Bauphysik der Holzfassade

Holzfassaden bestehen aus einem natürlichen, nachwachsenden Rohstoff und reagieren daher im Vergleich zu Fassaden aus mineralischen Werkstoffen anders auf äußere Einflüsse. Die Bauphysik ist bei allen Fassaden jedoch prinzipiell gleich – wie jede Fassade ist auch die Holzfassade ganzjährig der Witterung ausgesetzt. Sonnenstrahlung, Niederschläge, Feuchtigkeit und andere Einflüsse setzen der Fassade zu. Gerade bei Holzfassaden kommt der fachgerechten und professionellen Planung daher eine entscheidende Bedeutung zu.

Im Folgenden gehen wir auf die maßgeblichen bauphysikalischen Aspekte bei der Planung und Umsetzung von Holzfassaden ein.

Die Hinterlüftung – wirkungsvolle Maßnahme gegen Verrottung

Als Hinterlüftung wird im Fassadenbau der Luftraum zwischen der Fassade und der dahinterliegenden Konstruktion bezeichnet. Dieser sollte gemäß DIN 68800 sowie der Fachregel 01 mindestens 2 cm tief sein.
Die Hinterlüftung stellt sicher, dass die periodische Austrocknung des Holzwerkstoffs gewährleistet ist. Feuchtigkeit dringt einerseits von außen durch Regen oder Kondensat sowie auch von innen durch Diffusion in das Holz ein. Durch die Hinterlüftung kann die Luft hinter der Fassade zirkulieren und die dauerhafte Durchfeuchtung vermeiden. So gelingt es, die Gefahr durch Verrottung und Schimmelbildung effektiv zu reduzieren.

Feuchtigkeit – der natürliche Feind der Holzfassade

Holz ist ein Werkstoff, der sehr sensibel auf Feuchtigkeit reagiert. Durch witterungsbedingte Einflüsse wie Regen, Schnee, Luftfeuchte oder auch Spritzwasser stellt sich in der Holzfassade eine ständig schwankende Eigenfeuchte ein. Auf diese Veränderung reagiert der Werkstoff mit dem charakteristischen Quellen und Schwinden. Während das Holz in den Wintermonaten bis zu 25 % Wasser aufnimmt, sind es im Sommer bei direkter Sonneneinstrahlung nur etwa 10 %.

• Regelmäßige Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt führen langfristig zu
• optischen Mängeln durch Rissbildung
• Eindringen von Feuchtigkeit und Befall durch Mikroorganismen
• verstärktem mechanischem Abrieb an der Oberfläche
• Auswaschung von Lignin und anderen Bestandteilen

Schimmelbildung – auf die Resistenz kommt es an

Vor allem in der kalten Jahreszeit sind Holzfassaden – bedingt durch Auskühlung und Kondensatbildung – einem erhöhten Schimmelrisiko ausgesetzt. Schimmel- und Bläuepilze zerstören zwar nicht unmittelbar die Substanz des Werkstoffs, führen aber langfristig zu einer erhöhten Feuchtigkeitsaufnahme. Dadurch siedeln sich zunehmend auch Pilze an, die dem Holz massiv schaden können.

Bei der Planung einer Holzfassade gilt es daher, auf die Schimmelresistenz des Werkstoffs zu achten. Während Seekiefer, Birke und Buche anfällig für Schimmel sind, weisen Lärche und Douglasie eine höhere Resistenz auf.

Temperatur – thermische Belastung bei dunklen Holzfassaden

Holz ist grundsätzlich ein schlechter Wärmeleiter – vor allem dunkle Fassaden sind bei direkter Sonneneinstrahlung einer erhöhten thermischen Belastung ausgesetzt. Je nach Material und Farbe werden schnell Oberflächentemperaturen von bis zu 80 °C erreicht.

Schnelle Temperaturschwankungen führen infolge des Trocknungsprozesses zu Rissbildung in Richtung der Fasern. Diese Rissbildung führt nicht nur zu optischen Mängeln, sondern begünstigt auch den Fäulnisprozess im Holz. Grundsätzlich gilt: Je höher die Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen sind, desto kürzer sind die Wartungsintervalle der Beschichtung.

Graufärbung durch UV-Strahlung

Die im natürlichen Lichtspektrum enthaltene UV-Strahlung wird direkt an der Oberfläche der Holzfassade absorbiert und baut dabei das Lignin aus der pflanzlichen Zellwand ab. Zudem sorgt die Strahlung für eine abnehmende Zugfestigkeit des Holzes.

Bedingt durch den Lignin-Abbau kommt es langfristig zu der typischen Graufärbung der Holzfassade, wobei die Ausrichtung der Fassade entscheidend für den Grad der Färbung ist. Bei der Beschichtung von Holzfassaden ist daher auf den UV-Schutz des Anstriches zu achten. Insbesondere die transparenten Imprägnierungen werden durch UV-Strahlung schnell abgebaut und können die Zerstörung der Oberfläche begünstigen.
Wind und LuftverunreinigungenIn Verbindung mit Niederschlag ist Wind für Holzfassaden sehr ungünstig – der Wind sorgt dafür, dass Regen auch bei vertikalen Fassaden direkt in die Oberfläche eindringen kann. Er begünstigt somit den Alterungsprozess des Werkstoffs. Ausschlaggebend ist dabei vor allem die Hauptwindrichtung – in Mittel- und Norddeutschland werden Holzfassaden beispielsweise überwiegend aus Westen angegriffen.

Gleichzeitig sorgt der Wind dafür, dass Staub- und Schmutzpartikel genau wie flüchtige Gase und wässrige Lösungen auf die Holzoberfläche treffen und Schaden anrichten. Dieses Phänomen ist vor allem in städtisch und industriell geprägten Regionen zu beobachten. Die saubere Luft ländlicher Regionen ist für Holzfassaden jedoch nicht nur vorteilhaft: Saubere Luft begünstigt in Kombination mit Feuchtigkeit die Bildung von Algen.