Die Baustoffe bestimmen die Komforteigenschaften des Gebäudes
Komfort und Behaglichkeit eines Gebäudes hängen in hohem Maße von der Art der verwendeten Baustoffe ab. Entscheidende Weichen, ob die Bewohner sich später in den eigenen vier Wänden wohl fühlen, werden also bereits in der Planungsphase des Gebäudes gestellt. Viele Bauherren sind sich dieser Zusammenhänge nicht bewusst und überlassen die Wahl des Wandbaustoffs anderen und somit mehr oder weniger dem Zufall. Auch unter „Baufachleuten“ werden Wandkonstruktionen aus Unkenntnis häufig immer noch nur bezogen auf eine Anforderungsgröße (z.B. Wärmeschutz) optimiert. Außen- und Innenwände haben aber innerhalb der Konstruktion eine Vielzahl an Funktionen zu übernehmen. Erst die Summe dieser Anforderungen entscheidet über die endgültige Nutzungsqualität einer Konstruktion bzw. eines Gebäudes. Besondere Sorgfalt bei der Auswahl des Wandbaustoffes ist entscheidend, denn Fehler die hier gemacht werden, lassen sich nicht mehr „reparieren“, den Schaden haben die Bewohner und das ein ganzes Leben lang...
Anforderung Wärmeschutz
Eine wesentliche Anforderung an die Außenwände von Gebäuden ist der Wärmeschutz, ausgedrückt im Wärmedurchgangskoeffizient U. Bei zweischaligen Konstruktionen ist immer wieder zu beobachten, dass die Hintermauerschale aus Gründen des Wärmeschutzes aus wärmedämmenden Steinen (z.B. Porenbeton oder Ziegel) ausgeführt wird. Wie die folgende Abbildung zeigt, sind die zu erzielenden Verbesserungen des U-Wertes jedoch minimal und werden – verglichen mit einer Hintermauerschale aus schwerem Kalksandstein Mauerwerk – mit wesentlichen Nachteilen erkauft. Die geringere Wärmeleitfähigkeit von Porenbeton und Ziegeln führt zu einem minimal verbessertem U-Wert (ein bis drei Hunderstel W/(m²K)) und wirkt sich bei der Berechnung des Jahresprimärenergiebedarfs im Rahmen üblicher Rechengenauigkeiten praktisch nicht aus.
Je dicker die Wärmedämmung, desto geringer wird der Einfluss der Wärmeleitfähigkeit des Hintermauerwerks. Eine Empfehlung für alle, die im Wärmeschutz aufs Ganze gehen wollen: statt der 17,5 cm KS-Wand eine 15 cm KS-Wand einsetzen und dafür zwei Zentimeter mehr Wärmedämmung anordnen. So braucht man bei gleicher Gesamtwanddicke nicht auf die Vorteile des Kalksandsteins im Hintermauerwerk zu verzichten, hat aber gleichzeitig die Wärmedurchgangskoeffizienten optimiert. Ebenso ist darüber nachzudenken, einen Dämmstoff mit verringerter Wärmeleitfähigkeit zu verwenden, was ebenfalls zu erheblichen Verbesserungen des Wärmedurchgangs führt. Anders liegen die Dinge jedoch bei monolithischen Außenwänden. Aufgrund der fehlenden Wärmedämmung ist es nur schwer möglich, U-Werte unter 0,3 W/(m²K) zu erreichen. Von der Ziegelindustrie werden gar U-Werte von 0,4 W/(m²K) noch als „mehr als ausreichend“ [1] bezeichnet. Eine solche Konstruktion „von gestern“ verbraucht bereits 170 Liter Heizöl im Jahr mehr und belastet den Familienhaushalt Monat für Monat, ein Leben lang...
Anforderung Sommerlicher Wärmeschutz
Der sehr heiße Sommer hat gezeigt, wie unangenehm sich drückende Hitze in Büros und Privatwohnungen auswirkt. Wissenschaftlich erwiesen ist, dass Leistungsfähigkeit und die Möglichkeit zur körperlichen Erholung bei hohen Innenraumtemperaturen deutlich abnehmen. Der natürliche Wärmespeicher Kalksandstein entzieht der Raumluft überschüssige Wärme, reduziert so die maximale Innenraumtemperatur gegenüber leichten Konstruktionen und sorgt damit im Sommer für mehr Wohn- und Arbeitsplatzqualität [2]. Besonders gut lässt sich dieser Effekt bei EFH und RH nutzen, denn hier besteht in aller Regel die Möglichkeit durch Nachtlüftung den KS-Wärmespeicher zu entladen. Somit kann die KS-Wand wie eine eingebaute Klimaanlage tagsüber der Raumluft wieder große Wärmemengen entziehen und die Raumtemperatur deutlich verringern.
Anforderung Behaglichkeit:
a) Auskühlkennzeit
Die Auskühlzeit kennzeichnet das Auskühlverhalten eines Außenbauteils bei Aussetzen der Heizung im Winter und dessen Aufwärmverhalten bei Erwärmung im Sommer. Dieser (baupraktisch nicht relevante und) in Deutschland nicht genormte Kennwert leitet sich aus der Österreichischen Önorm B 8110-3 her.
Vergleichsrechungen ergeben, dass KS-Konstruktionen bezogen auf die Auskühlzeit gegenüber Wettbewerbskonstruktionen deutliche Vorteile aufweisen. Die lange Auskühlzeit von KS-Konstruktionen wirkt sich positiv auf die thermische Behaglichkeit in Wohnräumen aus, da im KS-Mauerwerk gespeicherte Wärme im Winter nur langsam abgegeben wird und sich das KS-Mauerwerk im Sommer nur langsam aufheizt.
b) Wasserdampfspeicherung (Feuchtesorption)
Für ein behagliches Raumklima ist neben der Temperatur der Raumluft und der Begrenzungsflächen auch die relative Raumluftfeuchte entscheidend. Bei üblichen Raumtemperaturen liegt die optimale Feuchte bei ca. 50%. Zu feuchte Raumluft führt zu Unbehaglichkeits- und Schwüleempfinden, zu trockene Luft reizt die Schleimhäute und kann Atembeschwerden hervorrufen. Feuchtigkeit entsteht in Wohnungen durch Aktivitäten wie Kochen, Duschen und Waschen, aber auch Menschen und Pflanzen geben (Küche, Bad) Feuchtigkeitsspitzenständig Wasserdampf an die Raumluft ab. Dadurch können insbesondere in Nassräumen entstehen, die zu Problemen führen. Bei den bauphysikalische erforderlichen luftdichten Bauteilen (z.B. Fenstern) ist die Abfuhr von Feuchtigkeit durch Lüftung entscheidend. Aber auch die verwendeten Baustoffe haben Einfluss auf die Feuchtigkeitsverhältnisse im Raum. Kalksandstein wirkt aufgrund seiner Kapillarität stark feuchteregulierend, d.h. wenn die Raumluft zu feucht wird, nehmen die KS-Wände große Mengen an Luftfeuchte auf und geben sie bei Bedarf wieder ab. Die Fähigkeit zur Feuchtespeicherung ist bei den Wandbaustoffen unterschiedlich groß, bei Kalksandsteinen ist sie besonders ausgeprägt und etwa doppelt so hoch, wie bei Hochlochziegeln [7]. KS-Mauerwerk wirkt stark ausgleichend auf die Raumluft-Feuchtigkeit und sorgt somit für ein angenehmes und gesundes Maß an Raumluftfeuchtigkeit.