Energetische, thermodynamische und bauphysikalische Begriffe und Zusammenhänge

Jahresheizwärmebedarf

Definition

Jahresheizwärmebedarf ist der zusätzliche zu dem Wärmegewinn erforderliche jährliche Wärmebedarf, um ein Gebäude auf einer gewünschten Temperatur zu halten.

Eine effektive Energieeinsparung ist nur durch eine Maßnahmenkombination von Anlagentechnik,

Gebäudehülle und Energieträger möglich.

Der Jahresheizwärmebedarf ist abhängig von:

- Gebäudehülle:

Speicherung, Wärmedämmung, Luftdichtheit, Wärmebrücken

- Anlagentechnik:

Heizung, Lüftung, Wärmerückgewinnung, WW-Bereitung

- Energieträger:

Heizöl, Gas, Strom, erneuerbare Energien (Solar, Holz, Pellets,   Hackschnitzel etc.)

Abschätzung des jährlichen Heizwärmebedarfes und des spezifischen Wärmebedarfes

Beispielrechnung zur Ermittlung der Heizfläche

(1) Wohnraumgrundfläche 20 m², Wassertemperatur 80/60°C, Lufttemperatur 20°C, Δt = 50 K, k = 8 W/m² K (U-Wert),

bei 2000 Heizstunden pro Jahr. Q= k x F x Δt (Mittelwerte).

(2) Übertemperatur und Systemtemperatur bei konstanter angenommener Heizfläche F = 8 m²

Energieverluste im Gebäudebestand (Beispiel)

Energieverbrauchsstandarts (Beispiel)

Anforderungen an den jährlichen Heizwärmeenergiebedarf im Vergleich

Niedrigenergiestandart

(Niedrigenergiehaus NEH)

Gebäude  nach diesen Standart verbrauchen vor allem wenig Heizenergie. Einfamilienhäuser liegen pro Jahr bei 50-70 kWh/m²a und Mehrfamilienhäuser bei 30-50 kWh/m²a.

Der spezifische Heizenergiebedarf hängt von der Bauweise des Hauses ab, im Besonderen von der Wärmedämmung. Der Heizenergiebedarf eines NEH liegt 20-25% unter den Anforderungen der WSchV´95.

Dieser Dämmstandart wird in der EnEV als neuer Standart festgelegt.

Energieverbrauch im Privathaushalt (Beispiel)

Ist-Zustand

Für ältere Gebäude teilt sich der Verbrauch wie folgt auf:

Heizen ca.                            78 %

Warmwasser ca.                    11 %

Elektrische Geräte ca.           4,5 %

Kühlen und Gefrieren ca.        3,0 %

Waschen, Kochen, Spülen ca. 2,5 %

Licht ca.                             1,4 %

Der Ist-Zustand beschreibt folgende Größen für Ihren Energieverbrauch:

- Wärmebedarf für Gebäude und Warmwasser

- Nennwärmeleistung

- Jahresnutzungsgrad

- Jahresbrennstoffverbrauch, Brennstoffkosten

- Betriebsstunden

- CO2-Ausstoß

Maximale Wärmedurchlasskoeffizienten U (W/m² K)

Aufteilung der Energieverluste (Beispiel)

für den baulichen Wärmeschutz sind nach EnEV die folgenden Werte nicht zu überschreiten (Beispiel):

Heizlasten im Gebäudebestand (Richtwerte nach Burger/Rogatty)

Quelle: HEIZUNGSJOURNAL 3/2007

Bauphysikalische Begriffe

Wärmeschutz

1. Winterlicher Wärmeschutz

2. Sommerlicher Wärmeschutz

Der Winterliche Wärmeschutz hat den Zweck, während der Heizperiode an den Innenoberflächen der Bauteile eine ausreichend hohe Oberflächentemperatur zu gewährleisten und damit Oberflächenkondensat bei in Wohnräumen üblichem Raumklima auszuschließen.

Oberflächenkondensat entsteht, wenn die Temperatur der Wandoberfläche unter der Taupunkttemperatur liegt.

Die einzuhaltenden Werte, beschrieben durch den Wärmedurchlasswiderstand Rth in m²K/W werden als Mindestwärmeschutz in der DIN 4108 definiert.

Weiter dient der Winterliche Wärmeschutz dazu, Bauteilkonstruktionen zu definieren, die den Wärmeverlust durch Transmission so weit begrenzen, dass die in der EnEV genannten Grenzwerte eingehalten werden können.

Diese werden durch den Wärmedurchgangskoeffizienten, den so genannten U-Wert (früher k-Wert) in W/m²K beschrieben.

Der Sommerliche Wärmeschutz (Hitzeschutz) dient dazu, die durch Sonneneinstrahlung verursachte Aufheizung von Räumen, die in der Regel im Wesentlichen auf eine Einstrahlung durch die Fenster zurückzuführen ist, so weit zu begrenzen, dass ein behagliches Raumklima gewährleistet wird.

Hierbei soll gemäß den Vorschriften der EnEV nach Möglichkeit auf den Einsatz von Klimatisierung verzichtet werden.

Der sommerliche Wärmeschutz, der ebenfalls in DIN 4108 geregelt ist, wird beeinflusst durch die Abmessungen des Raumes, die Ausrichtung und Größe der Fenster, die Art der Verglasung und dem Sonnenschutz, dem Lüftungsverhalten, interne Wärmequellen (z. B. Personenwärme, Abwärme von Computern oder Beleuchtung) sowie der Wärmespeicherkapazität der verwendeten Baustoffe (Innen- und Außenwände, Geschossdecken, Dämmstoff im Dach).

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeschutz

Wärmeschutz und Klima

Die Grundlage für einen erforderlichen Gebäudewärmeschutz ist immer das Klima.

Im mediterranen Raum wird nachhaltig massiv mit speicherfähigen Materialien gebaut.

Die Sonnenstrahlung ist derart intensiv, daß man sich davor schützen muss.

Auch für die nächtlichen Abkühlungen ist der Massivbau hervorragend geeignet, da er die am Tage aufgenommene Energie dann in der Nacht wieder abgeben kann. Innen herrscht dadurch ein ausgeglichenes, angenehmes Raumklima.

Im hohen Norden mit sehr geringer (oder keiner) Sonneneinstrahlung werden mehr die "Leicht-Konstruktionen mit guter Dämmwirkung erforderlich. (z. B. Iglu, Schnee ist schlechter Wärmeleiter).

Wir in Mitteleuropa liegen dazwischen und brauchen beides. Die Speicherwirksamkeit und Dämmfähigkeit einer Außenkonstruktion.

Dies hat Sinn und hat sich demzufolge historisch auch so entwickelt.

Speicher- und Dämmverhalten von Baustoffen

Die Speicherung wird günstiger bei schweren, massiven Baustoffen,

die Dämmung wird günstiger bei leichten, porösen Baustoffen.

Insofern sollte eine zwischen Dämmung und Speicherung liegende, gut ausgewogene Konstruktion gewählt werden.

Dies ist der traditionsreiche Massivbau, z. B. Ziegelbau mit Wanddicken ab 36 cm.

Eine solide Mischung beider Eigenschaften schafft in unseren Breiten gesunde Wohnverhältnisse und spart obendrein noch Energie.

Auf diese Notwendigkeiten nimmt die Energieeinsparverordnung z. Z. keine Rücksicht.

Quelle: http://clausmeier.tripod.com/enev4.htm

Der Wärmedurchlasskoeffizient U (W/m² K)

Der Wärmedurchlasskoeffizient (U-Wert) eines Bauteils beschreibt dessen Wärmeverlust unter stationären, d. h. zeitlich unveränderlichen Randbedingungen.

Die Wärmespeicherfähigkeit und somit die Masse des Bauteils geht nicht in den U-Wert ein.

Außerdem beschreibt der U-Wert nur die Wärmeverluste infolge einer Temperaturdifferenz zwischen der Raum- und Außenlufttemperatur.

Die auch während der Heizperiode auf Außenbauteile auftreffende Sonneneinstrahlung bleibt unberücksichtigt.

Die Funktion des U-Wertes ist eine Hyperbel, die kleine U-Werte nicht mehr nachhaltig Energie sparen lässt (sie sind nicht mehr effizient, auch die Wirtschaftlichkeit ist dann nicht mehr gegeben).

Dieses fatale Naturgesetz besagt (Beispiel):

5 cm Dämmstoff  -> U-Wert 0,8 W/m²K
10 cm Dämmstoff -> U-Wert 0,4 W/m²K
20 cm Dämmstoff -> U-Wert 0,2 W/m²K
40 cm Dämmstoff -> U-Wert 0,1 W/m²K

Die Verdoppelung der Dämmung führt lediglich zu einer Halbierung des U-Wertes.

Welch makabres Spielchen beim "Verschärfen des Anforderungsniveaus".

Quelle: http://clausmeier.tripod.com/enev4.htm

U-Wert-Berechnung nach DIN-Standart/EnEV

1. Wärmeleitfähigkeit λ (W/mK)

Die λ-Werte werden für alle Baustoffe ermittelt und sind aus Baustofftabellen (oder Internet) zu entnehmen.

Wärmespeicherung

Leben auf der (speicherfähigen) Erde verdanken wir der Sonne. Solarstrahlung erwärmt nur Materie – aber keine Luft.

Gäbe es diesen segensreichen Energiespender nicht, der Planet wäre kalt und unbewohnbar.

Jeder kennt die wohltuende Wärme der Sonnenstrahlen; hochalpine Skifahrer genießen diese, obgleich Minusgrade herrschen.

Gerade im Winter bei tiefliegender Sonne werden speicherfähige Wände besonders günstig mit Energie beliefert.

Wird dieser kostenlose Energietransfer absorbiert, wird auch die Energiebilanz des Gebäudes günstig beeinflußt.

Massivabsorber, transparente Wärmedämmung, Sonnenkollektoren und Photovoltaik sind bekannte Techniken, um Sonnenenergie nutzbar zu machen.

Nur wird diese Art einer technischen Nutzung recht teuer, da sie apparative Zusatzeinrichtungen erfordert.

Zur Solarenergienutzung gibt es aber auch günstige Alternativen. Die simple und bewährte massive Außenwand leistet als Massivabsorber ohne zusätzliche Investitionen seit Jahrhunderten gute Dienste.

Die eingespeicherte Solarenergie stoppt durch einen von außen nach innen fließenden Wärmestrom den Wärmestrom von innen nach außen.

Insofern mindert gespeicherte Sonnenenergie die Transmissionswärmeverluste eines Gebäudes.

Um kostenlose Solarenergie sinnvoll zu nutzen, wäre hier der goldene Mittelweg zwischen Dämmfähigkeit und Speicherfähigkeit anzustreben.

Die Beschränkung allein auf die Dämmung (also den U-Wert) führt deshalb in unseren Breiten nicht zu einer energetisch optimal abgestimmten Außenwand, denn es muss nicht nur für den Winter, sondern auch für den Sommer gebaut werden.

Die naturgemäß vorhandene Speicherung von massiven Außenwänden findet in der EnEV keine Berücksichtigung.

Quelle: http://clausmeier.tripod.com/enev4.htm

Feuchtetransport in Außenwänden durch Diffusion und Sorption

Die DIN behandelt im Teil 5 nur den Feuchtetransport durch Diffusion. Bei der Diffusion handelt es sich um den Transport von Wasserdampf (also gasförmig).

Viel wichtiger und entscheidender ist jedoch der kapillare Transport von Feuchtigkeit, der an die Außenoberfläche treten und dort verdunsten kann. Beim Feuchtetransport werden die Kapillareffekte zum entscheidenden Faktor.

Die Sorptionseigenschaften von Konstruktionen werden gerade durch die bei der Diffusionsbetrachtung ständig empfohlenen Dampfbremsen und Dampfsperren, Kunstharzputze und diffusionsdichte Anstriche arg beeinträchtigt.

Kapillares Wasser muss an die Oberfläche gelangen, um dort verdunsten zu können.

Dieser Sorptionsprozeß (kapillarer Wassertransport) wird aber durch viele "fortschrittliche" Baustoffe, die die Industrie anbietet (Dämmschichten, Folien und Beschichtungen), behindert, wenn nicht sogar verhindert

Bei WDV-Systemen besteht deshalb immer die Gefahr, daß Konstruktionen durchfeuchten. Besonders bei der Innendämmung muss damit gerechnet werden.

All dies kann zu ungesunden Wohnverhältnissen führen.

Quelle: http://clausmeier.tripod.com/enev4.htm

A/Ve-Verhältnis

Es werden in der EnEV vom Volumen V_e und von der Nutzfläche A_N abhängige Höchstwerte aufgelistet.

Da das Verhältnis Nutzfläche zu Volumen mit 0,32 festgelegt ist und das Verhältnis der beiden Anforderungsniveaus Q' zu Q" ebenfalls 0,32 beträgt, ist es völlig egal, ob über das Volumen oder über die Nutzfläche gerechnet wird; in beiden Fällen kommt das gleiche Ergebnis heraus.

Diese völlig unnötige Unterscheidung soll offensichtlich nur eine nicht vorhandene Vielfalt der Bearbeitung vortäuschen.

Die Abhängigkeit des Anforderungsniveaus vom A_N/V_e-Verhältnis ist methodisch widersinnig.

Man meint, ein großes A_N/V_e-Verhältnis beschreibe differenzierte und gestalterisch aufgelockerte Baukörper,

ein kleines A_N/V_e-Verhältnis dagegen einen kompakten, energiesparenden Baukörper.

Dies stimmt nur für gleiche Gebäudevolumen, stimmt also nicht generell.  > mehr...

Quelle: http://clausmeier.tripod.com/enev4.htm

  Primärenergieeinsparung mit Holzenergie - Bewertung von Biomasse in der EnEV

Der Primärenergiefaktor für Holzheizungen (Scheitholz, Pellets, Hackschnitzel) mit automatischer Beschickung ist mit fp=0,2 festgelegt.

Beispiel typisches EFH (nach DIN 4701-10)

Nutzfläche 244,8 m², Heizwärmebedarf 69,3 kWh/m²a, A/V-Verhältnis 0,69, Heizkreistemperaturen 70/55°C, Verteilerstränge und Wärmeerzeuger außerhalb der thermischen Hülle.

Ergebnis:

Tauscht man einen Öl/ Gas-Niedertemperaturkessel gegen einen Holzpelletkessel aus, verringert sich der Primärenergiebedarf um mehr als 70%.

Dieses Ergebnis stellt fast alle anderen Heizungssysteme in den Schatten, selbst Wärmepumpen und Solarheizungen mit hohen Deckungsgrad!

Eine Pellettfeuerung erfüllt erfüllt somit auch die Anforderungen für das KfW-Energiesparhaus 40 (Primärenergiebedarf 40 kWh/m²a).

CO2-Äquivalente verschiedener Heizsysteme im Vergleich

Abkürzungen

NG = Nutzungsgrad

SD = Solarer Deckungsgrad

JAZ = Jahresarbeitszahl

WQ = Energie-/Wärmequelle

Quelle: Umweltbundesamt, 13.4.07, www.umweltdaten.de/

Wärmedämmung

 Neu! Faustformeln zur überschlägigen Bestimmung der Wirtschaftlichkeit von Dämmungen

Grundlagen

-> ΔQ_h = ΔU x A x F x 66  (kWh/a)   [4]

Berechnung von Einsparung und Wirtschaftlichkeit durch eine Dämmung

Dämmstoffe

Am meisten werden für eine Thermohaut (WDVS) entweder Mineralfaserdämmstoffe in Form von Matten oder Polystyrol-Schaumplatten verwendet.

Dämmstoffe werden in Wärmeleitfähigkeitsgruppen (WLG) eingeteilt. Z. B. bedeutet WLG 040, der Dämmstoff hat eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens λ=0,040 W/mK.

Sowohl Polystyrol als auch Mineralwolle ist gemeinsam, dass sie eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit haben, relativ billig auf dem Markt erhältlich sind und von vielen Bauunternehmen verarbeitet werden können.

Es gibt eine Vielzahl von anderen ökologisch und baubiologisch unbedenklicheren Dämmstoffen, wie leichte Porenbetonplatten, Schaumglas, Holzfaserdämmplatten, Zellulose, Flachs/Hanf-Dämmvliese, Kork, Kokosfaser, Schafwolle, Baumwolle, die jedoch nur bedingt für ein Wärmedämmverbundsystem in Frage kommen.

Die Ursachen hierfür liegen in den Unterschieden von: Preis, Brandverhalten, Anfälligkeit für Feuchtigkeit, Verarbeitungsfähigkeit und der Wärmeleitfähigkeit.

Eine realistische Alternative liegt bei der nachträglichen Fassadendämmung von Bestand möglicherweise nur bei den mineralischen Dämmplatten.

Der Faktor Wärmeleitfähigkeit eines Dämmstoffs wirkt sich dahingehend aus, dass ein Dämmstoff mit einer schlechteren Wärmeleitfähigkeit eine entsprechend größere Dicke aufweisen müsste, um den benötigten U-Wert zu erzielen.

Dies wirkt sich nicht nur auf den Preis aus, sondern auch auf das äußere Erscheinungsbild der Fassade und die Wohnqualität, da die Außenwand dicker wird, die Fenster "tiefer" in den Öffnungen liegen und der Lichteinfall durch die Fenster in die Wohnungen geringer wird.

Mineralfaserdämmstoffe

Herstellung

Mineralische Grundstoffe werden bei Temperaturen von 1200-2000 °C geschmolzen und durch Zentrifugieren oder Zerblasen zu dünnen Fasern verarbeitet.

Je nach Rohstoffeinsatz unterscheidet man zwischen Glaswolle (Glasrohstoffe und Altglas)

und Steinwolle (Gesteine wie Diabas, Basalt etc.), auch unter dem Markennamen "Rockwool" bekannt.

Als Bindemittel werden Formaldehydharze zugesetzt, die bei Produktion, Verarbeitung und Entsorgung problematisch sind.

Bei eingebautem Material ist jedoch keine Formaldehydbelastung feststellbar.

Der Primärenergiegehalt liegt zwischen 100 und 700 kWh/m³.

Der Mineralfaserstaub enthielt (oder enthält) einen geringen Anteil an lungengängigen Fasern und gilt als möglicherweise krebserregend.

Die Produktion ist mittlerweile so umgestellt, dass nach behördlichen Kriterien der Krebsverdacht nicht mehr besteht, was jedoch nichts an der Haut- und Augenreizung bei der Verarbeitung ändert, insbesondere wenn keine entsprechenden Schutzmaßnahmen eingehalten werden.

Herstellung

Der Ausgangsstoff Erdöl für die Produktion ist nur beschränkt verfügbar.

Expandierter Polystyrol-Partikelschaum, auch als Styropor (PS, weiße Platten) oder Extrudierter Styrodur (XPS, grüne oder blaue Platten) bekannt, wird aus dem petrochemischen Produkt Polystyrolgranulat mit Wasserdampf (für PS) oder CO2 (für XPS) aufgeschäumt.

Als Treibmittel werden teilweise auch HFCKW oder Pentan verwendet.

Der Primärenergiegehalt liegt bei 400 bis 800 kWh/m³.

Styrol ist ein giftiges Gas, welches bei der Produktion in die Atmosphäre entweicht. Wegen Restnachschwindungen benötigen Polystyrolplatten eine Ablagerungszeit vor dem Einbau.

Durch Zusatz von Brandschutzmitteln können im Brandfall hochgiftige Dioxine und Furane entstehen.

Das Recycling ist wegen der Verschmutzungsreste problematisch, bei der Deponierung wird viel Volumen beansprucht, und von Schadstoffbelastung durch Ausgasung und Abbauprodukte ist auszugehen.

Styropor schwimmt zwar und dämmt auch, nimmt aber, wenn es die Gelegenheit bekommt, kontinuierlich Wasser auf, man denke hier an ein Stück Styropor, das im Wasserloch liegt, nach spätestens 2-3 Jahren geht es unter, da es sich mit Wasser vollgesogen hat. Dann dämmt es auch nicht mehr. Ähnliches findet im Lauf der Jahre an der gedämmten Oberfläche statt: sie wird allmählich feucht, die Dämmeigenschaften nehmen ab und die Algentätigkeit zu.

Quelle: richtigbauen.de/

Richtwerte für Dämmung, Fenstererneuerung, Heizungserneuerung etc. bei Sanierungen (Beispiele)

Dämmung

Die groben Richtwerte beziehen sich auf ein EFH/AB mit ca. 150 m² und sind unverbindlich. Ein neutraler Nachweis auch bzgl. Wirtschaftlichkeit für das jeweilige Objekt ist sehr zu empfehlen.

Grundsätzlich für die Wirtschaftlichkeit einer Maßnahme gilt: Erst Heizungsanlage erneuern, dann dämmen.

Außenwanddämmung

Dicke:

ca. 10 bis 16 cm (optimal ist Dämmung von außen)

Kosten:

Wärmedämmverbundsystem (WDV) ab 100 €/m²

Einsparpotential:

bis zu 100 kWh/m²a bzw. 10 l/m²a Heizöl

Kellerdämmung

Dicke:

ca. 8 cm

Kosten:

ca. 40 bis 50 €/m² inkl. Montage, Material ca. 15 bis 20 €/m²

Einsparpotential:

bis zu 30 kWh/m²a bzw. 3 l/m²a Heizöl

Dachdämmung

Dicke:

ca. 16 bis 20 cm

Kosten:

Aufsparrendämmung mit neuer Dacheindeckung ca. ab 135 €/m²

Zwischensparrendämmung ca. ab 25 €/m²

Einsparpotential:

bis zu 80 kWh/m²a bzw. 8 l/m²a Heizöl

Bauteil- und Heizungserneuerung etc.

Fenstererneuerung

Wärmeschutzverglasung 2-fach ca. u = 1,3 W/m² K

Wärmeschutzverglasung 3-fach ca. u = 0,8 W/m² K

Kosten:

ab 600 €/m² inkl. Montage

Einsparpotential:

wird u-Wert um 0,1 W/m² K verbessert

-> 10  kWh/m²a bzw. 1 l/m²a Heizöl

Heizungserneuerung

Kosten:

- Gas-BW-Kessel ca. 6.000 bis 7.000 €/m² inkl. Montage

- Öl-BW-Kessel ca. 8.000 €/m² inkl. Montage

- Holzheizung ca. ab 10.000 €/m² inkl. Puffer und Montage

- Pelletheizung ca. ab 13.000 €/m² inkl. Lager und Montage

Einsparpotential:

- Öl/Gas bis zu 10 % Energiekosten gegenüber NT-Öl-/Gas-Kessel

- Holz bis zu 70 % Energiekosten gegenüber NT-Öl-/Gas

- Pellets bis zu 50 % Energiekosten gegenüber NT-Öl-/Gas

Lüftungsanlage

Kosten:

ca. 2.500 €; mit Wärmerückgewinnung ca. 5.000 bis 10.000 €

Einsparpotential:

bis zu 30 kWh/m²a bzw. 3 l/m²a Heizöl

Thermische Solaranlagen

Kosten:

WW-Bereitung mit 4 m² Kollektoren, Speicher ca. 4.000 €;

Heizungsunterstützung mit 12 m² Kollektoren, Kombispeicher ca.  ab 10.000 €

Einsparpotential:

WW-Bereitung bis zu 60 % Energiekosten

Heizungsunterstützung bis zu 30 % Energiekosten

Beispiele für "wirklich" gesundes, ökologisches und bezahlbares Bauen

Fachwerkhäuser aus Lehm

Mehr als 200 Jahre bewährte Tradition contra "zeitgemäße" Baustoffe

Lehmbauten liegen heute nicht gerade im "Trend" (oder noch nicht wieder!).

Sie waren lange Zeit angeblich nicht mehr zeitgemäß und wirtschaftlich bedeutungslos, trotz ihrer erwiesenen Langlebigkeit und ansonsten fast nur sehr positiven bauphysikalischen und baubiologischen Eigenschaften.

Einziger Nachteil ist heute vielleicht die längere Bauzeit. Man braucht zusätzlich mindestens einen Sommer zum natürlichen Trocknen (ohne Energieaufwand!).

Allerdings gab es auch schon Zeiten, in denen man einen Steinbau einen Winter Zeit zum Austrocknen ließ, anstatt sofort einzuziehen und energieaufwendig trocken zu heizen.

Und dass bei wesentlich billigeren Energiepreisen, ohne EnEV und andere "trendigen" Verordnungen, Gesetze und Energiespar-Empfehlungen.

1951 gab es die erste Norm für Lehmbauten (DIN 18951), die aber 1971 als veraltet ersatzlos zurückgezogen wurde.

Lehmbauten nutzen einheimische bauphysikalisch und baubiologisch unbedenkliche Natur-Rohstoffe (Lehm, Holz etc.)
 

Kosten

Für das Rohmaterial zahlt man in d. R. nur für Abbau und Transport.

Für die Aufbereitung als Baumaterial zusätzlich z. B.:

- Lehmputz ca. 15 €/m² (ähnlich wie Kalkputz,

  im Vergleich zu Gipsputz ist er doppelt so teuer)

- Lehmtrockenbauplatten ca. 15 - 20 €/m²

Insgesamt beträgt aber der Mehrpreis zu konventionellen Massivbauten aus Stein nur ca. 15%.

Baustoffeigenschaften

Lehm

Gemisch aus Kies und Sand mit unterschiedlichen Korngrößen, Schluff (Sedimentgestein) und Ton als Bindemittel.

Lehm trocknet an der Luft ohne Bindemittel aus und kann mit Wasser wieder formbar gemacht werden.

Rohdichte 1.000 bis 1.500 kg/m³, im verdichteten Zustand als gepresster Lehmstein oder Stampflehm 1.700 bis 2.200 kg/m³.

Eigenschaften von Lehmbaustoffen

Als Baustoff wird in d. R. kein reiner Lehm verwendet, sondern eine spezielle Mischung aus Lehm, Sand und evtl. auch pflanzlichen Fasern.

Durch Zusätze (Stroh, Häcksel, Hanf etc.) können unterschiedliche Festigkeiten, Elastizitäten oder Wärmedämmeigenschaften etc. erzielt werden.

Lehm an sich hat zwar keine besonders guten Dämmeigenschaften, aber dafür ein gutes Wärmespeicher- und Schalldämmvermögen und eine Reihe weitere positiven Eigenschaften:

- bauphysikalisch und baubiologisch unbedenklich

- keine Schimmelbildung

- Lehm lädt sich statisch nicht auf

- Abschirmung hochfrequenter elektromagnetischer Strahlungen

- absorbiert Gifte aus der Luft

- einfache Verarbeitung, hautfreundlich

- recycelbar, keine Altlasten für die Zukunft

- benötigt kaum Energie zur Gewinnung/Herstellung

- Fachwerk-Lehmbauten sind sehr langlebig (> 200 Jahre)

- große Vielfältigkeit (Mörtel oder Putzmischungen, Platten

   Wände aus Lehmsteinen oder Stampflehm etc.)

- konserviert das umgebende Holz

- Eigenleistung beim Bauen problemlos möglich -> Kosteneinsparung

Raumklima

Generell haben Lehmhäuser naturgemäß ein sehr behagliches und gesundes Raumklima im Sommer und Winter, ohne zusätzlichen technische Maßnahmen und Energieaufwand.

Bei heutigen modernen und viel gepriesenen hochgedämmten Leichbauten erreicht man Vergleichbares nur durch den zusätzlichen Einbau von teurer und mehr oder weniger energieintensiver Technik.

Lehm nimmt die Luftfeuchtigkeit schnell auf und gibt sie bei Bedarf wieder ab.

Die relative Luftfeuchtigkeit in bewohnten Räumen bleibt dabei fast konstant bei ca. 50% r.F. (optimales Behaglichkeitskriterium  bei 45-55% r.F.).

Die Gleichgewichtsfeuchte von Lehm liegt bei nur 0,4 bis 6 Gew.-%.

(Gleichgewichtsfeuchte ist die Feuchte, bei der kein Wasseraustausch mehr mit der Umgebungsluft stattfindet)

Damit wirkt Lehm auch konservierend auf das umgebende Holz (Fachwerk) ein.

Besonderheiten bei Lehmbauten

Außenwände

Um die Wärmeschutzanforderungen zu erfüllen, kann man die Außenwände entweder entsprechend dicker (ca. > 48 cm ) ausführen oder Z. B. mit Zellulose und Holzweichfaserplatten dämmen (Gesamtdicke z. B. ca. 35 cm).

Für das Kellergeschoss ist Lehm ungeeignet, dafür kann z. B. Porenbeton verwendet werden.

Putz

Innen wird Lehmputz aufgebracht. Die oberste Schicht an der Innenwand von ca. 1,5 cm ist für das Raumklima entscheidend (auch interessant für Steinbauten mit Lehmputz).

Der relativ dicke und spröde Lehmputz kann nur mit speziellen Werkzeugen mit abgerundeten Kanten aufgetragen werden.

Im ersten Jahr durch Trocknung auftretende Schrumpfrisse müssen einmalig ausgebessert werden.

Der relative weiche Putz ist etwas empfindlich, Schadstellen können dafür aber auch leicht wieder ausgebessert werden.

Außen ist ein mineralischer Putz besonders an der Wetterseite evtl. besser.

Auch bei den generell notwendigen größeren Dachüberständen von ca. 1 m würde Lehmputz in d. R. auf Dauer einen zu großen Verschleiß unterliegen (Schlagregen etc.).

Innenfarben

Der Wasser- und Wasserdampftransport durch die Farbe von innen nach außen muss gewährleistet werden.

Es sollte innen nur mit Naturfarben (Kalk, Lehm- oder Kalk-Kasein-Farbe) gestrichen werden (keine Acrylfarben, Dispersionsanstriche etc.).

Dachüberstände

Zum Wetterschutz sind diese wesentlich größer als bei normalen Bauten auszuführen (ca. 1 m).

Der Lichteinfall durch die Fenster wird u. U. dadurch verschlechtert.

Höherer Zeitaufwand beim Bauen

Der Zeitaufwand für die natürliche Trocknung ist einzuplanen. Insgesamt können bis zum Einzug schon mal > 1,5 Jahre vergehen.

Schrumpfung

Bei der Zubereitung wird Lehm mit Wasser verrührt. Durch Verdunstung des Wassers beim Trocknen verkleinert der Lehm immer sein Volumen. Es entstehen Trocken- und Schwindrisse.

Das Schwinden kann durch Reduzierung des Wasser- sowie des Tonanteils und durch Optimierung der Kornzusammensetzung wesentlich verringert werden.

Quellen und Infos: www.dachverband-lehm.de; www.asl.uni-kassel.de/, www.lehmbau-online.de, www.lehmbau.com

Für wesentlich mehr Informationen stehen wir Ihnen mit einer persönlichen Fachberatung jederzeit gerne zur Verfügung.

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