5. Bauphysik
5.1 Warum muss man Lüften?
Grundsätzlich muss beim Lüften zwischen zwei Erfordernissen unterschieden werden. Lüften aufgrund zu hoher Raumluftfeuchte und dem Lüften bezüglich des Frischluftaustausches.
5.2 Muss ich bei einem Massivholzhaus lüften?
Ein gesundes Raumklima weist eine Luftfeuchtigkeit zwischen 45 % - 55 % auf. Stellt sich über einen längeren Zeitpunkt eine Luftfeuchte von über 60 % ein, kann dies zu Schimmelbildung führen. Grundsätzlich handelt es sich bei Massivholzhäusern um eine trockene Bauweise. Erhöhte Feuchtigkeit wird maximal durch einen Zementestrich in die Bausubstanz eingebracht. Holz besitzt jedoch die Eigenschaft, Feuchtigkeit aufzunehmen und somit das Raumklima zu regulieren. Somit ist die Wahrscheinlichkeit von Schimmelbildung in einem Holzhaus nahezu ausgeschlossen. Das Lüften, um Raumluftfeuchte aus dem Baukörper abzutransportieren, ist daher nicht nötig. Somit haben Massivholzhäuser einen weiteren Vorteil. Bei einem Massivbau hingegen muss noch bis zu drei Jahren nach der Errichtung mehrfach am Tag zwingend gelüftet werden, um die Baurestfeuchte über die Außenluft abzuführen. Zusätzlich muss der Bauherr nach dem Einzug für aus-reichende Luftzirkulation hinter größeren Möbelstücken, vor allem an Außenwänden, sorgen. Solange Feuchtigkeit aus den Ziegelwänden austritt, besteht bei zu geringer Distanz und Luftzirkulation eine akute Schimmelgefahr. Auf der anderen Seite muss in einem Gebäude immer für genug Frischluftanteil und Luftqualität gesorgt werden. Bei stetig steigender Ausführungsqualität von Gebäudehüllen und Bauteilanschlüssen werden Häuser immer luftdichter. Daraus resultieren jedoch nicht nur Vorteile für moderne Bauwerke. Ein natürlicher Frischluftaustausch findet nun kaum mehr statt. Schadstoffe wie zum Beispiel austreten-de Formaldehydemissionen aus Möbeln, Kleidungsstücken, Zigarettenrauch oder der steigende Anteil an Kohlendioxid der Raumluft müssen regelmäßig abgeführt und gegen Frischluft ausgetauscht werden. Hat ein Gebäude keine Lüftungsanlage, empfiehlt es sich mindestens einmal morgens und abends zu lüften, um Schadstoffe und Kohlendioxid abzuführen. Das Lüften sollte per Stoßlüftung erfolgen und vorzugsweise nur, wenn die Außenluft kühler als die Innenluft ist. Im Winter wird zu einer Querlüftung von 5 bis 10 Minuten geraten. In der Übergangszeit muss die dreifache Zeit gelüftet werden. Einer dauerhaften Schrägstellung des Fensterflügels ist grundsätzlich abzuraten. Aus dieser Dauerkippstellung resultieren ausschließlich Wärmeverluste sowie das Abkühlen angrenzender Bauteile und somit verbundener Gefahr der Schimmelbildung.
5.3 Brauche ich eine Lüftungsanlage?
Grundsätzlich ist der Einbau einer Lüftungsanlage jedem Bauherren zu raten. Jedoch sollte man die Vor- und Nachteile abwägen und je nach den Bedürfnissen im Einzelfall entscheiden. Moderne Lüftungsanlagen sind mit einem nicht unerheblichen Mehrkostenaufwand verbunden. Vergleicht man den Kostenaufwand für Material und Einbau mit der Kostenersparnis an Heizkosten, stehen Aufwand und Ertragselten im Verhältnis. Für den Einbau einer Lüftungsanlage sprechen Aspekte, wie der des Komfortgewinns. Ein regelmäßiges Lüften, um einen Frischluftaustausch zu gewährleisten, ist nicht mehr nötig. Allen Räumen wird kontinuierlich frische Luft zugeführt. Schadstoffe und unangenehme Gerüche werden zeitgleich ausgefiltert und abgeführt. Für Allergiker bieten Lüftungsanlagen weitere Vorteile. Durch zusätzliche Filter können Schadstoffe, die unter anderem verantwortlich für Pollenallergien oder Heuschnupfen sind, durch kontrollierte Wohnraumlüftung aus Gebäuden ferngehalten werden. Darüber hinaus klimatisieren Lüftungsanlagen Wohngebäude im Sommer und können mit Wärmerückgewinnung Energiekonzepte sinnvoll ergänzen. Diese Anlagen haben einen maßgeblichen Einfluss auf die Effizienz der eingebauten Haustechnik. Um geforderte Mindestwerte nach der neuen Energieeinsparverordnung und gegebenenfalls einer damit verbundenen Förderung zu erreichen, wird eine Lüftungsanlage zwingend erforderlich.
5.4 Warum muss mein Haus luft- und winddicht errichtet werden?
Die Luft- und Winddichtigkeit einer Gebäudehülle bildet eine unverzichtbare Anforderung, die in vielfältigen Zusammenhängen das Raumklima, die Lärmbelästigung, die Bauschadensfreiheit, die Innenluft und die Energiebilanz von Gebäuden beeinflusst. Die luftdichte Schicht auf der Rauminnenseite und die winddichte Schicht an der Gebäudeaußenseite verhindern gemeinsam eine unzulässige Durchströmung der Konstruktion. Sie sind für Dauerhaftigkeit der Baukonstruktion entscheidend.
5.5 Was passiert wenn meine Gebäudehülle nicht luft- und winddicht ist?
Mögliche Folgen einer fehlenden Luftdichtigkeit können Tauwasserausfall in der Konstruktion, verminderter Wärmeschutz und niedrige Oberflächentemperaturen auf der Rauminnenseite sein. Die daraus resultierenden Schäden können sich von Schimmelbildung, Schäden in der Konstruktion, Zugerscheinungen bis hin zu erhöhtem Energiebedarf ziehen.
5.6 Ist CLT Brettsperrholz luftdicht?
Die Luftdichtigkeit der Massivholzelemente beruht auf der vollflächigen Verleimung von Einschichtplatten zu mehrschichtigem CLT Brettsperrholz. Die TU Graz wurde im Juni2013 von Stora Enso zur Prüfung der Luftdurchlässigkeit von CLT beauftragt. Prüfgegenstand war ein zehn Zentimeter starkes CLT Brettsperrholzelement mit Stufenfalz, Stoßbrett sowie raumseitigen Installationsfräsungen. Aus einem Prüfbericht der TU Graz geht hervor, dass eine unversehrte Leimfuge von CLT Brettsperrholz ausreicht, um die zwingend erforderliche Luftdichtigkeit zu erreichen. Baustellenmessungen bestätigen diese Labormesswerte.
5.7 Werden beim Bau von Massivholzhäusern Folienverwendet?
In einem Massivholzhaus müssen in der Regel keine Folien bezüglich der Luftdichtigkeit verlegt werden. Sind die Arbeitsanweisungen für die Ausfrästiefe von Installationen in der Außenwand befolgt, reicht die vollflächige Verleimung der äußeren Fuge aus um die Luftdichtigkeit zu gewährleisten. Werden im Weiteren alle Anschlussdetails richtig ausgeführt wird im Rauminneren keine zusätzliche Dampfbremse benötigt. Durch diesen Verzicht ergeben sich weitere Vorteile eines Massivholzhauses. Bauherren profitieren durch Materialersparnis und Arbeitszeit, Verringerung der Bauzeit und Vermeidung von mangelhaft angeschlossenen Dampfbremsen mit resultierenden Bauschäden. Zusätzlich ergeben sich durch die großformatigen Elemente weniger Bauteilstöße und somit weniger abzudichtende Fugen. Die Sicherstellung der Fugendichtheit an Stößen wird durch das Verlegen von vorkomprimierten Dichtungsbändern gewährleistet.
5.8 Wie kann man die Luftdichtheit eines Massivholzhauses testen?
Nachdem das Bauvorhaben montiert wurde und alle notwendigen Anschlüsse zur Luftdichtheit ausgeführt wurden, kann man die sogenannte Luftwechselrate mithilfe des „Blower – Door – Test“ messen und bewerten. Bei diesem Verfahren wird im Gebäude ein Über- und Unterdruck bei jeweils 50 Pa erzeugt. Durch die gemessenen Werte kann ein Gebäude als luftdicht oder undicht deklariert werden. Leckagen können im Falle einer undichten Gebäudehülle mit einfachen Hilfsmitteln ausgemacht und behoben werden. Zur Charakterisierung des Luftaustausches dient die Luftwechselrate n mit der Einheit1/h. Sie gibt Auskunft darüber, wie oft das Luftvolumen eines Raumes pro Stunde ausgewechselt wird. Referenz- und Grenzwerte der Luftwechselrate nach Gebäudetyp: Gebäude mit Passivhausstandard 0,6 1/h Gebäude ohne Lüftungsanlagen 3,0 1/h Gebäude mit Lüftungsanlage 1,5 1/h. Bei fachgerechter Ausführung aller Anschlussdetails ist in der Praxis eine Luftwechselrate von bis zu 0,3 1/h möglich.
5.9 Ist Brettsperrholz diffusionsoffen?
Unter Diffusion versteht man vereinfacht das Wandern einzelner kleiner Wassermoleküle entlang des Temperatur- beziehungsweise des Dampfdruckgefälles. Grundsätzlich muss verhindert werden, dass zu viele Wasserdampfmoleküle aus Wohnräumen durch die Konstruktion diffundieren. Hierzu werden im Inneren sogenannte Dampfbremsen verbaut. In einem Massivholzhaus fungiert die Leimfuge des verbauten CLT als Dampfbremse. Grundsatz einer bauphysikalischen Konstruktion ist, dass der Wandaufbau von innen nach außen immer diffusionsoffener wird. Somit soll erreicht werden, dass eingedrungene Feuchtigkeit nach außen aus dem Bauteil hinausdiffundieren kann und die Konstruktion selbständig abtrocknet.
5.10 Was ist der U-Wert?
Die Wärmeschutzwirkung eines Bauteils wird durch den U –Wert bestimmt, dem sogenannten Wärmedurchgangskoeffizienten. Dieser Wert sagt aus, wie viel Energie in Watt pro m 2Bauteilfläche und Grad Temperaturunterschied aufgewendet werden muss, um die Raumtemperatur aufrechtzuerhalten. Je niedriger der U – Wert, desto besser die Dämmwirkung des Bauteils. Um den U – Wert eines Bauteils bestimmen zu können muss die Lage, der Aufbau, sowie die Wärmeleitfähigkeit der enthaltenen Baustoffe bekannt sein. Je geringer der Wert der Wärmeleitfähigkeit eines Baustoffs, desto wärmedämmender wirkt sich ein Material auf das Bauteil aus. Gemessen wird dieser Wert in W/mK. In Regelwerken der Bauphysik wurde die Wärmeleitfähigkeit von Fichtenholz mit 0,13 W/mK festgelegt.
5.11 Heizenergieverbrauch und Heizenergiebedarf
Die Wärmeleitfähigkeit von Holz ist stark vom Holzfeuchtegehalt abhängig. Das heißt, je trockener das Holz ist, desto höher ist die Dämmwirkung. Somit weist Holz ein vollkommen anderes Verhalten auf als andere konstruktive Baustoffe wie zum Beispiel Stahl, Beton oder Ziegel auf. Diese lineare Abhängigkeit zwischen Holzfeuchte und Wärmeleitfähigkeit wird bisher jedoch nicht bei der Berechnung von Energieverbrauchsmengen berücksichtigt. In mehreren Langzeitversuchen des Salzburger Landes wurden flächige Massivholzsysteme auf deren Energieverbrauchsmenge untersucht. Nach europäischen Normen wird die Wärmeleitfähigkeit von Holz mit 0,13 W/mK bei einer Holzfeuchtigkeit von 18 bis 20 % pauschal und unabhängig von der Einbausituation angenommen. Dass die Holzfeuchte von massiven Holzwänden im Innenbereich im Durchschnitt auf8 % sinkt und sich somit die Dämmwirkung des Baustoffes um ein vielfaches erhöht, bleibt unberücksichtigt. Das Ergebnis einer dreijährigen Studie sprach sich eindeutig für die Holzmassivbauweise aus. Die tatsächliche Heizenergieverbrauchsmenge lag im Erfassungszeitraum um 39,5%tiefer als der zuvor nach Norm berechnete Heizenergiebedarf. Daraus folgt, dass die wirkliche Dämmleistung des Materials und die Wärmespeicherkapazität von Holzhäusern um ein vielfaches besser sind als der U-Wert angibt.
5.12 Wie werden Massivholzhäuser wärmegedämmt?
Bei Massivholzhäusern wird außenseitig die Wärmedämmung, beziehungsweise das Wärmedämmverbundsystem aufgebracht. Hierbei kann zwischen verschiedenen Dämmstoffen, Dämmstoffstärken und unterschiedlichen Konstruktionsaufbauten gewählt werden. Unter www.clt.info finden sie kostenlos eine Auswahl an Wandaufbauten und Regeldetails.
5.13 Wie gut ist man in einem Massivholzhaus vorsommerlicher Überhitzung geschützt?
Ausschlaggebend für einen effektiven Schutz vor Überhitzung ist die Speichermasse eines Gebäudes. Je höher ihr Anteil, desto kühler bleibt ein Bauwerk bei Hitzeeinwirkung. Massivholzhäuser haben einen hohen Anteil an speicher wirksamer Masse. Pro Einfamilienhaus werden durchschnittlich 50 m³ Brettsperrholz verbaut. Massive Bauteile wie Massivholzwände, Decken und Dachelemente wirken wie eine natürliche Klimaanlage und erwärmen sich tagsüber nur langsam. Es bleibt kühl in den Räumen. Über Nacht geben diese Bauteile wieder langsam die aufgenommene Wärme an ihre Umgebung ab. Je mehr speicherwirksa-me Masse im Gebäude vorhanden ist, desto besser werden Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht ausgeglichen. So bleibt es in Massivholzhäusern in der warmen Jahreszeit natürlich angenehm kühl.
5.14 Ist mit einem Massivholzhaus eine „Passivhaus Bauweise“ möglich?
Mit der Massivholzbauweise der DMH Handels GmbH ist es mit einfachen Mitteln möglich, Passivhausstandard zu erreichen. Durch die großflächigen Brettsperrholzelemente werden Wärmebrücken auf ein Minimum reduziert. Erprobte Detaillösungen und der einfache Wandaufbau bilden eine solide Grundlage, um die restlichen Auflagen problemlos zu erfüllen.
5.15 Wie steht es mit dem Schallschutz in Massivholz-häusern?
Masse bildet die Basis von gutem Schallschutz. Zum Einen ergeben sich bei CLT Brettsperrholz durch das geringe Eigengewicht statische Vorteile, dafür sorgt die fehlende Masse, im Gegensatz zum Stahlbetonbau, für zunächst schlechteren Schallschutz. Jedoch ist es problemlos möglich über Kiesschüttungen und Estrich die fehlende Masse auf Geschossdecken in den Holzbau zu bekommen. Bessere Schallschutzwerte von Massivholzhäusern lassen sich des Weiteren mit einfachen Mitteln konstruktiv erreichen. Durch einfache oder doppelte Beplankung mit Gipskarton, Installationsebenen, gedämmten Vorsatzschalen oder entkoppelte Deckenabhängungen, bieten bei fachgerechter Ausführung bereits große Vorteile für den Schallschutz. Vorwandinstallationen des Sanitärbereichs und der Anschluss des Estrichs an das CLT Brettsperrholzelement sind schallentkoppelnd auszuführen. Für Mehrfamilienhäuser und andere Gebäude mit erhöhten Anforderungen an den Schallschutz hat die Technik Abteilung der DMH Lösungen für den Einzelfall erarbeitet.
5.16 Wie kommt das unschlagbare Wohlfühlklima inMassivholzhäusern zustande?
Holz gehört zu den wärmedämmenden Baustoffen. Berührt man diesen Baustoff mit der bloßen Hand entzieht er im Gegensatz zu Ziegel, Stahl oder Beton dem Körper keine Wärme. Die Oberfläche fühlt sich warm an. Durch seine stets angenehme Oberflächentemperatur, seine Fähigkeit, die Raumluftfeuchte zu regulieren sowie unangenehme Gerüche, zum Beispiel Zigarettenrauch zu absorbieren, sorgt massives Holz für ein besonders behagliches Wohnklima, indem sich Menschen rundum wohlfühlen.
5.17 Wie verhält sich ein Massivholzhaus im Brandfall?
Massivholz ist brandbeständiger als allgemein angenommen. Im Fall eines Brandes muss zunächst das im Holz ein-gelagerte Wasser, bei einem CLT - Feuchtegehalt von zirka12 %, verdampfen. Bei weiterem Abbrand bildet sich eine schützende Holzkohleschicht, die zum einen das Holzinnere vor höheren Temperaturen schützt und zum anderen zu einer verringerten Sauerstoffzufuhr sorgt und somit den Abbrand verlangsamt. Zusätzlich besitzt Massivholz eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Somit werden aus dem Brand resultierende hohe Temperaturen auf die einzelnen Brandabschnitte reduziert. Auf der vom Brand abgewandten Wand- oder Deckenseite bleibt die Oberflächentemperatur weitgehend im Normalbereich. Im Brandfall überzeugt CLT Brettsperrholz zusätzlich mit seiner Tragfähigkeit. Bereits eine fünfschichtiges 160 Millimeter starkes Deckenelement hält einer Brandbeanspruchung von90 Minuten stand. Bei einem Wohnungsbrand können Temperaturen bis zu1000 Grad Celsius auftreten. Stahl erfährt im Brandfall mit steigenden Temperaturen einen starken Festigkeitsabfall. In Verbindung mit seiner hohen Wärmeleitfähigkeit kann Stahl während eines Brandes in kurzer Zeit die Grenzen seiner Tragfähigkeit erreichen. Vor allem Stahlbetondecken unterliegen dieser Eigenschaft. Ein Festigkeitsverlustdes Baustoffs kann bereits nach zehn Minuten eintreten. Zusätzlich besitzt Stahl eine starke Ausdehnung unter Hitze. Die Längenausdehnung von Stahl beläuft sich bei 500 Grad Celsius auf sechs Millimeter pro Laufmeter Baustoff. Diesem Druck hält kein angrenzender Baustoff stand. Statisch erforderliche Bauteile können zwangsläufig in Mitleidenschaft gezogen werden. Wegen seiner geringen Wärmeausdehnung, seiner niederen Wärmeleitfähigkeit und seiner Tragfähigkeit im Brandfall bietet CLT Brettsperrholz hervorragende Vorteile im Brandfall.
5.18 Ist in der Massivholzbauweise eine Wand der Feuerwiderstandsklasse REI 90 möglich?
Im Auftrag von Stora Enso wurde die Holzforschung Austria damit beauftragt Klassifizierungsberichte über das Brand-verhalten von CLT Brettsperrholz zu verfassen. Geprüft wurden CLT Wand- und Deckenelemente ab einer Stärke von80 mm, mit und ohne Beplankung. Bei einer 100 Millimeterstarken dreischichtigen Wandplatte konnte bereits eine Feuerwiderstandsklasse von REI 60 erreicht werden. Das bedeutet, dass die Wand im Brandfall einer Brandbeanspruchung von 60 Minuten standhalten kann, bevor sie an ihre Grenzen der Tragfähigkeit gelangt. Eine Feuerwiderstands-klasse von REI 90 wird durch das innenseitige Beplanken einer 100 C3s Platte durch 12,5 Millimeter Gipskarton erreicht. Deckenelemente ab einer Stärke von 160 Millimeter und einem fünflagigen Aufbau ohne Beplankung wurden ebenfalls mit REI 90 klassifiziert. Die Klassifizierung erfolgte mit der Übereinstimmung des Abschnitts 7.3.2. der ÖNORM EN 13501-2. Die genauen Brandschutzanforderungen in Deutschland sind vom zu-ständigen Landratsamt und der zugehörigen Bauordnung abhängig. Die österreichischen Prüfergebnisse gelten für den deutschen Markt nur zur Orientierung und müssen im Einzelfall geprüft werden.