Holz ist im Brandfall sehr widerstandsfähig

Bild: Darstellung üblicher Brandphasen eines Wohnungsbrands mit Zuordnung, in welchen Brandphasen die Brennbarkeit der Baustoffe und der Feuerwiderstand der Bauteile von besonderer Bedeutung sind. (Quelle: TU München (TUM), Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion)

 

Fokus: Brandschutz im Holzbau - Im Einfamilienhausbau hat sich das Bauen mit Holz schon lange durchgesetzt. Dennoch entscheiden sich so manche Bauherren gegen einen Holzhausbau aus der Sorge vor einem Brand. Wenn man bedenkt, dass mittlerweile sogar 14-geschossige Hochhäuser im innerstädtischen Bereich in Holzbauweise errichtet werden, ist diese Angst als unberechtigt einzustufen. 

Es besteht noch ein enormer Informationsbedarf zu dem Thema Brandschutz im Holzhausbau. Mit diesem Artikel versuchen wir, etwas Licht ins Dunkle zu bringen und räumen mit so manchem Vorurteil gegenüber dem Bau- und Konstruktionsstoff Holz auf.

Die Entstehung eines Brandes ist fast immer auf menschliches Fehlverhalten zurückzuführen
Einige Anmerkungen vorab: Entgegen weit verbreiteter Vorstellungen ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Brand entsteht, von den verwendeten Konstruktionsstoffen eines Gebäudes völlig unabhängig. Die Statistik belegt, dass die Entstehung eines Brandes fast immer auf menschliche Fehler zurückzuführen ist. Also, die vergessene Kerze oder der verunglückte Fettlöschversuch, aber selten auf das Versagen von Technik. Und selbst im letzten Fall geht dem ein menschliches Fehlverhalten voraus.
Dennoch, Holz ist nun einmal ein brennbarer Stoff, der sich nach der Entstehung eines Brandes am Brandgeschehen beteiligen kann und damit im Fachjargon eine „immobile Brandlast“ darstellt. In der landläufigen Meinung gilt Holz deshalb als „unsicherer“ im Vergleich zu Stahl, Glas oder Beton. 
Aber lässt sich diese Aussage halten?

Holz ist kalkulierbar und brennt kontrolliert
Schauen wir uns dazu den mehrgeschossigen Holzbau an. Denn zur „Planungsaufgabe“ wird der Brandschutz im Holzbau ohnehin erst ab einer Gebäudehöhe von mehr als 7 m, wenn baurechtlich eine „hochfeuerhemmende“ bzw. „feuerbeständige“ Tragkonstruktion gefordert wird.

Weltweit entstehen ganze Wolkenkratzer aus Holz. Warum bereitet der Baustoff Holz den entwerfenden Architekten und Ingenieuren also keine Sorge?

Ganz einfach: Die immobile Brandlast von Holz wird bei dem Entwurf brandsicherer Gebäude adäquat berücksichtigt. Dabei ist es wesentlich, zwischen der Brennbarkeitsklasse des Materials und dem Feuerwiderstand der Konstruktion zu unterscheiden.

Holz brennt kalkuliert. Während eine ungeschützte Stahlstütze unter Umständen unvermittelt unter der großen Hitze eines Brandes wegknicken kann, bildet sich auf der Oberfläche des Holzes eine Schutzschicht aus Holzkohle und sorgt für eine kalkulierbare Widerstandsdauer.
Die Brennbarkeit des Materials der Oberflächen spielt dann eine Rolle, wenn brennbare Oberflächen zur Ausbreitung eines Brandes beitragen können. Daher sind insbesondere in Fluchtwegen brennbare Oberflächen zu vermeiden und brennbare Holzoberflächen zu begrenzen, um ein Mitbrennen aller Raumoberflächen nach einem Raumvollbrand zu verhindern. Es gilt zu vermeiden, dass eine große Menge nicht vollständig verbrannter Gase entsteht, die sich nach dem Austreten durch Fassadenöffnungen vor der Fassade mit Sauerstoff vermengen und zu sehr intensiven, hochschlagenden Flammen vor und an der Fassade führen. 

Eine solche Katastrophe führte im Juni 2017 zu dem Brand im Londoner Grenfell Tower. Zwar war hier kein Holz in der Baukonstruktion vorhanden, aber es macht deutlich, dass auch andere Baustoffe eine verheerende Brandauswirkung haben können. In diesem Fall war es die Dämmung an der Fassade des Gebäudes.

Deshalb gilt als grobe Faustregel: Wenn Fußboden und Decke aus brennbarem Material bestehen, dann sollten die Wände nicht brennbar bekleidet sein – und umgekehrt.

Holz ist als Bau- und Konstruktionsstoff bedenkenlos einzusetzen
Was den Feuerwiderstand und das Brandverhalten betrifft, ist Holz ein Bau- und Konstruktionsstoff, den man ohne Bedenken einsetzen kann. Um es bildlich darzustellen, kann man sich das Verhalten von Holz am offenen Kamin vergegenwärtigen. Stellen Sie sich vor, Sie werfen ein Stück Holz in den Kamin, da das Feuer auszugehen droht. Sie stellen schnell fest, dass sich nicht wirklich etwas tut. Also nehmen Sie viele kleinere Stücke Holz, um das Feuer „anzufeuern“. Ein ganzes Holzscheit, das man in den Ofen legt, braucht sehr lange um Feuer zu fangen. Diesem Umstand liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass je dicker das Holz, desto länger braucht es bis zur Entzündung.

Und genau diese Erkenntnis nutzt der Holzbau. Tragende Elemente eines Holzhauses, also Stützen und Balken, sind aus diesem Grund dicker, als es statisch überhaupt notwendig ist. Durch die Dicke des Holzes und des kontrollierten Abbrennens von Holz ist es in seinem Brandverhalten also wesentlich berechenbarer als Stahlträger oder Stahlbeton.

Ein erneuter Blick in den Kamin gibt weitere Erkenntnisse. Das dicke Holzstück ist nicht direkt in Flammen aufgegangen und auch nicht in sich zusammengefallen. Dafür bildet sich eine schwarze Schicht aus Holzkohle auf der Oberfläche, isoliert damit den Kern vor Sauerstoff und hemmt dadurch die Ausbreitung des Feuers.

Diesen Effekt findet man im Brandfall auch bei Bauteilen aus Holz. Durch die geringe Abbrandgeschwindigkeit (im Durchschnitt kann man mit einem Abbrand von 0,7 mm/min rechnen. In 30 Minuten vermindert sich der Querschnitt an allen Seiten um etwa 20 mm, in 60 Minuten um 40 mm) und die geringe Wärmeleitfähigkeit bleibt die Festigkeit und Tragfähigkeit der Bauteile verhältnismäßig lange erhalten. So bleibt die Statik eines brennenden Gebäudes in Holzrahmenbauweise länger erhalten als bei anderen Bauweisen.

Feuerwehrhäuser sind nicht umsonst sehr oft Holzkonstruktionen
Feuerwehrhäuser sind sehr oft aus Holzkonstruktionen. Feuerwehrleute wissen: Holz brennt, aber es brennt sicher. Als natürlicher Baustoff ergibt sich im Brandfall ein weiterer Vorteil: Abgesehen von den Abfallprodukten der stattfindenden Verbrennung, entstehen aus einem Holzbrand keine zusätzlichen giftigen Gase. Bei anderen Baustoffen können durch die Kombination mehrerer entstehender Gase wiederum zusätzliche Gefahren für Bewohner und Einsatzkräfte entstehen.

Fazit: In Deutschland wurden in den letzten Jahren unter Erfüllung der brandschutzrechtlichen Auflagen bereits 10-stöckige Gebäude in Holzbauweise realisiert. Weit höhere Gebäude sind in der Realisierungsphase. Holzhäuser müssen sich in keinem Bereich hinter anderen Bauweisen verstecken. Ganz im Gegenteil – nicht beim Brandschutz, nicht bei der Lebensqualität und erst recht nicht beim Raumklima.

Quellen:
Stefan Winter / Michael Merk: Brandsicherheit im mehrgeschossigen Holzbau. Abschlussbericht Teilprojekt 2. High-Tech-Offensive Zukunft Bayern. TU München, Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion, München 2008
Peter Schober u.a.: Fassaden aus Holz. Holzforschung Austria, Wien 2010, Berichte und Dokumentationen: Informationsdienst Holz. Stefan Winter: Urbaner Holzbau, Kapitel 4, www.informationsdienst-holz.de

 

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