BAUTECHNIK

Detailausbildung und Oberflächenbehandlung von Holzfassaden

Text: Prof. Dr.-Ing. P. Schmidt | Foto (Header): © Prof. Dr.-Ing. Peter Schmidt

In der April-Ausgabe wurde über die grundlegenden Regeln berichtet, die bei der Planung und Ausführung von Außenwandbekleidungen aus Holz (Holzfassaden) zu beachten sind. Dabei wurde der grundsätzliche Wandaufbau der Regelquerschnitte einschließlich der Bekleidung und weiterer Funktionsschichten ausführlich beschrieben. Im vorliegenden Beitrag werden schwerpunktmäßig die Ausbildung verschiedener Details sowie die Oberflächenbehandlung von Holzfassaden mit Beschichtungen behandelt.

Auszug aus:

Der Bauleiter
Ausgabe Mai 2022
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Wesentliches Merkmal von Holzfassaden ist eine Bekleidung der Außenwand mit Holzbrettern, Holzschindeln oder geeigneten großformatigen Holzwerkstoffplatten. Die Außenwandbekleidung bildet die äußere Schale der zweischaligen und hinterlüfteten Wandkonstruktion. Sie dient primär dem Wetterschutz und erfüllt darüber hinaus gestalterische Funktionen. Eine ausreichende und dauerhaft funktionsfähige Hinterlüftung ist für die Dauerhaftigkeit der Bekleidung aus Holz essenziell. Die Hinterlüftung sorgt für einen stetigen und raschen Abtransport von Feuchtigkeit und verhindert somit die Schädigung des Holzes, z. B. durch holzzerstörende Pilze. Während die Ausbildung der Regelquerschnitte kaum Probleme bereitet, sind die Planung und Ausführung der Details mit besonderer Sorgfalt vorzunehmen. Zu den Details gehören Außen- und Innenecken bzw. -kanten, Anschlüsse an Fenster und Außentüren, horizontale und vertikale Stöße, die Ausbildung des unteren Abschlusses (Sockel) sowie Übergänge zu anderen Fassadenteilen.

Für die Planung und Ausführung von Außenwandbekleidungen aus Holz einschließlich der Details sind die Fachregeln des Zimmererhandwerks [1] zu beachten.

 

Außen- und Innenkanten

Die Ausbildung von Außen- und Innenkanten ist abhängig von der Verlegerichtung der Bretter. Bei vertikaler Verlegung ergibt sich der geringste Aufwand. Bretter der Holzfassade werden an der Außenkante gestoßen, wobei ein Stumpfstoß ausreichend ist. Außerdem sind an Kanten von vertikal verlegten Brettern in der Regel kein Eckprofil sowie keine Abdeckung erforderlich.

Bei horizontaler Verlegung ergibt sich ein höherer Aufwand. In diesem Fall können die Bretter entlang der Kante auf Gehrung gestoßen werden. Voraussetzung hierfür ist die Verwendung schmaler Bretter aus Kernholz (max. Breite ca. 7 cm), da ansonsten die Gefahr von Verdrehungen (sogenanntes „Schüsseln“) besteht. Alternativ kann entlang der Wandkante ein quadratisches Eckprofil aus Holz oder ein L-förmiges Stahlprofil angeordnet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Stoß mithilfe von Abdeckleisten zu schließen.

Innenkanten lassen sich im Vergleich zu Außenkanten relativ einfach ausbilden. In der Regel ist es ausreichend, die Bretter stumpf zu stoßen, wobei ein lichter Abstand von mindestens 10 mm zwischen den Brettern eingehalten werden sollte. Hirnholzflächen sind bei horizontaler Verlegung nicht sichtbar, sodass aufwendige Gehrungsstöße bei Innenkanten nicht erforderlich sind. Verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung von Außen- und Innenkanten sind in Abbildung 1 dargestellt.

 

Fenster- und Türanschlüsse

Ähnlich wie bei Außen- und Innenkanten gestaltet sich die Ausführung von Anschlüssen an Fenstern und Türen bei vertikaler Verlegung deutlich einfacher als bei horizontaler Anordnung der Bretter. Bei Vertikalschalungen wird die außenseitige Laibung durch ein Brett hergestellt, das mit der Holzfassade wie bei einer Außenwandkante stumpf gestoßen wird. Bei horizontalen Schalungen muss das Laibungsbrett die Hirnholzflächen der Schalung schützen. Aus diesem Grund ist es erforderlich, das Laibungsbrett mindestens bis zur Außenkante der Schalung zu führen und gegebenenfalls einen Überstand vorzusehen, z. B. bei der Stülpschalung.

Anschlüsse und Laibungen sind schlagregensicher zu planen und auszuführen. Vor dem Einbau von abdeckenden Bauteilen, z. B. der Laibungsbretter, ist durch eine Sichtprüfung festzustellen, ob der Anschluss bzw. die Fuge schlagregensicher ausgeführt wurde. Die schlagregensichere Ausführung des unteren Laibungsbereichs kann beispielsweise durch eine zweite Dichtebene hergestellt werden. Als Abdichtungsstoffe für die zweite Dichtebene eignen sich Flüssigabdichtungen, Abklebungen oder Folien. Der untere Bereich der Laibungsbretter wird mit einer offenen Fuge ausgeführt.

 

Horizontale und vertikale Stöße

Stöße in der Fassade können aus mehreren Gründen erforderlich sein. Beispielsweise werden horizontale Stöße häufig in Höhe der Geschossdecke angeordnet, um die Fassade zu strukturieren und zu gestalten. Weitere Gründe für die Anordnung von Stößen liegen in den verfügbaren Abmessungen der Bretter sowie deren Handhabung. Einerseits sind die Lieferlängen begrenzt und andererseits lassen sich Bretter mit zu großen Längen nur schwierig handhaben.

Horizontale Stöße von vertikal verlegten Schalungen werden in der Regel in Höhe der Geschossdecke angeordnet. Grundsätzlich bestehen verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der horizontalen Stoßfuge (siehe Abbildung 2):

  • Ausbildung mit Überlappung bzw. Überstand: In diesem Fall muss die obere Bekleidung die untere Bekleidung überlappen oder über der unteren überstehen. Bei Ausführung mit Überstand muss dieser mindestens so groß wie die Brettdicke der Bekleidung sein.
  • Ausführung in einer Ebene mit Z-Profil oder Abdeckbrett: Bei dieser Variante kann die untere Bekleidung in der horizontalen Fuge mit einem Z-förmigen Stahlprofil vor dem Eindringen von Niederschlagswasser geschützt werden. Das Z-Profil muss eine Neigung von mindestens 15° aufweisen und zur oberen und unteren Bekleidung jeweils einen Abstand von mindestens 5 mm haben. Alternativ kann anstelle des Z-Profils auch ein Abdeckbrett aus Holz bündig auf der unteren Bekleidung angeordnet werden. Das Abdeckbrett muss eine Neigung der Oberfläche von mindestens 15° aufweisen und zur oberen Bekleidung einen Abstand von mindestens 5 mm haben.
  • Ausbildung als offene Fuge: Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, horizontale Stoßfugen offen auszuführen. In diesem Fall muss eine Mindestfugenbreite von 5 mm eingehalten werden. Die Bretter sind entlang der Stoßfuge mit einer Hinterschneidung von 15° zu versehen. Auf eine wasserableitende Schicht zur Sicherstellung der Schlagregendichtheit kann verzichtet werden, wenn die Fugenbreite nicht größer als die Brettdicke der Bekleidung ist.

Vertikale Stöße sind bei horizontal verlegten Schalungenerforderlich, wenn die Brettlängen nicht ausreichen, um eine Fassadenseite auf voller Breite abzudecken. Die einzelnen Bretter können gegeneinander versetzt gestoßen werden, wobei ein regelmäßiges oder unregelmäßiges Fugenbild  möglich ist. Die Schnittfuge muss entweder auf der Traglattung angeordnet werden oder darf einen Abstand von maximal 50 mm zu den Traglatten haben. Es wird empfohlen, die Fuge zwischen den Brettern mit einer Breite von 10 mm auszuführen. Nach den Fachregeln des Zimmererhandwerks [1] sind auch geschlossene Stöße (ohne Fuge) zulässig. In diesem Fall darf sich die Fuge nicht im bewitterten Bereich befinden. Bei beschichteten Brettern sind geschlossene vertikale Stöße nur dann zulässig, wenn auf die Schnittkante (Hirnholzfläche) mindestens einmal eine Beschichtung aufgetragen wurde.

 

Übergang zum Sockel

Der untere Abschluss einer Holzfassade ist der größten Beanspruchung ausgesetzt, da hier neben direkt einwirkendem Niederschlagswasser und Schlagregen zusätzliche Beanspruchungen durch an der Fassade herablaufendes Wasser sowie durch Spritzwasser auftreten. Darüber hinaus ist zu beachten, dass selbst größere Dachüberstände den Sockelbereich vor Schlagregen nicht mehr ausreichend  schützen. Zur Reduzierung der Spritzwasserbeanspruchung ist ein Mindestabstand der Holzfassade zur Geländeoberfläche einzuhalten. Dieser sollte bei harten Oberflächen (z. B. Plattenbeläge) mindestens 30 cm betragen und kann auf 15 cm bei Vorhandensein eines Kiesrandstreifens reduziert werden. Es wird empfohlen, den Kiesstreifen mit einer Breite von mindestens 30 cm (besser 50 cm) zu planen, wobei Kies der Körnung 16/32 mm zu verwenden ist.

 

Holzschutz und Oberflächenbehandlung

Die wesentlichen Regeln des baulichen Holzschutzes bei Holzfassaden wurden bereits in der April-Ausgabe erläutert. Die baulichen Holzschutz-Maßnahmen zielen darauf ab, Niederschlags- und Spritzwasser von der Holzfassade fernzuhalten, dieses schnell abzuleiten und für eine ausreichende Hinterlüftung zu sorgen, damit ein rasches Abtrocknen von Feuchtigkeit auch im Hinterlüftungsraum gewährleistet ist. Sofern diese Grundsätze konsequent beachtet werden und die Ausführung nach [1] sowie DIN 68800-2 [3] erfolgt, ist eine Behandlung mit chemischen Holzschutzmitteln in der Regel nicht erforderlich. Dies gilt sowohl für die Bekleidung als auch für die Unterkonstruktion.

Dennoch kann es in Sonderfällen erforderlich sein, zusätzlich zu den vorbeugenden baulichen Maßnahmen des Holzschutzes eine Behandlung mit chemischen Holzschutzmitteln vorzunehmen. Beispielhaft seien hier exponierte, der Witterung stark ausgesetzte  Standorte oder Regionen mit starker Schlagregenbeanspruchung genannt, z. B. Gebiete, die der Schlagregenbeanspruchungsgruppe III nach DIN 4108-3 [2] zugeordnet sind.

 

Beschichtungen und Beschichtungssysteme

Außenwandbekleidungen aus Holz können mit einer Beschichtung oder einem Beschichtungssystem versehen werden. Die Beschichtung soll das Holz vor äußeren Einwirkungen wie Niederschlagswasser und UV-Strahlung schützen und dadurch die Feuchteaufnahme sowie den Abbau von Lignin verhindern. Niederschlagswasser und UV-Strahlung führen infolge Zersetzung des Lignins und Auswaschung der oberflächennahen Schichten zu einer Vergrauung von unbehandelten Holzoberflächen.

Es ist allerdings zu beachten, dass Beschichtungen bzw. Beschichtungssysteme keinen dauerhaften Schutz bieten. Ursache hierfür sind Quell- und Schwindverformungen des Holzes, die zu Rissbildungen in der Beschichtung führen, durch die wiederum Wasser eindringen kann. Die Verdunstung wird durch die dampfbremsende Wirkung der Beschichtung stark behindert, sodass behandelte Holzbekleidungen mit nicht funktionsfähiger Beschichtung sogar noch ungünstiger anzusehen sind als unbehandelte. Aus diesem Grund sind Beschichtungen in regelmäßigen Abständen auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen und gegebenenfalls zu erneuern. Die Intervalle der Überprüfung und gegebenenfalls Erneuerung sind von der Art der Beschichtung sowie von den Umwelteinflüssen abhängig. Entsprechende Hinweise enthält das BFS-Merkblatt Nr. 18 „Beschichtungen auf Holz und Holzwerkstoffen im Außenbereich“ [4].

Beschichtungen und Beschichtungssysteme für Holz im Außenbereich müssen den Anforderungen der gleichnamigen Norm DIN EN 927 [5] entsprechen. Beschichtungen bestehen in der Regel aus einer Grundbeschichtung (= erste Schicht), der Zwischenbeschichtung und der Schlussbeschichtung (= Deckbeschichtung). Beschichtungsstoffe werden nach DIN EN 927-1 nach ihrer vorgesehenen Anwendung eingeteilt. Bekleidungen von hinterlüfteten Fassaden werden der Anwendungsstufe „nicht maßhaltig“ zugeordnet. Daneben existieren weitere Kriterien zur Einteilung von Beschichtungsstoffen, z. B. nach ihrer Beanspruchung und ihrem Aussehen. Es wird auf die Norm verwiesen.

Nachfolgend werden einige ausgewählte wichtige Punkte angegeben, die bei der Ausführung von Beschichtungen zu beachten sind:

  • Quell- und Schwindverformungen der Bekleidung können zu Rissen im Holz und in der Beschichtung führen, wodurch Wasser lokal in das Holz eindringt. Aufgrund des großen Wasserdampfdiffusionswiderstands der Beschichtung kann das eingedrungene Wasser nur sehr langsam verdunsten. Sägeraue Holzoberflächen sind hier vorteilhafter als gehobelte, da eine bessere Verzahnung der Beschichtung mit der Holzoberfläche gegeben ist.
  • Bei Holzarten mit einem großen Harzanteil (wie z. B. Lärche) kann die Beschichtung bei Erwärmung (z. B. Sonneneinstrahlung) durch austretendes Harz gelöst werden, wodurch die Schutzfunktion verloren geht.
  • Im Bereich von scharfen Kanten kann keine ausreichende Schichtdicke erzielt werden. Kanten sollten daher abgerundet werden (Radius ≥ 2 mm).
  • Beim Aufbringen der Beschichtung sollte die Holzfeuchte im Bereich von 15 ± 3 % liegen.
  • Dunkle Oberflächen erwärmen sich bei Sonneneinstrahlung deutlich stärker als hellere. Die größere Ausdehnung der Oberfläche gegenüber dem Holzinnern birgt ein größeres Risiko von Rissbildungen mit der Gefahr der Schädigung der Beschichtung.
  • Bei Nut- und Federschalungen ist eine Zwischenbeschichtung aufzutragen, die den gleichen Farbton wie die Deckbeschichtung aufweist, um störende Farbtonunterschiede beim Schwinden des Holzes zu vermeiden. Gleiches gilt für den Bereich von Überdeckungen, z. B. im Bereich von horizontalen Stößen.
  • Bei der Ausführung der Außenwandbekleidung ist darauf zu achten, dass alle nachträglich zu beschichtenden Flächen zugänglich sind, z. B. im Bereich von Fugen.

Zusammenfassung

Hinterlüftete Außenwandbekleidungen aus Holz (Holzfassaden) stellen eine Alternative zu Fassaden aus konventionellen Baustoffen dar, da die Verwendung des nachwachsenden und nachhaltigen Baustoffs Holz einen Beitrag zum Klimaschutz leistet. Bei der Planung und Ausführung von Holzfassaden und deren Details sind die besonderen Eigenschaften des Baustoffs Holz zu beachten. Eine wesentliche Rolle spielt hierbei der bauliche Holzschutz, der darauf abzielt, Wasser und Feuchtigkeit von der Holzkonstruktion fernzuhalten sowie rasch abzuleiten. Dies wird durch eine Hinterlüftung der Außenwandbekleidung aus Holz erreicht.

Literatur

[1] Fachregeln des Zimmererhandwerks: Außenwandbekleidungen aus Holz; 2. vollständig überarbeitet Ausgabe Januar 2020; hrsg. v. Holzbau Deutschland – Bund Deutscher Zimmermeister im Zentralverband des Deutschen Baugewerbes; Fördergesellschaft Holzbau und Ausbau mbH, Berlin

[2] DIN 4108-3 (2018-10): Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz – Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung

[3] DIN 68800: Holzschutz – Teil 1: (2019-06): Allgemeines; Teil 2 (2022-02): Vorbeugende bauliche Maßnahmen; Teil 3 (2020-03): Vorbeugender Schutz von Holz mit Holzschutzmitteln; Teil 4 (2020-12): Bekämpfungsmaßnahmen gegen Holz zerstörende Pilze und Insekten und Sanierungsmaßnahmen

[4] BFS-Merkblatt Nr. 18 „Beschichtungen auf Holz und Holzwerkstoffen im Außenbereich“; Ausgabe 2006; hrsg. v. Bundesverband Farbe Gestaltung Bautenschutz; Hinweis: Das Dokument wird zurzeit überarbeitet; die überarbeitete Fassung erscheint voraussichtlich April/Mai 2022

[5] DIN EN 927: Beschichtungsstoffe – Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme für Holz im Außenbereich; Teil 1 bis 3, Teil 5 bis 7, Teil 10 bis 14; verschiedene Ausgabedaten

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