Fraunhofer WKI entwickelt witterungsbeständigen Flammschutz für Holzfassaden

Holz ist leicht, stabil, nachwachsend und speichert CO₂ – ein Baustoff, der sowohl klimafreundlich als auch vielseitig einsetzbar ist. Dennoch war der Einsatz von Holz im Außenbereich bisher oft limitiert. Der Grund: Für großflächige Anwendungen an Gebäuden ab Klasse 4 schreibt die Musterbauordnung schwer entflammbare Fassadenoberflächen vor (§ 28 Abs. 3). Ohne teure Einzelfallzulassung oder komplexe Zusatzbeschichtungen war der Einsatz von Holz deshalb kaum möglich.

Das Forschungsprojekt

Das Fraunhofer WKI und das DTNW haben auf Basis früherer Arbeiten zu intumeszierenden Innenraum-Beschichtungen eine neue Rezeptur speziell für den Außenbereich entwickelt. Sie setzt auf wasserlösliche Stickstoff-Phosphor-Silane (N-P-Silane) oder Cyclophosphazene (CPZ) als Flammschutzmittel. Diese werden am DTNW synthetisiert und am WKI in eine intumeszierende Beschichtung eingearbeitet – nach dem Sol-Gel-Verfahren, gelöst in einem Wasser-Ethanol-Gemisch mit einer Zielkonzentration von 25 Gew.-%.


Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen
Am Markt verfügbare Lösungen für Holzfassaden erfordern in der Regel eine zusätzliche Decklackschicht als Witterungsschutz. Das neue System kommt ohne diesen Arbeitsschritt aus. Dadurch entfallen Material- und Verarbeitungskosten, was den Einsatz im Holzbau wirtschaftlicher macht.


Prüfung und Ergebnisse
In Laborversuchen und unter natürlicher Freibewitterung testeten die Forschenden vier verschiedene Formulierungen:

1. Zwei klassische intumeszierende Mischungen mit Bindemittel

2. Zwei Mischungen mit neu synthetisierten Flammschutzmitteln

Eine Formulierung überzeugte besonders: Auch nach zwölf Monaten Freibewitterung blieben die Lackeigenschaften stabil. Im Brandschachtversuch konnte die Schwerentflammbarkeit nachgewiesen werden. Simulationen auf Basis von Cone-Kalorimeter-Tests mit dem Programm „ConeTools“ prognostizieren Baustoffklasse B (unbewittert) und C (bewittert) nach SBI-Prüfung.


Bedeutung für die Praxis
Damit könnte der Einsatz sichtbarer Holzfassaden auch in höheren Gebäudeklassen möglich werden – von Mehrfamilienhäusern über Schulen und Kitas bis zu Krankenhäusern. „Mit unserem Forschungsprojekt tragen wir dazu bei, dass Holzfassaden und andere Außenbauteile aus Holz in der Bauindustrie stärker verwendet werden – zum Beispiel bei Hochhäusern, Schulen oder Krankenhäusern“, erklärt Projektleiter Dr. Torsten Kolb.

Marktpotenzial
Für mittelständische Betriebe aus Lackindustrie und Holzbau eröffnet die Entwicklung neue Chancen – national wie international. Eine praxisreife Umsetzung könnte ein neues Marktsegment erschließen und die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber ausländischen Anbietern nachhaltig stärken.

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