Holzarten für den Fensterbau

Als bewährt gilt eine Holzart erst nach 15-jährigem erfolgreichen Einsatz. Die Festlegung der Holzarten war notwendig, da es bisher keine technischen Regelwerke zu diesem Thema gab. Für die Mitglieder der Gütegemeinschaft Holzfenster und –haustüren e.V. ist die Holzartenliste verbindlich, d. h. es dürfen – ohne vorherige Genehmigung durch das Fachgremium Holzartenliste – keine anderen Holzarten eingesetzt werden.

Bezüglich der grundlegenden Anforderungen an die Qualität von Hölzern für Fenster und Haustüren verweist die Liste auf das bereits vorgestellte Merkblatt HO.02 und EN 942 (siehe Januar-Heft des BM). Falls von diesen grundlegenden Anforderungen abgewichen wird, ist ein entsprechender Eignungsnachweis zu führen, z. B. durch Vorlage eines Prüfzeugnisses einer anerkannten Prüfstelle. Anschließend gibt die Holzartenliste einige Hinweise zu bestimmten Eigenschaften und Holzmerkmalen, die für die Eignung einer Holzart zur Verwendung in maßhaltigen Bauteilen von ausschlaggebender Bedeutung sind. Diese werden im Folgenden dargestellt.

Zur Beurteilung der Eignung eines Holzes für den Fensterbau kommt der Rohdichte eine herausragende Bedeutung zu, da viele mechanisch-technologischen Eigenschaften, z. B. Biegefestigkeit, Schraubenausziehwiderstand, mit der Rohdichte eng zusammenhängen. Deshalb wurden als Richtwerte Rohdichteuntergrenzen festgelegt:

Nadelhölzer mind. 0,35 g/cm³,

Laubhölzer mind. 0,45 g/cm³.

Bei einigen Holzarten oder Holzartengruppen korreliert die natürliche Dauerhaftigkeit mit der Rohdichte (z. B. Rotes Meranti). Dann besteht die Gefahr, dass bei zu geringer Rohdichte neben den mechanisch-technologischen Eigenschaften auch die natürliche Dauerhaftigkeit für einen Einsatz im Fensterbau nicht mehr ausreicht.

Die aus der EN 350-2 übernommene Bewertung der natürlichen Dauerhaftigkeit beschreibt die relative Haltbarkeit des ungeschützten Kernholzes in Bezug auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen holzzerstörende Pilze nach dem in der kleinen Tabelle dargestellten Klassifikationssystem. Dem gegenüber gestellt sind die Gefährdungsklassen für einen biologischen Befall nach EN 335-1, welche die tatsächliche Gefährdung eines Holzbauteils bezüglich eines Angriffs durch holzzerstörende Pilze und Insekten unter konkreten Einsatzbedingungen definieren.

Die natürliche Dauerhaftigkeit variiert zwischen den Hölzern stark und hängt insbesondere von Art und Menge der Inhaltsstoffe ab, die fast ausschließlich im Kernholz abgelagert werden. Das Splintholz aller Holzarten, das praktisch frei von solchen Inhaltsstoffen ist, gehört zur Dauerhaftigkeitsklasse 5 (nicht dauerhaft). Die scheinbar höhere natürliche Dauerhaftigkeit bestimmter Splinthölzer (z. B. Fichte) ist vor allem auf die geringere Feuchteangleichgeschwindigkeit dieser Hölzer zurückzuführen. Die Klassifikation bezieht sich auf die Haltbarkeit des Holzes im Erdkontakt (Klasse 4 nach EN 335-1). Die Verwendung von Holz im Fensterbau gehört der Gefährdungsklasse 3 an. Unter diesen Gebrauchsbedingungen kann die Dauerhaftigkeit von den in der Holzartentabelle angegebenen Werten abweichen. Holzarten, die in diesem Bereich eingesetzt werden, sollten jedoch mindestens die Dauerhaftigkeitsklasse 3 erfüllen.

Die angegebenen Resistenzklassen der einzelnen Hölzer beziehen sich auf das Kernholz. Splintholz hat, wie schon erwähnt, die Resistenzklasse 5. Insbesondere bei hohem Splintanteil muss aufgrund der beträchtlichen Feuchtigkeitsauf bzw. -abnahme ein zusätzlicher Holzschutz durch geeignete Maßnahmen erfolgen. Inspektionsintervalle in kürzeren Abständen sind erforderlich. Bei lamellierten Fensterkanteln sollten die Lamellen bei Nadelhölzern mit hohem Splintanteil möglichst Kern auf Kern verklebt sein.

Bei der Herstellung des fertigen Fensterprofils ist darauf zu achten, dass der Splint durch die Bearbeitung möglichst reduziert wird. Besonders in Bereichen mit starker Belastung oder Gefährdung durch Feuchteeinwirkung nach Bild 1 sollte nur Kernholz verarbeitet werden. Wenn in diesen Bereichen Holz mit Splintanteilen eingesetzt wird, ist ein chemischer Holzschutz durchzuführen. Bei Kiefer sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich.

Kieferholz mit hohen Splintanteilen (> 60 %) bildet eine der Hauptursachen für Schäden an Holzfenstern. Mit einem Marktanteil von ca. 35 Prozent ist die Kiefer weiterhin eine der wichtigsten im deutschen Fenstermarkt verwendeten Holzarten. Ein Verzicht auf Kiefer ist deshalb aus ökonomischen Gründen nur sehr schwer umsetzbar. Daher tritt auch immer wieder das Problem des nicht witterungsbeständigen Splintholzes in der bewitterten Zone von Fenstern auf. Für die Mitgliedsbetriebe der Gütegemeinschaft Holzfenster und -haustüren und eigentlich für alle anderen auch gilt der verpflichtende Grundsatz: Im bewitterten Bereich darf kein Holz der Resistenzklasse 5 – also auch kein Kiefernsplint – eingesetzt werden.

Ist laut Holzartentabelle ein vorbeugender chemischer Holzschutz gefordert, so muss er gemäß DIN 68 800-3 Abschnitt 12 durchgeführt werden. Holzschutzmittel müssen dabei ihre Wirksamkeit gegen holzverfärbende (Bläue) und holzzerstörende Pilze (Fäulnis) nachgewiesen haben. Die Angaben der Hersteller bezüglich der Wirksamkeitsgrenzen der Holzschutzmittel in Abhängigkeit von den erforderlichen Einbringmengen und den verwendeten Imprägnierungstechniken (z. B. Tauchen, Fluten, Streichen) sind genau zu beachten.

Die Holzartentabelle enthält in tabellarischer Übersicht die Angaben zu insgesamt 32 im Fensterbau verwendeten Holzarten, davon 19 Laubhölzer und 13 Nadelhölzer. In die neueste Ausgabe der Holzartenliste wurden zwei Holzarten neu aufgenommen, und zwar Louro vermelho (Ocotea rubra bzw. Sextonia rubra) und Sapelli (Entandrophragma cylindricum). Hingegen wurde Carolina Pine (Pinus taeda u. a.) aus der Liste gestrichen.

Zu jeder Holzart finden sich in der Tabelle die Angaben über:

Holzart, Kurzzeichen nach prEN 13556, sowie die botanischen Namen (Gattung und Art) in Klammern.

Wuchsgebiet: Angaben zur geographischen Verbreitung der jeweiligen Holzart.

Farbe: Kurze Beschreibung der für das Sortiment charakteristischen Holzfarbe (im Einzelfall Kern und Splint getrennt).

Holzarttypische Eigenschaften: Hinweise auf charakteristische Eigenschaften, die sich nachteilig auf primäre (Sägen, Trocknen etc.) sowie sekundäre (Hobeln, Fräsen, Bohren, Schleifen etc.) Bearbeitung, Verleimung, Oberflächenbeschichtung und Langzeitverhalten des fertigen Produktes auswirken können.

Dimensionsstabilität: Hier wird das Verhalten von Holzkonstruktionen in Bezug auf Abmessungen und Form bei wechselnden klimatischen Umgebungsbedingungen beschrieben.

Feuchteangleichgeschwindigkeit: Diese Eigenschaft hat bei wechselndem Umgebungsklimaten einen wesentlichen Einfluss auf die Nutzungsdauer. Je träger die Holzart Feuchtigkeit mit der Umgebung austauscht, um so geringere Verformungen treten auf, und desto geringer ist die Gefahr, dass die Holzfeuchtigkeit langfristig ein für holzzerstörende Pilze günstiges Niveau erreicht.

Resistenz: Die Angabe der natürlichen Dauerhaftigkeit (Resistenz) erfolgt nach EN 350-2.

Rohdichtebereich: Angegeben ist die für die jeweilige Holzart bzw. Holzartengruppe bekannte mittlere Rohdichte sowie Ober- und Untergrenzen, innerhalb derer mehr oder weniger 2/3 aller Rohdichtewerte zu erwarten sind (bezogen auf eine Holzfeuchte von ca. 13 %). Unterschreitet eine Holzart bzw. Holzartengruppe die bekannten Rohdichteuntergrenzen, wird dies durch Fettdruck hervorgehoben.

Eignung: Die hier genannte Wertung (Schulnoten) beruht auf praktischen Erfahrungen sowie im Einzelfall auch auf Ergebnissen wissenschaftlicher Untersuchungen, bei lamellierten Fensterkanteln im wesentlichen unter Berücksichtigung der Qualität der Verklebung eines Holzes unter kurz- und langfristiger Klimabelastung.

Bemerkungen: Hier wird auf sonstige Besonderheiten wie z. B. die Holzart, Fehlnamen („-mahagoni“) und eventuelle Zulassungsbeschränkungen für den Einsatz im Fensterbau verwiesen. Erläutert werden auch Verfahrensweisen, durch die Eigenschaften bzw. Eigenarten der Holzart (oder der Holzartengruppe) bei Be- und Verarbeitung kompensiert werden können, um einen erfolgreichen Einsatz im Fenster- und Türenbau zu gewährleisten.

Für die gebräuchlichsten und i.d.R. verfügbaren Holzarten sind in der Merkblattreihe HO.07 holzartenspezifische Einkaufsempfehlungen erschienen. Diese sind in der Liste auf der vorigen Seite aufgeführt.

Die einzelnen holzartenspezifischen Einkaufsempfehlungen enthalten zunächst die bereits aus der Holzartenliste bekannten Angaben zu der jeweiligen Holzart. Dazu kommen noch Hinweise zur Bearbeitung, z. B. Trocknung, Verklebung, Bearbeitbarkeit, Tränkbarkeit mit Holzschutzmitteln und Hinweise zur Oberflächenbehandlung.

Abschließend enthalten die Einkaufsempfehlungen die im letzten Heft bereits vorgestellte Checkliste für den Holzeinkauf. Mit dieser Unterlage kann der Fensterbauer direkt sein Holz beim Lieferanten bestellen, indem er in der Checkliste jeweils die gewünschten Merkmale ankreuzt. Umgekehrt kann er anhand dieser Spezifikation bei Anlieferung der Ware auf sehr einfache Weise eine Holzeingangskontrolle durchführen, indem er auf der Liste abhakt, wenn die vereinbarten Anforderungen erfüllt sind.

Rotes Meranti (Shorea spp.) ist mit einem Marktanteil von ebenfalls um die 35 % neben der Kiefer die zweite, wichtige Holzart in der deutschen Holzfensterherstellung. Aufgrund der hohen Rohdichteschwankungen ist sie jedoch genauso mit Problemen behaftet. So ergab eine Untersuchung, welche die FH Eberswalde im Jahre 1998 im Auftrag er Gütegemeinschaft Holzfenster durchführte, dass die mittlere Rohdichte der untersuchten Meranti-Laminate bei 450 kg/m³ lag, also zu dem Zeitpunkt genau der durch die Gütegemeinschaft festgesetzten Rohdichteuntergrenze entsprach. Bemerkenswert waren jedoch die außerordentlich hohen Abweichungen: So lag die niedrigste, gemessene Rohdichte noch unter 300 kg/m³, während das Rohdichtemaximum mehr als 600 kg/m³ betrug. Sehr starke Schwankungen ergaben sich auch innerhalb einzelner, verleimter Kanteln. So war die Kombination von zwei Lamellen mit Rohdichten um 300 kg/m³ mit einer Lamelle von mehr als 500 kg/m³ Rohdichte durchaus keine Seltenheit. In einem solchen Fall hätte die komplette Kantel das Rohdichtekriterium noch erfüllt, obwohl zwei ihrer Komponenten eindeutig unterhalb der Rohdichteuntergrenze lagen. Aus diesem Grund muss die Rohdichteprüfung bei Meranti an einzelnen Lamellen erfolgen.

In einer weiteren Untersuchung wurde die natürliche Dauerhaftigkeit von Meranti-Sortimenten verschiedener Rohdichten überprüft. Es ist bekannt, dass auch bei Meranti die Dauerhaftigkeit mit der Rohdichte abnimmt, jedoch lagen bisher noch keine konkreten Daten vor. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigten einen deutlichen Bruch in der natürlichen Dauerhaftigkeit der untersuchten Sortimente. Bei Rohdichten über 500 kg/m³ lag die Dauerhaftigkeit bei Resistenzklasse 1-2, darunter bei Klasse 4-5. Dieser krasse Abfall der natürlichen Dauerhaftigkeit erklärt sich vermutlich dadurch, dass bestimmte Inhaltsstoffe erst bei Rohdichten über 500 kg/m³ angelegt werden. Das Fachgremium Holzartenliste hat aus diesen Ergebnissen konkrete Konsequenzen gezogen und eine Rohdichtedifferenzierung bei Meranti in Hinsicht auf den Einsatz im Fensterbau eingeführt. Für die Rohdichte bei Meranti gelten die Angaben der nebenstehenden Tabelle. Wichtige Quintessenz: Bei Hölzern von 400 bis 500 kg/m³ Rohdichte muss eine Schutzmittelbehandlung durchgeführt werden, wie bei einheimischen, splintreichen Nadelhölzern.

Red Meranti als Basismaterial für die Herstellung von Fensterkanteln für den deutschen Markt unterliegt starken Schwankungen hinsichtlich der Mengen und Qualitäten. Dies ist zum einen bedingt durch die Vielfalt der Spezies Shorea mit unterschiedlichen Eigenschaften, aber auch durch die ordnungspolitischen Verhältnisse in Indonesien, insbesondere nach dem Sturz von Präsident Suharto. Die weiterhin bestehenden Überkapazitäten führen dazu, dass bei profitablem Preisniveau, die Produktion von einer großen Anzahl kleiner bis mittlerer Produzenten, vor allem in Sumatra und West-Java innerhalb kurzer Zeit aufgenommen werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, dass viele dieser Produzenten nicht ausreichend über die Qualitätsanforderungen informiert sind. Und dazu kommt das marktwirtschaftliche Prinzip: Je niedriger die gebotenen Preise liegen, desto schlechter ist die Kantelqualität. 2002 wurden auf niedrigstem Preisniveau große Mengen minderer Qualität verschifft und letztendlich auch von den Fensterbauern in Deutschland verarbeitet.

Die Mängel in der Qualität äußern sich vor allem in einem hohen Splintanteil und niedrigen und stark schwankenden Rohdichten. Das Vorkommen von Pinholes und Shotholes stellt eher ein optisches Problem dar und gefährdet die Fensterqualität in technischer Hinsicht nicht, führt aber zu erhöhten Produktionskosten bei der Fensterfertigung. Bei den guten Qualitäten steht Deutschland z. B. im Wettbewerb mit den Holländern, die sehr konsequent nur splintfreies Holz mit Rohdichte von über 450 kg/m³ einsetzen. Dafür wird, inklusive der entsprechenden Zertifizierung, bis zu 100 Prozent mehr bezahlt. Als Vorteile hieraus ergeben sich immerhin eine sehr hohe Produktsicherheit und ein hoher Marktanteil des Holzfensters.

Ein anderer Faktor schränkt die Verfügbarkeit guter Rohware für die Fensterkantelproduktion ein: Der Export von hochwertigem Schnittholz nach Malaysia. Durch den schnellen Schnittholz-Umsatz können die Produzenten schnell ihre permanent angespannte Liquidität decken. Bei der Kantelproduktion ist dies nicht der Fall.

Dennoch gewinnt auch in Deutschland die Nachfrage nach guten Qualitäten mit Rohdichten von über 450 kg/m³ weiterhin an Bedeutung und die Importmengen in diesem Sortiment steigen. Dabei muss aber betont werden, dass allein eine hohe Rohdichte noch kein Garant für Dauerhaftigkeit ist. Dazu gehört auch eine splintfreie Kantel. Dies ist vor allem bei der Rohware aus Sumatra oft ein Problem, da überwiegend Seitenware für die Kantelfertigung eingesetzt wird. Ebenso finden sich kontinuierlich Beimischungen fremder Holzarten, die dem Meranti äußerlich ähneln, jedoch andere Eigenschaften aufweisen: Dies soll die Produktionskosten reduzieren und auch die durchschnittliche Rohdichte anheben, um die pauschale (aber nicht ausreichende) Anforderung von 450 kg/m³ zu erfüllen.

Grundsätzlich ist es jedoch möglich, den deutschen Markt mit ausreichenden Mengen qualitativ einwandfreien Fensterkanteln zu beliefern. Man sollte nicht vergessen, dass die benötigten Mengen seit Mitte der neunziger Jahre um mehr als 50 Prozent zurückgegangen sind. Nur so lange weiterhin vom deutschen Holzfenstermarkt ein Mercedes zum Preis eines Golfs erwartet wird, werden die Produzenten in Indonesien die Qualität am Marktpreis ausrichten und nicht an den notwendigen Qualitäten. Und solange viele Fensterbauer, dem kurzfristigen wirtschaftlichen Druck gehorchend, qualitativ nicht ausreichende Fensterkanteln akzeptieren und verarbeiten, wird es weiterhin Reklamationen an Holzfenstern geben. Leider kann sich dadurch das zweifelhafte Image des Holzfensters in punkto Langlebigkeit nicht verbessern. Ein Grund, warum der Marktanteil des Holzfensters weiter zurückgehen wird. Dabei würde bereits eine moderate Erhöhung der gebotenen Preise für Fensterkanteln zu einer deutlichen Verbesserung der Qualitäten und ausreichenden Angebotsmengen führen. Abschließend bedankt sich der Autor bei Carl G. Jastram, Fa. Roggemann in Bremen, für die Hinweise zu diesem Thema.

Insgesamt enthält der umfassende Leitfaden gewichtige Hinweise für den richtigen Umgang mit den im Fensterbau verwendeten Hölzern. Eine möglichst große Verbreitung, auch über den Horizont der Gütegemeinschaft Holzfenster und –haustüren hinaus, wäre ihm zu wünschen. Denn je mehr Fensterbauer die in diesem Werk enthaltenen Hinweise beherzigen und umsetzen, desto eher lassen sich weitere Schäden an Holzfenstern vermeiden, und der ursprünglich gute Ruf des Holzfensters auch wieder durch entsprechende Holzqualität untermauern.