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Mehrgeschossiger Holzbau

Brandschutz im Holzbau

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Besondere Lösungen erlauben beim mehrgeschossigen Bauen mit Holz, dass der Baustoff trotz hoher Brandschutzauflagen größtenteils sichtbar bleibt. Das zeigt das Beispiel des Achtgeschossers in Bad Aibling  Text: Mandy Peter

Deutschlands höchster Holzbau steht in Bad Aibling, Architekturbüro: Schankula Architekten, München (Foto: Huber & Sohn)

Deutschlands höchster Holzbau steht in Bad Aibling, Architekturbüro: Schankula Architekten, München (Foto: Huber & Sohn)

Mit einer Höhe von 25 Metern ist das Wohn und Bürogebäude auf dem B&O Parkgelände in Bad Aibling Deutschlands höchster Holzbau. Der Fußboden des siebten Obergeschosses liegt mit 21,79 Metern knapp unterhalb der Hochhausgrenze und ist damit gemäß der Bayerischen Bauordnung (BayBO) der Gebäudeklasse 5 zuzuordnen. In dieser Gebäudeklasse wird für alle tragenden Wände, Pfeiler, Stützen und Decken eine feuerbeständige Bauweise gefordert. Diese Anforderung schließt zunächst formal die Holzbauweise aus, da sie neben dem geforderten Feuerwiderstand von 90 Minuten zusätzlich eine Anwendung nichtbrennbarer Baustoffe in den tragenden Teilen voraussetzt. Über den Artikel 63 der BayBO besteht jedoch grundsätzlich die Möglichkeit, von den Vorschriften des Gesetzes abzuweichen. Voraussetzung für eine Bescheinigung dieser Abweichungen ist jedoch stets der Nachweis, dass das geforderte Sicherheitsniveau gleichermaßen eingehalten werden kann. Auf der Grundlage eines ganzheitlichen Brandschutzkonzeptes konnte so die geplante Holzbauweise umgesetzt werden.

Das Brandschutz-Konzept

Mit Ausnahme des notwendigen Treppenraumes sowie des Aufzugsschachtes wurde das Gebäude vollständig in einer Massivholzbauweise errichtet. Für den Treppenraum einschließlich Aufzugsschacht haben sich die Beteiligten aus Brandschutzgründen für eine Herstellung in Betonfertigteilen entschieden. Diese Ausführung hat darüber hinaus den Vorteil, dass über diesen Kern im Wesentlichen die Aussteifung des Objektes realisiert werden konnte und somit das Gebäude selbst flexibel in seinen Grundrissen auf die Bedürfnisse der Nutzer reagieren kann.

Außenwand mit Deckenanschluss

Bild 1: Außenwand mit Deckenanschluss

Die Beplankung der Massivholzwände erfolgte mit beidseitig jeweils zwei Lagen Gipsfaserplatten. Es handelt sich hierbei im Sinne des Bauordnungsrechtes um eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung, die eine Kapselung der Bauteile über eine Brandbeanspruchungsdauer von 60 Minuten sicherstellt (Bild 1). Sie erfüllt das Kriterium K260 nach DIN EN 13501 2. Die brandschutztechnisch wirksame Bekleidung gewährleistet, dass die Holzkonstruktion während der relevanten Branddauer von 60 Minuten die Entzündungstemperatur von zirka 270 Grad Celsius nicht erreicht (Kapselkriterium). Aufgrund der Bekleidung der Wände mit 2 x 18 Millimeter Gipsplatten erreichen diese zudem einen Feuerwiderstand, der deutlich oberhalb von 90 Minuten liegt.

Die Geschossdecken und das Dach wurden aus Brettsperrholz-Elementen mit ebenfalls einem Feuerwiderstand von mindestens 90 Minuten gefertigt. Oberhalb der Decken wurden eine latexgebundene Schüttung zur Realisierung des erhöhten Trittschallschutzes, eine nichtbrennbare Trittschalldämmung mit einer Dicke von 35 Millimetern sowie ein mehrlagiger Trockenestrich aufgebracht. Der oberseitige Aufbau der Decken entspricht damit ebenfalls dem Kapselkriterium K260 und schützt somit die Deckenelemente über mindestens 60 Minuten vor der Brandbeanspruchung.

Kompensierende Maßnahmen

Foto: Ausschnitt aus dem Brandschutzplan für das vierte Obergeschoss

Foto: Ausschnitt aus dem Brandschutzplan für das vierte Obergeschoss

Als Kompensation für die sichtbaren Holzdecken, aber auch für die Abweichung von der geforderten feuerbeständigen Bauweise für Holzkonstruktion allgemein, wurde ein gut funktionierendes Sicherheitssystem als Kombination aus Brandfrüherkennung, gesicherten Rettungswegen und guten Möglichkeiten zur Durchführung wirksamer Löschmaßnahmen erarbeitet. Dementsprechend erfolgt die Anbindung der Wohnungen über einen offen Laubengang, der nicht, mit der Gebäudekante abschließt, sondern in der gesamten Breite vor der Außenwand angeordnet ist (Bild 2). Durch die Öffnung an drei Seiten wird eine Ansammlung von Rauch auf dem Laubengang bei einem Brandereignis in einer Nutzungseinheit behindert. Mit dieser Maßnahme soll insbesondere sichergestellt werden, dass der Treppenraum im Brandfall nicht verraucht wird. Im Bereich des Laubengangs, der ebenfalls aus Stahlbeton besteht, ist eine trockene Steigleitung angeordnet, die in jedem Geschoss über entsprechende Entnahmestellen verfügt und die Löschmaßnahmen der Feuerwehr im Brandfall maßgeblich unterstützt. Um in allen Geschossen vollständig unterseitig sichtbare Massivholzdecken ausführen zu können, wurde das Gebäude mit einer Brandmeldeanlage ausgestattet, die auf einen ständig besetzten Sicherheitsdienst aufgeschaltet ist.

Installationen in den Wänden

Obwohl die Muster-Holzbaurichtlinie formal nicht für die hier verwendete Massivholzbauweise gilt, wurde mit dem Ziel der Erlangung eines Höchstmaßes an Sicherheit vereinbart, alle Installationsführungen in den tragenden Massivholzwänden entsprechend den Vorgaben der Richtlinie auszuführen. Dementsprechend darf jeweils ein einzelnes Kabel innerhalb einer Wand ohne weitere Maßnahmen geführt werden. Bis zu drei Kabel dürfen in einem nichtbrennbaren Hüllrohr verlegt werden. Alles darüber hinaus ist in Vorwandebenen zu integrieren. An die Bekleidung der Installationsebene werden keine Anforderungen gestellt. Mit dieser Regelung ist sichergestellt, dass die Wand im Brandfall auch nach dem Versagen der Installationsebene die Kriterien an mindestens K260gekapselte Bauteile erfüllt. Der Verlust der Installationsebene ist für den Brandfall unkritisch. Die Ausführung einer zusätzlichen Installationsebene ist jedoch mit einer mindestens dritten Lage Gipsplattenbekleidung und damit weiteren Kosten sowie mit einem zusätzlichen Arbeitsaufwand und dem Verlust von Wohnfläche verbunden. Somit ist das Ziel für mehrgeschossige Holzgebäude ab der Gebäudeklasse 4 stets, intelligente Installationsführungen zu entwickeln, bei denen möglichst viele Leitungen im Bereich von nichttragenden und nicht raumabschließenden Wänden untergebracht werden können, sodass man sich bei den tragenden und raumabschließenden Wänden auf die einzelne Leitung oder die Führung von drei Leitungen in einem nichtbrennbaren Hüllrohr beschränken kann. Hierzu müssen bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt der Planung der Architekt, der Elektrofachplaner sowie der Bauherr zusammenkommen, um die Bedürfnisse mit den Erfordernissen optimal abstimmen zu können.

Nicht hinterlüftete Holzfassade

Ab der Gebäudeklasse 4, also für Gebäude ab einer Höhe von 13 Metern oberster Geschossfußboden über der Geländeoberfläche im Mittel, verlangen die Landesbauordnungen üblicherweise eine Ausführung von Außenwandbekleidungen aus mindestens schwerentflammbaren Baustoffen der Baustoffklasse B1. In diesem Fall besteht die Fassade jedoch größtenteils aus Holz, da die Bekleidung als geschlossene, kraftschlüssig verbundene Profilbrettschalung (Nut und Federbekleidung) ausgeführt wurde. Dies ist das Ergebnis eines internationalen Forschungsprojektes, das an der Materialforschungs und Prüfanstalt für das Bauwesen in Leipzig (MFPA Leipzig GmbH) in Zusammenarbeit mit der Schweizerischen Lignum durchgeführt wurde. Im Rahmen der Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass bei Einhaltung definierter baulicher Schutzmaßnahmen das B1Schutzziel an der Fassade für die ausgeführte Holzbekleidung eingehalten werden kann. Zur Behinderung einer Brandausbreitung auf der Fassade sowie im Fassadenzwischenraum waren hierzu besondere konstruktive Maßnahmen erforderlich. So wurde die Außenwand außenseitig mit einer 15 Millimeter dicken Gipsfaserplatte abgeschlossen. Es wurde eine nichtbrennbare Dämmung mit einem Schmelzpunkt von mindestens 1000 Grad Celsius angeordnet, auf die zum Schutz vor Feuchtigkeit eine diffusionsoffene Fassadenbahn aufgebracht wurde. Gehalten werden die Wärmedämmung und die Fassadenbahn von einer Traglattung, die mittels Schrauben im Massivkern der Wand befestigt ist. Durch die Anordnung eines geschossweise umlaufenden Stahlbleches wird die Brandausbreitung auf und hinter der Bekleidung behindert. Die Holzfassade ist aus Brandschutzgründen nicht hinterlüftet. Die Verwendung einer kleinteiligen Holzschalung gewährleistet die notwendige Belüftung des Hohlraumes in der Traglattungsebene. Im Bereich des Laubengangs sowie der Balkone wurden nichtbrennbare Wärmedämmverbund-Systeme als Bekleidungen eingesetzt.

Hohe Qualitätssicherung gefordert

Die Erfüllung der hohen Brandschutzauflagen setzt eine gewissenhafte Planung und Ausführung voraus. Hersteller müssen im Hinblick auf die Qualitätssicherung gemäß § 24 der MBO sowie Abschnitt 5 und 6 der M-HFHHolzR eigen und fremdüberwacht sein. Es ist eine Zertifizierung nach Bauregelliste A Teil 2 lfd. Nr. 2.44 für die Herstellung hochfeuerhemmender Holzbauteile erforderlich. Hierbei ist insbesondere zu beachten, dass die übliche Überwachung nach BRL A Teil 2 Nr. 2.1 bis 2.3 für vorgefertigte Holzbauteile nicht ausreicht. Darüber hinaus müssen alle Bauteile über einen bauaufsichtlichen Verwendbarkeitsnachweis, beispielsweise in Form eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses verfügen. Das Errichten von Konstruktionen nach der Holzbaurichtlinie darf nur von Unternehmen erfolgen, die nach § 55 der MBO für diese Arbeiten geeignet sind. Die Übereinstimmung der Bauausführung mit dem Brandschutznachweis in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Holzbaurichtlinie ist nach § 81 MBO vom Nachweisersteller oder einem Prüfingenieur beziehungsweise Prüfsachverständigen zu bescheinigen.

Geringere Anforderungen bei Gebäudeklasse 4

Insbesondere in der Gebäudeklasse 4 nimmt der Anteil der Holzgebäude im Bereich der Wohn und Geschäftshäuser stetig zu. Grund hierfür sind nicht zuletzt die in den vergangenen Jahren mit dieser Bauweise gewonnenen Erkenntnisse und die daraus resultierenden Möglichkeiten. So wurde in den letzten Jahren eine Vielzahl von bis zu fünf geschossigen Massivholzgebäuden errichtet, bei denen auf der Grundlage eines ganzheitlichen Brandschutzkonzeptes Abweichungen zur Ausführung sichtbarer Massivholzdecken sowie zur Reduzierung der Kapselung der massiven Holzwände für eine Brandbeanspruchungsdauer von 30 Minuten genehmigt werden konnten.

Dr. Mandy Peter ist Sachverständige für Holzbau und Leiterin der bauart Konstruktions GmbH in München

DABonline.de Spezial Mehrgeschossiger Holzbau
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