Holz ist ein bewährter Baustoff mit einer Eigenheit: Es arbeitet. Wer versteht, wie ein Stamm aufgebaut ist, wie Holz Feuchte aufnimmt und wieder abgibt und wann Pilze und Insekten gefährlich werden, erkennt viele Schäden, bevor sie teuer werden. Dieser Beitrag erklärt die Grundlagen für Eigentümer, Käufer und Handwerker: vom Aufbau des Stammes über Holzarten, Sortierklassen und Holzfeuchte bis zum baulichen Holzschutz.
Grundlagen
Aufbau des Holzes
Ein Stamm ist von außen nach innen so aufgebaut:
- Borke
- Bast
- Kambium
- Splintholz
- Kernholz
- Markröhre
Quer dazu verlaufen die Markstrahlen von der Stammmitte nach außen.
Borke
Die Borke ist die abgestorbene Außenrinde. Sie schützt das Innere des Baumes vor Witterung, Schädlingen und mechanischen Schäden.
Bast
Der Bast ist die lebende Innenrinde. Er leitet die Nährstoffe, die in den Blättern durch Photosynthese entstehen, in den Baum.
Kambium
Das Kambium ist eine dünne Zellschicht zwischen Bast und Splintholz. Es ist für das Dickenwachstum verantwortlich: Nach außen bildet es den Bast, nach innen neue Holzzellen.
Splintholz
Das Splintholz ist das hellere, äußere Holz. Seine lebenden Zellen transportieren Wasser und Nährstoffe von den Wurzeln zu den Blättern und speichern Reservestoffe. Weil es nährstoffreich und vergleichsweise feucht ist, ist Splintholz deutlich anfälliger für Pilze und Insekten als Kernholz.
Kernholz
Das Kernholz ist das innere, bei vielen Arten dunklere Holz. Seine Zellen sind abgestorben und leiten kein Wasser mehr. Bei der Verkernung lagert der Baum Gerbstoffe und andere Kernstoffe ein und verschließt die Leitbahnen. Das macht Kernholz trockener, formstabiler und widerstandsfähiger gegen Fäulnis und Schädlinge. Für dauerhafte Bauteile wird deshalb bevorzugt Kernholz verwendet.
Markröhre
Die Markröhre ist das Mark in der Mitte des Stammes: der weiche Gewebestrang, um den der Baum in seinem ersten Jahr gewachsen ist. Sie ist nur wenige Millimeter dick, hat geringe Festigkeit und neigt zur Rissbildung. Bretter, die die Markröhre enthalten, gelten deshalb als weniger formstabil.
Markstrahlen
Markstrahlen werden oft mit der Markröhre verwechselt, sind aber etwas anderes: Sie verlaufen als schmale Zellbänder quer zur Stammachse von innen nach außen in Richtung Bast. Sie speichern und transportieren Nährstoffe quer durch den Stamm und tragen zur Festigkeit in radialer Richtung bei. Im Radialschnitt sind sie als glänzende „Spiegel“ sichtbar, bei Eiche und Rotbuche besonders deutlich.
Die Jahresringe
Jahresringe zeichnen die unterschiedlichen Wachstumsbedingungen im Verlauf eines Jahres ab.
Frühholz
Das Frühholz entsteht im Frühjahr. Durch das reiche Nährstoffangebot wächst der Baum schnell, dieser Holzanteil bleibt hell und weitporig. Das Frühholz übernimmt den Wassertransport längs der Stammachse von den Wurzeln zur Krone.
Spätholz
Das Spätholz wird im Sommer gebildet. Es wächst langsamer, ist dichter und zeichnet sich dunkel ab. Das Spätholz gibt dem Holz seine Festigkeit: Je höher der Spätholzanteil, desto tragfähiger ist das Holz.
Farbgebung von Splint- und Kernholz
Ob sich das Kernholz farblich vom Splintholz abhebt, hängt von den eingelagerten Kernstoffen ab. Danach werden drei Gruppen unterschieden.
Obligatorischer Farbkern
Farbaktive Inhaltsstoffe färben das Kernholz sichtbar dunkel. Zu den Farbkernhölzern gehören Eiche, Kiefer, Lärche, Douglasie und Nussbaum. Splint und Kern lassen sich mit bloßem Auge unterscheiden.
Reifholz
Reifholzbäume wie Fichte und Tanne verkernen ebenfalls: Das innere Holz ist trockener und leitet kein Wasser mehr. Es fehlen aber die farbaktiven Inhaltsstoffe, deshalb bleibt der Kern so hell wie der Splint und ist mit bloßem Auge kaum abzugrenzen.
Splintholzbäume
Splintholzbäume wie Birke, Ahorn und Hainbuche bilden keinen abgegrenzten Kern. Der ganze Querschnitt bleibt hell und wasserleitend. Solche Hölzer sind durchgehend so schädlingsanfällig wie Splintholz. Die Rotbuche steht dazwischen: Sie kann im Alter einen unregelmäßigen Falschkern bilden, den rötlichen Rotkern.
Holzquerschnitte Laubholz und Nadelholz
Makroskopisch lassen sich Laub- und Nadelhölzer an ihren Poren unterscheiden. Poren sind die im Querschnitt angeschnittenen Gefäße.
Laubholz
Laubhölzer haben echte Gefäße: wenige, aber große Poren, gut sichtbar im hellen Frühholz. Nach der Verteilung der Poren werden drei Gruppen unterschieden:
- Ringporig: Große Frühholzgefäße verlaufen ringförmig entlang der Jahrringgrenze. Das ergibt feste, sichtbar strukturierte Hölzer, zum Beispiel Eiche, Esche und Ulme.
- Halbringporig: Übergangsform, die Gefäße sind im Frühholz noch deutlich erkennbar, zum Beispiel Kirschbaum und Nussbaum.
- Zerstreutporig: Gleichmäßig kleine Gefäße über den ganzen Jahrring verteilt, zum Beispiel Pappel, Buche und Ahorn.
Nadelholz
Nadelhölzer haben keine echten Gefäße, sondern viele kleine, gleichförmige Zellen (Tracheiden). Der Querschnitt wirkt dadurch feiner und gleichmäßiger als bei Laubholz.
Anisotropie des Holzes
Holz hat je nach Richtung sehr unterschiedliche Eigenschaften, das nennt man Anisotropie. Anschaulich lässt sich Holz als Bündel von Röhren vorstellen, das in drei Richtungen betrachtet wird:
Faserrichtung (longitudinal)
Längs zur Faser, also entlang der Stammachse. In dieser Richtung ist Holz mit Abstand am tragfähigsten und schwindet am wenigsten. Tragende Bauteile werden deshalb längs zur Faser beansprucht.
Richtung Markstrahlen (radial)
Von der Borke zum Kern, entlang der Markstrahlen. Quer zur Faser trägt Holz deutlich weniger und schwindet spürbar.
Richtung Jahrringe (tangential)
Von Borke zu Borke, tangential an den Jahrringen entlang. In dieser Richtung schwindet und quillt Holz am stärksten. Für das Reißen und Verformen von Bauholz ist die tangentiale Richtung deshalb besonders relevant. Konkrete Zahlen stehen im Abschnitt Schwinden und Quellen.
Hauptschnitte des Holzes
Bei den Hauptschnitten wird das Holz in einen Querschnitt und zwei Längsschnitte unterteilt. Die Betrachtung folgt der oben beschriebenen Anisotropie:
Querschnitt (Hirnschnitt)
Auf der Querschnittsfläche sind Jahrringe und Holzstrahlenverlauf erkennbar. Laubhölzer haben stärker entwickelte Holzstrahlen als Nadelhölzer.
Radialschnitt (Längsschnitt)
Verläuft durch die Stammachse. Angeschnittene Holzstrahlen werden als Spiegel bezeichnet.
Tangentialschnitt (Längsschnitt)
Verläuft parallel zur Längsachse am Jahrring entlang. Er wird auch als Flader- oder Brettschnitt bezeichnet und zeigt die typische geflammte Zeichnung.
Chemische Zusammensetzung von Holz
Hauptbestandteile
- Lignin
- Holocellulose
- Cellulose
- Holzpolyosen
- Hexosane
- Pentosane
Nebenbestandteile
Primäre Nebenbestandteile:
- Fette
- Stärke
- Zucker
- Eiweiß
Sekundäre Nebenbestandteile:
- Kernholzstoffe
- Mineralstoffe
- Gerbstoffe
- Farbstoffe
- Harze
- Etherische Öle
- Alkaloide
- Kautschuk
Holzarten
Laubhölzer (Europa)
Stiel- oder Traubeneiche
Eigenschaften: hartes Holz mit ausgezeichneten Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften, hoher Abnutzungswiderstand, allgemein gutes Stehvermögen, leicht und sauber zu verarbeiten, Splintholz sehr pilzanfällig
Imprägnierbarkeit: Splintholz ja, Kernholz nein
Typische Rohdichte: 0,71 g/cm³
Verwendung: Brücken, Weichenschwellen, Rammpfähle, Parkett, Innenausbau
Robinie
Eigenschaften: hartes Holz mit ausgezeichneten Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften, hoher Abnutzungswiderstand, allgemein gutes Stehvermögen, ohne chemischen Holzschutz sehr dauerhaft, gutes Pfahlholz
Imprägnierbarkeit: Splintholz ja, Kernholz nein
Typische Rohdichte: 0,74 g/cm³
Verwendung: wegen schlechter Verfügbarkeit und krummer Stammform vor allem Pfahlholz und Spielgeräte
Rotbuche
Eigenschaften: schweres Holz mit hohen Festigkeitseigenschaften, stark schwindend und geringes Stehvermögen, wenig dauerhaft
Imprägnierbarkeit: Splintholz ja, Kernholz ja, Rotkern nein
Typische Rohdichte: 0,71 g/cm³
Verwendung: Möbel, Innenausbau, Treppen, Parkett, Sperrholz
Esche
Eigenschaften: ringporiges, hartes und zugleich zähes, elastisches Holz mit hoher Biegefestigkeit und gutem Abnutzungswiderstand, wenig witterungsbeständig, für dauerhaft bewitterte oder erdberührte Bauteile ungeeignet
Imprägnierbarkeit: Splintholz ja, Kernholz kaum
Typische Rohdichte: 0,69 g/cm³ [PRÜFEN: Rohdichte-Wert gegen Fachliteratur]
Verwendung: Werkzeugstiele, Sportgeräte, Treppen, Parkett, Möbel
Edelkastanie
Eigenschaften: hartes Holz mit gutem Stehvermögen nach ausreichender Trocknungszeit, natürliche Dauerhaftigkeit ähnlich der Eiche
Imprägnierbarkeit: Splintholz teilweise, Kernholz nein
Typische Rohdichte: 0,59 g/cm³
Verwendung: Lawinenverbau und Parkett
Nadelhölzer (Europa)
Fichte (KVH)
Eigenschaften: weiches und elastisches Holz, nach Trocknung gutes Stehvermögen bei geringer Dauerhaftigkeit
Imprägnierbarkeit: Splintholz schwierig, Kernholz nein
Typische Rohdichte: 0,46 g/cm³
Verwendung: vielseitig, vom Fenster bis zum Brettschichtträger; Standardholz für Konstruktionsvollholz (KVH)
Kiefer
Eigenschaften: mäßig hart, gute Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften, gutes Stehvermögen und geringe Verwindungsempfindlichkeit, Splintholz stark bläueempfindlich
Imprägnierbarkeit: Splintholz ja, Kernholz nein
Typische Rohdichte: 0,52 g/cm³
Verwendung: Bau- und Konstruktionsholz, Fenster, Türen, Spanplatten
Lärche (Eichenersatz)
Eigenschaften: härtestes einheimisches Nadelholz mit gutem Stehvermögen, unter Wasser von hoher Dauerhaftigkeit, gut chemikalienbeständig
Imprägnierbarkeit: Splintholz wenig, Kernholz nein
Typische Rohdichte: 0,60 g/cm³
Verwendung: sehr gutes Bau- und Konstruktionsholz, Spezialholz bei Chemikalienbeanspruchung
Douglasie
Eigenschaften: hartes Holz, Festigkeitseigenschaften besser als Fichte und Kiefer, gutes Stehvermögen
Imprägnierbarkeit: Splintholz mäßig bis schwer, Kernholz nein
Typische Rohdichte: 0,51 g/cm³
Verwendung: Bau- und Konstruktionsholz, Balkone und Außenbekleidung
Weitere Hölzer (außereuropäisch, modifiziert)
Massaranduba
Eigenschaften: extrem hart, sehr hohe Dauerhaftigkeit gegen Holzzerstörer, stark schwindend, neigt zum Verwerfen
Imprägnierbarkeit: kaum möglich
Typische Rohdichte: 1,00 g/cm³
Verwendung: schweres Konstruktionsholz, Terrassen, Brücken
Teak
Eigenschaften: sehr gutes Stehvermögen, geringes Schwinden und Quellen, gegen Pilze sehr dauerhaft
Imprägnierbarkeit: sehr schwer
Typische Rohdichte: 0,68 g/cm³
Verwendung: Fußböden, Möbel, Schiffbau
Thermisch modifiziert (TMT)
Herstellung: Vergütung durch Wärme (160 bis 230 °C) bei reduziertem Sauerstoffgehalt
Eigenschaften: hohe Pilzresistenz, Dunkelfärbung, geringere Festigkeit und Elastizität, kein Harzaustritt (Harzaustritt wäre ein Mangel)
Verwendung: Fassadenbekleidung, Fenster, Außentüren, Pergolen
Chemisch modifiziert (CMT)
Herstellung: durch Acetylierung oder Furfurylierung
Eigenschaften: hohe Pilzresistenz, Dunkelfärbung, geringere Festigkeit und Elastizität
Verwendung: Fassadenbekleidung, Fenster, Außentüren, Pergolen
Sortierklassen nach DIN 4074
Sortierklassen und Sortiermerkmale
Holz ist ein Naturprodukt, seine Qualität schwankt. Für tragende Zwecke muss Bauholz deshalb nach der Tragfähigkeit sortiert werden. So wird nicht nur die geeignete Holzart gewählt, sondern auch die passende Qualität.
Festigkeit
Bei der visuellen Sortierung nach DIN 4074-1:2012-06 wird Nadelholz anhand sichtbarer Merkmale in Sortierklassen eingeteilt:
- S7: geringe Tragfähigkeit (entspricht etwa Festigkeitsklasse C16, früher Güteklasse III)
- S10: übliche Tragfähigkeit (entspricht etwa C24, früher Güteklasse II)
- S13: überdurchschnittliche Tragfähigkeit (entspricht etwa C30, früher Güteklasse I)
- Zusatz K: Sortierung für Querschnitte, die vorwiegend hochkant beansprucht werden
Bei der maschinellen Sortierung misst eine Anlage Kenngrößen wie den Elastizitätsmodul und ordnet das Holz direkt einer Festigkeitsklasse nach DIN EN 338 zu. Der Zusatz M kennzeichnet maschinell sortiertes Holz, zum Beispiel C24M. Dabei steht C für Nadelholz (coniferous) und D für Laubholz (deciduous). [PRÜFEN: Bezeichnung der maschinellen Sortierklassen in der aktuellen DIN 4074-1]
Beispiel für eine Kennzeichnung:
- Kantholz DIN 4074 – S10 TS – FI
- (visuell sortiertes Kantholz, Sortierklasse S10, trockensortiert, Fichte)
Äste
S7 und S10 sind die Hauptqualitätsstufen für Bauholz nach DIN 4074-1. Sie unterscheiden sich bei mehreren Merkmalen, die die Tragfähigkeit betreffen:
| Kriterium | S7 (niedrigere Qualität) | S10 (höhere Qualität) |
|---|---|---|
| Größe der Äste | größere Äste erlaubt | kleinere Äste mit engeren Grenzwerten |
| Anzahl der Äste | mehr Äste zulässig | weniger Äste erlaubt, weil Äste den Querschnitt schwächen |
| Lage der Äste | Äste in tragenden Bereichen werden toleriert | strengere Anforderungen an die Lage |
| Asttypen | auch leicht lose oder ungesunde Äste erlaubt | nur gesunde, feste Äste zulässig |
| Risse und Holzfehler | in begrenztem Ausmaß zulässig | stark eingeschränkt |
| Krümmung | größere Verformungen toleriert | nur geringe Krümmung erlaubt |
Verwendung der sortierten Hölzer:
- S7 eignet sich für einfachere, wenig belastete Bauteile, etwa Nebenkonstruktionen.
- S10 eignet sich für tragende und stärker belastete Bauteile wie Dachstühle und Balken.
Risse
Bei der Sortierung werden folgende Rissarten unterschieden:
- Blitzrisse (Blitzeinschlag)
- Ringschäle (Ablösung entlang eines Jahrrings)
- Schwindrisse (ungleichmäßiges Schwinden beim Trocknen)
- Frostrisse (Rissbildung durch Frost)
- Lastrisse (zu hohe Spannungsspitzen)
- Kernrisse (am lebenden Baum vorgebildet)
Blitz-, Frost-, Ring- und Kernrisse sind nicht zulässig. Hölzer mit solchen Rissen dürfen nicht als tragendes Bauholz nach DIN 4074-1 verwendet werden. Schwindrisse sind bis zu Grenzwerten zulässig; maßgebend ist die Risstiefe im Verhältnis zum Querschnitt. [PRÜFEN: genaues Sortiermerkmal und Grenzwerte für Risse nach DIN 4074-1]
Jahrringbreite
Die Jahrringbreite zeigt, wie schnell ein Baum gewachsen ist. Breite Jahrringe entstehen bei schnellem Wuchs, etwa bei jungen Bäumen oder Plantagenholz. Solches Holz ist weniger dicht und weniger fest, es genügt eher den Anforderungen der Klasse S7. Für S10 und höher wird feinjähriges Holz langsam gewachsener Bäume benötigt: dichter, fester und formstabiler.
Krümmung
Die Krümmung beschreibt, wie stark ein Holzstück von der geraden Linie abweicht. Sie entsteht durch ungleichmäßiges Trocknen, Wuchsfehler oder falsche Lagerung. Gekrümmte Hölzer liegen nicht plan auf und verformen sich unter Last. Für S7 ist eine größere Krümmung zulässig, für S10 muss das Holz weitgehend gerade sein.
Insektenfraß
Sichtbare Fraßgänge und Bohrlöcher schwächen den Querschnitt. Für S7 ist oberflächlicher Insektenfraß in engen Grenzen zulässig, für S10 gelten strengere Grenzen. Stärker befallenes Holz scheidet als Bauholz aus.
Dauerhaftigkeit
Die Dauerhaftigkeitsklassen nach DIN EN 350 beschreiben, wie gut das Kernholz einer Art holzzerstörenden Pilzen von Natur aus widersteht. Splintholz gilt grundsätzlich als nicht dauerhaft. Weil die natürliche Dauerhaftigkeit streut, werden viele Arten als Spanne angegeben:
| Klasse | Bedeutung | Beispiele |
|---|---|---|
| DC 1 | sehr dauerhaft | Robinie (DC 1 bis 2) |
| DC 2 | dauerhaft | Eiche, Edelkastanie |
| DC 3 | mäßig dauerhaft | Lärche, Douglasie, Kiefer (jeweils DC 3 bis 4) |
| DC 4 | wenig dauerhaft | Fichte, Tanne |
| DC 5 | nicht dauerhaft | Rotbuche |
Gebrauchsklassen nach DIN 68800
Die DIN 68800 regelt den Holzschutz in Abhängigkeit von Einbausituation und Umgebungsbedingungen. Die Gebrauchsklassen (GK) beschreiben, wie stark ein Holzbauteil durch Feuchte, Pilze und Insekten gefährdet ist und welche Schutzmaßnahmen nötig sind. Maßgebend ist DIN 68800-1:2019-06.
GK 0 – keine Gefährdung
Holz bleibt dauerhaft trocken, und ein Insektenbefall ist ausgeschlossen oder das Bauteil bleibt offen einsehbar und kontrollierbar.
- Beispiele: Möbel und Wandverkleidungen in trockenen Innenräumen, offen sichtbare Konstruktionen.
- Schutzmaßnahmen: keine.
GK 1 – trocken, Insektenbefall möglich
Holz in Innenräumen mit dauerhaft trockenem Klima. Der Unterschied zu GK 0: Ein Befall durch trockenholzzerstörende Insekten ist nicht ausgeschlossen, etwa bei verkleideten, nicht kontrollierbaren Bauteilen.
- Beispiele: tragende Bauteile in Wohnräumen, verkleidete Dachstühle.
- Schutzmaßnahmen: in der Regel konstruktiv; besondere Maßnahmen nur, wenn die Konstruktion nicht kontrollierbar ist.
GK 2 – gelegentliche Befeuchtung
Holz, das zeitweise Feuchte ausgesetzt sein kann, aber wieder abtrocknet.
- Beispiele: Holz in unbeheizten Räumen und Dachräumen mit erhöhter Luftfeuchte.
- Schutzmaßnahmen: konstruktiver Holzschutz, etwa Belüftung und geeignete Holzauswahl.
GK 3 – Außenbereich ohne Erdkontakt
Holz, das der Witterung ausgesetzt ist, aber keinen Erdkontakt hat.
- Unterteilung:
- GK 3.1: Holz kann nach Befeuchtung rasch abtrocknen, Wasser wird nicht angestaut.
- GK 3.2: Holz bleibt länger feucht, Wasser kann sich anstauen.
- Beispiele: Balkonbrüstungen, Fassadenbekleidungen, Zäune.
- Schutzmaßnahmen: dauerhafte Holzarten oder Holzschutzmittel, konsequenter konstruktiver Schutz.
GK 4 – Erdkontakt oder ständige Befeuchtung
Holz mit Erd- oder Süßwasserkontakt, das dauernd oder häufig durchfeuchtet wird.
- Beispiele: Pfähle, Palisaden, Unterkonstruktionen mit Erdkontakt.
- Schutzmaßnahmen: druckimprägniertes Holz oder von Natur aus sehr dauerhafte Arten wie Robinie und Eiche.
GK 5 – Meerwasser
Holz mit ständigem Kontakt zu Salzwasser.
- Beispiele: Pfähle und Konstruktionen im Hafen- und Küstenbereich.
- Schutzmaßnahmen: hochresistente Holzarten oder spezielle Schutzverfahren.
Holzfeuchte
Übersicht
Holz sollte weder zu trocken noch zu feucht eingebaut werden. Ideal ist die Feuchte, die sich später in der Nutzung einstellt: Das reduziert Schwinden und Quellen und damit Folgeschäden. Gegebenenfalls ist das Holz vor dem Einbau zu trocknen. Zur Einordnung:
- 0 %: darrtrockenes Holz
- rund 15 %: luftgetrocknetes Holz
- rund 30 %: Fasersättigung
- 100 bis 150 %: saftfrisches Holz
- rund 200 %: wassergesättigtes Holz
Die Holzfeuchte wird auf die Trockenmasse bezogen, deshalb sind Werte über 100 % möglich.
Fasersättigung
Die Fasersättigung ist der Punkt, an dem die Zellwände voll Wasser sind, die Zellhohlräume aber noch leer. Er liegt je nach Holzart etwa zwischen 22 und 35 %: bei heimischen Nadelhölzern um 30 %, bei farbkernhaltigen Laubhölzern eher bei 22 bis 24 %. [PRÜFEN: Spannen der Fasersättigung mit Fachquelle belegen]
Die Fasersättigung ist die entscheidende Grenze für das Verhalten des Holzes:
Unterhalb der Fasersättigung (problematischer Bereich):
- Schwinden und Quellen: Abmessungen und Volumen ändern sich
- Festigkeit und Elastizitätsmodul ändern sich mit der Feuchte
Oberhalb der Fasersättigung:
- keine Volumenänderung mehr, das Holz bleibt dimensionsstabil
- Festigkeitseigenschaften ändern sich nicht weiter
Gleichgewichtsfeuchte
Holz nimmt Wasserdampf aus der Luft auf und gibt ihn wieder ab. Je nach Temperatur und relativer Luftfeuchte stellt sich dabei eine Gleichgewichtsfeuchte ein. Das ist für die Schadensdiagnose wertvoll: Aus gemessener Holzfeuchte, Raumklima und Holzart lässt sich belegen, ob ein Bauteil zu feucht ist. Ab etwa 20 % Holzfeuchte gilt Holz als gefährdet, weil dann holzzerstörende Pilze wachsen können. Zur Ursachenermittlung bei solchen Befunden gehört eine systematische Feuchtemessung.
Beispiel Fichte bei 20 °C Holztemperatur:
- 50 % relative Luftfeuchte ergibt etwa 9,2 % Holzfeuchte
- 85 % relative Luftfeuchte ergibt etwa 18 % Holzfeuchte
Ausgleichsfeuchte nach Nutzungsklasse (NKL)
Die Nutzungsklassen nach DIN EN 1995-1-1 (Eurocode 5) ordnen Konstruktionen nach ihrem Umgebungsklima ein:
Nutzungsklasse 1:
- allseitig geschlossene und beheizte Bauwerke, relative Luftfeuchte überschreitet 65 % nur für wenige Wochen im Jahr
- Holzausgleichsfeuchte etwa 5 bis 15 %
Nutzungsklasse 2:
- überdachte, offene Bauwerke, relative Luftfeuchte überschreitet 85 % nur für wenige Wochen im Jahr
- Holzausgleichsfeuchte etwa 10 bis 20 %
Nutzungsklasse 3:
- frei der Witterung ausgesetzte Konstruktionen
- Holzausgleichsfeuchte etwa 12 bis 24 %
[PRÜFEN: Holzfeuchte-Spannen je Nutzungsklasse mit Quelle abgleichen]
Schwinden und Quellen
Ändert sich die Holzfeuchte unterhalb der Fasersättigung, ändern sich Abmessungen, Volumen und Form. Das Schwind- und Quellverhalten hängt stark von der Richtung ab. Als Faustformel für das gesamte Schwindmaß von der Fasersättigung bis zum darrtrockenen Zustand gilt:
- longitudinal: etwa 0,1 %
- radial: etwa 5 %
- tangential: etwa 10 % (besonders baurelevant)
Schwindformen in Abhängigkeit von der Lage im Stamm
Weil Holz tangential etwa doppelt so stark schwindet wie radial, verformt sich Schnittholz je nach Lage im Stamm unterschiedlich. Beim Einbau ist deshalb zu beachten, wie das Brett geschnitten ist und mit welcher Seite es verlegt wird.
Seitenbrett
Geringe Formstabilität: Das Brett schüsselt sich, es wölbt sich zur kernabgewandten (rechten) Seite hin hohl.
Mittelbrett
Der Querschnitt wird beim Trocknen trapezförmig.
Kernbrett
Beste Formstabilität, allerdings sind Hirnrisse im Kernbereich möglich.
Kantholz
Ein kernfrei geschnittenes Kantholz verzieht sich rhombisch.
Risse im Detail
Schwindrisse
Schwindrisse entstehen beim Trocknen: Die äußere Schicht trocknet schneller als das Innere, die Spannungen reißen das Holz auf. Sie sitzen meist an Stirnseiten und Oberflächen, wo die Feuchte zuerst entweicht. Ursachen sind ungleichmäßige oder zu schnelle Trocknung und große Querschnitte.
Rissbildung in Kanthölzern
Kanthölzer sind wegen ihrer großen Querschnitte besonders rissanfällig. Die Spannungen zwischen innerem und äußerem Holz sind hier am größten. Typisch sind Kernrisse, die vom Kern ausgehen, Randrisse entlang der Längsachse und oberflächliche Trocknungsrisse.
Risstiefen
Für die Beurteilung zählt vor allem die Tiefe: Oberflächliche Risse sind meist unkritisch. Risse, die den Querschnitt wesentlich schwächen, mindern die Tragfähigkeit. Die DIN 4074-1 lässt Schwindrisse bis zu Grenzwerten zu; ob ein Riss diese Grenzen überschreitet, muss am Bauteil gemessen werden.
Wann gelten Risse als Mangel?
Risse sind dann ein Mangel, wenn sie mehr sind als das übliche Arbeiten des Holzes:
- Tragfähigkeit: Der Riss schwächt den Querschnitt über die Grenzwerte der Sortierklasse hinaus, oder er liegt an einer statisch kritischen Stelle, etwa im Auflagerbereich oder an Verbindungsmitteln.
- Feuchteeintritt: Offene Risse in bewitterten Bauteilen sammeln Wasser und begünstigen Pilzbefall.
- Optik: Bei Sichtbauteilen wie Fachwerk oder sichtbaren Balkenlagen kann auch die Erscheinung vereinbart und damit geschuldet sein.
Ob ein Riss nur optisch stört oder trägt, entscheidet sich am Bauteil, nicht am Foto. Im Zweifel gehört der Riss vermessen und über die Zeit beobachtet; das ist ein typischer Fall für eine Beweissicherung oder ein Bauschadensgutachten.
Empfehlungen gegen Rissbildung
- langsame, kontrollierte Trocknung, um Spannungen zu minimieren
- geeignete Holzauswahl und geeigneter Einschnitt
- konstruktiver Holzschutz gegen wechselnde Durchfeuchtung
- bei Sichtbauteilen: Risse verschließen, um Feuchteeintritt zu verhindern
Gefährdung von Holz
Übersicht
Abiotische Einwirkungen:
- chemische Einwirkungen
- physikalische Einwirkungen
Biotische Einwirkungen:
- holzzerstörende Pilze
- holzverfärbende Pilze
- holzzerstörende Insekten
- sonstige Organismen
Pilze (Auszug)
Damit Pilze Holz zerstören oder verfärben können, brauchen sie über längere Zeit eine Holzfeuchte von mehr als 20 % und Nahrung aus dem Holz.
Echter Hausschwamm
Der Echte Hausschwamm ist einer der gefährlichsten Holzzerstörer in Gebäuden. Er befällt feuchtes Holz, kann aber Feuchtigkeit über sein Myzel auch durch Mauerwerk transportieren und so trockeneres Holz erschließen.
- Gefährdung:
- Erreger der Braunfäule: Er baut Cellulose und Hemicellulosen ab, das Lignin bleibt zurück. Das Holz verliert seine Tragfähigkeit, verfärbt sich braun und zerfällt würfelartig.
- Kann sich hinter Putz und in Deckenhohlräumen unbemerkt ausbreiten, solange Feuchte nachgeführt wird.
- Erkennungsmerkmale:
- watteartiges, weißliches bis graubraunes Myzel
- Fruchtkörper rotbraun mit welligem, weißem Rand
- typischer moderiger Pilzgeruch
Blättlinge
Blättlinge sind eine Gruppe holzzerstörender Pilze im Außen- und Innenbereich. Sie verursachen ebenfalls Braunfäule, vor allem an verbautem Nadelholz.
- Gefährdung:
- Abbau der Cellulose, das Holz wird spröde und brüchig.
- Gefährlich für tragende Bauteile wie Balken und Pfosten, weil der Befall oft im Inneren des Querschnitts sitzt.
- Erkennungsmerkmale:
- flache, konsolenförmige Fruchtkörper an der Holzoberfläche
- Farbe hellbraun bis graubraun
- Holz wird rissig und verliert an Festigkeit
Bläuepilze
Bläuepilze zerstören das Holz nicht, sie verfärben es. Die Tragfähigkeit bleibt erhalten.
- Gefährdung:
- befallen vor allem das Splintholz von Nadelhölzern wie Kiefer und Fichte
- verfärben das Holz blau bis grau
- können Anstriche und Beschichtungen durchwachsen und schädigen; das Holz nimmt dann leichter Wasser auf und wird anfälliger für holzzerstörende Pilze
- Erkennungsmerkmale:
- flächige blaugraue Verfärbung
- Struktur und Festigkeit des Holzes bleiben unverändert
Insekten (Auszug)
Hausbock (Hylotrupes bajulus)
Der Hausbock ist einer der gefährlichsten Holzschädlinge in Gebäuden. Seine Larven fressen jahrelang im Holz und können die Tragfähigkeit massiv schwächen.
- Gefährdung:
- befällt das Splintholz von Nadelhölzern wie Fichte und Kiefer
- besonders kritisch in Dachstühlen und Fachwerk
- Erkennungsmerkmale:
- Ausfluglöcher: oval, etwa 6 bis 10 mm
- Bohrmehl: fein, oft in Häufchen unter den Löchern
- Larvengänge verlaufen meist verdeckt unter einer dünnen Holzschicht
Gerade beim Hauskauf lohnt der Blick in den Dachstuhl: Alte Ausfluglöcher sind kein Beweis für einen aktiven Befall, aber ein Grund, genauer hinzusehen, zum Beispiel im Rahmen einer Kaufbegleitung.
Gewöhnlicher Nagekäfer (Anobium punctatum)
Der Gewöhnliche Nagekäfer, bekannt als „Holzwurm“, befällt vor allem ältere, kühl-feuchte Holzbauteile.
- Gefährdung:
- befällt Laub- und Nadelholz, bevorzugt in feuchten Räumen wie Kellern und unbeheizten Nebenräumen
- Fraßgänge schwächen die Struktur bei langem, unbehandeltem Befall
- Erkennungsmerkmale:
- Ausfluglöcher: rund, etwa 1 bis 2 mm
- Bohrmehl: feinkörnig
- Befall braucht erhöhte Holzfeuchte; in dauerhaft beheizten Räumen stirbt er meist ab
Splintholzkäfer (Lyctus brunneus)
Der Splintholzkäfer befällt fast ausschließlich das Splintholz stärkehaltiger Laubhölzer, etwa Eiche und Esche.
- Gefährdung:
- zerstört das Splintholz, das Kernholz bleibt unversehrt
- befällt oft Möbel, Parkett und Innenausbauten
- Erkennungsmerkmale:
- Ausfluglöcher: rund, etwa 1 bis 2 mm
- Bohrmehl: mehlfein
- die Oberfläche bleibt lange intakt, während das Innere zerfressen wird
Bekämpfungsmaßnahmen
Pilze
Feuchtigkeitsmanagement:
- Feuchtequelle finden und beseitigen, etwa undichte Dächer oder Leitungen
- Holz trocken halten: Holzfeuchte dauerhaft unter 20 %, besser unter 12 %
Entfernung und Austausch:
- stark befallenes Holz und angrenzende befallene Materialien entfernen, beim Echten Hausschwamm mit Sicherheitsabstand
- Ersatz durch geeignetes, gegebenenfalls imprägniertes Holz
Chemische Behandlung:
- Fungizide gegen Myzel und Sporen, beim Hausschwamm auch im angrenzenden Mauerwerk
Insekten
Trockenhaltung:
- Holzfeuchte senken, um die Lebensbedingungen der Larven zu verschlechtern
- Belüftung feuchter Räume verbessern
Mechanische Maßnahmen:
- stark befallenes Holz entfernen und ersetzen
- bei leichten Schäden Querschnitte prüfen und gegebenenfalls verstärken
Chemische Behandlung:
- Insektizide durch Oberflächenbehandlung, Injektion oder Begasung
Thermische Behandlung:
- Erhitzen des verbauten Holzes auf über 55 °C im Kern tötet Larven und Eier ab
- Alternativ Mikrowellenverfahren bei örtlich begrenztem Befall
Baulicher Holzschutz
Definition des Holzschutzes
Holzschutz umfasst alle Maßnahmen, die eine Wertminderung oder Zerstörung von Holz und Holzwerkstoffen verhüten sollen, insbesondere durch Pilze und Insekten sowie Meerwasserschädlinge, um eine lange Gebrauchsdauer zu erzielen.
Schutzprinzipien im Holzschutz
- baulicher Holzschutz (Konstruktion)
- chemischer Holzschutz
- physikalischer Holzschutz (zum Beispiel Dachüberstand)
- biologischer Holzschutz (Nützlinge gegen Schädlinge)
- technischer Holzschutz (Holztrocknung)
- integrierter Holzschutz (Kontrollieren und Beobachten)
- natürlicher Holzschutz (natürliche Dauerhaftigkeit)
- organisatorischer Holzschutz (zum Beispiel Abplanen während der Bauphase)
Maßnahmen zur Schadensvermeidung
Die meisten Holzschäden entstehen nicht am fertigen Haus, sondern durch Fehler in Planung und Ausführung.
Grundsätzliche Maßnahmen
- sorgfältige Planung
- Feuchteeinflüsse aus Transport, Lagerung und Montage vermeiden
- Holz mit der Feuchte einbauen, die während der Nutzung zu erwarten ist
- Tauwasser vermeiden
- hohe Baufeuchte vermeiden
- Niederschlagswasser fernhalten oder schnell ableiten
Maßnahmen gegen holzzerstörende Pilze
- ausreichende Dachüberstände
- Stauwasser vermeiden
- Haarfugen vermeiden, mindestens 6 mm Abstand zwischen bewitterten Bauteilen
- Rissbildung begrenzen
- Hirnholz abdecken
Hinweise zur Sockelausbildung
- Spritzwasserbereich von 30 cm beachten; Beläge unterhalb dürfen nicht über das Holz hinausragen
- Bitumenbahnen im Sockelbereich gegen Erdfeuchte, mehr dazu im Beitrag Bauwerksabdichtung
- gegebenenfalls horizontale Schalungen als Opferbretter anordnen
- Sockel im Bestfall zurückspringen lassen, mit Tropfkante
Tauwasserschutz
Diffusion
Diffusion ist der Durchgang von Wasserdampf durch ein Bauteil, angetrieben vom Dampfdruckunterschied zwischen beiden Seiten. Wie stark eine Schicht diesen Durchgang bremst, beschreibt die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke, der sd-Wert. DIN 4108-3 teilt Schichten so ein:
- diffusionsoffen: sd-Wert bis 0,5 m
- diffusionshemmend: sd-Wert über 0,5 m und unter 1.500 m
- diffusionsdicht: sd-Wert ab 1.500 m
Umgangssprachlich heißen diffusionshemmende Schichten Dampfbremsen und diffusionsdichte Schichten Dampfsperren. Eine Dampfbremse reduziert den Feuchteeintrag in die Konstruktion, ohne ihn ganz zu verhindern; eine Dampfsperre unterbindet ihn fast vollständig und nimmt der Konstruktion damit auch die Möglichkeit, nach innen auszutrocknen.
Wer eine Holzbalkendecke zum unbeheizten Dachboden dämmt, steht genau vor dieser Frage nach der richtigen Dampfbremse. Für die Planung solcher Aufbauten siehe die Energiefabrik Dresden zur Dämmung der obersten Geschossdecke.
Konvektion
Konvektion ist Luftströmung. Im Bauwesen ist sie vor allem bei Undichtheiten in der Luftdichtheitsebene relevant: Warme Raumluft strömt durch Leckagen in die Konstruktion und schlägt sich dort an kalten Flächen als Tauwasser nieder. Über eine Leckage gelangt ein Vielfaches der Feuchtemenge in ein Bauteil, die durch Diffusion eindringen würde.
Grundregel: Ungewollter Feuchteeintrag durch Konvektion lässt sich nur begrenzt über Diffusion durch die Unterspannbahn wieder austrocknen. Die Luftdichtheitsebene muss deshalb sorgfältig geplant und ausgeführt werden.
Das „selbst kompostierende Flachdach“
So wird eine immer wieder anzutreffende Fehlkonstruktion genannt: ein unbelüftetes Holzflachdach, das nach außen dampfdicht und nach innen durch eine Dampfsperre verschlossen ist. Feuchte, die hineingelangt, kann in keine Richtung entweichen. Die sommerliche Umkehrdiffusion in Richtung Innenraum wird blockiert, die Holzkonstruktion nimmt Schaden, oft schon nach wenigen Jahren.
Bei unbelüfteten Holzflachdächern gilt der Einbau von Dampfsperren mit einem sd-Wert über 100 m deshalb als nicht fachgerecht. [PRÜFEN: Quelle für die 100-m-Grenze, zum Beispiel einschlägiges Merkblatt oder Fachliteratur]
Die goldenen Regeln bei unbelüfteten Flachdächern:
- Gefälle größer 3 %
- Verschattung vermeiden
- keine Deckschichten wie Beläge, Kies oder Gründach
- feuchtevariable Dampfbremse als Luftdichtheitsebene einbauen
- keine Hohlräume zwischen Dämmung und Dachhaut
- Luftdichtheit sorgfältig ausführen und mit Blower-Door-Test prüfen
- Holzfeuchte beim Einbau unter etwa 15 %
Häufige Fragen
Welches Holz arbeitet am wenigsten?
Am formstabilsten sind langsam gewachsene, feinjährige Hölzer mit gutem Stehvermögen, zum Beispiel Eiche, Lärche und unter den Importhölzern Teak. Genauso wichtig wie die Art ist der Einschnitt: Kernbretter arbeiten weniger als Seitenbretter. Entscheidend bleibt, das Holz mit der Feuchte einzubauen, die sich in der Nutzung einstellt.
Was sind die wichtigsten Qualitätsmerkmale von Bauholz?
Für tragendes Holz zählen die Sortiermerkmale der DIN 4074-1: Äste, Risse, Jahrringbreite, Krümmung und Insektenfraß, zusammengefasst in der Sortierklasse. Dazu kommen die Holzfeuchte beim Einbau und die natürliche Dauerhaftigkeit der Holzart. Ein Kantholz S10, trocken sortiert und passend zur Gebrauchsklasse gewählt, erfüllt die üblichen Anforderungen im Hausbau.
Woran erkenne ich, ob Holzschädlinge noch aktiv sind?
Frisches, helles Bohrmehl unter den Löchern und scharfkantige, innen helle Ausfluglöcher sprechen für aktiven Befall. Alte, dunkel verfärbte Löcher ohne Mehlauswurf stammen oft von einem längst abgestorbenen Befall. Sicher klären lässt sich das über eine Kontrolle über mehrere Monate, etwa mit abgeklebten Ausfluglöchern, und über die Holzfeuchte am Bauteil.
Wann ich als Gutachter auf das Holz schaue
Bei Holzbauteilen prüfe ich meist zuerst die Feuchte: kapazitiv und über den elektrischen Widerstand, in Zweifelsfällen mit der Darr-Methode an einer Materialprobe. Zusammen mit den Raumklimadaten zeigt sich dann, ob ein Dachstuhl, eine Balkenlage oder ein Fußboden dauerhaft zu feucht ist und Pilze oder Insekten Lebensbedingungen finden. Risse in tragenden Hölzern beurteile ich am Bauteil und beobachte sie bei Bedarf über Messmarken und mehrere Termine. Typische Fälle sind Balkenköpfe in der Außenwand, feuchte Kellerdecken und der Dachstuhl vor dem Hauskauf. Der einfachste Einstieg ist eine kostenfreie Ersteinschätzung mit ein paar Fotos, den Befund kläre ich dann vor Ort im Rahmen eines Schimmel- oder Feuchtegutachtens.
Falco Witschel ist Geprüfter Sachverständiger für Schäden an Gebäuden (EIPOS) und Sachverständiger für Schimmel- und Feuchteschäden (EIPOS). Er begutachtet Schäden an Bestandsgebäuden in Dresden und Sachsen. Mehr über mich