Holzschutz ohne Gift - Buch.de

feuchte von Vollholz von der relativen Luft- feuchtigkeit und ... Ein einfaches Gerät (Preis ca. 150. DM) mißt mit ... Preis kann 400 bis 800 DM betragen. Wer ein ...
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Holzschutz ohne Gift Holzschutz und Oberflächenbehandlung in der Praxis

mit Rezeptenellung für die Herst von Farben

Peter Weissenfeld Holger König

ökobuch FAKTUM

Peter Weissenfeld · Holger König

Holzschutz ohne Gift Holzschutz und Oberflächenbehandlung in der Praxis

Staufen bei Freiburg

1

Dankeschön Ohne die vielfältige Unterstützung vieler Einzelpersonen und Gruppen wäre dieses Buch nicht zustande gekommen. Daher möchten wir allen, die mitgeholfen und Anregungen gegeben haben, an dieser Stelle unseren Dank aussprechen.

Anregungen, Verbesserungsvorschläge und Kritik bitte richten an: Holger König c/o ökobuch Verlag Postfach 1126 79216 Staufen

Die Deutsche Bibliothek – CIP-Einheitsaufnahme Weissenfeld, Peter: Holzschutz ohne Gift : Holzschutz und Holzoberflächenbehandlung in der Praxis / Peter Weissenfeld ; Holger König. – 14. neubearb. und erw. Aufl.. – Staufen bei Freiburg : ökobuch Verl., 2001 ISBN 978-3-947021-00-0

ISBN 978-3-947021-00-0 1. Auflage 1983 14. neu bearbeitete und erweiterte Neuauflage 2001 17. Auflage 2011 © ökobuch Verlag, Staufen bei Freiburg, 1983, 2001, 2011 Internet: www.oekobuch.de Alle Rechte der Verbreitung, auch durch Funk, Fernsehen, fotomechanische Wiedergabe, Einspeicherung in EDV-Anlagen, Tonträger jeder Art und auszugsweisen Nachdruck, sowie die Rechte der Übersetzung sind vorbehalten.

Druck: Beltz Druckpartner, Hemsbach

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Inhalt 1

Der Werkstoff Holz 5

1.1

Aufbau des Holzes 5

1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4

Holz und Feuchtigkeit 7 Hygroskopizität 7 Zulässige Holzfeuchte 8 Bestimmung der Holzfeuchte 9 „Arbeiten“ des Holzes 10

1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3

Holzarten 12 Güteklassen für Rohholz 13 Güteklassen für Schnittware 14 Holzmaße 15

1.4

Holzpflege vom Einschlag bis zur Verarbeitung 16 1.4.1 Holztrocknung 17 1.4.2 Retifikation des Holzes 18 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 1.5.6

Holzwerkstoffe 19 Brettstapelelemente 19 Brettschichtholz 19 Leimholz 20 Sperrhölzer 21 Spanplatten 22 Neue Holzwerkstoffe 24 Preise von Holz und Plattenmaterial 25 Exkurs: Tropenholz 26

3.1.5 Schimmelpilze 41 Exkurs: Physikalische Grundlagen der Entstehung von Tauwasser 43 3.1.6 Was tun bei Schimmelbefall? 44 3.1.7 Schutz vor Pilzbefall 45 3.2 Tierische Holzschädlinge 46 3.2.1 Entwicklungsstadien der Schadinsekten 46 3.2.2 Frischholzinsekten 46 3.2.3 Bauholzinsekten = Trockenholzinsekten 46 3.2.4 Feststellung eines Insektenbefalls 47 3.2.5 Gegenmaßnahmen bei Befall von tragenden Bauteilen 49 3.2.6 Schutz vor Insektenbefall 53 4

Baulicher Holzschutz 54

4.1

Grundregeln des baulichen Holzschutzes 54 Exkurs: Äquivalente Luftschichtdicke – der sD-Wert 56

4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5

2

Leime, Kleber und Dichtstoffe 27

2.1

Natürliche Leime und Klebstoffe 27

2.2

Synthetische Leime und Klebstoffe 28

4.2.6

Exkurs: Probleme durch den Einsatz von Formaldehyd und Polyurethan 30

4.3

2.3

Dichtstoffe 32 Fensterbefestigung ohne Montageschaum 34

3

Holzschädlinge 35

3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4

Pilze 35 Holzverfärbende Pilze 35 Holzzerstörende Pilze 36 Wie stelle ich einen Pilzbefall fest? 39 Das Bekämpfen der Pilze 40

Beispiele für Konstruktionen der GK 0 57 Außenwände 57 Geneigte Dächer 61 Nicht ausgebaute Dachgeschosse 62 Flachdach 63 Wärmedämmschichten in den Gefachen v. Wand, Decke o. Dach 63 Holzbauteile im Innenbereich in Nassbereichen 63

4.3.2 4.3.3 4.3.4

Konsequenzen bei Nichteinhaltung der Randbedingungen 64 Holzschutz in der Gefährdungsklasse 1 64 Holzschutz in der GK 2 66 Holzschutz in der GK 3 67 Holzschutz in der GK 4 68

5

Holzgifte

4.3.1

70

5.1 Die wasserlöslichen Holzgifte 70 5.1.1 Borsalze, Borsäure sog. B-Salze 71 5.1.2 Andere Salze 72

3

5.2 Die öligen Holzgifte 72 5.2.1 Problematik der lösungsmittelhaltigen „Holzschutzmittel“ 72 5.2.2 Gifte in lösemittelhaltigen Holzschutzmitteln 72 5.2.3 Teerölpräparate, Carbolineen, Holzteer 74 5.2.4 Natürliche „Holzschutzmittel“ 74 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.4

Behandeltes Bauholz im Altbau 74 Probenentnahme 74 Sanierungsarbeiten 75 Grenzwerte für Giftstoffe 75

5.4

Holzabfall 77

6

Beschichtungen 79

6.1

Aufgaben der Beschichtung 79 Exkurs: Das Umweltzeichen 79

6.2 Praktische Oberflächenbehandlung 80 6.2.1 Oberflächenbehandlung mit Soda- und Pottaschenlauge 80 6.2.2 Emulsionsfarben 82 6.2.3 Wachs 83 6.2.4 Ölfarben 84 6.2.5 Lasuren 85 6.2.6 Lacke 87 6.2.7 Pech und Holzteer 93 Exkurs: Elektrostatische Aufladung . 93 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5

Färben von Holz 94 Beizen 94 Rindenimprägnierfarben 96 Räuchern 96 Bleichen 97 Flämmen und Sanden des Holzes 97

7

Holz-Oberflächenbehandlung 98

7.1 Malerwerkzeug 100 7.1.1 Pinsel und andere Arbeitsgeräte 100 7.1.2 Behandlung und Aufbewahrung der Pinsel 100 7.1.3 Lackreste 101 7.2

Vorarbeiten zur Oberflächenbehandlung 102 7.2.1 Entharzen 102 7.2.2 Schleifen 102

4

7.2.3 Spachteln 105 7.2.4 Wässern 105 7.2.5 Abbeizen 105 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3

Holz im Innenbereich 107 Wand- und Deckenvertäfelungen 108 Fußboden 109 Die Möbelbehandlung 113

7.4 Holz im Außenbereich 120 7.4.1 Maßhaltige Bauteile 120 7.4.2 Nicht maßhaltige Bauteile 126 7.5

Beschichtung von metallischen Untergründen 132

8

Inhaltsstoffe von Farben 133

8.1

Naturfarbe oder Synthetikfarbe? 133

8.2 Inhaltstoffe 139 8.2.1 Bindemittel 139 8.2.2 Lösemittel 142 Exkurs: Gesundheitsschäden durch Lösemittel 144 8.2.3 Pigmente 146 8.2.4 Lackhilfsstoffe 151 Exkurs: Die Kennzeichnung gefährlicher Arbeitsstoffe 153 Die wichtigsten Gefahrensymbole 154 9

Anhang 155

9.1

Glossar: Inhaltsstoffe von Oberflächenmitteln – ein Verzeichnis der wichtigsten Begriffe 155

9.2

Literatur zum Weiterlesen 159

9.3

Literaturliste 161

9.4

Quellennachweis 164

9.4

Firmenanschriften 165

9.5

Weitere wichtige Adressen 167 Stichwortverzeichnis 168

1 Der Werkstoff Holz Die fachgerechte Verarbeitung von Holz erfordert ein Mindestmaß an Wissen über den Werkstoff selbst. Ohne dieses Wissen ist in vielen Fällen ein wirksamer Schutz des Hol-

zes nicht möglich, denn die fachgerechte Verarbeitung ist die Grundlage des konstruktiven (baulichen) Holzschutzes.

1.1 Aufbau des Holzes Wie fast alle Pflanzen ist auch das Holz aus einzelnen Zellen aufgebaut. Dabei werden drei Zellarten unterschieden: • Festigkeitszellen geben dem Holz seine Festigkeit und bestimmen die mechanischen Eigenschaften, • Leitzellen dienen der Nahrungsversorgung, • Speicherzellen dienen der Stoffspeicherung.

Kern- und Splintholz Bei einigen Bäumen lassen sich im Stammquerschnitt verschiedenfarbige Bereiche erkennen. Eine Schicht aus hellem Splintholz umgibt das dunklere Kernholz, was z.B. bei Kiefer und Eiche besonders gut sichtbar ist. Der äußere Ring des Splintholzes dient der Saft- und Wasserführung des Baumes. Er ist bei manchen Bäumen sehr schmal. Die inneren Teile des Baumes verkernen und stellen die Saft- und Wasserführung ein. Sie füllen sich mit Holzinhaltsstoffen wie z.B. Gerb-

Kernholz

1.1 Kern-, Reif- und Splintholz (Quelle 1).

und Farbstoffen, Harz, Wachs, Fett u.a. Das Holz wird dadurch härter, schwerer, dauerhafter und arbeitet weniger. Die Inhaltsstoffe und die Härte des Kernholzes bieten bereits einen wirkungsvollen Schutz gegen Insekten- und Pilzbefall. So sind Hölzer, die einen deutlichen Farbkern besitzen, in der Regel resistenter als solche ohne Farbkern und bei bestimmten Bäumen wird nur das Splintholz von Insekten und Pilzen befallen. Die Baumarten werden nach Art der Kernbildung folgendermaßen eingeteilt (nach Grosser): • Bäume mit Farbkernbildung (Kernholzbäume): Kiefer, Lärche, Douglasie, Eiche, Rüster, Nußbaum, Kirschbaum • Bäume mit unregelmäßiger Farbkernbildung: Rotkern bei Buche, Braunkern bei Esche. Die Farbkerne werden hier nur unter bestimmten Bedingungen gebildet.

Reifholz

Kernreifholz

Splintholz

Kern-, Reif-, Splintholz

1.1 Aufbau des Holzes

5

• Bäume mit hellem Kernholz (Reifholzbäume): Fichte, Tanne, Rotbuche, Linde, Birnbaum. Das Kernholz unterscheidet sich nicht in der Farbe, sondern nur im Wassergehalt vom Splint. • Bäume mit verzögerter Kernholzbildung (Splintholzbäume): Birke, Erle, Zitterpappel, Bergahorn, Spitzahorn, Weißbuche. Die Verkernungsmerkmale sind nur mikroskopisch erkennbar.

1.2 (links oben und Mitte) Elektronenrastermikroskopaufnahmen von Eichenholz (Quelle 2). 1.3 (unten links und rechts) Elektronenrastermikroskopaufnahmen von Föhrenholz (Quelle 2).

6

1 Der Werkstoff Holz

1.2 Holz und Feuchtigkeit Bei der Zusammensetzung des Holzes wird zwischen dem Zellsaft bzw. dem Protoplasma und der Holzsubstanz, dem Holzgerüst, unterschieden. Die wichtigsten Bestandteile der Holzsubstanz sind: • Zellulose (etwa 40%): Sie ist geruch-, geschmack- und farblos. Sie verändert sich an der Luft nicht und ist wasserbeständig. • Zelluloseähnliche Stoffe (24 bis 30%) • Lignin (22 bis 30%): Die Zusammensetzung ist chemisch noch nicht ganz geklärt, aber der Zellulose recht ähnlich. Die Verholzung findet durch Einlagerung von Lignin in den Zellwänden statt. • Außerdem enthält das Holz noch anorganische Stoffe wie z.B. Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und organische Stoffe wie Fette, Harze, Terpentin usw.. Frisch geschlagenes Holz enthält Wasser sowohl als „freies“ Wasser in den Zellhohlräumen sowie als gebundenes Wasser in den Zellen selbst. Beim Trocknungsprozeß entweicht zuerst das „freie“ Wasser. Wenn sich in den Hohlräumen kein freies Wasser mehr befindet, hat das Holz seinen Fasersättigungspunkt erreicht. Er liegt bei den meisten Hölzern im Bereich von 40 bis 22% , im Mittel bei 30% Holzfeuchte. Unterhalb des Fasersättigungspunktes beginnt das Holz durch das Heraustrocknen des in den Zellen gebundenen Wassers zu schwinden. Dieser Vorgang ist bei etwa 6% Holzfeuchte beendet. Das verbleibende Wasser ist chemisch an die Zellulosemoleküle gebunden und weiteres Trocknen hat keinen Einfluß mehr auf Größe und Form des Holzes.

1.2.1 Hygroskopizität Eine wichtige Eigenschaft des Holzes ist seine Hygroskopizität, d.h. die Fähigkeit der Zellen, aus der Umgebung Feuchtigkeit aufzunehmen und wieder abzugeben. Durch

Mark- Harz- Hirnschnitt Kambiumring (Zuwachs- Harz- strahlen kanäle schicht) kanäle Borke

Mark

Frühholz Spätholz

Bast und Rinde Tangentialschnitt

Frühholz Spätholz

Jahresring Radialschnitt

1.4 Schnitt durch eine fünfjährige Kiefer (Quelle 3). Bei einem im Querschnitt aufgetrennten Stamm lassen sich folgende Bestandteile erkennen: Rinde: Sie besteht aus Borke (Außenrinde) und Bast (Innenrinde). Kambium: Die Wachstumsschicht. Sie ist mit dem bloßen Auge nicht sichtbar. Nach außen hin bildet sie Bastzellen und nach innen Holzzellen. Jahresringe: Der jährliche Zuwachs des Baumes. Die Wachstumsperiode der Bäume dauert in unseren Breiten von Frühjahr bis Spätsommer/Herbst. Die im Frühjahr und Frühsommer gebildeten Zellen (Frühholz) sind durch die guten Wachstumsbedingungen weiträumig, dünnwandig und zeichnen sich hell vom dunkler erscheinenden Spätholz ab. Die im Spätsommer und Herbst gebildeten Zellen sind dickwandig, engräumig und dunkel (Spätholz). Das jährliche Wachstum eines Baumes hängt nicht nur von der Art des Baumes ab (schnell oder langsam wachsende Sorten), sondern auch von den örtlichen Wachstumsbedingungen (Klima, Standort, Bodenqualität). Bei üppigem jährlichen Zuwachs sind die Jahresringe breit, man spricht von grobjährigem Holz, im Gegensatz zu feinjährigem bei langsam gewachsenen Bäumen. Feinjähriges Holz, auch ein und derselben Holzart, ist in der Regel härter (bei Nadelhölzern) und widerstandsfähiger (z.B. nordische Kiefer). Markstrahlen: Sie dienen der Leitung und Speicherung von Nährstoffen vom Kambium in Richtung Mark. Mark: Es dient zur Leitung von Nährstoffen beim jungen Baum. Bei älteren Bäumen hat es diese Bedeutung verloren.

1.2 Holz und Feuchtigkeit

7

Darrzustand: Der Wassergehalt beträgt 0 %; weder in den Hohlräumen noch in den Zellwänden ist Wasser vorhanden. Dieser Zustand kommt in verbautem Holz nicht vor. Er ist jedoch als Bezugsgröße sehr wichtig, da der Darrzustand einwandfrei reproduzierbar ist. Bereich zwischen Fasersättigung und Darrzustand: Kein freies Wasser in den Hohlräumen; gebundenes Wasser in den Zellwänden. Die Holz-Wandsubstanz (Faser) ist jedoch nicht gesättigt. Der Wassergehalt liegt zwischen etwa 30 und 0 %. Dieser Bereich ist für das Bauwesen der wichtigste und häufigste. Bei Zu- oder Abnahme der Wassereinlagerung in den Zellwänden treten Volumenänderungen ein. Das Holz schwindet bei Wasserabgabe bzw. quillt bei Wasseraufnahme. Fasersättigung: In den Hohlräumen befindet sich kein freies Wasser, die Holz-Wandsubstanz (Faser) ist gesättigt. Unterhalb dieser Wassergehaltsgrenze, dem Fasersättigungspunkt, beginnt das “Arbeiten” des Holzes. Je nach Holzart liegt der Fasersättigungspunkt bei einem Wassergehalt zwischen 40 und 22 %, im Mittel etwa bei 30 %. Bereich zwischen Wassersättigung und Fasersättigung: Die Hohlräume sind teilweise mit freiem Wasser gefüllt, die Holz-Wandsubstanz (Faser) ist gesättigt. Der Wassergehalt (w) ist höher als rund 30 %. Dieser Zustand herrscht z.B. im ganzen Querschnitt stehender Bäume; er wird auch als “waldfrischer” oder “grüner” Zustand bezeichnet. Wassersättigung: Alle Hohlräume in und zwischen den Zellwänden sind mit freiem Wasser gefüllt; die Fasern sind gesättigt. Der Wassergehalt (w) ist abhängig vom Porenvolumen. Das Splintholz von stehenden Nadelbäumen kann nahezu wassergesättigt sein. Bei langer Lagerung von Holz unter Wasser kann der Zustand der Wassersättigung ebenfalls erreicht werden.

1.5: Verschiedene Feuchtezustände von Holz (Quelle 2).

die Feuchteschwankungen ändern sich Form und Größe des Holzes: Dieses Quellen und Schwinden, Werfen und Verziehen wird das „Arbeiten“ des Holzes genannt. • Holz arbeitet im Bereich zwischen etwa 30 und 6% Holzfeuchte! Alle Angaben zur Holzfeuchte beziehen sich immer auf die Masse des gedarrten (künstlich vollständig getrockneten) Holzes. Holzfeuchte in % = (Naßgewicht in g - Darrgewicht in g) · 100% = ________________________________________ = Darrgewicht in g (180 g - 150 g) x 100% z.B. = ——————————— = 20% 150 g

Nach der Anfangstrocknung hängt die Holzfeuchte von Vollholz von der relativen Luftfeuchtigkeit und der Umgebungstemperatur ab. Wird das Holz für längere Zeit einer bestimmten Luftfeuchtigkeit ausgesetzt, so stellt sich nach einiger Zeit im Holz eine

8

1 Der Werkstoff Holz

Gleichgewichtsfeuchte ein, die von der Temperatur und dem Wassergehalt der Luft abhängt. Kurzfristige Schwankungen der relativen Feuchte haben nur wenig Einfluß auf die resultierende Holzfeuchte. Dies gilt nicht für sehr dünne Holzteile z.B. Furniere.

1.2.2 Zulässige Holzfeuchte Im besonderen Maß empfindlich reagieren Holzbauten, wenn Hölzer mit zu hoher Feuchte eingebaut werden. DIN 68800-2 führt hierzu im Abschnitt 5.2. aus: „Holz und Holzwerkstoffe sind mit möglichst dem Feuchtigkeitsgehalt einzubauen, der während der Nutzung als Mittelwert zu erwarten ist.“ Trotz dieses Passus wird von den Zimmereien häufig halb trockenes Holz mit Feuchtewerten von 20% oder höher eingebaut. Die Verdingungsordnung für Bauleistungen (VOB) läßt ebenfalls Holzfeuchten um 20% zu. Dadurch gibt es eine Reihe von Schäden, die immer wieder auftreten:

• Setzung des Gesamtbauwerks • Übermäßige Rißbildung an sichtbaren Holzkonstruktionen • Ungleichmäßige Durchbiegung von tragenden Bauteilen • Verdrehen sichtbarer Sparrenköpfe • Abrisse von Bekleidungen durch Schwinden der Konstruktionshölzer

um Holzfeuchte

In DIN 1052 Teil 1, Absch. 4.2.1 wird dazu angegeben: „Als Gleichgewichtsfeuchte gelten folgende Werte der Holzfeuchte a) bei allseitig geschlossenen Bauwerken mit Heizung 9 ± 3%, ohne Heizung 12 ± 3% b) bei überdeckten offenen Bauwerken 15 ± 3 % c) bei Konstruktionen, die der Witterung allseitig ausgesetzt sind 18 ± 3%.“ Für den Bereich des Wohnungsbaus wäre demnach als maximale Holzfeuchte um = 12% anzustreben. Da solche Trocknungsgrade bei den großen Mengen an Konstruktionsholz, das heute verbaut wird, nur durch hohen Energieeinsatz zu erreichen sind, wird heute empfohlen, das Bauholz mit einer Holzfeuchte von um = 15 ± 3 % einzubauen. Aus diesen Gründen sollte nur noch dieses trockene Bauholz zum Einsatz kommen, das als Konstruktionsvollholz (KVH) bezeichnet wird. Die Gleichgewichtsfeuchte zeigt erhebliche Schwankungen zwischen Sommer und Winter. Während bei Innenbauteilen die maximale Holzfeuchte im Sommer auftritt, ist es bei Außenbauteilen umgekehrt.

Feuchtebegriffe für Bauholz • trocken entspricht 20% Holzfeuchte und weniger, • halbtrocken entspricht 30% Holzfeuchte und weniger sowie • frisch entspricht mehr als 30% Holzfeuchte. Ausnahme: bei großen Querschnitten über 200 cm2 gilt 35% Holzfeuchte und weniger noch als halbtrocken.

relative Luftfeuchtigkeit 1.6 Feuchtegleichgewicht von Holz (Fichte/Tanne) bei 20°C (Quelle 4).

1.2.3 Bestimmung der Holzfeuchte In der Praxis wird die Holzfeuchte zumeist mit einem elektrischen Holzfeuchtemeßgerät bestimmt. Ein einfaches Gerät (Preis ca. 150 DM) mißt mit zwei kleinen Einpressnadeln maximal 3 mm tief die Feuchte und ist deshalb sehr ungenau. Wesentlich genauer messen Geräte mit Einschlagdornen, die zwei oder drei Zentimeter tief in das Holz eingeschlagen werden. Bei dem Meßergebnis kann auch das Feuchteverhalten verschiedener Holzarten berücksichtigt werden. Der Preis kann 400 bis 800 DM betragen. Wer ein solches Gerät nur selten benötigt, sollte versuchen, es bei Holzhandlungen, größeren Schreinereien oder Zimmereien auszuleihen, vielleicht kann auch die Innung „Holz und Kunststoff“ weiterhelfen. Eine andere, allerdings zeit- und energieaufwendige Möglichkeit, die Holzfeuchte zu messen, besteht darin, das Holz zu darren. Dazu wird ein nicht zu kleines Probestück (100 bis 300 g) Holz genommen und das Gewicht mittels einer genauen Briefwaage ermittelt. Dann wird es für 10 bis 20 Stunden in den Backofen (bei etwa 150°C) gelegt, bis es kein Gewicht mehr verliert. Nach der obenstehenden Formel läßt sich dann die Holzfeuchte bestimmen.

1.2 Holz und Feuchtigkeit

9

Holzfeuchte – Richtwerte und Begriffe Holzfeuchte Trockenes Holz, absolut trocken, Zellwände und Hohlräume wasserfrei

0%

Gleichgewichtsfeuchte bei allseitig geschlossenen Bauwerken, beheizt, DIN 1052 ( z.B. Parkett, Innentüren)

9% ± 3%

Gleichgewichtsfeuchte bei allseitig geschlossenen Bauwerken ohne Heizung, DIN 1052

12% ± 3%

Gleichgewichtsfeuchte im Normalklima, 20°C, 65 % rel. Luftfeuchte (z.B. Fenster und Außentüren) Gleichgewichtsfeuchte bei überdeckten offenen Bauwerken nach DIN 1052

12% 15% ± 3%

Gleichgewichtsfeuchte bei allseitig der Witterung ausgesetzten Bauteilen, DIN 1052, (z.B. Balkon)

18% ± 6%

Grenzwert für Pilzwachstum bei Platten

18%

Grenzwert für Pilzwachstum bei Massivholz, unterhalb dessen keine Gefahr des Pilzbefalls nach DIN 68365

20%

Oberer Grenzwert für „trocken“ nach DIN 4074

1.8: Holzfeuchtemeßgerät

20%

Fasersättigungspunkt

22 bis 40%

Gleichgewichtsfeuchte bei 100% Luftfeuchte

im Mittel 30%

Oberer Grenzwert für „halbtrocken“, Querschnitte über 200 cm2

30%

Oberer Grenzwert für „halbtrocken“, Querschnitte über 200 cm2

35%

Frisches Holz

höher als 30%

1.7: Holzfeuchtebegriffe.

Beim Holzkauf läßt sich sehr feuchtes Holz oft dadurch erkennen, daß es sich im Vergleich zu einem trockenen Stück Holz kalt und naß anfühlt. Differieren zwei gleich große Holzstücke ein und derselben Holzart sehr stark im Gewicht, deutet das ebenfalls darauf hin, daß das schwerere Stück erheblich feuchter ist: 20% mehr Holzfeuchte be-

10

1 Der Werkstoff Holz

deutet auch mindestens 20% mehr Gewicht. Diese beiden subjektiven Methoden sind natürlich ungenau und können nur eine grobe Hilfe beim Holzkauf geben.

1.2.4 „Arbeiten“ des Holzes „Wir brauchen nichts zu tun, bei uns arbeitet das Holz“, sagt der Schreiner, und er hat recht. Holz schwindet (oder quillt) nicht in jede Richtung gleich. Am stärksten schwindet es in Richtung der Jahresringe (tangential), etwa halb so stark in Richtung der Markstrahlen (radial) und sehr wenig in Faserrichtung (longitudinal). Dadurch ergeben sich je nach Einschnitt charakteristische Formänderungen. Während sich Kernbretter mit ihren „stehenden“ Jahresringen nicht werfen und nur wenig verziehen, werden Seitenbretter mit „liegenden“ Jahresringen immer rund, d.h. sie werfen sich. Um dieses Werfen zu beschreiben, unterscheidet man die rechte und die linke Seite eines Brettes. Das Brett krümmt sich so vom Kern weg, daß stets die rechte

linke Seite rechte Seite

Schwarte Seitenbretter

liegende Jahresringe

Mittelbretter

stehende Jahresringe

Kernbrett Mittelbretter

liegende Jahresringe rechte Seite linke Seite

Seitenbretter Schwarte

a)

Hauptschwundrichtung tangential

rechte Brettseite

Jahresringe (tangential) ≈ 10% Schwund Markstrahlen (radial) ≈ 5% Schwund Holzfaser (longitudinal) ≈ 0,3% Schwund

Verkürzung um 10%

linke Brettseite

c)

b) 1.9 Durchschnittliche Schwundmaße am Holz: Größenänderung verschiedener Brettquerschnitte durch Schwund (Quelle: 7).

Seite rund und die linke hohl wird. Dies zu wissen und zu beachten, ist z.B. beim Anbringen von Außenverbretterungen sehr wichtig, um Fugen zu vermeiden. Da Holz in Richtung der Jahresringe sehr stark schwindet, läßt sich das Reißen bei Balken aus Vollholz ebensowenig verhindern wie bei einer Baumscheibe. Sind solche Fugen zur Vorbeugung gegen Insektenbefall oder auch aus ästhetischen Gründen nicht erwünscht, empfiehlt es sich, an Stelle von Ganzhölzern Viertelhölzer (Kreuzhölzer) zu verwenden, bei denen die Rißbildung minimal ist. Eine andere Ursache für die (in diesem Fall vermeidbare) Rißbildung kann eine zu schnelle Änderung der Holzfeuchte sein: Durch unterschiedliche Feuchte im Holz wird die Querzugfestigkeit überschritten, das Holz reißt.

1.10 Auswirkungen des Schwindens bei Holz a) Werfen der Bretter nach dem Gatterschnitt, b) Baumscheibe nach dem Trocknen mit Schwindriß, c) Rechte und linke Seite beim Seitenbrett.

Jahresring

Rinde Querschnitt

Jahresring Markstrahlen Tangentialschnitt

Markstrahlen Jahresring

1.11 Schnitte am Baumstamm und zugehöriges Maserungsbild (Quelle 5).

Radialschnitt

1.2 Holz und Feuchtigkeit

11

1.12 Einschnittmöglichkeiten für Balken und Kanthölzer und empfohlene Verwendung (Quelle 6). a) Mit Kern: Verwendung im nicht sichtbaren Bereich und bei geringen ästhetischen Anforderungen wegen starker Rißbildung und Neigung zum Verdrehen. b) Kerngetrennt: Verwendung im nicht sichtbaren Bereich und bei mittleren ästhetischen Anforderungen. c) Kernfrei: Verwendung im sichtbaren Bereich und bei hohen ästhetischen Anforderungen.

1.13 Schwindverhalten von Vollholz, hier von Nadelholz, bei Trocknung von 30% auf 10% Holzfeuchte (Quelle 6). a) Kerngetrennt: Verformung ohne Behinderung durch andere Bauteile (geringe Neigung zur Rißbildung). b) Kerngetrennt: Verformung mit Behinderung durch andere Bauteile (starke Neigung zur Rißbildung). c) Kernfrei (geringe Neigung zur Rißbildung).

Normalerweise trocknet Holz sehr langsam. Eine alte Tischlerregel sagt, daß Holz für den Möbelbau (Holzfeuchte 8 bis 10%) pro cm Dicke ein Jahr getrocknet werden muß. Früher besaß jede Schreinerei ein großes Holzlager. Aus Kostengründen wird heute darauf meist verzichtet. Heute wird das Holz in der Regel in Trockenkammern künstlich getrocknet. Dies kann bereits der Holzgroßhändler durchführen oder die Schreinereien haben kleine Trockenanlagen. Wegen dieses Aufwandes ist seit den fünfziger Jahren der

Massivholzanteil im Möbelbau stetig rückläufig. Stattdessen stieg der Verbrauch von Holzwerkstoffen stark an. Erst seit den achtziger Jahren hat ein Umdenken im Handwerk eingesetzt, und die Fertigung von Massivholzmöbeln läßt an alte Traditionen in der Holzverarbeitung wieder anknüpfen. Durch die Wiederbelebung alter Traditionen ist heute sogar sogenanntes „mondphasen“geschlagenes Holz erhältlich, dessen Balken und Bretter sich durch geringes Reißen und reduziertes Schwinden auszeichnen sollen.

1.3 Holzarten Die Härte des Holzes ist abhängig von der Dicke und der Festigkeit der Zellwände sowie von der Dichte des Zellgefüges und des Zellinhaltes. Die verschiedenen Holzarten werden in Hart- und Weichhölzer unterteilt. Je nach Standort gibt es auch bei Bäumen derselben Art deutliche Unterschiede: Langsam gewachsenes Holz ist in der Regel härter als schnell gewachsenes, Kern- und Reifholz ist härter als Splintholz.

12

1 Der Werkstoff Holz

• Einheimische Weichhölzer: Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche, Erle, Weide und Linde, • Einheimische Harthölzer: Eiche, Rotbuche, Ulme, Ahorn, Nußbaum. Die Tabellen 1.14 und 1.15 geben eine Übersicht über die gebräuchlichen Holzarten, ihre Eigenschaften und Anwendungsbereiche.

Name

Eigenschaft

Verwendung

Preis Euro/m

3

Nadelhölzer Bauholz, Dachstühle, usw., Verkleidungen, Fußböden, Tischlerplattenmittellagen, Brettschichtholz

250 – 400,-

Fichte, Tanne

Im Holzhandel wird gewöhnlich nicht zwischen Fichten- und Tannenholz unterschieden. Fichte/Tanne zählt zu den Weichhölzern. Sie sind leicht zu verarbeiten, jedoch wenig widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse, Pilze und Insekten. Fichtenholz kann Harzgallen enthalten.

Kiefer

Weichholz, etwas härter als Fichte/Tanne. Der Splint ist bläue- Bauholz, Fußböden, Möbel, Vertäfelungen, Fenster, Innenanfällig. Recht dauerhaftes Holz, besonders der Kern. Gut zu verarbeiten. Da harzreich, muß vor dem Beizen oder vor einer und Außentüren anderen Oberflächenbehandlung das Holz entharzt werden.

Lärche

Weichholz, härter als Kiefer. Oft sehr harzreich (schlecht zu beizen), recht dauerhaft; schlechter zu verarbeiten als Kiefer, da es schwer zu hobeln ist und leicht splittert.

Bauholz, Fußböden, Möbel, Fenster, Innen- und Außentüren

300 – 500,-

Eiche

Schweres Hartholz; Wetter-, Pilz- und Insektenbeständigkeit gut; nur den Kern verwenden. Die schnellwachsenden amerikanischen Roteichen sind nicht so beständig gegen Umwelteinflüsse und für den Außenbereich wenig geeignet.

Möbelholz, Furnierholz, Parkettböden, früher häufig als Konstruktionsholz eingesetzt (Fachwerk) und zur Herstellung von Türen und Fenstern

900 – 1800,-

Rotbuche

Hartholz, arbeitet stark, für den Außenbereich wenig geeignet Möbel, Parkett, Treppenstufen

300 – 550,-

Robinie

Hartholz aus Nordamerika, in Europa eingebürgert; sehr resistent. Im Holzhandel fast nicht zu erhalten!

800 – 1000,-

Esche

Hartes elastisches Holz; ersetzt wegen des hellen freundlichen Fußböden, Möbel Charakters zunehmend Eichenholz

900 – 1250,-

Erle

Weich, spaltbar, hellbraun rötlich

Möbelbau, Furnier

600 – 900,-

Ahorn

Hartholz, sehr dicht, weiß bis rötlich

Möbelbau, Tischplatten, Parkett

900 – 1000,-

300 – 500,-

Laubhölzer

Sonstige europäische Laubhölzer

Bisher wenig verbreitet; sehr gut geeignet für den Außenbereich ohne Oberflächenschutz

nur als Möbelhölzer (Obstbaum) oder für Spezialanwendungen

1.14 Gebräuliche einheimische Hölzer. Die Preise sind als Anhaltswerte zu verstehen; sie hängen von der Holzqualität und der Einschnittform ab und beziehen sich auf sägerauhes, nicht besäumtes Holz.

1.3.1 Güteklassen für Rohholz Je nach Verwendungszweck gibt es vielfältige Einteilungen in Güteklassen. Sie sind in den Normen DIN 4071, 4073, 4074 und 68365 festgelegt, daher sollen hier nur die für den Verbraucher wesentlichen Kennzeichen erwähnt werden. Als Rohholz wird Holz bezeichnet, bevor es in Bretter, Bohlen oder Kantholz aufgesägt

wird. Es ist in folgende Güteklassen eingeteilt: A Gesundes, fehlerfreies Holz oder Holz mit unbedeutenden Fehlern. B Holz normaler Güte mit einem oder mehreren Fehlern, die aber durch die allgemeine Güte wieder ausgeglichen werden. C Noch gewerblich verwertbares Holz, das wegen seiner Fehler nicht mehr in die Güteklasse B aufgenommen werden kann.

1.3 Holzarten

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Außereuropäische Hölzer Name

Eigenschaft

Verwendung

Douglasie

Weichholz, gut zu verarbeiten, arbeitet wenig

Bauholz, Innenausbau, Fußböden, Möbel

650,-

Longleaf Pine

Weichholz, witterungsfest, bläueanfällig, Pitch-Pine = Kernholz, Red-Pine = Splintholz

Vertäfelungen, Treppen, Fußböden, Türen, Fenster

850,-

Thuja, Red leicht witterungsfest, sehr beständig gegen Pilze u. Schädlinge, leicht zu verarbeiten, greift Eisen an Cedar

Bauholz, Fassadenverkleidung, Jalousien, Schindeln

850,-

Tropische Laubhölzer mit hoher Resistenz

Fenster und Außentüren

Sehr witterungsbeständige Hölzer, die gewöhnlich wenig arbeiten. Durch ihre Holzinhaltsstoffe ist eine Oberflächenbehandlung oft schwierig. Diese Holzinhaltsstoffe sowie der Schleifstaub sind manchmal giftig oder lösen Allergien aus.

Tropische, Durch interessante Maserungen oder Farben dekorativ; ihre dekorative Holzinhaltsstoffe erschweren manchmal eine OberflächenbeLaubhölzer handlung und sind u.U. giftig.

Möbel, Furniere, Innenausbau, oft Modetrends zu einer Holzart (z.B. "Palisander-Welle")

Preis Euro/m

3

z.B. Red Dark Meranti: 850,-

2.500,-

1.15 Gebräuchliche außereuropäische Hölzer. Die Preise sind als Anhaltswerte zu verstehen; sie hängen von der Holzqualität und der Einschnittform ab und beziehen sich auf sägerauhes, nicht besäumtes Holz.

D Noch mindestens zu 40% gewerblich verwertbares Holz, das aber noch schlechter ist als Güteklasse C. Für den üblichen Einsatz in nicht sichtbaren Zimmererkonstruktionen sind die Güteklassen B und C ausreichend. Für sichtbare Konstruktionen ist Rohholz der Klasse A oder auch B zu bevorzugen.

1.3.2 Güteklassen für Schnittware Bauschnittholz, bei dem es auf die Tragfähigkeit ankommt, muß entsprechend der Festigkeit sortiert werden. Die Schnittware wird deshalb in Güteklassen eingeteilt, wobei unterschiedliche Schlüssel in Gebrauch sind. Gehobeltes Bauholz wurde bis 1989 in die Klassen I bis III eingeteilt. Die Kriterien zur Sortierung sind jetzt in DIN 4074-1 vom September 1989 festgelegt. Diese Norm ersetzt die bis dahin gültige Ausgabe vom Dezember 1958 und gleichzeitig den bisher verwendeten Begriff „Güteklasse“ durch „Sortierklasse“. Die Ziffern hinter dem Buchstaben „S“ benennen die zulässige Biegespannung nach DIN 1052-1. Je höher die Zahl, desto größer die Belastbarkeit des Bal-

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1 Der Werkstoff Holz

kens. Die Auswahl muß üblicherweise dem Statiker überlassen werden. Kurzbezeichnung z.B.: Kantholz DIN 4074 - S 10 - FI Die Anforderungen an das Aussehen der Hölzer werden in DIN 68365 „Bauholz für Zimmerarbeiten; Gütebedingungen“ definiert. Werden abweichend von DIN 4074-1 für das zu liefernde Holz Merkmale wie z.B. „scharfkantig“ verlangt, sind diese unter Bezug auf die Norm zusätzlich auszuschreiben, z.B. Schnittklasse S nach DIN 68365. Scharfkantigkeit ist nur üblich für sichtbare Konstruktionen und verteuert den m3 Bauholz erheblich. Etwas Baumkante am Dekken- oder Dachbalken sind der Optik meist nicht abträglich. Soll in den Bereichen Hausbau, Ausbau, Herstellen vorelementierter Bauteile, sichtbare Konstruktionen und bei besonderen Anforderungen an die Maßhaltigkeit Vollholz verarbeitet werden, ist die Verwendung von sogenanntem Konstruktionsvollholz, einer bestimmten Qualität von Schnittholz, zu empfehlen. Die besonderen Anforderungen an die Qualität dieses Bauproduktes wurden