Nachhaltige Gebäude: Mit der richtigen Dämmung der Gebäudehülle zur optimalen Energieeffizienz

Die thermische Gebäudehülle umfasst alle Bauteile, mit denen die beheizten Räume von Außenluft, vom Erdreich und von unbeheizten Räumen getrennt werden. Besonderer Wert wird auf eine Minimierung des Transmissionswärmebedarfs eines Gebäudes gelegt. Dies wird durch unterschiedliche Bauweisen im Bereich nachhaltiges Bauen erreicht. Ein hierfür besonders geeignetes Element, mit dem auch die Kriterien der Verwendung von rohstoffnahen Produktformen sowie von lokal vorrätigen Materialien erfüllt werden, sind Holztafelbau-Elemente mit Doppel-T-Leichtbauträgern und integrierter Wärmedämmung.

Dämmstoffe

Das Prinzip der Nutzung offener, luftgefüllter Zwischenräume als Mittel der Wärmedämmung ist schon seit langem bekannt. Mit der Einführung von technischer Kühlung von Innenräumen (Lagerräumen) am Beginn des 20. Jahrhunderts, kamen Kork, Glaswolle und Vulkanfiber als Dämmstoffe zum Einsatz. Durch die Beschränkung von Decken, Wänden und die Gebäudehülle auf das statisch erforderliche Maß und die steigenden Anforderungen an Wohnkomfort und Feuchteschutz gewann der bauliche Wärmeschutz durch neue technische Möglichkeiten weiter an Bedeutung. Diese Entwicklung findet in der Erstellung von Passivhäusern als nachhaltige Gebäude ihren derzeitigen Höhepunkt.
Dabei werden unterschiedliche Materialien als Dämmstoffe verwendet:

• Bei organischen Faserdämmstoffen kommen natürliche, organische Fasern wie Zellulose, Holz, Schafwolle, Baumwolle, Kokos, Flachs oder Hanf zum Einsatz. Diese ermöglichen nicht nur eine weitgehende Reduzierung des Wärmeverlustes aus dem Inneren in den Wintermonaten, sondern sorgen aufgrund ihrer hohen spezifischen Wärmekapazität im Sommer für eine Verminderung und zeitliche Verschiebung des Wärmeintrags in den Wohnbereich. Auch wenn dies in unseren Breiten für lange Zeit nur als ein Problem der südlichen Länder angesehen wurde, führt der weiter voranschreitende Klimawandel mit immer wärmeren Sommertagen und sehr milden Nächten dazu, dass solche Dämmeigenschaften auch für uns an Relevanz gewinnen. Die zunehmende Verwendung von nachwachsenden ressourcenschonenden Rohstoffen ermöglicht die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks bei Rohstoffgewinnung, Transport, Produktion und Verarbeitung solcher Dämmstoffe.
• Anorganische mineralische Dämmstoffe bestehen aus mineralischen Ausgangsstoffen, wie etwa Mineralwolle, Stein- oder Glaswolle und geschäumtes Glas. Gab es zunächst Bedenken gegen ihren Einsatz aufgrund einer vermeintlichen Krebsgefahr, so sind seit der Jahrtausendwende in Deutschland nur noch Mineralwolldämmstoffe zugelassen, die nicht krebsverdächtig sind.
• Zu den Dämmstoffen mit zellulärer Struktur zählen mineralische Schäume wie Perlite, Blähton, Calciumsilikat-Platten und Schaumglas, die unter stofflichen Gesichtspunkten weitgehend unproblematisch sind. Daneben werden künstliche organische Dämmstoffe, wie etwa Polyäthylen, Polystyrol oder Polyurethan eigesetzt, die wegen ihrer Brennbarkeit mit Flammschutzmitteln ausgerüstet werden. Bei der Herstellung solcher Dämmschäume sollten als Treibmittel keine Stoffe mit Ozonabbaupotenzial und hohem Treibhauspotenzial verwendet werden. Eine neuere Entwicklung sieht den Einsatz von Wellpappen aus wiederverwendeten Papierabfällen vor.

Glas und Fenster zur Steigerung der Energieeffizienz

Großen Einfluss auf den Raumkomfort und Energiebedarf von Gebäuden hat die Anordnung der Glasflächen. Im Zusammenhang mit Fragen der Energieeffizienz ist die Übertragung von Wärme aus der Umgebung bzw. vom Gebäude an die Umgebung besonders zu beachten. Da Glas maßgeblich die Wärmebilanz eines Gebäudes beeinflusst.

Für nachhaltige Gebäude wird in der Hülle nahezu ausschließlich Mehrscheiben-Isolierglas eingesetzt. Diese Verglasungseinheiten bestehen aus mindestens zwei Gläsern, die durch einen Scheibenzwischenraum getrennt und durch einen Randverbund mit Abstandhalter miteinander verbunden sind. Der Scheibenzwischenraum ist weitgehend dampfdicht entweder mit Luft oder mit Edelgas gefüllt. Durch unterschiedliche Beschichtungen oder andersgeartete Gasfüllungen können zusätzliche Effekte, wie etwa eine Schalldämmung oder aber ein reduzierter Einfall von Solarenergie bzw. die Abgabe von Wärme aus den Innenräumen erreicht werden.

Letzterem dienen speziell gefertigte Wärmeschutzgläser. Bei diesen wird durch dünne Beschichtung, z. B. aus Gold, Silber oder Kupfer, das Emissionsvermögen (der sog. U-Wert) auf etwa 0,04 W/(m²K) reduziert: Bei konventionellen Isoliergläsern liegt dieser bei etwa 3,0 W/(m²K). Füllt man den Scheibenzwischenraum mit Edelgasen wie Argon, Xenon oder Krypton, die deutlich schwerer als Luft sind, und verwendet Edelstahl oder thermoplastische Kunststoffe als Randverbund, reduziert sich der U-Wert weiter bis auf etwa 0,9 W/(m²K).

Eine noch weiter gehende Wärmeisolation auf U-Werte bis hinunter auf 0,4 W/(m²K), wird durch Dreifachverglasung erreicht, die heute bei einem Passivhaus häufig eingesetzt werden.

Dachflächen für nachhaltige Gebäude

Dachflächen nehmen einen erheblichen Teil der Außenfläche eines Gebäudes ein. Dabei gilt auch hier, dass zur Erzielung einer möglichst hohen Energieeffizienz der Energieaustausch zwischen Gebäude und der Umgebungsluft minimiert werden sollte. In nachhaltigen Gebäuden wird man also auf eine gute Dämmung der Dachinnenflächen Wert legen. Dabei sollte man bei der Auswahl der Dämmstoffe in einem nachhaltigen Gebäude auf die Verwendung naturnaher und lokal erhältlicher Materialien achten (s. o.: Dämmstoffe).

Eine andere Möglichkeit, die Energieeffizienz zu erhöhen, bieten sog. „Grüne Dächer“. Es handelt sich um Dächer, die eine Bepflanzung aufweisen. Solche Dächer nehmen unterschiedliche Funktionen wahr.

• Sie speichern etwa 80 Prozent des Regenwassers, welches auf das Dach fällt und ermöglichen durch dessen langsame Verdunstung eine kühlende Wirkung für das gesamte Gebäude.
• Pflanzen auf grünen Dächern produzieren Sauerstoff, filtern verschmutzte Umgebungsluft und erhöhen damit die Luftqualität in der Umgebung des Gebäudes.
• Sie reduzieren den Wärmeeintrag, reflektieren einfallende Solarstrahlung und sorgen damit für ein besseres Innenklima in den Gebäuden.
• Grüne Dächer wirken temperaturausgleichend durch ihre wärmedämmenden Eigenschaften.
• Sie reduzieren bzw. dämpfen störende Außengeräusche.
• Die Begrünung schützt das Dach vor Witterungseinflüssen und mechanischem Verschleiß.

Allerdings müssen vor dem Anlegen einer Dachbegrünung eine Reihe von Fragen geklärt werden. Dazu gehört etwa eine genaue Standortanalyse. Diese umfasst Informationen zu Statik bzw. Belastbarkeit des Daches, Entwässerung, Windsog, Brandschutz sowie An- und Abschlüsse der Dachfläche. Insbesondere zu Fragen der Statik und Belastbarkeit sollte ein Architekt oder ein Dachdecker zurate gezogen werden. Generell sollten für solche Vorhaben spezialisierte Unternehmen beauftragt werden. Die Kosten für eine komplette Dachbegrünung bewegen sich zwischen 50 und 100 Euro je Quadratmeter, bei extensiver Begrünung zwischen 30 und 50 Euro.

Es bleibt festzuhalten, dass es verschiedene Wege gibt, durch die Dämmung der Gebäudehülle die Energieeffizienz Ihres Hauses positiv zu beeinflussen. Angefangen bei den Baumaterialien, die für eine effiziente und nachhaltige Nutzung aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen sollte. Ebenso sollten Sie bei der Wahl Ihrer Dämmstoffe darauf achten, natürlich Materialien mit einer hohen spezifischen Wärmekapazität zu verwenden.

Auch Glas- und Fensterflächen spielen für die Dämmung Ihres Gebäudes eine wichtige Rolle. Durch Mehrscheiben-Isolierglas, die für moderne Passivhäuser in der Regel aus drei Gläsern besteht, erzielen Sie nicht nur optimale U-Werte für die Isolierung Ihres Hauses, sondern darüber hinaus auch einen guten Schallschutz. Letztlich kann auch die Begrünung Ihres Daches zur optimalen Gebäudedämmung beitragen, vorausgesetzt alle statischen Analysen geben dies her. Mit diesen optimal aufeinander abgestimmten Komponenten steht der optimalen Energieeffizienz Ihres Gebäudes durch die richtige Dämmung nichts mehr im Wege.