Brandwände im Holzbau

Mit der nunmehr fast vor 20 Jahren novellierten Musterbauordnung (MBO) 2002 hat sich der Einsatzbereich der Holzbauweise bekanntlich erweitert. Danach können Holzbauten mit bis zu fünf Geschossen errichtet werden. Mittlerweile haben alle Bundesländer die damalige MBO in Landesbaurecht überführt, wobei die aktuelle Fassung –  zuletzt geändert am 27.09.2019 – bereits in einigen Ländern mit ihren Durchführungsverordnungen umgesetzt wurde. Einige Landesbauordnungen bieten dabei noch weitergehende Möglichkeiten.

Für die Sicherheit im Bauwesen nehmen Brandwände einen besonderen Stellenwert ein, um hier den Schutz von Menschen und Gebäuden zu gewähren. Brandwände werden gefordert, wenn beispielsweise Brandabschnitte gebildet werden müssen und sichergestellt sein muss, dass keine Brandausbreitung auf andere Gebäude oder eben Brandabschnitte möglich ist. Für die Ausführungen und Anforderungen solcher Brandwände bieten sich mittlerweile in Abhängigkeit der Gebäudeklassen und Anforderungen sichere und wirtschaftliche Lösungen für die Holzbauweise. Der Brandschutz steht – wie vielfach bereits beschrieben und veröffentlicht – im Wesentlichen auf vier Säulen: Baulicher Brandschutz, Abwehrender Brandschutz, Anlagentechnischer Brandschutz und Organisatorischer Brandschutz. Die Anforderungen an die jeweiligen Bauarten (vereinfacht: Konstruktionen) im Gebäude resultieren hier auf dem Zusammenspiel dieser vier Säulen, wobei maßgeblich der Abwehrende Brandschutz und somit die Zugriffmöglichkeit und Zugriffzeit der Feuerwehr für den Personen- sowie Sachschutz im Vordergrund steht. Dieses spiegelt sich auch in den Anforderungen an Brandwände in Abhängigkeit der Gebäudeklassen wider.

Gebäudeklasse 1-3

Bei der Betrachtung der Gebäudeklassen und somit der Gebäudehöhen (siehe Abb. 1) und Zuordnung der Nutzungseinheiten lassen sich schnell die unterschiedlichen Anforderung an Brandwände erkennen. Für die Gebäudeklasse 1-3 (Feuerwehr-Rettungs-/Löscheinsatz mit Steckleiter gegeben) besteht anstelle der hier notwendigen „Brandwand“ (§ 30 MBO) die Möglichkeit, Gebäudeabschlusswände (§ 30 Abs. 3, Satz 3) zu erstellen, die jeweils von innen nach außen die Feuerwiderstandsfähigkeit der tragenden und aussteifenden Teile des Gebäudes, mindestens jedoch feuerhemmende Bauteile (30 Minuten Feuerwiderstand, F30-B) und von außen nach innen die Feuerwiderstandsfähigkeit feuerbeständiger Bauteile (90 Minuten Feuerwiderstand, F90-B) haben müssen. Damit bieten sich für den Holzbauer neue Möglichkeiten, um sichere und wirtschaftliche Konstruktionen zu erstellen. Das Unternehmen James Hardie etwa kann mit fermacell durch neue Verwendbarkeitsnachweise allein für diesen Wandtyp 19 Konstruktions­varianten zur Verfügung stellen. Die Vielzahl ­ergibt sich daraus, dass der Aufbau in Abhängigkeit der jeweiligen Gegebenheiten wie Wetterschutz, Einsatzbereich oder Dämmstoffauswahl (um nur einige zu nennen) variiert. Beispielhaft werden zwei Lösungen (siehe Abb. 2) dargestellt, die aufgrund ihrer Anwendung die jeweiligen Möglichkeiten abbilden.

Beispiel 1 (1HG32-500/501/502)

Das Gebäude wird an der Grundstücksgrenze (Grenzbebauung) errichtet und das nächste Gebäude folgt innerhalb von sechs Monaten. Zusatzanforderung: Gewährleistung des Wetterschutzes über sechs Monate infolge freier Bewitterung

Gipswerkstoffplatten gehören der Nutzungsklasse 1 bzw. Nutzungsklasse 2 (EN1995-1-1/NCI NA.3.5.6/3.5.7) an und dürfen nicht direkt bewittert werden. In der Außenwandbekleidung finden sie Anwendung mit entsprechenden geeigneten Wetterschutzsystemen (z. B. Wärmedämmverbund- oder Fassadensystemen). Bei dem in 1HG32-500/501/502 in der Außenbekleidung verwendeten Plattenwerkstoff handelt es sich jedoch um eine zementgebundene, glasfaserbewehrte Sandwichplatte. Die fermacell Powerpanel HD (siehe Abb. 3) kann gemäß ihrer europäisch technischen Bewertung (ETA-13/0609) im Zusammenwirken mit ihrer Bauartgenehmigung (Z-31.1-176) als mittragende oder aussteifende Beplankung im Außenbereich eingesetzt werden. Wegen ihrer guten Brandschutzeigenschaften ist die Platte auch für den Einsatz bei Grenzbebauungen geeignet und leistet im System bereits mit einer einlagig 15 mm dicken Bekleidungslage auf der Außenseite den Feuerwiderstand von 90 Minuten. Einen temporären Wetterschutz von sechs Monaten bietet der Plattenwerkstoff bereits ohne weitere flächige Beschichtung. Lediglich die Fugen sind im System mit dem fermacell Powerpanel Armierungsband abzukleben. Dieses muss ebenso wie die Verbindungsmittel mit dem Armierungskleber abgepinselt werden und ist damit gegen Feuchteeintrag (Kapillarwirkung) geschützt.

Beispiel 2 (1HG35-210)

Das Gebäude wird an der Grundstücksgrenze (Grenzbebauung) erbaut und ein weiteres Gebäude wird nicht angrenzend errichtet. Zusatzanforderung: Wetter- und Wärmeschutz

Wie zuvor beschrieben, benötigen Gipswerkstoffplatten in der Außenwand ein geeignetes Wetterschutzsystem. Bei der Brandwand und hier somit in der Gebäudeabschlusswand gelten für diesen Wandtyp besondere Rahmenbedingungen in Bezug auf den Aufbau, so dass oftmals die typischerweise angewendeten Systeme aus dem Holzbau keine Verwendung finden dürfen (MBO § 30, Abs. 7, Satz 3). So gilt etwa für Außenwandbekleidungen von Gebäudeabschlusswänden, dass diese einschließlich der Dämmstoffe und Unterkonstruktionen nichtbrennbar sein müssen. Aus diesem Grund ist der Einsatz von Außenwandsystemen (z. B. Wärmedämmverbundsystemen) mit einer Baustoffklassifizierung B1 oder B2 in der Anwendung als Gebäudeabschlusswand nicht zulässig. Hier ist ein besonderes Augenmerk auch darauf zu richten, dass Wärmedämmverbundsysteme (Basis Steinwoll-Lamelle) nicht pauschal in der Zulassung des Wärmedämmverbundsystems über eine A2 Klassifizierung verfügen. Das benannte System in der 1HG35-210 verfügt dagegen über eine A2 Baustoffklassifizierung (StoTherm Mineral L) und ist im System mit fermacell Gipsfaser-Platten als Gebäudeabschlusswand geprüft und anwendbar (siehe Abb. 5).

Gebäudeklasse 4 / Gebäudeklasse 5

Wie sich in der Abbildung 1 erkennen lässt, ist bei Gebäudeklasse 4 und Gebäudeklasse 5 für einen Feuerwehreinsatz die Anwendung einer Drehleiter erforderlich. Aufgrund dieser Gegebenheiten sowie der Größe und Anzahl der Nutzungseinheiten ist es unabdingbar, dass Brandwände hier ein höheres Schutzziel aufweisen. Ein wesentliches Merkmal ist, dass Brandwände der Gebäudeklasse 4 bzw. Gebäudeklasse 5 die geforderte Schutzzielzeit zusätzlich unter mechanischer Beanspruchung leisten müssen. Das heißt, dass in der Bauteilprüfung im Anschluss an die Klassifizierungszeit die tragende Wand gemäß DIN EN 1363-2 dreimalig mit einer Stoßenergie von 3 000 Nm beaufschlagt wird. Hierzu wird ein Bleischrotsack mit einem Gewicht von 200 kg und einer Fallhöhe von 1,5 m drei Mal (2 x unter Last/1 x lastreduziert) gegen die Wand geschlagen, ohne dass diese ihre Tragfähigkeit, ihren Raumabschluss sowie ihre Integrität verlieren darf (siehe Abb. 6). Für diese Beanspruchungen stehen in Abhängigkeit der länderbezogenen Anforderungen mittlerweile verschiedenste Lösungen zur Auswahl (siehe Abb. 7).

Anders als bei Gebäudeklasse 1 bis 3 verhält es sich insbesondere bei Gebäudeklasse 4 und auch bei Gebäudeklasse 5 für Brandwände so, dass – bedingt durch den Föderalismus in Deutschland – die Brandwand in den verschiedenen Bundesländern und zugehörigen Landesbauordnungen (LBO) in Verbindung mit Ausführungsverordnungen (AVO) sowie der konkretisierenden ­Verwaltungsvorschrift für technische Bau­be­stimmung (VVTB) für die Planer-/Ver­arbeiter:innen nicht in jedem Fall einheitlich definiert wird, was zu Irritationen führt. So ist lt. MBO im §­ 30 (3) Satz 2/1 definiert, dass Brandwände für Gebäudeklasse 4 zusätzlich unter mechanischer Beanspruchung hochfeuerhemmend (gekapselt) mit einer brandschutztechnisch wirksamen Bekleidung (beispielsweise: 12HT31-400 fermacell Brandwand) ausgebildet sein müssen.

Brandwände der Gebäudeklasse 5 müssen lt. MBO § 30 (3) Satz 1 auch unter zusätzlicher mechanischer Beanspruchung feuerbeständig sein und aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen, womit der Holzbau ausgeschlossen wäre.

In einigen Bundesländern ist es nicht mehr erforderlich, gekapselte Konstruktionen für hochfeuerhemmende Bauteile zu erstellen (GK4). Voraussetzung ist, dass der geforderte Feuerwiderstand sowie – ergänzend bei Brandwänden erforderlich – die entsprechende Stoßbelastung gewährleistet sind. So heißt es beispielsweise in der LBO Baden-Württemberg § 26 (3) unter Berücksichtigung der letzten Änderung vom 18. Juli 2019, dass tragende oder aussteifende sowie raumabschließende Bauteile, die hochfeuerhemmend/GK4 oder feuerbeständig GK5  ausgeführt werden müssen, aus brennbaren Baustoffen zulässig sind, wenn hinsichtlich der Standsicherheit und des Raumabschlusses die geforderte Feuerwiderstandsfähigkeit nachgewiesen werden kann und die Bauteile sowie ihre Anschlüsse ausreichend lang widerstandsfähig gegen die Brandausbreitung sind.

Dagegen spricht leider die VVTB, die eineinhalb Jahre vor der LBO am 1. Januar 2018 in Kraft getreten ist. Dort wird für Brandwände der Gebäudeklasse 5 eindeutig gefordert, dass diese aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen müssen (Anlage A2.1.7 Brandwände / Anlage C 3.1, Ziffer 5). Zudem wurde mit Inkrafttreten der LBOAVO in Baden-Württemberg – die mit letzter Änderung vom 08.12.2020 veröffentlicht wurde – die Definition einer Brandwand – in diesem Fall jedoch abweichend zu der v.g. Aussage der LBO §26 (3) – konkretisiert. Aus der LBOAVO § 7 (3) Satz 1 geht hervor, dass Brandwände der GK5 aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen müssen. Somit ist der Einsatz von Brandwänden in Holzbauweise in der GK5 ausschließlich im Rahmen von projektbezogenen Lösungen realisierbar.

Fazit

Der Holzbau bietet neue Möglichkeiten und ist im Wandel. Es werden in Abhängigkeit der Anforderungen sichere und leistungsstarke Konstruktionen realisierbar, die auch wirtschaftliche Lösungen darstellen. So wird allerdings erkennbar, dass für eine definierte Brandwand in der Gebäudeklasse 4 je nach Bundesland unterschiedlichste Anforderungen an die Konstruktion (s. a. Abb. 7) gestellt sind, was sich im Aufbau widerspiegelt: Beispielhaft Niedersachsen (Brandwand / Anforderung zzgl. K260 = 12HT21-400 fermacell® Brandwand) und Baden-Württemberg (Brandwand = 4HT21-400 fermacell® Brandwand). Da länderspezifisch hinsichtlich der Anforderungen und Möglichkeiten vieles im Wandel ist, ist es für die Ausführung unabdingbar, dass die Planung im Vorfeld frühzeitig die länderbezogenen Anforderungen eindeutig klärt und definiert, so dass der Holzbau seine Leistungsfähigkeit gänzlich nutzen und zeigen kann.