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4. HolzBauSpezial Akustik & Brandschutz 2013

Aussenwände und Fassaden in Holz | H. Kolb

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Aussenwände und Fassaden in Holz bei mehrgeschossigen Bauten

Hanspeter Kolb

Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau CH-Biel



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Aussenwände und Fassaden in Holz bei mehrgeschossigen Bauten

1. Einführung

Aussenwände als Bestandteil der Gebäudehülle müssen die unterschiedlichsten Anforde-

rungen erfüllen. Ein optimales Verhalten im Bezug auf den Wärmeschutz (im Winter und

im Sommer) wird ebenso erwartet wie eine lange Lebensdauer und eine hohe Sicherheit

und dies bei einer möglichst grossen Gestaltungsfreiheit.

Beim Thema Sicherheit steht bei Aussenwänden unter anderen Aspekten der Brandschutz

im Mittelpunkt. Angesprochen sind einerseits der Funkenflug (bei einem Brand in der

Umgebung des Gebäudes) und andererseits die Brandausbreitung über die Fassade auf

andere Gebäudeteile bei einem Brand unmittelbar an der Aussenwand bzw. im Gebäude

selber.

Unterschiedliche Gesetze und Bautraditionen (im Umgang mit dem brennbaren Baustoff

Holz) haben in der Vergangenheit zu verschiedenen Anforderungen und dadurch zu un-

terschiedlichen Einsatzmöglichkeiten von Holz geführt. So wurde im Bereich der Fassade

der Einsatz von Holz je nach Region oder Land stark eingeschränkt. In der Schweiz war

es bis 2004 im Regelfall nicht mehr möglich, Holz als Aussenwandbekleidung bei Gebäu-

den mit mehr als 2 Geschossen einzusetzen. Erst mit der im Jahre 2005 in Kraft gesetz-

ten Normengeneration konnte diese Einschränkung eliminiert werden.

Unter Einhaltung gewisser Rahmenbedingen ist heute ein Einsatz von Holz bis zur Hoch-

hausgrenze möglich. Brennbare Bekleidungen sind jedoch nur zulässig, wenn sie die

Brandausbreitung über mehrere Geschosse nicht begünstigen. Im Einvernehmen mit der

Brandschutzbehörde sind entsprechende Massnahmen zu treffen.

2. Brandvorschriften / Schutzziele

Ein Vergleich der Brandschutzvorschriften von Deutschland, Österreich und der Schweiz

ist schwierig, da einerseits die Gebäude unterschiedlich klassifiziert werden (D/A: Nach

Gebäudeklassen; CH: Nach Nutzung und Anzahl Geschosse). Andererseits werden auch

die Baumaterialien unterschiedlich klassiert (D/A: Europäische Klassierung gemäss EN

13501-1; CH: Klassierung gemäss Brandkennziffer VKF).

Generell kann jedoch gesagt werden, dass eine Holzanwendung in der Fassade bis zur

Gebäudeklasse 3 (D/A), bez. bei Gebäuden mit nicht mehr als 3 Geschossen (CH) in der

Regel möglich ist. Ausnahmen bilden lediglich Gebäude mit besonderer Nutzung (z.B.

Spitäler) oder wenn minimale Gebäudeabstände nicht eingehalten werden.

In den Gebäudeklassen 4 und 5 (D/A) bzw. bei Gebäuden mit 4 bis 8 Geschossen (CH)

ist ein Holzeinsatz unter Einhaltung bestimmter Auflagen möglich.

In allen 3 Ländern gleich ist die obere Grenze für die Anwendung von Holz bei Fassaden.

Sie wird definiert durch die Hochhausgrenze, welche bei 22 m liegt (Fussbodenoberkann-

te des obersten Geschoss). Hier werden generell nicht brennbare Baustoffe verlangt.

Vergleichbar ist auch das generelle Schutzziel, welches zwar etwas unterschiedlich for-

muliert ist, sich aber durchaus wie folgt zusammenfassen lässt:

Bei einem Brand an der Gebäudeaussenwand darf es (vor dem Löschan-

griff der Feuerwehr) nicht zu einer Brandausbreitung über mehr als zwei

Geschosse oberhalb der Brandetage kommen (Abbildung 1).

Zudem darf keine Gefährdung von Personen (insbesondere der Rettungsmann-

schaften) durch das Herabfallen grösserer Teile bestehen.



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Abbildung 1: Maximal zulässige vertikale Brandausbreitung oberhalb der Brandetage Quelle: [1]

Daraus lassen sich folgende Grundsätze ableiten:

Durch das Anbringen von Fassadenbekleidung aus Holz und Holzwerkstoffen und

damit das zusätzliche Aufbringen von Brandlast auf die raumabschliessende Aussen-

wand darf das oben genannte Schutzziel nicht unterlaufen werden.

Aussenwandbekleidungen aus Holz dürfen nur an Gebäudebereichen montiert werden,

bei denen ein äusserer Löschangriff durch die Feuerwehr möglich ist. Eine Anwendung

bei Hochhäusern ist ausgeschlossen.

Weitere brandschutztechnische Anforderungen (z.B. bei Brandmauern, Fluchtwege,

usw.) sind gemäss den Brandschutzvorschriften einzuhalten.

Innerhalb der vorgegebenen Zeiten darf es nicht zu einer Beschleunigung des Brand-

geschehens über die akzeptierte Brennstrecke (2 Geschosse) hinaus kommen. Aus ex-

perimentellen Ergebnissen ist bekannt, dass sich die seitliche Ausbreitung des Brandes

(links und rechts der Brandausbruchstelle) langsamer vollzieht als in vertikaler Rich-

tung (Faktor ca. 1:10).

Bei Bauten und Anlagen mit nicht mehr als drei Geschossen (bzw. der Gebäudeklassen

1 - 3) kann Holz ohne Einschränkungen und besondere Massnahmen verwendet wer-

den. Ausgenommen davon sind Bauten mit spezieller Nutzung (Krankenhäuser, Alters-

und Pflegeheime, Strafanstalten, usw.) und bei ungenügenden Gebäudeabständen

(CH: Schutzabstände).

Bei Bauten und Anlagen mit vier und mehr Geschossen (bzw. der Gebäudeklassen 4

und 5) bis zur Hochhausgrenze sind brennbare Bekleidungen zulässig, wenn sie die

Brandausbreitung über mehrere Geschosse nicht begünstigen. Im Einvernehmen mit

der Brandschutzbehörde sind entsprechende Massnahmen zu treffen (z.B. öffnungs-

lose Fassade, feuerwiderstandsfähige Aussenwand, Begrenzung der Holzfläche,

Sprinklervollschutz, Massnahmen im Hinterlüftungsbereich, Schürzen, usw.).

3. Holzfassaden bei mehrgeschossigen Bauten

Es muss nachgewiesen werden, dass das oben erwähnte Schutzziel erreicht wird. Dies

kann zwar grundsätzlich über den Nachweis der einzelnen Schichten (Brandverhalten der

Materialien gemäss BKZ bzw. EN 13501-1) erfolgen. Die Brandausbreitung und insbeson-

dere deren Verhinderung lassen sich jedoch nicht auf das Material reduzieren, da diverse

Einflüssen wie Konstruktion und Detailausbildung der Aussenwandbekleidung eine ebenso

wichtige Rolle spielen.

Deshalb wurden in den letzten Jahren diverse, zum Teil internationale Forschungsvorha-

ben durchgeführt, um die Eignung von Holzfassaden bei mehrgeschossigen Bauten zu



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prüfen. Die Resultate dieser Versuche wurden ausreichend publiziert und mündeten in

der Schweiz in der Ausarbeitung der Lignum-Dokumentation Brandschutz „Aussenwände

- Konstruktion und Bekleidung“ [1]. Diese ist von der Behörde (Vereinigung Kantonaler

Feuerversicherungen: VKF) als sogenanntes „Stand-der-Technik-Papier“ anerkannt und

erhält dadurch einen verbindlichen Charakter. Sie ist somit in der Schweiz massgebend

für die Umsetzung der Brandschutzvorschriften und für die Planung und Ausführung von

Aussenwänden in Holzbauweise.

Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich im Wesentlichen auf die Brandschutz-

normen und -richtlinien der Schweiz und die Lignum-Dokumentation Brandschutz „Aus-

senwände - Konstruktion und Bekleidung“ [1].

3.1. Brandschutzmassnahmen

Brandschutzmassnahmen im Bereich der Aussenwandbekleidung gewährleisten die

Brandsicherheit gemäss dem brandschutztechnischen Schutzziel an der Aussenwand. Sie

haben das Ziel, die Brandausbreitung zu verzögern und zu verhindern, dass durch den

Einsatz einer Holzbekleidung die Brandausbreitung über mehrere Geschosse begünstigt

wird. Die Brandausbreitung ist von folgenden Einflussfaktoren abhängig:

Fassadentyp (Lochfassade, Fensterband, Balkonband usw.)

Hinterlüftung (ja / nein, Tiefe der Hinterlüftung, keine Hinterlüftung usw.)

Unterkonstruktion (Lattung vertikal / horizontal, Kreuzlattung usw.)

Bekleidungsart (Schalung offen / formschlüssig, Plattenwerkstoffe usw.)

Bekleidungsmaterial (Holzart, Brennbarkeit usw.)

Geometrische Ausbildung (Aussenecke, Innenecke usw.)

Brandschutzmassnahme (Schürze, horizontale oder vertikale Unterbrechung der

Hinterlüftung usw.)

Die Abbildungen 2 und 3 zeigen die Auswirkungen der oben erwähnten Einflussfaktoren

auf das Brandverhalten der Holzaussenwand bzw. der Aussenwandbekleidung. Es wird

deutlich, dass bereits mit der allgemeinen Gestaltung des Gebäudes und der Fassade im

Speziellen die Grundlage für ein erfolgreiches Verhindern der Brandausbreitung über die

Aussenwand(bekleidung) gelegt werden kann.



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Abbildung 2: Beurteilung des Brandverhaltens für die Einflussparameter „Fassadentyp“ und „Art der Bekleidung“; Quelle [1]

Abbildung 3: Beurteilung des Brandverhaltens für die Einflussparameter „Anordnung der Bekleidung“; „Unterkonstruktion“ und „Balkon“; Quelle [1]



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3.2. Vorgaben zum Wandaufbau

In Abbildung 4 sind die generellen Bestimmungen zum Wandaufbau bei der Anwendung

von Holz-Aussenwandbekleidungen gemäss [1] dargestellt. Grundlegende Anforderungen

bei Gebäuden mit mehr als 4 Geschossen bis zur Hochhausgrenze sind:

Feuerwiderstand der Aussenwand ≥ EI 30

Dämmschutzschicht mindestens BKZ 6q.3 (nicht brennbar, Plattenwerkstoff mit mini-

maler Stärke von 10 mm)

Brandschutzmassnahme pro Geschoss bei Aussenschicht in Holz

Wärmedämmschichten bei Gebäuden mit brennbaren Tragwerken generell nicht brennbar

Abbildung 4: Wandaufbau bei Aussenwänden (nichttragend) mit brennbarer äusserster Schicht bei Bauten mit 4 und mehr Geschossen bis zur Hochhausgrenze; links: ohne Aussendämmung; rechts: mit Aussendämmung Quelle [1]

3.3. Horizontale Brandschutzmassnahme

Die horizontale Brandschutzmassnahme ist eine der wichtigsten Komponenten bei der

Verhinderung der Brandausbreitung über mehrere Geschosse. Nachfolgend sind die we-

sentlichen Ausführungsbestimmungen gemäss [1] aufgeführt:

Pro Geschoss ist eine über die gesamte Fassadenbreite durchgehende Brandschutz-

massnahme auszuführen.

Die Position der Brandschutzmassnahme kann frei gewählt werden. Die Anordnung im

Bereich der Geschossdecken ist sinnvoll.

Die Brandschutzmassnahmen müssen ihre Funktion während der Brandeinwirkung

erfüllen.

Die Brandschutzmassnahme muss dicht an die Aussenwand angeschlossen werden.

Die Ausgestaltung der Fensterleibung wird in der brandschutztechnischen Beurteilung

nicht berücksichtigt und kann daher frei gewählt werden. Wird die Brandschutzmass-

nahme im Bereich des Fenstersturzes oder der Fensterbank angeordnet, sind die An-

gaben gemäss Kapitel 4.1 [1] sinngemäss anzuwenden. Bei einer Anordnung der

Fenster im Bereich der Innenecke ist Kapitel 4.3.2 [1] zu beachten.

Die Massangabe einer Auskragung über die Bekleidung gilt als Minimalmass. Bautole-

ranzen sind entsprechend zu berücksichtigen.



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In Abbildung 5 sind die möglichen horizontalen Brandschutzmassnahmen gemäss [1]

abgebildet:

Unterbrechung mit Schürze

Obere Abschottung der Hinterlüftung

Konstruktion ohne Hinterlüftung Massivholzwand Kompakte Fassade Kammerung

Abbildung 5: Konstruktive horizontale Brandschutzmassnahme; Quelle [1]

3.4. Vorgehen bei Planung und Ausführung

Folgende Schritte sind zur Festlegung der Brandschutzmassnahmen erforderlich:

Gestaltung der Fassade / Fassadenplan (Vorgabe der Architektur)

Bestimmung des Fassadentyps gemäss Kapitel 3.2 [1] (Lochfassade, Fensterband,

Einzelbalkone usw.)

Festlegung der erforderlichen Brandschutzmassnahme gemäss Kapitel 3.3 [1]

(siehe Abbildung 6)

Ausbildung der Details und Anschlüsse gemäss den Kapiteln 4 - 6 [1] Ausführung und Umsetzung gemäss Kapitel 8 [1] (→ Qualitätssicherung)

Ausgangslage:

Fassadentyp: Lochfassade

Bekleidung: Formschlüssige Schalung

mit Nut und Feder

Hinterlüftung: 40 mm (≤ 50 mm)

Holzart: Lärche

(Werkstoffklasse 1)

Schürze:

Pro Geschoss: Stahlblech

Auskragung ≥ 10 mm

oder

Holz

Auskragung ≥ 20 mm

Abbildung 6: Bestimmung der horizontalen Brandschutzmassnahme gemäss [1]



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3.5. Schürzenausführung

Horizontale Brandschutzmassnahmen können mit Schürzen in folgenden Materialien aus-

geführt werden (Abbildung 7):

Stahlblech

Mineralisch gebundene Holzwerkstoffe

Holz oder Holzwerkstoffe

Schürze aus Stahlblech Schürze aus mineralisch

gebundener Platte

Schürze aus Holz oder Holz-

werkstoff

Abbildung 7: Ausführung von Schürzen gemäss [1]

Obere Abschottungen und Konstruktionen ohne Hinterlüftung können gemäss Abbildung

8 ausgeführt werden. Die bauphysikalische bzw. holzschutztechnische Eignung dieser

Konstruktionen muss im Einzelfall nachgewiesen werden (Dampfdiffusion, Wasserabfluss,

Austrocknungsverhalten der Unterkonstruktion und der Bekleidung).

1 Holzlatte mit Stahlblech 2 Holzlatte mit Winkelfalz 3 Holzlatte mit Beplankung verleimt 4 Mineralwolle

1 Holzlatte 2 Mineralwolle

Obere Abschottung der Hinterlüftung Abschottung der

Hinterlüftung (Kammerung)

Abbildung 8: Obere Abschottung bzw. Unterbrechung der Hinterlüftung gemäss [1]



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4. Beispiele

Überbauung Areal Künzli, Davos

Kraftschlüssig überfälzt, horizontal

Unterkonstruktion Vertikallattung

Holzschürze pro Geschoss mit

100 mm Auskragung

4 Gebäude total ca. 2‘200 m2

Abbildung 9: Schürze aus Holz

Wohnüberbauung Gütschhöhe, Luzern

Schalung Nut + Feder, vertikal

Unterkonstruktion Kreuzlattung

Stahlblechschürze pro Geschoss mit

10 mm Auskragung

ca. 6‘100 m2

Abbildung 10: Schürze aus Blech 10 mm



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“Monolith“, Cham

Schalung vertikal, kraftschlüssig

Unterkonstruktion Kreuzlattung

Abschottung pro Geschoss

mittels Mineralwolle

ca. 2‘540 m2

Abbildung 11: Abschottung (Kammerung) der Hinterlüftung

5. Zusammenfassung

Die durchgeführten Versuche mit Holz-Aussenwandbekleidungen zeigen deutlich, dass die

Brennbarkeit (Entflammbarkeit) als Baustoffeigenschaft nicht das massgebende Kriterium

bezüglich des Brandverhaltens von Holz an der Aussenwand ist. Der grösste Einfluss be-

züglich einer möglichen Brandweiterleitung an der Aussenwand resultiert aus der Kon-

struktion der Aussenwand bzw. der Aussenwandbekleidung.

Richtig konstruierte Holz-Aussenwandbekleidungen (Holzfassaden) können die festgeleg-

ten Schutzziele erreichen oder gar übertreffen.

Es liegt an der Holzbranche, die Möglichkeiten auf dem neuesten Stand der Technik ver-

antwortungsbewusst zu nutzen. Entsprechende Planungsinstrumente ([1], [2]) wurden

zumindest in der Schweiz und Österreich erarbeitet und unterstützen sowohl Planende

wie auch Ausführenden bei der Umsetzung.

Für die Holzwirtschaft ergibt sich dadurch ein riesiges Potential bei der Holzanwendung

im Aussenbereich. Allerdings birgt die (grossflächige) Verwendung von Holz im Aussen-

bereich auch Gefahren - und dies nicht nur beim Brandschutz. Bauphysik, Holzschutz und

Materialqualität sind Themen, welche ebenfalls zu berücksichtigen sind.

Unerlässlich ist auch eine funktionierende Qualitätssicherung vor, während und nach dem

eigentlichen Bauprozess.

6. Literatur

[1] Lignum-Dokumentation Brandschutz: 7.1 Aussenwände - Konstruktion und Beklei-

dung, Zürich, Lignum 2009

[2] K. P. Schober et al.: Fassaden aus Holz, Wien: proHolz Austria, 2010

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