Oberflächenschutz von Holzfassaden

Unbehandeltes Holz, das Sonne und Regen ausgesetzt ist, ändert mit der Zeit Struktur und Farbe. Photochemische, physikalische und biologische Vorgänge verändern dabei die chemische Zusammensetzung an der Holzoberfläche, können im ungünstigsten Falle aber auch tiefgehende Holzdurchfeuchtungen und in der Folge Fäulnis durch holzzerstörende Pilze nach sich ziehen. Bei Holzfassaden, die gut belüftet sind und eine große Oberfläche haben, spielen meist nur die oberflächlichen Veränderungen des Erscheinungsbildes eine Rolle; diese haben also lediglich ästhetische Auswirkungen. Einwandfreie baulich-konstruktive Gestaltung vorausgesetzt, wird die technische Funktionstüchtigkeit nicht beeinträchtigt, wie jahrhundertealte unbehandelte Holzfassaden bezeugen. Wenn Fassaden oberflächenbeschichtet werden, hat dies einerseits ästhetische Gründe, sei es, weil man farblich gestalten will, sei es, weil die natürliche Verwitterung von Holz unerwünscht ist, andererseits haben Oberflächenbehandlungen wichtige Schutzaufgaben. 

Warum verwittert Holz? 
Wird Holz dem Sonnenlicht ausgesetzt, vor allem seiner UV-Strahlung, erfolgt ein Abbau der Holzbestandteile an der Oberfläche; einen solchen »Sonnenbrand« erleidet vor allem das Lignin, eine Matrixsubstanz ähnlich wie das Kunstharz in faserverstärkten Kunststoffen. Dies führt zu einer Holzvergilbung und mit der Zeit zu mehr oder weniger tiefer Braunfärbung.

Kommt auch Regen an die Holzoberfläche, werden die Abbauprodukte des Lignins ausgewaschen, wobei die silbrig-weiße Cellulose (die andere wichtige Holzsubstanz), die viel lichtbeständiger ist, an der Oberfläche zurückbleibt.

Die Holzbefeuchtung durch Tau und Regen führt aber stets auch zu dichter oberflächlicher Besiedelung durch dunkelfarbige Schimmelpilze (Bläue - bzw. Vergrauungspilze), die nach einigen Monaten bis wenigen Jahren das Holz grau bis schwarz verfärben. Diese Verfärbung und die zugleich einsetzende oberflächliche Erosion der durch die Sonneneinstrahlung geschwächten Oberfläche verlaufen aber nicht immer so schön gleichmäßig, dass eine attraktive Patina erreicht wird. Vielmehr verändert sich eine Holzfassade je nach Einflussbedingungen oft recht ungleichmäßig.

Faktor Zeit
Erheblich ist der Zeiteinfluss: Holzfassaden, die ein halbes Jahr nach Fertigstellung noch kaum Anzeichen einer Verwitterung zeigen, sehen nach wenigen Jahren völlig verändert aus.

Dabei spielt die Himmelsrichtung eine große Rolle: Westexponierte Fassaden verwittern wegen der stärkeren Beregnung rascher und anders als ostexponierte. Vertikale Holzflächen verwittern viel langsamer als geneigte oder gar horizontale.

Der Schutz der Fassade durch Vordach und Fassadenvorsprünge reduziert die Wetterbeanspruchung und damit die Verwitterung beträchtlich, dies aber meist nur lokal. Daher verfärben sich teilweise geschützte Fassaden meist ungleichmäßig. 

Oberflächen 
Relativ gering ist der Einfluss der Holzart auf die Oberflächenverwitterung: Alle Hölzer verwittern unter Wetterbeanspruchung auf ähnliche Weise, so dass man nach einigen Jahren kaum mehr erkennt, ob es sich um eine Fichten-, Lärchen- oder Eichenfassade handelt. Die Haltbarkeit von Oberflächenbeschichtungen ist auf den verschiedenen Hölzern (und Holzwerkstoffplatten) aber zum Teil sehr unterschiedlich.

Außerdem sind die Holzarten im durchfeuchteten Zustand unterschiedlich widerstandsfähig gegen holzabbauende Pilze. So ist z.B. Fichtenholz leicht abbaubar, Lärchenkernholz leicht bis mäßig und Eichenkernholz wenig abbaubar. Diese Eigenschaft spielt dann eine Rolle und muss, je nach natürlicher Holzresistenz, durch konstruktive und andere Schutzmaßnahmen kompensiert werden, wenn Holzteile für längere Zeit durchfeuchtungsgefährdet sind; dies ist bei Fassadenverkleidungen in der Regel aber nicht der Fall.

Ohne Oberflächenschutz ist die Verfärbung und Aufrauung von Hölzern nicht zu vermeiden; eine gleichmäßige Verwitterung der Fassaden ist eher die Ausnahme.

(1) Fichte
(2) Lärchen-Kernholz
(3) Eichen-Kernholz

Pro Darstellung von oben nach unten: 
180 Tage nass, 180 Tage trocken, unbewittert trocken

Der Artikel ist eine gekürzte Fassung von »Oberflächenschutz von Holzfassaden« aus Lignatec 13. 2001, die technischen Holzinformationen der Lignum. Mit freundlicher Genehmigung der Autoren und Lignum, der Schweizerischen Holzwirtschaftskonferenz. Abrufbar unter: www.lignum.ch

Text: 
Jürgen Sell, EMPA, Abteilung Holz, Dübendorf 

Jürg Fischer, Fischer Timber Consult, Bubikon 

Urs Wigger, SH-Holz, Abteilung Forschung & Entwicklung, Biel