Wer Fugenbilder richtig beurteilen will, muss sich mit den Quell- und Schwindeigenschaften von Parketthölzern auskennen. Außerdem beschäftigt sich diese Folge mit den Bewertungskriterien für die Eignung von Parkett auf Fußbodenheizung.
Zwei Formeln sorgen für Sicherheit
Serie Vom Baum zum Boden, Teil IX
Die durchschnittliche Fugengröße zwischen den etwa 14 cm breiten Kieferndielen waren im Mittel etwa 2 mm breit bei etwa zehn Prozent Holzfeuchte, die Holzfeuchte zum Einbauzeitpunkte musste demnach etwa 15 Prozent betragen haben. Diese Vermutung des Sachverständigen beruhte darauf, dass die natürliche Dimensionsänderung des Holzes rechnerisch erfassbar ist nach der Formel:
m b = m u u V u b :100%
m b= Breitenänderung des Holzes [mm]
mu= Holzfeuchteänderung [%]
V= mittleres differenzielles Schwindmaß der Holzart Kiefer [%/%]
b= Breite des Holzelementes [mm]
Daraus würde sich in unserem Beispiel eine Holzfeuchteverminderung von rund fünf Prozent ergeben.
Der schwarze Peter würde damit wohl demjenigen zufallen, der die Massivholzdielen mit der vermuteten Feuchtigkeit verlegt hat. Doch so einfach ist die Sache nicht. Zu viele Größen können das Ergebnis dieser Rechnung beeinflussen, weshalb Fachleute immer wieder vor theoretischen Rückrechnungen warnen. Der Anschnitt des Holzes mit seinem unterschiedlichen Quell- und Schwindverhalten in tangentialer und radialer Richtung, die Ungenauigkeiten bei der Messung oder auch Einflüsse der plastischen Verformung in der Vorgeschichte des Dielenbodens mahnen zur Vorsicht. Dennoch, für überschlägige Rechnungen und zur Absicherung eigener Einschätzungen über zu erwartende Dimensionsveränderungen bzw. schadensursächliche Holzfeuchtewechsel sind Rechnungen dieser Art zweifelsohne sehr nützlich.
Differenzielles Schwindmaß
Grundlage aller Berechnungen ist, dass jedem Holz ein unterschiedliches differentielles Schwindmaß zugeordnet werden kann. Darunter versteht man die prozentuale Breitenänderung eines Holzelementes je ein Prozent Holzfeuchteänderung. Sie wird in Prozent pro Prozent [%/%] angegeben. Je kleiner die Zahl, desto weniger schwindet das Holz.
Hölzer mit kleinem Schwindmaß sind zum Beispiel Teak oder Douglasie (jeweils 0,21), ein großes Schwindmaß weisen zum Beispiel Buche (0,31) oder Hainbuche (0,31) auf.
Voraussetzung für die Eigenschaft des Quellens und Schwindens des Holzes ist dessen Hygroskopizität, also die Fähigkeit, Wasserdampf aus feuchter Luft aufzunehmen und zu binden.
Bei etwa 28 Prozent „gebundenem Wasser“ befindet man sich im Fasersättigungsbereich, der sich je nach Holzart auf eine Bandbreite von etwa 22 bis 35 Prozent erstrecken kann. Beim Trocknen, also der erzwungenen Abgabe der Holzfeuchte aus höheren Feuchtegehalten, stellt die Fasersättigung den eigentlich erkennbaren Beginn der Holzschwindung dar. „Über Fasersättigung“ findet eine „freie“ Einlagerung des Wassers im Porensystem des Holzes statt bis zur holzartenspezifischen maximalen Wassersättigung. Die kann bis weit über 100 Prozent Holzfeuchte hinausgehen und bei speziellen Voraussetzungen sogar über 200 Prozent erreichen.
Holzfeuchte
Für den Parkettleger ist die Feuchtezunahme/-abgabe bei etwa 5,5 Prozent bis 14,5 Prozent Holzfeuchte entscheidend, in der die daraus resultierende Quellung und Schwindung in etwa proportional ist. In diesem großzügig vorgegebenen Bereich der Holzfeuchte spielen sich die meisten feuchtebedingten Veränderungen des Parkettholzes ab. Den Anteil des Wassers im Holz bezeichnet man als seinen Feuchtegehalt bzw. dessen Holzfeuchte. Quellen und Schwinden, aber auch Festigkeitseigenschaften wie Härte, Elastizitätsmodul, Rohdichte, Wärmeleitung bzw. auch die elektrische Leitfähigkeit, stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit dieser wichtigen Eigenschaft. Die Korrelation zur elektrischen Leitfähigkeit wird zum Beispiel zur elektrischen Messung der Holzfeuchte genutzt.
Für den Parkettleger ist die Kenntnis der Holzfeuchte des von ihm eingebauten Parketts auch insofern Grundvoraussetzung einer fachgerechten Arbeit, weil sie mit den direkt tangierenden Baustoffen im Gleichgewicht stehen muss. Andernfalls sind Schäden vorprogrammiert. Beispiel: Ein herkömmlicher Zementestrich soll zum Zeitpunkt der Verlegung etwa zwei Prozent CM-Feuchte aufweisen bei einer Holzfeuchte von etwa neun Prozent. In unseren Breiten sind die jahreszeitlichen Raumluftfeuchten im Mittel mit etwa 50 Prozent bei den genannten Werten mit der Estrich- und Parkettfeuchte im Gleichgewicht. Stimmen diese Voraussetzungen, dann finden keine Feuchtewanderungen zwischen den unterschiedlichen Medien statt. Die angegebene Holzausgleichsfeuchte von neun Prozent gilt für die weit überwiegende Mehrzahl mitteleuropäischer bzw. nordamerikanischer Holzarten und auch viele der exotischen Hölzer passen sich mit dieser Gleichgewichtsfeuchte der Umgebungsluftfeuchte an. Dennoch zeigen einige Holzarten auch abweichende Werte. Bambus zum Beispiel weist je nachdem, ob es gedämpft oder ungedämpft vorliegt, eine Ausgleichsfeuchte von etwa 7,0 Prozent, bzw. 7,5 Prozent auf, während bei Thermoholz, je nach Intensität der vorgenommenen Wärmebehandlung, die Ausgleichsfeuchte bis zu 50 Prozent herabgesenkt wird.
Ausgleichsfeuchte
Generell scheinen inhaltsstoffreiche Hölzer wie die heimische Robinie oder Doussie als exotische Holzart deutlich niedrigere Ausgleichsfeuchten aufzuweisen als inhaltsstoffarme wie eben Buche oder die Leistenholzart Ramin.
Für den Handwerker ist die Kenntnis der Ausgleichsfeuchte insofern wichtig, als er damit einschätzen kann, ob die Holzfeuchte, die er bei seiner Eingangsprüfung misst, auch langfristig in dem vorgegebenen Raumklima beibehalten wird. Genau genommen sollte er zumindest von einem weiteren Phänomen gehört haben, das bei der Beurteilung des Sorptionsverhaltens des Holzes eine Rolle spielt: der Hystereseeffekt. Darunter versteht man gemeinhin den Unterschied zwischen den Holzfeuchtegleichgewichten bei der Adsorption bzw. bei der Desorption. Je nachdem, ob das Holz im Zuge der Feuchteaufnahme, bzw. der Feuchteabgabe seine Gleichgewichts feuchte erreicht, sind die dazugehörigen Werte unterschiedlich. Die Desorptionswerte liegen etwa ein bis zwei Prozent, im Extremfall sogar vier Prozent, über denen der Adsorption. Auch diese Zusammenhänge sollte man zumindest im Hinterkopf haben, wenn aus gemessenen Holzfeuchtewerten allzu theoretische Rückschlüsse auf frühere Einflüsse gezogen werden.
Feuchtewechselzeit
Eine wichtige Größe, die ebenfalls immer wieder angeführt wird, ist die Feuchtewechselzeit, also die Geschwindigkeit, mit der sich das Holz an geänderte Umgebungsfeuchten angleicht. Im Allgemeinen nimmt sie mit abnehmender Rohdichte und abnehmender Menge an Holzinhaltsstoffen zu. Ein gewachstes Buchenparkett (hohe Angleichgeschwindigkeits- sowie großes Quell- und Schwindmaß, geringer Diffusionswiderstand) reagiert wesentlich schneller auf Feuchtewechsel und mit entsprechend größeren Fugen als zum Beispiel die südostasiatische Holzart Merbau mit versiegelter Oberfläche. Hölzer mit schneller Feuchtewechselzeit sind auf Fußbodenheizung dementsprechend weniger geeignet als langsam reagierende.
Wärmeleitfähigkeit
Apropos Fußbodenheizungen: Dort ist eine weitere Eigenschaft des Holzes gefragt, die der versierte Handwerker unbedingt kennen muss, nämlich die Wärmeleitfähigkeit. Holz hat sehr gute wärmedämmende Eigenschaften, das weiß jeder. Sollte Parkett damit auf einer Fußbodenheizung, wo es doch auf gute Wärmeleitung ankommt, überhaupt verlegt werden? Dieser nicht unberechtigte Zweifel begegnet dem Fachmann ständig. Die Wärmeleitfähigkeit von Metall, Glas, Stein oder Keramik ist in der Tat wesentlich höher als die von Holz. Die Auswirkungen macht ein Vergleich deutlich. Eine Glasabdeckung, die auf einem Eichenfußboden verlegt ist, fühlt sich bei Berührung deutlich kälter an als das umgebende Holz. Beide Materialien haben jedoch die gleiche Temperatur. Das Glas hat allerdings die ausgeprägtere Fähigkeit, Körperwärme abzuleiten. Folge ist eine Reizwirkung auf der Haut, die als Kälte empfunden wird. Der Fuß wird auf dem Glas schneller kalt als auf dem Holz, weil dessen Wärmeleitfähigkeit geringer ist, denn beide Materialien sind kälter als die Haut. Beim Glas kann der Körper jedoch nicht so schnell Wärme nachliefern, wie sie abgeführt wird. Beim Holz ist es umgekehrt. Der Körper kann die Wärme sogar schneller liefern, als sie abfließt. Dadurch fühlt sich Holz weniger kalt an und auch die Temperaturunterschiede zwischen Holz und Haut werden weit weniger gespürt. Der Mensch nutzt diesen Effekt aus. Barfuß über einen Holzfußboden zu laufen ist zwar nicht so komfortabel wie über einem flauschigen Teppichboden, aber allemal um ein Vielfaches angenehmer, als direkt mit nacktem Beton in Berührung zu kommen. Holzpflaster kommt zum Beispiel nicht zuletzt wegen seiner fußwärmenden Eigenschaften in Werkräumen zum Einsatz, in denen Personen tagsüber an Maschinen und Werkbänken stehen. Ein österreichischer Parketthersteller hat vor kurzem mittels einer Wärmebildkamera den Einfluss unterschiedlicher Bodenbeläge auf die Fußtemperatur ermitteln lassen. Demnach war das Wärmeempfinden auf Fußböden nicht nur fühl-, sondern sogar messbar. Die Prüfungen in einem namhaften Institut ergaben, dass die Fußtemperatur bei Parkett bis zu 2,2 °C höher lag als bei Fliesen.
Wärmedurchlasswiderstand
Die technisch entscheidende Größe für die Beurteilung der thermischen Eigenschaften des Holzes für den Einsatz im Parkettbereich ist der Wärmedurchlasswiderstand, denn er bezieht neben der spezifischen Leitzahl die Schichtdicke des Materials mit ein und ist als deren Kehrwert 1/l definiert. Damit kann er unmittelbar in wärmetechnische Berechnungen der eingesetzten Materialien einbezogen werden. Der Wärmeduchlasswiderstand ist der Widerstand eines Bauteiles gegen den Durchgang von Wärme. Je größer der Wärmedurchlasswiderstand ist, desto besser ist die Wärmedämmung, je kleiner der Wert, desto mehr Wärme fließt durch das Bauteil. In Bezug auf die Fußbodenheizung heißt das, dass aus wärmetechnischer Sicht ein Parkett mit einem niedrigen Wärmedurchlasswiderstand besser geeignet ist als eines mit einem hohen.
Ein dreilagiges Mehrschichtparkett, 15 mm dick und bestehend aus einer 3,6 mm dicken Buchennutzschicht, einer 6,8 mm dicken Fichtenmittellage und einem 4,6 mm dicken Fichtengegenzug hat rechnerisch folgenden Wärmedurchlasswiderstand:
Die jeweilige Schichtdicke [m] wird durch die für jedes Holz definierte Wärmeleitzahl [W/(mK) siehe Kasten] dividiert. Die Summe der Wärmedurchlasswiderstände ergibt am Ende den tatsächlichen Wärmedurchlasswiderstand für das Mehrschichtparkett.
Ein 15 mm dickes verklebtes Fertigparkett ist somit ohne Weiteres für die Verlegung über einer Fußbodenheizung geeignet.
Nebenbei: In die Eignungsbeurteilung gehören ebenso das Quell- und Schwindmaß, die Formstabilität, die Feuchtewechselzeit, aber auch die Farbe und Struktur des Holzes. Denn wegen der speziell auf Fußbodenheizungen unausbleiblichen Fugenbildung sind helle, unauffällig gemaserte Parketthölzer gegenüber dunklen, etwas gröber strukturierten schon aus rein optischen Gesichtspunkten im Nachteil. Der Wärmedurchlasswiderstand eines Belages über einem Estrich sollte 0,15 m2 x K/W nicht überschreiten einer der Gründe übrigens, weshalb von vielen Praktikern die schwimmende Verlegung von Mehrschichtelementen auf einer Fußbodenheizung für die ungünstigere Alternative gehalten wird. Die notwendige Unterlage und die wegen der Estrichunebenheiten unausbleiblichen Luftpolster erhöhen den Wärmeduchlasswiderstand des reinen Parkettaufbaus nochmals und überschreiten damit bisweilen den angegebenen Maximalwert.Walter Pitt walter.pitt@t-online.de