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Energieeffiziente Holzbauten - Die neue Quadriga

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Im Blickpunkt: Holzbauphysik – die Basics<br />

– 20 – 2/2013<br />

<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Holzbauten</strong><br />

Wo wollen wir hin? Wo sind unsere Chancen?<br />

Um das Thema „<strong>Energieeffiziente</strong> <strong>Holzbauten</strong>“ ganzheitlich<br />

zu diskutieren, ist zunächst die Frage zu stellen, woraus sich<br />

die Energieeffizienz von <strong>Holzbauten</strong> zusammensetzt. Und es<br />

ist festzustellen, dass Energieeffizienz im Regelfall mit Ressourceneffizienz<br />

und mit einer Verringerung der CO 2<br />

-Emissionen<br />

einhergeht.<br />

Woraus also setzt sich die Energieeffizienz von <strong>Holzbauten</strong><br />

zusammen? Ohne Anspruch auf Vollständigkeit sind als Einflussfaktoren<br />

der Energieeffizienz zu nennen: <strong>Die</strong> Energieeffizienz<br />

der Rohstofferzeugung, der Produktherstellung, der<br />

Bauwerksherstellung, der Gebäudenutzung und des Recyclings/Rückbaus.<br />

Aus den vorgenannten fünf Punkten zusammen ergibt sich,<br />

dass die Energieeffizienz über den gesamten Lebenszyklus eines<br />

Gebäudes zu betrachten ist.<br />

Autor:<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter<br />

TU München, Lehrstuhl für Holzbau<br />

und Baukonstruktion/bauart<br />

Konstruktions GmbH & Co. KG,<br />

München/Lauterbach<br />

Vom Forst bis zur Baustelle<br />

<strong>Die</strong> ersten Schritte zur<br />

energetischen und ökologischen<br />

Gesamtbilanz von<br />

Holzbauweisen haben wir in<br />

mehreren Beiträgen in den<br />

Heften 2 und 3-2012 ausführlich<br />

behandelt. <strong>Die</strong> beiden<br />

positiven Eigenschaften von<br />

Holz im Vergleich zu anderen<br />

Baustoffen – Kohlenstoffspeicherung<br />

und eingebettete<br />

Energie – sind wissenschaftlich<br />

abgesichert und können<br />

auf Basis der EPD (Europäische<br />

Produktdeklarationen)<br />

kalkuliert werden.<br />

Beim Energieaufwand für<br />

verschiedene Verfahren der<br />

Bauwerkserstellung ist die<br />

Datenbasis allerdings noch<br />

sehr dünn. Erste Vergleiche<br />

haben gezeigt, dass die<br />

Vorfertigung im Werk leichte<br />

Vorteile hat, da die Transportfälle<br />

von Personal zur Baustelle,<br />

Kranzeiten auf der Baustelle<br />

etc. deutlich verringert<br />

werden konnten. Andererseits<br />

findet die Fertigung in zumindest<br />

temperierten, geschlossenen<br />

Hallen statt (Heizkosten)<br />

und die Transportvolumen<br />

sind größer, so dass möglicherweise<br />

einige LKW-Fahrten<br />

zusätzlich anfallen.<br />

<strong>Die</strong> zunehmende Elementierung<br />

hat den Vorteil, auf umfangreiche<br />

und lange vorzuhaltende<br />

Baustelleneinrichtungen<br />

und Ausrüstungen<br />

verzichten zu können, welche<br />

natürlich auch in einer entsprechenden<br />

Energieeffizienzbilanz<br />

auftauchen müssen.<br />

Abbildung 1 zeigt die Montage<br />

eines weitgehend vorgefertigten<br />

4-geschossigen<br />

Gebäudes in Bad Aibling – H4<br />

– mit vollständiger Schutzfolie<br />

auf der Deckenebene, Abbildung<br />

2 zeigt das derzeit in<br />

Schweden übliche Vorgehen<br />

mit vollständiger Einhausung<br />

der Baustelle bei nur teilvorgefertigen<br />

Elementen.<br />

Im Lebensabschnitt Herstellungsbetrieb<br />

und Baustelle<br />

gibt es noch eine Vielzahl von<br />

Möglichkeiten zum „Feintuning“,<br />

u.a. die Herstellwerke<br />

betreffend. Verbrauchsoptimierte<br />

Maschinen, energieeffiziente<br />

Heizungssteuerung oder<br />

ggf. sogar Temperaturabsenkung<br />

in der Fertigung oder<br />

die Transportoptimierung sind<br />

nur einige der zu nennenden<br />

Beispiele.<br />

Massivholz kontra<br />

Leichtbau ?<br />

Ressourcen- und Energieeffizienz<br />

ist zwangsläufig mit<br />

Materialeffizienz verknüpft.<br />

Da man beispielsweise zum<br />

Trocknen von Schnittholz<br />

eine bestimmte Energiemenge<br />

benötigt, führt eine Reduktion<br />

von getrocknetem Schnittholz<br />

oder Holzwerkstoffen in einer<br />

Konstruktion zwangsläufig<br />

auch zu einem geringeren<br />

Energieeinsatz bei der Herstellung.<br />

Dementsprechend<br />

sollte man daher erwarten,<br />

dass die Leichtbauweisen wie<br />

Holztafelbau oder sogar die<br />

extremen Leichtbauweisen<br />

wie Holztafelbau mit Doppel-<br />

T-Querschnitten eindeutig auf<br />

dem Vormarsch wären. <strong>Die</strong>s<br />

ist aber nicht der Fall.<br />

Gerade im mehrgeschossigen<br />

Holzbau werden sehr<br />

häufig massive Holzkonstruktionen<br />

eingesetzt. <strong>Die</strong>s durchaus<br />

in Kombination mit Holztafelbau<br />

für die nichttragen-<br />

Abb. 1:<br />

Schnell fertiggestellte Rohdecke mit<br />

vollständiger Abdichtungsebene<br />

zum Schutz der darunter liegenden<br />

Bauteile<br />

(Foto: Fa. Huber & Sohn, Bachmehring)<br />

Abb. 2:<br />

Baustelle 8-geschossiger Holzbau<br />

Limnologen, Vaxjö, Schweden


2/2013 – 21 – Im Blickpunkt: Holzbauphysik – die Basics<br />

den und hochdämmenden<br />

Außenwandbauteile und<br />

Dachbauteile.<br />

Tragende Decken und<br />

Wände werden aber häufig<br />

aus Massivholzkonstruktionen<br />

wie Brettsperrholz oder liegendem<br />

Brettschichtholz hergestellt.<br />

<strong>Die</strong>s hat gute Gründe:<br />

Bei den mehrgeschossigen<br />

Bauweisen helfen die Massivholzkonstruktionen,<br />

sichtbare<br />

Holzbauweisen in der Gebäudeklasse<br />

4 und 5 durchzusetzen,<br />

da sie keine Brände in<br />

gedämmten oder ungedämmten<br />

Hohlräumen zulassen, unproblematisch<br />

löschbar sind,<br />

kein Rückzündungsverhalten<br />

zeigen und damit eine robuste<br />

Konstruktion darstellen.<br />

Ebenso sind bei den vielgeschossigen<br />

Gebäuden in den<br />

unteren Geschossen sehr hohe<br />

Lasten abzutragen, was durch<br />

die massiven Teile der Wände<br />

unproblematisch und vor allen<br />

Dingen nahezu setzungsfrei<br />

möglich ist.<br />

Es ist daher sinnvoll, u.U.<br />

einen höheren Ressourceneinsatz<br />

zu akzeptieren. Nach<br />

allen derzeit vorliegenden<br />

Daten stellt die Holzverfügbarkeit<br />

zukünftig keine<br />

limitierende Größe dar, wenn<br />

die Verbrennung von Holz,<br />

das zum Bauen verwendet<br />

werden kann, keine Überhand<br />

gewinnt. Durch die massiven<br />

Holzbauteile wird eine große<br />

Menge an Kohlenstoffspeicher<br />

langfristig zur Verfügung<br />

gestellt. Deshalb ist auch in<br />

Zukunft ein intelligenter Mix<br />

zwischen Massivholz und<br />

Leichtbauweisen gerade im<br />

mehrgeschossigen Holzbau<br />

sinnvoll.<br />

Holz-Beton-Verbund<br />

In vielen Fällen ist die<br />

Kombination unterschiedlicher<br />

Werkstoffe möglicherweise<br />

die beste Lösung.<br />

Holz-Beton-Verbunddecken<br />

beispielsweise weisen im Vergleich<br />

zur reinen Betondecke<br />

ein etwas geringeres Gewicht<br />

auf, bieten aber gleichzeitig<br />

gegenüber reinen Holzkonstruktionen<br />

einen einfacher<br />

herzustellenden, erhöhten<br />

Schallschutz.<br />

Vorgefertigte Holz-Beton-<br />

Verbundbauteile können zudem<br />

dazu genutzt werden, die<br />

jeweils errichteten Gebäudeteile<br />

effektiv gegen Feuchtigkeit<br />

zu schützen und – auch<br />

im Falle eines Brandes und<br />

folgendem Löschwasserangriff<br />

– die Schäden deutlich zu begrenzen.<br />

Ergänzend sei dazu<br />

angemerkt, dass gerade<br />

Betonbauteile – je nach Herkunft<br />

– über einen erstaunlich<br />

geringen Primärenergiebedarf<br />

verfügen. Wenn beispielsweise<br />

für die Betonherstellung nur<br />

gesiebte Flusskiese eingesetzt<br />

werden und die Zement- und<br />

Stahlmengen optimiert werden<br />

– wozu wiederum der<br />

Holz-Beton-Verbundbau beitragen<br />

kann – kann der erforderliche<br />

Primärenergiebedarf<br />

optimiert werden.<br />

Abbildung 3 zeigt den<br />

Entwurf eines Bausystems aus<br />

einem Wettbewerb für die<br />

Stadt Kouvola in Finnland<br />

(Architekten: Hermann<br />

Kaufmann ZT, Ingenieure:<br />

bauart Konstruktions GmbH<br />

& Co.KG) mit dem durch eine<br />

Kombination von Holzmassivbau,<br />

Holz-Beton-Verbundbau,<br />

Holzskelettbau und hochgedämmten<br />

Leichtbauelementen<br />

für die Fassade ein sehr<br />

schneller Baufortschritt<br />

genauso erzielt werden kann<br />

wie eine günstige Ökobilanz.<br />

Energieeffizienz bei<br />

Recycling / Rückbau /<br />

Endverwendung<br />

Zum Zeitpunkt der Errichtung<br />

eines Gebäudes liegen<br />

der Rückbau und damit das<br />

Recycling und eine mögliche<br />

Abb. 3: Holz-Beton-Verbund Fertigteile<br />

in Kombination mit Holzmassivbau,<br />

Holzskelettbau und Holzleichtbau.<br />

Wettbewerbsbeitrag für einen Wettbewerb<br />

der Stadt Kouvola, Finnland,<br />

2011<br />

(Architekten Hermann Kaufmann ZT, Dornbirn)<br />

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Im Blickpunkt: Holzbauphysik – die Basics<br />

– 22 – 2/2013<br />

Endverwendung der Bauprodukte<br />

in weiter Ferne. <strong>Die</strong> am<br />

Bau unmittelbar Beteiligten,<br />

vom Planer über den Ausführenden<br />

bis zum Bauherren,<br />

werden im Regelfall davon<br />

ausgehen, dass sie den Rückbau<br />

des gesamten Gebäudes<br />

gar nicht mehr erleben. <strong>Die</strong><br />

normative technische Lebensdauer<br />

eines Gebäudes beträgt<br />

derzeit 50 Jahre, in Realität<br />

wird die technische Lebensdauer<br />

der Gebäudekonstruktion<br />

100, 150 oder gar 300<br />

und mehr Jahre betragen.<br />

Dennoch – wir sollten mehr<br />

Verstand und Geld in die<br />

Recyclingfähigkeit unserer<br />

Gebäude investieren! Denn<br />

hier kann der Holzbau in<br />

Zukunft ein Pionier sein,<br />

wenn ein wenig in Forschung<br />

und Entwicklung investiert<br />

wird.<br />

Durch die Vielzahl der<br />

möglichen Schraubenverbindungen<br />

verfügt der Holzbau<br />

ja schon heute über statisch<br />

wirksame, mechanische Verbindungen,<br />

die leicht lösbar<br />

sind. Gleiches gilt für Bolzen,<br />

Passbolzen und Stabdübelverbindungen.<br />

Etwas schwieriger<br />

wird es bei den üblichen<br />

Nagel- und Klammerverbindungen,<br />

beispielsweise zur Befestigung<br />

von Beplankungen.<br />

Dazu gehört – wo immer<br />

möglich – eine leichte Rückbaumöglichkeit<br />

zu wählen<br />

und vorrangig die strikte<br />

Vermeidung von vorbeugend<br />

chemischen Holzschutz, um<br />

den zukünftigen Generationen<br />

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die Nutzung des nicht kontaminierten<br />

Holzes zu ermöglichen.<br />

Abgesehen davon<br />

erleichtert die Minimierung<br />

des Einsatzes von chemischen<br />

Stoffen auch die spätere<br />

thermische Verwertung oder<br />

sogar die Verwertung des<br />

Rohstoffs Holz als Ressource<br />

für chemische Grundstoffe.<br />

Energieeffizienz der<br />

Gebäudenutzung<br />

Der Energieverbrauch der<br />

Gebäude während ihrer Nutzung<br />

nimmt nach wie vor den<br />

Hauptumfang der Energieverbräuche<br />

und damit der<br />

CO 2 -Emissionen ein. <strong>Die</strong>s ist<br />

auch der Fall, wenn wir – wie<br />

derzeit üblich – die Bilanzierung<br />

nur über einen Zeitraum<br />

von 50 Jahren vornehmen.<br />

Und daraus folgt, dass der<br />

Wärmeenergiebedarf der Gebäude<br />

im Mittelpunkt der<br />

möglichen Optimierungen<br />

steht.<br />

Was also tun, was bauen?<br />

Passivhausstandard als<br />

Mindestmaß für den Neubau<br />

oder geht auch ein 3-Liter-<br />

Haus noch? U-Wert der<br />

Wände noch mal halbieren<br />

und damit die Dämmung noch<br />

mal verdoppeln ? Dann wären<br />

wir im Mittel bald bei 800 m<br />

Wandstärke! Oder nur noch<br />

Plus-Energiegebäude bauen,<br />

was wegen des unvermeidbaren<br />

Energieverbrauchs während<br />

der Nutzung nur durch<br />

gleichzeitige Energieerzeugung<br />

möglich ist?<br />

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Nun, nach persönlicher<br />

Überzeugung des Autors sind<br />

wir zumindest bei den Wandbauteilen<br />

unter Abwägung<br />

ökonomischer und ökologischer<br />

sowie gestalterischer<br />

Aspekte wohl an der Grenze<br />

des Vertretbaren angekommen.<br />

U-Werte um U = 0,1 W/m²K<br />

haben sich bauphysikalisch<br />

robust bezüglich der Feuchtesicherheit<br />

auf den Oberflächen<br />

und der Feuchtesicherheit im<br />

Bauteilinneren in allen Klimazonen<br />

bewährt und sind in<br />

der Praxis problemlos umsetzbar.<br />

Bei den Dach- und Bodenbauteilen<br />

sind möglicherweise<br />

noch geringe Potentiale verborgen.<br />

Auch hier sind aber<br />

nach Meinung des Autors die<br />

Grenzen mit U-Werten um die<br />

0,1 W/m 2 K oder knapp darunter<br />

eigentlich erreicht.<br />

Dass zu einer sehr guten<br />

Energieeffizienz auch eine<br />

gute Luftdichtheit gehört, hat<br />

der Holzbau bereits verinnerlicht.<br />

Folgt man bautechnischen<br />

Empfehlungen, die seit<br />

Ende der 90er in dieser Zeitschrift<br />

und seinen condetti-<br />

Details publiziert werden, so<br />

sind regelmäßig n 50 -Werte<br />

von 0,5 1/h und darunter das<br />

Ergebnis – auch hier ist nach<br />

unserer Auffassung die<br />

Grenze der Sinnhaftigkeit<br />

erreicht.<br />

Am Ende der Fahnenstange?<br />

<strong>Die</strong> Fenster.<br />

Das Entwicklungspotential<br />

liegt also eher bei den transparenten<br />

Bauteilen Fenster<br />

und Türen), deren Leistungseigenschaften<br />

sicher noch<br />

weiter zu entwickeln sind. <strong>Die</strong><br />

üblichen U-Werte zwischen<br />

0,7 bis 1,1 W/m 2 K können<br />

möglicherweise noch auf ein<br />

Mittel von ca. 0,5 W/m²K<br />

verbessert werden. Jedoch ist<br />

zu beachten, dass damit meist<br />

Mehrfachverglasungen einhergehen,<br />

was wiederum<br />

entsprechende Gewichte und<br />

damit statische Erfordernisse<br />

zur Folge hat. Und bedienungsfreundlicher<br />

werden alle<br />

zu öffnenden Bauteile durch<br />

das sehr hohe Gewicht auch<br />

nicht.<br />

Was tun eigentlich Menschen,<br />

die sagen wir einmal<br />

kurz vor Ostern aus dem<br />

bitterkalten Helsinki ins<br />

angenehm warme Madrid<br />

fliegen?<br />

Sie tragen in Helsinki einen<br />

Pullover mehr, in Madrid<br />

einen Pullover weniger und<br />

ggf. helfen auch noch lange<br />

Unterhosen oder Shorts zur<br />

Klimaanpassung beizutragen.<br />

Anders ausgedrückt: Der<br />

Mensch ist in der Lage, mit<br />

wenigen Handgriffen die<br />

‚Klimahülle Kleidung’ den<br />

gerade herrschenden äußeren<br />

Klimabedingungen anzupassen.<br />

Bei unserer heutigen Fenstertechnologie<br />

und Fassadentechnik<br />

ist dies allerdings<br />

noch lange nicht der Fall.<br />

Fenster werden heute üblicherweise<br />

für die kalte Jahreszeit<br />

optimiert, sollen also<br />

einen möglichst geringen<br />

Wärmeverlust aufweisen.<br />

Gleichzeitig reduziert das<br />

üblicherweise den Strahlungsdurchlass,<br />

was wiederum zur<br />

deutlichen Reduzierung der<br />

Strahlungsgewinne führt. Leider<br />

ist es immer noch nicht<br />

gelungen, auch ökonomisch<br />

vertretbare Kastenfensterkonstruktionen<br />

zu entwickeln,<br />

welche eine einfache Anpassung<br />

an Sommer- und Winterfall<br />

und die kurzfristige<br />

Anpassung an die gerade<br />

herrschenden Witterungsbedingungen<br />

ermöglichen. In<br />

Abbildung 4 sind solche<br />

Schiebe- oder Gleitelemente<br />

angedeutet, die es ermöglichen<br />

könnten, der Gebäudehülle<br />

den Pullover an- oder<br />

auszuziehen.<br />

Wo also sind die Holzbauer,<br />

die sich mit den Fensterbauern<br />

zusammentun und – gerne<br />

mit universitärer Unterstützung<br />

– eine deutliche Weiterentwicklung<br />

anstoßen?<br />

Zusätzlich zu den bisher betrachteten<br />

Wärmeschutzeigenschaften<br />

der Hülle in den kalten<br />

Jahreszeiten, wird in Zukunft<br />

die Vermeidung von<br />

erforderlichen Kühllasten im<br />

Sommer von Bedeutung sein.<br />

Bekanntermaßen spielt hier<br />

u.a. die im Gebäude zur Verfügung<br />

stehende Wärmespeicherkapazität<br />

eine Rolle,


2/2013<br />

welche hilft, Temperaturspitzen<br />

zu dämpfen bzw. Nachtkühlung<br />

durch Lüftung zu<br />

unterstützen. Daraus entsteht<br />

die Notwendigkeit, Speichermassen<br />

bereit zu stellen und<br />

damit ein gewisser Widerspruch<br />

bezüglich der Ressourceneffizienz.<br />

Zusammenfassend kann<br />

man bezüglich der Energieeffizienz<br />

der Gebäudehülle sagen,<br />

dass Energieverbräuche zwischen<br />

dem Niveau eines Passivhauses<br />

und einem „3-Liter-<br />

Haus“ und damit einem Heizwärmebedarf<br />

(incl. Lüftung)<br />

zwischen 15 kWh/m 2 a und<br />

30 kWh/m 2 a in Abhängigkeit<br />

von der Klimazone sinnvolle<br />

Grenzen sind, deren weitere<br />

Unterschreitung derzeit ökologisch,<br />

ökonomisch und gestalterisch<br />

nicht sinnvoll erscheint.<br />

Technische<br />

Gebäudeausrüstung<br />

Für energieeffiziente Gebäude<br />

wird eine intelligente<br />

Integration der technischen<br />

Gebäudeausrüstung von hoher<br />

Bedeutung sein. Sofern die<br />

oben angeführten Thesen zutreffend<br />

sind, dann wird in<br />

Zukunft eine Steigerung der<br />

Energieeffizienz von Gebäuden<br />

nur noch durch die technische<br />

Gebäudeausrüstung<br />

ermöglicht werden.<br />

Leider ist der Holzbau von<br />

einer effizienten Integration<br />

der Haustechnik in den eigenen<br />

Fertigungs- und Vorferti-<br />

gungsprozesses genau so weit<br />

entfernt, wie andere vorgefertigte<br />

Bauweisen, sieht man<br />

mal von vereinzelten Leerrohren<br />

für Elektroinstallationen<br />

etc. ab. Es ist und bleibt das<br />

aktuelle Ärgernis, dass wir<br />

zwar in der Lage sind, in kürzester<br />

Zeit eine wind- und<br />

wasserdichte, hochgedämmte<br />

Gebäudehülle herzustellen,<br />

dann aber über viele Wochen<br />

– manchmal gar Monate –<br />

hinweg mit der mühsamen<br />

Einzelinstallation der technischen<br />

Gebäudeausrüstung<br />

beschäftigt sind. Auch das<br />

kostet Energie und ist meist<br />

wenig energie- und ressourceneffizient!<br />

Auch wenn bereits einige<br />

Ansätze gescheitert sind, eine<br />

weitergehende Integration der<br />

Haustechnik voranzutreiben<br />

– siehe beispielsweise die allseits<br />

bekannten Rosenheimer<br />

Häuser – so sollte doch weiter<br />

entwickelt und geforscht<br />

werden, um diese Integration<br />

herstellen zu können.<br />

Zu einer optimierten luftdichten<br />

Hülle gehört natürlich<br />

auch ein effizientes Lüftungssystem,<br />

das die hygienische<br />

Grundlüftung sicherstellt. Hier<br />

besteht nach wie vor Entwicklungsbedarf<br />

bei der Vereinfachung<br />

der Systeme. Wir müssen<br />

energieeffiziente Beleuchtungs-Systeme<br />

ebenso wie<br />

energieeffiziente Heizungsund<br />

Warmwassersysteme integrieren.<br />

Gleichzeitig wird der<br />

Wunsch geäußert, im Sommer<br />

mehr zu kühlen als bisher und<br />

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Im Blickpunkt: Holzbauphysik – die Basics<br />

– 24 – 2/2013<br />

Abb.4:<br />

Typisches Gebäude der 50iger Jahre<br />

in Espoo; vor und nach energetischer<br />

Ertüchtigung mit vorgefertigten<br />

Holzfassaden<br />

(Computeranimation: Kimmo Jebens,<br />

Aalto Universität)<br />

Vorher<br />

Nachher – energetisch mit Holzfertigbau ertüchtigt<br />

nicht wenige gibt es, die auch<br />

im Urlaub über Handy oder<br />

Computer genau wissen<br />

möchten, was denn eigentlich<br />

zu Hause gerade los ist.<br />

Natürlich ist dieses große<br />

Feld der Entwicklungen nicht<br />

dem Holzbau alleine vorbehalten.<br />

Entsprechende Ansätze<br />

wird es in allen anderen Bauarten<br />

geben. Aber der Holzbau<br />

hat möglicherweise die besten<br />

Voraussetzungen. Dabei muss<br />

das rechte Maß gefunden<br />

werden.<br />

Wenn wir in 20 Jahren unsere<br />

Gebäude nur noch mit<br />

ordnerdicken Handlungsanweisungen<br />

für alle Systeme<br />

ausliefern können – siehe ein<br />

modernes Fahrzeug – der<br />

Nutzer die Handlungsanweisung<br />

aber ohnehin nicht oder<br />

nur bruchstückweise lesen<br />

wird, dann werden wir vor<br />

lauter Technik gar nicht mehr<br />

wissen, welche Fragen wir mit<br />

dieser Technik eigentlich beantworten<br />

wollen. Wir suchen<br />

also nach der Balance zwischen<br />

der Steigerung der<br />

Energieeffizienz von Gebäuden<br />

mittels technischer Gebäudeausrüstung<br />

und gleichzeitiger<br />

Robustheit, Bedienbarkeit<br />

und „Menschlichkeit“<br />

unserer Bauwerke.<br />

Plusenergiegebäude<br />

Zunächst sei eine kritische<br />

Anmerkung zu den Wortschöpfungen<br />

„Null-Energiehaus“<br />

oder „Plusenergie-Gebäude“<br />

gestattet. Beide Begriffe<br />

sind möglicherweise ein<br />

wenig missweisend, denn<br />

eindeutig ist, dass wir sowohl<br />

zur Errichtung als auch zum<br />

Betrieb eines Gebäudes und<br />

später zum Rückbau Energie<br />

aufwenden müssen.<br />

Es ist und wird wohl eine<br />

physikalische Gegebenheit<br />

bleiben, dass Heizen, Kühlen,<br />

Warmwasserbereitung, Kochen<br />

usw. ebenso wie das Herstellen<br />

eines Stücks Schnittholzes<br />

oder einer Betondecke<br />

schlichtweg Energie verbrauchen.<br />

Hilfreich wäre daher<br />

zunächst eine klare Definition<br />

vorzugeben. Aus Sicht des<br />

Autors sollte klargestellt werden,<br />

dass ein Nullenergie-<br />

Gebäude nur ein Gebäude sein<br />

kann, welches in der Summe<br />

die zur seiner Herstellung und<br />

die für eine 50jährige Betriebsdauer<br />

erforderliche<br />

Energiemenge innerhalb eben<br />

dieser 50jährigen Betriebsdauer<br />

produzieren kann. Mehr<br />

noch – auch Herstellungsund<br />

Betriebsaufwand der<br />

Energiegewinnungsanlage<br />

muss durch die Erzeugung<br />

energetisch amortisiert<br />

werden.<br />

Nimmt man diese Definition<br />

nur halbwegs ernst, so wird<br />

klar, dass das Gebäude ein<br />

Energiegenerator werden<br />

muss. Das ist zunächst auch<br />

sinnvoll, da ein Gebäude<br />

ohnehin verbrauchte Fläche<br />

darstellt. Es ist sicher sinnvoll,<br />

diese und die ohnehin vorhandene<br />

Infrastruktur (z.B.<br />

Stromanschluss) zur Energiegewinnung<br />

zu nutzen.<br />

Sonnenenergie sammeln,<br />

speichern, nutzen<br />

Ein echtes Plus lässt sich<br />

damit aber wohl nur über die<br />

Generierung solarer Gewinne<br />

realisieren. Bleiben wir also<br />

bei der Energiegewinnung<br />

über die Gebäudehülle.<br />

Hier können solare Einträge<br />

durch Fensterflächen über<br />

Wärmepumpensysteme<br />

zwischengespeichert werden.<br />

Ebenso können an Dach und<br />

Fassade Photovoltaiksysteme<br />

installiert werden. Zunehmend<br />

werden in Zukunft Absorbersysteme<br />

aller Art von Interesse<br />

sein, mit denen es gelingt,<br />

eingestrahlte Sonnenenergie<br />

über einen Wärmeträger, in<br />

Zwischenspeicher abzugeben<br />

und von dort bei Bedarf wieder<br />

zu entnehmen. <strong>Die</strong> derzeit<br />

schon als Prototypen eingesetzten<br />

Eisspeicher sind dabei<br />

möglicherweise eine entscheidende<br />

Weiterentwicklung.<br />

Ebenso gibt es zwischenzeitlich<br />

eine Reihe von Pilotgebäuden,<br />

die über die gesamte<br />

Fassadenfläche und<br />

über kombinierte Photovoltaik-Absorberelemente<br />

im<br />

Dach nicht nur Strom, sondern<br />

auch Wärme gewinnen<br />

und zwischenspeichern. Neben<br />

Absorbersystemen sind auch<br />

Kombinationen mit Algenfassaden<br />

oder Ähnlichem<br />

denkbar.<br />

Bei all diesen Systemen<br />

muss der Holzbau aber zwei<br />

Nachteile überwinden: Er<br />

kommt im Regelfall mit geringerer<br />

Masse daher und er<br />

verwendet einen durch holzzerstörende<br />

Pilze und Insekten<br />

angreifbaren Werkstoff, muss<br />

also insbesondere für eine<br />

dauerhafte und zuverlässige<br />

Trockenheit seiner Wandbauteile<br />

sorgen. <strong>Die</strong>s gilt gleichermaßen<br />

für von außen anfallende<br />

Feuchtigkeit wie<br />

Schlagregen und für Feuchtigkeiten,<br />

die im Bauteilinneren<br />

durch Konvektion oder<br />

Diffusion entstehen.<br />

Ob es dem Holzbau bei den<br />

Plusenergiehäusern gelingen<br />

wird wie bei den Passivhäusern<br />

eine Vorreiterrolle einzunehmen,<br />

ist derzeit leider<br />

völlig ungewiss. <strong>Die</strong> doch<br />

überwiegend kleinteilige<br />

Struktur des Holzbaus ist hier<br />

möglicherweise ein starker<br />

Nachteil. Und anders als bei<br />

der Entwicklung der Passivhäuser<br />

bewegen wir uns heute<br />

nicht in einer Nische sondern<br />

im „Mainstream“!<br />

Neubau und Bestand<br />

So schön es ist, energieeffiziente<br />

Neubauten zu errichten,<br />

umso wichtiger ist die energetische<br />

Sanierung unseres<br />

Gebäudebestandes. Der Holzbau<br />

hat auf diesem Sektor<br />

durch vorgefertigte Fassadenelemente,<br />

zusätzliche Dämmung<br />

von Dachbauteilen,<br />

Aufstockungen und Ergänzungen<br />

eine Vielzahl von<br />

Möglichkeiten, dass ist in den<br />

letzten Jahren hinreichend<br />

diskutiert worden (vgl. auch<br />

das Special im Heft 3-2001).<br />

Und die Möglichkeiten sind


2/2013<br />

nicht nur auf Deutschland<br />

beschränkt!<br />

Es ist innerhalb der Europäischen<br />

Union unstreitig, dass<br />

mindestens 2% des Gebäudebestandes<br />

pro Jahr energetisch<br />

saniert werden müssten,<br />

um die Ziele der CO 2 -Reduzierung<br />

zu erreichen. <strong>Die</strong> derzeitige<br />

Quote beträgt in den<br />

meisten Ländern – auch in der<br />

Bundesrepublik Deutschland<br />

– nicht einmal 1 %. Hier liegt<br />

das größte Potential für den<br />

Holzbau – und dann entstehen<br />

eben kombinierte<br />

Massivbau-Holzbau-Häuser.<br />

Abbildung 5 zeigt ein Beispiel<br />

aus Tapiola, einem Stadtteil<br />

von Espoo – typische standardisierte<br />

Bauweisen der 50iger<br />

Jahre, energetisch nicht mehr<br />

akzeptabel, in der Grundsubstanz<br />

aber relativ in Ordnung.<br />

Energieeffizienz bedeutet hier<br />

möglichst viel zu erhalten,<br />

Rückbau und Abriss so klein<br />

wie möglich zu halten und die<br />

Gebäude für die nächsten 100<br />

Jahre fit zu machen.<br />

<strong>Die</strong> größte Herausforderung<br />

im Bestand ist dabei die Renovierung<br />

im laufenden Betrieb<br />

und gerade hier kann der<br />

Holzbau durch seine Vorfertigung<br />

hocheffiziente Lösungen<br />

anbieten – wenn sich in Zukunft<br />

genügend Betriebe des<br />

Geschäftsfeldes annehmen!<br />

Fazit<br />

Da in Zukunft durch die<br />

deutlich verringerten Energieverbräuche<br />

während des Betriebes<br />

eines Gebäudes die<br />

Errichtungs- und Rückbauphasen<br />

prozentual wesentlich<br />

größeren Einfluss auf die<br />

Gesamtprimärenergiebilanz<br />

und damit auch auf die<br />

CO 2 -Emmissionsbilanz eines<br />

Gebäudes haben werden, muss<br />

von einem gesamtheitlicheren<br />

Ansatz der Beurteilung der<br />

Energieeffizienz von Gebäuden<br />

ausgegangen werden.<br />

Der Holzbau startet hier<br />

– wie bei der Entwicklung der<br />

Passivhäuser – eindeutig aus<br />

der Pole-Position. Ob man<br />

sie ausnutzen kann, wird<br />

davon abhängen, ob es gelingt,<br />

die Industrialisierung<br />

des Holzbaus und damit auch<br />

die Bildung größerer Betriebs-<br />

einheiten voranzutreiben. Der<br />

Holzbau hat eine Riesenchance,<br />

um in Zukunft gerade im<br />

mehrgeschossigen Bauen<br />

extrem energieeffiziente Gebäude<br />

anzubieten.<br />

Aber es Bedarf dazu größerer<br />

Unternehmen, denn die<br />

Projektumfänge übersteigen<br />

schnell den einstelligen Millionenbereich.<br />

Dazu wird es<br />

noch mehr als bei der Entwicklung<br />

des Passivhauses<br />

einer Kooperation mit anderen<br />

Branchen bedürfen, was wiederum<br />

mit größeren Betrieben<br />

leichter gelingen wird als mit<br />

sehr kleinen und zersplitterten<br />

Strukturen.<br />

Es tut sich ein gigantischer<br />

Markt auf! Ob ihn der Holzbau<br />

bedienen kann, wird davon<br />

abhängen, ob er erneut<br />

seine Flexibilität nutzt, um<br />

neben der Weiterentwicklung<br />

der Baukonstruktionen und<br />

Prozesse nun auch eine Veränderung<br />

der Betriebsstrukturen<br />

herbeizuführen. Holz<br />

her! <br />

Literatur<br />

[1] Kuittinnen, M; et. al.: € CO2 –<br />

Wood in carbon efficient construction.<br />

Forschungsbericht und Buchveröffentlichung<br />

in Vorbereitung. Grafikdesign<br />

Takano, A.. Aalto University of<br />

Helsinky et. al., 2013.<br />

[2] DIN EN 15804:2012-04: Nachhaltigkeit<br />

von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen<br />

– Grundregeln<br />

für die Produktkategorie – Grundregeln<br />

für die Produktkategorie<br />

Bauprodukte.<br />

[3] Ökobau.dat – Deutschen Baustoffdatenbank<br />

für die Bestimmung<br />

globaler ökologischer Wirkungen.<br />

2011. Bundesministerium für Verkehr,<br />

Bau und Stadtentwicklung, Referat<br />

Nachhaltiges Bauen, 10117 Berlin.<br />

http://www.nachhaltigesbauen.de/<br />

baustoff-und-gebaeudedaten/oekobaudat.html<br />

[4] ecoinvent – Internationales<br />

Datensystem zur zentralen Erfassung,<br />

Berechnung, Verwaltung und zum<br />

Anbieten von Ökobilanzdaten. Empa/<br />

Technology & Society Lab (TSL),<br />

Lerchenfeldstrasse 5, 9014 St. Gallen.<br />

http://www.ecoinvent.ch<br />

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