Holz ist - im Gegensatz zu den Verlautbarungen interessierter Kreise aus dem Bereich der Chemieindustrie - auch bei Außenanwendung ein äußerst dauerhafter Werkstoff. Es erfordert seiner Eigenschaft entsprechende Konstruktionen und Einsatzbereiche und darf nicht überfordert werden - und es benötigt in vielen Bereichen eine wasserabweisende Oberflächenbehandlung und regelmäßige Instandhaltung, um seine Funktionstüchtigkeit über lange Zeit zu erhalten. Unter diesen Voraussetzungen ist Holz ein ungewöhnlicher Werkstoff; es gibt keinen Bau- und Werkstoff, welcher den heutigen aggressiven Umweltbedingungen besser zu widerstehen vermag. Folglich gibt es kaum eine Außenverwendung, in der Holz nicht genutzt werden kann. Außenfassaden, Balkone, Gartenmöbel, Zäune, Beeteinfassungen, Pergolen, Treppen etc. können aus Holz gefertigt werden. Die Oberflächenbehandlung mit Naturfarben trägt auf ganz besondere Weise zu einer langen Lebensdauer bei.

Vielfältige Einflüsse durch Klima, Witterung und Luftschadstoffe belasten Holzoberfläche und Anstrich. In erster Linie sind zu nennen Sonnenstrahlung <hier vor allem das UV-Licht und die Wärmeentwicklung>, Wasser (Regen und Tau), Temperaturwechsel (Hitze, Frost) und Wind (Austrocknung, mechanischer Abrieb durch Sand und Staub). Zusätzlich können chemische Einflüsse wie Säuren (saurer Regen), Salze oder Rauchgase wirksam werden.

Direkte, aber auch indirekte Witterungsbelastung durch Regen, Nebel, Tau etc. sowie Erhöhung der Luftfeuchtigkeit führen zu mehr oder weniger großer und tiefreichender Auffeuchtung des Holzes. Bei genügend lange anhaltender Holzfeuchte oberhalb von 20% (meist bei unsachgemäßen Konstruktionen oder z.B. dauerndem Erdkontakt) besteht eine Gefahr durch Fäulnisbefall (s.S. 90-91). Kann Holz immer wieder abtrocknen, was in den meisten Fällen gegeben ist, besteht keine Gefahr durch holzbesiedelnde Pilze. Auffeuchtung führt aber auch zur Quellung des Holzes. Bei späterer Abtrocknung schwindet das Holz wieder. Der dauernde Wechsel von Quellen und Schwinden hat zur Folge, dass sich in der Holzoberfläche Mikrorisse bilden, die sich allmählich vergrößern. Bei Rahmenkonstruktionen können diese dauernden, alternierenden Bewegungen im äußersten Fall dazu führen, dass sich die Fugen öffnen (Abb. 18).

Feuchtenwechsel können zu einem weiteren nachteiligen Phänomen führen.

Die Brettseiten verhalten sich beim Tangentialschnitt (Fladerschnitt) unterschiedlich. Auf der rechten Seite können sich die Spätholzanteile von dem Frühholz lösen und sich aufwölben. Dadurch entstehen ebenfalls Risse in der Brettfläche, die wiederum eine spätere Anstrichschicht mechanisch zerstören.

Neben den starken Schwankungen der Holzfeuchte und dem alternieren den Quellen/Schwinden tritt ein weiteres Phänomen auf: die Oberflächenverwitterung. Die sehr energiereiche UV-Strahlung des Sonnenlichts ruft im Holz eine fotochemische Abbaureaktion hervor. Auf diese Weise spaltet sich das Lignin in wasserlösliche Komponenten an der Holzoberfläche, die keine ausreichende Haftung mehr zum Untergrund haben und durch Niederschläge (auch Wind und Abrasion durch Sand und Staub) ausgewaschen werden können. Das führt schließlich nach Jahrzehnten zu einer reliefartigen Oberflächenstruktur: erhaben das härtere Spätholz, vertieft das weiche Frühholz. Man kennt den Effekt von sehr alten Feldscheunen; diese Hölzer sind auch gleichzeitig von den im Absatz vorher beschriebenen tiefen Rissen durchzogen.

Parallel dazu erfolgt eine starke Nachdunkelung des (Nadel-)Holzes, die über hellbraun und hellgrau geht und einen silbriggrauen bis silbrigschwarzen oder gar grauschwarzen Farbton annehmen kann. Ursprünglich dunkle Laubhölzer können mit dem silbrigen Farbton durchaus auch heller werden.

2.1.3.1 Vergrauung

Das, was das Holz grau macht, stellt sich bei näherer Betrachtung als eine Kolonie verschiedener Mikroorganismen dar; die infolge des gelegentlichen Feuchtigkeitseinflusses wachsen können und von den photochemisch bedingten Abbauprodukten der Holzoberfläche leben. Sie greifen gesundes Holz nicht an und sind für die Konstruktion unschädlich. Fehlt die witterungsbedingte Feuchtigkeit, so wachsen diese Organismen nicht, das Holz vergraut nicht. In einem solchen Fall wird es "nur" hellbraun bis - später - tief dunkelbraun infolge UV-Lichtes. Als Faustregel kann man sich merken: UV-Licht + Feuchtigkeit ergibt Vergrauung, UV-Licht allein ergibt Bräunung. Sehr ausgeprägt tritt dieser Effekt im UV-reichen Hochgebirge auf (Abb.); die UV-Strahlung ist hier so intensiv, dass sie gemeinsam mit dem regenschützenden Dachüberstand die Vergrauung bis auf einen schmalen Bereich (siehe ganz unten) zurückgedrängt hat. Im Flachland unserer Breiten ist der Unterschied erheblich geringer. Holzschäden selbst müssen aus den beschriebenen witterungsbedingten Phänomenen nicht unbedingt erwachsen. Doch vergrößert sich diese Gefahr für ungünstige Holzkonstruktionen. Sonst wird allenfalls eine ästhetische Einbuße zu bemängeln sein. Daher ist es grundsätzlich möglich - geeignete Konstruktion oder Holzart vorausgesetzt -, auf einen Anstrich zu verzichten und das Holz der natürlichen Verwitterung und Vergrauung auszusetzen. Die im Endstadium schöne silbergraue bis braungraue Färbung der Holzoberfläche ist allerdings in den ersten Jahren noch nicht vorhanden. In dieser Zeit sieht das Holz sehr scheckig, unschön und teilweise schmuddelig aus. Folglich können viele Zeitgenossen - vor allem im Hinblick auf das makellose und gepflegte Holz des Nachbarn und seine spitzen Bemerkungen - diese Verwitterung nicht tolerieren.

Wasserabweisende und witterungsbeständige Anstriche versehen im Außenbereich sehr wichtige Dienste. Sie mildern extreme Holzfeuchtenschwankungen ab, reduzieren Holzfeuchtenspitzen und helfen zu verhindern, dass die sich mittelfristig einstellende Holzfeuchte ein unzuträgliches Maß annimmt (vgl. Abb. 6, S.20). So lässt sich auch Quellen und Schwinden, Rissbildung und aufgehenden Fugen entgegenwirken. Dabei ist es notwendig, dass Anstriche sehr gut wasserdampfdurchlässig (zur Ausdiffusion von eingedrungenem Wasser und Verhinderung eines Feuchtenstaus), jedoch gering wasserdurchlässig sein sollen - genau diese bauphysikalisch positiven Eigenschaften besitzen die hier beschriebenen Naturfarben. Ein sorgfältiger Anstrichaufbau beeinflusst die Dauerhaftigkeit eines hölzernen Bauteils entscheidend. Dies kann sogar so weit gehen, dass auch in kritischen Bereichen mit im unbehandelten Zustand höherer Holzfeuchte das Feuchtenniveau soweit gesenkt werden kann, dass die Gefahr durch Fäulnis verringert wird und gleichzeitig chemische Holzschutzmittel überflüssig gemacht werden.

2.1.4.1 Vorteile von Naturfarben: Eindringtiefe, Wasserabweisung und ...

Wegen des hervorragenden Eindringvermögens der Naturprodukte sind diese gegenüber konventionellen Anstrichstoffen entscheidend im Vorteil: auf diese Weise wird eine wasserabweisende Wirkung selbst im Holzuntergrund möglich - wichtig bei Rissen im Holz, durch die sonst Wasser unter den Anstrichfilm gelangen kann. Die Holzfeuchte kann auf diese Weise durch Naturfarben nachhaltig gesenkt und - sachgemäße Konstruktion und intakter Anstrich vorausgesetzt - langfristig unter dem Schwellenwert von 20% für die Entwicklung von holzzerstörenden Pilzen gehalten werden.

2.1.4.2 ... Vermeidung chemischer Holzschutzmittel

Es wird deutlich, dass chemische Holzschutzmittel, also die Verwendung von konventionellen Imprägnierungen, Grundierungen und Holzschutzlasuren mit vorbeugenden Bioziden, nicht notwendig sind, da die von solchen Produkten bekämpften Pilze bei geringer Holzfeuchte ohnehin nicht wachsen können.

Doch auch Anstrichschichten unterliegen der witterungsbedingten Alterung. Ebenso wie die obersten Holzschichten vom UV-Licht angegriffen werden, werden auch Anstrichschichten zerstört - sofern UV-Licht (und auch Regen) ungehinderten Zugang haben. Dies ist z.B. bei Klarlacken und farblosen Lasuren der Fall. Sie werden bei direkter Witterungsbelastung rasch zerstört und könnten daher im äußersten Fall nur bei stark zurückgesetzten Fassadenbauteilen - z.B. unter Loggien oder unmittelbar unter ausgeprägt weiten Vordächern - und damit nur bei mittelbarem Witterungseinfluss verwendet werden. Aber auch dann muss man mit einer Versprödung infolge Sonnenscheins rechnen. Zudem wird das Holz unter diesen farblosen Anstrichen vom Licht verändert und möglicherweise in seiner Tragfähigkeit beeinträchtigt. Farbpigmente in Anstrichschichten reflektieren Licht und UV-Strahlen; je mehr davon vorhanden sind, desto witterungsgeschützter ist der Anstrich. Decklacke haben daher eine relativ lange Lebensdauer, kräftig pigmentierte Lasuren ebenfalls. Ungünstiger sind dagegen Lasuren in schwachen oder zarten Farbtönen, bei denen der helle Farbton meist durch ein Weglassen von Pigmenten (oder auch durch ein zu dünnes Streichen) erreicht wird.

2.1.4.3 Erwärmung farbiger Oberflächen

Holz und farbige Oberflächen erwärmen sich je nach Farbton bei Sonnenbestrahlung unterschiedlich stark (vgl. Tabelle 1). Über ein Jahr gemittelt liegt die Oberflächentemperatur bei einem dunklen, sonnenexponierten Holzbauteil etwa 4-6 ⁰C über derjenigen eines hellfarbig behandelten Teils. Farbton und resultierende Erwärmung wirken sich über die Holzfeuchte in den oberflächennahen Holzschichten auf die Rissbildung und den Austritt von Harzen aus. Sehr dunkle Farbtöne besitzen folglich den Nachteil, sich zu stark aufzuheizen: Das darunter liegende Holz trocknet zu schnell, Harz <bei Nadelholz> kann austreten (und seinerseits die Anstrichschicht zerstören) etc. Der Wechsel zwischen starker Aufheizung und Abkühlung schließlich ist es, der Rissbildung im Holz (insbesondere an der Grenze Früh-/Spätholz) und Fugenöffnung provoziert und zur Versprödung der Anstrichschicht beiträgt.