Maturaarbeit Nicolas Schmid mQ - Energiefachleute Schaffhausen

Mit Holzbau 

gegen den Klimawandel 

Maturaarbeit 2009 

Fach Geographie 

Kantonsschule Schaffhausen 

Nicolas Schmid 

betreut von Frau Anna Jablonkay

Inhaltverzeichnis 

Vorwort.................................................................................................................. 3 

Einleitung .............................................................................................................. 3 

Vorgehen ............................................................................................................... 4 

Leitfragen .............................................................................................................. 4 

1. Klimawandel ..................................................................................................... 5 

1.1. Erdgeschichte ..............................................................................................................5 

1.2. Treibhauseffekt............................................................................................................5 

1.3. Kohlenstoffdioxid (CO2)..............................................................................................6 

1.4. Positive Rückkopplung durch Erderwärmung ..............................................................7 

1.5. Folgen des Klimawandels global..................................................................................8 

1.6. Folgen des Klimawandels in der Schweiz ....................................................................9 

1.7. Klimaschutzmassnahmen...........................................................................................11 

1.8. Klimakonvention und Kyoto-Protokoll ......................................................................13 

2. Der Wald und die Waldwirtschaft in der CO2-Bilanz..................................... 14 

3. Holz ................................................................................................................. 16 

3.1. Aufbau von Holz und dessen CO2-Speicherungspotenzial..........................................16 

3.2. Vorteile von Holz ......................................................................................................16 

3.3. Nachteile von Holz ....................................................................................................19 

3.4. Substitutionseffekt .....................................................................................................20 

4. Optimale Nutzung der Ressource Wald und Holz .......................................... 21 

5. Holzbau............................................................................................................ 22 

5.1. Betrachtung des Baustoffes Holz in den verschiedenen Lebensphasen .......................22 

5.2. Analyse der verschiedenen Eigenschaften des Holzbaus ............................................23

6. Berechnung der Grauen Energie ..................................................................... 26 

6.1. Definition der Grauen Energie ...................................................................................26 

6.2. Ziel meiner Berechnungen .........................................................................................26 

6.3. Ausgangslage.............................................................................................................26 

6.4. Annahmen, Vernachlässigungen und Einschränkungen..............................................27 

6.5. Vorgehen bei den Berechnungen der graue Energie ...................................................28 

6.6. Hilfsmittel und Hilfestellung durch Fachkundige .......................................................29 

7. Auswertung der Grauen Energien................................................................... 30 

8. Interpretation der Ergebnisse .......................................................................... 32 

8.1. Einstufung der Grauen Energie .................................................................................32 

8.2. Übertragung der Grauen Energie des Kindergartens auf ein Einfamilienhaus .............33 

9. CO2-Einsparungen beim Holzbau ................................................................... 34 

9.1. Materieller Substitutionseffekt ...................................................................................34 

9.2. Weitere CO2-Effekte..................................................................................................35 

10. Gesamte Energie- und CO2-Einsparungen beim Kindergarten..................... 36 

11. Das Potenzial des Holzbaus im Kanton Schaffhausen.................................. 37 

11.1. Momentan nutzbares Schnittholz .............................................................................37 

11.2. Langfristig nutzbares Schnittholz ............................................................................37 

12. Potenzial für Holzeinfamilienhäuser im Kanton Schaffhausen .................... 38 

13. Fördermassnahmen für den Holzbau ............................................................ 39 

14. Meine Vision im „kleinen Paradies“ (Kanton Schaffhausen)....................... 41 

Zusammenfassung............................................................................................... 42 

Danksagung ......................................................................................................... 43 

Anhang ................................................................................................................ 44 

Bibliographie....................................................................................................................45 

Berechnungsunterlagen.....................................................................................................50

Vorwort 

3 

Mit Holzbau gegen den Klimawandel 


Grundsätzlich bin ich ein Mensch, der warmes und sonniges Wetter liebt. Doch als im Som- 

mer 2003 wochenlang kein Regen mehr fiel und die Fische mit dem Bauch nach oben den 

Rhein hinunter trieben, war es selbst für mein Empfinden zu viel des Guten. Ich begann mir 

Gedanken zu machen: Was geschieht hier eigentlich? Warum wird es bei uns plötzlich so 

heiss? Und vor allem: Kann man etwas dagegen unternehmen? Seit dem Jahr 2003 hat mich 

die Problematik des Klimawandels immer wieder beschäftig und interessiert. Daher auch 

mein Entschluss, eine Maturaarbeit im Zusammenhang mit der Klimaproblematik zu verfas- 

sen. 

Durch den Beruf meines Vaters, viele Ausflüge in die Natur und jährliche Ferien auf dem 

Randen entstand bei mir schon früh eine Verbindung zur Natur, zum Wald und zum Holz. Ich 

lernte Holz als einen natürlichen, vielseitigen Rohstoff kennen, mit dem sich das Steko-Haus 

meiner Familie bauen liess und der dafür sorgt, dass wir dank unseres Lehm-Holz-Ofens 

auch noch im Winter warm haben. 

Als ich dann konkreter über ein Thema nachdachte, fügte sich das Eine zum Anderen. Mir 

kam die Idee meine Maturaarbeit über Holz und insbesondere über Holzbau bezüglich des 

Klimawandels zu schreiben. Denn somit bot sich mir die Gelegenheit, nicht nur auf die Ge- 

fahren des Klimawandels aufmerksam zu machen, sondern auch Möglichkeiten aufzuzeigen, 

wie man etwas dagegen unternehmen kann. 

Einleitung 

Der Klimawandel ist eine der grössten Bedrohungen und Herausforderung unserer Zeit. Als 

Hauptursache des Klimawandels gelten die durch den Menschen verursachten Treibhausgas- 

emissionen. Um den Klimawandel einzudämmen, gilt es, diese Emissionen drastisch zu sen- 

ken. Viele Methoden zu deren Reduktion sind schon bekannt. Eine eher unbeachtete Mög- 

lichkeit, mit jedoch bemerkenswertem Potential, stellt das Bauen mit Holz dar.

Vorgehen 

4 



Am Anfang meiner Arbeit gehe ich auf den Klimawandel ein und behandle allgemein Wald 

und Holz insbesondere in diesem Zusammenhang. Später widme ich mich dann etwas spezifi- 

scher dem Thema Holzbau. 

Im zweiten, praktischen Teil vergleiche ich ein konkretes Haus in Holzbauweise mit demsel- 

ben in konventioneller Bauweise. Dabei interessieren mich vor allem die Einsparungen an 

Energie und CO2. 

Zum Schluss werde ich dem Potenzial von Holzbau im Kanton Schaffhausen nachgehen und 

mögliche Fördermassnahmen vorschlagen. 

Die Grundlage für alle drei Teile bieten neben Fachliteratur auch Interviews und viele Ge- 

spräche mit Fachpersonen. 

Leitfragen 

1. Wie ist die Bedeutung von Holz und Holzbau bezüglich des Klimawandels? 

2. Welche Einsparungen (Energie, CO2-Emissionen) werden bei einem konkreten Holz- 

haus erzielt, im Vergleich zu einem gleichen Haus aus konventionellen Baumateria- 

lien? 

3. Welches Potenzial hat das Bauen mit Holz im Kanton Schaffhausen?

1. Klimawandel 

1.1. Erdgeschichte 1 

5 



In der Erdgeschichte gab es natürlicherweise immer wärmere und kältere Perioden. In den 

letzten 100 Jahren bzw. von 1906 bis 2005 hat die weltweite Durchschnittstemperatur jedoch 

um 0.74°C zugenommen. Die aussergewöhnlich starke Erwärmung in den letzten 30 Jahren, 

welche mit den natürlichen Klimaschwankungen nicht erklärbar ist, wird mit grösster Wahr- 

scheinlichkeit durch den Treibhausgasausstoss des Menschen verursacht. Die zur Debatte 

stehenden Einflussfaktoren wie Sonnenaktivität und Vulkanismus haben sich in letzter Zeit 

kaum verändert, und auch andere natürliche Einflüsse wie Erdbahnparameter oder Verschie- 

bungen der Kontinente sind für Veränderungen im Bereich von Jahrzehnten und Jahrhunder- 

ten vernachlässigbar, da sie über sehr grosse Zeiträume wirken. 

1.2. Treibhauseffekt 2 

Der Treibhauseffekt funktioniert folgendermassen (siehe Abb.1): 

Abbildung 1: Treibhauseffekt: 

1. Sonneneinstrahlung, 

2. Infrarotstrahlung der Erde, 

3. Treibhausgasmolekül, 

4. Infrarotstrahlung der Treibhausgase 

(BAFU 2009, www.bafu.ch) 

1 BAFU ( Bundesamt für Umwelt), www.bafu.ch 

2 BAFU, www.bafu.ch 

1. Durch die Sonneneinstrahlung erwärmt sich die 

Erdoberfläche. 

2. Von der Erdoberfläche wird langwellige Infra- 

rot- bzw. Wärmestrahlung abgegeben. 

3. Ein Teil der Strahlung wird von den Treib- 

hausgasen aufgenommen, welche wiederum 

Infrarotstrahlung abgeben. 

4. Ein Teil der Strahlung der Treibhausgase 

gelangt auf die Erde zurück und führt ihrerseits 

wieder zu einer Erwärmung der Erdoberfläche. 

5. Wegen des vertikalen Luftaustausches und 

anderer physikalischer Effekte im Zusammenhang 

mit der vertikalen Temperaturschichtung wird 

auch die unterste Atmosphären schicht, die 

Troposphäre aufgeheizt.

6 



Dem natürlichen Treibhauseffekt verdanken wir die Tatsache, dass auf unserem Planeten Le- 

ben überhaupt möglich ist. Ohne Treibhausgase würde die globale Durchschnittstemperatur 

gerade einmal -18°C betragen. Die bedeutendsten Treibhausgase sind Wasserdampf (H2O), 

Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Ozon (O3) und Lachgas (N2O). 

Durch den Treibhausgasausstoss des Menschen wird also der natürliche Treibhausgaseffekt 

noch verstärkt. 

1.3. Kohlenstoffdioxid (CO2) 3 

Durch Verbrennung von fossilen Energieträgern und Abholzung der Tropenwälder nehmen 

die Treibhausgase in der Atmosphäre rasant zu. Man misst bereits einen Anstieg der CO2- 

Konzentration von über 30% seit Beginn des Industriezeitalters. Dies führt zu einer zusätzli- 

chen Erwärmung der Erdoberfläche und der Atmosphäre. Über eine Periode von 800’000 Jah- 

ren bewegte sich die CO2-Konzentration (siehe Abb.2) in der Atmosphäre in einer Bandbreite 

von 180 bis 300 ppmv (ppmv = Anzahl eines Moleküls pro Million Moleküle in einem be- 

stimmten Volumen). Die CO2-Emission der Menschheit hat seit etwa 1850 zu einem Anstieg 

der Konzentration geführt. Heute liegt die Konzentration von CO2, welches am häufigsten 

ausgestossen und folglich als Hauptverursacher der Klimaerwärmung betrachtet wird, bereits 

über 380 ppmv. 

Abbildung 2: Entwicklung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre 


3 BAFU, www.bafu.ch

4 5 

1.4. Positive Rückkopplung durch Erderwärmung 

7 



Die Erwärmung der Erde löst verschiedene weitere Vorgänge im Klimasystem aus, die zu 

einer positiven Rückkopplung führen können: 

1. Warme Luft kann eine grössere Menge Wasserdampf aufnehmen. Weil Wasserdampf 

als Treibhausgas wirken kann, führt die Erwärmung zu einem zusätzlichen Treibhaus- 

effekt, der etwa der Erwärmung allein aufgrund des zusätzlichen CO2- 

Treibhauseffekts entspricht. 

2. Eis und Schnee reflektieren einen grossen Teil der auf sie einfallenden Sonnenstrah- 

lung. Durch die Erwärmung nimmt jedoch die durch Schnee und Eis bedeckte Fläche 

ab. Folglich wird weniger Sonnenstrahlung reflektiert und mehr aufgenommen, was 

wiederum zu einer überdurchschnittlichen Erwärmung in den betroffenen Regionen 

führt. Tangiert sind vor allem Gebirgs- und Polargebiete. 

3. Ein erhöhter Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre kann eine Veränderung der Wol- 

kendecke hervorrufen. Hohe, dünne Wolken würden eher eine erwärmende Wirkung 

haben, wogegen tiefe, dicke Wolken abkühlend wirken würden. Wie sich die Wolken- 

bedeckung ändern wird, ist noch weitgehend unklar. 

4. Durch die Erwärmung ändern sich auch Prozesse im Kohlenstoffkreislauf. So werden 

sich in Zukunft die CO2-Speicherung in Ozeanen sowie die Aufnahme von CO2 durch 

Pflanzen verändern. Die Folgen dieser Effekte kann man leider noch nicht genau ab- 

schätzen. 

5. Die Erwärmung führt im heutigen Permafrostbereich zu sommerlichen Sümpfen mit 

Methanbildung und somit zu einer Verstärkung des Treibhauseffekts (Methan ist ein 

starkes Treibhausgas). 

6. Die Erwärmung der Weltmeere kann dazu führen, dass das auf dem Grund der Welt- 

meere gefrorene Methanhydrat freigesetzt wird. Vor kurzem erst beobachteten For- 

scher im Eismeer der Arktis grosse Gasblasen. 

4 BAFU, www.bafu.ch 

5 Herr Urs Capaul, Stadtökologe (Punkt 5 und 6)

1.5. Folgen des Klimawandels global 6 

8 



Konkrete Folgen im 21. Jahrhundert wären je nach Entwicklung eine globale Erwärmung 

zwischen 1.1 - 2.9°C (tiefstes Emissionsszenario) und zwischen 2.4 - 6.4°C (höchstes Emissi- 

onsszenario). Zudem kommt es zu einer Zunahme der Anzahl warmer Tage und Nächte und 

zu einer Abnahme der Anzahl kalter Tage und Nächte. Wobei die heissen Tage und Nächte 

noch heisser und häufiger werden dürften. Wärmeperioden und Starkniederschlagsereignisse 

dürften vermehrt auftreten. Ausserdem steigt auch die Aktivität intensiver tropischer Stürme, 

die ihre Zugbahn in den mittleren Breiten nach Norden verschieben werden. 

Weitere globale Auswirkungen sind zu erwarten, so auch eine vermehrte Wasserknappheit. 

Regionen mit starkem Niederschlag werden voraussichtlich mit noch grösseren Nieder- 

schlagsmengen rechnen müssen. In trockenen Gebieten wird die Niederschlagsmenge voraus- 

sichtlich noch stärker zurückgehen, was die Intensität und Häufigkeit von Dürren erhöht. Zu- 

dem werden auch die Schneebedeckung und das Meeres- und Gletschereis weiter abnehmen. 

Durch die sich schnell verändernden Lebensräume werden viele Tier- und Pflanzenarten in 

ihrer Existenz bedroht und vielleicht für immer verschwinden. Problematisch ist auch die ge- 

förderte Zuwanderung fremder Tier- und Pflanzenarten, die sich aufgrund ihrer besseren An- 

passung auf Kosten der einheimischen Arten verstärkt ausbreiten. Wo global gesehen eine 

Erwärmung von 1 - 3°C die Erträge in der Landwirtschaft sogar noch steigern könnte, werden 

diese bei einem stärkeren Temperaturanstieg abnehmen. Ausserdem wird sich durch den 

Temperaturanstieg auch die räumliche Verbreitung von temperaturabhängigen Krankheitser- 

regern bzw. –überträgern verändern. Durch den kontinuierlichen Anstieg des Meeresspiegels 

kommt es zunehmend zu einer Versalzung des Grundwassers und zu einer erhöhten Überflu- 

tungsgefahr in Küstengebieten. Die wirtschaftlichen und sozialen Kosten in Regionen mit 

mehr Extremereignissen wie Starkniederschlag, Hitzewellen, Stürmen, Dürren, Über- 

schwemmungen, Erdrutsche dürften noch stärker steigen. 

6 BAFU, www.bafu.ch

1.6. Folgen des Klimawandels in der Schweiz 7 

9 



Aufgrund sich ändernder Strömungen in der Atmosphäre und in den Ozeanen gibt es eine 

ungleiche Verteilung der Wärmeenergie auf der Erde. Landoberflächen erwärmen sich schnel- 

ler als Ozeane, und es gibt regionale Verstärkungsprozesse wie z.B. durch das Abschmelzen 

von Eis- und Schneeflächen. Deswegen liegt die Schweiz mit einem durchschnittlichen Tem- 

peraturanstieg von 1.5°C seit Beginn des Industriezeitalters deutlich über dem globalen 

Durchschnitt. Man sagt sogar eine zusätzliche Erwärmung von ca. 1.1 - 3.7°C (bester Schätz- 

wert bei 2.1°C) bis 2050 voraus. Speziell für den Sommer in der Schweiz wird eine Erwär- 

mung um bis zu 5°C prognostiziert (siehe Abb.3). Damit wäre die Schweiz überdurchschnitt- 

lich stark vom Klimawandel betroffen. 

Abbildung 3: Entwicklung der durchschnittlichen Sommertemperatur in Zürich 


So können in Zukunft wahrscheinlich nicht mehr alle Tierarten mit den rasanten Lebensraum- 

veränderungen mithalten. Die Folgen sind ein zum Teil starker Rückgang der Population bis 

hin zum Verschwinden bestimmter Arten aus den besonders stark betroffenen Gebieten. 

7 BAFU, www.bafu.ch

10 



Für das Frühjahr und den Herbst wurden bisher bezüglich Niederschlägen kaum Änderungen 

prognostiziert, im Sommer wird aber ein Rückgang um 20% und im Winter eine Zunahme um 

10% des Niederschlags erwartet (siehe Abb.4). 

Abbildung 4: Entwicklung der Sommerniederschläge in Zürich 


Da sich die Atmosphäre erwärmt, sind sowohl Veränderungen im Wetterablauf als auch bei 

Extremereignissen vorprogrammiert. Heftige Regenfälle und damit verbundene Murgänge 

und Hochwasser, wie auch heisse Sommer und milde Winter werden ziemlich sicher zuneh- 

men. Stürme werden zwar nicht mehr so oft auftreten, dafür umso stärkere. 

Weil von der Erwärmung alle Lebensbereiche betroffen sind, muss man je nach Verlauf des 

Klimawandels mit enormen Ausgaben für Prävention, Anpassung und Wiederaufbau rechnen.

1.7. Klimaschutzmassnahmen 8 

11 



Um die Herausforderung Klimawandel zu meistern, ist eine rasche Trendwende notwendig. 

Weil die Auswirkungen der Emissionen sich zeitverzögert klimatisch bemerkbar machen, 

haben wir heute nur noch einen Einfluss auf die Zeit nach 2050. Die Massnahmen, welche 

heute ergriffen werden, haben deshalb einen entscheidenden Einfluss auf die Zeit nach 2050. 

Gemäss IPCC sollte der globale Anstieg höchstens 2°C betragen, um die Folgen noch halb- 

wegs im tolerierbaren Rahmen zu halten. Dies ist aber nur möglich mit umwelt- und ressour- 

censchonenden Technologien (siehe Abb.5: blaue Kurve). Ohne eine Trendwende vermutet 

man einen Anstieg um 4°C oder mehr (siehe Abb.5: grüne Kurve). 

Abbildung 5: Szenarien für globale Durchschnittstemperatur (blaues Szenario = Trendwende, grünes 

Szenario = keine Trendwende) 


Die Schweiz sollte eine Vorreiter- und Vorbildrolle übernehmen, denn hierzulande verfügt 

man über das Know-how, ressourcenschonende und umweltverträgliche Technologien zu 

entwickeln und zu verbreiten. Leider hinkt die Schweiz in den letzten Jahren eher den Nach- 

barländern hinterher. Deswegen ist es jetzt umso wichtiger, sofort griffige Massnahmen gegen 

den Klimawandel einzuleiten. 

8 BAFU, www.bafu.ch

12 



Andrea Burkhardt vom BAFU sagt: „Klimaschutzmassnahmen reduzieren das Krisenpotenzi- 

al und sind eine Versicherung gegen die unabsehbaren Folgen einer globalen Erwärmung.“ 9 

Also sind Investitionen in den Klimaschutz auch ökonomisch gesehen eine gute Wahl, denn 

einen Schaden zu beheben kommt fast immer teurer zustehen, als ihn zu verhindern. 

Abbildung 6: Treibhausgasemissionen der 

Schweiz 


Da CO2 in der Schweiz mit 85% und auch 

weltweit das häufigste vom Menschen verur- 

sachte Treibhausgas ist, gilt es vor allem diese 

Emissionen zu senken (siehe Abb.6). 

Deswegen müssen regenerative und CO2- 

neutrale Energieträger gefördert und 

energieeffiziente wie auch umweltfreundliche 

Technologien entwickelt werden. Somit wäre 

es auch machbar, den Treibhausgasausstoss zu 

stabilisieren und anschliessend möglichst 

schnell zu senken. Nur so kann die Erde 

längerfristig nachhaltig bewirtschaftet werden! 

9 Umwelt 3/2008: Herausforderung Klimawandel: Höchste Zeit für eine Trendwende

1.8. Klimakonvention und Kyoto-Protokoll 10 

13 



1992 wurde in Rio die Notwendigkeit zum Klimaschutz erkannt und das erste internationale 

Übereinkommen verabschiedet. Die Klimakonvention, welche speziell für Rio vorbereitet 

worden war, trat jedoch erst am 21. März 1994 in Kraft. Das Ziel der Klimakonvention war: 

„Die Treibhausgaskonzentration auf einem Niveau zu stabilisieren, auf welchem eine gefähr- 

liche Störung des Klimasystems durch den Menschen verhindert wird.“ Festgehalten ist darin 

auch die Verantwortung der jeweiligen Staaten, sowie die besondere Verantwortung der In- 

dustrieländer, welche durch einen grossen Treibhausgasausstoss und das technische Know- 

how zur Emissionsreduktion eine grössere Verantwortung zu tragen haben als die Entwick- 

lungsländer. 

Bald nach der Verabschiedung der Klimakonvention bemerkte man jedoch, dass diese nicht 

genügend konkret und bindend war, um den internationalen Klimaschutz zu sichern. Aus die- 

sem Grund entschloss man sich 1997 zu einem Zusatzabkommen, dem Kyoto-Protokoll. Die 

Industrieländer verpflichteten sich mit der Ratifizierung zu einer Senkung der Treibhausgas- 

emissionen im Schnitt der Jahre 2008-2012 (erste Verpflichtungsperiode). International liegen 

die durchschnittlichen Reduktionsvorgaben bei 5.2% gegenüber dem Stand von 1990. Die 

Schweiz beabsichtigte sogar eine Reduktion von 8% (10% CO2 Äquivalent) gegenüber 1990. 

Dies hinderte die Schweizer Bevölkerung jedoch nicht daran, im Jahr 2003 der Ratifizierung 

mit einer grossen Mehrheit zuzustimmen. Am 16. Februar 2005 trat das Kyoto-Protokoll in 

Kraft, nachdem es von 55 Staaten ratifiziert worden war, die insgesamt 55% der CO2- 

Emissionen (Stand 1990) der Industrieländer verursacht hatten. 

10 BAFU, www.bafu.ch

2. Der Wald und die Waldwirtschaft in der CO2-Bilanz 

14 



Gemäss Kyoto-Protokoll kann der Wald einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die Redukti- 

onsziele zu erfüllen, indem er als sogenannte “Senke“ wirkt. Das heisst, dass durch das 

Wachstum der Bäume Kohlenstoff (C) in der Biomasse und dem Waldboden gespeichert und 

somit der Kohlenstoffdioxidgehalt (CO2) in der Atmosphäre gesenkt wird. Es ist jedoch fest- 

zuhalten, dass allein durch Senken – auch wenn sie die CO2-Konzentration in der Atmosphäre 

reduzieren können – der Klimawandel nicht gestoppt werden kann. Der Treibhausgasausstoss 

muss gesenkt werden. Ein Wald kann nur eine begrenzte Menge Kohlenstoff aufnehmen. 

Wenn ein Baum verrottet, wird der Kohlenstoff zum grössten Teil wieder frei und durch die 

Verbindung mit Sauerstoff (O2) wiederum zu Kohlenstoffdioxid (CO2). Wenn Ereignisse wie 

Waldbrände oder Stürme Waldflächen zerstören oder der Abbau der Biomasse überwiegt, 

wird der Wald sogar als CO2-Quelle eingestuft. 11 

Durch die Entwaldung, vorwiegend in den Tropen, werden global 15% des CO2-Ausstosses 

generiert. Die restlichen 85% sind auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe zurückzuführen. 

Das macht insgesamt 7.9 Gigatonnen CO2 pro Jahr, wovon 2.3 Gigatonnen in Meeren und 

Seen und ebenfalls 2.3 Gigatonnen durch Landökosysteme absorbiert werden. Der jährliche 

Nettozuwachs entspricht folglich 3.3 Gigatonnen CO2. 12 

Die Wälder sind für den grössten Teil des globalen Kohlenstoffaustauschs innerhalb der 

Landökosysteme verantwortlich. Die Landökosysteme speichern ober- und unterirdisch unge- 

fähr das 4,5-fache des heutigen Kohlenstoffgehalts der Atmosphäre, davon über die Hälfte in 

den Wäldern. 13 

In der Schweiz sind 130 Megatonnen Kohlenstoff im Wald gespeichert, das entspricht unge- 

fähr 450 Megatonnen CO2. Im Vergleich dazu speichern landwirtschaftliche Flächen der glei- 

chen Grösse nur gerade 1/10 davon. Ausserdem werden jährlich 4 Megatonnen CO2 (10% der 

Schweizer CO2-Emissionen) neu im Schweizer Wald gebunden, wobei ¾ davon durch Holz- 

nutzung und absterbende Bäume wieder wegfallen. Dies bedeutet, dass der Schweizer Wald 

durch die geringe Holzentnahme und durch das Zuwachsen landwirtschaftlicher Flächen ste- 

tig wächst. 14 

11 sh.ch, Medieninformation zum Thema: „Beitrag des Waldes zum Klimaschutz und zur Energiepolitik“ 

12 CEI-Bois (Verband der europäischen Holzindustrie), „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“ 

13 sh.ch, Medieninformation zum Thema: „Beitrag des Waldes zum Klimaschutz und zur Energiepolitik“ 

14 www.wsl.ch, „C-Vorrat im Schweizer Wald“

15 



Die Umstellung der Waldwirtschaft auf die Maximierung der Senkenleistung könnte zwar 

kurzfristig CO2 –Emissionen stark reduzieren, doch langfristig gesehen würde dieser Weg in 

eine Sackgasse führen. Bekanntlich können Bäume nicht unendlich wachsen, und ein überal- 

terter Wald würde bald schon zur CO2–Quelle. Deshalb ist es aus ökologischer und klimapoli- 

tischer Sicht notwendig, den Wald so zu bewirtschaften, dass möglichst viel Holz nach- 

wächst, welches später in Kaskaden (Mehrfachnutzung mit abnehmender Wertschöpfung) 15 

als Baustoff und Energiequelle genutzt werden kann (siehe Abb. 7). Dies sollte jedoch unbe- 

dingt mit einer nachhaltigen Waldwirtschaft verbunden werden, welche anfällige Monokultu- 

ren verhindert und naturschützerische Aspekte berücksichtigt. 16 

Abbildung 7: Kohlenstoffflüsse und –speicher (Derbholz, forstlich für Rundholz, bezeichnet Stammholz 

sowie Astholz ohne Rinde mit mindestens 7 cm Durchmesser.) 17 

(www.waldwissen.net, 2009) 

15 www.wikipedia.de 

16 BAFU 2007/39, „CO2-Effekte der Schweizer Wald- und Holzwirtschaft“ 

17 www.wikipedia.de

3. Holz 

3.1. Aufbau von Holz und dessen CO2-Speicherungspotenzial 

16 



Holz besteht zum grössten Teil aus Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O2), nämlich zu rund 

93%. Etwa 50% des Holzes ist Kohlenstoff (C) und 43% ist Sauerstoff (O2). Den Rest bilden 

Wasserstoff (H2) mit 6% sowie Stickstoff (N2) und Mineralstoffe mit weniger als 1%. Die 

Darrgewichte (Trockengewichte) der häufigsten Schweizer Holzarten reichen von 410 kg/m 3 

bei der Tanne bis 680 kg/m 3 bei der Buche. Als Durchschnittsgewicht des gesamten Schwei- 

zer Holzes wird ein Wert von 500 kg/ m 3 angenommen. 

Wenn man jetzt die Atomgewichte von C (12.0) und O2 (2 * 16.0) zusammenzählt, erhält man 

44.0 (CO2). Daraus folgt, dass bei der Photosynthese aus 3.67 kg CO2 1.0 kg C produziert 

wird. Umgekehrt wird also bei der Verbrennung oder dem biologischen Abbau von Holz aus 

1.0 kg C 3.67 kg CO2. Da 1m 3 Holz in der Schweiz durchschnittlich 500 kg schwer ist und 

Holz zu 50% aus C besteht, enthält 1m 3 Holz 250 kg C. Diese 250 kg C wiederum entspre- 

chen 917 kg CO2 (3.67 * 250 kg). 

Also werden der Atmosphäre rund 900 kg CO2 durch das Nachwachsen von 1m 3 Holz entzo- 

gen. 18 

3.2. Vorteile von Holz 

Es gibt selten ein Material oder einen Rohstoff, der eine solche Breite an Vorzügen bietet wie 

das Holz. Einer der wichtigsten ist sicherlich, dass Holz, im Vergleich zu anderen Rohstoffen 

wie Erdöl oder Erdgas, ein nachwachsender Rohstoff ist. Über 30% der Schweiz bestehen aus 

bewaldeter Landfläche. In Finnland sind es sogar über 70%. In absehbarer Zeit sollte die 

Waldfläche in diesen und anderen europäischen Ländern auch erhalten bleiben, vorausgesetzt, 

man bewirtschaftet den Wald weiterhin nachhaltig. 19 

18 BAFU 2007/39 

19 CEI-Bois, „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“

Einen weiteren Vorteil stellt die Klimafreundlichkeit von Holz dar: 

17 



Einerseits entzieht es durch die CO2-Speicherung der Atmosphäre über ein paar Jahrzehnte 

bis Jahrhunderte CO2. 20 

Andererseits ist Holz auch weitgehend CO2-neutral, solange man nur so viel nutzt, wie auch 

nachwächst. Bei der Verbrennung oder dem biologischen Abbau von Holz wird nur diejenige 

Menge an CO2 frei, welche zuvor der Atmosphäre entzogen wurde. 

Holz ist deswegen ein Gegensatz zu den gängigen fossilen Energieträgern wie Kohle oder 

Mineralölen (siehe Abb. 8). Zwar sind Erdöl und Erdgas eigentlich auch nichts anderes als 

über Jahrmillionen gespeicherte Sonnenenergie, doch wird durch ihre Verbrennung in kurzer 

Zeit soviel CO2 emittiert, dass es zu einem Ungleichgewicht des CO2-Haushalts und zu einer 

Zunahme an CO2 in der Atmosphäre führt. Dadurch wird der Treibhauseffekt verstärkt. 21 

Abbildung 8: CO2 Emissionen verschiedener Energieträger pro kWh bei ihrer Nutzung als Brennstoff 

(Lignum, 2009) 

Ein Kubikmeter Holz produziert bei der Verbrennung ungefähr 2000-2800 kWh Wärme. Da- 

mit können beispielweise durch die energetische Verwertung von 1m 3 Hartlaubholz etwa 270 

Liter Heizöl ersetzt werden. 22 

20 Interview mit Herrn Andres Bächtold, Architekt 

21 Lignum 

22 sh.ch

18 



Ein Vorteil des Rohstoffes Holz, insbesondere in Europa, ist seine schnelle Verfügbarkeit, 

sowie die meist kurzen Transportwege. Deswegen muss nur wenig Energie für den Transport 

aufgewendet werden, was wiederum dem Klima zugute kommt. 23 

Holz ist ein einheimischer Rohstoff. Die Förderung und Produktion ist transparent, und der 

Käufer kann sich selbst vor Ort ein Bild machen. Als Käufer weiss man, welche Gesetze und 

Bedingungen für die Produktion und Förderung gelten, was bei importierten Rohstoffen aus 

andern Ländern oder Kontinenten leider nicht immer der Fall ist. Beispielsweise ist der ge- 

samte öffentliche Wald im Kanton Schaffhausen FSC-zertifiziert (Zertifizierung für vorbildli- 

che Waldwirtschaft und verantwortungsbewusstes Handeln in der Verarbeitungs- und Han- 

delskette) 24 . 25 

Holz ist ein sehr leicht zu bearbeitendes Material und braucht deshalb nur wenige Verarbei- 

tungsschritte in der Produktion. Nebenprodukte, welche bei der Produktion anfallen, können 

ebenfalls genutzt und weiterverarbeitet werden, sodass kaum Abfall entsteht. Sogar bei ge- 

brauchten Holzprodukten bestehen noch gute Chancen, sie zu rezyklieren. Obwohl Holz ei- 

gentlich keiner zusätzlichen Veredelungsschritte bedarf und oft naturbelassen bleibt, sind 

Holzprodukte sehr langlebig, widerstandsfähig und stabil, was an zum Teil Jahrhunderte alten 

Holzbauten ersichtlich ist. 26 

Des Weiteren ist Holz ein universelles Material. Es bestehen unzählige Varianten Holz zu 

verwenden; beispielsweise kann man Holzhäuser bauen, mit Holz heizen, Papier herstellen, 

Möbel anfertigen, mit Holz Strom erzeugen oder Musikinstrumente bauen. 

Auch mit Blick in die Zukunft wird Holz immer wichtiger, denn in vielen Bereichen der Wis- 

senschaft könnte Holz vielleicht schon bald eine wichtige Rolle einnehmen. In wenigen Jahr- 

zehnten gehen eventuell bereits gewisse Rohstoffe zur Neige; da könnte Holz beispielsweise 

als Kunststoffersatz dienen. Das Potenzial von Holz ist noch lange nicht ausgeschöpft und die 

Verwendungsmöglichkeiten bei weitem nicht alle erforscht. 27 

23 Interview mit Herrn Urs Capaul, Stadtökologe 

24 www.fsc-schweiz.ch 

25 Herr Bruno Schmid, Kantonsforstamt 

26 Interview mit Herrn Bächtold 

27 Interview mit Herrn Capaul

3.3. Nachteile von Holz 

19 



Was bei der Energiegewinnung aus Holz eher ein Vorteil sein mag, ist bei Holzprodukten, 

seien es Häuser oder Möbel, klar ein Nachteil. Holz ist relativ leicht entzündbar. Ausserdem 

wird Holz, wenn es entweder feucht oder von Ungeziefer befallen ist, faul, morsch, instabil 

und somit unbrauchbar. 

Holz ist, wenn auch CO2-neutral, bei der Verbrennung nicht zu 100% sauber, denn ohne Filter 

gelangen teilweise erhebliche Mengen Schadstoffe und Feinstaub ungehindert in die Luft. 

Zusätzlich stellt womöglich auch noch das Image von Holz in gewissem Sinne einen Nachteil 

dar, denn für viele Leute wirkt Holz schäbig oder altmodisch. Man assoziiert zum Beispiel ein 

Holzhaus mit Barackenklima und Brandgefahr, obwohl man sich aufgrund der Fortschritte 

bezüglich des Brandschutzes und der Isolierung keine Sorgen mehr machen müsste. 28 

Momentan wird Holz als Baustoff in Bezug auf die CO2-Bilanzen benachteiligt, weil die Ver- 

wendung des Holzes als Baumaterial in der Anrechnung noch keinen Niederschlag findet. 

Denn laut Kyoto-Protokoll kann zwar der Kohlenstoffspeicher im Wald in der ersten Ver- 

pflichtungsperiode (2008 - 2012) angerechnet werden, nicht aber der in Holzprodukten ge- 

speicherte Kohlenstoff. Wenn also Vorräte im Wald abgebaut werden, ist dies im Kyotopro- 

zess als Kohlenstoffquelle anzurechnen. Sogar wenn man nachweisen könnte, dass Teile des 

Kohlenstoffs über längere Zeit gespeichert blieben. 29 

Für eine zweite Verpflichtungsperiode ab 2012 kann aber höchstwahrscheinlich davon ausge- 

gangen werden, dass die Anrechnung von verbautem Holz als CO2-Senke international ver- 

bindlich eingeführt wird. 30 


29 Waldwissen.net, „Kyoto: Wald darf mitmachen, Holz nicht“ 

30 Lignum: CO2-Kreislauf

3.4. Substitutionseffekt 

20 



Bei der Verwendung von Holzprodukten werden normalerweise energieintensivere Produkte, 

z.B. aus Stahl oder Beton, ersetzt. Die Nutzung von Holz führt somit zu einer Reduktion des 

Verbrauchs an fossilen Energieträgern in der Produktion und bei der Entsorgung. Dieser Ef- 

fekt wird auch als Materialsubstitution bezeichnet. Bei der Materialsubstitution werden zwei 

Effekte, die zeitlich getrennt sind, unterschieden: 

• „Der Substitutionseffekt bei der Produktion im In- und Ausland“ 

• „Der Substitutionseffekt bei der Entsorgung“ 

Grundsätzlich liegt die Einsparung pro m 3 Holz laut BAFU bei etwa 0.7 t CO2, davon unge- 

fähr 0.3 t CO2 allein in der Schweiz. 31 

Je nach Berechnungsart können die Einsparungen sogar noch höher ausfallen. Denn laut dem 

Verband der europäischen Holzindustrie bewegt sich die Einsparung an CO2-Emissionen 

durch Substitution pro m 3 Holz sogar in einem Rahmen von 0.75 - 1.1 t CO2. 32 

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, Holz als CO2-neutralen Brennstoff zu nutzen und 

dabei den Verbrauch fossiler Energieträger zu reduzieren. Dieser Effekt wird auch als energe- 

tische Substitution bezeichnet. Dabei werden verschiedene thermische Nutzungen unterschie- 

den: 

• „Inländische Nutzung von Waldenergie-, Rest- und Altholz aus Schweizer Holz“ 

(Substitutionseffekt im In- und Ausland) 

• „Inländische Nutzung von Restholz aus der Produktion bei der Verarbeitung von im- 

portierten Halbfabrikaten“ (Substitutionseffekt im In- und Ausland) 

• „Ausländische Nutzung von exportiertem Schweizer Holz“ (Substitutionseffekt nur im 

Ausland) 

• „Ausländische Nutzung von im Ausland anfallendem Restholz aus der Vorverarbei- 

31 BAFU 2007/39 

32 CEI-Bois 

tung von zu importierenden Holzprodukten“ (Substitutionseffekt nur im Ausland)

21 



Bei der Abschätzung der energetischen Verwertung von Holz wird durchschnittlich von einer 

Einsparung von 0.6 t CO2-Äquivalent pro m 3 Holz ausgegangen. Es werden mindestens 0.48 t 

CO2-Äquivalent pro m 3 Holz im Inland eingespart. 33 

4. Optimale Nutzung der Ressource Wald und Holz 

Die beste Möglichkeit, die Kohlenstoffbilanz langfristig zu verbessern, liegt darin, den opti- 

mierten Zuwachs des Waldes effektiv und nachhaltig zu verwenden und ihn zu möglichst 

langlebigen Holzprodukten zu verarbeiten, welche in Kaskaden genutzt werden sollten. 

Das bedeutet, dass das geerntete Holz möglichst hochwertig verwendet wird: Primär stofflich, 

und erst wenn dies nicht mehr möglich ist energetisch. Ausserdem bringt die vermehrte stoff- 

liche Nutzung von Holz noch einen weiteren Vorteil mit sich, denn durch sie bleibt das Holz 

beispielsweise in Häusern gelagert, was zur Folge hat, dass über einen kürzeren oder längeren 

Zeitraum CO2 dem natürlichen Kreislauf entzogen wird. Obwohl die materielle Nutzung erste 

Priorität hat, ist die vollständige und effektive energetische Verwendung von Rest- und Alt- 

holz ein wichtiger Bestandteil zur Verbesserung der Treibhausbilanz der Schweiz. 34 

Aktuelle Studien zeigen, dass sich mit einer solchen nachhaltigen Strategie (Steigerung der 

Holzanwendung im Bauwesen) bis zum Jahre 2025 bis zu 8 Mio. t CO2-Emissionen vermei- 

den liessen. Im Vergleich zu 1990 entspräche dies einem zusätzlichen Effekt von 6.5 Mio. t 

CO2. Das würde bedeuten, dass sich 12% der jährlichen Treibhausgasemissionen der Schweiz 

vermeiden liessen. 35 

33 BAFU 2007/39 

34 Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, „Wald und Holz in der Treibhausbilanz“ 

35 BAFU 2007/39

5. Holzbau 

22 



5.1. Betrachtung des Baustoffes Holz in den verschiedenen Lebensphasen 36 

Grundsätzlich lassen sich bei Baustoffen drei Bereiche bei der Erfassung der CO2- 

Auswirkungen unterscheiden: 

1. Produktionsphase (Gewinnung, Produktion, Transport zur Baustelle) 

2. Nutzungsphase (Energieverbrauch, Wärmeeigenschaften, Instandhaltung) 

3. End-of-life Phase (Wiederverwertung, Wiedergewinnung, Entsorgung) 

1. Produktionsphase 

Der Energieaufwand zur Gewinnung, zur Produktion und zum Transport wird „Graue Ener- 

gie“ genannt. Normalerweise gilt: Je höher die Graue Energie, desto höher auch die entspre- 

chenden CO2-Emissionen. Im Vergleich zu Materialien wie Stahl, Beton, Aluminium oder 

Kunststoff weist Holz eine niedrige graue Energie auf. 

Die geringe „Graue Energie“ ist vor allem auf die kurzen Transportwege sowie die meist e- 

nergiearme Förderung und Produktion zurückzuführen, da Holz relativ leicht zu bearbeiten ist 

und oft nur weniger Veredelungsschritte bedarf. 37 

2. Nutzungsphase 

Zunehmend werden auch von den europäischen Regierungen Gesetze zur Verbesserung von 

Wärmeeffizienz und zur Reduktion des Energieverbrauchs bei Gebäuden gefordert. Die Zell- 

Abbildung 9: Farbiges Temperaturprofil 

eines Boden-Wand-Details 

aus Holz 

(CEI-Bois) 

36 CEI-Bois 

37 Interview mit Herr Capaul 

struktur von Holz führt dazu, dass Kälte im Winter und 

Wärme im Sommer ferngehalten werden (siehe Abb.9). 

Diese natürliche Wärmeeffizienz von Holz kann dazu 

führen, dass die Errichtung eines energieeffizienten 

Gebäudes mit Holz kostengünstiger ist, als mit konventio- 

nellen Baustoffen.

23 



Ausserdem wird durch energieeffiziente Gebäude die Nutzungsenergie immens reduziert. 

Was sich anfänglich als kostengünstigere Lösung anbietet, kann sich während der Nutzungs- 

dauer und der Entsorgungsphase als teurer erweisen. 

3. End-of-life-Phase 

Holzprodukte haben einzigartige End-of-life-Eigenschaften. Neben der Wiederverwertung 

von Sägespänen, Schnitzeln und Restholz in Spanplatten, werden auch viele andere Platten- 

produkte aus rezykliertem Holz hergestellt. Holzprodukte können ausserdem am Schluss ihrer 

materiellen Nutzung noch als Brennstoff verwendet werden. 

5.2. Analyse der verschiedenen Eigenschaften des Holzbaus 

Holz bietet eine breite Palette an Vorteilen bei der Verwendung als Baumaterial. Es gibt kein 

anderes Baumaterial, das so wenig Energie zur Herstellung benötigt wie Holz. Somit werden 

bei der Herstellung auch weniger Treibhausgase ausgestossen, als bei andern Materialien 

(Stahl, Beton oder Aluminium). 38 

„Der kombinierte Effekt von Kohlenstoffspeicherung und Substitution bedeutet, dass 1 m 3 

Holz 0.9 t CO2 speichert und 1.1 t CO2 substituiert, dass heisst insgesamt 2.0 t CO2.“ 

(Dr. A. Frühwald) 39 

Wird Holz zu einem Holzprodukt verarbeitet, gelangt der Kohlenstoff in ein Depot und wird 

darin über Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte gebunden. Die grösste Kohlenstoff-Festsetzung 

findet im Bauwesen statt. Schon allein im Schweizer Gebäudepark sind heute netto, abzüglich 

der Emissionen beim Herstellungsprozess, rund 45 Millionen Tonnen CO2 in Holz gebunden. 

Dies entspricht etwa den Schweizer CO2-Emissionen eines ganzen Jahres. 40 

38 sh.ch 

39 CEI-Bois 

40 Lignum: CO2-Kreislauf

24 



Holz überzeugt auch durch architektonische Ausdruckskraft, natürliche Schönheit und ein 

warmes und angenehmes Wohnklima. Es ist leicht zu bearbeiten und verfügt über hervorra- 

gende Dämmungs- und Isolierungseigenschaften, selbst bei geringerer Wandstärke als bei 

herkömmlicher Bauweise. Holz ist zwar leicht, trotzdem besitzt es eine hohe Dichte und aus- 

gezeichnete Belastungseigenschaften. Ausserdem braucht Bauholz bei korrekter Detailausge- 

staltung und einem guten Entwurf keine chemische Behandlung zur Sicherung einer langen 

Nutzungsdauer. Es ist somit nicht nur langlebig, sondern auch gesund. 41 

Zusätzlich besteht eine grosse Auswahl an technischen Lösungen und eine breite Vielfalt an 

Holzwerkstoffen wie beispielsweise Vollholz, Furnieren, Spänen, Fasern, Schichtstoffplatten, 

Leichtbauplatten, moderne „Verbundwerkstoffe“, um nur einige zu nennen. 42 

Holzhäuser sind bekannt für ein gutes Raumklima, nicht zuletzt wegen der Trockenbauweise, 

welche vor allem am Anfang nur wenig Feuchtigkeit zulässt. Wegen der Trockenbauweise ist 

es notwendig, dass ein Holzhaus schnell errichtet wird. So dauert es normalerweise nur zwei 

bis drei Tage bis ein Holzhaus im Rohbau steht. 43 

Leider ist ein Holzhaus im Moment meist noch etwas teurer als Häuser aus konventionellen 

Baustoffen, obwohl die Preise für Holzhäuser in den vergangenen Jahren gesunken sind. 44 Zu 

beachten ist jedoch, dass sich Häuser, die im Bau kostengünstiger sind, über die gesamte Le- 

bensdauer als teurer herausstellen können. Vor allem für Häuser mit möglichst geringem E- 

nergieverbrauch ist Holz mit seinen Eigenschaften prädestiniert. 45 

41 CEI-Bois 

42 sh.ch 



45 Interview mit Herrn Capaul

25 



Problematisch beim Bauen mit Holz kann die Schalldämmung werden, weil Holz Schall 

ziemlich gut leitet. Moderne Holzbauten erfüllen die Vorschriften jedoch problemlos. 

Die Brenneigenschaften von Holz werden oft in einem sehr negativen Licht gesehen. Im Ver- 

gleich zu andern Baustoffen ist Holz zugegebenermassen leichter zu entzünden. Es verkohlt 

jedoch meist nur an der Oberfläche, was den Brandverlauf und die Stabilität des Gebäudes 

kalkulierbar macht. 46 

Obwohl mit Holz immer noch keine Wolkenkratzer errichtet werden können, nehmen die 

Möglichkeiten für ein mehrstöckiges Gebäude immer zu. So sind beispielsweise sechsstöcki- 

ge Gebäude heutzutage gut zu realisieren. 47 

46 CEI-Bois 

47 Interview mit Herrn Bächtold

6. Berechnung der Grauen Energie 

6.1. Definition der Grauen Energie 48 

26 



„Die Graue Energie berechnet sich als Summe aller nichterneuerbaren Primärenergieträger 

und energetisch nutzbaren fossilen Rohstoffe sowie der Wasserkraft eines bestimmten Sys- 

tems. Das System umfasst in der Regel alle wichtigen Prozesse, vom Rohstoffabbau beginnend 

bis zum Ort der Bereitstellung des Produktes oder der Leistung.“ 

Nicht enthalten in der Grauen Energie nach dieser Publikation sind die Materialtransporte 

vom Hersteller zur Baustelle und der Energiebedarf für Baustellenarbeiten. Es wird davon 

ausgegangen, dass dieser Energieaufwand weniger als 1% der Gesamtenergie ausmacht. 

6.2. Ziel meiner Berechnungen 

Mein Ziel besteht darin, den Unterschied zwischen Holzbau und konventionellem Bau bezüg- 

lich der Grauen Energie und CO2-Emissionen an einem konkreten Beispiel zu untersuchen. 

Dabei wird ein Haus, welches vorwiegend aus Holz besteht, mit einem Haus, welches aus 

konventionellen Baustoffen wie Beton und Backstein besteht, verglichen. 

6.3. Ausgangslage 

• Ausgewähltes Gebäude (Kindergarten Kessel, Schaffhausen, siehe Titelblatt): Als Ge- 

bäude habe ich das erste in der Schweiz vollständig FSC-zertifizierte Gebäude ausge- 

wählt Es handelt sich dabei um den von den Architekten Reich und Bächtold (Schaff- 

hausen) entworfenen Kindergarten der Stadt Schaffhausen, von welchem mittlerweile 

sechs Stück gebaut worden sind. Der Kindergarten wurde mit dem Steko-Holzbau- 

System (Zusammensetzbare Fertigelemente aus Holz, www.steko.ch) gebaut. 

• Beide Konstruktionen sind gleich gross. Der Kindergarten existiert in Leichtbauweise, 

während der Kindergarten in Massivbauweise (Backstein, Beton) fiktiv ist (siehe An- 

hang: Kindergarten in Massivbauweise (Anhang S. 51), Kindergarten in Leichtbau- 

weise (Anhang S. 50). 

48 Büro für Umweltchemie, Graue Energie von Baustoffen S.6

27 



• Um einen sinnvollen Vergleich zu ermöglichen, sind die Wärmedurchgangskoeffi- 

zienten (U-Werte) des Bodens gegen das Erdreich, der Dächer, der Aussenwände so- 

wie der Fenster identisch (siehe Anhang Seite 52 f.: U-Wert Berechnung Aussenwand, 

U-Wert Berechnung Boden gegen Erdreich). Folglich ist auch der Heizenergiebedarf 

für beide Gebäude gleich. Die unterschiedlichen U-Werte der Fensterrahmen wurden 

nicht berücksichtigt. 

• Beide Konstruktionen verfügen über denselben Dachaufbau, wie auch über den glei- 

chen Unterlagsboden und Bodenbelag. 

• Bautechnische Unterschiede vom Leichtbau zum Massivbau, wie etwa beim Funda- 

ment oder beim Wand- und Bodenaufbau, wurden berücksichtigt. 

6.4. Annahmen, Vernachlässigungen und Einschränkungen 

• Es wird nur die Graue Energie ohne Materialtransporte berechnet. Die Nutzungsdauer 

und Entsorgungen werden nicht berücksichtigt. 

• Dort, wo bereits kleine Unterschiede enorm ins Gewicht fallen, wurde sehr exakt ge- 

rechnet. Bei Baustoffen hingegen, die kaum ins Gewicht fallen, wurden Details ver- 

nachlässigt. 

• Alle Fenster besitzen Flügel und einen Rahmenlichtmass/Rahmenausmass-Quotienten 

von über 0.7 und gehören zum „Typ gross“ (siehe auch „Graue Energie von Baustof- 

fen“, S. 67). Die Verglasung und damit der U-Wert sind identisch. 

• Bei Baustoffen mit nicht eindeutiger Dichte wurde ein Mittelwert angenommen. Die 

Dichte des Holzes (Fichte) wurde bei 500 kg/m 3 festgesetzt. 

• Der Innenausbau wird nicht in die Berechnungen einbezogen, da er, unabhängig von 

Leicht- oder Massivbauweise, individuell ausgestaltet werden kann.

28 



• Es wurden mehrere Vereinfachungen und Annäherungen gemacht. Ziel dabei war es, 

immer möglichst nahe an der Realität zu bleiben. Details, wie Abdecklagen und Filz- 

unterlagen, welche bezüglich der Grauen Energie nicht ins Gewicht fallen, wurden 

vernachlässigt. Bodenbelag und Unterlagsboden wurden für das ganze Gebäude ein- 

heitlich gewählt. Baustoffe, die in der Publikation „Graue Energie von Baustoffen“ 

nicht aufgeführt sind, wurden durch in Zweck und Zusammensetzung ähnliche andere 

Baustoffe ersetzt. 

6.5. Vorgehen bei den Berechnungen der graue Energie 

Die Berechnungen (siehe Anhang Seite 63 ff.: Graue Energie Massivbauweise, Graue Energie 

Leichtbauweise, Analyse Massivbauweise, Analyse Leichtbauweise) wurden mit Excel 

durchgeführt. Aufgrund der einheitlichen Beschriftung sollten mit Hilfe der original Baupläne 

(siehe Anhang Seiten 56-60), der „Checkliste für FSC- Projektzertifizierung“ (siehe Anhang 

Seite 54 f.) und der Publikation „Graue Energie von Baustoffen“ die Berechnungen nachvoll- 

ziehbar sein. Die Seitenangaben bei den Baustoffen beziehen sich auf die Publikation „Graue 

Energie von Baustoffen“. 

Da die Graue Energie der meisten Baustoffe in Energie pro Masseneinheit (MJ/kg) angegeben 

ist, musste ich die entsprechenden Massen der verwendeten Baustoffe berechnen, um daraus 

die Graue Energie berechnen zu können. 

Beispiel: 

Betrachten wir die Längswand aus Backstein (Normalstein, S.41). Sie hat eine Stärke von 

0.175 m, eine Länge von 25.48 m und eine Höhe von 5.7 m. Aus diesen drei Komponenten 

ergibt sich das Volumen: 

0.175 m * 25.48 m * 5.7 m= 25.4163 m 3 

Addiert man anschliessend die andern, analog berechneten Volumina der Aussen- und In- 

nenwände aus Backstein (abzüglich der Türen und Fenster), ergibt sich das gesamte Back- 

stein-Volumen des Gebäudes: 

69.1531 m 3

29 



Multipliziert man die Graue Energie pro Masseneinheit (MJ/kg, S.41) mit der Dichte des 

Baustoffes (kg/m 3 , S.41), erhält man die Graue Energie pro Volumeneinheit (MJ/m 3 ): 

1050 kg/ m 3 * 2.39 MJ/kg= 2509.5 MJ/ m 3 

Am Ende berechnet man dann das Produkt des gesamten Backsteinvolumens (m 3 ) und der 

Energie pro Volumeneinheit (MJ/m 3 ) und erhält so die Graue Energie des im Gebäude ver- 

wendeten Backsteins: 

69.1531 m 3 * 2509.5 MJ/ m 3 = 173539.7045 MJ 

Es gibt aber auch Baustoffe wie Bodenbeläge und Unterlagsböden, bei welchen die Graue 

Energie (MJ) pro Flächeneinheit (m 2 ) angegeben ist. In solchen Fällen musste einfach die 

Graue Energie (MJ) pro Flächeneinheit (m 2 ) auf die entsprechende Stärke des im Gebäude 

verwendeten Baustoffes umgerechnet werden. 

6.6. Hilfsmittel und Hilfestellung durch Fachkundige 

Grundsätzlich basieren meine Berechnungen der Grauen Energie auf der Publikation „Graue 

Energie von Baustoffen“ vom Büro für Umweltchemie. Die zur Berechnung notwendigen 

Volumen- und Flächenauszüge resultieren aus der Zusammenarbeit mit den beiden Architek- 

ten Herrn Ernst Reich und Herrn Andres Bächtold, welche den Kindergarten (Leichtbau) ge- 

plant und mit mir ein Modell in Massivbauweise erstellt haben. Die Datengrundlage dazu 

bildete die „Checkliste für FSC- Projektzertifizierung“, die sämtliche Holz-Volumina lieferte, 

sowie die original Pläne für den Kindergarten. Die Zuordnung der Baustoffe für den Holzbau 

und die Auswahl der Baustoffe für den Massivbau erfolgte mit Hilfe von Herrn Reich. Bei 

Fragen bezüglich der Berechnungsweise und der Interpretation der Daten konnte ich auf die 

Auskünfte von Herrn Urs Capaul, dem Stadtökologen von Schaffhausen, zurückgreifen.

7. Auswertung der Grauen Energien 

30 



Die Resultate der Berechnungen zeigen auf eindrucksvolle Weise, dass Baustoffe aus Holz 

generell deutlich weniger Graue Energie benötigen, als die meisten konventionellen Baustoffe 

(siehe Abb. 10). Insgesamt wurden für den Kindergarten in Leichtbauweise rund 850'000 MJ 

Graue Energie aufgewendet, währenddem der Massivbau rund 1'275'000 MJ oder anders ge- 

sagt 50 % mehr als der Holzbau beanspruchen würde. Folglich konnten in diesem Fall gut 

425'000 MJ eingespart werden, da man anstelle eines Gebäudes aus Backstein und Beton ei- 

nes aus Holz bauen liess. (siehe Berechnungen im Anhang Seiten: Graue Energie Massiv- 

bauweise (77 ff.), Graue Energie Leichtbauweise (63 ff.)) 

MJ 

1400000 

1200000 

1000000 

800000 

600000 

400000 

200000 

0 

Total Graue Energie 

Leichtbau 

Massivbau 

Abbildung 10: Total Graue Energie in MJ des Kindergartens in Leichtbauweise (Holzbau) und Massivbauweise 

(Beton- und Backsteinbau) 

Je nach Wahl der Baumaterialien können die Ergebnisse unterschiedlich ausfallen. Deswegen 

wurde beim fiktiven Massivbau darauf geachtet, dass die Baustoffe auch zweckmässig und 

angemessen eingesetzt werden. Natürlich gäbe es Möglichkeiten bei der Massivbauweise die 

Graue Energie zu reduzieren. Damit ergäbe sich aber ein unfairer Vergleich, weil das Projekt 

in Leichtbauweise nicht explizit auf Einsparungen an Grauer Energie ausgerichtet war. 

Nach der Aufteilung der Grauen Energie auf Boden und Decken, Wände, Dach, Fenster sowie 

Fundament wird deutlich, welche Elemente für den Unterschied der Grauen Energie aus- 

schlaggebend sind (siehe Abb. 11 und Berechnungen im Anhang Seiten: Analyse Massiv- 

bauweise (83 ff.), Analyse Leichtbauweise (69 ff.).

31 



Das Dach kann hierbei grundsätzlich ausgeklammert werden, denn es ist bei beiden Bauwei- 

sen gleich. 

Bei den Böden und Decken kann man jedoch bereits frappante Unterschiede feststellen. Die 

Differenz zwischen Leichtbau und Massivbau in Bezug auf die Graue Energie macht schluss- 

endlich vor allem der Stahlbeton und die Polyurethan-Dämmung aus. Bodenbelag und Unter- 

lagsboden sind identisch. 

Die grosse Differenz der Grauen Energie bei den Wänden lässt sich leicht erklären. Aus- 

schlaggebend dafür ist vor allem die geringe Graue Energie, welche für die hölzernen Steko- 

module aufgebracht werden muss und die im Vergleich dazu viel höhere Graue Energie der 

Backsteine. 

Bezüglich der Fenster ist der Unterschied an Grauer Energie ebenfalls sehr gross. Obwohl 

Aluminiumrahmen einen hohen Anteil an Grauer Energie enthalten, hätte das Resultat noch 

deutlicher ausfallen können, denn mit Vollholzrahmen würde die Graue Energie beim Holz- 

bau nochmals stark reduziert. Die Verglasung braucht im Verhältnis zum Rahmen nur wenig 

Graue Energie und trägt nicht zur Differenz bei, da sie bei beiden Bauweisen gleich gewählt 

wurde. 

Beim Fundament schneidet der Holzbau schlechter ab. Weil der Holzboden nicht direkt auf 

den Untergrund gebaut werden kann, wird ein entsprechend materialaufwändigeres Funda- 

ment benötigt. 

MJ 

1400000 

1200000 

1000000 

800000 

600000 

400000 

200000 

0 

Aufteilung der Grauen Energie 

Leichtbau Massivbau 

Fundament 

Fenster 

Dach 

Wände 

Boden und Decke 

Abbildung 11: Aufteilung der Grauen Energie in Boden und Decke, Wände, Dach, Fenster und Fundament 

am Kindergarten in Leichtbauweise (Holzbau) und Massivbauweise (Beton- und Backsteinbau)

8. Interpretation der Ergebnisse 

49 50 

8.1. Einstufung der Grauen Energie 

32 



Wie schon erwähnt, wurde meinen Berechnungen zufolge durch die Entscheidung für einen 

Kindergarten aus Holz, anstelle eines Kindergartens in Massivbauweise, rund 425'000 MJ 

Graue Energie eingespart. 1 Liter Heizöl entspricht etwa 10 kWh Energieinhalt und 1 kWh 

sind 3.6 MJ, demnach entsprechen die 425’000 MJ etwa 12'000 Liter Heizöl. Ein Standard- 

neubau verbraucht heute eine Energie von etwa 70 kWh pro m 2 und Jahr. Das sind bei einem 

durchschnittlichen Einfamilienhaus mit 200 m 2 Energiebezugsfläche (EBF, Summe aller be- 

heizten Geschossflächen) 51 ca. 1400 Liter Heizöl pro Jahr. 

Also könnte man alleine mit der Grauen Energie, die man durch das Bauen des Holzkinder- 

gartens eingespart hat, einen normalen Neubau 8 - 9 Jahre beheizen und mit warmem Wasser 

versorgen. 

Trotzdem müssen in Bezug auf das Ergebnis Vorbehalte gemacht werden. Der Kindergarten 

besitzt nicht in allen Belangen die perfekten Eigenschaften für einen Vergleich. Beispielswei- 

se sind die meisten Häuser in der Schweiz unterkellert. Das Fehlen einer Unterkellerung wird 

in diesem Fall klar zu einem Nachteil für den Holzbau. Denn bei beiden Bauweisen wären die 

Unterkellerungen ungefähr gleich gross. Folglich müsste das Fundament vernachlässigt wer- 

den, um eine bessere Aussage über den Unterschied bei Schweizer Häusern zu machen. 

Die Differenz der Grauen Energie würde in diesem Fall nicht nur 425'000 MJ, sondern abge- 

rundet 510'000 MJ betragen. 

49 www.suewag.de, Energie-Lexikon-Energieinhalt (siehe auch Anhang Seite 62) 

50 Herr Capaul 

51 www.wikipedia.de

33 



8.2. Übertragung der Grauen Energie des Kindergartens auf ein Einfamilienhaus 

Der Kindergarten besitzt eine Energiebezugsfläche (EBF) von ungefähr 415 m 2 , ein Einfami- 

lienhaus weist etwa 200 m 2 EBF auf. Die Graue Energie pro m 2 EBF umgerechnet, ergäbe 

bei einem Einfamilienhaus (mit Unterkellerung) etwa 250'000 MJ Ersparnis, wenn anstelle 

des Massiv-Einfamilienhauses aus Backstein und Beton ein Holz-Leichtbau erstellt würde. 

Ein Minergie-P-Haus (Haus mit sehr niedrigem Energieverbrauch) mit 200 m 2 EBF ver- 

braucht 15 kWh pro m 2 , also rund 300 l Heizöl pro Jahr. Wenn man annimmt, dass ein Mi- 

nergie-P-Haus aus Holz proportional dieselben Einsparungen bezüglich der Grauen Energie 

bringt wie ein normal gedämmtes Gebäude, so würde die eingesparte Graue Energie einen 

viel grösseren und wichtigeren Stellenwert in Bezug auf die Gesamtenergiebilanz einnehmen. 

Deshalb wäre es möglich durch die eingesparte Graue Energie das Minergie-P-Haus während 

mehr als 20 Jahren mit dem notwendigen Wärmebedarf (Heizung und Warmwasser) zu ver- 

sorgen. 

Diese Erkenntnis stützt sich auch auf meine Berechnungen. Ich konnte nämlich feststellen, 

dass die Dämmung, wenn man nicht den energieaufwändigsten Dämmstoff wählt, einen eher 

unbedeutenden Anteil an der gesamten Grauen Energie hat. Die primären Baustoffe wie Holz, 

Backstein oder Beton fallen energetisch sowieso weit stärker ins Gewicht. Deswegen ist es 

sehr empfehlenswert, Häuser so gut wie möglich zu dämmen. Der eher geringe Mehraufwand 

an Grauer Energie bei massiverer Dämmung macht sich energetisch gesehen auf die gesamte 

Lebensdauer mehr als bezahlt.

9. CO2-Einsparungen beim Holzbau 

9.1. Materieller Substitutionseffekt 

34 



Die Energie, welche für die Baustoffe aufgewendet werden muss, kann verschiedenste Ener- 

gieträger beinhalten. Der Strom beispielsweise wird in Steinkohle-, Braunkohle- oder Atom- 

kraftwerken, aber auch in Wasserkraftwerken, durch Windturbinen oder über Fotovoltaikan- 

lagen gewonnen. Je nach Land setzt sich der Strommix ganz unterschiedlich zusammen. Weil 

aber die west- und mitteleuropäischen Staaten in einem Stromverbund zusammengeschlossen 

sind, kann nicht genau definiert werden, welche Art Strom jeweils aus der Steckdose bezogen 

wird. Deshalb verwendet man meist einen Strommix, welcher die west- und mitteleuropäische 

Stromgewinnung (UCTE-Mix) umfasst. Demzufolge beinhaltet der UCTE-Strommix auch 

eine bestimmte Mengen an Treibhausgas-Emissionen, nämlich durchschnittlich 0.165 kg 

CO2-Äquivalent pro MJ Strom Wenn hingegen nur der schweizerische Strommix mit einem 

hohen Anteil an Wasserkraft verwendet würde, wäre der Emissionsfaktor 0.045 kg CO2- 

Äquivalent pro MJ (CH-Verbrauchermix). Den grössten Anteil der Energie in den Baustoffen 

stellen jedoch höchstwahrscheinlich fossile Energieträger in Form von Erdöl-Derivaten dar. 

Sowohl bei der Förderung der Rohstoffe, als auch bei deren Verarbeitung zum Baustoff und 

bei den Transporten wird immer wieder fossile Energie in Form von Erdöl-Derivaten (Erdöl 

für Prozessenergie, in Form von Diesel oder Benzin) verwendet. Deshalb scheint mir der 

Durchschnittswert von 0.082 kg CO2-Äquivalenten pro MJ (Faktor für Heizöl extra leicht) 

vertretbar. Ausserdem liegen Diesel, Benzin und Kerosin ungefähr im selben Rahmen. Da ich 

jetzt in etwa weiss, wie gross die CO2-Auswirkungen pro MJ sind, können die CO2- 

Einsparungen durch den Holzbau beim Kindergarten und bei einem durchschnittlichen Ein- 

52 53 

familienhaus relativ einfach berechnet werden. 

Bei einer Einsparung von 425’000 MJ Grauer Energie, ergibt sich demzufolge eine Reduktion 

der Treibhausgas-Emissionen von rund 35 t CO2-Äquivalenten. Wenn man jetzt bezüglich 

einem Einfamilienhaus von einem Substitutionseffekt von 250'000 MJ ausgeht, resultieren 

daraus rund 20 t CO2-Äquivalente an Einsparungen. 

Um diese Resultate einordnen zu können: 35 t CO2 entsprechen in etwa den CO2-Emissionen, 

die ein Kleinwagen (5 l Benzin/ 100 km) bei 4.5-maliger Umrundung der Erde (180'000 km) 

erzeugt. 54 

52 

Annex 1: Primärenergie- und Emissionsfaktoren (siehe auch Anhang Seite 61) 

53 

Herr Capaul 

54 

www.myclimate.org, CO2-Rechner

9.2. Weitere CO2-Effekte 

35 



Zur Substitution von Baustoffen kommen noch andere Effekte hinzu. Holz speichert CO2 

während seiner gesamten Lebensdauer (siehe 3.1). Es sind 917 kg CO2 pro m 3 . Im ganzen 

Kindergarten (Boden, Decke, Aussenwände, Innenwände, Dach) sind ca. 150 m 3 Holz ver- 

wendet worden. Dadurch wurden ca. 140 t CO2 im Gebäude zwischengespeichert und so für 

die Lebensdauer des Gebäudeteils an Lager gelegt. Bei einem Einfamilienhaus mit 200 m 2 

EBF würden folglich etwa 70 t CO2 gespeichert. 

Ausserdem lässt sich Holz, wenn es nicht mehr materiell weiterverwendet wird, energetisch 

nutzen. 1 kg Holz besitzt einen Energiegehalt von 14.7 MJ 55 . Alle 150 m 3 Holz ergeben dem- 

nach einen Energieinhalt von etwa 1'100'000 MJ. Eine umweltschonende Verbrennung der 

hölzernen Bauabfälle ist in Kehrichtverbrennungsanlagen oder Restholzfeuerungen gewähr- 

leistet. Abhängig vom Feuchtigkeitsgehalt des Holzes haben solche Anlagen einen Wirkungs- 

grad von 70 – 80%. Somit können etwa 825'000 MJ Energie zu Wärmezwecken genutzt wer- 

den. Die bei der Verbrennung anfallenden CO2-Emissionen sind dermassen gering (0.001 

kg/MJ) 56 , dass sie vernachlässigt werden können. Je nachdem, ob die Wärmeenergie direkt 

genutzt werden kann oder ob sie zuerst noch in Strom umgewandelt wird, ergibt sich ein frap- 

panter Unterschied. Bei der Umwandlung von Wärmeenergie zu Strom beträgt der Wirkungs- 

grad nur etwa 35%, wobei Strom als hochwertiger Energieträger gemäss Minergie-Regel mit 

dem Faktor 2 multipliziert werden kann. Die Energie aus der energetischen Nutzung des Bau- 

holzes variiert demnach zwischen ca. 580'000 MJ und 825'000 MJ. 57 

Ein willkommener Nebeneffekt der Holzverbrennung liegt in der Energiesubstitution. Diese 

beträgt 0.6 t CO2-Äquivalent pro m 3 Holz (siehe 3.3 Substitutionseffekt). 58 Im Falle einer 

vollständigen energetischen Nutzung des Bauholzes (Wärmeenergie) würden zusätzlich 

nochmals 90 t CO2-Äquivalenten substituiert. 

55 www.suewag.de 

56 Annex 1: Primärenergie- und Emissionsfaktoren 

57 Herr Capaul 

58 BAFU 2007/39

36 



10. Gesamte Energie- und CO2-Einsparungen beim Kindergarten 

Der gesamthafte energetische Effekt berechnet sich aus der eingesparten Grauen Energie 

(425'000 MJ) und der Energiegewinnung bei der Holzverbrennung (580'000 - 825'000 MJ). 

Die Summe daraus ergibt 1'005'000 – 1'250'000 MJ. 

Dies entspricht maximal ungefähr der Grauen Energie des Kindergartens in Massivbauweise. 

Mit andern Worten: die eingesparte Energie entspricht der Nutzenergie eines Einfamilienhau- 

ses (siehe Kapitel 8.1. Einstufung der Grauen Energie) von 20 - 25 Jahren (28'000 - 35'000 l 

Heizöl). 

Die möglichen CO2-Reduktionen und –Bindungen des Gebäudes berechnen sich aus der Sub- 

stitution von Baustoffen (35 t CO2-Äquivalent) und aus der energetischen Substitution (90 t 

CO2-Äquivalent). Hinzu kommt noch das über die Lebensdauer des Gebäudes gebundene 

CO2 (140 t). Addiert erfolgt daraus ein CO2-Effekt von 265 t CO2-Äquivalent über die Le- 

bensdauer des Gebäudes. 

Dies entspricht den Heizungsemissionen von 100'000 l Heizöl (EL) 59 oder den CO2- 

Emissionen eines Offroaders (14 l pro 100 km) beim Zurücklegen einer Strecke von rund 

600'000 km (ca. 15facher Erdumfang). Zudem würden die Kosten für ein Kompensations- 

Portfolio über 265 t CO2-Äquivalent zwischen Fr. 10'000 – Fr. 30'000 betragen, je nachdem, 

ob man das Geld nur in Entwicklungs- und Schwellenländern oder auch noch zu 50% in der 

Schweiz für Klimaschutzprojekte einsetzt. 60 

59 BAFU, Energieinhalte und CO2-Emissionsfaktoren von fossilen Energieträgern 

60 www.myclimate.org, CO2-Rechner

11. Das Potenzial des Holzbaus im Kanton Schaffhausen 

11.1. Momentan nutzbares Schnittholz 

37 



Im öffentlichen Wald des Kantons Schaffhausen (85% der Waldfläche) wurden im Schnitt der 

Jahre 2006-2008 zwischen 70'000 und 75'000 m 3 Holz genutzt, wovon gut die Hälfte Stamm- 

holz ist. Das für den Holzbau geeignete Nadelholz (Laubholz vorwiegend für Innenausbau) 

beträgt im Schnitt der Jahre 2006 - 2008 etwa 32'000 m 3 Stammholz. 61 Um das tatsächliche 

Potenzial des Kantons bezüglich des Holzbaus zu eruieren, muss man den Wald und die Pro- 

duktion etwas genauer unter die Lupe nehmen. 

In Schaffhausen setzt sich das Nadelholz vor allem aus Fichten-, Tannen-, Föhren- und Lär- 

chenholz zusammen. Hiervon wird aber hauptsächlich nur das Fichten-, Tannen- und Lär- 

chenholz als Bauholz verwendet, weswegen geschätzte 6'000 m 3 für Föhren abgezogen wer- 

den müssen. Weitere rund 20% fallen wegen ungenügender Qualität (z.B. schlechte Äste) und 

Verwendungen als Baumeisterholz (z.B. Schalungsholz) weg. Von den restlichen ca. 21'000 

m 3 Nadelstammholz verbleiben nach der Verarbeitung in der Sägerei und Schreinerei nur 

noch etwa 45 - 50% als reines Schnittholz für den Holzbau. Damit ist nur gerade 1/3 des ge- 

samten Nadelstammholzes schlussendlich auch für den Holzbau nutzbar: Also gut 10'000 

m 3 . 62 

63 64 

11.2. Langfristig nutzbares Schnittholz 

Vergleicht man die Nutzung des Nadelstammholzes mit dem effektiv in den Schaffhauser 

Wäldern vorkommenden Nadelholz-Vorrat, so stellt man fest, dass in den letzten zehn Jahren 

eine deutliche Übernutzung beim Nadelholz, insbesondere bei der Fichte stattgefunden hat. 

Die Gründe dafür sind die zunehmenden Sturmereignisse (z.B. Sturm „Lothar“ 26.12.1999), 

die grossen Mengen an Käferholz (Borkenkäfer „Buchdrucker“ befällt nur die Fichte) bedingt 

durch die trockenen Sommer (z.B. 2003) sowie die fehlende Nachfrage und die schlechten 

Preise für Laubholz, insbesondere der Hauptbaumart Buche. 

Im Schaffhauser Wald stehen heute rund 130 m 3 /ha Fichten und Tannen. Auf der gesamten 

Waldfläche von 12’500 ha entspricht dies einem Vorrat von 1'625'000 m 3 . Nehmen wir eine 

durchschnittliche Umtriebszeit (Alter der Nutzung) von 120 Jahren an, so ergibt dies eine 

nachhaltige jährliche Nutzungsmenge von rund 13'500 m 3 Fichten und Tannen. Der Stamm- 

61 Kantonsforstamt Schaffhauen, Jahresbericht 2008 

62 Herr Alexander Vögeli, Sägerei- und Zimmereibetrieb Gächlingen 

63 Kantonsforstamt Schaffhauen, Kantonales Waldinventar 1997 

64 Herr Bruno Schmid, Kantonsforstamt

38 



holzanteil bei Fichten und Tannen liegt heute zwischen 40 und 60%. Mit 50% gerechnet er- 

gibt sich daraus eine Menge von gerundet 7000 m 3 Fichten- und Tannenstammholz. Für den 

Holzhausbau nutzbar sind rund 40%, also jährlich ca. 3000 m 3 Schnittholz. 

Es ist klar, dass es sich hierbei um ein vereinfachtes Modell handelt. Falls die Nutzung des 

Nadelholzes, namentlich der Fichte, in den nächsten Jahren und Jahrzehnten weiterhin hoch 

bleibt, steht längerfristig immer weniger Nadelholz aus dem Kanton Schaffhausen zur Verfü- 

gung. In diesem Fall könnte dieses Nadelholz aus Gebieten, wo es heimisch ist (z.B. Voralpen 

und Alpen), zugeführt werden. 

12. Potenzial für Holzeinfamilienhäuser im Kanton Schaffhausen 

In den Jahren 2000 - 2008 wurden im ganzen Kanton Schaffhausen durchschnittlich an die 

100 neue Einfamilienhäuser pro Jahr gebaut. Die meisten davon hatten 5 oder mehr Zimmer 

und etwa einer mittleren Wohnfläche von rund 200 m 2 EBF. 65 Da im Kindergarten ca. 135 m 3 

Schnittholz verwendet wurden, wäre es plausibel, dass für ein Einfamilienhaus mit 200 m 2 in 

Steko-Bauweise (Holzrahmenbau braucht weniger) 65 m 3 Schnittholz eingesetzt werden 

müssten. Angenommen alles Holz aus dem Schaffhauserwald würde auch im Kanton Schaff- 

hausen genutzt, könnte man mit der aktuellen Holznutzung jährlich über 150 Steko- 

Einfamilienhäuser bauen. Bei nachhaltiger Nutzung des Waldes könnten rund 45 Steko- 

Holzhäuser pro Jahr entstehen. Potential ist im Kanton Schaffhausen also durchaus vorhan- 

den. 

Ein normales Holzhaus bleibt zwischen 50 und 80 Jahren bestehen. Also würden bei einem 

konstanten Neubauanteil des Holzbaus von 45% über längere Zeit ein Holzgebäudepark von 

2’925 Einfamilienhäusern (65 Jahre * 45 Häuser pro Jahr) entstehen. In diesem Gebäudepark 

würden dann geschätzte 210’000 m 3 Holz (2'925 * 150 m 3 * 200m 2 /415m 2 ) und somit auch 

rund 195’000 t CO2 gespeichert. Ausserdem ergäbe sich ein materieller Substitutionseffekt 

von jährlich 900 t CO2-Äquivalenten (20t * 45) und nach 50 – 80 Jahren ein energetischer 

Substitutionseffekt von schätzungsweise 1950 t CO2-Äquivalent (90t CO2 * 45 * 

200m 2 /415m 2 ). Betrachtet man nur den Holzbau, so ergibt sich eine Einsparung über 65 Jahre 

von rund 270'000 t CO2. Dies entspricht 2 - 3% der jährlichen Emissionen aller Schweizer 

Haushalte (ca. 1/5 der gesamten CO2-Emissionen der Schweiz). 66 Für einen kleinen Kanton 

wie Schaffhausen ist das ein ziemlich beeindruckender Wert. 

65 BFS, Bundesamt für Statistik 

66 BAFU, Aufteilung der Treibhausgas-Emissionen gemäss Kyoto-Protokoll nach Verursacher

13. Fördermassnahmen für den Holzbau 

39 



Die CO2-Emissionen im Gebäudebereich betragen beinahe 30% der gesamten CO2- 

Emissionen der Schweiz (siehe Abb. 10). Um diesen grossen CO2-Ausstoss zu senken, ist es 

essentiell, alte Gebäude zu sanieren und bei Neubauten die Gesamtenergie mit erneuerbaren 

Energien, besserer Dämmung und geeigneten Baustoffen zu reduzieren. Da die Nutzungs- 

energie laufend vermindert wird, kommt der Energie für die Materialherstellung ein immer 

grösserer Stellenwert zu. Im Durchschnitt beträgt die Nutzungsenergie normalerweise 72% 

und die Materialherstellungsenergie 22% der Gesamtenergie. 67 Bei Minergie-P-Gebäuden 

sinkt die Nutzungsenergie unter 50%. 68 Also ist gerade Holz mit seinen Eigenschaften für 

Gebäude mit geringem Energieverbrauch besonders prädestiniert. Holzhäuser brauchen weni- 

ger Graue Energie beim Bau und speichern erst noch über längere Zeit CO2. Deswegen sind 

aus energetischer und klimapolitischer Sicht Holzhäuser mit geringem Energieverbrauch (z.B. 

Minergie-P-Standard) die Zukunft. 

Abbildung 12: Verursacher der Treibhausgasemissionen auf Schweizer Territorium 


67 CEI-Bois 

68 Herr Capaul

40 



Leider sind die Fördermassnahmen für den Holzbau seitens der öffentlichen Hand momentan 

noch beinahe inexistent. Obwohl mit Holzbau (Kaskadennutzung) mehr CO2 eingespart wer- 

den könnte, wird im Vergleich dazu Holz als Energieträger (Heizungen und Kraftwerke) e- 

norm gefördert. 69 Dies kann zu einem unfairen Wettbewerb zwischen der materiellen und 

energetischen Nutzung von Holz führen. Es ist vollkommen nachvollziehbar, dass Rest- und 

Altholz energetisch verwertet werden, jedoch sollte man Holz immer mit einem möglichst 

hohen Wertschöpfungsgrad nutzen, das heisst zuerst stofflich, und erst wenn Recycling kei- 

nen Sinn mehr macht, energetisch. 

Dementsprechend ist auch der Holzbauanteil (Neubauten) in der Schweiz mit 15% ziemlich 

niedrig. 70 In Schaffhausen dürfte der Anteil sogar noch tiefer liegen. 71 Im Vergleich zu Öster- 

reich mit über 30% oder Nordamerika mit sogar 90% ist dies doch ein sehr geringer Wert. 72 

Nun liegt es an der öffentlichen Hand und an der Wirtschaft, den Holzbau zu fördern und da- 

mit etwas gegen den Klimawandel und die Energieverknappung zu unternehmen. 

Folgende Vorgehensweisen wären denkbar: 

• Möglichst viele öffentliche Bauten aus Holz erstellen und dadurch auch eine Vorbild- 

funktion einnehmen. Das Motto lautet: „Selbst Gutes tun und darüber sprechen.“ Ein 

schönes Beispiel sind die 6 Kindergärten der Stadt Schaffhausen. 

• Die Bevölkerung für die Klima- und Energieproblematik sensibilisieren und in diesem 

Rahmen speziell auf die Vorzüge des Holzbaus hinweisen, beispielsweise mit Werbe- 

kampagnen (Marketing). 

• Anreize schaffen mit Subventionen und günstigen Kreditkonditionen, wie es im Falle 

der Minergie-Gebäude und erneuerbaren Energien bereits getan wird. 73 Je nach Menge 

des verwendeten Holzes oder des eingesparten und gespeicherten CO2 könnten Richt- 

linien für Holzhäuser festgelegt werden. 

69 

Herr Bächtold 

70 

Lignum, Pressemitteilung: „Lignum fordert 50% Holz bei Bauten der öffentlichen Hand“ 

71 

Herr Capaul 

72 

CEI-Bois 

73 

Förderprogramm Energie 2009, Kanton Schaffhausen

14. Meine Vision im „kleinen Paradies“ (Kanton Schaffhausen) 

41 



Schaffhausen hat ehrgeizige „Visionen im kleinen Paradies“. Unter anderem werden auch 

Ziele angesprochen, welche im Zusammenhang mit dem Holzbau stehen: 

Energieeffizienz und erneuerbare Energie: 

Förderung von energieeffizienten Bauten und erneuerbaren Energien. 

Holzbauten sind energieeffizient. Sie brauchen deutlich weniger Graue Energie als konventi- 

onelle Bauten und zeichnen sich überdies durch einen niedrigeren Energieverbrauch aus. 

Waldreichtum nutzen: 

Nationale Vorbildstellung bei der Nutzung der Ressource Holz. 74 

Eine nationale Vorbildstellung bei der Nutzung der Ressource Holz wäre dann gegeben, wenn 

man wie in Kapitel 2. und 4. beschrieben handeln würde. Mit dieser Vorgehensweise würde 

Energie eingespart und die Kohlenstoffbilanz langfristig verbessert. Zusätzlich könnte verbau- 

tes Holz schon ab der zweiten Verpflichtungsperiode des Kyoto-Protokolls (ab 2012), als 

CO2-Senke angerechnet werden. 

Meine Vision für das kleine Paradies: 

Der waldreiche Kanton Schaffhausen übernimmt eine landesweite Vorreiterrolle in der 

Förderung von nachhaltigem und klimafreundlichem Holzbau! 

74 Newsletter, Wirtschaftsförderung Kanton Schaffhausen, März 2009

Zusammenfassung 

42 



Der Klimawandel ist eine der grössten Herausforderungen und Bedrohungen unserer Zeit. Er 

wird verursacht durch die Treibhausgasemissionen des Menschen. Ohne eine umgehende 

Trendwende verbunden mit einer starken Reduktion der Treibhausgas- und insbesondere 

CO2-Emissionen, wird ein weltweiter Temperaturanstieg von 4°C oder mehr prognostiziert. 

Deswegen gilt es möglichst schnell die Treibhausgasemissionen drastisch zu senken. 

Eine noch eher unbeachtete Möglichkeit zur Reduktion der CO2-Emissionen stellt der Holz- 

bau dar. Einigen Menschen mag bekannt sein, dass Holz CO2 (900 kg CO2 pro m 3 ) bindet und 

fossile Energieträger durch Holz ersetzt werden können. Doch nur die wenigsten wissen um 

die bemerkenswerte Wirkung des Holzbaus auf die CO2-Bilanz. Mit einer Steigerung der 

Holzanwendung im Bauwesen liessen sich 12% der Schweizer Treibhausgasemissionen ver- 

meiden. Dieses eindrückliche Resultat kommt vor allem durch die optimierte Waldnutzung 

für den Holzbau zustande, denn mit Holzbau bindet man nicht nur CO2 im Gebäudepark, son- 

dern substituiert auch energieaufwändiger Baustoffe. 

Meine Berechnungen am Beispiel eines Kindergartens haben bewiesen, dass sich grosse 

Mengen an Energie und CO2 durch einen Holzbau anstelle eines konventionellen Baus einspa- 

ren lassen. Es wurden 425'000 MJ Graue Energie (rund die Hälfte der Grauen Energie des 

Holzbaus) und folglich auch 35 t CO2 eingespart. 

Betrachtet man nun das Potenzial des Bauens mit Holz im Kanton Schaffhausen lässt sich 

Bemerkenswertes feststellen. Mit der aktuellen jährlichen Holznutzung in den Wäldern des 

Kantons Schaffhausen liessen sich ungefähr 150 Holzeinfamilienhäuser bauen. Längerfristig 

bzw. nachhaltig liessen sich etwa 45 von 100 Einfamilienhäuser-Neubauten pro Jahr mit Holz 

errichten. Über 65 Jahre (ca. durchschnittliche Lebensdauer eines Holzhauses) gerechnet, 

würden somit 270'000 t CO2 materiell substituiert und im Gebäudepark gebunden. Dies ent- 

spricht 2 - 3% der jährlichen Emissionen aller Schweizer Haushalte, welches für einen kleinen 

Kanton wie Schaffhausen ein beeindruckender Wert ist. 

Leider wird der Holzbau von öffentlicher Hand noch viel zu wenigen gefördert. Dies muss 

geändert werden! 

Meine Vision: 

Der waldreiche Kanton Schaffhausen übernimmt eine landesweite Vorreiterrolle in der 

Förderung von nachhaltigem und klimafreundlichem Holzbau!

Danksagung 

43 



Nach über einem halben Jahr und unzähligen Stunden Arbeit, bin ich mit meiner Maturaarbeit 

zu einem Ende gekommen. Ganz herzlich möchte ich mich bei folgenden Personen für die 

kompetente und engagierte Unterstützung bedanken: 

• Frau Anna Jablonkay, meiner Betreuerin, die mich auf meinem Weg begleitet und 

immer wieder motiviert hat. 

• Herrn Urs Capaul, Stadtökologe, der mir mit seinem grossen Fachwissen und seiner 

Erfahrung eine sehr grosse Hilfe war. 

• Herrn Ernst Reich und Herrn Andres Bächtold vom Architekturbüro „Reich und Bäch- 

told“, welche mir die Pläne für den Kindergarten zur Verfügung gestellt haben und in 

bautechnischen Fragen jederzeit zur Verfügung standen. 

• Herrn Alexander Vögeli, Holzbau Gächlingen, der mir für ein Interview zur Verfü- 

gung gestanden hat. 

Ausserdem möchte ich mich bei Beat Wanner, meinem Götti, Nicolas Gschwind, meinem 

Trompetenlehrer, Erwin Wanner, meinem Grossvater, und meinen Eltern, Bruno und Monika 

Schmid, für ihre Anregungen, konstruktive Kritik und vor allem für die grosse Unterstützung 

bedanken.

Anhang 

Inhaltverzeichnis Anhang 

44 



Bibliographie 45 

Fachkundige 47 

Abbildungsverzeichnis 48 

Berechnungsunterlagen 50 

Kindergarten in Leichtbauweise 50 

Kindergarten in Massivbauweise 51 

U-Wert-Berechnung 52 

Checkliste für FSC-Zertifizierung Doppelkindergarten 54 

Pläne Kindergarten, Grundrisse und Schnitte 

Titelblatt (Ausschnitt) 56 

Grundriss Erdgeschoss 57 

Grundriss Obergeschoss 58 

Querschnitt A-A 59 

Querschnitt B-B, C-C 60 

Primärenergie- und Emissionsfaktoren 61 

Umrechnungsfaktoren (Energie-Lexikon) 62 

Berechnungen Graue Energie 

Graue Energie Leichtbauweise 63 

Analyse Leichtbauweise 69 

Graue Energie Massivbauweise 77 

Analyse Massivbauweise 83

Bibliographie 

Literatur- und Internetquellen: 

45 



Annex 1: Primärenergie- und Emissionsfaktoren (Zur Verfügung gestellt von Herrn Capaul) 

BAFU, Aufteilung der Treibhausgas-Emissionen gemäss Kyoto-Protokoll nach Verursacher 

BAFU, BAFU 2007/39, „CO2-Effekte der Schweizer Wald- und Holzwirtschaft: Szenarien 

zukünftiger Beiträge zum Klimaschutz“, Bern 2007 

BAFU, Bundesamt für Umwelt, Energieinhalte und CO2-Emissionsfaktoren von fossilen E- 

nergieträgern 

BAFU, Bundesamt für Umwelt, www. bafu.ch, 22.7.2009 

BFS, Bundesamt für Statistik, Information zu Neubauten im Kanton Schaffhausen 

Büro für Umweltchemie, „Graue Energie von Baustoffen“, 2. Auflage November 1998 

CEI-Bois, „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“, August 2007 

Checkliste für FSC-Projektzertifizierung 4, Neubau Doppelkindergarten „Hauental“, 

8200 Schaffhausen 

FSC Schweiz, www.fsc-schweiz.ch 

Förderprogramm Energie 2009: Fördersätze und Bedingungen, Kanton Schaffhausen 

Kantonsforstamt Schaffhausen: Jahresberichte öffentlicher Wald, 2006 - 2008 

Kantonsforstamt Schaffhausen: Kantonales Waldinventar Schaffhausen (1997)

Lignum, www.pro-lignum.it, 28.9.09 

Lignum, CO2-Kreislauf 

46 



Lignum, Pressemitteilung: „Lignum fordert 50% Holz bei Bauten der öffentlichen Hand“ 

Zürich, 18. März 2008 

My Climate, www.myclimate.org 

Newsletter, Wirtschaftsförderung Kanton Schaffhausen, März 2009 

Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 9/2008, „Wald und Holz in der Treibhausbilanz“ 

sh.ch, Medieninformation vom 17.März 2009 zum Thema „Beitrag des Waldes zum Klima- 

schutz und zur Energiepolitik“ 

Süwag, www.suewag.de, Energie-Lexikon-Energieinhalt (Zur Verfügung gestellt von Herrn 

Capaul) 

Umwelt 3/2008: Herausforderung Klimawandel: Höchste Zeit für eine Trendwende 

waldwissen.net, Information für die Forstpraxis, „Kyoto: Wald darf mitmachen, Holz nicht“ 

(Online –Version, Stand vom 29.07.08), Autor: Christoph Schulz 

wikipedia.de, Wikipedia, die freie Enzyklopädie, URL: 

http://de.wikipedia.org/ 

WSL, www.wsl.ch, „C-Vorrat im Schweizer Wald“

Fachkundige: 

47 



Bächtold Andres, Reich und Bächtold Architekten SWB, Interview vom 23. Juni 2009 

Capaul Urs, Stadtökologe Schaffhausen, Interview vom 6. Juli 2009 und Besprechungen 

Reich Ernst, Reich und Bächtold Architekten SWB, Besprechungen 

Schmid Bruno, Kreisforstmeister, Kantonsforstamt Schaffhausen 

Vögeli Alexander, Sägerei- und Zimmereibetrieb, Gächlingen

Abbildungsverzeichnis: 

Abbildung 1: Treibhauseffekt 

BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL: 

48 



http://www.bafu.admin.ch/klima/00469/00471/00473/index.html?lang=de&image=NHzLpZa 

g7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqn5lOqdayXbGH7Iuq2Z6gpJCFeXu2w2ym4Q-- 

(Zugriff: 29.10.09) 

Abbildung 2: Entwicklung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre 


http://www.bafu.admin.ch/php/modules/mediamanager/sendobject.php?lang=de&image=NHz 

LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqn5VOqdayXbGH7IuqtJ_o 

(Zugriff: 29.10.09) 

Abbildung 3: Entwicklung der durchschnittlichen Sommertemperatur in Zürich 



LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqn51OqdayXbGH7IuqtJ_o 

(Zugriff: 29.10.09) 

Abbildung 4: Entwicklung der Sommerniederschläge in Zürich 



LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lrlpVOqdayXbGH7IuqtJ_o 

(Zugriff: 29.10.09) 

Abbildung 5: Szenarien für globale Durchschnittstemperatur 



LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqnp1OqdayXbGH7IuqtJ_o 

(Zugriff: 29.10.09)

Abbildung 6: Treibhausgasemissionen der Schweiz 


49 



http://www.bafu.admin.ch/klima/00469/00471/00476/index.html?lang=de&image=NHzLpZa 

g7t,lnJ6IzdeIp96km56VlWVvl51OqdayXbGH7Iuqz56cn56OwQ-- 

(Zugriff: 29.10.09) 

Abbildung 7: Kohlenstoffflüsse und –speicher 

www.waldwissen.net, 2009, URL: 

http://www.waldwissen.net/themen/umwelt_landschaft/co2_klimaschutz/fva_kohlenstoffkreis 

lauf1 

(Zugriff 23.10.09) 

Abbildung 8: CO2 Emissionen verschiedner Energieträger pro kWh 

Lignum 2009, URL: 

http://www.pro-lignum.it/img/user/27v154d156imgsR4gI2.jpg 

(Zugriff 28.9.09) 

Abbildung 9: Farbiges Temperaturprofil eines Boden-Wand-Details aus Holz 

CEI-Bois, „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“, August 2007 

Abbildung 12: Verursacher der Treibhausgasemissionen 


http://www.bafu.admin.ch/klima/00493/index.html?lang=de&image=NHzLpZag7t,lnJ6IzdeIp 

96km56Vl2xxnplOqdayXbGH7Iuqz56gnZ6OwQ-- 

(Zugriff 21.11.09)

Berechnungsunterlagen 

50 


Nicolas Schmid

51 



52 



53 



54 



55 



56 



Grundriss Erdgeschoss 

57 



Grundriss Obergeschoss 

58 



59 



60 



61 



62 



Graue Energie Leichtbauweise 

1. Holz 

1.1 Schnittholz 

Stärke in m 

Breite in m 

63 

Länge/Höhe in m 

Fläche in m2 

Kubaturen (Volumen in m3) 



1.1.1 Brettholz tech. getr. (S.51) 500 2.1 1050 61687.5 

Aussenwände / tragende Innenwände: 

Steko-Module 38.7 

Stabilisierungslatten 1.3 

Lattung aussen 6.58 

Schalung rot 3.72 

Schalung roh 3.6 

Nichttragende Innenwände: 

Kronstruktionslatten 0.5 

Dachelemente: 

Lattung Dach 

Stirn-, Ortbretter 

Bedachung: 

Eternittlattung 1.45 

Total Brettholz: 58.75 

1.1.2. Kantholz tech. getr. (S.51) 500 3.1 1550 3255 

Bodenelemente: 

Konstruktionsholz 0.1 

2.5 

0.4 

Dichte (kg/m3) 

Graue Energie (MJ/m2) 

Graue Energie (MJ/kg) 


Graue Energie (MJ)



Dachelemente: 


Total Kantholz: 2.1 

Stärke in m 

Breite in m 

64 


Fläche in m2 



1.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat 

(S.51) 500 7.4 3700 52688 


Beplankung 0.6 

Schachtverkleidung 0.3 

Deckenelemente: 

Beplankung unten 2.27 

Beplankung oben 2.27 

Dachelemente: 


Vordach Untersicht 0.9 

Total Dreischichtplatten: 14.24 

1.3 Brettschichtholz (S.51) 500 7.2 3600 177588 


Brettschichtholz 18.5 








Graue Energie (MJ)



Dachelemente: 


Total Brettschichtholz: 49.33 

Stärke in m 

65 

Breite in m 


Fläche in m2 



1.4 Spanplatte mit Isocyanat (S.51) 550 9.2 5060 63250 




Total Spanplatten: 12.5 

1.5 Weichfaserplatten einschichtig (S.51) 225 15 3465 41580 

Dachelemente: 


Akustikelemente 2.7 

Total Weichaserplatten: 12 

1.6 Zellulosefaserdämmung (CH,S.56) 55 3.2 176 23584 


Dämmung 


Dämmung 24 


50 





Graue Energie (MJ)

Dachelemente: 

Dämmung 60 

Total Zellulosefaserdämmung: 134 

Stärke in m 

66 

Breite in m 


Fläche in m2 



2. Krafpapier mit Bitumen (ca. Windpapier, 

S.58) 9 2538.07 

Gibelwände 100 

Längswand 25.84 6 155 

Längswand Traufe 24.52 3.4 83.37 

Fenster 56.4 

Total Karftpapier: 282 

3. Steinwolle (S.56) 70 16 1099 43786.2 

Galerieboden: 

Zwischenboden 0.07 2.77 25.07 4.861 

Zwischenboden Auskragung 0.07 3.33 4.89 1.14 

Total Zwischenboden 6.001 

Aussenwände: 

Gibelwände 0.12 100 12 

Längswand 0.12 25.84 6 18.6 

Längswand Traufe 0.12 24.52 3.4 10 

Fenster 0.12 56.4 6.768 

Total Aussenwände 33.84 

Total Steinwolle 39.84 

4. Linoleum (Bodenbelag, S.64) 0.004 80 28008.7 






Graue Energie (MJ)

Grundplatte 11.45 23.75 271.9 

Zwischenboden 2.77 25.07 69.44 

Grundplatte Auskragung 0.55 3.17 1.744 

Zwischenboden Auskragung 3.33 4.89 16.28 

Innenwand Grundriss 0.155 60 9.3 

Total Bodenbelag: 350.1 

Stärke in m 

67 

Breite in m 




5. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61) 0.03 140 49015.2 

Grundplatte 11.45 23.75 271.9 





Total Unterlagsboden: 350.1 

9. Faserzement (Wellplatte,S.49) ### 6.1 #### 51909 

Dach Galerie: 

Eternit Dachwellplatten 0.008 129.6 1.037 

Fenster 0.008 3.75 0.03 

Total Dach Galerie: 1.007 

Dach Kindergarten: 


Eternit Substratträgerplatten 0.008 232.6 1.86 

Total Dach Kindergarten: 3.721 

Fläche in m2 






Graue Energie (MJ)

Total Faserzement: 4.728 

Stärke in m 

68 

Breite in m 




7. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39, ) ### 1.1 2668 153654 

Fundament: 

Betonpfeile (oberer Teil) 0.15 1 

Betonpfeiler (unterer Teil) 0.8 0.4 

12.22 / 

24.52 

12.22 / 

24.52 

Total Beton: 57.6 

10. Fensterrahmen Holz/Alu mit Fl., gross (S.68) 1200 72180 

Wandfenster 56.4 

Dachfenster 3.75 

Total Fenster: 60.15 

11. Fensterscheiben: Isoierverglasung mit Fl. 

(S. 70) 450 27067.5 




Total graue Energie: 851791 

Fläche in m2 






Graue Energie (MJ)

Analyse Leichtbauweise 

Graue Energie Boden und Decke 

Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2) 

69 







1.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat (S.51) 500 7.4 3700 16798 











1.4 Spanplatte mit Isocyanat (S.51) 550 9.2 5060 63250 




Graue Energie (MJ)





Total Spanplatten: 12.5 

70 






Dämmung 50 

3. Steinwolle (S.56) 70 15.7 1099 6595.024268 

Galerieboden: 

Zwischenboden 4.861073 

Zwischenboden Auskragung 1.139859 

Total Zwischenboden 6.000932 

4. Linoleum (Bodenbelag, S.64) 80 28008.688 

Grundplatte 271.9375 


Grundplatte Auskragung 1.7435 


Innenwand Grundriss 9.3 


5. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61) 140 49015.204 




Graue Energie (MJ)








71 




Total graue Energie Boden und Decke 251929.9163 

Graue Energie Wände 


1.1.1 Brettholz tech. getr. (S.51) 500 2.1 1050 57120 


Steko-Module 38.7 

Stabilisierungslatten 1.3 

Lattung aussen 6.58 

Schalung rot 3.72 

Schalung roh 3.6 


Kronstruktionslatten 0.5 




Graue Energie (MJ)



72 









Beplankung 0.6 

Schachtverkleidung 0.3 


1.3 Brettschichtholz (S.51) 


Brettschichtholz 

3.5 




Graue Energie (MJ) 

500 7.2 3600 12600 



Dämmung 24 

2. Krafpapier mit Bitumen (ca. Windpapier, 

S.58) 9 2538.072 


Längswand 155.04


Längswand Traufe 83.368 

Fenster 56.4 

Total Karftpapier: 282.008 

73 




3. Steinwolle (S.56) 70 15.7 1099 37191.21504 

Aussenwände: 


Längswand 18.6048 


Fenster 6.768 

Total Steinwolle: 33.84096 

Total graue Energie Wände: 117778.287 

Graue Energie Dach 

1. Faserzement (Wellplatte,S.49) 1800 6.1 10980 51909.048 

Dach Galerie: 

Eternit Dachwellplatten 1.0368 

Fenster 0.03 




Eternit Substratträgerplatten 1.8604 




Graue Energie (MJ)




2. Holz 


74 





Dachelemente: 

Lattung Dach 2.5 

Stirn-, Ortbretter 0.4 

Bedachung: 




Dachelemente: 




Dachelemente: 







Graue Energie (MJ)


75 





Dachelemente: 



2.4 Weichfaserplatten einschichtig (S.51) 225 15.4 3465 41580 

Dachelemente: 





Dachelemente: 

Dämmung 60 

Total graue Energie Dach: 229181.548 

Graue Energie Fenster 

10. Fensterrahmen Holz/Alu mit Fl., gross (S.68) 1200 72180 







Graue Energie (MJ)


76 




11. Fensterscheiben: Isoierverglasung mit Fl. (S. 

70) 450 27067.5 




Total graue Energie Fenster: 99247.5 

Graue Energie Fundament: 

7. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39) 2340 1.14 2667.6 153653.76 

Fundament: 

Betonpfeile (oberer Teil) 

Betonpfeiler (unterer Teil) 


Total graue Energie Fundament: 153653.76 

Übersicht : 

Total graue Energie Boden und Decke: 251929.9163 





Total graue Energie: 851791.0113 




Graue Energie (MJ)

Graue Energie Massivbauweise 

Stärke in m 

Breite in m 

77 


Fläche in m2 




Grundplatte 0.22 12.2 24.52 65.919568 


Fundamente 1 0.3 76 22.8 

Wände bei Garderobe 0.18 2.4 7.32 3.16224 

Grundplatte Auskragung 0.22 1.32 3.94 1.144176 


Fundament unter Trennwand 0.18 0.85 7.32 1.11996 


2. Backsteine (Normalstein, S.41) 1050 2.39 2509.5 173539.704 

Aussenwände: 

Gibelwände 0.175 100 17.5 

Längswand 0.175 25.5 5.7 25.4163 

Längswand Traufe 0.175 24.2 3.1 13.1068 

Fenster 0.175 56.4 9.87 

Total Aussenwände: 46.1531 

Innenwände: 


0.125 36 4.5 

0.125 62 7.75 

0.125 33.6 4.2 

0.125 68 8.5 

0.125 4.4 0.55 





Graue Energie (MJ)

Türen 0.125 20 2.5 

Total Innenwände: 23 

Total Backstein: 69.1531 

3. Steinwolle (S.56) 

Gibelwände 0.18 100 18 

Längswand 0.18 25.8 6 27.9072 


Fenster 0.18 56.4 10.152 

Total Dämmung: 50.76144 

Stärke in m 

Breite in m 


78 

Fläche in m2 









70 15.7 1099 55786.8226 

4. Polyurethan (PUR, S.56) 30 102 3060 111935.485 

Grundplatte 0.12 12.2 24.52 35.956128 

Grundplatte Auskragung 0.12 1.32 3.94 0.624096 

Total Polyurethan: 36.580224 

5. Silikatputz (S.47, Aussenwände) 1500 7.5 11250 44504.775 

Aussenwände: 

Gibelwände 0.015 100 1.5 

Längswand 0.015 25.5 5.7 2.17854 


Fenster 0.015 56.4 0.846 


6. Weissputz (Innenwände) 1100 1.94 2134 20221.7413

Innenwände: 

Stärke in m 

Breite in m 

79 


Fläche in m2 




0.015 72 1.08 

0.015 124 1.86 

0.015 67.2 1.008 

0.015 136 2.04 

0.015 8.8 0.132 

Türen 0.015 40 0.6 

Total Innenwände: 5.52 

Aussenwände: 

Gibelwände 0.015 100 1.5 

Längswand 0.015 25.5 5.7 2.17854 


Fenster 0.015 56.4 0.846 


Total Weissputz: 9.47598 

6. Linoleum (Bodenbelag, S.64) 0.004 80 28008.688 

Grundplatte 11.5 23.75 271.9375 






7. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61) 

0.03 140 49015.204 

Grundplatte 11.5 23.75 ? 271.9375 





Graue Energie (MJ)

Zwischenboden 2.77 25.07 ? 69.4439 





Stärke in m 

Breite in m 

80 


Fläche in m2 



8. Trittschalldämmung (Steinwolle) 70 15.7 1099 3768.5853 

Galerie: 



Total Trittschalldämmung: 3.429104 


Dach Galerie: 


Fenster 0.008 3.75 0.03 




Eternit Substratträgerplatten 0.008 232.6 1.8604 



10. Fensterrahmen Alu mit Fl., gross 

(S.68) 3700 222555 






Graue Energie (MJ)




Stärke in m 

Breite in m 

81 


Fläche in m2 



11. Isoierverglasung mit Fl. (S. 70) 450 27067.5 




12. Holz 



Dachelemente: 



Bedachung: 




Dachelemente: 








Graue Energie (MJ)

Dachelemente: 



Stärke in m 

Breite in m 

82 


Fläche in m2 




(S.51) 500 7.4 3700 32560 

Dachelemente: 





Dachelemente: 




Dachelemente: 





Dachelemente: 

Dämmung 60 

Total graue Energie: 1275630 






Graue Energie (MJ)

Analyse Massivbauweise 

Graue Energie Boden und Decke 


83 










Total Stahlbeton: 89.144064 

2. Polyurethan (PUR, S.56) 30 102 3060 111935.4854 



Total Polyurethan: 36.580224 

3. Linoleum (Bodenbelag, S.64) 80 28008.688 







4. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61) 

140 49015.204 



Graue Energie (MJ)








84 





5. Trittschalldämmung (Steinwolle) 70 15.7 1099 3768.585296 



Total Trittschalldämmung: 3.429104 

Total graue Energie Boden und Decke: 

430528.6679 

Graue Energie Wände 


Wände bei Garderobe 3.16224 

2. Backsteine (Normalstein, S.41) 1050 2.39 2509.5 173539.7045 

Aussenwände: 

Gibelwände 17.5 



Fenster 9.87 



Graue Energie (MJ)



Innenwände: 

4.5 

7.75 

4.2 

8.5 

0.55 

Türen 2.5 

Total Innenwände: 23 

Total Backstein: 69.1531 

3. Steinwolle (S.56) 




Fenster 10.152 

Total Dämmung 50.76144 

85 








70 15.7 1099 55786.82256 

4. Silikatputz (S.47, Aussenwände) 1500 7.5 11250 44504.775 

Aussenwände: 




Fenster 0.846



86 





5. Weissputz (Innenwände) 1100 1.94 2134 20221.74132 

Innenwände: 

1.08 

1.86 

1.008 

2.04 

0.132 

Türen 0.6 

Total Innenwände: 5.52 

Aussenwände: 




Fenster 0.846 

Total Aussenwände 3.95598 

Total Weissputz 9.47598 


Graue Energie Dach 


Dach Galerie: 



Graue Energie (MJ)



Fenster 0.03 




Eternit Substratträgerplatten 1.8604 



2. Holz 


87 






Dachelemente: 



Bedachung: 




Dachelemente: 





Graue Energie (MJ)


88 






(S.51) 500 7.4 3700 32560 

Dachelemente: 





Dachelemente: 




Dachelemente: 





Dachelemente: 

Dämmung 60 


Graue Energie Fenster 



Graue Energie (MJ)


89 





1. Fensterrahmen Alu mit Fl., gross 

(S.68) 3700 222555 



Total Fenster 60.15 

2. Isoierverglasung mit Fl. (S. 70) 450 27067.5 



Total Fenster 60.15 


Graue Energie Fundament: 


Fundamente 22.8 

Fundament unter Trennwand 1.11996 





Graue Energie (MJ)

Übersicht: 


90 





Total graue Energie Boden und Decke: 

430528.6679 





Total graue Energie: 1275630.236 



Graue Energie (MJ)

Maturaarbeit Nicolas Schmid mQ - Energiefachleute Schaffhausen

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?