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Klimahaus in Massivbauweise – Mauerwerksbau

Stein und Ziegel gehören historisch zu jenen Baustoffen, die an Robustheit schwer zu überbieten sind. Im alten Rom gelang der Ziegelbau zum später nicht mehr erreichten Höhepunkt. In Stein gehauen oder gebaut war damals für die Ewigkeit gedacht, wenngleich schon früher bekannt war, dass jedes Bauwerk Instandhaltung und Pflege bedarf. So sind auch nur jene Bauwerke der Römer erhalten, die einerseits nicht von deren Feinden zerstört und andererseits über die Jahre hinweg erhalten und „konserviert“ wurden.

Vom Klimahaus aus Ziegeln und Beton (als künstlicher Stein) erwarten wir heute in etwa dieselben Anforderungen wie sie die alten Römer stellten, mit dem wesentlichen Unterschied, dem modernen Wohnkomfort des 21. Jahrhunderts gerecht zu werden. Dazu zählen eine wärmegedämmte und luftdichte Außenhülle samt Fenster und Türen sowie der Einbau innovativer Haustechnik. Unter Letzterem verstehen wir intelligente Heizsysteme in Kombination mit aktiver und passiver Nutzung der Sonnenenergie, kontrollierter Wohnraumlüftung, Nutzung der Erdwärme etc. Was die Heizung und Lüftung angeht, hatten die Römer bereits für die damaligen Verhältnisse innovative Lösungen zu bieten.

Die wesentliche Anforderung an ein modernes Klimahaus ist und bleibt die wärmegedämmte Außenhülle

Die wesentliche Anforderung an ein modernes Klimahaus ist und bleibt die wärmegedämmte Außenhülle. Dabei spielt im Mauerwerksbau die Art und Größe des Ziegelsteins eine wesentliche Rolle. Grundsätzlich werden zwei Strategien verfolgt: Die erste Möglichkeit ist die Verwendung eines porösen Mauerziegels mäßiger Stärke (25 bis 35 cm) gemeinsam mit einer außenseitigen geschlossenen Dämmschicht variabler Stärke ( 10 cm), was in der Fachsprache als Wärmedämmverbundsystem bezeichnet wird. Die andere Strategie besteht in der Ausführung der gesamten Außenwand mit einem hochwärmedämmenden porösen Mauerziegel in 40 bis 50 cm Stärke. Derartige Ziegel sind in ihren Hohlräumen mit Dämmstoffen wie z.B. Blähperlit gefüllt und weisen eine für Ziegel sehr geringe Wärmeleitfähigkeit von nur 0,08 auf. Bei einer Mauerstärke von 42,5 cm wird hierbei ein Wärmedurchgangskoeffizient U = 0,18 erreicht. Zur Marktreife brachte es auch ein weiteres Produkt, nämlich zweischalige Mauerblöcke mit so genannten Vakuumdämmplatten (Wärmeleitfähigkeit 0,004!) als Mittelschicht. Die primäre Anwendung derartiger high-tech-Baustoffe konzentriert sich vorerst auf die Vermeidung geometrischer Wärmebrücken, wie die Ausbildung von Außenecken oder Heizkörpernischen.

Die Entwicklung des Stahlbetons brachte dem Massivbau nahezu unbeschränkte Möglichkeiten was Konstruktion und Tragwerksgestaltung betrifft.

Jede Art von Wärmebrücken, verursacht durch Stahlbeton in Außenwänden, in Sockelbereichen, bei Balkonplatten oder Mauerkränzen, sollte bereits in der Planung tunlichst vermieden werden. Stahlbeton ist bautechnisch ausschließlich Tragstruktur. Ziegelmauerwerk hingegen ist zum Teil Tragstruktur und dämmende Außenhülle zugleich. Im Klimahaus ist der Baustoff Stahlbeton in wärme- und feuchtetechnischer Hinsicht deshalb nicht unproblematisch.
Die Entwicklung des Stahlbetons brachte dem Massivbau nahezu unbeschränkte Möglichkeiten was Konstruktion und Tragwerksgestaltung betrifft. Heute hingegen haben vor allem im Wohnbau die bauphysikalischen Anforderungen Vorrang gegenüber den statisch-konstruktiven. Doch dieser Grundsatz gilt bei allen Bauweisen, auch für den Leichtbau. Die wesentlichen Vorteile der Massivbauweise sind deshalb: Schallschutz – Schutz vor sommerlicher Überhitzung – Wärmespeicherung in der kalten Jahreszeit. Zum Teil sei auch die feuchtigkeitsregulierende Wirkung sämtlicher mineralischer Baustoffe zu erwähnen. Eine geschlossene Gebäudehülle mit porösen Tonziegeln stellt den Idealfall dar.
Im Mauerwerksbau ist den notwendigen Austrocknungszeiten von Beton und Mörtel besondere Achtsamkeit zu widmen. Ein Kubikmeter Frischbeton enthält schließlich 150 Liter Wasser. Der größte Anteil des Wassers verdunstet zwar während der Erhärtung des Betons, jedoch sollte jedem Massivbau mindestens ein halbes Jahr Austrocknungszeit unter geschütztem Dach gegönnt werden.
Doch nun zum wesentlichen Vorteil der Massivbauweise, den ausgezeichneten Schallschutzeigenschaften: Ein Grundgesetz der Physik besagt, dass eine „träge“ Masse nicht so leicht in Schwingung gerät und folglich bei der Übertragung der Schallwellen, verursacht durch Luft- oder Trittschalleinwirkungen, entgegenwirkt. Hat der Leichtbau entscheidende Vorteile bei der „Wärmebrückenbekämpfung“, so bedarf es dort beim Schallschutz größter Anstrengungen. Der Schutz vor Außen- oder Innenlärm (Wände) sowie Trittschalleinflüssen (Decken) kann mit dem „schweren“ Baustoff Stahlbeton einwandfrei gewährleistet werden. Luftdichte Fenster- und Türenanschlüsse und unterschiedliche Stärken der Glasscheiben begünstigen schließlich bei jeder Bauweise die schalldämmende Wirkung der Außenhülle.
Zu einem Klimahaus in Massivbauweise gehören nicht nur Außenwände und notwendige Tragstrukturen (Fundamente, Stützen, Decken), sondern auch verschiedenste Ausbauarbeiten, wie Abdichtungsarbeiten, Trennwände, Verputz und Unterböden. Auch diese Arbeiten erfordern Konsequenz im Sinne einer konzeptionellen Planung.
Innovative Produkte verhalfen dem Mauerwerksbau zu seiner maßgeblichen Bedeutung im Klimahausbau. Die heutigen Anforderungen an den Wohnkomfort mit gedämmter und luftdichter Außenhülle sowie moderner Haustechnik sind bei allen Bauweisen das Maß aller Dinge.


Fachautor

Dr. Ing. Arch. Thomas Schrentewein
Lignaconsult GmbH – Ingenieurdienstleistungen
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Artikel von Thomas Schrentewein:

Baufuchs 2007