Holzzwischendecken im mehrgeschossigen Wohnbau

Holz überzeugt durch ein gutes Verhältnis von Eigengewicht und Tragfähigkeit, die schnelle, trockene Bauweise, den hohen Vorfertigungsgrad und nicht zuletzt aufgrund seiner Nachhaltigkeit. In den letzten Jahrzehnten haben sich deshalb verschiedene Deckensysteme entwickelt, die wir Ihnen in den letzten beiden Blogbeiträgen bereits vorgestellt haben.

Allerdings haben wir unseren Blick dabei auf die Rohkonstruktion bzw. die reine Tragfähigkeit fokussiert. Im mehrgeschossigen Wohnbau gelten – anders als beim Einfamilienhaus – beim Schall- und Brandschutz höhere Anforderungen, die es zu erfüllen gilt. Deshalb braucht es entsprechende Aufbauten, die wir Ihnen diesmal anhand von 4 Beispielen von Zwischendecken – also der Trenndecke zwischen zwei Nutzungseinheiten – vorstellen.

Brandschutz

Der Brandschutz wird in erster Linie – auch wenn Deckenabhängungen ausgeführt werden – durch das tragende Element erfüllt. Das bedeutet: Die Massivholzplatte wird so stark bemessen, dass sie auch bei einem Vollbrand so lange tragend ist, dass der geforderte Brandschutzwert eingehalten wird. Je nach Anforderung können das 30, 60 oder 90 Minuten sein. Holz bildet im Brandfall durch die verkohlte Oberfläche seine eigene Brandschutzschicht und kann damit ohne weitere Materialien oder Anstriche hohe Brandschutzanforderungen erfüllen. Stahl hingegen braucht immer einen ummantelnden Beton, Gipsbekleidungen oder aufschäumende Anstriche als Schutzschicht. Obwohl nicht brennbar, würde Stahl ohne weitere Maßnahme im Brandfall schnell versagen.

Schallschutz

Um den geforderten Schallschutz zwischen zwei Wohneinheiten zu erreichen, gibt es immer zwei Kriterien, die normativ geregelt sind und erfüllt werden müssen: Den Mindesttrittschallschutz und den Luftschallschutz. Der Trittschall – also der Lärm, der von einer Wohnung in die darunterliegende zu hören ist – darf maximal 48 dB betragen. Je kleiner der Wert, desto besser der Trittschallschutz.

Ermittelt wird dieser Wert mit einem Normhammerwerk. Es besteht aus fünf nebeneinander angeordneten Hämmern, die in einem vorgegebenen Rhythmus direkt auf den Estrich klopfen, um den Einfluss des (auswechselbaren) Fußbodenbelags auszuschließen.

Den Wert, der dabei gemessen wird, bezeichnet man als Ln,w [dB]. Dieser Laborwert wird mit Decken der Normmaße 4×4 m ermittelt. Der Baustellenwert L´n,w (der sogenannte „bewertete Standard-Trittschallpegel“) liegt meist geringfügig höher und muss die genannte Grenze von 48 dB unterschreiten, sodass eine Unterschreitung des Laborwerts von 5 – 10 % des Grenzwertes empfohlen wird, da auch Nebenwege des Schalls über flankierende Bauteile berücksichtigt werden müssen.

Abb. 1: Normhammerwerk zur Trittschallmessung

Erfüllt eine Zwischendecke diesen Wert, werden die Anforderungen bezüglich Luftschallschutz in der Regel automatisch erfüllt. Der Luftschallschutz Rw wird zwar auch in dB angegeben, stellt aber anders als der Ln,w ein Mindestdämmmaß dar. Hier muss die sogenannte „bewertete Standard-Schallpegeldifferenz“ mit 55 dB erreicht werden. Es muss also ein Verbesserungsmaß überschritten werden. Auch hier ist der auf der Baustelle gemessene Wert R’w üblicherweise um 3-4 dB geringer als der Laborwert.

Variante 1: Massivholzplatte – Sichtkonstruktion

Abb. 2: Datenblatt für eine Massivholzdecke in Sichtkonstruktion

In der Abb. 2 wird eine Holzdeckenkonstruktion mit einer 20 cm starken Massivholzplatte (Spannweite 5,5 – 5,8m) und einer gesamten Aufbauhöhe von 41,5 cm dargestellt, die die geforderten Schallschutzwerte deutlich übererfüllt. Der Trittschallwert Ln,w liegt mit 45 dB unter den geforderten 48 dB, der Luftschallschutz Rw mit 74 dB weit über den geforderten 55 dB.

So funktioniert der Trittschallschutz

Aber wie genau realisiert man einen möglichst effizienten Trittschallschutz? Im Prinzip lautet die Faustregel: Je schwerer eine Decke ist, desto träger reagiert sie und desto geringer ist die Schallübertragung. Schalldämmung hat also viel mit Masse zu tun. Wie aber erreicht man eine gute Trittschalldämmung bei einer schlanken Holzdecke, der es am nötigen Gewicht fehlt? Mit einer schweren, elastisch gebundenen Splittschüttung als Rohdeckenbeschwerung! Sie übernimmt in Kombination mit einer mineralischen Trittschalldämmung (z.B. Steinwolle) und dem klassischen, schweren Zementestrich, der erdfeucht eingebracht wird, die Funktion eines sogenannten Masse-Feder-Masse-Systems, das dazu beiträgt, dass die Schallwellen geschluckt werden.

In der Splittschüttung werden Elektro- und Sanitärinstallationen geführt. Der Estrich nimmt die Fußbodenheizung auf, die im Sommer auch als Kühlung benutzt werden kann.

Abb. 3: Erdfeuchter Zementestrich wird eingebracht

Die im Massivbau oft verwendete EPS-Trittschalldämmung ist im Holzbau nicht zu empfehlen, weil sie zu steif und gleichzeitig zu leicht ist. Bei Holzzwischendecken braucht es eine schwere Schüttung mit einer spezifischen Masse von rund 1.500 kg/m³, die elastisch gebunden sein muss. Bei einer Schüttungshöhe von 10 cm erzeugen wir somit eine Rohdeckenbeschwerung von 150 kg/m².

Dass die Schüttung elastisch gebunden sein muss, ist heute als Stand der Technik anzusehen und ein entscheidendes Kriterium zur Erreichung der Schallschutzwerte. Während noch vor zehn Jahren Splittschüttung häufig lose und trocken eingebracht wurde, wird das heute durch die gültigen Estrichnormen untersagt. Für elastische Bindungen gibt es aktuell zwei Leitprodukte am Markt: Die elastische Splittschüttung K102 (https://www.eu-koehnke.de/de/das-system) der Köhnke Gmbh sowie das Splittbindemittel StoPrefa Coll SB (https://www.stoindustrie.de/de/produkte/innenraum/boden/stoprefa-coll-sb/stoprefa-coll-sb.html) der Firma Sto. Beide sorgen dafür, dass sich der Splitt verbindet, aber elastisch bleibt und damit nicht zu einer starren Zwischenschicht wird.

Weniger Gewicht erleichtert die Fundamentierung

Trotz der schweren Splittschüttung hat die Holzdecken-Konstruktion immer noch deutlich weniger Gewicht hat als jede Stahlbeton-Decke. Diese wiegt ca. 500 kg/m². Im Vergleich dazu bringt eine 20 cm starke Massivholzplatte ein Gewicht von lediglich 90 kg/m² auf die Waage. Mit den zusätzlichen 150 kg Schüttung pro Quadratmeter ergibt sich in Summe ein Wert, der nicht mal bei der Hälfte einer Stahlbeton-Decke liegt.

Genau darin liegt ein weiteres wichtiges Argument für den Holzbau: Dieser ist deutlich leichter. Man braucht somit weniger Fundamentierungsstahl, was gerade bei schwierigen Bodenverhältnissen ein entscheidender Pluspunkt ist.

Der schlankste Aufbau im Holzbau

Ein weiterer Vorteil einer Sichtholzdecke liegt darin, dass man damit sehr schlanke Konstruktionen erreichen kann. Bei Spannweiten von 4 – 5 m lassen sich deutlich schlankere Deckenaufbauten als bei einer Stahlbetondecke realisieren. Für Planer ist diese Tatsache dann relevant, wenn sie möglichste viele Stockwerke in einer begrenzten Gebäudehöhe unterbringen müssen.

Schlank, leicht & funktional: Die Massivholzplatte – Sichtkonstruktion

In Summe ist eine Holzzwischendecke, ausgeführt mit einer Massivholzplatte in Sichtkonstruktion, für viele Anwendungen im mehrgeschossigen Wohnbau zu empfehlen. Den Brandschutz erfüllt diese Konstruktion dadurch, dass die Massivholzplatte entsprechend bemessen ist, sodass sie die geforderte Zeit für den Abbrand standhält. Denn wenn Holz brennt, dann gleichmäßig und langsam. Holzdecken schmelzen und tropfen nicht. Die Schallschutz-Richtlinien erfüllt diese Konstruktion dank der schweren, elastisch gebundenen Schüttung, der mineralischen Steinwoll-Trittschalldämmung und dem Zementestrich. Zudem ist diese Konstruktion immer noch leicht und schlank und bietet Planern deshalb viele Möglichkeiten.

Variante 2: Massivholzplatte mit weißer Untersicht

Den Holzbau fordert der Trittschall deutlich mehr als der Luftschall. Normerfüllung bedeutet zudem noch nicht, dass damit die Vorstellungen und Anforderungen der Kunden automatisch erfüllt sind. Vor allem im niedrigfrequenten Bereich unter 100 Hz (Laufen, Basstöne) bestehen Schwächen. Diesen Schwächen kann man mit zusätzlichen Deckenabhängungen begegnen. Dabei gilt: Je mehr Distanz zur Rohdecke desto besser und je mehr Masse desto höher der Schallschutz.

Die abgehängte Decke benötigt inkl. der Gipskartonplatte eine Konstruktionshöhe von mindestens 6,5 cm. Im Gegenzug kann die Splittschüttung von 10 auf 6,5 cm – die Mindesthöhe zur Aufnahme der Installation – reduziert werden. Somit ergibt sich eine gesamte Aufbauhöhe von 44,5 cm (siehe Abb. 4)

Aus diesem Grund werden bei Wohnbauprojekten häufig die beiden Deckenaufbauten miteinander kombiniert. Dort, wo Lüftungsrohre geführt werden müssen (etwa im Vorraum oder im Bad), hängt man die Decke tiefer ab und kann dafür in den Wohnräumen selbst bei Sichtholzdecken und größeren Raumhöhen bleiben.

Abb. 4: Massivholzplatte mit Akustikabhängern und Gipskartonplatte GKB

Schall- und Brandschutzwerte

Obwohl man mit der hier dargestellten Konstruktion einen etwas leichteren Aufbau realisiert, erfüllt man einen Trittschallwert von 44 dB. Der Grund: Die abgehängte Decke unterstützt den Schallschutz mit ihrer schwingungsdämpfenden Schale auf der Unterseite. Der Luftschallschutzwert ist mit 76 dB ähnlich zur Variante 1, obwohl diese Deckenkonstruktion leichter ist, weil die Schüttung um 3,5 cm reduziert wurde. Aber Achtung: ist der Abstand falsch gewählt und die Resonanzfrequenz damit ungünstig, kann der Aufbau mit der Abhangdecke auch schlechter werden.

Durch die Verwendung einer Gipskartonfeuerschutzplatte GKF erzielt man im Bereich Brandschutz sogar noch bessere Werte als bei der Sichtkonstruktion. Hierbei muss man aber auf Deckenausnehmungen für Spots oder andere Einbauten achtgeben. Daher wird der Brandschutz häufig doch über das reine Tragelement berechnet.

Variante 3: Holz-Beton-Verbunddecken mit Sichtkonstruktion

Im Grunde genommen wiederholt sich bei einer Holz-Beton-Verbunddecke der Aufbau wie bei Variante 2 dargestellt. Auf den oberhalb der Holzmassivplatte angebrachten Stahlbeton bringt man auch hier eine elastisch gebundene Schüttung in der Höhe von ca. 6,5 cm auf. In Summe erreicht man mit dieser Konstruktion bessere Werte in den Bereichen Brand- und Schallschutz, weil sich die Masse des Aufbetons positiv auswirkt.

Andererseits ist man damit deutlich höher als bei einer reinen Holzzwischendecke. Denn die hier angegeben 14 cm für die Massivholzplatte sowie die 10 cm für den Beton sind Mindestwerte – schlanker kann eine Holz-Beton-Verbunddecke nicht sein. Dennoch ist man damit um einiges höher als mit einer reinen Massivholzplatten-Sichtkonstruktion, die man je nach Spannweite bis zu 10 cm schlanker realisieren kann. Holzbetondecken sind damit erst ab Spannweiten von 6,5 – 8 m wirtschaftlich.

Abb. 5: HBV-Decke in Sichtkonstruktion

Variante 4: Holz-Beton-Verbunddecken mit Akustikabhängern

Die Variante einer Holz-Beton-Verbunddecke mit Akustikabhängern sei an dieser Stelle nur kurz erwähnt, weil sie aus unserer Sicht als Grundbauteil für eine komplette Geschossdecke im mehrgeschossigen Wohnbau nicht mehr zielführend ist – und zwar sowohl wegen der Aufbauhöhe als auch Gesamtkosten.

Fazit

Die Beliebtheit von Holzdecken im mehrgeschossigen Wohnbau steigt. Sie sind nachhaltig, wirken sich positiv auf das Raumklima aus und man ist in der Lage, Wohnbauten schnell und ohne Baufeuchte zu errichten. Außerdem weisen moderne Holzdecken gute Brandschutzwerte auf. Optisch überzeugen Sichtkonstruktionen aus Holz, weil sie eine natürliche Atmosphäre schaffen.

Der große Vorteil einer Holzzwischendecke, nämlich ihr geringes Gewicht, bringt jedoch in punkto Trittschallschutz eine gewisse Herausforderung für Planer mit sich. Die Lösung lautet: Der Holzbau erreicht seine guten Schallschutzwerte vorrangig durch intelligente Bauteilschichtungen. Eine besondere Rolle übernimmt dabei neben der Trittschalldämmung die elastisch gebundene Schüttung.

Um die geforderten Trittschallwerte zu erreichen, muss der Fußbodenaufbau ab der Massivholzplatte als tragendem Element mindestens 21,5 cm betragen. Muss aber ein gesamter Deckenaufbau von unter 40 cm erreicht werden – was oftmals von Architekten geplant wird – so darf die Massivholzplatte einen Querschnitt von 18 cm nicht überschreiten. Dies wiederum setzt Grundrissplanungen voraus, die besonderes Augenmerk auf die Spannweiten legen. Und wieder einmal zeigt sich: für eine gelungene Planung müssen alle baurelevanten Aspekte umfasst werden.

Wichtige Knotenpunkte bei Holzzwischendecken und 5 Hinweise, auf die zu achten es sich lohnt

20. Januar 2022/von Julia Weissenseer