Fachbeitrag: Monolithische Ziegelbauweise vor dem Hintergrund der neuen EnEV

(2.12.2014) Seit 1. Mai 2014 gilt in Deutschland die EnEV 2014. Dass die monolithi­sche Ziegelbauweise auch vor dem Hintergrund der damit verbundenen energetischen Verschärfungen eine probate Wahl für den Neubau sein kann, erläutert der promovier­te Bauingenieur Thomas Fehlhaber (Unipor-Geschäftsführer) in diesem Beitrag. Er 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 (Q_P) 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/m²K. 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 mit Hilfe 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 als Upgrade oder vollständige Neuversion bei den Herstellern der deutschen Ziegelindustrie verfügbar - siehe auch Baulinks-Beitrag „EnEV-Software 8.1 von Unipor berücksichtigt Energieeinsparverordnung 2014“ vom 18.7.2014,

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 spezielles Deckenrandelement im Programm. Dieses schichtweise aufgebaute Element besteht aus einer keramischen Außenschale mit Putzrillen und einer in­nenliegenden Wärmedämmung (siehe Bild rechts). 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 - siehe Baulinks-Beitrag dazu vom 21.4.2008. 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 - siehe Baulinks-Beitrag „Wärmebrückenkatalog für die Projektierung von massiven Pas­sivhäusern“ vom 27.9.2010.

... 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 Tragwerks­planer¹). 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 Recycelfähigkeit 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

Weitere Informationen zu EnEV-gerechten Ziegelbauweisen und zu gefüllten Coriso-Mauerziegeln können per E-Mail an Unipor angefordert werden.