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Monolithische Ziegelbauweise vor dem Hintergrund der neuen EnEV

Passivhaus in massiver, monolithischer Ziegelbauwiese ohne Zusatzdämmung: Möglich macht dies der "Unipor W07 Coriso"-Mauerziegel.

Von Dr.-Ing. Thomas Fehlhaber, Geschäftsführer der Unipor-Ziegel-Gruppe

Seit 1. Mai 2014 gilt in Deutschland die neue Energieeinsparverordnung (EnEV). Dass die monolithische Ziegelbauweise auch vor dem Hintergrund der enthaltenen energetischen Verschärfungen die erste Wahl für den Neubau sein sollte, erläutert der promovierte Bauingenieur Thomas Fehlhaber (Unipor) im nachfolge nden Beitrag. Dieser beleuchtet die Konsequenzen der EnEV und zeigt praktische Lösungen anhand aktueller Mauerziegel-Produkte.

Planern und Baustoffherstellern weht durch die neue Energieeinsparverordnung (EnEV 2014) ein "verschärfter" Wind entgegen. Grundlage der EnEV 2014 ist weiterhin das Nachweisverfahren auf Basis des Referenzgebäudes der EnEV 2009. Demnach muss sich das konkret geplante Gebäude an den berechneten Energiekennwerten des Referenzgebäudes orientieren. Dessen Anforderungen an den Primärenergiebedarf (QP) werden ab dem 1. Januar 2016 mit dem Faktor 0,75 multipliziert, sodass sich eine Verschärfung von 25 Prozent ergibt. Gleichzeitig darf der Transmissionswärmeverlust H’T des geplanten Gebäudes den definierten Wert des Referenzgebäudes nicht überschreiten. Dieser liegt in Bezug auf die Außenhülle – je nach Gebäudetyp – zwischen 0,40 und 0,65 W/(m²/K). Diese Einschränkung kommt einer Verschärfung von rund 20 Prozent gleich. Die Bundesregierung sieht in der neuen EnEV ein Mittel bei der Erreichung der wichtigen Klimaziele. Diese Ziele umfassen eine rund 20-prozentige Senkung des CO2-Ausstoßes im Gebäudebereich. Jedoch beeinflusst die EnEV in erster Linie die Anforderungen an den Neubau, nicht jedoch den – weitaus umfangreicheren – Gebäudebestand. Die derzeitige Quote von jährlich rund 200.000 neuen Baugenehmigungen für den Wohnungsbau entspricht gerade einmal einem Prozent des Gesamtbestands. Die erzielbaren Einsparungen sind somit sehr begrenzt.

Mit Inkrafttreten der EnEV 2014 am 1. Mai 2014 wurde bereits der Weg für die kommenden Jahre abgesteckt: So beinhaltet die Verordnung energetische Verschärfungen, die erst ab dem 1. Januar 2016 in Kraft treten. Daraus ergibt sich eine 20-monatige Übergangszeit, in der – abgängig von unterschiedlichen Terminen und Fristen – wahlweise die EnEV 2014 mit den Anforderungen der EnEV 2009 oder die verschärften Anforderungen vom Januar 2016 zum Tragen kommen.

Einsparpotenziale bewusst nutzen

Seit Jahrzehnten werden energetisch hochwertige Gebäude in monolithischer Ziegelbauweise errichtet – mit langer Lebensdauer und hervorragender Öko-Bilanz. Die deutsche Ziegelindustrie hat in den vergangenen 20 Jahren entscheidende Entwicklungsschritte bei ihren Produkten eingeleitet. Porosierte Hochlochziegel sowie die dämmstoffgefüllten Mauerziegel der verschiedenen Anbieter, die seit den 2000er-Jahren im Angebot sind, erfreuen sich einer regen Nachfrage. Mit ihnen hat die Industrie die Wärmedämmleistung der grobkeramischen Wandbaustoffe seit Beginn der 1990er-Jahre um insgesamt 60 Prozent verbessert. So erzielen aktuelle Hochleistungsprodukte mit Dämmstoff-Füllung Wärmedurchgangskoeffizienten bis 0,07 W/(mK). Selbst in monolithischer Ziegelbauweise entstehen so – entsprechende Planung vorausgesetzt – Neubauten mit einem U-Wert von nur 0,14 W/(m²K). Eine Zusatzdämmung der Außenwände ist dafür nicht notwendig.

Die Verschärfungen der aktuellen EnEV wirken sich direkt und indirekt auch auf das Mauerwerk aus. Durch die bereits erzielten Optimierungen der Baustoffe zeichnet das Mauerwerk heute jedoch nur noch für etwa zwölf Prozent der Energieverluste bei einem Neubau verantwortlich. Dies begrenzt die realen Einsparpotenziale erheblich. Unter ökonomischen wie ökologischen Gesichtspunkten werden zukünftig daher diejenigen Bauteile im Mittelpunkt stehen, die bei minimalem Mehraufwand maximale Einsparungen erzielen. Gleichzeitig fördert die Politik durch die neue EnEV insbesondere alternative Systeme zur Energiegewinnung und -speicherung, da diese die Primärenergiebilanz erheblich verbessern.

Nutzerfreundliche Hilfsmittel

Bei der Gebäudehülle steckt ein hohes Potenzial in der Vermeidung und einzelnen Nachweisführung der Wärmebrücken. Die Fensteranschlüsse stellen den höchsten Wärmebrückenanteil an einem Gesamtgebäude. Aber auch die Anbindung der Geschossdecken muss sorgfältig geplant und ausgeführt werden. Sie addieren sich – gerade bei Mehrgeschossbauten – auf eine signifikante Gesamtlänge.

Bei Neubauten existieren derzeit drei Möglichkeiten der Nachweisführung: Die genaueste, aber auch umfangreichste Option ist der exakte Nachweis der Wärmebrücken nach DIN V 4108-6. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Wärmebrücken mithilfe eines pauschalen Malus auf den Transmissionswärmeverlust (H’T) einzurechnen. Dieser beträgt entweder 0,1 W/(m²K) für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche oder – bei Anwendung der Planungsbeispiele nach DIN 4108 – 0,05 W/(m²K).

Um Architekten die nötige Ausführungssicherheit bei der Planung von Neubauten zu gewährleisten, bietet die deutsche Ziegelindustrie entsprechende Hilfsmittel an – darunter Wärmebrückenkataloge und eine EnEV-Planungssoftware. Besonders nutzerfreundlich ist dabei die Detailsammlung von wärmebrückenarmen Konstruktionen mit den dazugehörigen Kennwerten, die von der deutschen Ziegelindustrie erarbeitet wurde. Als eigenständiges PC-Programm oder Teil der EnEV-Software ermöglicht sie einen detaillierten Wärmebrückennachweis nach DIN V 4108-6 und minimiert die notwendige Berechnungsarbeit durch den Planer. Die Wärmebrückeneffekte lassen sich so gegenüber dem pauschalen Wärmebrückenkoeffizienten weiter verringern.

Eine neue Version der EnEV-Software, die auch die Änderungen der EnEV 2014 beinhaltet, ist ab sofort als Upgrade oder vollständige Neuversion bei den Herstellern der deutschen Ziegelindustrie verfügbar.

Nutzerfreundliche Sonderlösungen

Zusätzlich zu den Planungshilfen bietet die deutsche Ziegelindustrie keramische Sonderprodukte an, welche die energetische Qualität und Ausführungssicherheit der Gebäudehülle erhöhen. So hat beispielsweise das Unipor-Mitgliedsunternehmen Hörl und Hartmann (Dachau) ein sogenanntes Deckenrandelement im Programm. Dieses schichtweise aufgebaute Element besteht aus einer keramischen Außenschale mit Putzrillen und einer innenliegenden Wärmedämmung. Als Systemprodukt eignet es sich besonders für den Geschosswohnungsbau, wo es eine hohe Einbindung der Geschossdecken in die Außenwand erzielt. Das Element wirkt sich durch seine robuste Ausführung nicht nur positiv auf die Schalldämmung aus, sondern ermöglicht gleichzeitig eine Ausführung der Deckenanschlüsse als optimierte Wärmebrücke nach Beiblatt 2 zu DIN 4108 (Psi ≤ 0,06 W/(mK)). Auch wärmegedämmte Rollladenkästen und dämmstoffgefüllte Fensterstürze können die Einbindung von Fenstern ins Außenmauerwerk energetisch optimieren. Zudem schaffen sie einen homogenen Putzuntergrund, der effektiv vor Putzrissen schützt.

Sommerlicher Wärmeschutz

Wärmedämmung bedeutet auch die Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes gemäß DIN 4108-2. Die Grenzwerte hierfür richten sich nach Lage und Standort des Gebäudes. Zudem sind Fläche, Orientierung und Neigung der Fenster ausschlaggebend. Der Nachweis wird raum- oder raumgruppenweise geführt, kann bei Wohngebäuden jedoch unterlassen werden, wenn definierte Fensterflächenanteile unterschritten sind. Auch spielt die wirksame Wärmespeicherfähigkeit des betrachteten Raumes gemäß DIN V 4108-6 eine wichtige Rolle. Diese richtet sich nach der Bauart des Gebäudes. Massive Ziegelwände sind hier klar im Vorteil, da sie über eine hohe Speicherwirkung verfügen.

Monolithische Ziegel-Passivhäuser in der Theorie ...

Ab 2021 sollen in Deutschland nur noch klimaneutrale Gebäude entstehen. Passivhäuser ergänzt durch regenerative Energiegewinnung können hier einen wichtigen Beitrag leisten. Als bundesweit erster Hersteller verfügt die Unipor-Gruppe über ein monolithisches Ziegelsystem, das vom Darmstädter Passivhaus-Institut als passivhausgeeignete Komponente zertifiziert wurde. Der "Unipor W07 Coriso"-Mauerziegel (Zulassung Z-17.1-935) verfügt über ein ausgefeiltes Lochbild und eine wärmedämmende mineralische Füllung (λ=0,04 W/(mK)). Auf diese Weise ermöglicht er den Bau von monolithischen Ziegel-Passivhäusern ohne zusätzliches Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS). Unipor bietet dieses Ziegel-Hochleistungsprodukt in Kombination mit einer Bauberatung durch zertifizierte Passivhausplaner sowie einem eigens entwickelten Wärmebrückenkatalog an. Letzterer enthält Bemessungsgrundlagen sowie lineare Wärmedurchgangs-koeffizienten für die Außenbauteile.

... und in der Praxis

Ein konkretes Objekt im Frankfurter Stadtteil Kalbach zeigt eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit des monolithischen Wandsystems. Die Entscheidung für die massive Ziegelbauweise fiel dabei unter ökologischen sowie ökonomischen Gesichtspunkten und auf Basis ausführlicher Berechnungen und Überlegungen seitens der Tragwerksplaner [1]. Im direkten Vergleich zu alternativen Außenwandaufbauten mit WDVS-Dämmung verlängert die massive, monolithische Bauweise die erforderlichen Sanierungszyklen. Die mineralischen Eigenschaften des Mauerziegels tragen dabei zu einer langen Lebensdauer und vollständigen Recyclefähigkeit des Baustoffes bei. Dadurch produziert die monolithische Ziegelaußenwand über einen Lebenszyklus von 100 Jahren nur rund die Hälfte an Kosten wie die geprüften Alternativen. Auch im Sinne eines ökologisch nachhaltigen Bauens schnitt die monolithische Ziegellösung hervorragend ab. Im direkten Vergleich sind die Umweltwirkungen bei der monolithischen Lösung signifikant geringer und schonen somit die Umwelt sowie natürliche Ressourcen.

Fazit

Die EnEV 2014 definiert neue Grenzwerte, die sich auch auf die energetische Qualität des Mauerwerkes auswirken. Die monolithische Ziegelbauweise bietet neben den festgelegten Grenzwerten zusätzliche Öko-Vorteile – beispielsweise eine lange Lebensdauer – die derzeit jedoch oftmals noch nicht in der Planung berücksichtigt werden. Auch diese Qualitäten kommen der Umwelt nachhaltig zugute – fernab der Klimaziele der Bundesregierung. Damit ist der älteste Baustoff der Welt noch lange nicht in die Jahre gekommen, sondern vielmehr – dank sinnvoller Innovationen in den letzten Jahrzehnten – gereift und bewährt in der Anwendung.

Quellen:
[1] Messari-Becker, Bollinger, Grohmann (2011), in: Erste Erfahrungen mit Mehrfamilien-Passivhäusern in monolithischer Bauweise (Bauphysik 33, Heft 1).
[2] Gierga, Michael: EnEV 2009, Energie-Einsparverordnung, Leitfaden für Wohngebäude, Bonn 2009
[3] Gierga, Michael und Staniszewski, André: EnEV 2014, Energie-Einsparverordnung, Leitfaden für Wohngebäude, Bonn 2014

Die vollständige Pressemitteilung inklusive Bildmaterial finden sie unter: dako pr