Holzfeuchte und Kontaktkorrosion im Holzbau
Erfahren Sie, wie Holzfeuchte und Kontaktkorrosion bei Stahl-Holz-Verbindungen mit Schraubengruppen minimiert werden – für langlebigen Holzbau.
07/28/2025
Lesezeit
4 Minuten
Als Naturmaterial erfordert Holz bestimmte Vorgehensweisen bei der Verarbeitung – insbesondere in der Kombination mit anderen Baustoffen. Mit Schraubengruppen montierte Stahl-Holz-Anschlüsse werden durch Holzfeuchteänderung besonders negativ beeinflusst. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Risiken durch Holzfeuchte und Kontaktkorrosion im Holzbau minimiert werden können.
Generell sind im Holzbau größere Änderungen der Holzfeuchte unbedingt zu vermeiden. Die Holzfeuchte sollte möglichst konstant gehalten werden und den späteren Bedingungen im Bauwerk entsprechen. Das gilt für Abbund, über die Vormontage von Verbindungsmitteln und den Transport bis zum Einbau von Holzbauteilen im Tragwerk und dem Anbringen der Gebäudehülle.
Warum Schwankungen der Holzfeuchte kritisch sind
Zunahme der Holzfeuchte
Grundsätzlich gilt folgendes: Nimmt die Holzfeuchte in einer reinen Holz-Holz-Verbindung mit einer Schraube zu, quillt der Holzquerschnitt auf und vergrößert sich. Durch die Schraube wird die freie Verformung des Holzkörpers zwar behindert und es entstehen zum Beispiel axiale Zugspannungen in der Schraube, dennoch kann sich der Holzkörper noch in gewissen Maßen frei verformen.
Stahl-Holz-Anschlüsse, die mit Schraubengruppen montiert sind, werden besonders negativ durch Holzfeuchteänderung beeinflusst. Ist an der Oberseite des Holzkörpers eine dicke Stahlplatte mit einer Schraube montiert, geschieht folgendes: Die freie Verformung des Holzkörpers wird bei Holzfeuchtezunahme nochmals deutlich mehr eingeschränkt. Die Stahlplatte blockiert die Verformung des Holzes, was zu erheblichen Spannungen führen kann. Diese Spannungen müssen nun von der Schraube aufgenommen werden. Zu den eigentlichen für die Verbindung ausgelegten Lasten kommen die durch das Quellen verursachten Eigenspannungen hinzu. Je nach Geometrie der Stahl-Holz-Verbindung überlagern sich die durch die Holzfeuchtezunahme verursachten Eigenspannungen, was zu geänderten und ungünstigen Spannungsverhältnissen der gesamten Verbindung führen kann.
Abnahme der Holzfeuchte
Auch eine Holzfeuchteabnahme zwischen der Montage einer Stahl-Holz-Verbindung und der späteren Ausgleichsfeuchte im verbauten Zustand ist problematisch: Durch ein Schwinden der Holzbauteile entstehen vor allem im Bereich der Schrauben erhöhte Eigenspannungen, in der Folge können sich unter anderem Schwindrisse bilden.
Nimmt die Holzfeuchte ab, verkleinert sich der Holzkörper. Die Folgen: Schraubenköpfe liegen nicht mehr passgenau an den Stahlbauteilen an oder es entstehen Fugen zwischen Stahl- und Holzbauteilen. Beides kann zu geänderten und ungünstigen Spannungsverhältnissen der gesamten Verbindung führen.
Wie Kontaktkorrosion zwischen verschiedenen Metallen entsteht
Eine seltene, wenn auch mögliche Besonderheit bei Stahl-Holz-Verbindungen bzw. Metall-Holz-Verbindungen mit Schraubengruppen ist die Kontaktkorrosion. Erkennen lässt sich fortgeschrittene Kontaktkorrosion oftmals an Verfärbungen im Kontaktbereich zwischen Schraube und dem metallischen Anbauteil.
So entsteht Kontaktkorrosion
Bei Kontaktkorrosion reagieren zwei unterschiedlich edle Metalle chemisch miteinander. Das edlere Metall bewirkt die Korrosion des weniger edlen Metalls. Dazu müssen zwei Faktoren erfüllt sein:
- Direkter Kontakt zweier unterschiedlich edler Metalle
Beispiel: Eine Edelstahl-Platte ist mit verzinkten Kohlenstoffstahl-Schrauben befestigt.
- Das Vorhandensein eines Elektrolyts, meist freien Wassers, im Kontaktbereich zwischen Schraube und dem befestigten metallischem Anbauteil
Beispiel: Kondenswasser aus der Luftfeuchtigkeit.
Um Kontaktkorrosion zu vermeiden, sind bestimmte Werkstoffkombinationen aus Schraube und metallischem Anbauteil empfehlenswert beziehungsweise nicht empfehlenswert:
| Werkstoff/Oberfläche der Schraube | |||
|---|---|---|---|
| Stahl blau verzinkt | Edelstahl A2/A4/HCR | ||
Werkstoff/ Oberfläche des metallischen Anbauteils |
Stahl blau verzinkt |
++ | + |
| Stahl blank | - | + | |
| Edelstahl A2/A4/HCR | - | ++ | |
| Aluminium | - | ++ | |
| Kupfer | - | + | |
| Messing | - | + | |
++ sehr empfehlenswert
+ empfehlenswert
– nicht empfehlenswert
Tipps zur Vermeidung von Kontaktkorrosion
Kontaktkorrosion von Stahl- bzw. Metall-Holz-Verbindungen kann wirksam vermieden werden, wenn die folgenden Grundsätze beachtet werden:
- Freies Wasser dient als Elektrolyt und sollte im Bereich der Kontaktflächen zwischen Schraube und metallischem Anbauteil zwingend zur Vermeidung von Kontaktkorrosion ferngehalten werden.
- Es wird empfohlen Schrauben und Anbauteile aus gleich edlen metallischen Werkstoffen beziehungsweise unkritischen Werkstoff-Kombinationen herzustellen.
- In nicht tragenden Bereichen kann für leichte Befestigungen auch eine nicht leitende Zwischenschicht die Gefahr der Kontaktkorrosion reduzieren, etwa Gummi-Unterlegscheiben zwischen den Kontaktflächen von Schraube und metallischem Anbauteil.
Produktempfehlungen:
Gummi-Unterlegscheiben für Kontaktflächen von Schauben und Metall-Anbauteilen
Dichtscheibe mit EPDM-Dichtung, Art.-Nr. 0201 1… / 0201 2 …
Für Stahl-Holz-Verbindungen besonders geeignete Schrauben:
Fazit:
Zunahme und Abnahme der Holzfeuchte sowie Kontaktkorrosion können bei der Verwendung von Stahl-Holz-Verbindern zu geänderten und ungünstigen Spannungsverhältnissen der gesamten Verbindung führen. Es ist deshalb zum einen darauf zu achten, dass die Holzfeuchte möglichst konstant bleibt und den späteren Bedingungen im Bauwerk entspricht. Zum anderen müssen Wasser und Feuchtigkeit von den Kontaktflächen zwischen Schraube und metallischem Anbauteil ferngehalten und auf unkritsche Werkstoff-Kombinationen geachtet werden.