Nachhaltige Baukonzepte am Beispiel der BUGA 2019. Ein Schritt in die Zukunft?

I. Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Nachhaltigkeit
2.1 Definition
2.2 Energieeinsparverordnung (EnEV)

3 Innovative Baustoffe
3.1 Holz
3.2 Polycarbonat
3.3 Infraleichtbeton

4 Innovative Energieträger
4.1 Solarenergie
4.2 Block-Heizkraftwerk

5 Nachhaltige Quartierentwicklung – BUGA 2019

6 Fazit

II. Literaturverzeichnis

1 Einleitung

Vor rund 2500 Jahren hat ein chinesischer Philosoph, namens Konfuzius, während des Bürgerkriegs, versucht den Menschen eine neue Moral zu erlernen. Seine Zitate bzw. seine Lehren haben sich nicht mit Gott befasst, sondern befassen sich, mit der zwischenmenschliche Beziehung, der Menschen.¹ So verfasste der Philosoph Konfuzius einst das Zitat: „Wer einen Fehler gemacht hat und ihn nicht korrigiert, begeht einen Zweiten“². Rund 2500 Jahre später, hat dieses Zitat mehr Bedeutung den je. Bezogen auf den immer weiter fortschreitenden Klimawandel, der das Eis der Polarkappen immer weiter schmelzen lässt und so der Meeresspiegel stetig steigt, der in vielen Regionen extreme Witterungsereignisse oder in anderen Regionen starke Dürren und Hitzewellen verursacht.³ So kam es zu dem 25. Klimagipfel in Madrid unter dem Leitfaden „Zeit zu handeln“. Von rund 200 Ländern müssen bis zum Jahr 2020 verbesserte Klimaschutzziele vorgelegt werden. Man hoffte jedoch schon, dass sich Länder jetzt schon zu neuen Klimaschutzzielen verpflichten, doch die Umweltorganisationen wurden enttäuscht. Ein weiteres Problem ist die Erderwärmung, die schleunigst gebremst werden sollte. Jedoch werden die Emissionen nicht weniger, sondern immer mehr. Im Jahr 2017 hat die Konzentration an Treibhausgasen in der Atmosphäre ihren Höhepunkt erreicht. Laut dem Weltklimarat (IPCC) werden die Temperaturen bis 2100 um vier Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau liegen. Die Hauptverantwortung, dass die Durchschnittstemperatur seit dem Beginn der Industrialisierung gestiegen ist, tragen die Industrieländer. Doch auch Entwicklungsländer folgen den Industriestaaten auf dem Weg der Entwicklung und stoßen ebenfalls große Mengen an Treibhausgasen aus. China und Indien sind Schwellenländer, die in Zukunft immer mehr Emissionen verursachen, da sie ein starkes wirtschaftliches Wachstum anstreben und dieses mit Emissionen verbunden ist. Das Ziel ist es die Emissionen unabhängig von dem wirtschaftlichen Wachstum zu machen.⁴

Ein Bereich, der den Klimawandel stark vorantreibt, ist der Gebäudebereich bzw. die Immobilienwirtschaft. In Deutschland sind rund 30% der gesamten Treibhausgasemissionen, rund 50% des Abfallaufkommens und rund 40% des Bedarfs an Primärressourcen und Energie dem Gebäudebereich zuzurechnen. Um dieses Zahlen zu reduzieren müssen nachhaltige und innovative Baukonzepte entwickelt und umgesetzt werden, um so den Klimawandel zu „stoppen“.⁵

2 Nachhaltigkeit

Der Begriff der Nachhaltigkeit hat sich in den letzten Jahren zu einem sehr wichtigen Schlüsselwort entwickelt. Fasst in jedem Themenbereich trifft man auf den Begriff der Nachhaltigkeit. Auf eine einheitliche Definition konnte sich die Wissenschaft, bis zu diesem Zeitpunkt, noch nicht einigen.⁶

2.1 Definition

Der Begriff der Nachhaltigkeit führt zurück bis zu Hans Carl von Carlowitz (1645-1714) und der Waldwirtschaft. Um nachhaltig zu wirtschaften darf nur so viel Holz abgeholzt werden, wie natürlich wieder in einem bestimmten Zeitraum nachwachsen kann. Seit vielen Jahren ist der Begriff aus der Politik, Wirtschaft und der Umwelt nicht mehr wegzudenken.⁷ Als eine allgemeine Definition gilt „Humanity has the ability to make development sustainable – to ensure that needs of the present without compromising the ability of the future generations to meet their own needs.”⁸ Laut dieser Definition ist Nachhaltigkeit auf das gegenwärtige Leben und auf die Zukunft bezogen. Man beeinflusst die Zukunft, durch das Handeln in der Gegenwart. Wenn man den Begriff der Nachhaltigkeit aus der Sicht der Wirtschaft definiert, bedeutet dies „… nicht Gewinne erwirtschaften, die dann in Umwelt- und Sozialprojekte fließen, sondern Gewinne bereits umwelt- und sozialverträglich zu erwirtschaften.“⁹ Das bedeutet, dass sich eine nachhaltige Entwicklung selber finanzieren soll und nicht durch Geld finanziert werden muss, dass nicht nachhaltig erwirtschaftet wurde, da es sonst der nachhaltigen Entwicklung nicht hilft. Herman Daly hat versucht den Begriff der Nachhaltigkeit auf ökologische Weise zu präzisieren. Er bezieht sich auf den Schutz der Umwelt bzw. bezieht sich auf die endlichen Ressourcen und die erneuerbaren Ressourcen. Außerdem beschreibt er die Kapazitäten der Menschen und der Umwelt.¹⁰

2.2 Energieeinsparverordnung (EnEV)

Heutzutage verursachen Immobilien knapp ein Drittel der jährlichen CO2-Emissionen und 40% des Energieverbrauchs entfallen auf Gebäude. Somit kann im Bereich der Immobilien eine große Menge Energie eingespart werden und so können vorgegebene Klimaschutzziele erreicht werden, zusätzlich kann Deutschland unabhängiger von Energieimporten werden. Somit wurde die EnEV festgelegt, die fast für jede Immobilie gilt, die klimatisiert oder beheizt werden. Der Wärmedämmstandard eines Gebäudes ist in der Energieeinsparverordnung ebenfalls festgelegt.¹¹

Die Energieeinsparverordnung hat ihren Ursprung durch die Ölkrise 1973 in dem Energieeinsparungsgesetzt (EnEG). Doch die erste Energieeinsparverordnung wurde 2002 verhängt und hatte das Ziel die CO2 Emissionen gegenüber dem WschV 1995 um 30% zu senken. Im Jahr 2004 wurde die EnEV aufgrund der Regeln der Technik zum ersten Mal geändert. 2007 wurde die EnEV erneut geändert und schreibt nun vor, dass der Nachweis eines Energieausweises Pflicht ist, sowohl bei Verkauf als auch bei der Vermietung einer Immobilie. 2009 kam es zu einer Novellierung, die eine Senkung der Jahresprimärenergiebedarfs um 30% vorschreibt. Überdies muss bei einem Neubau die Dämmung des Gebäudes um 15% verbessert werden. Es wurde ein Verbot verhängt für elektrische Speicherheizsysteme ab 2020 und ein Verbot für vor 1978 installierte Heizkessel.¹² 2014 wurde die EnEV erneut novelliert und schreibt vor, wenn gegen die Verordnung verstoßen wird, kann es zu einem Bußgeld von bis zu 50.000 Euro kommen. Die EnEV 2016 ist die neuste Verordnung und brachte strengere Auflagen, in Verbindung mit Neubauten, mit sich. Die KfW-Bank ersetzt das KfW-Effizienzhaus 70 mit dem Standard 40 Plus, dass aber keine neuen Grenzwerte fordert, sondern nur gewisse technische Ausstattung, wie zum Beispiel eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.¹³

3 Innovative Baustoffe

Der ökologische Fußabdruck in der Immobilienwirtschaft ist mächtig, vor allem aufgrund des Ressourcenverbrauchs. Rund 40% des weltweiten Verbrauchs von Ressourcen sind der Bauwirtschaft zu zuschreiben. Aufgrund der Endlichkeit dieser Ressourcen, werden nachhaltige und innovative Baustoffe immer wichtiger.¹⁴

3.1 Holz

Holz als Baustoff hat eine lange Tradition und wir oft nur mit kleinen Hütten oder einem Blockhaus verbunden. Doch Holz wurde als neuer nachhaltiger und innovativer Baustoff neu erfunden. In den letzten Jahren sind in verschieden Großstädten, wie Vancouver oder Wien, Holzhochhäuser entstanden mit 18 oder gar 24 Stockwerken. Bis in die 80er Jahre wurde Holz als nicht vergleichbarer Baustoff zu Beton oder Stahl abgestempelt. Doch durch das hohe Aufkommen von Klimaschutzbewegungen wurde Holz wieder interessant als Baumaterial.¹⁵

Das HoHo Wien ist mit 84 Meter und 24 Geschossen, das höchste Holzhochhaus der Welt. Mit einer Bruttogesamtfläche von 25.000 Quadratmeter, bietet dieses Hochhaus für jegliche Einrichtung Platz. Das HoHo Wien unterstützt das nachhaltige Prinzip „Alles unter einem Dach“ und der architektonische Grundriss bietet eine sehr hohe Flexibilität und Multifunktionalität. Durch ein High-Tech System lässt sich für jeden Gast, durch eine App, alles individuell designen und durch einen Knopfdruck, zum Beispiel einen Arzt- oder Beautytermin ausmachen.¹⁶

Mit Holz lassen sich überwältigende Immobilien bauen, sowie das HoHo Wien, die parallel zu ihrem extravaganten Design auch noch nachhaltig sind. Das für den Bau verwendete Holz wächst schneller nach als es verbaut werden kann. Das gesamte Holz, dass für den Bau verwendet wurde, wächst in den Wäldern innerhalb von weniger als 1 Stunde und 30 Minuten nach. Holz bringt den Vorteil mit sich, dass es ein natürlicher Stoff ist, der langlebig und einfach zu reparieren ist. Zusätzlich kann Holz einfach recycelt werden, denn aus einem alten Dachstuhl lassen sich oft noch Möbel oder andere Gegenstände aus Holz fertigen. Wenn eine Weiterverwendung nicht mehr möglich ist, dient Holz immer noch als Energielieferant. Der nachhaltige Baustoff dient außerdem noch zu der Bindung von CO2, auch wenn er schon abgeholzt wurde und zum Bauen verwendet wurde. Darüber hinaus, kann dort wo der Baum gefällt wurde wieder ein neuer wachsen und so die gesamte Klimabilanz verbessern. Durch eine Holzbauweise können riesige Mengen an CO2 eingespart werden, so wie bei dem HoHo Wien. Durch die Holzbauweise können rund 2.800 Tonnen CO2 eingespart werden, was ca. 20 Millionen PKW-Kilometern entspricht. Holz lässt sich außerdem vielseitig verwenden, da es sehr elastisch und trotzdem stabil und sogar kräftiger als Beton ist. Auch wenn Holz bekanntlich schnell anfängt zu brennen, behält Holz im Falle eines Brandes lange seine Tragfähigkeit, da wenn Holz brennt sich um den Kern eine Holzkohleschicht bildet, die das Holz langsam abbrennen lässt. Zusätzlich steigert Holz auf einer Baustelle die Effizienz, da Holz schon vor dem Bau in einer Fabrik zusammengesetzt werden kann und so immer zum jeweiligen Bauschritt geliefert werden kann, was den Bau witterungsunabhängiger macht. Holz sorgt für ein angenehmes Raumklima und eine gute Luftfeuchtigkeit, da der Baustoff Feuchtigkeit abgeben und aufnehmen kann.¹⁷

3.2 Polycarbonat

Polycarbonat wurde das erstmal 1953 industrielle gefertigt. Der auf Erdöl basierte Kunststoff findet heute neben CDs, Autoscheinwerfern und Schutzbrillen auch seinen Einsatz in der Bauwirtschaft als Fassadenverkleidung. Auch wenn man denkt einen Kunststoff einzusetzen scheint nicht die beste Idee zu sein, bringt Polycarbonat viele Vorteile mit sich. Polycarbonat ist lichtdurchlässig und eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit und dient somit als Wärmedämmung. Der Kunststoff ist kaum zerstörbar, bleibt zwischen minus 40 Grad und plus 115 Grad formstabil und ist sehr schlagfest. In der Herstellung ist Polycarbonat um einiges preiswerter als Glas und wiegt deutlich weniger. Durch die Gewichtsersparnis kann bei dem Bau der Unterkonstruktion gespart werden. Da Polycarbonat ein Kunststoff ist muss er, zum Beispiel bei einem Abbruch, recycelt werden, indem er zu Granulat verarbeitet wird und dann wieder verwendet werden kann in jeglicher Form. Die Paneele werden für den Bau mit Hohlkammern ausgestattet und weißen, je nach Anzahl der Hohlkammern, eine Breite bis zu 50 Zentimeter auf. Der Kunsstoff kann entweder transluzent oder transparent produziert werden und die optische Dichte variiert je nach Anzahl der Hohlkammern. Ein weiterer Vorteil des Polycarbonat, es lässt sich bedrucken, beschichten oder einfärben. Doch der wohl größte Vorteil ist der energetische Mehrwert. Alte Bestandimmobilien können mit Polycarbonatpaneelen umbaut werden, dies für zu einem Hohlraum zur Hauswand. Dieser Hohlraum kann zum Beispiel als Wintergarten genutzt werden und dient zusätzlich als Dämmung.¹⁸

3.3 Infraleichtbeton

In der modernen Architektur wird oft der Sichtbeton verwendet, doch bei Wohnhäusern ist dies aufgrund der Dämmung nicht möglich. Der Normalbeton oder Leichtbeton erfüllt in der Regel, ohne extra Wärmedämmung, nicht die Anforderungen des Wärmeschutzes und somit ist kein Sichtbeton möglich. Zusätzlich ist die Trennung von Beton und der Wärmedämmung sehr aufwändig bei einem Abbruch. Reiner Beton dagegen ist einfach wieder zu verwerten.¹⁹

Infraleichtbeton wird auch als Dämmbeton bezeichnet und bringt sehr gute Eigenschaften zur Wärmedämmung mit sich. Der Vorteil gegenüber normalem Beton ist seine Wärmeleitfähigkeit, denn Luft hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit und somit hat ein Baustoff eine geringere Rohdichte. Normalbeton hat einen viel höhere Rohdichte als Infraleichtbeton, hat somit eine höhere Wärmeleitfähigkeit und eignet sich nicht für Wärmedämmung. Die Rohdichte eines Leichtbetons liegt ungefähr zwischen 800 kg/m3 und 2000 kg/m3, wohingegen Infraleichtbeton, wie schon der Name sagt „Infra“, unter 800 kg/m3 liegt und so optimale Wärmedämmeigenschaften mit sich bringt. Die geringere Rohdichte gegenüber Leichtbeton wird durch Blähglas erreicht, welches aus Altglas hergestellt wird. Durch die geringere Rohdichte nimmt auch die Druckfestigkeit des Betons ab, somit müssen die Wände dicker sein, doch so wird bei Infraleichtbeton auch gleichzeitig die vorgeschriebene Wärmedämmung erreicht.²⁰ Um der derzeitigen Energieeinsparverordnung gerecht zu werden, werden bei Infraleichtbetonbauweise 50 bis 60 cm starke Wände verbaut.²¹ Aufgrund der Wärmedämmeigenschaften eignet sich Infraleichtbeton ausgezeichnet für Außenwände, vor allem bei Gebäuden mit einem oder mehr Geschossen, so wie auch für Bauteile die Biegeansprüche vorweisen.²²

Infraleichtbeton ist in der Herstellung rund doppelt so teuer wie gewöhnlicher Beton und zusätzlich ist eine Wandstärke von 50 bis 60 cm nötig. Doch bei der Verwendung von Infraleichtbeton erspart man sich die Wärmedämmung, den Anstrich und im Falle des Abbruchs, die aufwendige Trennung und die teure Entsorgung des Dämmmaterials. So würde man am Ende auf plus minus Null herauskommen, des Weitern könnten in Zukunft durch Fertigteile die Kosten noch weiter gesenkt werden.²³

[...]

¹ Vgl. Geschik, S. [o.J.]

² Zitate [o.J.]

³ Vgl. Europäische Kommission [o.J.]

⁴ Vgl. Br 2019

⁵ Vgl. Kreeb, M. 2019

⁶ Vgl. IHK Nürnberg [o.J.]

⁷ Vgl. IHK Nürnberg [o.J.]

⁸ Hardtke/Prehn 2001, S.58

⁹ Pufé 2014, S.16

¹⁰ Vgl. IHK Nürnberg [o.J.]

¹¹ Vgl. Verbraucherzentrale 2017

¹² Vgl. Heizsparer [o.J.]

¹³ Vgl. Grundmann, M. 2018

¹⁴ Vgl. Hengsberger, A. 2018

¹⁵ Vgl. Pfund, J. 2016

¹⁶ Vgl. HoHo Wien [o.J.]

¹⁷ Vgl. Eschberger, T. 2018

¹⁸ Vgl. Häberle, H. 2017

¹⁹ Vgl. Beton [o.J.]

²⁰ Vgl. Beton [o.J.]

²¹ Vgl. Betonlana [o.J.]

²² Vgl. Beton [o.J.]

²³ Vgl. Allplan [o.J.]