Extreme Hitze entwickelt sich zunehmend zu einer Herausforderung für die Bauwirtschaft. Immer häufiger entscheidet nicht die Klimaanlage, sondern die Bauweise darüber, ob Innenräume auch an heißen Sommertagen angenehm temperiert bleiben. Der sommerliche Wärmeschutz rückt damit stärker in den Fokus von Bauunternehmen, Handwerksbetrieben und Planern. Thermische Masse, massive Bauweisen und intelligente Planung gewinnen dabei als Schlüssel für energieeffiziente, klimaangepasste und zukunftssichere Gebäude immer mehr an Bedeutung.
Zunehmende Hitzewellen stellen für die Gesellschaft ein ernst zu nehmendes Problem dar. Denn die steigenden Temperaturen verändern die Anforderungen an Neubauten und Bestandsgebäude gleichermaßen. Messungen zeigen, dass die Sommer in Deutschland seit den 1980er-Jahren immer heißer werden und die Zahl der Hitzetage zunimmt. Während sich manche Gebäude schon am Vormittag stark aufheizen, bleiben andere selbst bei hohen Außentemperaturen vergleichsweise kühl. Nach Einschätzung von Experten spielt dabei nicht allein die Gebäudetechnik eine entscheidende Rolle, sondern vor allem die Bauweise. Besonders in Schulen, Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen werden inzwischen regelmäßig Innenraumtemperaturen von mehr als 30 Grad Celsius erreicht. Der Deutsche Wetterdienst bewertet die Hitzewelle im Juni als außergewöhnlich hinsichtlich Dauer, Intensität und Ausdehnung und rechnet bei weiter steigenden globalen Temperaturen mit einer Zunahme solcher Extremereignisse. Folglich gewinnt mit den steigenden Extremtemperaturen der sommerliche Wärmeschutz für Bauunternehmen, Handwerksbetriebe und Planer deutlich an Bedeutung.
Thermische Masse wird zum Wettbewerbsvorteil
Vor diesem Hintergrund rückt ein Begriff stärker in den Fokus: die thermische Masse eines Gebäudes. Gemeint ist die Fähigkeit von Bauteilen, Wärme aufzunehmen, zu speichern und zeitverzögert wieder abzugeben. Massive Konstruktionen aus Beton oder Mauerwerk wirken dadurch wie ein natürlicher Temperaturpuffer und können sommerliche Hitzespitzen deutlich abmildern. In Verbindung mit einer gezielten Nacht- und Querlüftung verbessert sich der sommerliche Wärmeschutz nachweislich. Studien des Umweltbundesamtes (UBA), des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) sowie der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) bestätigen diesen Effekt. Demnach wurden allerdings viele Bestandsgebäude unter komplett anderen klimatischen Voraussetzungen geplant. Große Fensterflächen ohne außenliegenden Sonnenschutz sowie leichte Bauweisen mit geringer Speichermasse führen dazu, dass sich Innenräume deutlich schneller aufheizen. Gleichzeitig nimmt der Einsatz von Klimaanlagen zu. Diese sorgen zwar kurzfristig für Kühlung, erhöhen jedoch den Energiebedarf und verstärken in dicht bebauten Stadtgebieten zusätzlich den sogenannten Hitzeinsel-Effekt.
Low-Tech-Gebäude zeigen neue Möglichkeiten für sommerlichen Hitzeschutz
Neben klassischen Massivbauweisen gewinnt auch die intelligente Nutzung der vorhandenen Speichermasse an Bedeutung. So können massive Bauteile über wasserführende Leitungen temperiert werden, die beispielsweise mit Wärmepumpen aus dem Erdreich oder Grundwasser gekoppelt sind. Dadurch lassen sich Innenraumtemperaturen mit vergleichsweise geringem Energieeinsatz stabilisieren. Dass dieser Ansatz funktioniert, zeigen mehrere realisierte Projekte im deutschsprachigen Raum. Gebäude nach dem Konzept „2226“ halten ihre Innenraumtemperaturen ganzjährig zwischen 22 und 26 Grad Celsius, ganz ohne klassische Heiz-, Lüftungs- oder Kühltechnik. Auch das Bürogebäude „Resi“ in Bamberg setzt auf ein Low-Tech-Konzept. Dort wurden Verschattung, Tageslicht und zukünftige Klimabelastungen bereits in der Planung simuliert. Zusätzlich erreicht das Gebäude durch den Einsatz von Re-use-Klinkern und Recyclingbeton einen Recyclinganteil von 75 Prozent.
Klimaanpassung beginnt bei der Planung mit Massivbau
Für die Bauwirtschaft wird der sommerliche Wärmeschutz damit zunehmend zu einem zentralen Qualitätsmerkmal. „Die aktuellen Temperaturen machen spürbar, wie wichtig es ist, Gebäude zu bauen, die Wärme nicht sofort durchlassen“, erklärt Thomas Zawalski, Geschäftsführer von solid UNIT. „Das ist kein Detail, sondern echter Schutz.“ Denn wenn Hitze über mehrere Tage anhalte, werde der Unterschied zwischen Gebäuden mit hoher Wärmespeicherfähigkeit und solchen, die sich schnell aufheizen, deutlich spürbar. Dabei gehe es nicht um Komfort, sondern um die ganz praktische Erfahrung, wie gut ein Gebäude Menschen durch extreme Hitzetage bringe. „Die Bauweise bestimmt das Raumklima“, betont Zawalski. „Genau deshalb müssen wir darüber sprechen, wie wir künftig bauen – und welche Qualitäten dafür wirklich zählen.“
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Verbannung der Hitze/Aufheizung der Betonaußenwände der Gebäude – Außen-liegende Wärmedämmung. Kurze Montagezeiten für Widerherstellung des regelmäßigen Verkehrsflußes.
Albert Bruno Rapp
Sommerlicher Wärmeschutz im Holzbau: Weniger Masse und doch Klasse
Es gehört zum bautechnischen Allgemeinwissen, dass sich Leichtbauten schneller aufheizen als massive Gebäude. Dies zeigt folgende einfache Vergleichsrechnung:
Die spezifische Wärmekapazität des Beispielgebäudes (Holzbau mit Massivestrich)
beträgt 11,5 kWh/K. Wenn im Verlauf einer einwöchigen Hitzeperiode das Gebäude um 5
° C aufgeheizt wird, wird eine Energiemenge von rd. 60 kWh eingespeichert. Dies entspricht
einer mittleren „Kühlleistung“ durch die Speichermasse des Gebäudes von 340
W. Bei Massivbauweise (28 kWh/K) kann in der gleichen Zeit die 2½ fache Menge Überschussenergie „geschluckt“ werden („Kühlleistung“ 830 W).
Aber: Wärmespeicherung ist noch keine Wärmeabfuhr, sondern bewirkt allenfalls eine
Verschiebung des Aufheizproblems.
http://www.forum-holzbau.com/pdf/ihf08_forum_borsch_laaks.pdf
Gezielte Querlüftung funktioniert nur bei Luftdruck-Unterschieden auf den Gebäudeseiten.
Bspw. einerseits Sonneneinstrahlung und andererseits Schatten.
Aber auf einer Ebenen, was die Regel bei Wohnungen ist, gibt es nachts keinen Luftdruck-Unterschied. Also die Luft bewegt sich nicht. Maginal fällt die kühlere Nachtluft direkt unter dem Fenster ein.