Magazin Luftfeuchte	❮ 2023 Dezember 01 ❯

Optimale Luftfeuchte,
damit der Werkstoff Holz länger lebt

Liebe Leserinnen,
Liebe Leser,

Holz ist ein traditionsreiches Baumaterial – und es ist „in“. Viele moderne Objekte sind mit dem natürlichen Baustoff erstellt oder verfügen über ein Tragwerk, Böden oder Verkleidungen aus Holz. Die Akzeptanz der Nutzer:innen ist hoch, denn das leichte, stabile Naturmaterial kann die Behaglichkeit steigern und bietet Energiesparpotenzial, da Menschen mit Holz ausgestattete Räume oft als wärmer empfinden. Aber Holz lebt; es reagiert auf Umwelteinflüsse und kann dabei auch leiden. Wer zum Erhalt der Bausubstanz beitragen und dabei das Wohlbefinden der Gebäudenutzer verbessern möchte, kann dies durch gezieltes Temperieren und Befeuchten der Raumluft tun.

Holz reagiert auf Änderungen der Temperatur und der relativen Luftfeuchte, denn seine Zellwände und Kapillaren können verhältnismäßig viel Wasser aufnehmen oder abgeben. Bei Änderungen der sogenannten Holzfeuchte im Bereich von 0 bis 30 % schwindet oder quillt das Holz. Dabei ist die Holzfeuchte u definiert als Bei etwa u = 30 Prozent ist bei den meisten Holzarten der sogenannte Fasersättigungspunkt erreicht, also das Stadium, bei dem alle Zellwände des Holzes mit Wasser gefüllt sind, aber noch keine Hohlräume. Bei höheren Holzfeuchten wird zudem Wasser in den Hohlräumen gebunden, was aber kaum Auswirkungen auf die mechanische Belastbarkeit des Baustoffs hat. Unterhalb des Fasersättigungspunktes hingegen ergeben sich je nach Holzfeuchte zum Beispiel unterschiedliche Druck- und Biegefestigkeiten und auch die Elastizität hängt von der Feuchte ab.

Quellen und Schwinden

Zudem haben Änderungen der Holzfeuchte unterhalb des Fasersättigungspunkts Einfluss auf das Volumen des Holzkörpers (Quellen bzw. Schwinden), und diese Volumenänderung ist in radialer, tangentialer und Längsrichtung unterschiedlich stark. Dazu kommt, dass sich die Holzfeuchte bei Änderungen der Temperatur und relativen Feuchte nicht im gesamten Querschnitt gleichermaßen ändert, vielmehr wirken sich geänderte Umgebungsbedingungen zum Beispiel auf den Außenbereich eines Trägers deutlich schneller aus als auf dessen Kern. Dies birgt die Gefahr, dass insbesondere eine schnelle Trocknung zu Rissen führt. Das Rissrisiko ist unter anderem bei der Verarbeitung – vom Fällen des Baums über die Trocknung des Holzes an der freien Luft und mit technischen Mitteln – sowie für die Berechnung der Statik und beim Bau relevant. Dieser Artikel konzentriert sich aber auf die Nutzungsphase. Hier stellen zum Beispiel die Inbetriebnahme des Gebäudes (etwa ein zu schnelles Aufheizen) als auch spontane Ereignisse wie starke Schwankungen von Wetter, Sonneneinstrahlung, Änderungen des Raumklimas durch Sanierungsarbeiten oder eine Nutzungsänderung etc. Risiken dar.

Wechselndes Klima als Risikofaktor

Durch das Raumklima bzw. die Umgebungsluft bedingte Risiken sind bei Bauwerken wie Freihallen und Sportstätten oder gar Schwimmhallen mit Holztragwerk sicherlich anders zu bewerten als zum Beispiel bei Bürogebäuden. Aber auch hier können starke Schwankungen des Raumklimas auftreten, und dies nicht nur beim erstmaligen Beheizen eines Gebäudes. Denkbar wäre zum Beispiel ein Objekt mit Holztragwerk im großzügigen Foyer mit großer Fensterfront nach Süden oder ein Gebäude mit einer stark unterschiedlichen Nutzung wie eine Theater- und Konzerthalle, die in den Spielpausen – vielleicht auch im Winter – lange leer steht, nach der Spielpause wieder beheizt wird und in die das Publikum bei den Vorstellungen Feuchtigkeit einträgt. Dieser von Besuchern verursachte Feuchteeintrag ist nicht nur für Museen und ihre Exponate relevant, er kann auch für andere Bauwerke mit Holztragwerk, Holzausstattung und für die in ihnen gelagerten hölzernen Gegenstände Einfluss haben, etwa für die Musikinstrumente in einer Musikschule.

Temperatur und Feuchte stabil halten

Da sich im Holz bei konstanten klimatischen Bedingungen im Laufe der Zeit ein stabiler Ausgleichszustand einstellt, also die Holzfeuchte im inneren und äußeren Bereich angleicht, ist es naheliegend, dass eine gleichmäßige Temperatur und Luftfeuchte ideal ist, um den Baustoff bestmöglich zu erhalten. Bei den für Menschen angenehmen Raumlufttemperaturen von etwa 20 °C und 40 bis 60 % rel. Feuchte stellt sich eine Holzfeuchte von nur etwa 7,5 bis 10,8 % ein (nach R. Keywelth). Bei dieser Holzfeuchte ist eine Pilz- oder Schimmelbildung unwahrscheinlich, womit ein bisher unerwähntes Risiko bereits minimiert ist.

Zentrale Befeuchtung von Anfang an einplanen

Der Luftfeuchte wird bei der Technikplanung jedoch oft weniger Beachtung geschenkt als der Temperierung eines Gebäudes. Dies kann dazu führen, dass wegen zu trockener Raumluft nachträglich dezentrale Luftbefeuchter installiert werden. Wer jedoch im Voraus abschätzen kann, dass die Gebäudesubstanz und die Nutzung für eine Luftbefeuchtung sprechen, kann diese beim Planen der Gebäudetechnik berücksichtigen und eine wirkungsvolle Befeuchtung in der Zentrallüftungsanlage in Betracht ziehen. Für die Zentrallösung sprechen zum Beispiel:
• die Energieeffizienz
• eine vereinfachte Wartung
• einfaches Bedienen aller angeschlossenen Räume
• gleichmäßiges Raumklima in verschiedenen Bereichen