Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde

22034514

01.03.2015

Der Einsatz von Holz für Außenwandbekleidungssysteme der Gebäudeklassen 4 und 5 verlangt nach der Musterbauordnung eine Klassifizierung "schwer entflammbar". Natives Holz kann diese Eigenschaft nicht erreichen. Dafür sind Flammschutzmittel notwendig. Diese sind giftig und werden auf petrochemischer Basis hergestellt. Das steht in deutlichem Widerspruch zur Motivation, den natürlichen und nachhaltigen Werkstoff Holz als Baustoff einzusetzen. Dieses Projekt versucht eine Anwendung von Holz in der Fassade zu entwickeln, der ohne den Einsatz von Giften und Chemikalien auskommt. Hierzu sollen die Fassadenelemente mit einer Pyrolyseschicht überzogen werden. Ziel ist, ein Verfahren zu entwickeln, womit reproduzierbar pyrolysierte Holzoberflächen hergestellt werden können. Weiterhin sollen diese Oberflächen Performancetests unterzogen werden.

Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Holzfassadenbekleidungen im urbanen Mehrgeschossbau der Brennbarkeitsklassen B, C (nach DIN 4102-1 - schwer entflammbar). Diese soll durch Behandlung der Holzbekleidung mit einer definierten Teil-Pyrolyse sichergestellt werden. Bei der Pyrolyse findet eine thermo-chemische Spaltung organischer Verbindungen durch hohe Temperaturen (500-900 °C) statt, durch die an der Oberfläche des Holzwerkstoffes eine Carbonschicht gebildet wird und das darunterliegende Holz auf Grund ihrer gegenüber nativem Holz reduzierten Wärmeleitfähigkeit schützt. Die Forschungsaufgabe besteht darin zu analysieren, welche Art und Dicke der Holzpyrolyseschicht geeignet ist, diese Anforderungen bzgl. des Brandschutzes sowie optional weiterer Eigenschaftsverbesserungen zu erreichen und diese reproduzierbar einzustellen. Im ersten Schritt erfolgt die Erstellung eines Katalogs mit baukonstruktiven Standardlösungen für Fassadenbekleidungen und die Bewertung und Einordung in den baurechtlichen Kontext. Mit einem geeigneten Verfahren sollen gezielt definierte Pyrolyseschichten erstellt werden, die zur Verbesserung der Brandschutzes und der hydrophoben Wirkung beitragen sollen. Die Versuche im Labormaßstab sind Bestandteil des Vorhabens. Dabei muss die Erzeugung definierter Pyrolyseschichten durch langsame Erhitzung und längeren Verweildauern realisiert werden. Vergleichend werden Versuche mit Handbeflammung durchgeführt. Brandtests nach DIN 4102 (B2 Test in eigener Anlagen, B1 Tests im Unterauftrag) zeigen das Potential dieser Pyroloyseschichten zur Reduzierung der Brennbarkeit. Neben dem Brandschutz ergeben sich durch die pyrolysierte Oberfläche neue architektonische Gestaltungsmöglichkeiten für mehrgeschossige Gebäude in Holzbauweise sowie die Möglichkeit des traditionellen biologischen Holzschutzes.