Das Thema Holzfassaden umfasst viele Aspekte. Neben der eigentlichen Konstruktion und Ausführung muss eine Fassade – ob aus Holz oder anderen Materialien – zunächst die dahinter verborgene, tragende Konstruktion vor Witterung, also Feuchtigkeit und Nässe schützen, aber auch selbst möglichst lange witterungsresistent sein. Dem Brandschutz kommt ebenfalls eine hohe Bedeutung zu – gerade im mehrgeschossigen Holzhausbau.

Aufgaben und Entwicklungen von Holzfassaden

Zum einen schützt die Fassadenbekleidung die Gebäudehülle vor Regen, Wind und UV-Strahlen, bewahrt vor Schäden durch mechanische Einflüsse und sichert so den Fortbestand des Bauwerkes. Zum anderen erfüllt und präsentiert sie als Visitenkarte eines Gebäudes die ästhetischen Ansprüche von Bauherr*in und dessen Planer*in. War die Fassade lange Zeit zugleich Bestandteil des Tragsystems, hat sie sich im Lauf der Zeit davon gelöst und in eine eigenständige Konstruktion gewandelt. Auch werden inzwischen immer öfter Massivbauten mit Holz bekleidet. Dabei findet die Suche nach neuen Ideen und Innovationen kein Ende, so zum Beispiel bei Oberflächenbehandlungen, der gesteigerten Dauerhaftigkeit oder im Hinblick auf Montagetechniken. Die Bauherrschaft ihrerseits erwartet eine bezahlbare und nachhaltige Fassade, deren Wartung und Unterhalt möglichst unkompliziert und ebenfalls kostengünstig ist.

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Die Fassadenbekleidung des neuen Forstamts in Freiburg (D)unterstreicht nicht nur den Entwurf, sondern bildet auch das Aussteifungskonzept in Außenwandebene ab: Fassaden-„Stützen“ (mit horizontal orientierter heller Bekleidung) „verbinden“ die Brüstungsträger (mit horizontaler dunkler Bekleidung) in den Kreuzungspunkten zu „biegesteife Rahmen“. © Yohan Zerdoun Photography

Material, Form und Oberflächen

Holzbekleidungen bieten in mehrfacher Hinsicht eine breite Palette für Fassaden:

  • Material, Form und Oberflächen: Holzbekleidungen bieten in mehrfacher Hinsicht eine breite Palette für Fassaden:Erstens durch ihre Form: flächig mit geeigneten Holzwerkstoffplatten, linear mit einzelnen Profilleisten und nebeneinander gefügten Brettern oder geschuppt mit Schindeln. Die sichtbare Orientierung – vertikal, horizontal oder auch diagonal – beeinflusst maßgeblich die Erscheinung eines Bauwerks. 
  • Durch unterschiedlichste Oberflächenbehandlungen: Effiziente Beschichtungen gleichen die Parameter der Bewitterung mit jenen des Materials, der Konstruktion und des Unterhalts aufeinander ab. Lässt sich die Aufnahme und die Abgabe von Feuchtigkeit über den gesamten Lebenszyklus unter 20 % halten, ergibt sich eine langlebige Fassade. Außerdem nehmen heute bestimmte Oberflächenbehandlungen in ihrer Farbgebung den Alterungsprozess vorweg. Dazu gibt es Verwitterungslasuren oder natürlich vorverwittertes Holz. Doch auch ein Verkohlen der Oberfläche nach japanischem Vorbild ist denkbar – angelehnt an traditionelle Techniken namens ‚Yakisugi‘ oder ‚Shou sugi ban‘.

Holzarten für Fassaden

Geeignete Holzarten für unbehandelte Fassaden sind langlebige, witterungsbeständige Hölzer wie die (europäische und sibirische) Lärche, Edelkastanie, Douglasie, Zeder und die Western Red Cedar, oder auch Eiche und Robinie. Diese Holzarten sind nicht nur beständig gegenüber der Witterung, sondern zeigen sich auch bemerkenswert resistent gegenüber biologischen Schädlingen. Kostengünstigere, aber oberflächenbehandlungsbedürftige Holzarten sind Nadelhölzer wie Fichte, Tanne und Kiefer – sie werden erst mit einem Anstrich oder einer Lasur wetterfest. Thermisch modifiziert bieten Fichte und Kiefer, aber auch Esche eine langlebige Option als Fassadenmaterial.

Der knapp 34 m hohe Glocken- und Aussichtsturm in Bleibach (D) erhielt eine hinterlüftete Fassadenschalung aus vertikalen Accoya-Holzbrettern. Das mit Essigsäureanhydrid chemisch modifizierte Holz (Acetylierung) gilt als besonders widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse sowie holzzerstörende Pilze und Insekten. © Ing.-Büro Wirth Haker

Alterungsprozess bewusst einplanen

Eine der Witterung ausgesetzte Bekleidung aus unbehandeltem Holz verändert – je nach Holzart, den klimatischen Bedingungen und dem geografischen Standort – ihre Farbe von hellbraun zu dunkelgrau. Ein Vorgang, der je nach Bewitterungsintensität und Holzart nicht gleichmäßig vonstatten geht, ungeachtet dessen aber die Festigkeit nicht negativ beeinflusst. Planende sind gut beraten, ihre Auftraggeberinnen und Auftraggeber auf diesen Prozess aufmerksam machen, um deren Akzeptanz für die optischen Veränderungen sicherzustellen.

Aufbau einer Holzkonstruktion

Die Gebäudehülle von Holztragwerken besteht häufig aus einer beidseitig mit Platten beplankten Tragstruktur, meist einer Holztafel-Konstruktion, oder auch aus massiven Platten wie beispielsweise Brettsperrholz. Durch die Kombination von statischer und wärmedämmender Funktion liefern sie bei vorgegebener Dicke der Gebäudehülle meist auch eine sehr gute thermische Effizienz. Um im ersteren Fall die Kondensatbildung innerhalb der Wand zu verhindern, müssen die Materialien so gewählt werden, dass die Dampfdurchlässigkeit von innen nach außen zunimmt.

Um dies zu gewährleisten, kann eine Dampfbremse in Form einer Folie auf der Warmseite der Wärmedämmung angebracht werden. Mit einer sachgemäßen Auswahl der inneren und äußeren Beplankung sowie der Wärmedämmung ist es aber auch möglich, auf eine Dampfbremse zu verzichten und trotzdem ein gutes Diffusionsverhalten der Gebäudehülle zu erreichen.

Das fünfgeschossige Z8 in Leipzig (D) vereint Gewerbe und Wohnen in einem außergewöhnlich geformten Holzbau – es erinnert an das berühmte „Flat iron“ in Manhattan. Die Fassade mit ihren horizontalen Bändern aus Fenstern, Schiebeläden und der vorvergrauten Lärchenholzbekleidung prägt den Charakter des Gebäudes. © Peter Eichler

Hinterlüftung: sinnvoll bis notwendig

Die Fassadenbekleidung auf der Gebäudeaußenwand kann entweder auf einer Hinterlüftungslattung befestigt (hinterlüftete Fassade) oder ohne Zwischenraum angebracht werden (nicht hinterlüftete Fassade). Bei den heute verwendeten Bekleidungen von Holzkonstruktionen ist eine Hinterlüftungsebene aber meist unumgänglich. Durch die natürliche Luftzirkulation trocknet eventuell eindringendes Wasser schnell wieder ab und auch eine Überhitzung aufgrund der sommerlichen Sonneneinstrahlung wird begrenzt.

Vertikale Bekleidung

Bei vertikalen Bekleidungen ist eine doppelte Lattung erforderlich, um eine gute Hinterlüftung sicherzustellen. Die vertikal montierte Schalung lässt Wasser schneller abfließen und ist bei unbehandeltem Holz dauerhafter und altert gleichmäßiger als dies bei horizontalen Bekleidungen der Fall ist. Die Art der Unterkonstruktion ist demnach mit entscheidend, ob eine Holzfassade dauerhaft und somit wirtschaftlich und nachhaltig ist. In der Planung ist daher speziell auf eine fassadenspezifische Unterkonstruktion zu achten. Wie schon erwähnt, muss man sich bei der Entscheidung für eine naturbelassene Holzfassade bewusst sein, dass diese sich im Lauf der Zeit verändert. Es ist unumgänglich, das mit in das Gestaltungskonzept sowie die Detailentwicklung einer Fassade einzubeziehen.

Größtes und kleinstes Bekleidungsformat 

Plattenbekleidungen aus Holz ermöglichen eine einfache und vergleichsweise schnelle flächige Fassadengestaltung. Großformate mit bis zu 5 m Seitenlänge lassen sich stoßfrei an der Fassade befestigen – auch über mehrere Geschosse hinweg. Aufgrund der Formstabilität und der guten technischen Eigenschaften werden gerne mehrschichtig verklebte Massivholzplatten oder Sperrholzplatten bevorzugt. Die Platten können sichtbar auf einer Unterkonstruktion aus Kanthölzern oder unsichtbar mittels fertiger Systemlösungen befestigt werden.
Schindeln werden aus Vollholz gespalten oder gesägt. Gespaltene Schindeln sind witterungsresistenter als gesägte Schindeln. Hergestellt werden Schindeln in Längen von 12 cm bis 80 cm beziehungsweise in unregelmäßigen Breiten zwischen fünf und 35 cm.

Schindeln werden aus Vollholz gespalten oder gesägt. Gespaltene Schindeln, wie hier zu sehen, sind witterungsresistenter als gesägte Schindeln.  © Valentiny hvp architects

Konstruktiver Holzschutz kommt vor Oberflächenbehandlung

Bevor eine Oberflächenbehandlung in Betracht gezogen wird, sollte ein bestmöglicher konstruktiver Schutz mit zweckmäßigen Details zum Zug kommen. Zum Beispiel mit langen und breiten Vordächern, auch stehendes oder eindringendes Wasser sind zu vermeiden. Um die Schalung zum Beispiel im Sockelbereich vor Spritzwasser zu schützen, was eine frühzeitige Vergrauung zur Folge hat, sollte man entsprechende Vorbeugungen treffen. Ideal ist hierfür ein ausreichender Abstand zwischen Boden und Fassadenschalung von etwa 30 cm. Auch ein Kiesbett wäre denkbar, wenn die Dränung am Gebäude sichergestellt ist.

Verfahren ohne Oberflächenbehandlungen

Um die Vergrauung zu homogenisieren oder die Formstabilität zu verbessern, gibt es Alternativen zu Oberflächenbehandlungen. Bei der thermischen Behandlung wird das Holz unter kontrollierten Bedingungen erhitzt, um die physikalischen Eigenschaften und die Widerstandsfähigkeit zu verbessern. Bei der Vorpatinierung wird das Holz der Witterung sowie Bläuepilzen bewusst ausgesetzt, um die Vergrauung der Oberfläche zu beschleunigen und zu vereinheitlichen.

Oberflächenbehandlungen mit oder ohne Wirkstoffe

Eine Behandlung der Oberfläche mit Farben, Lasuren und Beschichtungen kann den konstruktiven Holzschutz in Kombination mit fachgerechten Details gut ergänzen. Sie enthalten zumeist wirksame Fungizide und/oder Insektizide. Beschichtungen ohne solche Wirkstoffe übernehmen eine wasserabweisende sowie eine dekorative Funktion. Die Dauerhaftigkeit und somit die Erneuerungsintervalle hängen von der aufgetragenen Schichtdicke ab.

Man spricht von „nicht filmbildender Behandlung“ bei Produkten, die in das Holz eindringen, um es zu imprägnieren, es also vor UV-Licht (Sonneneinstrahlung) und vor biologischen Schädlingen zu schützen. Das natürliche Aussehen des Holzes kann mit einigen Produkten zeitlich begrenzt beibehalten und nach einer leichten Oberflächenreinigung wieder erneuert werden.

Eine „filmbildende Behandlung“ besteht hingegen aus einer wasserabweisenden Schicht, die die Holzmaserung ganz verdeckt, aber die freie Farbwahl ermöglicht. Mit der Wahl von sägerauem oder gebürstetem Holz kann das Wesen des Untergrundes hervorgehoben werden. Diese deckenden Produkte sollten jedoch möglichst dampfdurchlässig sein, um die Austrocknung des Holzes zu ermöglichen, da Wasser bei undichten Stellen des Anstriches eindringen kann. Um eine gleichmäßige und ausreichende Schichtdicke sicherzustellen, wird empfohlen, die Schalung im Werk behandeln zu lassen und die Ecken abzurunden. Rückseite, Stirnflächen und Kanten müssen ebenfalls gestrichen werden, um einen ungleichmäßigen Holzfeuchtegehalt zu vermeiden und die Formstabilität zu verbessern.

Bedarf es eines neuen Anstrichs, muss die Schalung zuvor angeschliffen werden. Bei filmbildenden Behandlungen müssen die Ecken von Holzprofilen abgerundet werden, um eine ausreichende Schichtdicke sicherzustellen. Andernfalls kann die Beschichtung rasch abblättern, wodurch wiederum Wasser eindringen kann.

Das frei geformte, geschwungene Dach des Erweiterungsbaus namens „Wisdome“ des schwedischen Museums für Wissenschaft und Technik „Tekniska Museet“ in Stockholm erhielt eine Dacheindeckung aus circa 120.000 Holzschindeln aus Herzholz-Kiefer. Es ist widerstandsfähiger als Splintholz, was die Lebensdauer der Schindeln stark erhöht. © Tekniska Museet-Anna Gerdén

Konstruktive Maßnahmen gegen Brandausbreitung

Das Brandverhalten einer Holzfassade beziehungsweise die Brandausbreitung entlang der Fassade hängt stark von der Art der Bekleidung ab und davon, mit welcher Unterkonstruktion sie kombiniert wird oder wie der sich daraus ergebende Hinterlüftungsspalt gestaltet ist.

So stellen hinterlüftete Fassadenbekleidungen in Bezug auf die Brandsicherheit von Holzfassaden den kritischsten Fall dar. Im Vergleich zu nichtbrennbaren Fassaden kann ein hinterlüfteter Hohlraum in Kombination mit der Holzbeplankung als brennbares Material eine Brandausbreitung innerhalb des hinterlüfteten Hohlraums begünstigen. Daher erfordern Holzfassaden entsprechende konstruktive Brandschutzmaßnahmen, um eine Brandausbreitung von Stockwerk zu Stockwerk über die Außenwandbekleidung beziehungsweise die Hinterlüftungsebene zu verhindern oder diese zu begrenzen. Bewährt haben sich horizontale Brandsperren, die die durchgehende Holzbekleidung und den Lüftungshohlraum in getrennte Bereiche unterteilen. Brandsperren werden geschossweise über die gesamte Fassade, also in jedem Geschoß in Deckenebene angeordnet. Sie bestehen in der Regel aus Stahlblech, aber auch aus Holz oder mineralischen Baustoffen.

Fazit

Holzfassaden bieten nicht nur eine schier unendliche Gestaltungsvielfalt, sondern sind auch nachhaltig und energieeffizient. Mit bewährten und technisch ausgefeilten Konstruktionen, einer sorgfältigen Ausführung und dem planerischen Fokus auf Witterungs- und Brandschutz erweisen sich Holzfassaden als eine langlebige und attraktive Lösung für jeden Gebäudetyp.
(bt)