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[40]3.3 Holz
ОглавлениеHolz ist der klassische Baustoff schlechthin. Das Problem liegt in dem Umstand, dass das Holz aber – lange vor seiner Verwendung als Baustoff – auch der klassische Brennstoff war. Aufgrund seines organischen Aufbaues (Kohlenwasserstoff) ist Holz als Baustoff brennbar und gilt ohne Nachweis als normalentflammbar (B 2 nach DIN 4102); es ist in feinverteilter Form (»unter 2 mm Dicke«) leichtentflammbar, es kann andererseits durch Behandlung schwerentflammbar (B 1) gemacht werden. Holz kann anteilig sogar in nichtbrennbaren Baustoffen enthalten sein (A 2).
Bauteile aus Holz können de facto eine Feuerwiderstandsdauer von ganz wenigen (»F 0«) bis 180 Minuten (F 180) besitzen – das ist lediglich eine Frage ihrer Abmessung. Die Abbrandgeschwindigkeit beträgt etwa 1 mm/Minute. Wenn das Bauteil so bemessen wird, dass nach 30 Minuten – entsprechend dem Abbrand einer Schicht von 30 mm Dicke an den der Brandeinwirkung ausgesetzten Seiten – noch der für die rechnerische Tragfähigkeit erforderliche Querschnitt vorhanden ist, so ist es F 30. Da das Bauteil nach dem Brand nur noch die einfache Tragfähigkeit besitzen muss, kann die Differenz zum Sicherheitsbeiwert noch an der Überdeckung gespart werden.
Wie die Entflammbarkeit hängt der Abbrand des Holzes stark vom Verhältnis Oberfläche zu Volumen ab. Ein handgeschlagener oder gehobelter Eichenbalken brennt relativ träge im Gegensatz zu Latten, Spänen (< 2 mm) oder gar Schleifstaub aus dem gleichen Holz. Beim Abbrand bildet sich durch die Pyrolyse eine stark poröse Holzkohleschicht mit schlechtem Wärmeleitvermögen, was das Fortschreiten der Pyrolyse hemmt.
Bei der Verbrennung des Holzes entstehen CO2, CO, Ruß, Wasser, Akrolein, Formaldehyd, Acetaldehyd, Ketone, Alkohole und Asche. Entscheidend für die Toxizität der Verbrennungsprodukte ist letztlich jedoch immer die CO-Konzentration. Gefährliche Gifte entstehen zusätzlich bei der Verbrennung durch Holzschutzmittel behandelter Hölzer.
Als Konstruktionselement verhält sich Holz im Feuer gut, es führt nur bei sehr schlanken Profilen zum plötzlichem Einsturz. Die größte Gefahr ist von den Verbindungselementen – meist aus Stahl – und von Hohlräumen zu erwarten.
Bild 4: Nagelplattenbinder – dünnwandige Stahlverbindungselemente und schlanke Holzquerschnitte führen im Brandfall zum frühzeitigen Versagen.
Holz führt unter dem Einfluss der Wärme keine Eigenbewegungen aus, die andere Bauteile zum Einsturz bringen könnten. Sein Ausdehnungskoeffizient ist so gut wie Null. Sein Wärmeleitvermögen ist gering (Holzstiel an der Bratpfanne!), sodass es lange dauert, bis sich die Temperatur eines Holzbauteiles an der dem Feuer abgekehrten Seite merklich erhöht.
[41]Andererseits ist es eben brennbar und erhöht damit im Brandfall die Brandlast. Historisch ist bewiesen, dass erst die Abkehr von der Verwendung brennbarer Baustoffe für Dächer und Außenwände die Städtebrände und das Übergreifen eines Gebäudebrandes auf Nachbargebäude verhindern konnte. Bei der Verwendung anderer, nichtbrennbarer Baustoffe scheiden gewisse »klassische« Brände von vornherein aus: Balkenbrand, Fehlbodenbrand, Dachstuhlbrand.
Bild 5: Zeitgenössische Darstellung eines Stadtbrandes im 18. Jahrhundert
Holz zur Verkleidung von Wänden und Decken ist in Räumen vertretbar, keinesfalls in Rettungswegen. Es ist eine gesicherte Erfahrung der Feuerwehr, dass Räume mit brennbaren Wand- und Deckenverkleidungen wesentlich schneller und intensiver ausbrennen. Einwände hat die Feuerwehr dabei nicht gegen den Baustoff Holz, sondern gegen seine Eigenschaft normalentflammbar.