Einschränkungen aber auch neue Möglichkeiten beim Holzbau aufgrund von Brandschutzbestimmungen

Brandschutz im Holzbau

Die Tatsache, dass Holz brennt, kann zu spektakulären Brandereignissen (Abb. 1: Brand von Notre Dame 2019) führen, sie schließt aber nicht aus, dass sich Holzkonstruktionen im Brandfall durchaus ebenbürtig zu anderen Bauweisen erweisen können. Eine kompetente Planung und v. a. ein an den Baustoff Holz angepasster Umgang mit dem erforderlichen Brandschutz vorausgesetzt, sind Holzkonstruktionen auch bei Gebäudedimensionen und -nutzungen vorstellbar, bei denen sie eigentlich »verboten« sind. Immer noch stellen nämlich die meisten Landesbauordnungen (LBO) der Länder [1] die größten Hürden für den Holzbau dort da, wo er am dringendsten benötigt wird: mehrgeschossige Holzbauten im Herzen unserer Städte (Abb. 2/3: Scharabi | Raupach Architekten Illustration: Rendering Manufaktur).

~Reinhard Eberl-Pacan, Architekt; Planer & Sachverständiger für den vorbeugenden Brandschutz; Geschäftsführer Eberl-Pacan Architekten + Ingenieure Brandschutz; Vize-Präsident Deutsches Institut für vorbeugenden Brandschutz (DIvB); Vorsitzender Bundesvereinigung Fachplaner und Sachverständige im vorbeugenden Brandschutz (BFSB)
Kontakt: Brandschutz, Eberl-Pacan Gesellschaft von Architekten mbH, Brunnenstraße 156, 10115 Berlinbrandschutz@eberl-pacan.de

Das Tragwerk

Tragkonstruktionen aus Holz können die Forderung der Bauordnungen für Gebäude ab Gebäudeklasse (GK) 4 nach »nichtbrennbaren Baustoffen« (Baustoffklasse A) für tragende und aussteifende Bauteile grundsätzlich nicht erreichen. Selbst wenn sie Feuerwiderstandsdauern von 90 min (F 90) aufweisen, werden sie damit nicht in allen LBO als »feuerbeständig« eingestuft.

Andererseits ist der Nachweis, dass tragende Konstruktionen aus Holz mit Feuerwiderständen von 60 bzw. 90 min oder als Brandwandersatzkonstruktion mit Stoßbeanspruchung möglich sind, durch viele Forschungsergebnisse erbracht. Die Forderung, nichtbrennbare Baustoffe für tragende Bauteile des Gebäudes verwenden zu müssen, geht davon aus, dass die Tragfähigkeit der Konstruktion bei einem realen Brandereignis auch ohne wirksame Löscharbeiten der Feuerwehr erhalten bleiben soll. Konstruktionen, die einen ausreichend langen Feuerwiderstand aufweisen, die Ausbreitung von Feuer und Rauch auf benachbarte Nutzungseinheiten behindern und damit eine wirkungsvolle Brandbekämpfung erlauben, können auch in Holzbauweise diese Schutzziele des Brandschutzes zumindest bis zur Hochhausgrenze erfüllen.

Bemessung unbekleideter tragender Holzbauteile

Die Bemessung tragender Holzbauteile, z. B. Wände, beruht auf einer Brandschutzbetrachtung zum Thema Holz, die schon lange bekannt ist, aber seit 100 Jahren nicht angewendet wurde: Holz hilft sich im Brandfall selbst. Durch eine Verkohlungsschicht, die sich exakt nach dem Brandverlauf berechnen lässt, schützt es über einen definierten Zeitraum den tragenden oder raumabschließenden Holzkern vor Einsturz oder Durchbrand. Zu dem statisch erforderlichen Holzquerschnitt wird der z. B. für 90 min Branddauer errechnete Abbrand addiert und damit sichergestellt, dass das Gebäude innerhalb dieser Zeit weder einstürzt noch sich Brände in andere Brandabschnitte ausbreiten können.

Für die brandschutztechnische Bemessung tragender Holzbauteile werden in der DIN EN 1995 Teil 1-2 zwei vereinfachte Rechenverfahren angegeben, die beide von der Abbrandrate d(tf) ausgehen und eine bestimmte Abbrandtiefe d nach einer Brandeinwirkung von tf min berechnen. Die Abbrandrate βn wird in Abhängigkeit von der Holzsorte (Vollholz, Brettschichtholz u. a.) vorgegeben.

Holzbaurichtlinie

Eine Herausforderung bei Holzbauten stellt die Umsetzung der zusätzlichen Anforderung dar, z. B. in LBO BW § 26 (3), dass »die Bauteile so hergestellt und eingebaut werden [müssen], dass Feuer und Rauch nicht über Grenzen von Brand- oder Rauchschutzbereichen, insbesondere Geschosstrennungen, hinweg übertragen werden können«. Diese Formulierung stammt ursprünglich aus der »Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise« (M-HFHHolzR) [2] von 2004, besser bekannt als »Holzbaurichtlinie«.

In der Praxis führt dies dazu, dass die Anforderung, eine Übertragung von Feuer und Rauch über Grenzen von Brand- oder Rauchschutzbereichen bei Holzbauten zu verhindern, nur durch die Anwendung der Holzbaurichtlinie sicher erfüllt werden kann. Holzbauten der GK 4 und 5 werden daher vielfach weiterhin auf Basis der Holzbaurichtlinie (GK 4) oder einer Erweiterung ihres Anwendungsbereichs auf GK 5 errichtet. Dadurch entfällt jedoch z. B. die Möglichkeit, Holzbauteile wie Wände oder Stützen sichtbar in Holz zu belassen, da sie gemäß Holzbaurichtlinie gekapselt, d. h. mit Gipskarton- oder Faserzementplatten bekleidet werden müssen.

Probleme mit Bauprodukten

Ein weiteres Hindernis bei der Bauausführung von Gebäuden in Holzbauweise stellen fehlende Übereinstimmungsnachweise und Zulassungen für Bauprodukte wie Türen oder Abschottungen dar. Für solche »ungeregelten« Bauprodukte werden die für die Anwendung erforderlichen Übereinstimmungsnachweise i. d. R. nur auf Basis der Musterbauordnung (MBO) erteilt. In der MBO sind allerdings nur feuerbeständige bzw. hochfeuerhemmende Bauteile aus nichtbrennbaren Baustoffen (bzw. nichtbrennbar gekapselt) enthalten.

Die Zulassungen von Feuer- und Rauchschutzabschlüssen (Brand- oder Rauchschutztüren) oder Abschottungen für brennbare oder nichtbrennbare Leitungsanlagen (Elektrokabel oder Installationsrohre), die durchaus für den Einsatz in Holzbauteilen geeignet wären, enthalten daher Anforderungen an die umgebenden Bauteile (z. B. Wand oder Decke), die von feuerbeständigen Bauteilen nach Lesart LBO BW nicht erfüllt werden können.

Manche Hersteller von Bauprodukten gehen daher den Weg über europäische CE-Kennzeichnungen. Basis einer CE-Kennzeichnung ist eine »harmonisierte Europäische Norm« (hEN) oder eine Europäische Technische Bewertung (European Technical Assessment – ETA). Für Bauprodukte, die die CE-Kennzeichnung auf Grund der Bauproduktenverordnung tragen, sind weitere Nachweise nicht mehr erforderlich.

Ein anderer Weg zu einer Erklärung des Anwenders (»Herstellers«) eines Bauprodukts zu gelangen, dass er die maßgebenden technischen Regeln und die Anforderung in einer abZ oder in einem abP eingehalten hat (Übereinstimmungserklärung), ist die sogenannte »nichtwesentliche Abweichung«. »Als Übereinstimmung gilt auch eine Abweichung, die nicht wesentlich ist« heißt es z. B. im § 21 (1) der LBO BW. Der »Hersteller« hat also durchaus die Möglichkeit, bei entsprechender Sachkunde und Erfahrung und in Rücksprache mit dem tatsächlichen Hersteller des Bauprodukts (baurechtlich oft »Systemgeber« genannt) eine Übereinstimmungserklärung auszustellen, wenn nicht alle Vorgaben des Übereinstimmungsnachweises eingehalten sind und diese Abweichung »nicht wesentlich«, d. h. geringfügig ist.

Fazit

Durch die bereits durchgeführten und vorgesehenen Änderungen in fünf Bundesländern, die den Holzbau baurechtlich fördern sollen, ist eine Tür aufgestoßen worden. Wer sie durchschreitet und mit Holz in den GK 4 oder 5 bauen will, hat als Avantgardist jedoch immer noch einen einsamen und dornigen Weg vor sich, bis er trotz aller Hemmnisse und Schwierigkeiten zum Ziel gelangen kann.

Weitere Informationen:
[1] Ausnahmen stellen die LBO der Länder Baden-Württemberg, Berlin, Hamburg, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Bremen dar. Dort sind Gebäude der GK 4 und 5 unter bestimmten Voraussetzungen auch als Holzkonstruktion zulässig
[2] Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise – M-HFHHolzR (Fassung Juli 2004)

Mehr zum Thema:
Auf der VdS-Fachtagung »Baulicher Brandschutz« am 4.12.2019 in Köln spricht Reinhard Eberl-Pascan über den »Holzbau – Holzverbundbau«. Dabei geht er u. a. auf folgende Inhalte ein:

  • die Möglichkeiten in den aktuellen Bauordnungen zum Einsatz von Massivholz im Geschossbau und von Holzwerkstoffen
  • Holzverbundbauteile zur Verbesserung des Brandschutzes, der Statik und des Schallschutzes
  • geplante und realisierte Bauvorhaben
  • Die Fachtagung »Baulicher Brandschutz« wird im Rahmen der VdS-BrandSchutzTage 2019 (4. und 5. Dezember 2019) in der Koelnmesse ausgerichtet. Fachtagungsteilnehmer können kostenlos die große internationale Fachmesse zum vorbeugenden Brandschutz sowie die Themenforen in der Messehalle besuchen. Außerdem werden sieben weitere Fachtagungen angeboten, darunter das Kompaktseminar »Bauen und Brandschutz in NRW« am 5. Dezember 2019.
  • Detaillierte Infos unter:
    www.vds-brandschutztage.de