Vorvergrauungsmethoden für Holz am Bau

Inhaltsverzeichnis

1.   Holz am Gebäude und natürlicher Vergrauungsprozess

2.   Übersicht Vorvergrauungsmethoden

3.   Vorvergrauungsanstriche

4.   Vorvergrauung durch Druckimprägnierung

5.   Vorvergrauung durch Ölen

6.   Beschleunigte natürliche Vergrauung

7.   Farbanstriche

8.   Empfehlungen

1.   Holz am Gebäude und natürlicher Vergrauungsprozess

Holz kann in Gebäuden für zahlreiche Funktionen verwendet werden. Das vorliegende Informationsblatt greift daraus Holz im Außenbereich heraus, das der Witterung ausgesetzt ist. Das Thema Vorvergrauung ist zudem nur für sichtbare Anwendungen relevant, wenn kein Farbanstrich gewünscht ist. Dies können Fassadenschalungen, Wandkonstruktionen oder Bauteile aus Holz im Außenbereich sein. Holz im Außenbereich vergraut mit der Zeit. Je nach Standort kann es schwarz werden. Beides sind natürliche Prozesse der Holzalterung, die jedoch durch unterschiedliche Umgebungseinflüsse hervorgerufen werden.

Holz vergraut durch die Einwirkung der UV-Strahlung der Sonne. Die UV-Strahlung baut das Lignin im Holz ab. Wasser beschleunigt den Prozess, da es die so entstandenen Ligninreste auswäscht. An der Oberfläche bleibt graue bis silbrige Zellulose erhalten. Die Vergrauung des Holzes führt meist zu einer ungleichmäßig gefärbten Fassade. An geschützten Stellen, wie unter Dachtraufen oder Fensterbänken verläuft die Vergrauung langsamer. Auch neigen rohe Holzoberflächen zu einer schnelleren Vergrauung als gehobelte. Da es sich um einen natürlichen Prozess handelt, verändert sich das Fassadenbild mit der Zeit. Dies kann zu einer Verringerung der Unterschiede führen, sobald besser geschützte Bereiche ebenfalls vergraut sind.

Abbildung 1: Nicht behandelte Holzfassade, natürlich vergraut. Geschützte Stellen unter Auskragungen oder mit Nordausrichtung vergrauen langsamer.

Die Dunkelblau- bis Schwarzfärbung von Holz wird durch Bläuepilze hervorgerufen. Bei den Bläuepilzen handelt sich um rund ein Dutzend unterschiedlicher Pilzarten, die im Holz gedeihen und es dabei dunkel färben. Die Pilze sind auf feuchtes Holz angewiesen. Verstärkt betroffen sind darum Stellen, wo das Niederschlagswasser liegen bleibt oder mehr Schlagregen auftrifft. Der Pilzbefall schädigt die Holzstruktur nicht. Wird die Färbung als typisch akzeptiert – wie zum Beispiel bei Holzchalets in den Alpen – stellt sie kein weiteres Problem dar.

Aus ästhetischen Gründen stören sich manche Bauherren oder Planer an der uneinheitlichen Erscheinung verwitterter Fassaden. Die Vorvergrauung soll den Anspruch an ein gleichmässiges Fassadenbild einlösen. Durch diese Behandlung sollen die Farbunterschiede zwischen natürlich vergrautem Holz und vorvergrauten Stellen weniger prägnant ausfallen. Als Vorvergrauung werden unterschiedliche Oberflächenbehandlungen zusammengefasst, die sich in ihren ökologischen Auswirkungen unterscheiden. Nachfolgend unterscheiden wir zwischen Vorvergrauungsanstrichen, Vorvergrauung durch Druckimprägnierung, Vorvergrauung durch Ölung und Beschleunigung der natürlichen Vergrauung.

2.   Übersicht Vorvergrauungsmethoden

Verfahren / Behandlungsart Baustoffinformationen in WECOBIS Biozidfreie Produkte verfügbar? Wasserbasierte Produkte verfügbar?
Vorvergrauungsanstrich
= nicht deckend

Holzlasuren / auf Basis von Kunstharz oder Naturharz, auch: auf Silikatbasis

ja

ja
Druckimprägnierung mit Farbzusatz
Holzschutzmittel nein ja
Imprägnierung mit eingefärbten Ölen Öle und Wachse für Holzoberflächen ja nein
Beschleunigte natürliche Vergrauung vor dem Einbau keine, da es sich um einen Prozess handelt - -
grauer Farbanstrich (deckend oder lasierend, keine "echte" Vorvergrauung)

Holzlasuren, Dispersionslackfarben, Silikatfarben

ja

ja
Alkydharzlackfarben ja nein

Tabelle 1: Übersicht Synonyme, Einstufungen / Kennzeichnungen, Labels am Bau gebräuchlicher Oxime

3.   Vorvergrauungsanstriche

Vorvergrauungsanstriche sind Oberflächenbehandlungen des Holzes, die ihm bereits bei der Fertigstellung des Gebäudes eine Graufärbung verleihen. Bei diesen Anstrichen handelt es sich um Holzlasuren in grauen Farbtönen. Im Gegensatz zu einem Farbanstrich der Holzfassade soll der Vorvergrauungsanstrich jedoch nicht erneuert werden, sondern planmäßig abwittern und die Farbe mit der Zeit durch das natürlich verwitterte Holz ersetzt werden. Möglich ist auch eine Vorvergrauung durch Beizen mit einer eisenhaltigen Lösung. Diese führt zu einer Vergrauung des Holzes selbst.

Ökologisch bedeutend ist die Unterscheidung zwischen biozidhaltigen Lasuren und solchen ohne Biozide. Biozide zum Holzschutz werden oft als Bläueschutz bezeichnet. Sie sollen das Wachstum der Bläuepilze verhindern, die das Holz schwarz färben könnten. Die Biozide in den Anstrichen werden jedoch mit der Zeit durch Auswaschung freigesetzt und gelangen so in die Umwelt, wo sie Organismen schädigen.

Biozidfreie Anstriche sind daher aus materialökologischer Sicht biozidhaltigen Anstrichen vorzuziehen.

Die folgenden Informationen zum Biozideinsatz an Fassaden behandeln zwar schwerpunktmäßig Biozide in Fassadenputzen, die Problematik hinsichtlich der Auswaschung von Bioziden in die Umwelt ist allerdings dieselbe:
→ WECOBIS / Biozide - Strategien zur Vermeidung an Gebäuden
→ Umweltbundesamt / Biozideinsatz an Fassaden - Merkblatt 1-5

Abbildung 2: Vorvergraute Fassade nach einigen Jahren Verwitterung. Die dunklen Stellen stammen von Bläuepilzen.

4.   Vorvergrauung durch Druckimprägnierung

Auch druckimprägnierte Hölzer mit grauem Farbzusatz können als vorvergraut bezeichnet werden. Eine Druckimprägnierung ist eine Behandlung zum Holzschutz und immer biozidhaltig. Im Unterschied zu einem Anstrich wird eine Druckimprägnierung jedoch mit hohem Druck in die obersten Holzschichten eingepresst. Dadurch ist sie haltbarer und enthaltene Biozide werden deutlich langsamer freigesetzt als bei einem Anstrich. Über längere Zeiträume verwittert auch druckimprägniertes Holz und die natürliche Vergrauung setzt ein. Die Druckimprägnierung kann dank der besseren Haltbarkeit als potentiell weniger umweltschädlich als ein biozidhaltiger Anstrich, jedoch umweltschädlicher als ein biozidfreier Anstrich eingestuft werden.

5.   Vorvergrauung durch Ölen

Ein weiteres Verfahren am Markt besteht darin, das Holz werkseitig mit eingefärbtem Öl zu tränken. Technisch gesehen ist das Verfahren mit dem Ölen von unversiegelten Parketten vergleichbar. Die durch das Öl hervorgerufene Färbung wird während der Nutzung allmählich durch die natürliche Vergrauung des Holzes ersetzt. Wird dieses Verfahren mit einem Bläueschutz angeboten, so ist es aus ökologischer Sicht ebenso negativ zu bewerten wie eine biozidhaltige Vorvergrauung oder ein biozidhaltiger Anstrich. Eine biozidfreie Ölbehandlung (ohne Bläueschutz) kann als ebenso umweltfreundlich wie eine biozidfreie Vorvergrauungslasur eingeschätzt werden.

6.   Beschleunigte natürliche Vergrauung

Die natürlichen Prozesse der Vergrauung können gezielt beschleunigt werden. Bei dieser Behandlung entstehen künstlich vorpatinierte oder vorbewitterte Hölzer. Die Holzbretter werden gezielt mit Pilzkulturen bestrichen und unter freiem Himmel während drei bis sechs Monaten gelagert, bevor sie am Gebäude verbaut werden. Aus ökologischer Sicht erzeugt dieses Verfahren die geringsten Emissionen in die Umwelt. Die ablaufenden Prozesse sind im Wesentlichen dieselben wie auf der Fassade. Da die Hölzer den Witterungseinflüssen gleichmässiger ausgesetzt werden als an der Fassade, resultiert daraus auch eine gleichmässigere Vergrauung. Der natürliche Prozess wird jedoch nicht zu einer völlig einheitlichen Färbung aller Hölzer führen. Aufgrund der langen Behandlungsdauer sind längere Lieferfristen einzuplanen.

7.   Farbanstriche

Teilweise wird vergrautes Holz auch durch einen deckenden oder lasierenden Anstrich mit grauer Farbe imitiert. Hierbei handelt es sich um einen Farbanstrich und nicht um eine Vorvergrauung. Eine solche Fassade unterscheidet sich außer im Farbton nicht von einer anderen farbig gestrichenen Holzfassade. Für deckende Farbanstriche auf Holzfassaden werden einerseits lösemittelbasierte Alkydharzlacke angeboten. Andererseits sind wasserverdünnbare Farben erhältlich. Es kann sich dabei um Dispersionslackfarben, einkomponentige Polyurethanharzfarben oder Silikatfarben handeln.
Für nicht deckende farbige Anstriche gibt es farbige Holzlasuren. Der Übergang zu den o.g. Vorvergrauungs-Holzlasuren ist hier fließend und eine Frage der Produktdeklaration und Auftragsstärke.
Im Gegensatz zu einem Vorvergrauungsanstrich muss ein Farbanstrich jedoch regelmäßig erneuert werden, wodurch sich der Pflegeaufwand und damit die Lebenszykluskosten erhöhen.
Dampfdurchlässige Farben können Vorteile bezüglich der Langlebigkeit aufweisen, da sie weniger zur Blasenbildung durch eindringende Feuchtigkeit neigen. Wasserverdünnbare Produkte sind bei der Verarbeitung weniger gesundheitsschädlich als lösemittelbasierte Produkte.
Biozidhaltige Farbanstriche sollten nicht verwendet werden, da sie durch die regelmäßige Erneuerung zu einem dauerhaften Biozideintrag in die Umwelt führen.

8.   Empfehlungen

Holzbauteile im Außenbereich sollten immer konstruktiv geschützt werden. Es ist darauf zu achten, dass das Holz nicht dauerhaft feucht bleibt. Horizontale Flächen sollten immer leicht geneigt sein, damit Niederschlagswasser abfließen kann. Stülpschalungen sollten über Tropfkanten verfügen. Holzfassaden können durch Dachüberstände wirksam vor einem großen Teil des Niederschlagswassers geschützt werden. Vordächer verlängern so die Lebensdauer der Fassade, können jedoch auch die Unterschiede zwischen vergrauten und nicht vergrauten Bereichen verstärken. Solche Unterschiede können jedoch auch als gezieltes Gestaltungselement eingesetzt werden.
Falls das Fassadenbild den persönlichen ästhetischen Ansprüchen nur mit einer von vornherein gleichmäßigen Vergrauung entspricht, sind biozidfreie Vergrauungsanstriche vorzuziehen. Produkte, die beworben werden als «Holzschutzmittel», «wirksam gegen Bläue», «mit Bläueschutz» oder ähnlich, sind biozidhaltig und sollten nicht verwendet werden. Wasserverdünnbare Produkte sind bei der Verarbeitung weniger gesundheitsschädlich als lösemittelbasierte Produkte. Eine Vorvergrauung kann die farblichen Unterschiede zwischen verschiedenen Stellen auf dem bewitterten Bauteil reduzieren, jedoch nicht ganz verhindern.
Falls eine mögliche Schwarzfärbung des Holzes aus ästhetischer Sicht nicht gewünscht ist, sollte ein biozidfreier deckender Farbanstrich gewählt werden. Eventuell entspricht auch ein anderes Fassadenmaterial den Ansprüchen besser. Beide Alternativen sind Maßnahmen unter Zuhilfenahme von Bioziden vorzuziehen.

Die ökologisch beste und kostengünstigste Variante ist es allerdings, die natürliche Vergrauung des Holzes zuzulassen und zu akzeptieren. Dazu gehört auch die Akzeptanz unterschiedlich verfärbter Stellen auf der Fassade. Auch ein Bläuebefall schränkt die Funktion der Holzbauteile nicht ein.


Vorvergrauungsmethoden für Holz am Bau; Daniel Savi, dipl. Umweltnaturwissenschafter ETH + Matthias Klingler, dipl. Umweltingenieur EPF; Büro für Umweltchemie GmbH; Zürich, 2020