Wenn die Erde bebt: Holzbauten bieten Sicherheit

In der aktuellen Veröffentlichung „Nachweis der Erdbebensicherheit von Holzgebäuden“¹ der Ingenieurkammer-Bau Nordrhein-Westfalen wird erneut darauf hingewiesen, dass Holzbauten aufgrund ihres geringen Eigengewichtes und der Vielzahl mechanisch duktiler (plastisch verformbarer) Verbindungen einen sehr guten Erdbebenschutz bieten. Erfahrungen, insbesondere aus Japan und den USA zeigen, dass an erdbebengerecht ausgebildeten und ausgeführten Holzgebäuden die geringsten Schäden zu verzeichnen sind.

Erdbeben – auch in Deutschland ein Thema

Starke Erdbeben, wie sie längs der Reibungslinien kontinentaler Platten auftreten, sind hierzulande nicht zu erwarten. Aber auch in Deutschland gibt es erdbebengefährdete Gebiete wie die schwäbische Alb, den Aachener Raum, den Rheingraben, Sachsen und das südliche Thüringen. Bebenhäufigkeit und Intensität dieser so genannten Schwachbebengebiete ist zwar gering, die wirtschaftlichen Schäden können aber dennoch beträchtlich sein. So verursachte 1978 ein Beben auf der Schwäbischen Alb Gebäudeschäden in Höhe von ca. 75 Millionen Euro. 1992 wurden durch das starke Beben im Raum Aachen (5,9 auf der Richterskala) 25 Menschen verletzt und über 500 Gebäude beschädigt. Der Schaden betrug mehr als 100 Millionen Euro.

Holzbauten – erste Wahl für Erdbebengebiete

Dass Holzkonstruktionen auch stärksten seismischen Belastungen standhalten können, ist keine neue Erkenntnis. In Starkbebengebieten wie der Türkei, Japan oder China gehören erdbebenoptimierte Holzkonstruktionen zur Bautradition, die erst in jüngerer Zeit aufgrund von Holzmangel und der Industrialisierung der Bauwirtschaft erloschen ist. Die Leistungsfähigkeit von Holzbauten unter Erdbebenbeanspruchung lässt sich auch hierzulande an historischen Holzgebäuden in Erdbeben-gebieten ablesen. Ein Vorteil der Holzbauweise ist das geringe Gewicht, insbesondere der Deckenbauteile. Denn je geringer die beschleunigte Masse, desto geringer sind die dynamischen Stoßbeanspruchungen. In der Vielzahl mechanisch verbundener Anschlüsse kann zudem im Erdbebenfall ein Teil der Bewegungsenergie durch plastische Verformungen der stählernen Nägel, Klammern oder Schrauben in Wärmeenergie umgewandelt werden (die Experten sprechen von Dissipation). Der Nachweis der Erdbebensicherheit von Holzbauten kann, wie die Schrift der Ingenieurkammer zeigt, bei Beachtung weniger konstruktiver Regeln mit nur geringem Aufwand geführt werden.

Holzbauten – wenn es brenzlig wird

Die eigentliche Katastrophe stellt sich oftmals erst durch Brände nach dem Beben ein, die von Kochstellen oder zerstörten Gas-und Stromleitungen ausgehen. Auf den ersten Blick erscheint es deshalb widersinnig, in Erdbebengebieten mit Holz zu bauen. Ein Irrtum, wie weltweite Untersuchungen und Statistiken belegen. Das Brandrisiko ist unabhängig vom Material der Tragkonstruktion, sondern überwiegend von der Innenausstattung und dem Zustand der Installation abhängig. Im Brandfall tragen hölzerne Tragglieder nur wenig zur Brandlast bei. Der rechnerische Abbrand von Vollholzprodukten wie Konstruktionsvollholz KVH®, Duobalken® und Triobalken® beträgt nur etwa 0,7 mm Holzschicht pro Minute. Anders als beispielsweise Stahl, bleibt bei Holzbauteilen die Tragfähigkeit unterhalb der Verkohlungsschicht auch bei höheren Temperaturen erhalten. Deshalb durften in Deutschland bereits bis zu siebengeschossige Gebäude in Holzbauweise errichtet werden. Nicht zuletzt können, wo erforderlich, die Oberflächen mit nichtbrennbaren Gipswerkstoffen ausgebildet werden.

Holzbauten – echte Alleskönner

Wände, Decken und Dächer moderner Holzbauten bestehen aus mehreren Funktionsschichten, die eine optimale Anpassung an alle klimatischen Anforderungen erlauben. Abhängig von ästhetischen oder auch brandschutztechnischen Anforderungen können verschiedenste Plattenmaterialien für die Ausbildung der Innenseite der Bauteile verwendet werden. Sollen Holzbalken und Dachsparren sichtbar bleiben, so stehen mit Konstruktionsvollholz KVH® und Duobalken®/ Triobalken® verformungsarme und rissminimierte Vollholzprodukte in verschiedenen Oberflächenqualitäten zu Verfügung. Da ein Teil der Dämmung bereits zwischen die tragenden Hölzer angeordnet werden kann, sind die Bauteile auch bei hohen Anforderungen an den Schallschutz, den winterlichen Wärmeschutz und den sommerlichen Hitzeschutz sehr schlank. Es verbleibt bei gleicher Grundfläche mehr Wohnraum. Nicht ohne Grund wird die Mehrzahl der Passivhäuser in Holzbauweise errichtet. Dabei muss ein Holzbau von außen nicht wie ein Holzbau aussehen. Ob Klinkermauerwerk, Putzfassade oder hölzerne Bekleidung: Der Wetterschutz kann an den individuellen Geschmack und den lokalen Baustil angepasst werden.

Holzbauten – wirtschaftlich und wohngesund

Holz hat geringes Gewicht bei großer Tragfähigkeit. Daher können große Bauteile mit hohem Vorfertigungsgrad im Werk erstellt werden. Moderne Holzbauten werden zudem aus qualitätsgesicherten technisch getrockneten Materialien wie Konstruktionsvollholz KVH® und Duobalken®/Triobalken® hergestellt. Trocknungszeiten auf der Baustelle gibt es nicht. Die Verlagerung wesentlicher Bauschritte in eine Vorfertigung und der Einsatz passgenauer und maßhaltiger Holzbaustoffe hilft nicht zuletzt, Nachbesserungen auf der Baustelle zu minimieren. Das alles spart Bauzeit und Kosten für Transport, Baustelleneinrichtung und Vorfinanzierung. Hinzu kommt, dass moderne Holzbauten überaus wohngesund sind. Ein Einsatz von Holzschutzmitteln ist in Nord- und Mitteleuropa bei Beachtung der Regeln des konstruktiven Holzschutzes nicht erforderlich. Technisch getrocknete Vollholzprodukte wie KVH® und Duobalken® /Triobalken® sind, wie eine Veröffentlichung des Informationsdienst Holz² zeigt, bei dauerhaften Holzfeuchten unter 20 Prozent nicht durch Pilz- oder Insektenbefall gefährdet.

Fazit

Naturkatastrophen lassen sich nicht verhindern. Auf der Basis wissenschaftlicher und ingenieurtechnischer Erkenntnisse lassen sich aber die Auswirkungen minimieren. Mit nach modernen Erkenntnissen geplanten und gebauten wirtschaftlichen, ökologischen und komfortablen Holzbauten kann man Erdbeben trotzen.

Literatur:

• ¹ „Nachweis der Erdbebensicherheit von Holzgebäuden“ Projektträger und Herausgeber: Ingenieurkammer Bau Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf, www.ikbaunrw.de
• ² Radovic, B. (2008): Unempfindlichkeit von technisch getrocknetem Holz gegen Insekten, Informationsdienst Holz, Spezial November 2008


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