Zurück zum Holz
Mehr Holzbauten könnten die Umwelt schonen
und Städte wohnlicher machen
Carl-Josef Kutzbach
Donnerstag, 20. Juni 2013
Ein Kubikmeter Holz speichert etwa eine Tonne Kohlendioxid. Ein Holzgebäude ist nicht nur aus nachwachsendem Rohstoff gebaut, sondern speichert auch erhebliche Mengen CO2 für viele Jahrzehnte.
Bis vor etwa 150 Jahren war Holz der Baustoff auch in den Städten, denn hinter der steinernen Fassade verstecken die meisten Gründerzeithäuser hölzerne Decken, Treppenhäuser, tragende Säulen und den hölzernen Dachstuhl. Man könnte sagen es handle sich um hybride Bauten aus Holz und Stein. Stein wurde ja auch vorher schon für Fundamente und Sockel benutzt, weil er dort die Holzkonstruktion vor Feuchtigkeit schützt.
Holz war bis etwa zur Mitte des 19. Jahrhunderts der wichtigste Baustoff. Fachwerkhäuser sind ein Hinweis auf Laubholzwälder, den Laubholz bietet selten lange gerade Stämme. Also musste man stückeln. Blockhausbauten, etwa im Schwarzwald oder den Alpen verraten Nadelholzwälder, die lange gerade gewachsene Stämme liefern.
Foto: Altes Esslinger Rathaus
Der Anteil der Holzbauten in Europa verrät nicht nur etwas über die vorhandenen Wälder, sondern auch über Stadtplanung und Baukultur. Schweden hat 55% Holzbauten, Österreich 39% und Deutschland knapp 16%. Dort ist das Saarland mit 48% Spitzenreiter. In Baden-Württemberg mit seinem Schwarzwald hat nur 24% Holzbauten. Dort werden nur 7% des geschlagenen Holzes für Bauten verwendet. Die Hälfte wird zu Papier, der Rest zu Möbeln oder zu Energie, egal ob Scheite, Holzkohle oder Pellets.
Dass das Holz seine führende Rolle als Baumaterial einbüßte hatte mehrere Gründe: Mit steigenden Einwohnerzahlen wuchs nicht nur der Bauholzbedarf der Städte, sondern auch ihr Bedarf an Brennholz. Aber die Menschen brauchten auch Nahrung, also wurden Wälder gerodet und zu Äckern. Und schließlich führte die beginnende Industrialisierung örtlich zum ersten Waldsterben, so dass man sich erstmals gründlich mit dem Wald und seiner Nutzung, aber auch mit Umweltschutz befasste. Es kam zu einem Anstieg der Holzpreise, weil mehr Holz verbraucht wurde, als nach wuchs.
Die Industrialisierung und der damit einhergehende Wohlstand für einige führte aber auch dazu, dass in Gründerzeithäusern häufig die Schaufassade zur Straße hin aus Naturstein gebaut wurde. Das Bürgertum wollte es Adel und Klerus gleich tun. Aber bei den Seitenwänden und oft auch auf der Rückseite verwendete man den billigeren Backstein, also Ziegel. In Berlin kam es auf Grund des Zuzugs vieler Menschen zu Wohnraummangel, der durch die typischen "Mietskasernen" beseitigt werden sollte, bei denen feuerpolizeiliche Vorschriften die Traufhöhe (um 20 m) und die Hinterhofgröße (groß genug für ein Sprungtuch, bzw. zum Wenden einer Feuerspritze) bestimmten. Bis weit über 1000 Menschen lebten in solchen Mietshäusern mit bis zu fünf Hinterhöfen und mussten dafür etwa ein Drittel ihres Einkommens ausgeben. Es gab - wie heute in New York wieder - Schlafgelegenheiten, die im Schichtbetrieb genutzt wurden, weil das Geld nicht für ein Zimmer oder gar eine Wohnung reichte, deren Küchen manchmal absichtlich so klein waren, dass die anderen Räume genutzt werden mussten.
Der Berliner Zeichner Zille meinte mal zu diesen Wohnverhältnissen: "Man kann einen Menschen mit einer Wohnung erschlagen, wie mit einer Axt." Viele der Berliner Mietshäuser wurden mit Nadelholz aus Südfrankreich gebaut, dass Frankreich nach dem verlorenen Krieg 1870/71 liefern musste. Da diese Mietshäuser wenig beliebt waren, pflegte man sie nicht sorgfältig und der Sanierungsbedarf - so weit sich das überhaupt lohnte - war 100 Jahre später erheblich, vor allem, wenn Feuchtigkeit eingedrungen war und das weiche Holz angegriffen hatte.
Sowohl alte Fachwerkhäuser, als auch viele Gründerzeithäuser (z.B. im Stuttgarter Westen) sind im Kern Holzbauten. Sie unterscheiden sich von den Wohnmaschinen und Plattenbauten ganz erheblich. Die Länge des verfügbaren Holzes bestimmte die Maße. Also große Schwarzwaldhöfe aus langem geraden Nadelholz und kompaktere Fachwerkhäuser aus Laubholz. Damit das Holz trocken bleibt, muss das Dach weit genug überstehen. In den meisten Fällen waren Balken nicht länger und schwerer, als ein paar Männer tragen konnten.
Dass beim Wiederaufbau Deutschlands nach dem zweiten Weltkrieg - außer für Baracken - relativ wenig Holz verwendet wurde, liegt auch daran, dass die Bauindustrie vor und im Krieg auf Stahlbetonbau ausgerichtet war. Es fehlte also an Holzbau-Kapazitäten und Holz galt damals nicht als modern. Und da man möglichst schnell möglichst billigen Wohnraum schaffen musste, entstanden Stahlbetonbauten mit zum Teil schlechten akustischen und energetischen Eigenschaften, die heute mühsam saniert werden müssen. Es könnte auch sein, dass die katastrophalen Brände der Städte nach Brandbombenabwürfen zumindest psychologisch auch zur Skepsis Holz gegenüber beigetragen haben. Dabei schätzen Feuerwehrleute Holz, weil es sein Versagen durch Geräusche ankündigt, während Beton ohne solche Warnung plötzlich nachgibt.
Der Holzmangel im 19. Jahrhundert und die deshalb steigenden Preise ebneten neuen Techniken (Stahlbau, Zement) und Bauweisen den Weg. Damit wurden Plattenbauten, Hochhäuser und Wohnmaschinen möglich, deren manchmal riesige Ausmaße den meisten Bürgern nicht behagen. Deswegen sind Gründerzeitbauten heute noch als Wohnquartiere beliebter, erklärt Prof. Peter Cheret, Direktor des Institutes für Baukonstruktionen an der Universität Stuttgart:
„Wo die Leute gerne wohnen, das sind tatsächlich die Gründerzeitlichen Quartiere. Dort werden sie nie einen Riegel über 100 m Länge sehen, der im Erdgeschoss keine Nutzungen hat. Dort finden Sie lauter einzeln stehende Gebäude, parzellierte Bebauung, Gebäude die ein Gesicht haben, die eine Adresse bilden, die jemandem zuordnen sind, als Besitzer und dergleichen.“
Kosten und Einsparmöglichkeiten
Anders als bei Stahl und Beton spart man bei Holzbauten wenig, wenn man sehr große gleichförmige Gebäude baut, bei denen man die hölzerne Schalung für den Beton in jedem Stockwerk noch einmal verwenden kann. Diese meist hölzerne Form ist bei Stahlbetonbauten oft teurer als Stahl und Beton selbst. Ein Kubikmeter Holz in einem Gebäude kostet etwa 400 €; Beton nur 50 und Stahl nur 80, aber die Schalung, oft aus Holz, kostet 50-500 €. Je komplizierter die Form, desto aufwendiger die Schalung und desto teurer der Stahlbetonbau. Kein Wunder, dass viele moderne Gebäude dem Auge wenige Abwechslung bieten. Wenn man große Häuser baut, deren Geschosse sich auch mal über 1-200 Meter erstrecken, und die, wie Schichten übereinander liegen, dann kann man die Schalung teilweise mehrmals nutzen und spart Geld.
Es besteht also ein Zusammenhang zwischen der Form der Häuser, den Kosten und dem Baumaterial. Auch deshalb dürfte es in Zukunft wieder mehr Holzbauten geben, denn deren Möglichkeiten sind in jüngster Zeit gewaltig gestiegen. Peter Cheret:
„Wenn wir heute sehen wo der Holzbau vor 10 Jahren gestanden hat im Unterschied zu jetzt, das ist ein Quantensprung, das bietet technische Möglichkeiten, aber auch gestalterische.“
Zwar gab es schon vor rund 100 Jahren hölzerne Funktürme mit 160 m Höhe und schon im 17. Jahrhundert der Schweizer Zimmermann Hans Ulrich Grubenmann Holzbrücken mit über 60 Metern Spannweite (z.B. in Schaffhausen), aber Holz kann in vielen Bereichen mehr, als Beton und Stahl.
Technisch gesehen ist Holz ein mit Cellu-losefasern bewehrter Verbundwerkstoff mit großem Hohlraumanteil und deswegen das tragfähigste aller wärmedämmenden Materialien. Bei gleicher Tragfähigkeit ist es wesentlich leichter als Stahl und hat annähernd die gleiche Druckfestigkeit wie Beton, kann im Gegensatz zu diesem aber auch Zugkräfte aufnehmen. Prof. Kurt Schwaner vom Institut für Holzbau der Hochschule Biberach:
„Ja, wir können mehr machen als die Anderen: wir können weiter spannen mit weniger Material. Wir haben Hallen die sind 160 m breit, und wir haben Materialien, die richtig hohe Festigkeiten haben, Brettsperrholz. Fläche, wir sind vom Stab weg, wir brauchen keine Stäbchen mehr (Fachwerk). Das war früher ja der Zwang.
Aus der Sperrholzplatte aus Amerika, wird jetzt hier das Brettsperrholz mit den dicken Hölzern. Das ist einfach das Sperrholz aber mit dicken Brettern. Dann kommt halt eine deutlich höhere Dicke raus. Mindestens 10-36 cm und damit können sie Häuser bauen, also 100 m hoch. Der Rekord ist glaub ich bei 200 m; wollen sie bauen. Aber das ist noch Spielerei.“
Sperrholz besteht aus mehreren dünnen Holzschichten, deren Fasern abwechselnd im rechten Winkel zueinander verlaufen und dadurch und durch das Verleimen eine hohe Formstabilität erreichen. Bei Brettsperrholz werden Bretter statt der dünnen Holzschichten verwendet, wodurch eine sehr robuste Platte entsteht, die in jeder Richtung große Kräfte aufnehmen kann.
Arnim Seidel, Architekt und Inhaber der Fachagentur Holz, die Dienstleistungen für Forst- und Holzwirtschaft erbringt, ergänzt:
„Eine andere Möglichkeit, die sich heute bietet, ist die Kombination von Beton und Holz. D.h. die beiden verschiedenen Eigenschaften der Materialien – Holz ist sehr stark Zug-belastbar, während Beton eher Druck-belastbar ist – und so können Sie innerhalb eines Bauteils eben diese beiden Kräfte, die auf jedes Bauteil wirken kombinieren und damit zumindest sehr ökonomische Bauteile herstellen. Gleichzeitig bietet sich die Möglichkeit Bauteile vorzubereiten, vor zu fertigen, die eben in dieser Kombination so auf die Baustelle angeliefert werden, dass die, wie in einem Baukasten, nur noch zusammen gesteckt, addiert werden und dann zumindest die konstruktive Ausbildung darstellen.“
Kombiniert man Holz mit Metall, erhält man besonders tragfähige Balken, bei denen das Holz das Metall bei Feuer schützt. Wer mal versucht hat ein dickes Holzscheit anzuzünden, der weiß, dass das fast unmöglich ist. Deshalb nimmt man ja zum Feuermachen Späne, an die der nötige Sauerstoff von allen Seiten leicht heran kommt..
Als Rahmen für Glas bietet Holz gegenüber Aluminium den Vorteil, dass es sich vier mal weniger ausdehnt, man also Glas und Holz verkleben kann.
Die massiven Platten des Brettsperrholzes erfordern kein Fachwerk mehr, sondern sie können als Fläche, als Wand oder Boden, ja sogar mehrere gemeinsam als fertiges Zimmer eingesetzt werden. Das erlaubt völlig neue Gestaltung von Holzgebäuden.
Holzbauten haben obendrein den Vorteil, dass das Material verhältnismäßig leicht zu transportieren ist und sie schnell aufgebaut werden können. Ein großer Wohnblock mit Tiefgarage aus Beton war nach viereinhalb Monaten fertig. Einfamilien-Fertighäuser, die ebenfalls oft aus Holz bestehen, lassen sich sogar in wenigen Tagen aufbauen, weil sie fast komplett im Werk vorgefertigt wurden. Allerdings ist bei Holzbauten die Nasszelle (Bad, Klo, Dusche) immer ein Problem (weil Holz Feuchte und Wasser nicht gut verträgt) und muss deshalb besonders sorgfältig geplant und gebaut werden.
Allerdings bringt die beinahe industrielle Fertigung auch die Gefahr mit sich, dass man in Versuchung kommt sehr große, Wohnblock-ähnliche Gebäude zu bauen, denen dann der Charme der Gründerzeithäuser (aber nicht unbedingt ihre Schnörkel), die urbane Qualität des Quartiers mit vielen verschiedenen "Haus-Gesichtern" fehlt. Dass man die Qualitäten einer mittelalterlichen Stadt heute auch noch erreichen könnte, hat schon vor Jahrzehnten Prof. Humpert an der Universität Stuttgart vorgeführt.
Das Rezept ist eigentlich einfach: Der Gemeinderat legt fest, wo die Straßen und Leitungen verlaufen sollen und vergibt dann relativ kleine Grundstücke an verschiedene Bauherren. Im Experiment entstand so im Stadtgarten neben der Uni aus den Modellen der Studierenden ein moderner Stadtteil mit dem Charme einer alten gewachsenen Stadt. Urbane Qualität lässt sich also planen. Aber sie kostet mehr, als phantasielose billige Wohnblöcke, denn jedes Haus ist anders und braucht seine Fassade. Man kann also weniger Geld durch Normung sparen.
Andererseits gäbe es dennoch eine kostengünstige Lösung: Baut man mit einer Baugenossenschaft, dann kommt der Einzelne dabei 20% billiger zum Wohnraum, als, wenn er eine Wohnung eines Investors kauft. Dabei wird sozusagen der Gewinn des Investors in die Qualität des Baues verlagert.
Weil unterschiedliche Hölzer verschieden schnell wachsen und dementsprechend für unterschiedliche Aufgaben taugen, gibt es noch keine Ökobilanz. Sie muss für jeden Holztyp einzeln erstellt werden. Dabei ist Laubholz im Kommen, erklärt Kurt Schwaner:
„In 10-15 Jahren, sagen die Experten, gibt's keine Fichte mehr. Die Konstruktion, alles wird dann Laubholz sein. Laubholz ist das bessere Holz. Und das wird jetzt zur Zeit entwickelt. Im Moment noch auf der Festigkeitsebene wird das diskutiert. Es fehlt aber noch ganz klar Architektur, materialspezifische Sachen und was man damit besser machen kann. Die Schweiz ist das schon gut dran: Sie machen Hybridbauweisen, zum Beispiel beim langen Träger in der Sporthalle Sarganz haben sie Esche, weil sehr hoch fest, und an den Seitenteilen kalt gezinkt Fichte. Also das passt dann auch zum Ingenieurverstand: Wo Kräfte sind, kommt halt besseres Holz hin.“
Das kennt man von hochwertigen Möbeln und Geräten aus Holz, dass für verschiedene Aufgaben verschieden Hölzer verwendet werden. Nur ist durch Pressspanmöbel das Wissen um die geeigneten Hölzer bei vielen Verbrauchern verloren gegangen.
Für die Ökobilanz müsste man auch den gesamten Lebenszyklus berechnen. Das ist aber schwer, denn ein hölzernes Haus, kann als Baracke nur wenige Jahre stehen, als Bauernhof oder Fachwerkhaus jedoch mehrere hundert Jahre. Dann sieht die Bilanz natürlich anders aus. Und erst recht, wenn man am Ende Balken und Bretter noch zum Heizen nutzt.
Zudem haben die Holzverarbeitenden Betriebe auch noch das Problem, dass sie viele sind und sich nicht so schlagkräftig organisieren können, wie etwa die weltweit fünf großen Zementhersteller, die sehr gezielt Lobbyarbeit und Forschung betreiben können.
Durch Vorfertigung, teils sogar mit Robotern, ist der Holzbau billiger geworden, aber das wichtigste Argument für Holzbauten ist seine CO2-Neutralität bei der Herstellung und der geringen CO2-Ausstoß für Bearbeitung (relativ weich) und Transport (relativ leicht). Bis es eingebaut ist, fallen je Kubikmeter 0,4 Tonnen CO2 an. Bei Zement sind es 2,4 und bei Stahl 7,8 Tonnen. Peter Cheret:
„Über kurz oder lang wird der Anteil von CO2 zum Beispiel bei einem Werkstoff auch seinen Preis mitbestimmen müssen, weil das öffentliche Interesse auch das Interesse der Wirtschaft ist, muss es langfristig, mittelfristig sein, dass ein Stoff wie Holz, der wirklich CO2-neutral ist, dass der bevorzugt wird, und andere Materialien, die bevor sie an die Baustelle kommen, schon sehr viel CO2 verbraucht haben und in ihrem aktiven, oder in ihrem eingebunden sein auch noch CO2 ausstoßen - also über kurz oder lang wird sich das ausgleichen. Von daher sehen wir der Zukunft aus der Sicht des Holzbaus relativ gelassen entgegen.“
Allerdings deuten Befunde der Bundeswaldinventur, einer Art Bestandsaufnahme der Wälder, darauf hin, dass mittelfristig in Deutschland wieder Holzmangel entstehen könnte. Dann würde Holz vermutlich zu teuer, um es nur zu verbrennen, während eine langjährige Nutzung als Baumaterial dürfte immer noch wirtschaftlicher sein, als weiter auf Baustoffe zu setzen, die das Klima wesentlich mehr belastend (Beton 6 mal, Stahl 19,5 mal mehr als Holz).
Die drei Gesprächspartner haben ein Buch verfasst: Urbaner Holzbau Chancen und Potenziale für die Stadt, das bei DOM publishers, Berlin erschienen ist. Es ist im Rahmen der Nachhaltigkeitsstrategie des Landes Baden-Württemberg entstanden. Siehe auch:
Unter der letzten Adresse findet man auch eine Sammlung von Holzbauten samt Bildern, die zeigen, wie vielseitig Holz verwendbar ist.
Das Bild zeigt einen experimentellen Holz-Pavillion der Uni Stuttgart, der ohne Fundamente, nur durch Kies-gefüllte Kästen in Position gehalten wird.
