So bleibt die Hitze draußen

Viele träumen von einem lichtdurchfluteten Haus mit großen Glasflächen. Aber was im Winter angenehm ist, kann im Sommer schnell zu einem Problem werden. Ohne passenden Hitzeschutz vor den Fenstern heizt die intensive Sonneneinstrahlung die Räume stark auf. Planen Sie daher schon vor dem Bau oder der Sanierung Ihres Hauses einen passenden Wärmeschutz mit ein.

Bei der Wahl eines Sonnenschutzsystems sind folgende Kriterien wichtig:

• Grad der Verschattung
• Verbleibender Lichteinfall
• Freie Durchsicht
• Gestalterische Aspekte

Außenliegende Vorrichtungen wie Rollläden bzw. Fensterläden sind ein zuverlässiger Hitzeschutz, dunkeln die Räume aber stark ab und verhindern die Sicht nach draußen. Je nach Bauweise schützen auch außenliegende Markisen, Lamellen und Jalousien gut vor der Hitze und ermöglichen gleichzeitig noch eine Belichtung und den Blick in den Garten. Wird der Sonnenschutz innerhalb des Hauses angebracht, kann der Hitzeeintrag je nach Farbe und Transparenz des Materials deutlich höher ausfallen.

Zuverlässiger Wärmeschutz

Die Wirksamkeit der verschiedenen Vorrichtungen wird durch den Abminderungsfaktor F_c ausgedrückt. Ohne Sonnenschutz beträgt F_c = 1, also je kleiner der Wert, desto weniger Energieeintrag in den Raum. Geschlossene Roll- und Fensterläden haben zum Beispiel einen F_c-Wert von etwa 0,15 bis 0,10.

Eine weitere Rolle spielt die Qualität der Verglasung. Handelsübliche 2- und 3-fach-Verglasungen haben einen Gesamtenergiedurchlassgrad von etwa 0,5–0,63, das heißt 50–63% der Sonnenenergie kann in den Raum gelangen. Der Rest wird reflektiert bzw. von der Verglasung absorbiert.

Balkon als Sonnenschutz

Zum sommerlichen Hitzeschutz können auch bauliche Beschattungen einen guten Beitrag leisten. Dazu gehören Pergolen, Vordächer und Balkone, die damit gleich mehrfach von Nutzen sind: Sie beschatten die Fenster im Erdgeschoss und sind Wetterschutz für den Freisitz. Ein Balkon erweitert außerdem den Wohnraum im Obergeschoss. 

Die aktuellen Vorgaben der Bundesregierung

Energieeffiziente Gebäude sparen nicht nur Geld, sie spielen auch eine maßgebliche Rolle bei der Energiewende. Denn immerhin knapp ein Drittel der in Deutschland verbrauchten Energie wird von privaten Haushalten genutzt. Davon werden 70 % fürs Heizen benötigt. Momentan kommen hierfür vor allem fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas zum Einsatz. Sie stoßen Treibhausgase aus und tragen enorm zur globalen Klimaerwärmung bei.

Aber es geht voran: Wurden im Jahr 2000 laut Statistischem Bundesamt nur 6,8 % Energie aus erneuerbaren Quellen verwendet, waren es im Jahr 2019 schon 15%. Bis 2030 sollen gemäß Bundesregierung in Deutschland mindestens 80 % des Bruttostromverbrauchs aus erneuerbaren Energien gespeist werden.

Energiewende im privaten Bereich

Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) ist ein wichtiger Baustein, um die von der Bundesregierung definierten Klimaziele zu erreichen. Im November 2020 löste das GEG das Energieeinspargesetz (EnEG), die Energieeinsparverordnung (EnEV) und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) ab.

Im Gebäudeenergiegesetz festgelegt sind energetische Vorgaben und Referenzwerte für Heizungstechnik und Wärmedämmstandard in beheizten bzw. klimatisierten Gebäuden. Ziel ist es, im öffentlichen und privaten Bereich möglichst wenig Energie zu verbrauchen und dafür zunehmend erneuerbare Energien zu nutzen.

Um die Energiewende in Deutschland weiter voranzutreiben, gibt es zum 1. Januar 2023 eine Novelle des GEG: Für Neubauten gilt dann das Effizienzhaus 55 als Richtschnur. Das bedeutet, Gebäude dürfen nur noch 55% der individuellen Primärenergie verbrauchen statt wie bisher 75%.

Was ist der Primärenergiebedarf?

Als Primärenergie bezeichnet man die Gesamtenergie, die man benötigt, um ein Gebäude mit Energie zu versorgen. Darin enthalten ist auch jene Energie, die für vorgelagerte Prozesse wie Rohstoffabbau, Umwandlung und Transport verbraucht wird. Kohle, Öl oder Gas haben zum Beispiel einen höheren Primärenergiefaktor als Strom aus erneuerbaren Energien. So kann man den Primärenergiebedarf jedes Gebäudes berechnen und bewerten. Dabei gilt: je kleiner die Kennzahl, desto geringer der Energiebedarf des Hauses.

Im Gegensatz dazu steht die Endenergie, also jene Energie, die für Heizung, Warmwasseraufbereitung, Kühlung und Lüftung eines Hauses benötigt wird, nicht aber der individuelle Stromverbrauch für TV, Homeoffice, Herd oder ähnliches. Die Endenergie lässt sich am Gebäude tatsächlich messen. Es kommt jener Energiemenge gleich, die als Brennstoff zur Beheizung eingekauft werden muss.

Das Effizienzhaus: Der U-Wert ist entscheidend

Ab 2023 gilt für Neubauten laut GEG die Norm des Effizienzhauses 55. Das Gebäude darf also nur 55 % der Primärenergie eines vom GEG festgelegten Referenzgebäudes verbrauchen. Wobei der tatsächliche Verbrauch vom rechnerisch ermittelten Bedarf abweichen kann.

Der geringe Energiebedarf wird einerseits erreicht mit einem steigenden Einsatz von erneuerbaren Energien, andererseits werden an die Dämmeigenschaften der Bauteile bestimmte Anforderungen gestellt. Dabei gibt der U-Wert an, wie viel Wärmeenergie (Joule) durch einen Quadratmeter eines Bauteils bei einem Temperaturunterschied von einem Kelvin (1°C) innerhalb einer Sekunde zwischen Innen- und Außenseite dringt. Dies wird beeinflusst durch die Dicke und die thermischen Eigenschaften des Baustoffs. Je niedriger der U-Wert, desto besser die Wärmedämmeigenschaft des Bauteils.

In der Praxis erreicht man den vorgegebenen und soliden U-Wert von 0,14 W/m²K für Dachflächen zum Beispiel mit 60 mm Holzfaser-Unterdeckplatten sowie einer Dämmdicke von 240 mm zwischen den Dachsparren.  

Fazit: Bauen Sie so energieeffizient wie möglich

Orientieren Sie sich bei einem Neubau nicht allein an den aktuellen gesetzlichen Anforderungen. Das Gebäudeenergiegesetz ist ein Mehrstufenplan, der den Energiestandard in den nächsten Jahren voraussichtlich weiter anheben wird.

Staatliche Förderung gibt es übrigens schon jetzt nur noch für Effizienzhäuser 40 mit einer sogenannten Nachhaltigkeitsklasse. Für einen zukunftsorientierten Neubau lohnt es sich also, die aktuellen Normen des Gesetzgebers nicht als Maßstab zu nehmen, sondern deutlich energieeffizienter als gefordert zu bauen. Auch früher schon erhielten Baufamilien, die mehr gedämmt haben als gefordert, sehr wertstabile Gebäude. Zu viel gedämmt hat bisher noch niemand. Unsere Holzbau-Experten unterstützen Sie bei Ihrem Projekt.

Kalkuliert sicher

Holz ist brennbar. Dennoch sind Häuser aus Holz nicht feuergefährdeter als Gebäude aus anderen Materialien. Gerade im Holzbau haben die Brandschutzbestimmungen in Deutschland einen sehr hohen Stellenwert. Im Vordergrund bei der Planung von Gebäuden stehen folgende Schutzziele:

• Wie verhindert man die Ausbreitung eines möglichen Feuers?
• Wie gewährleistet man im Falle eines Brandes die Rettung der Bewohner?

Jeder Bau in Deutschland unterliegt der Bauaufsicht, die strenge Anforderungen an den Brandschutz stellt. Gebäude mit mehr als 3 Stockwerken – egal aus welchem Baumaterial – müssen zum Beispiel so konstruiert werden, dass sie 60 bis 90 Minuten dem Feuer standhalten können. Die Begrenzung der Höhe leitet sich aus den Rettungsgeräten der Feuerwehr ab. Bis zu einer Höhe von maximal 7 m können Steckleitern zur Rettung von Menschen eingesetzt werden, darüber ist eine Drehleiter erforderlich. Mit dieser Höhe ist der Fußboden des obersten Geschosses über Geländeniveau gemeint.

Alle Bauteile und Konstruktionen werden in sogenannte Feuerwiderstandsklassen eingeordnet. Diese geben an, wie lange bestimmte Materialien dem Feuer standhalten können, ohne dass die Tragfähigkeit gefährdet ist. In den Baustoffklassen ist die Brennbarkeit eines Materials geregelt, aber auch wie viel Rauch sich beim Abbrennen entwickelt oder ob die Materialien beim Brennen abtropfen.

Holz punktet mehrfach im Brandschutz

Entscheidend für die Ausbreitung eines Brandes innerhalb eines Gebäudes sind das Brandverhalten der verwendeten Baustoffe sowie die Widerstandsfähigkeit der Bauteile. Der Baustoff Holz überzeugt hier deutlich.

Zum einen ist das Brandverhalten von Holz berechenbar, da es sehr gleichmäßig brennt und nicht plötzlich die Tragfähigkeit verliert, wie es bei Stahl der Fall sein kann. Zum anderen bildet sich außen eine Verkohlungsschicht. Diese wenigen Zentimeter leiten die Hitze schlecht weiter, sodass das innere Holz längere Zeit vor dem Feuer geschützt ist. Bei sichtbaren Deckenkonstruktionen kann beispielsweise eine Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten nachgewiesen werden. Das Verhalten von Materialien wie Metallträgern oder Stahlbeton ist weniger berechenbar. Durch die Hitze verformen sie sich, bis sie ihre tragende Funktion nicht mehr erfüllen können und stürzen dann ohne Vorwarnung ein.

Was passiert, wenn Holzgebäude in Brand geraten, haben Forscher der Technischen Universität München im Jahr 2021 in einem Experiment eindrücklich dokumentiert:

Da Holz mit einer definierten Abbrandgeschwindigkeit brennt, lässt sich der für die Tragfähigkeit erforderliche Restquerschnitt einfach ermitteln. Bei einem unbekleideten Deckenbalken aus Brettschichtholz (Nadelholz) wird die geforderte Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten mit der Abbrandrate multipliziert: 30 min x 0,65 mm/min = 20 mm und 7 mm Übergangsbereich addiert. Der Querschnitt wird entsprechend dicker ausgeführt. Wird eine sogenannte „Heißbemessung“ durchgeführt, ergeben sich bei Geschossdecken kaum Zuschläge, weil ein günstigerer Lastfall vorliegt.

Für den Nachweis des Brandschutzes können auch geprüfte Bauteilaufbauten gewählt werden, die als „feuerhemmend“ zugelassen sind.

Der Aufbau einer Holzbalkendecke

Der Aufbau einer Holzmassivdecke

Ein weiterer Pluspunkt des modernen Holzbaus: Bei höheren Gebäuden, bei denen die Brandschutzanforderungen größer sind, kann mit hohlraumfreien Konstruktionen aus Holzmassivelementen (Brettsperrholz) gearbeitet werden. Dies erleichtert den Konstruktionsaufbau. Sogar Brandwände (Gebäudeabschlusswände) sind so aus Holz möglich und auch üblich. Ihr Holzbau-Experte berät Sie gern zum Thema Brandschutz.

Brandursachen in Deutschland

Laut dem Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung lässt sich jeder dritte größere Brand auf die Elektrizität zurückführen. Dazu zählen veraltete und defekte Geräte oder auch überlastete Mehrfachsteckdosen. Jeder fünfte Brand wird durch menschliches Fehlverhalten ausgelöst: eine brennende Kerze, eine heruntergefallene, noch glimmende Zigarette, ein vergessener Topf auf dem Herd.

Der beste Brandschutz ist die eigene Aufmerksamkeit

Sie können viel dazu beitragen, einen Brand zu verhindern, indem Sie selbst Risiken minimieren:

Kerzenstimmung, kochen, einen Holzofen füttern – alle diese Momente haben Ihre volle Aufmerksamkeit verdient. „Eben mal schnell“ oder „zwischendurch“ ist hier keine gute Idee.

Ersetzen Sie defekte oder alte Elektrogeräte sofort. Prüfen Sie Kabel regelmäßig auf Beschädigungen. Nutzen Sie Mehrfachsteckdosen immer nur fachgemäß. Fehlen Ihnen Steckdosen, lassen Sie von einem Elektriker neue setzen. Sind Ihre Stromleitungen generell veraltet, sollten sie mindestens regelmäßig von Fachpersonal überprüft oder besser noch nach spätestens 40 bis 50 Jahren komplett erneuert werden.

Rauchmelder retten Leben. Noch bevor die Flammen sichtbar in die Höhe schlagen, kann Sie die Rauchentwicklung bewusstlos machen, gerade in Tiefschlafphasen. Auch eine griffbereite Löschdecke oder ein Feuerlöscher sind gute Investitionen.

Es wird digital

Gerade im Holzhandwerk spielt die Digitalisierung bereits seit vielen Jahren eine große Rolle. Im Vergleich zu anderen Bauweisen wird hier viel mit Vorplanungen gearbeitet. Fachplanungen wie Statik, Bauphysik und Haustechnik werden berücksichtigt und in die Werksplanung integriert, dabei werden angrenzende Gewerke koordiniert.

Die ersten Planungen mit 3D-Modellen begannen bereits in den 1980er-Jahren, ebenso Zuschnitte auf vollautomatischen, computergesteuerten Abbundanlagen. Heute zielen wesentliche Teile der Zimmermeister-Ausbildung auf digitale Kenntnisse ab. So plant der Zimmermeister seine Konstruktionen mit CAD-Systemen und erzeugt maschinenlesbare Daten (CAM).

Digitale Zusammenarbeit

Dies alles bildet die Grundlage für das „Building Information Modeling“, kurz BIM genannt. Diese Methode fasst die digitale Entwicklung im Bauwesen zusammen und soll den Informationsfluss zwischen den am Bau Beteiligten verbessern.

Ein Beispiel: Der Planer hat kurz vor der Produktion von Bauteilen noch letzte Änderungen vorgenommen. Die Zukunft ist BIM. Mit diesem Modell hat das Holzbau-Unternehmen den aktuellen Planstand rechtzeitig zur Verfügung. So basiert die Maschinenansteuerung auf dem aktuellen Stand. Das Drucken und Versenden von Zeichnungen werden durch die Digitalisierung unnötig. Alles wird online abgewickelt: Der Zimmermeister holt sich den aktuellen Planungsstand und signalisiert die Fertigung, der Architekt kann den Planungsstand kontrollieren.

Aktuell ist dies noch Zukunftsmusik, da die erforderlichen Schnittstellen fehlen. Aber das Zimmererhandwerk ist durch die digitale Produktion bereits gut darauf vorbereitet.

Fit für die Zukunft

Damit erfüllt das Zimmererhandwerk bereits heute die Voraussetzungen für die Zusammenarbeit nach dem BIM-Modell. Hier stehen nun die nächsten Entwicklungsschritte an, um alle am Hausbau beteiligten Gewerke noch besser einzubinden:

• Die Herstellung kompletter Gebäudebereiche wie Anbauten oder obere Geschosse, um die Überschneidungen zum Maurerhandwerk zu reduzieren. 
• Das Einbinden der haustechnischen Leitungsführung in die Holzbauplanung, bei der es einer digitalen Vorplanung der bautechnischen Gewerke bedarf.
• Das digitale Zeitmanagement und die Kapazitätsplanung bei Vorfertigung und Montage.
• Die Kostenermittlung durch Verknüpfung der Systeme dank Weiterentwicklung der Software-Lösungen.