Baustoffklassen und deren Brandverhalten – Einteilung von Holz und Holzprodukten

Für den Einsatz von Holzprodukten im Bauwesen sind meist Nachweise der Baustoffklasse erforderlich. Während es für viele nicht brennbare und schwer entflammbare Baustoffe Prüfzeichen und Überwachungspflicht gibt, ist Vollholz als klassifizierter brennbarer Baustoff in DIN 4102-4 geregelt.

Holz brennt

Die Norm DIN 4102-4 (Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 4: Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile) ist zuletzt im Mai 2016 herausgegeben worden. Die prinzipielle Klassifizierung von Holz in die Baustoffklasse B2 (normal entflammbar) ist dabei bestehen geblieben.

Die Baustoffklasse beschreibt die Brandeigenschaft eines Baustoffs. Holz und Holzprodukte werden üblicherweise in die Baustoffklasse B2 normal entflammbar eingeteilt. Die Baustoffklasse B1 schwer entflammbar können Holz und Holzprodukte mit einer Schutzmittel-Behandlung erreichen.

Für die Einteilung in Baustoffklassen sind zunächst zwei Normen als Grundlage heranzuziehen:

DIN 4102-1 (Ausgabe 1998), Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 1: Baustoffe; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
DIN 4102-4 (Ausgabe 2016), Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 4: Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile

Teil 1 der Normenreihe legt Begriffe und Prüfmethoden für Baustoffe und Bauteile fest. Holz ist hier als Baustoff deklariert; eine entsprechende Prüfung zur Einteilung kann nach dieser Norm durchgeführt werden, ist aber im Normalfall nicht notwendig, da Holz als klassifizierter brennbarer Baustoff nach DIN 4102-4 gilt.

In Teil 4 der Norm (Ausgabe Mai 2016) werden klassifizierte Baustoffe und Bauteile gelistet, für die Baustoffklassen festgelegt wurden.

Für Holz ist dort folgende Regelung zu finden: Holz gehört zur Baustoffklasse B2, wenn dieses eine Rohdichte von ≥400 kg/m³ und eine Dicke von mind. 2 mm aufweist oder eine Rohdichte von ≥230 kg/m³ und eine Dicke von mind. 5 mm aufweist. Da diese Bedingungen im Normalfall gegeben sind, kann Holz mit dieser Begründung als Baustoff B2 ausgewiesen werden.

Mit Einsatz von Flammschutzmitteln ist es für Holzprodukte möglich, Klasse B1, schwer entflammbar, zu erreichen. Die Baustoffklasse A nicht brennbarer Baustoffe kann mit Holz und Holzprodukten nicht erreicht werden.

Europäische Klassifizierung

Die Brennbarkeitsklassen der Baustoffe werden heute zunehmend nach europäischen Normen geprüft und klassifiziert. Die Klassifizierung erfolgt nach EN 13501-1, siehe Tabelle. In der Tabelle sind die europäischen Klassifizierungen, die Zuordnung der bauaufsichtlich verwendeten Begriffe und zum Vergleich die Klassenbezeichnungen für Baustoffklassen nach DIN 4102 aufgezeigt. Nach dieser Klassifizierung sind Holz und Holzprodukte grundsätzlich in die Klasse D einzuordnen, die B2 nach DIN 4102 entspricht.

Foto: © Informationsdienst Holz

Tabelle: Europäische Klassifizierung nach EN 13501-1 und Klassifizierung nach DIN 4102 im Vergleich

Das europäische Klassifizierungssystem regelt zusätzlich zum Brandverhalten Brand-Nebenerscheinungen. Für die Rauchentwicklung (smoke release: s1, s2, s3) und das brennende Abtropfen (dropping: d0, d1, d2) werden jeweils drei Klassen angegeben; mit steigender Nummer nimmt die Eigenschaft zu.

Im Holzbau werden als Konstruktionswerkstoffe im Wesentlichen Vollholz, Brettschichtholz, Brettsperrholz und eine Vielzahl plattenförmiger Holzwerkstoffe wie OSB, Furnierschichtholz (LVL) oder Sperrholz verwendet. Die europäische Klassifizierung für die meisten der Holzbaustoffe lautet D-s2, d0, das heißt, der Holzbaustoff ist normal entflammbar, besitzt die Rauchentwicklungsklasse 2 und ist darüber hinaus nicht brennend abtropfend.

Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102

Die Feuerwiderstandsklasse beschreibt das Brandverhalten eines Bauteils. Die Feuerwiderstandsklasse hängt nicht nur von der Materialeigenschaft (leicht-, normal-, schwer entflammbar, nicht brennbar) ab, sondern von einer Reihe weiterer Parameter, wie Aufbau der Konstruktion, Dicke, Brennbarkeit der Materialien und Feuerbeanspruchung. Ein wichtiger Parameter ist dabei die Abbrandgeschwindigkeit. Für Laubhölzer mit einer Rohdichte ≥450 kg/m³ gilt eine durchschnittliche Abbrandgeschwindigkeit von 0,5 mm/min., für Nadelhölzer mit 0,8 mm/min.

Ist also im speziellen Planungsfall die Anforderung F 30 gegeben, so lässt sich diese Forderung unter Vorgabe nachfolgender Parameter anhand der Abbrand-Geschwindigkeit wie folgt überschlägig berechnen: Die Mindestdicke nach 30 bzw. 60 Minuten Brandbeanspruchung ergibt sich aus der erforderlichen Restdicke des Bauteils für die geforderte Mindesttragfähigkeit unter Berücksichtigung der Konstruktion, wie z. B. Auflager-Abstände bei einem angenommenen Angriff des Feuers ein-, zwei- oder vierseitig abhängig von den baulichen Begebenheiten. (zel)