Wechselndes Raumklima – Einflüsse auf Holztragwerke
Wie zahlreiche Beispiele beweisen, ist der erfolgreiche Einsatz von Massiv- und Brettschichtholz auch in Bauwerken mit starken Klimaschwankungen, wie z.B. bei Eis- oder Schwimmhallen, möglich. Durch korrekte Planung, Ausführung und Instandhaltung der Bauwerke zeigt hier der Werkstoff Holz seine Vorzüge. Holz als hygroskopischer Werkstoff passt sich dem umgebenden Raumklima an. Mit der Feuchteaufnahme bzw. -abgabe ist unterhalb des sogenannten Fasersättigungspunktes von Holz (bei ca. 30% Holzfeuchte) auch eine Volumenänderung verbunden. Bei heimischen Nadelholzarten ist ein mittleres Quell- oder Schwindmaß von 0,24% je 1% Änderung der Holzfeuchte zu berücksichtigen.
Für einen Bauteil aus Vollholz mit einer Höhe von 30cm tritt daher bei einer Änderung der Holzfeuchte von z.B. 4% eine Maßänderung von 3mm auf. Erheblich aufsummieren kann sich dies bei einem Brettschichtholzträger mit beispielsweise einer Höhe von 1,5m. Bei diesem ergibt sich eine Dimensionsänderung von rund 15mm.
Brettschichtholz wird meist mit einer Holzfeuchte von 10–14% gefertigt. Häufig kommt es in der Bauphase (z.B. durch Einbringen eines Betonbodens oder Estrichs) zu einer Feuchtigkeitserhöhung im Brettschichtholzbauteil. Um das Bauwerk danach schnell der Nutzung zuführen zu können, wird vielfach beheizt, wodurch eine Feuchtigkeitszunahme der Holzoberfläche bis rund 15% und danach eine schnelle Abtrocknung auf rund 9% gegeben ist. Für einen Holzbauteil mit 1m Höhe kann dies zu einer Dimensionsänderung von ± 15mm gegenüber dem Ausgangszustand führen. Zusätzlich entsteht ein beachtliches Feuchtegefälle im Querschnitt der Bauteile, was zur Überschreitung der Querzugfestigkeit und zu Rissbildung an der Oberfläche führen kann. Die Holzfeuchte sollte daher schon bei der Produktion der Bauteile auf die endgültige Holzausgleichsfeuchte, die sich bei der beabsichtigten Nutzung einstellt, abgestimmt werden. Befeuchtungen der Bauteile während der Bauphase und besonders eine nachträgliche rasche Abtrocknung sind unbedingt zu vermeiden.
Es gibt Bauwerke, in denen das Klima aufgrund unterschiedlicher Nutzung sehr stark schwankt. Häufig werden speziell im kommunalen Bereich Mehrzweckhallen im Winter als Eishalle und im Sommer z.B. als Tennishalle genutzt. Hierbei kommt es zu einer Feuchtigkeitserhöhung der Holzbauteile über die Wintermonate. Nach Beendigung des Eisbetriebs wird die Halle üblicherweise rasch aufgeheizt, damit das Eis abtaut und die Grundfläche abtrocknet. Um ausgedehnte Rissbildung zu verhindern, ist eine allzu starke Erwärmung und oberflächliche Austrocknung der Holzbauteile zu vermeiden.
Eine Rissbildung bis zu einem Sechstel Tiefe der Trägerbreite ist bei nicht querzugbeanspruchten Konstruktionen normalerweise unbedenklich. Überschreiten die Risstiefen diesen Grenzwert, ist eine Beurteilung durch Fachleute mit Kenntnissen über die Verklebung von Holz sowie Holzbauerfahrung durchzuführen, gegebenenfalls muss eine Sanierung der Risse erfolgen.
Schwimmbad in Bassins, 2004 von Fournier Maccagnan
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DI (FH) Johann Scheibenreiter
1991–95 tätig im Bereich Holzbau und Statik bei der Fa.Wolf Systembau
1995–99 Studium Holztechnik&Holzwirtschaft in Kuchl
seit 1999 Mitarbeiter bei der Holzforschung Austria im Bereich Holzbau und Werkstoffe
DI Dr. Andreas Neumüller
1986–92 Studium der
Forst- und Holzwirtschaft, BOKU Wien
1992–95 Assistent
1998 Doktorat
seit 1995 Mitarbeiter der Holzforschung Austria
seit 2001 Leiter der Abteilung Roh- und Werkstoffe
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