|
|
Fachwerkgefache mit Porenbeton ausmauern
|
| Da hat der Bauwillige nun sein Traumobjekt gefunden: Ein altes, wenn auch vom Zahn der Zeit angenagtes Fachwerkhaus.
Und nun steht er vor der Frage, ob er dieses möglicherweise einige hundert Jahre alte Haus materialgetreu restaurieren soll - so, wie es mit
Fachwerkhäusern in den Freilichtmuseen geschieht - oder ob es nicht neuzeitliche Alternativen gibt, die ihm einen höheren Wärmeschutz und eine
leichtere Verarbeitung bieten. Dipl. Ing. Georg Flassenberg hat sich dieses Themas angenommen. Wir bringen den Beitrag in einer für das
Internet leicht bearbeiteten Fassung. |
 |
|
|
|
Neben der Wiederherstellung des äußeren Erscheinungsbildes geht es dem Käufer alter Fachwerksubstanz um eine
zeitgemäße Raumaufteilung und Nutzung. Von großer Bedeutung ist der Außenwandaufbau, der den bauphysikalischen Anforderungen genügen soll, die
auch an Neubauten gestellt werden.
Für die Ausmauerung alter und neuer Gefache haben sich Steine aus Porenbeton bewährt, einem massiven Wandbaustoff, der sich ähnlich wie Holz
bearbeiten und damit den Gefachformen leicht anpassen läßt. Darüber hinaus besitzt Porenbeton ausgezeichnete Wärmedämmeigenschaften, die dem
Holz vergleichbar sind.
Welche Grundsätze beim Ausmauern von Holzgefachen mit Porenbeton zu beachten sind, soll dieser Beitrag aufzeigen. Die dargestellten
Ausfachungsvarianten erfüllen alle Anforderungen des Wärme- und Feuchteschutzes für die Renovierung oder den Neubau von Fachwerkbauten. Porenbeton-Steine in verschiedenen Formaten zum Ausmauern der Fachwerk-Gefache, erhalten Sie bei den Fachhändlern der EUROBAUSTOFF-Gruppe. |
|
 |
|
 |
| Mit Porenbeton ausgemauertes Fachwerkhaus |
|
Häufig weichen die Gefache aus statischen oder architektonischen Gründen von der Rechteckform ab. Für
die Ausmauerung mit Porenbeton ist dies kein Problem, da die Steine paßgerecht zugeschnitten werden können. |
|
|
Standsicherheit und Verformungen des Fachwerks
Da die Stäbe des Fachwerks - nicht die Ausfachungen - die Standsicherheit des Gebäudes gewährleisten, muß die hölzerne Tragkonstruktion vor
der Ausmauerung fachmännisch auf ihre Standsicherheit überprüft werden. Hierbei ist ein Zimmermeister oder ein Bauingenieur hinzuzuziehen.
Neben der Beurteilung der Tragfähigkeit einzelner Holzteile, die durch Fäulnis, Schwamm oder tierische Schädlinge beeinträchtigt sein können
und dann ausgewechselt werden müssen, ist der kraftschlüssigen Verbindung der Fachwerkknoten besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Die
Verbindungspunkte müssen ohne Spiel und die Anschlüsse druckfest sein (zugfeste Verbindungen sind selten), um spätere Verformungen durch
Bewegungen so gering wie möglich zu halten und die Ausfachungen nicht durch Systemkräfte zu belasten.
Schwind- und Quellvorgänge, denen das Holzfachwerk auch noch nach Jahrhunderten unterworfen ist, können minimiert werden, wenn darauf geachtet
wird, daß die Feuchtigkeit des Holzes vor der Ausmauerung annähernd der Ausgleichsfeuchte entspricht. Dies gilt insbesondere für neu
eingebaute frische Hölzer. |
|
Holzfeuchte und Regenbeanspruchung
Zur Beurteilung der Feuchte des Fachwerkholzes wurden in den letzten Jahren
Untersuchungen an Fachwerkelementen - u. a. Ausfachungen aus Porenbeton -
des Fachwerkversuchshauses auf dem Gelände des Fraunhofer-Institutes für
Bauphysik in Holzkirchen durchgeführt. Dabei konnten die nachfolgenden
Grundsätze herausgearbeitet werden.
Zur Beurteilung der Schlagregenbeanspruchung sind in DIN 4108 Teil 3 drei
Beanspruchungsgruppen definiert, die im Einzelfall unter Berücksichtigung
der regionalen klimatischen Bedingungen, der örtlichen Lage und der
Gebäudeart festzulegen sind.
Sichtfachwerk darf nur einer geringen Schlagregenbeanspruchung ausgesetzt
werden, d. h. Beanspruchungsgruppe I mit Jahresniederschlagsmengen unter 600
mm oder geschützte Lagen in Beanspruchungsgruppe II. Andererseits können
aber auch Gebäude im Bereich der Beanspruchungsgruppe I in exponierten Lagen
einer stärkeren Schlagregenbeanspruchung - entsprechend Gruppe II -
unterworfen sein. Es gibt somit eine große Bandbreite von Entscheidungsmöglichkeiten.
Bei mittlerer und starker Regenbeanspruchung (Beanspruchungsgruppen II und
III nach DIN 4108-3) muß das Fachwerk durch eine Bekleidung oder durch eine
das Fachwerk überdeckende Putzschicht zusätzlich geschützt werden.
Wegen der sensiblen Reaktion auf die Regenbeanspruchung ist es zweckmäßig,
den Regenschutz für Fachwerkhäuser getrennt für die einzelnen Fassaden
festzulegen und eine weitere Beanspruchungsgruppe (Untergruppe) entsprechend
Tab. 1 zu definieren (wobei "g" für geschützt steht). |
|
| Tabelle1: Zuordnung von Regenschutzmaßnahmen und Regenbeanspruchung bei
Fachwerkfassaden nach [1] |
|
| Beanspruchungsgruppe |
Regenbeanspruchung |
Anforderungen Oberfläche/Ausfachung; |
| I (g) |
Fachwerkfassaden in geschützter Lage. Wetterabgewandte oder durch benachbarte Bebauung geschützer Fassaden |
Keine Anforderungen an Außenputze und Anstriche. Keine Einschränkung in der Wahl der Ausfachungsstoffe. |
| I |
Fachwerkfassaden bei geringer Regenbeanspruchung nach DIN 4108-3. |
Gering wasserabweisende oder wasserhemmende Außenputze, Außenanstriche sd > 0,1 m. Dampfdurchlässige Ausfachungs- und Dämmstoffe (µ >10). |
| II, III |
Fachwerkfassaden bei mittlerer und starker Regenbeanspruchung nach DIN 4108-3. |
Regenschutz durch Bekleidung oder Putzsysteme mit Entkopplungsschicht zwischen Fachwerk und Oberputz (z.B. Dämmputzschicht zur Aufnahme der Bewegung aus dem Fachwerk).
Ausfachung wie bei I (g). |
|
|
|
Holzschutz und der richtige Anstrich
Zu unterscheiden ist zwischen dem konstruktiven und dem bekämpfenden oder
vorbeugenden Holzschutz.
Zum konstruktiven Holzschutz gehört die Anordnung einer horizontalen
Feuchtigkeitssperre zwischen Fachwerk und Unterkonstruktion.
Sockelaufkantungen aus Mörtel vor Schwellen sollten nicht ausgeführt werden.
Sockelmauerwerk oder aufgebrachter Glattputz sind unterhalb der Schwelle
nach außen abzuschrägen, damit das Regenwasser ablaufen kann. Vermieden
werden sollte möglichst das allseitige "Einmauern" von Holz, da sonst
Feuchtigkeit nicht schnell genug oder gar nicht verdunsten kann.
Durch die anfänglich erhöhte Baufeuchte des Porenbetons kann es nicht zu
Holzschädigungen kommen, da diese über die unmittelbar mit dem Holz bzw. dem
Porenbeton in Kontakt stehende Mörtelschicht als "arbeitende Fuge" rasch
abtrocknen kann.
Der bekämpfende oder vorbeugende Holzschutz zielt auf die Vermeidung von
Schädlingsbefall. Dazu sind alle Holzflächen - besonders jene, die später
von Mauerwerk verdeckt sind - mit einem Holzschutz nach DIN 68800 zu
versehen. Holzanstriche dienen aber auch der Ästhetik und optischen
Gestaltung. Sie sollten aber nicht zu dicht sein, um der über Fehlstellen
eindringenden Feuchte eine ausreichende Trocknung zu ermöglichen. Diese
Forderung kann bei Anstrichen mit einer diffusionsäquivalenten
Luftschichtdicke von sd < 0,5 m als erfüllt betrachtet werden.
Die Ursache der Holzschädigungen geht im wesentlichen von Holzverbindungen
wie Verzapfungen und Verschraubungen aus. Immer wenn die Wasseraufnahme
(z.B. in Faserrichtung) größer ist als die Wasserabgabe (z.B. quer zur
Faser), kann dies zu Feuchteanreicherungen und Holzschädigungen führen. Bei
der Renovierung oder Erneuerung von Fachwerkkonstruktionen ist es daher
zweckmäßig, die Wasseraufnahme von
Hirnholzflächen - insbesondere im Zusammenhang mit Verzapfungen - durch
Imprägnierung oder Versiegelung zu reduzieren.
|
|
Erhöhter Wärmeschutz durch Porenbeton
Betrachtet man zunächst ohne Berücksichtigung der Wärmeschutzverordnung den
Dämmwert des Holzfachwerks bei den üblichen Holzdicken, so sollte der
Wärmedämmwert der Ausfachung einen vergleichbaren Wärmedurchlaßwiderstand
von ca. 1/L = 1,0 m2K/W aufweisen. Wie aus Tab. 2 ersichtlich, kann der
entsprechende k-Wert von 0,85 W/m2K mit Porenbeton bestens erreicht werden
(k-Werte von 0,52 - 1,2 W/m2K für Porenbeton bei einer Gesamtdicke von 16 cm
inklusive Außen- und Innenputz). Dies hat zur Folge, daß sich bei Beheizung
im Winter eine gleichmäßige Temperatur an den Außenwandoberflächen
einstellt. Dadurch läßt sich ein Abzeichnen des Fachwerks auf der Raumseite
im Laufe der Zeit infolge unterschiedlicher Verschmutzung vermeiden. Des
weiteren ist eine erhöhte Sicherheit zur Vermeidung von Oberflächentauwasser
gegeben und die Schädigungsmöglichkeit des Holzes entsprechend reduziert.
Da Fachwerkhölzer in der Regel nicht dicker als 17 cm sind, werden mit einer
innen und außen bündigen Ausmauerung die Anforderungen der
Wärmeschutzverordnung nicht erfüllt, es sei denn, es handelt sich um
Gebäude, die unter die Ausnahmeregelungen der Wärmeschutzverordnung fallen.
Als Lösung bietet sich an, die Fachwerk-Außenwand noch mit einer
zusätzlichen Innendämmung zu versehen. Damit können die in Abb. 5
dargestellten k-Werte erreicht werden.
Tabelle 2: Rechenwerte der Wärmeleitfähigkeit von Porenbeton und anderen
Ausfachungsmaterialien sowie Holz bei einer Gesamtdicke von 16 cm, davon 1,5 cm Außenputz und 1 cm Innenputz.
|
|
| Material |
Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit (W/mK) |
k-Wert (W/m²K) |
Anforderung an den Wärmeschutz nach DIN 4108-2 |
Lehm
Strohlehm
Leichtlehm |
0,90
0,70
0,45 |
2,9
2,6
2,0 |
Wärmeschutz nicht erfüllbar |
| Porenbeton |
0,11 - 0,27 |
0,61 - 1,2 |
Wärmeschutz erfüllbar |
| Fichte / Eiche |
0,13 / 0,2 |
0,7 / 1,0 |
|
|
|
Feuchteschutz und Feuchtegehalt
Zum Vergleich der Feuchteverhältnisse bei unterschiedlichen Baustoffen ist
die Angabe in Volumenprozent anschaulich und sinnvoll. Dagegen ist zur
Beurteilung der Feuchteverhältnisse einer Baustoffart - z.B. Porenbeton
unterschiedlicher Rohdichte - der massebezogene Feuchtegehalt um
physikalisch zutreffender und richtiger als der volumenbezogene
Feuchtegehalt uv . Bei der Beurteilung der Feuchteverhältnisse spielt die
Angabe des praktischen Feuchtegehaltes eine entscheidende Rolle. Unter
diesem versteht man den Feuchtegehalt, der bei der Untersuchung genügend
ausgetrockneter Bauten, die zum dauernden Aufenthalt von Menschen dienen, in
90 % aller Fälle nicht überschritten wird. Aufbauend auf älteren
Untersuchungsergebnissen haben neuere Untersuchungen und statistische
Auswertungen von Fremdüberwachungswerten ergeben, daß der sich in
Porenbetonbauteilen einstellende praktische Feuchtegehalt mit um= 4,0 M.-%
angegeben werden kann [6]. Im Vergleich dazu liegt der praktische
Feuchtegehalt von Holz bei ca. 15 M.-%.
Tabelle 3: Richtwerte der Wasserdampfdiffusionswiderstände von Porenbeton
und Holz nach DIN 4108-4. |
|
| Material |
Wasserdampfdiffusions-
widerstandszahlen µ (-) |
| Porenbeton |
5-10 |
| Fichte / Eiche |
40 |
|
|
|
 |
| Feuchtegehalt von Porenbeton |
|
|
Ausmauerung der Gefache
Die Gefache weichen häufig aus statischen oder architektonischen Gründen von
der Rechteckform ab. Oft sind sie auch durch Setzungen oder Belastungen
verformt. Fachwerkhölzer sind darüber hinaus - im Gegensatz beispielsweise
zu Fenstern und Türen - nicht maßhaltige Bauteile. Das gesamte
Fachwerkgefüge ist ständigen Schwind- und Quellvorgängen und den dadurch
hervorgerufenen Verformungen unterworfen.
Für die Ausmauerung der Gefache sind die maßgenauen Plansteine am besten
geeignet. Die Anschlußfugen zwischen Mauerwerk und Holz sind mit
Wärmedämm-Mörtel in 10-12 mm Dicke auszufüllen, damit Toleranzen und
Verformungen ausgeglichen werden können.
Wie schon ausgeführt, können mit einer außen und innen bündigen
Ausmauerung die Anforderungen der Wärmeschutzverordnung nicht erfüllt
werden. Als einfachste Lösung bietet sich in diesem Falle an, die Ausfachung
nach innen zu verstärken und hinter den Hölzern herumzuführen. Alternativ
können auch mehrschichtige Aufbauten mit zusätzlicher innerer Wärmedämmung
angeordnet werden. Bei über das Fachwerk geführter Innendämmung muß der
innenseitige Aufbau über dem Holz einen sd-Wert von 0,5 - 2,0 m aufweisen [1],
ggf. sind eine Dampfbremse, ein dichter Putz oder Anstrich vorzusehen. Als
Dampfbremse empfiehlt sich eine "feuchte-adaptive Dampfbremse" mit variablem
sd-Wert, der im Winter größer und im Sommer kleiner ist [4].
|
|
|
|
|
|
Ausführungsvarianten von Fachwerk-Außenwänden mit Porenbeton
(PP2-0,4, l R=0,11 W/mK) ohne und mit zusätzlicher innerer Wärmedämmung. Die
drei Konstruktionen mit Innendämmung erfüllen die Anforderungen der
Wärmeschutzverordnung |
|
|
Außen ist das Mauerwerk immer um das Maß der Putzdicke hinter das Holz
zurückzusetzen. Der Anschluß an das Holz wird umlaufend durch eine
Dreikantleiste gesichert, die mit korrosionsgeschützten Nägeln zu befestigen
ist. Bei den unvermeidbaren Rissen zwischen Ausfachung und Holz verbessern
die Leisten die Winddichtigkeit der Außenwände. Da sich Porenbeton ähnlich
wie Holz bearbeiten läßt, kann die in den Steinen erforderliche Nut leicht
ausgesägt werden.
|
|
|
 |
|
 |
| Ausmauerung von Holzfachwerken mit Porenbeton, das mit einer Schablone exakt auf das richtige Maß
zugeschnitten wurde. |
|
Das Anpassen von Porenbeton an vorhandene Fachwerkstrukturen geschieht mit einfachen Mitteln, aber mit großer
Genauigkeit |
|
|
Außenputze für Fachwerk-Ausfachungen
Anders als bei verputztem, rissefreiem Mauerwerk, bei dem sich die Vorgänge
der Wasseraufnahme und der Trocknung hauptsächlich im äußeren Wandbereich
abspielen, kommt es bei Fachwerkwänden auch auf die Trocknungsmöglichkeit
zum Raum an. Über die Schwindfugen kann nämlich Regenfeuchte weiter nach
innen eindringen und soll deshalb auch zu einem Teil nach innen abgegeben
werden können. Hierzu ist eine Dampfsperre auf der Raumseite hinderlich.
Auch Dämmschichten mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit sind für den
Trocknungsvorgang von Nachteil. Günstig wirken sich kapillar-poröse Stoffe
aus mit Diffusionswiderständen die etwa vergleichbar sind denen von
Mauerwerk (maximaler Richtwert nach DIN 4108 Teil 4 m £ 10).
Die naheliegende und immer wieder erwogene Möglichkeit, die Schwindfugen
zwischen Holz und Ausmauerung abzudichten, ist nach den vorliegenden
Untersuchungsergebnissen nicht praktikabel. Zum Teil würde ein Austrocknen
der eingedrungenen Feuchtigkeit behindert und langfristig zu Schäden am Holz
führen. Selbst wenn man die Anschlüsse zwischen Gefach und Ausfachung
sorgfältig abdichtet, bleiben die "arbeitenden Fugen", deren Abdichtung
langfristig nicht möglich ist. Sie bedürfen einer ständigen Kontrolle und
zeitweiligen Nachbesserung, was bei der Vielzahl von Fachwerkfugen kaum
realisiert werden kann.
Daraus wird ersichtlich, daß Sichtfachwerk nur einer geringen
Schlagregenbeanspruchung ausgesetzt werden darf. Bei höheren
Schlagregenbeanspruchungen muß das Fachwerk durch eine Bekleidung (z.B.
Verschindelung durch Holz- oder Schieferplatten) oder durch eine das
Fachwerk überdeckende Putzschicht zusätzlich geschützt werden.
Ein Außenputz mit hoher Wasseraufnahmefähigkeit kann die Regenbelastung der
Schwindfugen zwischen Holz und Ausmauerung reduzieren. Dies haben
Untersuchungen im Fraunhofer-Institut für Bauphysik Holzkirchen ergeben.
Hinsichtlich des Regenschutzes für die Ausfachung und zur Vermeidung von
Frostschäden ist aber eine geringe Wasseraufnahme des Putzes vorteilhaft.
Nicht erstrebenswert sind stark wasserabweisende Putze, da diese auch den
Kapillartransport nach außen (Trocknung) weitgehend unterbinden.
Außenputze für Fachwerk-Ausfachungen sollen daher weder stark
wasseraufnahmefähig noch stark wasserabweisend sein. Zweckmäßig sind leicht
wasserabweisende bis wasserhemmende Außenputze, also Putze mit
Wasseraufnahmekoeffizienten w zwischen 0,3 und 2 kg/m2h0,5 . Putzanstriche
sollen sehr wasserdampfdurchlässig sein; sd-Wert £ 0,1 m . Die Putzdicke
soll mindestens 15 mm betragen. Speziell auf den Porenbeton abgestimmte und
entwickelte Putze genügen ebenfalls den vorgenanten Anforderungen.
Bei außenseitig gefasten Steinkanten (mit Fasenhobel oder Schleifbrett) wird
der Putzquerschnitt im Anschlußbereich vergrößert und dadurch die Rißgefahr
im Putz verringert. Die verbreiterte Anschlußfläche des Putzes zum Holz
bringt zudem mehr Sicherheit gegen eindringendes Regenwasser.
Wichtig ist, daß Außenputz und Fachwerkoberfläche - zumindest im
Anschlußbereich - in einer Ebene liegen. So kann das Regenwasser schnell
abgeführt werden. Springt die Ausfachung dennoch vor, sind die Randbereiche
bündig abzuschrägen. Die Mindestneigung soll 30° betragen. Keinesfalls darf der Putz über das Holz geführt werden.
|
|
|
 |
|
 |
| Bäckerei Zwicker und Biedermeier-Galerie in Göppingen: So sieht das Ergebnis der Restaurierung aus. |
|
Das Foto zeigt die Gefachausmauerung mit Porenbetonsteinen bei der Restaurierung |
| |
 |
|
© pw-Internet Solutions GmbH, Mönchengladbach, Tel. 0 21 61 - 99 36-0
|
|
|
 |
|
|
| Wer ein Fachwerkhaus kauft oder saniert, liebt Holz. Rund 650 Bauanleitungen rund um Holz, Haus & Garten hält www.baumarkt.de bereit. |
|
| |
|
|
|
| Städtereisen, das ist für viele ein Genuss – nicht zuletzt, wenn es in eine Fachwerkstadt geht. Andere Genüsse können Sie abrufen unter www.genuss.de. |
|
|
|
|
|
|
| Über 12.400 Suchbegriffe weist das Portal www.das-baulexikon.de auf. Dieses Lexikon ist damit eine echte Hilfe für alle, die neu bauen, umbauen, anbauen und sanieren. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Auf www.kredit.de einfach und unverbindlich Kredite und Zinsen vergleichen! |
|
| |
|
| Durch Einrichtungsideen schöner Wohnen mit Möbel.com |
|
| |
|
|
|
|
|
| Gerade ältere Häuser, wie z.B. einem Fachwerkhaus, haben ein höheres Energieaufkommen. Deshalb sollte hier ein günstiger Stromanbieter gewählt werden. |
|
| |
|
|
|
|
|
