46 dB, der durch eine soligno®-<br />
Holzdecke mit dem geeigneten Bodenaufbau problemlos erreicht wird.<br />
Beim Luftschallschutz R’w und Trittschallpegel L’w ist vor allem darauf zu achten,<br />
dass eine fachgerechte Ausführung ohne Schallnebenwege und Schallbrücken<br />
(durchgehende Schrauben, Rohre, Kontakte) angewandt wird. Die kleinste<br />
Durchdringung kann den Schallschutz akut verschlechtern.<br />
Die Reinverbund GmbH hat soligno am öffentlichen Prüfinstitut Rosenheim getestet<br />
und hervorragende Werte erzielt, wie aus den nachstehenden Zertifikaten ersichtlich<br />
ist.<br />
Stecher Richard 10 12.05.2010
Stecher Richard 11 12.05.2010
5. Elektrosmog<br />
Elektromagnetische Wellen: Hochfrequenz und Mikrowellen haben in den letzten<br />
Jahren bedrohlich zugenommen. Im baubiologischem Haushalt sind auf jedem Fall<br />
zu vermeiden: W-Lan (digital gepulste Mikrowellenstrahlung), Mobilfunkgeräte<br />
(UMTS), schnurlose DECT-Telefone, Mikrowellenherde, Induktionsherde...<br />
Der Schutz von Außen konzentriert sich vor allem auf den hochfrequenten<br />
Elektrosmog. Hier können die so genannten Holzleichtbauweisen zum Problem<br />
werden. Durch die leichten Baustoffe wird die hochfrequente Strahlung zu wenig<br />
reduziert, es sei denn es werden geeignete Abschirm-Maßnahmen getroffen. Vollholz<br />
hingegen schirmt gut gegen hochfrequenten Elektrosmog ab, besonders mit<br />
einheimischen Lärchenholz werden hervorragende Ergebnisse erzielt, wie von<br />
baubiologischen Messtechnikern bestätigt wird. Eine soligno®-Wand 18 cm Vollholz<br />
innen in Lärche sicht, kann somit ein optimaler Schutz vor hochfrequenten<br />
Elektrosmog sein, vor allem wenn diese außen mit einem<br />
Wärmedämmverbundsystem versehen wird, das ein hohes Eigengewicht hat (z.B.<br />
Holzfaserplatten).<br />
Stecher Richard 12 12.05.2010
6. Holzschutz: Insekten und Pilzbefall<br />
Die allgemein verbreitete Meinung ist, dass Holz im Bausektor vor Umwelteinflüssen<br />
geschützt werden muss. Das ist eine Fehlmeinung und widerlegbar. Es gibt in<br />
<strong>Südtirol</strong> Blockhäuser die 500 Jahre alt sind. In Japan wurden intakte<br />
Holzkonstruktionen gefunden die 3.000 Jahre alt sind. Es genügt, lediglich<br />
konstruktive (z.B. großer Dachüberstand) und bauphysikalische Grundsätze zu<br />
befolgen. Alle Hölzer verwittern bzw. vergrauen und sind zu 100 % biologisch<br />
abbaubar. Der Holzschutz vermindert in der Regel die Lebensdauer eines Holzes.<br />
Risse und Fugen, die im Laufe der Zeit entstehen können und nicht mehr vom<br />
Holzschutz bedeckt werden, faulen dann umso schneller. Zudem wird es mit<br />
Giftstoffen belastet und kann nicht mehr in den natürlichen Kreislauf zurückgeführt<br />
werden, sondern wird zum Sondermüll. Der gesamte Bereich des Holzschutzes steht<br />
unter einem starken Einfluss der chemischen Industrie. Ihr Erfolg war so groß, dass<br />
nahezu jeder Architekt, Handwerker und Bauherr unter einer gewissen<br />
Suggestionswirkung alles Holz imprägnieren ließ. Sogar der Gesetzgeber ließ sich<br />
davon einschüchtern und schrieb Holzschutzmittel im Bausektor zwingend vor.<br />
Damit Holz von Insekten und Pilzen befallen wird, ist eine Reihe von<br />
übereinstimmenden Voraussetzungen nötig, die heute in bewohnten Gebäuden nur<br />
noch selten gegeben sind. Meistens wird ein Befall durch fehlerhafte Bauweisen und<br />
den daraus resultierenden Bauschäden hervorgerufen. Die Behandlung von Holz in<br />
Innenräumen mit insektiziden und fungiziden Mitteln war und ist überflüssig. Als<br />
vorbeugende Maßnahmen gelten vor allem: Sauberkeit und Trockenheit (relative<br />
Luftfeuchte unter 55 %).<br />
Unbehandeltes Holz kann, wie wir aus vorhergehenden Punkten erfahren haben,<br />
enorm viel Feuchtigkeit absorbieren und trägt damit auch zur Vermeidung von<br />
Tauwasser, Schimmelbildung und letztendlich Bauschäden bei, da die Feuchtigkeit<br />
(z.B. Tauwasser) kapillar schnell weiter transportiert wird.<br />
Stecher Richard 13 12.05.2010
7. Brandschutz<br />
Die staatliche Gesetzgebung sieht im Wohnungsbau bis zu einer Traufhöhe von<br />
zwölf Metern keinerlei Einschränkungen bezüglich des Brandschutzes vor.<br />
Nichtsdestotrotz sollten Vorbeugemaßnahmen getroffen werden. Grundsätzlich<br />
unterscheidet man bei den Baustoffen zwischen Brandwiderstand und<br />
Brennbarkeitsklasse.<br />
Der Brandwiderstand wird mit R.E.I. angegeben:<br />
R = Resistenz = Statik, also Brandwiderstand unter Belastung<br />
E = Emission = evtl. Rauchentwicklung<br />
I = Isolation = Temperatur unter 150 °C<br />
Die Brennbarkeitsklasse nach Klassifizierung EN13501:<br />
Brennbarkeitsklasse Materialbeispiel Anmerkung<br />
A1 Glas, Ziegel, Gips unbrennbar<br />
A2 Gipskarton, Glaswolle unbrennbar und kleine<br />
Mengen brennbar<br />
B Heraklith schwer brennbar<br />
C Perlite schwer brennbar<br />
D Massivholz schwer brennbar<br />
E Styropor, Holzfaser normal brennbar<br />
F Stroh normal brennbar<br />
Holz besitzt die natürliche Fähigkeit, sich im Brandfall durch Bildung einer<br />
unbrennbaren und Wärme isolierenden Holzkohlenschicht gegen Feuer und Hitze<br />
abzuschirmen.<br />
Beispiel:<br />
Im November 2000 wurden in Mauterndorf im Lungau im Rahmen eines<br />
Großbrandversuches das Abbrandverhalten von Holz und die Temperaturentwicklung<br />
nach einem sechzigminütigen Vollbrand aufgezeichnet. Die Grafik spiegelt das<br />
Ergebnis wider: Der Abbrand betrug nach 60 min exakte 36 mm, das sind 0,6<br />
mm/min. Weiters betrug die Temperaturerhöhung auf der dem Feuer abgewandten<br />
Holzoberfläche lediglich 9,3 °C, und dies bei einer durchschnittlichen Temperatur im<br />
Brandraum von 930 °C. Das heißt, ein Brand lässt einen Nutzer auf der dem Feuer<br />
abgewandten Seite im wahrsten Sinne des Wortes kalt.<br />
Stecher Richard 14 12.05.2010
Grafik basiert auf den Daten<br />
des im November 2000<br />
durchgeführten<br />
Großbrandversuches in<br />
Mauterndorf im Lungau.<br />
Bildquelle: DI (FH) Wolfgang<br />
Aigner<br />
Feuerwehrleute konnten die<br />
geringe<br />
Temperaturerhöhung auf der<br />
dem Feuer abgewandten<br />
Holzoberfläche nicht<br />
glauben und wollten dies mit<br />
den eigenen Händen<br />
erfahren.<br />
Bildquelle: DI (FH) Wolfgang<br />
Stecher Richard 15 12.05.2010
8. Baustoffe und Bauphysik<br />
Die Einwirkungen der Baustoffe sind sehr vielseitig und prägen in erheblichem Maße<br />
unser persönliches und soziales Wohlergehen. Es besteht tatsächlich ein<br />
empfindlicher Bauorganismus, der als Erweiterung des menschlichen Organismus<br />
bezeichnet werden kann. Wenn im Körper (Baukörper) nur ein Organ (Baustoff,<br />
Bauteil) krank ist, dann ist der ganze Organismus krank. Seit Mitte des 20. Jh.<br />
wurden zunehmend naturfremde Baustoffe eingesetzt, die nach und nach zu einem<br />
biologischen und ökologischen Problem geworden sind. Einfache, natürliche<br />
Baustoffe, die überall vorhanden und preiswert sind, gerieten fast völlig in<br />
Vergessenheit. Selbst Holz wird häufig zuerst zerspant und zerfasert, bevor es -<br />
angereichert mit toxischen Kunstharzen - am Bau eingesetzt wird. Die Reinverbund<br />
GmbH hat mit ihrem Produkt soligno® eine innovative und zeitgemäße Methode<br />
entwickelt, die es möglich macht Holz, nach allen heute bekannten biologischen und<br />
bauphysikalischen Werten zu verarbeiten und darin zu leben.<br />
8. 1. Wärmedämmung<br />
In <strong>Südtirol</strong> hat sich in den letzten Jahren als allgemeine Orientierung für den<br />
Wärmeschutz der Gebäudehüllen vor allem die Bezeichnung „Klimahaus“<br />
durchgesetzt. Dabei stützt man sich bei der Klassifizierung der einzelnen Bauteile<br />
(Wand, Decken, Dach) vor allem auf den Wärmedurchgangskoeffizient - den so<br />
genannten U-Wert (früher K-Wert): U W/m²K. Je kleiner der U-Wert, desto geringer<br />
ist der Wärmeverlust eines Bauteils. Als Berechnungsgrundlage für den U-Wert dient<br />
der Lambda-Wert des jeweiligen Baustoffs. Die Reinverbund GmbH hat soligno an<br />
einem schweizerischen Prüfinstitut testen lassen und erzielte den hervorragenden<br />
Lambda-wert von 0,08.<br />
Meistens wird dabei aber der sommerliche Hitzeschutz vergessen, die so genannte<br />
Phasenverschiebung. Die Phasenverschiebung entspricht der Zeitspanne zwischen<br />
dem Auftreten der höchsten Außentemperatur und der höchsten Innentemperatur im<br />
Tagesverlauf. Mit einer Phasenverschiebung von 12 Stunden gelangt die Mittagshitze<br />
erst in der Nacht in den Innenraum. Nachts ist die Außentemperatur aber soweit<br />
abgekühlt, dass die Wärme auch über die einfache Fensterlüftung entweichen kann.<br />
Um auch der Hitze entgegentreten zu können, benötigen die Baustoffe viel Masse<br />
und eine Struktur, die es erlaubt viel Wärme zu speichern. Eine soligno<br />
Massivholzwand bewirkt also, dass am Tag die Hitze nicht direkt in den Innenraum<br />
gelangt, sondern in der Wand gespeichert wird und erst in der Nacht wieder<br />
abgegeben wird.<br />
Nachstehend zwei Beispiele über das positive Verhalten zwei unterschiedlicher<br />
soligno®-Wandelemente auf den U-Wert und die Phasenverschiebung, kombiniert<br />
mit Wärmedämmsystemen, wie in der Grafik dargestellt.<br />
Stecher Richard 16 12.05.2010
Stecher Richard 17 12.05.2010
Stecher Richard 18 12.05.2010
8.2. Hygroskopizität<br />
Darunter versteht man die Fähigkeit eines Stoffes, Feuchtigkeit aus der Luft - aber<br />
auch in flüssiger Form - aufzunehmen, weiterzuleiten und abzugeben. In Räumen,<br />
die mit hygroskopischen Stoffen versehen sind, pendelt sich stets ein<br />
Feuchtegleichgewicht ein. Hygroskopisch und somit für das Raumklima nutzbar sind<br />
in erster Linie: Vollholz und Holzwerkstoffe, Kalkmörtelputz, Lehm und Möbelstoffe<br />
aus Naturstoffen (Baumwolle, Wolle, Hanf usw.).<br />
Holz hat eine Sättigungsfeuchte von 30%, erst dann tritt das Wasser an die<br />
Oberfläche. Ein Kubikmeter Holz hat eine Oberfläche von mindestens zwei<br />
Fußballplätzen. Das bedeutet, dass z.B. 1 m³ Holz ca. 150 kg Wasser dampfförmig<br />
absorbieren kann, ohne wesentlich von seiner Wärmedämmwirkung und<br />
Formstabilität zu verlieren. In einer Wohnung mit 65 % relativer Luftfeuchtigkeit,<br />
beträgt die Holzfeuchte lediglich 12 %.<br />
Oberflächenbehandlungen mit diffusionsdichten Lacken und Farben (auch Ölfarben,<br />
Dispersionsfarben) würde die Hygroskopizität stark mindern oder aufheben und ist<br />
daher auf jeden Fall zu vermeiden.<br />
Stecher Richard 19 12.05.2010
8.3. Materialfeuchte<br />
Massivbauten ließ man früher mindestens ein Jahr lang austrocknen, bevor sie<br />
bewohnt wurden. Reiche Leute konnten es sich sogar leisten, ihre Häuser von<br />
Familien bis zu vier Jahre gesund wohnen zu lassen. Aus Erfahrung wusste man,<br />
dass Neubaufeuchte Krankheiten und Beschwerden bewirkt, besonders Erkältungen,<br />
Rheuma, Ischias, Asthma, Nierenleiden und Tuberkulose.<br />
Heute wird aus ökonomischen Gründen eine Austrocknungszeit für Neubauten völlig<br />
außer Acht gelassen. Während der Bauphase werden viele tausend Liter Wasser<br />
eingebaut, deren Restfeuchte dann verdunsten muss. Der damit verbundene<br />
Wassergehalt der Materialien begünstigt die Wärmeleitfähigkeit der Materialien und<br />
die effektiven U-Werte sinken in Alltagsbedingungen leicht um 20 %, in Extremfällen<br />
sogar um 100%. Dadurch ist der tatsächliche Energieverbrauch in einem Neubau-<br />
Klimahaus in den ersten Jahren oft deutlich höher, als der berechnete Wert. Die<br />
Verdunstungskälte führt dazu, dass zum Erreichen eines angenehmen Raumklimas<br />
höhere Raumlufttemperaturen erforderlich sind und feuchte Luft benötigt mehr<br />
Energie zum Erwärmen. Daraus wird ersichtlich, dass eine kontrollierte Austrocknung<br />
des Baukörpers unbedingt erforderlich ist, um Bauschäden zu vermeiden.<br />
In einem Holzbau kommt die Materialfeuchte in der Regel nicht zum Tragen, da die<br />
verwendeten Materialien generell trocken sind. Massivholz, das für soligno Bauteile<br />
verwendet wird, ist vorgetrocknet und wird während der Bauphase von äußeren<br />
Feuchteeinwirkungen geschützt. Das Haus kann sofort nach Fertigstellung ohne<br />
jegliche gesundheitliche Bedenken bezogen werden.<br />
8.4. Diffusion<br />
Bei Diffusion unterscheidet man hauptsächlich unter: Wasserdampf-Diffusion und<br />
Wasserdampf-Diffusionswiderstand. Die Diffusion ist die durch Wasserdampf-<br />
Druckgefälle bedingte Wanderung durch ein Bauteil, wobei der Wasserdampf-<br />
Diffusionswiderstand ausdrückt, wie stark ein Baustoff dieselbe behindert. Der<br />
Materialkennwert wird in µ angegeben und es gilt je größer der µ-Wert eines<br />
Baustoffes ist, desto größer ist der Diffusionswiderstand, bzw. desto schlechter ist<br />
das Diffusionsvermögen. Von einer optimalen Diffusionsfähigkeit eines Baustoffes<br />
spricht man wenn der Wert kleiner als 10 ist. Vollholz hat z.B. einen µ-Wert von 20/40<br />
und erreicht eine befriedigende Diffusionsfähigkeit. Holz hat aber, wie andere<br />
pflanzliche Baustoffe, die Fähigkeit, den µ-Wert dynamisch den Feuchtebedingungen<br />
anzupassen.<br />
Die Diffusion steht also in engem Zusammenhang mit der Hygroskopizität des<br />
Holzes.<br />
Stecher Richard 20 12.05.2010
8.5. Wind- und Luftdichtung<br />
Als Winddichtung bezeichnet man die außen auf der kalten Seite der Dämmung<br />
liegende, als Luftdichtung die innen liegende Dichtigkeitsschicht. Während die<br />
Winddichtung die Dämmstoffe von Windeinflüssen und der damit verbundenen<br />
Auskühlung schützt, soll die Luftdichtung die Baustoffe vor Konvektion und der damit<br />
verbundenen Tauwasserbildung schützen. Die Wind- und Luftdichtung sind somit<br />
Voraussetzung für eine schadfreie Bauweise und geringen Energieverbrauch. Als<br />
winddicht und luftdicht gelten in der Regel sämtliche Putzsysteme und spezielle<br />
Folien im Dach- und Außenwandbereich. Die soligno Massivholzwand ist komplett<br />
luft- und winddicht wie aus dem nachstehenden Prüfergebnis ersichtlich ist.<br />
Somit kann bei dieser gewählten Bauweise auf eine meist aufwändige und<br />
kostspielige Abdichtung durch Folien verzichtet werden, ohne jedoch die<br />
hygroskopische und diffusionsoffene Eigenschaft des Holzes zu beeinträchtigen. Um<br />
den Nachweis der geforderten Luftdichtigkeit (in <strong>Südtirol</strong> nach Klimahausstandard)<br />
erbringen zu können, kann nach der Montage der Bauteile ein sog. Blower-Door-Test<br />
durchgeführt werden. Dadurch kann sich auch der Endverbraucher von der Qualität<br />
der soligno Massivholzelemente und deren fachgerechter Montage überzeugen.<br />
Stecher Richard 21 12.05.2010
9. Ökobilanz<br />
Eine Ökobilanz dient zur Abschätzung der Umweltwirkungen entlang des<br />
Lebensweges eines Produktes von der Rohstoffgewinnung über die Herstellung,<br />
Nutzung, Wieder- und Weiterverwertung bis hin zur Entsorgung. Dabei werden die<br />
mit den Produkten in Verbindung stehenden Wirkungen auf die Umwelt erfasst,<br />
transparent aufgearbeitet und bewertet unter Berücksichtigung ökonomischer und<br />
sozialer Aspekte. Bei der Bilanzierung der verschieden Produkte gehen die<br />
Unterschiede je nach Auftraggeber bzw. Bearbeiter bis zu 300 % auseinander.<br />
Unbestritten ist allerdings, dass sich ein geringer Verarbeitungsaufwand, wie er für<br />
den naturnahen Baustoff Holz typisch ist, immer in einem geringen<br />
Primärenergieaufwand niederschlägt. Für einen Fensterrahmen aus Holz werden<br />
z.B. 29,3 KWh an Primärenergie benötigt. Für einen Fensterrahmen aus einer Holz-<br />
Alu-Kombination bereits 464,3 kWh. Die Wiedereingliederung der Stoffe in das<br />
Ökosystem sollte das Ziel aller Bedingungen sein. Holz hat eine lange<br />
Nutzungsdauer und kann nach seinem Gebrauch wieder in den Kreis der<br />
Stoffbildung rückgeführt werden und dient als Nährstoff für das nächste wachsende<br />
Holz. Während seiner gesamten Nutzungsdauer (0 – 3000 Jahre) dient es zudem als<br />
CO2-Speicher - ein soligno Haus gilt deshalb als CO2-neutral. Mit diesem Begriff<br />
werden Prozesse bezeichnet, bei denen das aktuelle globale C02-Gleichgewicht<br />
nicht verändert wirt. Es wird also weniger C02 freigesetzt (Produktion, Montage,<br />
Transporte), als gebunden und hat somit eine positive C02-Bilanz.<br />
In 1 Kubikmeter Holz wird Kohlenstoff aus 1 Tonne CO2 gespeichert, Holz besteht zu<br />
50 Prozent aus Kohlenstoff (C). Geht man von einem Mittelwert von 500 kg Holz pro<br />
Kubikmeter aus, bedeutet das, dass 1 Kubikmeter Holz 250 kg C enthält. Wenn C<br />
nun in CO2 umgewandelt (oxidiert) wird, entsteht aus 0,9 kg C ca. 3,3 kg CO2. D. h.,<br />
die 250 kg C/m3 Holz x 3,3 kg CO2 ergeben 825 kg, also ca. 1 Tonne CO2 je 1<br />
Kubikmeter Holz. (Erklärung nach Prof. Dr. Arno Frühwald, Zentrum Holzwirtschaft<br />
der Universität Hamburg)<br />
Holz ist das Baumaterial, das zu seiner Herstellung die geringste Energie braucht<br />
und damit den niedrigsten CO2- Ausstoß verzeichnet. Ersetzt man daher Produkte<br />
aus anderen Materialien durch solche, wird die CO2-Bilanz wesentlich verbessert:<br />
Jeder Kubikmeter Holz, der als Ersatz für andere Baustoffe dient, reduziert die<br />
CO2-Emissionen in der Atmosphäre um durchschnittlich 1,1 Tonnen CO2. Wenn man<br />
dies zu der 1 Tonne CO2 hinzufügt, die im Holz gespeichert ist, werden mit einem<br />
Kubikmeter Holz rund zwei Tonnen CO2 eingespart (CEI–Bois Roadmap (Hrsg.):<br />
Dem Klimawandel mit Holz entgegen, 2007)<br />
Ein Kubikmeter soligno® speichert bis zu 1 Tonne CO2 und spart<br />
zusätzlich 1,1 Tonnen CO2 ein!<br />
Stecher Richard 22 12.05.2010
10. Quellenverzeichnis<br />
Kursunterlagen Fernlehrgang <strong>Baubiologie</strong> IBN<br />
Kursunterlagen folgender Referenten:<br />
Peter Erlacher<br />
Ph.D.Dr.Ing. Ruben Erlacher<br />
Aribo Asam<br />
Dr. Arch. Bernhard Oberrauch<br />
www.soligno.com<br />
www.provinz.bz.it/forst<br />
www.rubner.com<br />
www.naturalia-bau.it<br />
www.pefc.it<br />
Stecher Richard 23 12.05.2010