Instandsetzung an der Fachwerkfassade
- Bewährtes belassen, Nötiges anpassen
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Schäden am Fachwerk haben eine Ursache. Die ist aber nicht immer einfach zu erkennen. Neben schlechter Bauunterhaltung kann die Schadensfolge auch ein vorangegangener Baufehler ausgelöst haben.
Aus beidem folgt,
a) um die Ursache zu beseitigen, muß sie zuvor erkannt sein,
b) um auch möglicherweise vorangegangene Baufehler und deren (latente) Wirkung abzustellen bzw. sie konstruktiv korrigieren zu können, müssen auch etwaige Baufehler zuvor aufgedeckt sein.
Erfordern die Schäden am Fachwerk das Auswechseln der geschädigten Hölzer, ist zu überlegen, warum haben die Holzbauteile versagt und wie kann die vorangegangene schädliche Wirkung zukünftig verhindert werden?
Wenn das verbaute Holzbauteil der tatsächlichen Gefährdung nicht standgehalten hat, was genau hat denn dazu geführt? |
1. ein konstruktiv bedingter Baufehler, der einmal latent vorhanden, im Laufe der Zeit schadträchtig wurde. (Der Tropfen der das Faß zum Überlaufen brachte. Aber was, wenn nur der Tropfen ausbleibt?) |
2. ein nutzungsbedingte Baufehler, der im Laufe der Zeit zu erhöhtem Tauwasseranfall im Wandaufbau geführt hat. (Komplexe Wechselwirkungen zwischen Innen- und Außenklima) |
3. eine nur einmalige Wasserzufuhr, auf die die Baukonstruktion nicht abgestimmt ist. Das darf schon sein. Der Schaden ist dann eben wie ein Unfall, unvorhersehbar. |
Handelt es im letzen Fall "lediglich" um einen unvorhersehbaren "Unfall", erfordern die beiden anderen Fälle die Suche nach der Ursache. Dazu muß der dem Schaden zugrunde liegende Baufehler gefunden werden. Das dies nicht so einfach sein wird, wird im weiteren verständlich.
Was ist (für das tragende Fachwerkholz) zu bestimmen ? | holzschutztechnisches Ziel | |
Neben der Schadensursache ist die tatsächliche Gefährdung des Holzbauteils zu bestimmen. Diese (möglicherweise veränderte) Gefährdung ist zukünftig im Gebrauch zu erwarten. Sie bestimmt n.a. Überlegungen die erforderliche Resistenz der neu einzubauenden Holzbauteile bzw. Maßnahmen zum konstruktiven Holzschutz |
Gefährdung des Holzes und seine Resistenz müssen ein
Gleichgewicht
bilden.
Die Resistenz der Holzart muß der Gefährdungsklasse entsprechen. |
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Die Ursachen können vielfältig sein. Alle umgebende Bauteile samt deren Veränderungen ( instand gesetzte Putzflächen an Gefach und Fassade, auch Dämmungen etc.) können beteiligt sein und sollten ebenso untersucht werden, wie damit einhergehende Nutzungsänderungen, die des Innenklima beeinflussen. | ||
Was ist konstruktiv zu überlegen ? | wirtschaftliches Ziel | |
Maßnahmen, die neben der eigentlichen Reparatur gleichzeitig die vorhandene (zu hohe) Gefährdung der Holzbauteile abmindern. | Verwendung auch der weniger dauerhaften Holzarten | |
Hauptziel | ||
Hauptziel ist die Minderung der Schlagregenbelastung durch ein schnelles Abführen von Wasser und die Vermeidung von Spritzwasser an der Außenfassade. Altbewährte Bauweisen mindern damit schon rein konstruktiv die Gefährdung des verbauten Holzes. (z.B. mit einer hinterlüfteten Verkleidung der Fassade (aus Holz ) oder die Ausbildung von Tropfkanten. Der zu erwartende Tauwasseranfall in den umgebenden Bauteilen muß unschädlich bleiben. | ||
Regeln für tragendes Holz | Stichpunkte | Ziel |
DIN 68800-4
bekämpfender Holzschutz |
Nachweis von Schadorganismen und Lebendbefall, Befallsursache und Ausbreitung, Sachkundenachweis | Schadensbeseitigung, Eindämmung, Bekämpfung und zukünftige Vorbeugung |
DIN 68800-2
konstruktiver Holzschutz |
Ausbildung der Baukonstruktion durch Architekt oder Bauingenieur | konstruktive Maßnahmen zur Minderung der Gefährdung |
DIN 68800-3
vorbeugender Holzschutz |
Gefährdungsklasse, erforderlicher Holzschutz, Angabe durch Planer | Ausschluß der Gefährdung tragender Holzbauteile |
DIN 1052
Holzbaunorm |
Hinweise zu Holzart, Bauweise, Nutzungsbedingungen vom Bauingenieur | Nachweis der Standsicherheit |
Die häufigste Frage im Schadensfall heißt," welches Mittel soll ich nehmen? ". Gerade diese Frage läßt sich aber gar nicht beantworten, ohne eine Klärung des Grundsätzlichen. Zuständig ist hier zunächst also keinesfalls Gewerbetreibende, die ihre Holzschutzmittelchen (Gift bis Bio) verkaufen wollen, sondern ein (zumindest von solchen Interessen) unabhängiger Sachverständige für Holzschutz.
Diese wetterabgewandte Seite eines Fachwerks ist aus Fichte und 100 Jahre alt. Es mag marode erscheinen, aber gravierenden Schäden sind nicht vorhanden. Foto: Rüpke |
Das älteste Fachwerkhaus in Hannover von 1566. Der konstruktive Holzschutz mit Auskragungen und die Holzart Eiche trugen wesentich dazu bei. Foto: Dr. Kürsten |
Das Augenmerk gilt primär der Ermittlung der Schadensursache. Danach oder flankierend laufen die Untersuchungen zu Bekämpfungsmaßnahmen ab. Nicht nur eine Seite, sondern das Ganze muß im Auge behalten werden ( organisatorischer Holzschutz ).
Handelte es sich hier nur um den o.a. Unfall einer einmaligen Wasserzufuhr, kann man, wenn das Fachwerkgebäude sonst ohne Schaden dasteht, sagen, was sich bis dato bewährt hat, wird wieder eingebaut.
Die vorhandene Bauweise und Holzart wird beibehalten, denn eine bewährte Baukonstruktion ist getrost als sonst ungefährdet anzusehen, danach kann sie eingestuft werden. Das ist regelmäßig im Inneren eines Fachwerkgebäudes der Fall, wenn nach der einmaligen Wasserzufuhr die nachhaltige Trockenheit gesichert ist und im zu erwartenden Gebrauch keine Gefährdung (=Wasser) besteht.
Bei der Instandsetzung für eine weitere Nutzung wurde in diesem Fachwerkhaus von 1913 innen wiederum Fichte verbaut. Es gab keinen Grund, das zu ändern. Foto: Rüpke |
Ein Dachstuhl von 1680. Nach einem Schaden infolge Wassereintritts durch ein undichtes Kupferblech der Dachhaut wurde die alte Fichtenholzkonstruktion durch eine neue, wiederum aus Fichtenholz ersetzt. Foto: Rüpke |
Anders ist das an der Fassade, wo häufig erst nach Farbbeschichtungen und Instandsetzungen neueren Datums Baufehler vorliegen, die an älteren Fachwerkbauwerken zu (bislang unbekannten) Schäden führen konnten.
Mit der schlichten Erkenntnis, daß der vorliegende Schaden eine nicht ausreichende Resistenz der verbauten Konstruktionshölzer belegt, liegt man richtig. Es wird eine (erneute) Einordnung der Gefährdung der tragenden Holzbauteile anhand der tatsächlichen Gefahr erforderlich.
"Moderne" Instandsetzungen bestehen heute oft aus einer wetterdichten "Bekleisterung" der Fassade mit diversen Putzen, Dichtungsmaterialien und Farben, gleichermaßen auf Holz und Gefach verteilt. Damit wird auf der Fassadenaußenseite eine Dampfsperre errichtet. Die ursprüngliche Bauweise wird hiermit grundlegend verändert. Es kommt nun zu erhöhtem Tauwasseranfall, der durch Staunässe das tragend verbaute Holz gefährdet. Nach draußen kommt das Wasser nicht mehr weg.
Hinzu kommen energieeinsparende Dämmmaßnahmen, am Sichtfachwerk stets auf der Innenseite. Die Innere Seite ist danach für das sich sammelnde Tauwasser in der Außenwand ein zweites Hindernis. Nach drinnen kommt das Wasser auch nicht mehr weg.
Um nun dieser, für das verbaute Fachwerkholz ernsten Gefahr gewappnet zu sein, muß die erforderliche Resistenz des Holzes höher (als bislang nötig) sein. Die nun erhöhte Gefährdung erfordert Holzarten höherer Dauerhaftigkeit. Wo z.B. zuvor noch Fichte sicher verbaut war, wäre zukünftig da nur die Eiche sicher.
Zuvor hatte sich dieses Fichtenfachwerk lange als schadfrei bewährt. Dann, nach der Energiesparmaßnahme durch Innendämmung und der äußeren Beschichtung mit wetterdichter Kunststoffputzfarbe ist das Fachwerkholz nicht mehr dauerhaft und standfest. Foto: Rüpke |
Im Detail: das Gefache mit wetterdichter Farbe auf wetterdichtem Putz, das Fachwerkholz wetterdicht beschichtet. Ergebnis: das Außenmauerwerk naß, an der Tapete Schimmel und am Holzfachwerk ein Totalschaden durch Echten Hausschwamm. Foto: Rüpke |
So käme als nächstes die Überlegung, ob und wie durch konstruktive Maßnahmen eine Minderung der Gefahren zu erzielen ist um auf andere weniger dauerhafte (kostengünstigere) Holzarten ausweichen zu können. In der Praxis ist hierfür ein wenig Erfahrung nötig, denn die Wege zur Minderung der Belastung durch das Wasser der Witterung sind vielfältig.
Die komplexen Zusammenhänge von verschiedensten Einflußfaktoren, erfordern auch für zunächst scheinbar einfach erscheinende Lösungen einen genügenden Weitblick. Nicht nur eben gerade erkennbare Zusammenhänge, auch andere, erst später im weiteren Gebrauch (aus der Nutzung) an der Baukonstruktion möglicherweise auftretende Einflüsse sind zu ergründen und auch zu berücksichtigen. Diese Weitsicht erfordert Erfahrung.
Einfacher konstruktiver Holzschurtz des Fachwerks durch hinterlüftete Ziegelfassade. In Zuge dessen kann eine Außendämmung an der (kalten) Wetterseite erfolgen. Foto: Dr. Kürsten |
Konstruktiver Holzschurtz mit Ziegeln im Zuge des Dachausbaues, verbunden mit einer Außendämmung, mindert die Witterungsgeanspruchung am Giebel. Foto: Rüpke |
Auch ein Weg Holzschutz und Dämmung zu verbessern, um meine Minderung der Witterungsbeanspruchung mit ganz unkonventionellen Mitteln ganzjährig zu erreichen. Foto: Dr. Kürsten |
Problemfall des Planers |
Lösung a)
"gesundbeten" |
Lösung b)
konstruktiver Weg |
Sein geplantes Holztragwerk
ist z.B. einer erhöhten Schlagregenbe-
lastung ausgesetzt und Feuchte kann eindringen... |
Er ignoriert die Feuchte und schreibt einen chemischen Holzschutz aus. Zwar hinderte nun Gift die Fäulnis, die Feuchte im Bauteil blieb aber. | Er mindert die Belastung, indem er z.B. eine hinterlüftete Vorhangfassade ausbildet. Die Feuchte ist weg. |
Hinweis: Vorbeugender chemischer Holzschutz ist nur dann nötig, wenn es konstruktiv keine andere Möglichkeit gibt. |
Wer sich vor Augen hält, daß Fachwerkgebäude meist weit mehr als 100 Jahre bestehen und bis dato ohne chemischen Holzschutz auskamen, wird zustimmen, daß es auch zukünftig möglich sein muß.
Tragendes Holz, das den Bedingungen im Außenbereich, also direkter Bewitterung ausgesetzt ist, hat der Statiker nach DIN 1052 Abschn. 7.1.1 in die Nutzungsklasse 3 einzuordnen. Eine Bessereinstufung in die Nutzungsklasse 2 erforderte eine Abdeckung zu den bewitterten Holzseiten. An einer Fachwerk sicht fassade wird dies wohl nicht erfolgen können.
Unzulässige Instandsetzung einer bewitterten Fachwerkaußenwand mit keilverzinktem Vollholz KVH® (Konstruktionsvollholz). Das Gefach ist aus Großformatziegeln. Foto: Rüpke |
Hier sind Laien am Werk, keine Handwerker. Sie ersetzen handwerkliche Verbindungen durch Eisenwinkel. Foto Rüpke |
Wenn aber das Holzfachwerk außen nicht gegen die Witterung abgedeckt wird, ist die Verwendung dieses keilverzinkten Konstruktionsvollholzes (KVH) KVH® grundsätzlich unzulässig. Das ist bei einem sichtbaren Fachwerk außen der Fall. Das Verwendungsverbot gilt auch, wenn z.B. das beim KVH übliche Fichtenholz kesseldruckimprägniert ist.
Wenn wegen der möglichen Bewitterung die Holzkonstruktion in die Nutzungsklasse 3 eingestuft werden muß, ist dann nicht vielleicht grundsätzlich eine Vorhangfassade erforderlich? Schauen Sie sich hierzu bitte ein anderes Kapitel an, wo es gerade um die Schlagregenbelastung geht.
Bei der Schlagregenbelastung ist neben der jährlichen Niederschlagsmenge die Wassermenge maßgebend, die tatsächlich auf die Fassade auftrifft. Auch hier steht den konstruktiven Maßnahmen zur Minderung durch Dach- und Geschoßüberstände oder Teilbekleidungen ein große Wirkung zu. Ab einer gewissen Schlagregenbelastung erfordert danach das sonst sichtbare Fachwerk einen Wetterschutz. Der wird i.d.R. rein konstruktiv mit einer hinterlüfteten vorgehängten Fassade sicher gewährleistet. Der häufige Wunsch von Bauherren, vormals verkleidetes Fachwerk freizulegen, kann also der Beginn eines später folgenschweren Baufehlers sein. Das soll an dieser Stelle gleich mit angedeutet werden.
Tabelle 1: Die Einordnung aus der Beanspruchung an einer bewitterten Fachwerkaußenfassade | Holzfeuchten M-% ab - Mittel - bis | ||
DIN 1052 | Nutzungsklasse 2 | überdachte offene Bauwerke | 10 - 16 - <20 |
Nutzungsklasse 3 | Konstruktionen, die der Witterung ausgesetzt sind | 12 - 18 - <24 | |
DIN 68800-3 | Gefährdungsklasse 2 | geschützt: Außenbauteile ohne unmittelbare Wetterbeanspruchung | 10 - 16 - <20 |
Gefährdungsklasse 3 | ungeschützt: Außenbauteile mit Wetterbeanspruchung | 12 - 18 - <24 | |
Schwelle in GK 3 | ohne Spritzwasserbelastung | 12 - 18 - <24 | |
Schwelle in GK 4 | im Spitzwasserbereich mit Schmutz (= Staunaässe) | 12 - 18 - >20 |
Wie gesagt, legen Schäden offen, daß sich an der tatsächlichen Gefährdung des tragend verbauten Holzes etwas geändert hat, muß wenigstens die im Austausch verwendete Holzart der neuen Gefährdung hinsichtlich des späteren Gebrauchs und der Nutzung des Gebäudes standhalten können. Das Reparaturholz muß nach Beanspruchung bzw. Gefährdung zugeordnet werden.
Tabelle 2: Reparaturholzarten entsprechend der Einordnung aus Beanspruchung an einer frei bewitterten Fachwerkaußenfassade (nur heimische Holzarten) | |||
bei Einordnung in | entsprechen dieser Beanspruchung die | sind als dauerhaft resistent zulässig z.B. Kernholz *) der | nicht dauerhaft bzw. unzulässig sind z.B. |
Nutzungs-
klasse 2 |
Holzarten der Resistenzklasse 3 oder vorb. chemische Holzschutz, Prädikat Iv, P | heimische Holzarten: Lärche, Douglasie. Alternativen sind konstruktive Maßnahmen zur Minderung der Gefährdung! |
Fichte
Tanne Kiefer |
Nutzungs-
klasse 3 |
Holzarten der Resistenzklasse 2 oder vorb. chemische Holzschutz, Prädikat Iv, P, W | am Fachwerk regional typisch und bewährt ist die Stiel- oder Traubeneiche |
Lärche, Douglasie, alles
Konstruktions-
vollholz (KVH) mit Keilverzinkung **) |
Gefährdungs-
klasse 2 |
Holzarten der Resistenzklasse 3 oder vorb. chemische Holzschutz, Prädikat Iv, P | heimische Holzarten: Lärche, Douglasie. Alternativen sind konstruktive Maßnahmen zur Minderung der Gefährdung! |
Fichte
Tanne Kiefer |
Gefährdungs-
klasse 3 |
Holzarten der Resistenzklasse 2 oder vorb. chemische Holzschutz, Prädikat Iv, P, W | am Fachwerk regional typisch und bewährt ist die Stiel- oder Traubeneiche |
Lärche, Douglasie, alles
Konstruktions-
vollholz (KVH) mit Keilverzinkung **) |
Schwelle GK 3 | Holzarten der Resistenzklasse 2 oder vorb. chemische Holzschutz, Prädikat Iv, P, W | am Fachwerk regional typisch und bewährt ist die Stiel- oder Traubeneiche |
Lärche, Douglasie,, Stiel-/Traubeneiche,
alles Konstruktions-
vollholz (KVH) mit Keilverzinkung **) |
Schwelle GK 4 | Holzarten der Resistenzklasse 1 oder vorb. chemischer Holzschutz, Prädikat Iv, P, W, E | es gibt keine heimischen Holzarten! Alternative ist, einen Spritzwasserschutz konstruktiv herzustellen! | alle heimischen Holzarten |
*) Kernholz darf max.10% Splintanteil haben
(alles Splintholz wird als "nicht dauerhaft" eingestuft)
**) Anmerkung: gilt auch für kesseldruckimprägnierte Fichte (überwiegend übliche Holzart) |
Die DIN 1052 legt eine Lebenszeit für Holzbauwerke von wenigstens 50 Jahre zugrunde. Dieser Forderung müssen die Konstruktionshölzer zeitlich standhalten. Um das zu erreichen, muß die Dauerhaftigkeit der Holzarten der tatsächlichen Belastung aus Witterung und dem späteren Gebrauch entsprechen.
Weder die relativ kurzen Standzeiten, die normativ nach natürlicher Resistenz und Dauerhaftigkeit angegeben sind, noch Erkennnisse aus Freilandversuchen geben die Einbausituationen wieder, die das verbaute Holz an der jeweiligen Gebäudekonstruktion erwartet. Die Sicht auf das Ganze ist gefordert.
Unter den Bedingungen der Nutzungsklasse 3, also am bewitterten Fachwerk ist z.B. ein Verbau jeder Art von keilverzinktem Vollholz (KVH ) nach DIN 1052 unzulässig (auch bei kesseldruckimprägnierter Fichte). Der Grund, Niederschlagswasser kann eindringen, dann ist die Dauerhaftigkeit nicht gegeben.
Nicht keilverzinktes Konstruktionsholz als Vollholz oder Massivholz ist dann einsetzbar, wenn die verwendete Holzart nach DIN 1052 zugelassen ist und nach DIN 68800-3 die der gegebenen Gefährdungsklasse entsprechende nötige Resistenz aufweist. Die Dauerhaftigkeitsklasse muß der Gefährdungsklasse entsprechen.
Diese bewitterte Keilzinkenverbindung offenbarte mit einem Pilzbefall
seine tatsächliche (zu hohe) Gefährdung. Ein Tragwerksschaden
folgte auf dem Fuß. Standzeit des Holzbauteils: ca. 20 Jahre, die
Holzfeuchte: 73 Masse-%.
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Neben der Klassifizierung nach der natürlichen Dauerhaftigkeit nach der EN 350-2 ist für das Bauwesen in Verbindung mit der DIN 68800-3 eine Klassifizierung nach Resistenzklassen in der DIN 68364 (alt) zu finden. Beide Begriffe, Dauerhaftigkeit wie Resistenz, bezeichen die Eigenresistenz von Holzarten u.a. gegen holzzerstörende Insekten und Pilze unter bestimmten Bedingungen, wobei die EN einzeln unterscheidet. Ob die Kriterien zur Dauerhaftigkeitsbewertung in EN genau denen in der alten DIN entsprechen, darf strittig sein. Die DIN 68364 (neu) sagt jedenfalls nicht aus, daß die Dauerhaftigkeitsklassen nicht den alten Resitenzklassen entsprächen. Sachverständige Bewertungen könnten darüber hinaus Ergebnisse aus laufenden Freilandversuchen (Rapp) berücksichtigen.
Aber, die unter bestimmten Prüfbedingungen im Labor und im Freiland erlangten Erkenntnisse sind nicht einfach mechanisch, engstirnig oder stur auf die Fachwerkbauweise zu übertragen. Es ist die bewährte Baukonstruktion, die das lange Leben vieler Fachwerkbauten ermöglicht und sie sie als "langzeitbewährt" ausweist. Eine ausreichende Dauerhaftigkeit des darin verbauten Holzes ist bis dahin belegt. Dagegen treten nach Modernisierungen ältester Fachwerkbauten unerwartete Schäden auf. Die belegen nicht nur "neue" Baufehler belegen sondern auch die durch Umnutzung geschaffene "neue" Bedingungen. Deren komplexe Zusammenhänge und "neue" Wechselwirkungen überraschen dann. eine noch verbreitete Unkenntnis um
Jeder Schaden an Holztragwerk belegt a) dessen tatsächliche Gefährdung und b) die unzureichende natürliche Resistenz oder Dauerhaftigkeit des verbauten Konstruktionsholzes. Anders ausgedrückt, der bestimmungsgemäß erforderlich gewesene, solchen Schäden vorbeugende Holzschutz wurde erst gar nicht erreicht.
Die tatsächliche Gefährdung muß richtig eingestuft werden. Das mögliche Spektrum der Gefährdungen aus komplexen Wechselwirkungen zwischen Innen- und Außenklima (Tauwasseranfall im Wandaufbau) muß dabei mitbeachtet werden.
Der nötige vorbeugende Holzschutz ist über eine Gefährdungsminderung durch konstruktive Maßnahmen sicher zu erreichen. Hierzu muß die nötige Resistenz und Dauerhaftigkeit der Holzbauteile gegeben sein.