Editorial

In Wirklichkeit ist es ein Fass ohne Boden. Sich dem Thema Energiesparen und Bauen zu nähern bedeutet, eine Tür zu öffnen, um in einen Raum zu gelangen, von dem aus sich unzählige weitere Türen öffnen lassen usw. Es ist ein Labyrinth aus Fakten und Zahlen, aus Erfahrung und Forschung, aber auch aus Vorurteilen und Missinterpretationen, aus Halbwahrheiten und Märchen.

Das alles noch dazu vor dem Hintergrund der weltweiten Diskussion über CO2-Ausstoß und Feinstaub, Klimawandel, Nachhaltigkeit und ob die Menschheit in fünfzig, hundert oder zweihundert Jahren zugrunde geht.

Als Einzelner fühlt man sich da hilflos, überfordert und nicht in der Lage abzuschätzen, wer recht hat, was sein wird und wie man reagieren soll. Begonnen hat alles in den 1970er Jahren. Zuerst wurden die scheinbar unendlichen Ölreserven knapp, bald darauf drängten sich Schlagworte wie Treibhauseffekt, Ozonloch, Saurer Regen und Waldsterben ins Bewusstsein. Inzwischen ist der Klimawandel in aller Munde, explodieren die Bevölkerungszahlen, gehen die förderbaren Vorräte an fossilen Energieträgern tatsächlich zur Neige und drängen die Schwellen- und Entwicklungsländer darauf, einen mit den Industriestaaten vergleichbaren Lebensstandard zu erreichen, der wiederum auf einer Steigerung des Energieverbrauchs basiert.

Mittlerweile ist man sich einig darüber, dass eine Energiewende, ein Wechsel von großteils fossilen zu erneuerbaren Energiequellen, à la longue zwingend ist. Es existieren Strategien und Alternativen, deren Umsetzung vieles verändern würde – je schneller, desto besser. Im Bauwesen – und nicht nur hier – sind technische Innovationen, Effizienzsteigerung und eine gesamtheitliche Sichtweise Schlüsselparameter, um Energie zu sparen. Dabei geht es nicht nur um Heizenergie, nicht nur um den Energieverbrauch, der anfällt, um ein Bauwerk entsprechend seiner Funktion komfortabel zu nutzen, sondern auch um jene Energie, die für Errichtung, Wartung und Instandhaltung, Adaptierung, für Abbruch und Entsorgung aufgewendet werden muss – also eine Lebenszyklusrechnung. Der Materialeinsatz für Gebäude ließe sich erheblich reduzieren. Leicht zu bauen bedeutet zugleich, energieschonend zu bauen. Bauwerke mit hoher Lebensdauer tragen wesentlich zum Energiesparen bei – dazu müssen sie jedoch auch einfach gewartet werden können und eine Nutzungsflexibilität aufweisen, die nachträgliche Änderungen erlaubt. Und warum gibt es keine Rücknahmeverpflichtung für Bauteile so wie für alte Batterien?

Wenn man alle Parameter berücksichtigt, ist es schon (oder besser: auch) heute wirtschaftlicher, energiesparend zu bauen und zu nutzen als »konventionell«. Man ist in der Lage, Häuser zu errichten, die nicht mehr Energie verbrauchen, als sie erzeugen – warum soll man dann noch auf Ölheizungen setzen? Die Energiepreise werden weiter steigen – warum soll man dann noch Einfamilienhäuser im Grünen bauen und auf das Auto angewiesen sein?

Energiebewusst zu bauen heißt auch, die Umweltbelastungen zu minimieren, und hier spielt nicht zuletzt die Materialwahl eine wesentliche Rolle. Dass »ökologische«, energiesparende Architektur etwas mit alternativen Lebensformen zu tun haben muss und dass ein Passivhaus schon von weitem als solches erkennbar ist (und damit sein Aussehen entschuldigt wird), sind längst überholte Vorurteile.

Für die Holzwirtschaft birgt die Entwicklung große Chancen, denn Holz als Baumaterial erfüllt eine Reihe von Voraussetzungen für energiesparendes Bauen und vieles, das damit zusammenhängt:

Großen Anteil am Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes verbraucht bereits die Herstellung des Baustoffs. Der dafür benötigte Primärenergieinhalt (PEI) führt die graue Energie an, die dafür notwendig ist, und unterscheidet zusätzlich zwischen der aufgewendeten erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energie. Hier schneiden nachwachsende Rohstoffe wie Holz besonders günstig ab. Alle Argumente, die für den Baustoff Holz sprechen, stehen in Verbindung mit diesem Sachverhalt bzw. mit den unmittelbaren Eigenschaften des Materials, die in Summe zu Energieeinsparungen führen:

Holz ist ein heimischer Rohstoff. Bei entsprechender Planung, können lange Transportwege vermieden und regionale Betriebe gestärkt werden. Holz dämmt, Holz speichert und Holz ist leicht – auch das führt zur Entlastung beim Transport –, im Verhältnis dazu jedoch extrem tragfähig. Das heißt, Holzbau verbraucht weniger Material und Platz. Bauteile aus Holz können im Werk vorgefertigt werden. Dadurch steigt die Verarbeitungsqualität und sinkt die Bauzeit – und damit auch der Energieverbrauch. Holzbauteile sind langlebig, wartungsarm und können vergleichsweise einfach ausgetauscht werden. Die daraus resultierende Flexibilität eines Bauwerks aus Holz trägt wiederum zu seiner Dauerhaftigkeit bei, da bei Nutzungsänderungen Adaptierungen möglich sind. Sie sind meist zerstörungsfrei trennbar und können wiederverwendet oder weiterverarbeitet werden. Wenn das Material schließlich thermisch entsorgt wird, dann wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie ursprünglich gespeichert wurde – daher nennt man Holz auch CO2-neutral. Diese Liste ließe sich noch weiter fortsetzen, zusammenfassend kann man jedenfalls sagen: Wer mit Holz baut, spart Energie und im Energiesparen liegt die Zukunft.
Eva Guttmann

Inhalt

Zum Thema

Editorial | Eva Guttmann

Grafik: Verbrauch von Primärenergie global Anteil der Energiequellen am Weltenergieverbrauch Gesamtenergiebilanz Österreichs in Sektoren
Grafik: Primärenergieinhalt von Baustoffen

Themenschwerpunkt

Wärmeschutz – Glossar bauphysikalischer Eigenschaften von Holz | Michael Grobbauer
Gutes Klima im Büro | Esther Pirchner
Heiße Häuser – Zur Situation in Italien | Eva Guttmann
Holz-Philosophie im Industriebau | Romana Ring
Diskussion – Energiesparen und bauen: wer, wann, wo und wie? | Eva Guttmann
Nachhaltig wohnen – Passivhauswohnanlage aus Holz | Franziska Leeb
Energiestandards – Ein Blick über die Grenze | Anne Isopp
Urbane Ökologie – Das erste Minergie-P-ECO-Haus der Schweiz | Charles von Büren
Sanierung – Die Fassade macht’s | Christian Holl
Hoch entwickelt – Ein Forschungsprojekt der ETHZ | Eva Guttmann
Low & High am Olperer | Renate Breuß

Das Holzbüro im Sommer

Energiesparen, da denkt man meist an Maßnahmen im Winter. Gerade im Bürobau aber entsteht ein beträchtlicher Teil des Jahresenergiebedarfs im Sommer. Im Gegensatz zu Wohngebäuden wird das Raumklima in Bürogebäuden von höheren solaren Einträgen durch größere Verglasungen und höhere interne Lasten, die durch eine Vielzahl von technischen Geräten und eine größere Personendichte entstehen, bestimmt. Gleichzeitig muss ein konstantes Temperatur- und Raumklima erzielt werden, um die gesetzlich geforderte Behaglichkeit für Büroarbeitsplätze sicherzustellen.

Konventionelle Strategien operieren hierbei mit technischen Kühlsystemen, somit erhöhtem Energieaufwand, um die Anforderungen zu erfüllen. Erst die Nutzung von natürlichen Kältesenken und die Aktivierung von Speichermasse öffnet das Tor zu energieeffizienten Maßnahmen.

Kann der Holzbau als Leichtbau hier mithalten? Welche Strategien bietet der moderne Holzbau zur Lösung der Anforderungen an den modernen Bürobau? In der Fachwelt sieht er sich immer wieder unberechtigten Vorurteilen ausgesetzt. In Diskussionen werden Begriffe wie Barackenklima oder fehlende Speichermasse ins Feld geführt, ohne dabei zu bedenken, dass der moderne Holzbau durch den winterlichen Wärmeschutz mit U-Werten der Außenhülle von weit unter 0,20 [W/m K] operiert, welche auch den sommerlichen Wärmeschutz positiv beeinflussen, und dass auch in modernen Holzbauten in Konstruktion und Ausbau Speichermassen vorhanden sind, die zur Behaglichkeitssteigerung und Energieoptimierung eingesetzt werden können.

Als Ergebnis einer Studie über die Energie- und Raumklimaoptimierung von Büro- und Verwaltungsbauten in Holzbauweise wurden folgende Strategien erkannt, die im Kanon der Planung berücksichtigt werden sollten. Dies kann an über vierzig aktuellen europäischen Bürogebäuden in Holzbauweise nachvollzogen werden.

Schützen

Das Hauptziel stellt die Reduktion des sommerlichen Strahlungseintrags dar. Je weniger solare Lasten über den Tagesablauf in die Bilanzierung eingehen, umso geringer ist der Aufwand, sie wieder abzuführen. Neben dem Grad der Verglasung, der für jedes Projekt aus den konkurrierenden Zielen Tageslichtgewinn und Sonnenschutz individuell gefunden werden muss, stehen gerade für den Holzbau unterschiedlichste außenliegende Sonnenschutzsysteme zur Verfügung, die sich gut in die Gebäudehülle integrieren lassen und auch gleichzeitig Aufgaben des konstruktiven Holzschutzes übernehmen können. So beziehen einige Projekte ihre architektonische Qualität gerade aus der Entwicklung eines auf alle Himmelsrichtungen präzise abgestimmten Fassadenschirms. Neben den guten Wärmetransmissionseigenschaften, die gerade bei hoch wärmegedämmten und luftdichten Gebäudehüllen des Passivhausstandards zutage treten, stellt auch die Reduktion von internen Lasten, wie sie die Ausstattung von energieeffizienten und wärmelastenreduzierten Beleuchtungen sowie technischen Geräten bieten, einen Beitrag zur Energieeffizienz dar.

Speichern

Grundvoraussetzung von energieeffizienten passiven Strategien ist die Bereitstellung von Speichermasse. Sie trägt im Sommer dazu bei, das Raumklima zu stabilisieren. Durch das träge Verhalten von Speichermassen können Temperaturschwankungen reduziert und Wärme in Bauteilen eingespeichert und zeitverzögert wieder entladen werden. Dies ist auch in Holzbauten möglich. So kann die Speicherfähigkeit eines Raums durch die vorhandenen Massen in Ausbau und Konstruktion beeinflusst werden. Decken und Wände in Massivholz steuern ebenso dazu bei wie unterschiedlich speichernde Dämmfüllungen aus Holzfasern oder -spänen in Holzrahmenkonstruktionen oder Ausbauelemente wie Estriche oder Bekleidungen von Innenwänden mit pcm (Phase Change Material).

Kühlen

Wird bei der Planung eine erhöhte Sorgfalt auf die Strategien zum Schutz vor Wärmeeinträgen gelegt und gibt es in Ausbau und Konstruktion Speichermassen, können auch im Leichtbau effektive passive Kühlmethoden wie zum Beispiel die Nachtlüftung durchgeführt werden. So haben Simulationen gezeigt, dass die wirksame Speichermasse von Büroräumen mit nicht verkleideten Massivholzdecken, bei ansonsten gleichbleibenden Bauteilparametern, zwischen der von Räumen mit thermisch wirksamen Stahlbetondecken und denen von konventionellen Büroräumen mit abgehängten Decken liegt. Neben der Nutzung von natürlichen Kältesenken wie der Nachtluft stehen auch im Holzbau technische Systeme für die Nutzung von Erdreich und Grundwasser zur Verfügung, um Flächenkühlungen an Boden, Wand oder Decke durchzuführen und diese auch mit dem Heizen im Winter zu kombinieren; eine energieeffiziente Lösung, um mit dem gleichen System im Sommer zu kühlen und im Winter zu heizen. Wird, wie im Passivhaus, eine mechanische Zu- und Abluft eingesetzt und diese auch über Erdreich oder Grundwasser gekühlt, werden gleichzeitig die Lüftungswärmelasten reduziert.

Fazit

Durch Optimierungsmaßnahmen in Konstruktion, Gebäudehülle, Ausbau und der intelligenten Integration von Haustechnik kann das Potenzial des Holzbaus weiter gesteigert werden. Das sommerliche Raumklima wird im Wesentlichen durch die Bilanzierung der Wärmeeinträge und der Wärmeabfuhr bestimmt. Je effizienter die Maßnahmen zur Lastenreduzierung, desto geringer ist der erforderliche Technik- und Energieaufwand, um ein behagliches Raumklima herzustellen.

Zusammenfassend kann man feststellen, dass die sommerliche Energie- und Raumklimaoptimierung von Büro- und Verwaltungsbauten in Holz weniger von der Bauweise abhängt als vielmehr von der Kombination der richtigen Maßnahmepakete im Gesamtkonzept.

zuschnitt, Di., 2008.09.16

16. September 2008 Frank Lattke

Gutes Klima im Büro

Holz, Haus und Energiesparen finden auch im Bürobau zueinander, wobei hier im Gegensatz zum Wohnen nicht die Einsparungen beim Heizenergiebedarf im Vordergrund stehen, sondern Nutzungszeiten, Stromverbrauch und Kühlung wichtige Parameter sind, die zur energieeffizienten Planung berücksichtigt werden müssen. Auch in Italien entstehen entsprechende Gebäude, wo die »Rubner Haus AG«, die fast alle zur Errichtung von Holzhäusern notwendigen Materialien und Bauteile erzeugt oder verarbeitet, beheimatet ist und seit Jahren Holzhäuser für vielerlei Nutzungen plant und baut.

2006 feierte die Rubner Haus AG ihr 80-jähriges Bestandsjubiläum und erneuerte aus diesem Anlass den eigenen Firmensitz in Kiens im Pustertal. Der nach Plänen der Architekten Gerd Bergmeister und baukraft (Georg Rubner und Dominik Rieder) entstandene Bau ist zugleich das Vorzeigeprojekt der parallel dazu gegründeten »Rubner Objektbau GmbH«, die als Zusammenführung der Geschäftsfelder Ingenieurholzbau und Holzhausbau konzipiert wurde.

In dem multifunktionalen Gebäude finden Büros, Schulungsräume, eine kleine Bibliothek sowie Kundenbereiche Platz. Das dreistöckige Bauwerk ist statisch so konzipiert, dass bei Bedarf auch noch ein viertes Geschoss aufgesetzt werden kann. Es wurde als »KlimaHaus Gold« (italienische Bezeichnung, in Österreich etwa entsprechend einem Passivhaus) ausgeführt und in einer Bauzeit von nur sechs Monaten verwirklicht.

Wie bei den anderen Haustypen der Rubner-Firmengruppe kommt auch hier alles – von der Idee bis zum schlüsselfertigen Objekt – aus einer Hand. Aus diesem Grund lautete der Auftrag an das Architektenteam auch, bei der Planung (fast) ausschließlich Produkte der Firmengruppe zu berücksichtigen: Stützen und Querträger aus Leimbindern, in die im Haus produzierte Wände eingehängt werden, Dreischichtplatten für die Fassade, Holzplatten für die Innenverkleidung und eigens für diese Verwendung entwickelte Wärmeschutzfenster.

Die zweite wichtige Vorgabe betraf die energieeffiziente Bauweise. In Südtirol dürfen neue Wohn- oder Bürohäuser nur dann gebaut werden, wenn sie zumindest die Kriterien für ein Haus der (italienischen) Wärmedämmklasse C erfüllen, also einen jährlichen Heizenergiebedarf von 70 kWh/m2 nicht übersteigen. Das Bürogebäude in Kiens verfügt über eine ausgezeichnete Wärmedämmung, neben Holz kamen Gipsfaser- und Zelluloseplatten, Hanf, Kork und Holzweichfaserplatten sowie eine Dreifach-Wärmeschutzverglasung zum Einsatz. Für Erwärmung im Winter und Kühlung im Sommer sorgen ein Flächenheiz- und -kühlsystem und eine kontrollierte Lüftung mit Rotationswärmetauscher.

Insgesamt unterschreitet das Gebäude damit sogar den Standard eines KlimaHaus Gold: Um im Winter eine Raumtemperatur von 20°C und im Sommer von 25°C zu erzielen, genügt ein Energieaufwand von nur 7 kWh/m2. Oder anders ausgedrückt: Für die Beheizung und Kühlung des Gebäudes mit seinen knapp 2.500 m² Nettogeschossfläche wären nur 1.300 Liter Heizöl pro Jahr nötig – vorausgesetzt natürlich, man würde hier Öl verwenden anstatt Resthölzer aus der Hausproduktion.

Für die Kunden der Rubner Haus ag ist der neue Büro- und Verkaufskomplex in Kiens offensichtlich überzeugend. Nach der Errichtung eines öffentlichen Kindergartens in Collecchio in der Emilia Romagna entsteht derzeit unter anderem ein neues Verwaltungsgebäude für die Brixener Firma Barth Innenausbau, das ebenfalls von den Architekten Gerd Bergmeister und baukraft geplant wird. Auch in diesem wird man in Zukunft energiesparend gut klimatisierte Büroluft schnuppern.

zuschnitt, Mo., 2008.06.16

16. Juni 2008 Esther Pirchner


verknüpfte Bauwerke
Rubner Bürohaus

Holz-Philosophie im Industriebau

Wenn ein Holz verarbeitender Betrieb – genauer die Firma Holzbau-Obermayr – sein eigenes Betriebsgebäude aus Holz errichtet, ist das noch nicht sonderlich bemerkenswert. Ein Bau, wie ihn die in Schwanenstadt ansässigen F2 Architekten gemeinsam mit dem betriebseigenen Konstruktionsbüro ihrer Auftraggeber entwickelt haben, zieht jedoch beträchtliche Aufmerksamkeit auf sich und erreicht damit – neben seiner Funktion als Fertigungshalle – gleich mehrere Ziele.

Zum einen wird mit Hilfe der ausdrucksstarken, die eingefahrenen Geleise des landläufigen Holzbaus deutlich hinter sich lassenden Formensprache Holz als moderner Baustoff gezeigt, mit dem sich formal wie konstruktiv einiges anstellen lässt, sofern man damit umzugehen weiß. Zum anderen aber wird Holz als wesentlicher Teil eines in der Firmenphilosophie verankerten Ansatzes zum ökologisch nachhaltigen Denken und Handeln präsentiert.

Denn wenn man in der Kalkulation eines Bauwerks neben den Errichtungs- und Betriebskosten auch die zur Herstellung des Gebäudes aufzuwendende Energie und die Frage nach dem dereinstigen Abbruch einbezieht, ist heimisches Holz als Baustoff nahezu unschlagbar. Der für den Wandel vom Baum zum Bauholz nötige Energieaufwand ist im Vergleich mit jenem für andere Baustoffe gering. Ähnliches gilt für die Lager- und Transportkosten, was schon durch die kurzen Transportwege und das geringe Gewicht von Holz in Relation zu seiner konstruktiven und bauphysikalischen Belastbarkeit bedingt wird.

Vielfach sparsam

Diese Voraussetzungen wiederum ermöglichen schlanke und somit hinsichtlich des Flächenverbrauchs sparsame Konstruktionen – ein Aspekt, der im ganzheitlich ökologischen Denken ebensowenig fehlen darf wie die Möglichkeit zur Vorfertigung und die damit verbundene Verkürzung der Bauzeit. Denn diese lässt sich nicht nur in Geld, sondern selbstverständlich auch in Energieverbrauch beziffern. Hat man nun das Gebäude aus Holz – und welcher Baustoff würde sich aufgrund seiner bauphysikalischen Eigenschaften besser dafür eignen – wie die von uns betrachtete Fertigungshalle als Passivhaus errichtet, entsprechend sparsam betrieben und mit wesentlich geringerem Aufwand als etwa einen Massivbau den im Lauf der Zeit wechselnden betrieblichen Anforderungen angepasst, wird man es auch einmal demontieren und wiederverwerten oder – im schlimmsten Fall – verbrennen können. Selbst dann gibt das Holz nicht mehr Kohlendioxid an die Atmosphäre ab, als es im Wachstum gespeichert hat.

Sommer und Winter

Dieser umfassende ökologische Ansatz der Auftraggeber steht naturgemäß nicht als einziges Motiv am Anfang der Planung, sondern wird um den Wunsch nach einer humanen Arbeitswelt und nicht zuletzt das Bekenntnis zu qualitätvoller zeitgenössischer Architektur ergänzt. Die F2 Architekten haben die etwa 3.500 m² große Bodenfläche der Halle mit einem Faltwerk überspannt, das, im Westen aus dem Boden aufsteigend, im Osten als weit auskragendes Vordach seinen Abschluss findet. Die Ober- und Untergurte des tragenden Fachwerks sind wie die Dachplatten und Wandelemente der Halle aus Holz gefertigt, die diagonalen Stäbe zur Verringerung der Querschnitte aus Stahl. Über die Flanken der Fachwerksträger dringt das Tageslicht durch blendungsfreies Spezialglas gleichmäßig aus großer Höhe tief in die Halle und wird nur bei Bedarf, elektronisch gesteuert, durch Kunstlicht ergänzt. Damit sind gute Belichtungsverhältnisse mit der geringst möglichen Energiezufuhr gewährleistet. Da die Fertigungshalle als Passivhaus funktioniert – die Raumtemperatur von mindestens 15°C also sommers wie winters ohne Heizung gehalten wird – und der Produktionsablauf selbst kaum Wärmequellen birgt, wurde der solare Wärmeeintrag durch große südseitige Verglasungen optimiert, während eine zentral gesteuerte Nachtkühlung sommerlicher Überhitzung entgegenwirkt.

Inzwischen wird die Halle seit zwei Jahren genutzt und die Erfahrungen sind durchwegs positiv. Es herrscht ein angenehmes Raum- und Arbeitsklima, der Umgang mit dem Gebäude funktioniert klaglos und nicht zuletzt hat die Zahl der Krankenstände der MitarbeiterInnen signifikant abgenommen.

zuschnitt, Mo., 2008.06.16

16. Juni 2008 Romana Ring


verknüpfte Bauwerke
Elementfertigungshalle Obermayr

31. 1969

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