Kurs: Einführung in die ressourceneffiziente Produktionsinfrastruktur

Gebäudehülle

Gebäudehülle

Eine effiziente Gebäudehülle kann maßgeblich zur Minimierung des Energiebedarfs von Produktionsstätten beitragen. Die Gebäudehülle umfasst die äußeren Begrenzungen eines Gebäudes, einschließlich Dach, Außenwände, Fenster, Türen und Bodenplatte. Dazu dient sie als Barriere, die das Innenklima von den äußeren Umwelteinflüssen abgrenzt. Eine effiziente Dämmung in Verbindung mit einer luftdichten Bauweise und einem geeigneten Lüftungskonzept minimiert im Winter die Wärmeenergieverluste und bietet im Sommer einen Schutz vor Überhitzung.* Energieeffiziente Gebäudehülle - entscheidend für klimapolitische Ziele. Bundesverband energieeffiziente Gebäudehülle e.V., Berlin (abgerufen am: 06.11.2024).

Grundlagen 

Wärmebrücken

Wärmebrücken haben einen maßgeblichen Einfluss auf die Wärmeverluste eines Gebäudes. Durch hohe Temperaturunterschiede können Wärmebrücken zu erhöhten Wärmeverlusten und potenzieller Kondensation führen. Warme Luft kann wesentlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen als kalte Luft. Trifft die warme, feuchte Luft auf eine kalte Oberfläche, überschreitet sie ihre Sättigungsgrenze. Die überschüssige Feuchtigkeit kondensiert an der kühlen Oberfläche und kann Feuchtigkeits- und Schimmelprobleme verursachen. Wärmebrücken können in geometrische Wärmebrücken, stoffliche Wärmebrücken und konstruktive Wärmebrücken differenziert werden.

Geometrische Wärmebrücken: Geometrische Wärmebrücken entstehen durch die Formgebung eines Bauwerks (Ecken), wo aufgrund der größeren Außenfläche im Verhältnis zur Innenfläche mehr Wärme verloren geht.

Stoffliche Wärmebrücken: Stoffliche Wärmebrücken entstehen durch Materialien mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten (bspw. Fenster und Türen), deren Rahmen und Verglasung Wärme besser leiten als das umgebende Mauerwerk.

Konstruktive Wärmebrücken: Konstruktive Wärmebrücken entstehen durch bauliche Elemente wie durchgehende Balkonplatten oder Stahlbetonstützen. Diese Bauteile ragen in das Gebäude hinein und können somit Wärme zu- oder abführen.* BauNetz (2024g): Wärmebrücken: Arten | Bauphysik | Wärmeschutz | Baunetz_Wissen (online). BauNetz (abgerufen am: 21.06.2024).

Sommerlicher Wärmeschutz

Damit der Energieaufwand zur Kühlung eines Gebäudes so gering wie möglich gehalten werden kann, muss eine effiziente Gebäudehülle nicht nur verhindern, dass im Winter Wärme von innen nach außen entweicht, sondern auch im Sommer Schutz vor Überhitzung durch warme Außentemperaturen bieten. Zum sommerlichen Wärmeschutz müssen die Anforderungen an die Gebäudehülle gemäß DIN 4108 „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden“ beachtet werden.* BauNetz (2024e): Sommerlicher Wärmeschutz: Grundlagen und Ziele | Bauphysik | Wärmeschutz | Baunetz_Wissen (online). BauNetz (abgerufen am: 21.06.2024).

Der sommerliche Wärmeschutz wird durch folgende Faktoren maßgeblich beeinflusst:

© Eigene Darstellung auf Basis von BauNetz (2024e): Sommerlicher Wärmeschutz: Grundlagen und Ziele | Bauphysik | Wärmeschutz | Baunetz_Wissen [online]. BauNetz [abgerufen am: 21.06.2024], verfügbar unter: https://www.baunetzwissen.de/bauphysik/fachwissen/waermeschutz/sommerlicher-waermeschutz-grundlagen-und-ziele-4406601

Dämmung

Obwohl in Bezug auf Ressourceneffizienz die Herstellung von Dämmmaterialien anfangs mehr Ressourcen erfordert, überwiegen langfristige Energieeinsparungen während der Nutzungsphase diese anfänglichen Aufwendungen deutlich.

Ein entscheidender Faktor für die Effektivität eines Dämmmaterials ist der U-Wert. Der U-Wert gibt an, wie viel Wärme durch ein Bauteil pro Quadratmeter bei einem Temperaturunterschied von einem Kelvin abgegeben wird. Ein hoher U-Wert bedeutet eine schlechte Dämmeigenschaft, während ein niedriger U-Wert auf eine gute Dämmwirkung hinweist.* BauNetz (2024a): Der U-Wert als bauphysikalische Kenngröße | Bauphy-sik | Wärmeschutz | Baunetz_Wissen (online). BauNetz (abgerufen am: 21.06.2024).

Grafik: © Eigene Darstellung auf Basis von Nicole Ziese (2024): U-Wert und g-Wert [Online], In: Fensterbau-Ratgeber, verfügbar unter: https://www.fensterbau-ratgeber.de/fenster/fenster-technik/u-wert-und-g-wert/

Ein weiterer wichtiger Wert zur Beurteilung von Bauteilen und Dämmstoffen ist die Wärmeleitfähigkeit (Lambda-Wert). Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials ist ein quantitatives Maß für die Fähigkeit, Energie in Form von Wärme zu leiten. Der Wert beschreibt, wie viel Wärmeenergie pro Zeiteinheit durch eine Materialschicht mit einer bestimmten Dicke und bei einer bestimmten Temperaturdifferenz fließt. Ein niedriger Lambda-Wert bedeutet, dass das Material schlecht Wärme leitet und somit gute Dämmeigenschaften aufweist.* BauNetz (2024a): Der U-Wert als bauphysikalische Kenngröße | Bauphy-sik | Wärmeschutz | Baunetz_Wissen (online). BauNetz (abgerufen am: 21.06.2024)

 

Anforderungen an Dämmstoffe

Neben der Wärmedämmung müssen bei der Auswahl eines geeigneten Dämmstoffs noch weitere Anforderungen berücksichtigt werden, insbesondere:

  • Brandschutz: Dämmmaterialien müssen bestimmte Brandschutzanforderungen erfüllen, um die Sicherheit im Brandfall zu gewährleisten.
  • Schallschutz: Insbesondere in produzierenden Betrieben, die in Ortschaften gelegen sind, ist der Schallschutz von großer Bedeutung. Eine gute Dämmung kann den Lärmpegel reduzieren und somit sowohl die Anwohner*innen als auch die Mitarbeitenden vor übermäßiger Lärmbelastung schützen.
  • Schimmelresistenz: Damit Schimmel verhindert wird, sollte der Dämmstoff dicht und wasserdampfdurchlässig sein, sodass Feuchtigkeit von den Wänden entweder abgewiesen oder durch Diffusion nach außen abtransportiert wird.
  • Lebensdauer und Umweltverträglichkeit: Dämmmaterialien sollten eine lange Lebensdauer haben, beschädigungsresistent sowie UV-beständig sein und aus umweltfreundlichen, möglichst recycelbaren oder biologisch abbaubaren Materialien bestehen.
  • Kosten: Die Gesamtkosten für die Anschaffung und Installation des Dämmmaterials müssen berücksichtigt und den möglichen Energieeinsparungen gegenübergestellt werden.* BauNetz (2024a): Der U-Wert als bauphysikalische Kenngröße | Bauphy-sik | Wärmeschutz | Baunetz_Wissen (online). BauNetz (abgerufen am: 21.06.2024)

 

Klassifizierung von Dämmmaterialien

Dämmmaterialien können, abhängig von ihren Eigenschaften und Anwendungsbereichen, in verschiedene Kategorien klassifiziert werden.

Mineralische Dämmstoffe

Synthetische Dämmstoffe

Organische Dämmstoffe