{"id":1828,"date":"2018-08-13T16:06:15","date_gmt":"2018-08-13T14:06:15","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/bautechnik-der-gebaeudehuelle\/?p=1828"},"modified":"2022-09-30T14:40:32","modified_gmt":"2022-09-30T12:40:32","slug":"2-9-oekologie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/bautechnik-der-gebaeudehuelle\/2-9-oekologie\/","title":{"rendered":"2.9\u2002\u00d6kologie"},"content":{"rendered":"

2.9.1 Kriterien des \u00f6kologischen Bauens<\/h2>\n

Ausgangslage<\/h3>\n

Die Auswirkungen des Klimawandels werden f\u00fcr uns alle immer deutlicher sp\u00fcrbar (vgl. Bild 2.9.1). Mittels technischen und gesetzgeberischen Massnahmen konnten in einigen Bereichen des Umweltschutzes zwar erhebliche Verbesserungen erzielt werden, aber es gibt auch noch viele ungel\u00f6ste Probleme.<\/p>\n

Eine steigende Anspruchshaltung f\u00fchrt auf dem Wohnungsmarkt zu einem weiterhin steigenden Fl\u00e4chenbedarf pro Kopf, einem zunehmenden \u00abMaterialrucksack\u00bb und einer aufwendigeren Technisierung im Geb\u00e4udebereich (z.B. Klimak\u00e4lte). Heute ist v\u00f6llig klar, dass der unverminderte Verbrauch unserer Ressourcen, die ungebremste Belastung von Luft, Wasser und Boden mit Schadstoffen und das Wachstum der Erdbev\u00f6lkerung langfristig zu einer fundamentalen Bedrohung der gesamten Menschheit f\u00fchren kann. Je fr\u00fcher wirksame Massnahmen ergriffen werden, umso einfacher k\u00f6nnen unvorhersehbare und irreparable Sch\u00e4den in der Zukunft abgewendet werden.<\/p>\n

In der Schweiz wird im Geb\u00e4udebereich knapp die H\u00e4lfte der gesamten Energie verbraucht. Und auch der \u00fcberwiegende Teil der verbrauchten Materialien geht in den Bausektor. Deshalb ist der Geb\u00e4udebereich dazu pr\u00e4destiniert, einen Beitrag zur Eind\u00e4mmung des Energie- und Ressourcenverbrauchs zu leisten.<\/p>\n

Geb\u00e4ude sind komplizierte technische Gebilde, die den verschiedenartigsten Anspr\u00fcchen gen\u00fcgen m\u00fcssen. So sind st\u00e4dtebauliche, architektonische, baurechtliche, normative, betriebliche, technische, \u00f6konomische und noch viele weitere Aspekte zu ber\u00fccksichtigen \u2013 eine gewaltige Herausforderung f\u00fcr alle Beteiligten. Zudem werden die Dinge nicht einfacher, sondern komplizierter, weil das Niveau der Anspr\u00fcche generell steigt. Das f\u00fchrt bei gr\u00f6sseren Bauvorhaben zur Aufteilung der Planungsaufgaben auf eine Vielzahl von Spezialisten, was wiederum eine intensivere Koordination erfordert.<\/p>\n

Die Ber\u00fccksichtigung der Nachhaltigkeit wird in diesem Kontext oft als unangenehm angesehen, weil sie den Handlungsspielraum noch weiter einengt. Aber gerade die Nachhaltigkeit kann die Architektur wieder in neue, zukunftsf\u00e4higere Bahnen lenken, weil sie eine gesamtheitliche Betrachtung erfordert und damit die Architekten in ihrer urspr\u00fcnglichen Dom\u00e4ne, der Rolle des Generalisten, st\u00e4rkt.<\/p>\n

\"\"<\/div>\n
Bild 2.9.1:\u2002Temperaturabweichungen vom Mittel 1961\u20131990 in der Schweiz f\u00fcr jedes Jahr seit 1864. Jahre unter dem Mittel sind in blau, Jahre \u00fcber dem Mittel rot dargestellt. Im unteren Teil der Grafik sind die Abweichungen der Jahrzehnte als eingef\u00e4rbte S\u00e4ulen ersichtlich. Die Erw\u00e4rmung seit Messbeginn im Jahr 1864 betr\u00e4gt rund 2,1 \u00b0C. Das ist etwa doppelt so viel wie der globale Anstieg der mittleren Temperatur (rund 1,1 \u00b0C, Stand 2021).
\nQuelle: MeteoSchweiz.<\/div>\n

<\/h3>\n
\"Beeinflussungsm\u00f6glichkeiten<\/div>\n
Bild 2.9.2:\u2002Beeinflussungsm\u00f6glichkeiten und Kostenentwicklung von Bauvorhaben in verschiedenen Phasen der Planung.<\/div>\n

Nachhaltigkeit im Geb\u00e4ude-Lebenszyklus<\/h3>\n

Ein Bauvorhaben beginnt nicht mit der Beauftragung der Planenden, sondern bereits viel fr\u00fcher. Mit Gesetzen, Richtpl\u00e4nen und der Nutzungsplanung werden die wichtigsten Leitplanken f\u00fcr die Bebauung eines Grundst\u00fccks vorgegeben. In der Phase der strategischen Planung wird festgelegt, welche Bed\u00fcrfnisse durch das Geb\u00e4ude abgedeckt werden m\u00fcssen: Je weniger gebaut werden muss, desto nachhaltiger. Erst anschliessend folgen Projektierung, Ausf\u00fchrungsplanung, Ausschreibung und Realisierung. Die weitverbreitete Ansicht, dass eine hohe Nachhaltigkeit mit der Materialisierung erzielt werden kann, ist deshalb falsch. Die Beeinflussungsm\u00f6glichkeiten auf die Nachhaltigkeit sind in den fr\u00fchen Phasen der Planung viel gr\u00f6sser als in den sp\u00e4ter folgenden (vgl. Bild 2.9.2).<\/p>\n

\"Definition<\/div>\n
Bild 2.9.3:\u2002Definition der Nachhaltigkeit mittels des \u00abDrei-Kreise-Modells\u00bb. Nur bei geb\u00fchrender Ber\u00fccksichtigung der Bereiche Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt (Schnittmenge) kann von Nachhaltigkeit gesprochen werden.<\/div>\n

<\/h3>\n

Nachhaltigkeit wird in der Regel mittels des drei Kreise-Modells definiert (vgl. Bild 2.9.3). Die Nachhaltigkeit erfordert die gleichm\u00e4ssige Ber\u00fccksichtigung der \u00f6kologischen, der \u00f6konomischen und der gesellschaftlichen Aspekte, also die \u00dcberlagerung der drei Themenfelder. In zeitlicher Hinsicht wird jeweils der ganze Lebenszyklus eines Geb\u00e4udes, Bauteils oder Materials betrachtet, das heisst \u00fcber die Rohstoffgewinnung, die Verarbeitung\/Erstellung, den Transport bis zu R\u00fcckbau und Entsorgung.<\/p>\n

In der Wissenschaft werden die \u00f6kologischen Aspekte eines Produkts, eines Prozesses oder einer Organisation mit einer \u00d6kobilanz abgebildet (englisch treffender Life Cycle Assessment [LCA] bezeichnet). Sie beinhaltet eine Definition der Ziele und des Untersuchungsrahmens, eine Sachbilanz (d.h. eine Bilanz der Ressourcenstr\u00f6me), eine Wirkungsabsch\u00e4tzung (auf Basis von Grundlagendaten wie z.B. Ecoinvent) und eine Auswertung (Wichtigkeit der Parameter sowie Konsistenz-, Vollst\u00e4ndigkeits- und Sensitivit\u00e4tsanalyse). \u00d6kobilanzen sind auch Bestandteil von Geb\u00e4udelabels (z.B. MINERGIE-ECO, SNBS, 2000-Watt-Areale, DGNB) oder Umweltdeklarationen von Bauprodukten (EPDs). Wichtig ist bei vergleichenden \u00d6kobilanzen eine sinnvolle Bezugsgr\u00f6sse. Nur wenn zwei Bauteile oder Bauteilschichten denselben Nutzen bringen, macht es Sinn, diese nach \u00f6kologischen Kriterien einander gegen\u00fcberzustellen.<\/p>\n

\"Umwelt-<\/div>\n
Bild 2.9.4:\u2002Umwelt- und Kostenauswirkungen eines Bauvorhabens im Lebenszyklus (qualitative Darstellung).<\/div>\n

<\/h3>\n

In der Vergangenheit sprach man jedoch weniger von Nachhaltigkeit als von Energieeffizienz, beispielsweise bei MINERGIE oder Passivhaus. Dabei ber\u00fccksichtigte man schwergewichtig die Betriebsenergie, also nur einen kleinen Ausschnitt aus den Nachhaltigkeitsthemen und auch nur einen Teil im Lebenszyklus eines Geb\u00e4udes (vgl. Bild 2.9.4). Solange die Betriebsenergie den gr\u00f6ssten Anteil an der Umweltbelastung ausmachte, stellte dies eine vern\u00fcnftige Vereinfachung eines komplizierten Modells dar. Je mehr jedoch die W\u00e4rmeerzeugung auf erneuerbaren Energien beruht und die Geb\u00e4ude w\u00e4rmetechnisch so gut sind, dass sie fast keine Energie mehr f\u00fcr die Beheizung verbrauchen, desto eher ist eine umfassende Betrachtung notwendig. Deshalb besteht bei den aktuellen Nachhaltigkeitslabels im Geb\u00e4udebereich ein Trend hin zu einer Lebenszyklusbetrachtung der \u00f6kologischen (\u00d6kobilanz) und der \u00f6konomischen Aspekte (Lebenszykluskostenrechnung).<\/p>\n

\u00d6kologische Beurteilungsgr\u00f6ssen<\/h3>\n

In der Wirkungsabsch\u00e4tzung einer \u00d6kobilanz wird die Auswirkung eines Ressourcenverbrauchs meist aus verschiedenen Perspektiven, mittels sogenannten Wirkungskategorien, beleuchtet.<\/p>\n

Die Treibhausgasemissionen<\/b> (THGE) bzw. das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential [GWP]) beschreiben den Beitrag einer Substanz zum Treibhauseffekt. Die Bewertung erfolgt im Vergleich mit Kohlendioxyd (CO2<\/sub>). So betr\u00e4gt das Treibhausgas\u00e4quivalent von\u00a0Methan 25, d.h. Methan besitzt ein um das 25-fache st\u00e4rkeres Treibhauspotenzial als Kohlendioxyd.<\/p>\n

Die graue Energie<\/b>, auch nicht erneuerbare Prim\u00e4renergie genannt, beinhaltet alle nicht erneuerbaren Prim\u00e4renergietr\u00e4ger sowie die energetisch nutzbaren fossilen Rohstoffe eines bestimmten Systems. Erneuerbare Energietr\u00e4ger und erneuerbare Rohstoffe sind nicht enthalten. Da sich die graue Energie eines Prozesses aus der verbrauchten Endenergie berechnen l\u00e4sst, sind die Daten meist von guter Qualit\u00e4t. Bei MINERGIE-ECO erfolgt die \u00f6kologische Bewertung mithilfe der grauen Energie und der Treibhausgasemissionen.<\/p>\n

Das Versauerungspotenzial<\/b> (Acidification Potential) beschreibt den Versauerungseffekt, der haupts\u00e4chlich durch die Wechselwirkung von Stickoxid (NOx<\/sub>) und Schwefeldioxid (SO2<\/sub>) mit anderen Bestandteilen der Luft entsteht. Die sauren Luftbestandteile gelangen haupts\u00e4chlich \u00fcber den Regen in den Boden und in die Gew\u00e4sser, wo sie zu Artenschwund bei Flora und Fauna f\u00fchren. Die Versauerung l\u00e4sst sich durch die Einschr\u00e4nkung des Brennstoffverbrauchs und durch sauberere Verbrennungsprozesse reduzieren.<\/p>\n

Mit dem Eutrophierungspotenzial<\/b> wird die Anreicherung von N\u00e4hrstoffen in einem \u00d6kosystem bewertet. Konkret wird darunter die vom Menschen verursachte Erh\u00f6hung des N\u00e4hrstoffangebots, besonders von Nitrat und Phosphat, in Gew\u00e4ssern und B\u00f6den verstanden. Ursache sind der Eintrag von N\u00e4hrstoffen aus Abw\u00e4ssern, aus intensiv ged\u00fcngten landwirtschaftlichen Nutzfl\u00e4chen oder durch die Emission von Stickoxiden \u00fcber die Luft in den Boden. Durch die Eutrophierung wird das Wachstum von gewissen Pflanzen (z.B. Algen) gef\u00f6rdert, was auf die Zusammensetzung der \u00d6kosysteme starken Einfluss haben kann.<\/p>\n

\"Umweltbelastungspunkte<\/div>\n
Bild 2.9.5:\u2002Umweltbelastungspunkte fassen eine Vielzahl von Umweltwirkungen \u00fcber alle Phasen des Lebenszyklus zusammen (Quelle: BAFU)<\/span>.<\/div>\n

<\/h3>\n

Viele Wirkungskategorien verhalten sich gegen\u00fcber anderen \u00e4hnlich. So gibt es nur bez\u00fcglich Atomenergie und geogenen Emissionen (nat\u00fcrlich im Material gespeichertes CO2<\/sub>, das durch die Verarbeitung austritt) Unterschiede einer Bewertung auf Basis der nicht erneuerbaren Prim\u00e4renergie und einer Bewertung des Treibhauspotenzials. Deshalb l\u00e4sst sich mit wenigen Wirkungskategorien bereits die Mehrheit der relevanten Umweltwirkungen abbilden.<\/p>\n

Damit eine \u00d6kobilanz \u00fcber mehrere Wirkungskategorien zu einer nachvollziehbaren und korrekten Gesamtbewertung f\u00fchren kann, m\u00fcssen diese mittels einer Bewertungs- und Gewichtungsmethode zusammengefasst werden. In der Schweiz haben daf\u00fcr die Umweltbelastungspunkte UBP<\/b> (auch Methode der \u00f6kologischen Knappheit genannt) Verbreitung gefunden (vgl. Bild 2.9.5). Dabei wird die aktuelle Umweltbelastung in der Schweiz mit der gesellschaftspolitisch als tolerierbar angesehenen Belastung verglichen. Andere verbreitete Methoden sind ecoindicator 99 oder CML aus den Niederlanden sowie MIPS aus Deutschland.<\/p>\n

Beeinflussungsm\u00f6glichkeiten der Umweltbelastung<\/h3>\n

Gem\u00e4ss dem SIA-Merkblatt 2032 wird die durch die Bauteile eines Geb\u00e4ude verursachte Umweltbelastung f\u00fcr Errichtung, Ersatz und Entsorgung zusammen bewertet (Phase Erstellung), w\u00e4hrend der Betrieb separat bewertet wird. Die Umweltbelastungen in der Phase Erstellung betragen typischerweise bei der grauen Energie mindestens gleich viel, bei den Treibhausgasemissionen ein Mehrfaches derjenigen im Betrieb (vgl. Bild 2.9.6). F\u00fcr eine sinnvolle Optimierung des Bauwerks bzw. eine Minimierung der gesamten Umweltbelastung m\u00fcssen deshalb immer die Phasen Erstellung und Betrieb zusammen beurteilt werden.<\/p>\n

\"Graue<\/div>\n
Bild 2.9.6:\u2002Graue Energie von Sanierungen (Prim\u00e4renergie nicht erneuerbar, die Haustechnik hat den gr\u00f6ssten Anteil) unterschiedlicher Objekte. Die gestrichelte Linie zeigt den Betriebsenergieverbrauch (Raumheizung) im Vergleich dazu. Mit Ausnahme eines Objekts, bei dem keine konsequente w\u00e4rmetechnische Sanierung der Geb\u00e4udeh\u00fclle m\u00f6glich war, \u00fcberwiegt die Umweltbelastung durch die Bauteile (Quelle: Graue Energie und Graue Treibhausgasemissionen von Instandsetzungen, Amt f\u00fcr Hochbauten Stadt Z\u00fcrich)<\/span>.<\/div>\n

Erhaltung bestehender Bausubstanz<\/h4>\n

Je weniger Material verbaut wird, desto geringer f\u00e4llt die Umweltbelastung aus. Deshalb sollten bestehende Bauwerke priorit\u00e4r erhalten und saniert oder umgenutzt werden. Alternativ k\u00f6nnen ganze Bauteile ausgebaut und in neuen Geb\u00e4uden wieder eingebaut werden. Erst in dritter Priorit\u00e4t sollte das Recycling angestrebt werden, da die Aufbereitung und Verarbeitung der Sekund\u00e4rrohstoffe in der Regel mit erheblicher Umweltbelastung verbunden ist.<\/p>\n

Bauk\u00f6rper und Grundrisslayout<\/h4>\n

Kompakte Bauk\u00f6rper weisen, wegen ihrer kleineren Geb\u00e4udeoberfl\u00e4che im Verh\u00e4ltnis zur Nutzfl\u00e4che, eine geringere Umweltbelastung f\u00fcr Erstellung und Betrieb auf als weniger kompakte Bauten. Deshalb sollten wenn m\u00f6glich mehrere kleinere Geb\u00e4ude vermieden und statt dessen ein grosses, kompaktes Geb\u00e4ude angestrebt werden (vgl. Bild 2.9.7). Durch Vor- und R\u00fcckspr\u00fcnge in der Geb\u00e4udeh\u00fclle nimmt nicht nur die Planungs- und Ausf\u00fchrungskomplexit\u00e4t zu; auch das Bauschadenrisiko wird h\u00f6her und die zu verbauende Materialmenge f\u00fchrt zu gr\u00f6sserem Umwelteinfluss und h\u00f6heren Baukosten (vgl. Bild 2.9.8).<\/p>\n

Bei grossen Geb\u00e4uden ist allerdings eine nat\u00fcrliche Belichtung der Hauptnutzr\u00e4ume sicherzustellen, damit die Energie f\u00fcr die Beleuchtung tief gehalten werden kann (vgl. Kapitel 2.8 \u00abTageslicht\u00bb). Effizient organisierte Geb\u00e4ude weisen ein besseres Verh\u00e4ltnis zwischen der gesamten Geschossfl\u00e4che und der Hauptnutzfl\u00e4che auf als Bauten mit weitl\u00e4ufigen Verkehrsfl\u00e4chen (lang gezogene Geb\u00e4ude, Hochh\u00e4user etc.). Zudem haben die kurzen Wege einen positiven Effekt auf die Betriebskosten.<\/p>\n

Einpassung in die Topografie, Minimierung der\u00a0Untergeschosse<\/h4>\n

Die Platzierung des Geb\u00e4udes in der Topografie bestimmt die Menge des Aushubs und von allf\u00e4llig ben\u00f6tigten Baugrubensicherungen oder Spezialfundationen. Untergeschosse bestehen in der Regel aus Beton. Der zu transportierende Aushub und die grosse Masse der Baustoffe f\u00fchren zu einer grossen Umweltbelastung. Bei der Planung ist deshalb schon in einer fr\u00fchen Phase auf ein minimales Volumen der Untergeschosse zu achten. Beispielsweise k\u00f6nnte eine Anordnung von Parkpl\u00e4tzen im Freien (evtl. mit Carport, welcher zus\u00e4tzliche Dachfl\u00e4che f\u00fcr die Erzeugung von aktivsolaren Gewinnen generiert) oder in einem oberirdischen Parkhaus gepr\u00fcft werden. Diese Massnahmen haben in der Regel auch einen positiven Effekt auf die Erstellungskosten.<\/p>\n

Fensteranordnung und Verglasungsanteil<\/h4>\n

Ein Fenster verursacht gegen\u00fcber geschlossenen Aussenwandfl\u00e4chen rund die doppelte Umweltbelastung in der Erstellung. Zudem weisen auch 3-fach-verglaste Fenster rund den f\u00fcnffachen W\u00e4rmeverlust einer gut ged\u00e4mmten Wandkonstruktion auf (f\u00fcr Heizleistung relevant), sie f\u00fchren aber bei unverschatteter Orientierung nach S\u00fcden, Westen und Osten, \u00fcber die Heizperiode bilanziert, in der Regel zu Energiegewinn (f\u00fcr Heizw\u00e4rmebedarf relevant). Bei Geb\u00e4uden mit hohem Glasanteil muss der sommerliche W\u00e4rmeschutz meist mit aufwendigen technischen Massnahmen gew\u00e4hrleistet werden; insbesondere bei Verwaltungsbauten kann kaum auf eine K\u00fchlung verzichtet werden. Fenster sollten deshalb nur dort angeordnet werden, wo sie aus Gr\u00fcnden des Tageslichteinfalls und des Ausblicks ben\u00f6tigt werden. Der Glasanteil in der Fassade (ohne Fensterrahmen) sollte bei B\u00fcrogeb\u00e4uden weniger als 40 % betragen, bei Wohnbauten weniger als 50 %. Reine Glasfassaden oder gar Doppelfassaden sind aus \u00f6kologischer und \u00f6konomischer Sicht ung\u00fcnstig und sollten vermieden werden.<\/p>\n

\"Weil<\/div>\n
Bild 2.9.7:\u2002Weil diese drei \u00abReiheneinfamilienh\u00e4user \u00bb nicht aneinander gebaut sind (vier Aussenw\u00e4nde statt zwei Geb\u00e4udetrennw\u00e4nde), resultiert eine wesentlich h\u00f6here Umweltbelastung f\u00fcr Erstellung und Betrieb.<\/div>\n

<\/h3>\n
\"Eine<\/div>\n
Bild 2.9.8:\u2002Eine komplexe Baustruktur f\u00fchrt zwangsl\u00e4ufig auch zu\u00a0einer gr\u00f6sseren Bauteilfl\u00e4che und verursacht so eine\u00a0gr\u00f6ssere Umweltbelastung und h\u00f6here Erstellungs- und Betriebskosten.<\/div>\n

Statisches Konzept und Nutzungsflexibilit\u00e4t<\/h4>\n

Mit einer einfachen Tragstruktur, einer geradlinigen Lastabtragung \u00fcber alle Geschosse und vern\u00fcnftigen Spannweiten (Wohnungsbau etwa 6 Meter, B\u00fcros und Schulen etwa 9 Meter) k\u00f6nnen die tragenden Elemente minimal dimensioniert und dadurch Material und Kosten gespart werden. Die Tragstruktur soll zudem Nutzungsanpassungen erm\u00f6glichen. Auch sind die Raumh\u00f6hen und die Fassaden so zu gestalten, dass k\u00fcnftige Umnutzungen ohne Eingriffe in den Rohbau m\u00f6glich sind.<\/p>\n

Haustechnikkonzept<\/h4>\n

Es sind Low-Tech-Haustechnikkonzepte anzustreben, um Betriebskosten, Unterhalt und Erstellungsenergie zu minimieren. Beispielsweise k\u00f6nnen L\u00fcftungssysteme so gestaltet werden, dass sie nur ein minimales Luftverteilsystem aufweisen. Wie Versuche gezeigt haben, verteilt sich an einer Stelle eingebrachte Zuluft mit tieferer Temperatur als die Raumluft auch in grossen R\u00e4umen von alleine. Kurze Erschliessungsdistanzen reduzieren den Aufwand f\u00fcr die Leitungsf\u00fchrung. Technikr\u00e4ume und vertikale Erschliessungssch\u00e4chte sind deshalb im Grundriss optimal anzuordnen. Weil die Nutzungsdauer der Haustechnik wesentlich k\u00fcrzer ist als diejenige des Rohbaus, soll darauf geachtet werden, dass haustechnische Installationen und Anlagen ohne Anpassungen am Rohbau ausgebaut und erneuert werden k\u00f6nnen (keine einbetonierten Leitungen, zug\u00e4ngliche Leitungssch\u00e4chte, gen\u00fcgend grosse Haustechnikr\u00e4ume und Zugangst\u00fcren etc.).<\/p>\n

Bauteilwahl<\/h4>\n

Wichtigster Grundsatz bei der Wahl von Bauteilen ist das Weglassen: Nur was nicht gebaut wird, verursacht auch keine Belastung. Beispielsweise kann bei Betondecken auf eine verputzte Untersicht verzichtet werden oder L\u00fcftungsinstallationen im Korridor k\u00f6nnen ohne abgeh\u00e4ngte Decke sichtbar gef\u00fchrt werden.<\/p>\n

Konstruktionen sollten mit m\u00f6glichst wenigen Schichten aufgebaut und die einzelnen Bauteile so knapp wie erforderlich dimensioniert werden. Beispielsweise macht es durchaus Sinn, Holz-Metall-Fenster dort einzusetzen, wo diese bewittert sind. An witterungsgesch\u00fctzten Stellen k\u00f6nnen dagegen Holzfenster verwendet werden.<\/p>\n

Schwere oder energieintensiv hergestellte Materialien (Metalle, Klinker, Kunststoffe, Beton) sind nur in geringen Mengen und nur dort zu verwenden, wo ihre spezifischen Eigenschaften voll zum Tragen kommen. Schwere Aussenwandkonstruktionen, wie z.B. Zweischalenmauerwerke oder Betonelement-Fassaden, weisen gegen\u00fcber leichten Konstruktionen, wie etwa bei Holzelementbauten, eine deutlich h\u00f6here Umweltbelastung auf.<\/p>\n

Reparierbarkeit und Wiederverwendbarkeit<\/h4>\n

Bei den meisten Konstruktionen weisen die Schichten unterschiedliche Nutzungsdauern auf. Besonders die \u00e4ussersten und die innersten Schichten sind mechanischen oder klimatischen Belastungen ausgesetzt. Aber auch Fenster oder Haustechnikinstallationen weisen k\u00fcrzere Nutzungszeiten auf als die Konstruktionen, in denen sie eingebaut sind. Deshalb ist darauf zu achten, dass ein Ausbau der Bauteile ohne Besch\u00e4digung der angrenzenden Konstruktionen m\u00f6glich ist, um ihre Wiederverwendung zu erm\u00f6glichen sowie eine hohe Ressourcen- und Kosteneffizienz zu erzielen. Auch der Wartungs- und Sanierungsf\u00e4higkeit der Bauteile und Apparate ist Beachtung zu schenken. Lose Verlegung oder l\u00f6sbare mechanische Befestigungen sind deshalb in den meisten F\u00e4llen vorteilhaft. Aber auch mit der Materialwahl kann die Sanierungsfreundlichkeit beeinflusst werden. Beispielsweise sind Mineralfarben sanierungsfreundlicher als Dispersionsfarben, da sie nicht abbl\u00e4ttern und auch bei mehrmaligem Auftrag dampfdurchl\u00e4ssig bleiben.<\/p>\n

R\u00fcckbaubarkeit und Wiederverwertung\/Entsorgung<\/h4>\n

Das Ende der Nutzung eines Geb\u00e4udes liegt meist so weit in der Zukunft, dass nicht an dessen R\u00fcckbau- und Entsorgungsf\u00e4higkeit gedacht wird. Ein m\u00f6glichst hoher Anteil an verwertbaren Stoffen ist anzustreben.<\/p>\n

Die Voraussetzung dazu sind Konstruktionen, welche einen geordneten R\u00fcckbau, ohne grossen Aufwand f\u00fcr Demontage oder Materialtrennung, erm\u00f6glichen. Verbundstoffe aus unterschiedlichen Materialien (wie z.B. mit Aluminiumblechen belegte T\u00fcrbl\u00e4tter, Platten aus Aluminium-Kunststoff-Verbundmaterial, kunststoffgebundene Mineralstoffplatten f\u00fcr K\u00fcchenabdeckungen etc.) sollten deshalb nicht eingesetzt werden, falls deren Hersteller kein funktionierendes Recycling anbieten.<\/p>\n

Bei der Entsorgung ohne Verwertung sind Konstruktionen mit hohem Anteil an inerten (auf Inertstoffdeponien ablagerbaren) oder unsch\u00e4dlich vernichtbaren (in KVAs verbrennbaren) Stoffen zu bevorzugen.<\/p>\n

2.9.2 Geb\u00e4udelabels des nachhaltigen Bauens<\/h2>\n

Wozu braucht es Labels und Standards?<\/h3>\n

Mit Geb\u00e4udelabels k\u00f6nnen mehrere Ziele erreicht werden. Als Erstes muss ein Geb\u00e4ude die Anforderungen des Labels erf\u00fcllen, und meist ist dies nur mit zus\u00e4tzlichen Anstrengungen m\u00f6glich. Folglich weist ein gelabeltes Geb\u00e4ude meist eine h\u00f6here Qualit\u00e4t als ein nicht gelabeltes Pendant auf. Als Zweites umfasst ein hochwertiges Geb\u00e4udelabel eine Qualit\u00e4tssicherung: bevor das Zertifikat oder Label ausgestellt wird, \u00fcberpr\u00fcft eine unabh\u00e4ngige Stelle die Einhaltung der Anforderungen. Das f\u00fchrt wiederum zu einer h\u00f6heren Qualit\u00e4t des gelabelten Geb\u00e4udes in Planung und Umsetzung. Als Drittes ist ein Label ein Kommunikationsinstrument, das es erlaubt, die komplizierten Anforderungen auf einfache Weise zu kommunizieren. F\u00fcr den Antragsteller besteht darin meist der gr\u00f6sste Anreiz, weil er damit seine Vorbildfunktion nach aussen zeigen kann. Auch kann die Wahrnehmung des Labels am Markt zu einem h\u00f6heren Verkaufspreis, h\u00f6heren Mieteinnahmen oder g\u00fcnstigeren Hypothekarzinss\u00e4tzen f\u00fchren, weil dem Label ein Wert beigemessen wird. Bei nicht gelabelten Geb\u00e4uden ist schwierig zu vermitteln, inwiefern sie sich von einem \u00abnormalen\u00bb Geb\u00e4ude wirklich unterscheiden.<\/p>\n

Standards legen Anforderungen fest und liefern teilweise Hilfsmittel zu ihrer Anwendung. Anders als bei Labels gibt es aber weder eine Qualit\u00e4tssicherung noch ein nennenswertes Marketing. Beispiel daf\u00fcr sind die meisten Normen des SIA, in welchen zwar Anforderungen festgelegt und in einigen F\u00e4llen Hilfsmittel publiziert werden, aber deren Umsetzung in der Praxis alleinige Sache der Fachplanenden ist.<\/p>\n

Weltweit gibt es eine Vielzahl von Geb\u00e4udelabels. In der Schweiz haben aber nur wenige eine Bedeutung im Markt. Unterscheiden lassen sich die Labels hinsichtlich ihrer Ausrichtung: w\u00e4hrend MINERGIE, als bedeutendster Vertreter der Schweizer Geb\u00e4udelabels, sich \u2013 gemeinsam mit DGNB Swiss und dem Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz (SNBS Hochbau) \u2013 vornehmlich am heimischen Markt ausrichtet, haben LEED,\u00a0BREEAM und DGNB den internationalen Markt im Fokus. Meist werden Geb\u00e4ude mit nur einem Label versehen; eine Mehrfachzertifizierung kann aber dann Sinn machen, wenn damit zus\u00e4tzliche Anspruchsgruppen erreicht werden k\u00f6nnen und der Aufwand daf\u00fcr verh\u00e4ltnism\u00e4ssig ist.<\/p>\n

MINERGIE<\/h3>\n

Das Label MINERGIE wurde im Jahr 1998 vom Verein MINERGIE der \u00d6ffentlichkeit pr\u00e4sentiert. MINERGIE ist ein freiwilliges Qualit\u00e4tslabel f\u00fcr Neubauten sowie modernisierte Altbauten und umfasst alle Geb\u00e4udekategorien nach Norm SIA 380\/1. Aus Marketingsicht wird der Komfort f\u00fcr die Nutzerschaft in den Vordergrund gestellt. Er wird schwergewichtig \u00fcber einen systematischen Luftwechsel (meist mittels Komfortl\u00fcftungsanlage umgesetzt) und einen guten winterlichen (mittels gut ged\u00e4mmter Geb\u00e4udeh\u00fclle) sowie sommerlichen W\u00e4rmeschutz erreicht. Im Bereich Energieeffizienz kennt MINERGIE Anforderungen an den maximalen Heizw\u00e4rmebedarf gem\u00e4ss Norm SIA 380\/1 (Prim\u00e4ranforderung) und an den maximalen, gewichteten Endenergieverbrauch (Minergie-Kennzahl) f\u00fcr den gewichteten Netto-Endenergiebedarf \u00fcber den gesamten Geb\u00e4udebetrieb (Heizung, L\u00fcftung, Klima, Warmwasser, Beleuchtung, Ger\u00e4te und allgemeine Geb\u00e4udetechnik, abz\u00fcglich Eigenproduktion). Weil die SIA-Norm nur den Nutzenergieverbrauch berechnet, gibt es f\u00fcr den MINERGIE-Nachweis ein Rechenformular, mit welchem die Effizienz der Geb\u00e4udetechnik und weitere Aspekte erfasst werden. Die Gewichtung der Energietr\u00e4ger erfolgt mit eigenen Faktoren, die von den \u00abwissenschaftlichen\u00bb Faktoren (wie z.B. die KBOB-Liste) teilweise erheblich abweichen. Bei Nichtwohnbauten unterliegt der Energieverbrauch f\u00fcr die Beleuchtung zudem einer weiteren Anforderung.<\/p>\n

Die 2001 pr\u00e4sentierte Variante MINERGIE-P stellte eine Antwort auf den in Deutschland recht weitverbreiteten Passivhaus-Standard dar und entspricht diesem ungef\u00e4hr. F\u00fcr MINERGIE-P wurden gegen\u00fcber MINERGIE strengere Grenzwerte f\u00fcr den Heizw\u00e4rmebedarf sowie f\u00fcr den gewichteten Endenergieverbrauch festgelegt. Zudem wurden Anforderungen an die Luftdichtheit der Geb\u00e4udeh\u00fclle und f\u00fcr Haushaltger\u00e4te eingef\u00fchrt.<\/p>\n

Seit 2011 gibt es MINERGIE-A. Hier gilt dieselbe Anforderung an den Heizw\u00e4rmebedarf wie bei MINERGIE, aber eine gegen\u00fcber MINERGIE-P nochmals versch\u00e4rfte Anforderung an den gewichteten Endenergiebedarf. MINERGIE-A gibt es in Varianten f\u00fcr Geb\u00e4ude mit W\u00e4rmepumpe sowie f\u00fcr Geb\u00e4ude mit Biomasse-Feuerungen und ist nur f\u00fcr Wohnbauten anwendbar. Eine \u00dcbersicht zeigt Bild 2.9.9.<\/p>\n

MINERGIE-ECO<\/h3>\n

Mit dem 2006 lancierten Zusatz ECO, der mit allen drei vorg\u00e4ngig erw\u00e4hnten MINERGIE-Standards kombiniert werden kann, wurde MINERGIE um die Aspekte Gesundheit und Bau\u00f6kologie erweitert (vgl. Bild 2.9.9).<\/p>\n

Eines der erkl\u00e4rten Ziele bei der Entwicklung von MINERGIE-ECO war, m\u00f6glichst viele bew\u00e4hrte und akzeptierte Methoden einzubinden. Mit Ausnahme des Bewertungsverfahrens wurden deshalb keine neuen Methoden entwickelt.<\/p>\n

Bei der Bewertungsmethodik wird darauf geachtet, dass ein nach MINERGIE-ECO zertifiziertes Geb\u00e4ude in keinem der Kriterien ungen\u00fcgende Eigenschaften aufweist. Trotzdem ist ein gewisser Ausgleich zwischen den Kriterien innerhalb eines Bereichs m\u00f6glich. Auch wird eine minimale Qualit\u00e4t mittels Ausschlusskriterien, also Anforderungen, welche zwingend zu ber\u00fccksichtigen sind, gew\u00e4hrleistet (vgl. Bild 2.9.10).<\/p>\n

\"Die<\/div>\n
Bild 2.9.9:\u2002Die Standards MINERGIE-ECO im Vergleich.<\/div>\n

<\/h3>\n
\"Elemente<\/div>\n
Bild 2.9.10: \u2002Elemente des Bewertungssystems und geforderte Erf\u00fcllungsgrade (Ergebnisse und Grenzwerte graue Energie nur beispielhaft).<\/div>\n

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Das Verfahren basiert auf einem Vorgabenkatalog, einer Checkliste f\u00fcr die Umsetzung, einer Berechnung des Tageslicht-Erf\u00fcllungsgrads und einer Berechnung der grauen Energie sowie der Treibhausgasemissionen. Bei den sogenannten Ausschlusskriterien wird eine l\u00fcckenlose Einhaltung gefordert, um das Zertifikat erlangen zu k\u00f6nnen. F\u00fcr die Erf\u00fcllung der \u00fcbrigen Anforderungen werden Punkte vergeben. Der Zusammenzug der Teilergebnisse erfolgt mit einem Ampelsystem.<\/p>\n

Die Zertifizierung nach MINERGIE-ECO erfolgt in regionalen und kantonalen Zertifizierungsstellen, welche meist bei den Energiefachstellen angesiedelt sind. MINERGIE ist eine eigentliche Erfolgsgeschichte. Bis Ende 2013 waren \u00fcber 33’000 Geb\u00e4ude nach den unterschiedlichen Labels zertifiziert. Eine \u00e4hnlich grosse Marktdurchdringung weist keines der \u00fcbrigen Geb\u00e4udelabels auf.<\/p>\n

LEED \u2014 Leadership in Energy & Environmental Design<\/h3>\n

Das durch den U.S. Green Building Council (USGBC) entwickelte und 1998 der \u00d6ffentlichkeit pr\u00e4sentierte Label LEED bezweckt die Planung und Erstellung von umwelt- und ressourcenschonenden Geb\u00e4uden. Der USGBC ist ein Verein mit ungef\u00e4hr 6’000 Mitgliedern. Der USGBC hat verschiedene LEED-Systemvarianten publiziert, welche sich f\u00fcr fast alle Arten von Geb\u00e4uden und Quartieren anwenden lassen.<\/p>\n

Seit seiner Einf\u00fchrung wurde LEED mehrmals \u00fcberarbeitet. Die aktuell g\u00fcltige Version 4 erschien 2013. Die LEED-Kriterien sind in die Bereiche Lage und Transport, Nachhaltiges Grundst\u00fcck, Wassereffizienz, Energie und Atmosph\u00e4re, Material und Ressourcen, Innenraumkomfort, Innovation im Entwurf sowie Regionale Priorit\u00e4ten gegliedert. Auch bei LEED gibt es Ausschlusskriterien (Prerequisites) und Kriterien (Credits), welche abh\u00e4ngig vom Grad ihrer Erf\u00fcllung Punkte generieren k\u00f6nnen. Die Summe der Punkte entspricht dem Schlussresultat und erlaubt die Einstufung in vier Zertifizierungsniveaus: Certified, Silver, Gold und Platinum.<\/p>\n

Der Nachweis erfolgt mittels einer Vielzahl von Berechnungen, Formularen und weiteren Unterlagen, welche auf einer Online-Plattform verwaltet und eingereicht werden k\u00f6nnen. Die Qualit\u00e4tssicherung erfolgt durch das Green Building Certification Institute (GBCI).<\/p>\n

Insgesamt wurden bis Ende 2021 83’000 Projekte zertifiziert, davon 16’000 ausserhalb den USA und 57 in der Schweiz.<\/p>\n

DGNB \u2014 Deutsches G\u00fctesiegel Nachhaltiges Bauen<\/h3>\n

Mit dem 2008 von der Deutschen Gesellschaft f\u00fcr Nachhaltiges Bauen erstmals vorgestellten DGNB-System k\u00f6nnen Geb\u00e4ude und Stadtquartiere, die gewissen Nachhaltigkeitskriterien entsprechen, ausgezeichnet werden. Das Nachhaltigkeitskonzept des DGNB-Systems ist weit gefasst und umfasst neben dem bekannten Dreis\u00e4ulenmodell der Nachhaltigkeit (\u00d6kologische Qualit\u00e4t, \u00d6konomische Qualit\u00e4t, Soziokulturelle und funktionale Qualit\u00e4t) auch die Themenfelder Technische Qualit\u00e4t, Prozessqualit\u00e4t und Standortqualit\u00e4t. Aktuell lassen sich 16 verschiedene Geb\u00e4udetypen sowie Innenr\u00e4ume und ganze Quartiere zertifizieren.<\/p>\n

Die Bewertungen basieren auf einer Lebenszyklusbetrachtung des Geb\u00e4udes. F\u00fcr die je nach Systemvariante ungef\u00e4hr 50 Kriterien werden Bewertungspunkte vergeben, wenn festgelegte Schwellenwerte erreicht werden. Aus der Kombination der Bewertungspunkte mit der jeweiligen Gewichtung des Kriteriums errechnet sich der Erf\u00fcllungsgrad; f\u00fcr das Gesamtprojekt werden die Einzelergebnisse zusammengezogen. Die Standortqualit\u00e4t fliesst dabei nicht ein und wird separat ausgewiesen. Je nach erzieltem Erf\u00fcllungsgrad wird das DGNB-Zertifikat in Bronze, Silber oder Gold vergeben. F\u00fcr einige der Kriterien und Themenfelder sind Mindesterf\u00fcllungsgrade festgelegt, die f\u00fcr eine erfolgreiche Zertifizierung erreicht werden m\u00fcssen. Die Einreichung der Antragsdokumente zur Zertifizierung muss \u00fcber einen von der DGNB zugelassenen Auditor erfolgen.<\/p>\n

Die Schweizer Variante (DGNB Swiss) wurde durch die Schweizer Gesellschaft f\u00fcr nachhaltige Immobilienwirtschaft (SGNI) entwickelt. Sie strebt eine \u00dcbereinstimmung mit den SIA-Normen und Merkbl\u00e4ttern sowie weiteren Schweizer Instrumenten des nachhaltigen Bauens an.<\/p>\n

Bis Ende 2021 wurden weltweit 2080 Geb\u00e4ude nach DGNB zertifiziert, in der Schweiz sind es 14 Geb\u00e4ude.<\/p>\n

SIA-Effizienzpfad Energie<\/h3>\n

Der SIA-Effizienzpfad Energie (SIA-Merkblatt 2040) konkretisiert die Anwendung der 2000-Watt-Gesellschaft im Geb\u00e4udebereich. Er legt Richtwerte f\u00fcr den Prim\u00e4renergieverbrauch sowie die CO2<\/sub>-Emissionen f\u00fcr Erstellung, Betrieb und Mobilit\u00e4t fest. Die Summe der Richtwerte bildet den Zielwert, der als Anforderung gilt. Der SIA-Effizienzpfad Energie ist Grundlage des Labels \u00ab2000-Watt-Areale\u00bb des Vereins Energiestadt sowie der Kriterien zu Prim\u00e4renergie und Treibhausgasemissionen des Standards Nachhaltiges Bauen Schweiz (SNBS).<\/p>\n

SNBS \u2014 Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz<\/h3>\n

Das Bundesamt f\u00fcr Energie liess von 2011 bis 2012 den Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz (SNBS) entwickeln. Mit seiner Weiterentwicklung zum SNBS 2.0 Hochbau erlaubte dieser erstmals die Zertifizierung von Wohn- und Verwaltungsbauten. Die aktuelle Version 2.1 wurde um ein Profil f\u00fcr Bildungsbauten erweitert. Der SNBS Hochbau soll ein gemeinsames Verst\u00e4ndnis des nachhaltigen Bauens in der Schweiz und eine Grundlage f\u00fcr eine umfassende Nachhaltigkeitsbeurteilung eines Geb\u00e4udes zu schaffen. Er orientiert sich an der bundesr\u00e4tlichen Strategie zur nachhaltigen Entwicklung der Schweiz und ber\u00fccksichtigt dazu bew\u00e4hrte, aber auch neue und innovative Instrumente, welche die schweizerische Planungs-, Bau- und Verwaltungskultur widerspiegeln. Er erm\u00f6glicht eine Beurteilung von Neu- und Bestandesbauten.<\/p>\n

Der SNBS umfasst ein \u00e4hnlich breites Themenfeld wie das DGNB-System. Gegliedert in die drei bekannten Nachhaltigkeitsdimensionen (Umwelt, Wirtschaft, Gesellschaft) \u2013 im SNBS Bereiche genannt \u2013 werden in 12 Themen 25 Kriterien mit insgesamt 78 Indikatoren beschrieben. In allen Bereichen wurden bew\u00e4hrte Elemente \u00fcbernommen. So stellen etwa das Schweizer Wohnungsbewertungs-System (WBS), MINERGIE-ECO, der SIA-Effizienzpfad Energie oder die IFMA-Lebenszykluskosten-Rechnung methodische Grundlagen des SNBS dar. Die Bewertung erfolgt f\u00fcr jeden Indikator mittels einer Skala, welche von 1 bis 6 reicht, wobei 4 als gen\u00fcgend gilt (Schweizer Schulnotensystem). Die Indikatoren und Kriterien besitzen alle dasselbe Gewicht. Die je Bereich zusammengezogenen Bewertungen werden anschliessend zum Gesamtresultat verrechnet.<\/p>\n

Der SNBS wird durch das breit in Wirtschaft und \u00f6ffentlicher Hand abgest\u00fctzte Netzwerk Nachhaltiges Bauen Schweiz (NNBS) getragen.<\/p>\n

Vergleich anhand der Kriterien der Empfehlung SIA 112\/1<\/h3>\n

Die SIA-Empfehlung 112\/1 \u00abNachhaltiges Bauen \u2013 Hochbau\u00bb listet die Kriterien des nachhaltigen Bauens umfassend auf und stellt in der Schweiz einen De-facto-Standard dar. W\u00e4hrend der Entwicklung von MINERGIE-ECO\u00a0und SNBS wurde darauf geachtet, dass die Kriterien
\nmit der Empfehlung SIA 112\/1 abgestimmt sind. Damit ist es m\u00f6glich, ein Bauvorhaben bez\u00fcglich Einhaltung der meisten Kriterien der SIA 112\/1 objektiv und vergleichbar zu bewerten (vgl. Bild 2.9.11).<\/p>\n

\"Abdeckung<\/div>\n
Bild 2.9.11:\u2002Abdeckung der Kriterien der SIA-Empfehlung 112\/1 durch MINERGIE-ECO, LEED, DGNB und SNBS.<\/div>\n

2.9.3 W\u00e4rmeschutz aus \u00f6kologischer Sicht<\/h2>\n

Mit jedem Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung reduziert sich der Energieaufwand f\u00fcr die Beheizung eines Geb\u00e4udes. Jeder Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung f\u00fchrt jedoch auch zu einer Erh\u00f6hung der grauen Energie und der Umweltbelastung. Abh\u00e4ngig von W\u00e4rmed\u00e4mmstoff und Heizsystem\/Energietr\u00e4ger sowie Betrachtungsweise gibt es eine klare Grenzdicke f\u00fcr die W\u00e4rmed\u00e4mmung, ab welcher sich jeder weitere Zentimeter kontraproduktiv auswirkt.<\/p>\n

Einfluss des W\u00e4rmed\u00e4mmstoffes<\/h3>\n

Die Herstellung von W\u00e4rmed\u00e4mmstoffen belastet die Umwelt und bedingt den Einsatz von grauer Energie. Die Unterschiede sind dabei je nach Art der W\u00e4rmed\u00e4mmung sehr gross. Bild 2.9.12 zeigt die den nachfolgenden Betrachtungen zugrunde liegenden Kennwerte der W\u00e4rmed\u00e4mmstoffe und der Heizsysteme\/Energietr\u00e4ger. Bild\u00a02.9.13 zeigt die Umwelteinfl\u00fcsse bezogen auf einen gleichen W\u00e4rmedurchlasswiderstand von 5 m2<\/sup>\u00b7K\/W (entspricht einem U-Wert von 0,2 W\/m2<\/sup>\u00b7K). Extrudierte Polystyrolhartschaumplatten XPS belasten z.B. die Umwelt deutlich mehr als eingeblasene Cellulose. Wobei ein solcher Vergleich nur beschr\u00e4nkt sinnvoll ist, weil die Einsatzgebiete dieser W\u00e4rmed\u00e4mmstoffe extrem unterschiedlich sind.<\/p>\n

\"\"<\/div>\n
Bild 2.9.12:\u2002Basiskennwerte der W\u00e4rmed\u00e4mmstoffe und der Heizsysteme\/Energietr\u00e4ger f\u00fcr die \u00dcberlegungen zur maximal sinnvollen W\u00e4rmed\u00e4mmung aus \u00f6kologischer Sicht.<\/div>\n

Einfluss von Heizsystem und Energietr\u00e4ger<\/h3>\n

Wenn \u2013 als Extrembetrachtung \u2013 die Energie grenzenlos verf\u00fcgbar w\u00e4re, die Umwelt nicht beeintr\u00e4chtigen (vgl. ber\u00fccksichtigte Kennwerte in Bild 2.9.12) und zudem kosteng\u00fcnstig w\u00e4re, w\u00fcrde ein besserer W\u00e4rmeschutz, als zur Gew\u00e4hrleistung von Behaglichkeit und Bauschadenfreiheit erforderlich, keinen Sinn machen. Von dieser Randbedingung sind wir aber weit entfernt, und ein sehr guter W\u00e4rmeschutz ist durchaus sinnvoll. Die Unterschiede betreffend den aus \u00f6kologischer Sicht maximalen W\u00e4rmeschutz, abh\u00e4ngig von Energietr\u00e4ger und Heizsystem, sind aber sehr gross (vgl. Bilder 2.9.15 ff.). Bei W\u00e4rmepumpentechnik ist aber auch die Vorlauftemperatur mitentscheidend f\u00fcr die Effizienz der W\u00e4rmepumpe (Jahresarbeitszahl [JAZ]). Es ist somit davon auszugehen, dass f\u00fcr eine tiefe Vorlauftemperatur (< 30 \u00b0C) und eine dadurch effiziente W\u00e4rmepumpe ein Mindestw\u00e4rmeschutz im Bereich von U = 0,2 W\/m2<\/sup>K erforderlich ist.<\/p>\n

\"\"<\/div>\n
Bild 2.9.13:\u2002Treibhauseffekt (CO2<\/sub>) und graue Energie (Prim\u00e4renergie, kWh) von W\u00e4rmed\u00e4mmstoffen, bezogen auf einen W\u00e4rmedurchlasswiderstand von 5 m2<\/sup>\u00b7K\/W. Neben Schaumkunststoffplatten f\u00fchrt z.B. auch Kork zu eher grossen Einfl\u00fcssen auf die Umwelt. Cellulose weist die geringsten Umwelteinfl\u00fcsse auf, l\u00e4sst sich aber nur beschr\u00e4nkt einsetzen.<\/div>\n

Der erste Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung ist der\u00a0effizienteste<\/h3>\n

Bild 2.9.14 zeigt am Beispiel einer EPS-D\u00e4mmung die \u00fcber 30 Jahre zu erwartende Einsparung an Heizenergie (Gasheizung). Mit dem ersten Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung k\u00f6nnen im Mittelland etwa 6474 kWh pro m2<\/sup> Bauteilfl\u00e4che eingespart werden, der 10. Zentimeter bringt nur noch 114 kWh\/m2<\/sup> und der 20. Zentimeter noch 30 kWh\/m2<\/sup> Einsparung. Jeder Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung ist mit dem Einsatz von grauer Energie verbunden, beim Beispiel in Bild 2.9.14 sind es 4,38 kWh pro cm EPS und 1 m2<\/sup> Bauteilfl\u00e4che. Bei Gasheizung f\u00fchrt aber erst der 53. Zentimeter EPS zu einem h\u00f6heren Einsatz von grauer Energie als die damit verbundene Einsparung an Betriebsenergie, \u00fcber 30 Jahre betrachtet.<\/p>\n

\"Mit<\/div>\n
Bild 2.9.14:\u2002Mit dem ersten Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung k\u00f6nnen im Mittelland, \u00fcber 30 Jahre Betriebszeit, etwa 6474 kWh (Gasheizung) pro m2<\/sup> Bauteilfl\u00e4che eingespart werden. Der 10. Zentimeter bringt nur noch 114 kWh und der 20. Zentimerter noch 30 kWh Einsparung. Beim 53. cm EPS ist der Input an grauer Energie mit 4,38 kWh gr\u00f6sser als die zu erwartende Einsparung von 4,37 kWh. Somit liegt das Maximum an W\u00e4rmed\u00e4mmung aus dieser Betrachtung bei 52 cm, was nat\u00fcrlich baukonstruktiv unsinnig ist. Dieselben \u00dcberlegungen gelten sinngem\u00e4ss auch f\u00fcr die Umweltbelastung (UBP) und den Teibhauseffekt (CO2<\/sub>): Abh\u00e4ngig vom W\u00e4rmed\u00e4mmstoff und Energietr\u00e4ger\/Heizsystem gibt es aus \u00f6kologischer Sicht ein Maximum f\u00fcr den sinnvollen Einsatz von W\u00e4rmed\u00e4mmung.<\/div>\n

<\/h3>\n

Dieselben \u00dcberlegungen gelten nat\u00fcrlich auch f\u00fcr die Umweltbelastung (UBP) und den Treibhauseffekt (CO2<\/sub>): Abh\u00e4ngig vom W\u00e4rmed\u00e4mmstoff und vom Energietr\u00e4ger\/Heizsystem gibt es aus \u00f6kologischer Sicht ein Maximum f\u00fcr den sinnvollen Einsatz von W\u00e4rmed\u00e4mmung.<\/p>\n

Die konstruktiven Randbedingungen bleiben unber\u00fccksichtigt<\/h3>\n

Mit dicker werdender W\u00e4rmed\u00e4mmung ver\u00e4ndern sich auch die konstruktiven Randbedingungen. Es wird z.B. ein gr\u00f6sserer Materialeinsatz erforderlich f\u00fcr die Befestigungen der W\u00e4rmed\u00e4mmung, f\u00fcr Unterkonstruktionen, Br\u00fcstungsabdeckungen, Fensterb\u00e4nke u.\u00c4. Weil die konstruktionsabh\u00e4ngigen Einfl\u00fcsse bei diesen Betrachtungen nicht ber\u00fccksichtigt werden, handelt es sich bei den aus \u00f6kologischer Sicht bestimmten W\u00e4rmed\u00e4mmschichtdicken mit Sicherheit um Maximalwerte.<\/p>\n

\"Maximal<\/div>\n
Bild 2.9.15:\u2002Maximal sinnvoller W\u00e4rmeschutz aus Sicht der Minimierung des Treibhauseffekts (CO2<\/sub>), f\u00fcr verschiedene Heizsysteme\/Energietr\u00e4ger, abh\u00e4ngig vom W\u00e4rmed\u00e4mmstoff. Extrudierte Polystyrolhartschaumplatten sollten nur dann eingesetzt werden, wenn dies aus bautechnisch-bauphysikalischer Sicht zwingend erforderlich ist.<\/div>\n

Maximaler W\u00e4rmeschutz unabh\u00e4ngig vom Bauprojekt<\/h3>\n

Bei dieser Betrachtung wird am Beispiel eines \u00abfiktiven\u00bb Bauteils gegen das Aussenklima (z.B. Dach, Wand im Schweizer Mittelland) aufgezeigt, ab welchem Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung die Prim\u00e4renergie, die Umweltbelastung (UBP) und die Treibhausgasemission (CO2<\/sub>) gr\u00f6sser wird, als dass sie durch Reduktion der Transmissionsw\u00e4rmeverluste \u00fcber 30 Jahre Betrieb reduziert werden kann. Konstruktiver Mehraufwand und der Einfluss von \u00abGratisw\u00e4rme\u00bb (interne Lasten und passivsolare Gewinne) werden bei dieser Betrachtung nicht ber\u00fccksichtigt.<\/p>\n

Bild 2.9.15 zeigt den maximal sinnvollen W\u00e4rmeschutz (U-Wert) aus Sicht des wichtigen Kriteriums \u00abTreibhausgase\u00bb, abh\u00e4ngig von W\u00e4rmed\u00e4mmstoff und Heizung\/Energietr\u00e4ger. Wird z.B. der Heizw\u00e4rmebedarf mit Gas oder \u00d6l abgedeckt, macht bei opaken Bauteilen ein W\u00e4rmeschutz mit U-Wert von 0,1 W\/m2<\/sup>\u00b7K durchaus Sinn. Wenn der Energietr\u00e4ger aus Holz besteht, ist es aber aus Sicht der Treibhausgase ungerechtfertigt, wenn der W\u00e4rmeschutz besser sein soll als z.B. U = 0,2 W\/m2<\/sup>\u00b7K. Auch bei W\u00e4rmepumpen ist davon auszugehen, dass ein U-Wert um 0,2 W\/m2<\/sup>\u00b7K durchaus sinnvoll ist, dass es aber kontraproduktiv ist, U-Werte von 0,1 W\/m2<\/sup>\u00b7K anzustreben, wie dies bei den Labels \u00abMINERGIE-P\u00bb oder \u00abPassivhaus\u00bb \u00fcblich ist. Bild 2.9.16 zeigt f\u00fcr die untersuchten W\u00e4rmed\u00e4mmstoffe und die drei \u00d6kokriterien den maximal sinnvollen W\u00e4rmeschutz bei Gas- und Holzschnitzelheizung.<\/p>\n

Die Differenzen zwischen Gas- und Holzschnitzelheizung sind sehr gross, weil sie sehr unterschiedliche Treibhausgasemissionen aufweisen (Gas: 0,234 kg\/kWh, Holzschnitzel: 0,021 kg\/kWh). Nur das Kriterium \u00abUBP\u00bb f\u00fchrt bei beiden Energietr\u00e4gern zu einem maximal sinnvollen W\u00e4rmeschutz im Bereich von U = 0,1 W\/m2<\/sup>\u00b7K, da bei der gesamthaften Betrachtung der Umweltwirkung die Staubemissionen der Holzheizung einen erheblichen Anteil beitragen.<\/p>\n

\"\"<\/div>\n
Bild 2.9.16:\u2002Maximal sinnvolle W\u00e4rmed\u00e4mmschichtdicken bei Gasheizung (oben) bzw. Holzschnitzelheizung (unten), f\u00fcr verschiedene W\u00e4rmed\u00e4mmstoffe, abh\u00e4ngig von den Optimierungszielen (Prim\u00e4renergie oder Treibhausgase). Bei der Gasheizung ist durchwegs ein W\u00e4rmeschutz im Bereich von U = 0,1 W\/m2<\/sup>\u00b7K sinnvoll. Bei Holz als Energietr\u00e4ger ist kaum ein besserer W\u00e4rmeschutz als U = 0,2 W\/m2<\/sup>\u00b7K sinnvoll.<\/div>\n

Maximaler W\u00e4rmeschutz am Beispiel von vier Referenzprojekten<\/h3>\n

Am Beispiel eines Doppeleinfamilienhauses, zweier Mehrfamilienh\u00e4user und eines Verwaltungsbaus wird untersucht, ab welchem W\u00e4rmeschutz der n\u00e4chste Zentimeter W\u00e4rmed\u00e4mmung zu h\u00f6heren Umweltbelastungen f\u00fchrt. Bild 2.9.17 gibt einen \u00dcberblick \u00fcber die vier Referenzobjekte, bei denen folgende Randbedingungen ber\u00fccksichtigt sind:<\/p>\n