Kleine Geschichte der Dämmstoffe - Hessische Energiespar

Titelthema
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Kleine Geschichte der Dämmstoffe
„Erster Teil“
Werner Eicke-Hennig*
Bereits unsere frühen Vorfahren dämmten ihre Hütten mit Heu und Stroh. Mit dem Fachwerk- und Massivbau kamen beständigere Baustoffe, allerdings mit geringem Wärmeschutz.
Erst die Industrialisierung brauchte „Isolationsstoffe“ für ihre Wärmeanwendungen, das
führte zur Herausbildung der Dämmstoffindustrie. Der Hochbau hinkte demgegenüber beim
Wärmeschutz lange hinterher. Nach der Energiekrise 1974 entwickelte sich der Markt für besser dämmende und spezialisierte Dämmstoffe wie Glas-, Steinwolle und Hartschaum. Die
Dämmstärken wuchsen. Im Hausbau wurde stets um Sinn und Ausmaß von Dämmstoffanwendungen gerungen. Schöne Fassaden waren wichtiger als Wohnhygiene. Das ändert sich
seit einigen Jahren. Heute ist der Hochbau Motor der Dämmstoffanwendungen.
Ein exzellenter Start in der Bronzezeit
Schon vor 3400 Jahren in der Bronzezeit wiesen die Hütten
einen beachtlichen Wärmeschutz auf. Die Dächer deckte
man mit Heu und Stroh. Bei 20 bis 30 cm Dicke ergaben
sich hier ein veritabler Wärmeschutz um 0,3 W/(m²K). Die
tragenden Pfosten der Wände waren beidseitig mit lehmbeworfenen Flechtwerk verkleidet. Dazwischen wärmte eingestopftes trockenes Gras gegen die Kälte. Bei 10 cm Dicke
und guter Stopfdichte ergab sich ein U-Wert von 0,5 bis 1,0
W/(m²K). Damals lag die Jahresmitteltemperatur um 4 °Celsius tiefer und man schützte sich intuitiv gegen die Kälte.
Reste dieser „Energiesparwand aus der Bronzezeit“ wurden
unlängst von hessischen Archäologen ausgegraben. Die gefundenen Siedlungsbauten waren abgebrannt, so dass sich
im hartgebrannten Lehmbewurf Graseindrücke auf jeweils
einer Seite der Lehmbekleidung des Flechtwerks erhalten
hatten. Der Nachbau (Bild 1) zeigte, wie die Graseindrücke
entstanden waren.
Strohgedeckte Dächer blieben bis ins 18. Jahrhundert üblich und noch um 1830 ging die Obrigkeit aus Brandschutzgründen gegen die immer noch nicht gänzlich verschwundene „weiche Bedachung“ vor. Die billigen und warmen
Strohdächer waren beliebter als das Ziegeldach. Auch bei
den Außenwänden blieb die gute Qualität über fast drei
Jahrtausende erhalten. „Das deutsche Haus war ursprünglich ein Holzbau, der Baustoff der Germanen war das Holz.
(…) Noch im 15. Jahrhundert war das steinerne Haus eine
Ausnahme“, schrieb Professor Schä­fer in „Deutsche Holzbaukunst“ von 1937. [1] Die haltbarere Holzblockwand löste
die bronze­zeitliche Flechtwand ab. Je nach Dicke der verwendeten Rundstämme oder Balken lag ihr U-Wert bei
0,5 - 0,8 W/(m²K). Zur Fugendichtung dienten Moose und
Flechten. Bis dahin wurde die Dämmwirkung der Baustoffe
eher gefühlsmäßig genutzt. Da nur Baustoffe wie Holz und
Pflanzenfasern zur Verfügung standen, war der Wärmeschutz im Wesentlichen eine Funktion des Baustoffes. Eine
Konstruktionsweise zur Erzielung einer Dämmwirkung ist
nur bei der „Energiesparwand“ nachgewiesen. Die Mängel
der damaligen Bauweisen überwogen: Geringe Beständigkeit, Feuchte im Haus und starke Brandgefahren, statisch
geringe Belastbarkeit.
Schlechter Wärmeschutz im Fachwerkbau
Bild 1: Energiesparwand aus der Bronzezeit
* Dipl.-Ing. Werner Eicke-Hennig, Hessische Energiespar-Aktion
Institut Wohnen und Umwelt GmbH
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Mit der wachsenden Bevölkerungszahl, den Städtegründungen ab 1100 (Hausbau, Heizung) und den stärkeren
wirtschaftlichen Tätigkeiten (Bergbau, Salinen, Glasgewinnung) wuchs die Holznot. Sie erzwang eine Holzsparbauweise mit schlechtem Wärmeschutz: Das Fachwerk. Eine
16 cm dicke Fachwerkwand mit Lehmgefachfüllung weist
einen U-Wert von nur 1,6 W/(m²K) auf. Die 12 cm dünne
Wand besitzt einen U-Wert um nur 1,9 W/(m²K). Mit Feldsteinen oder den vor 1850 noch seltenen Ziegeln ausgewksb
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facht, kam man auf miserable Wärmeschutzwerte zwischen
3,2 und 2,5 W/(m²K). Wer konnte, erhöhte die Behaglichkeit mit einer Innendämmung. Die hieß damals Holzpaneel, meist brusthoch, damit man etwas zum Schutz gegen
die Mäuse auf die „hohe Kante legen“ konnte. Für die Decken reihte man zunächst Balken aneinander. Die Holznot
erzwang einen Balkenabstand, der mit Strohlehmwickeln
als Brand-, Schall- und Wärmeschutz verfüllt wurde. Über
Kellergewölben ergab Sand, später auch Schlacke einen
mäßigen Wärmeschutz. Fußböden wurden als nackter,
gestampfter Lehmboden, als aufgeständerter Dielenboden
oder als Dielenböden mit Sand und Schlacke zwischen Lagerhölzern ausgeführt. Deren U-Werte über 2,0 W/(m²K)
sorgten für Fußkälte im Haus und waren eine Quelle für
Unterleibserkrankungen.
Erst die Holzbalkendecken mit den o. g. Füllungen verbesserten den Wärmeschutz auf U-Werte um 1,0 W/
(m²K). In den „dunklen Jahrtausenden“ bis eintausend n.
Chr. lebten die Menschen hierzulande ohne Fenster. Das
zugige Windauge, die Außentür und ein offenes Feuer in
der Tenne waren die Lichtquellen. Fenster kamen erst im
14./15. Jahrhundert systematischer auf und hatten dann als
Bild 2: „W. Busch, Die Belagerung von Ofen“
Einscheibenverglasung einen Uw-Wert um 4,8 W/(m²K).
Behagliches Wohnen war bis zu Industrialisierung weder
möglich noch ein Anspruch. Kälte im Haus wurde nach
dem Motto ertragen: „Das ist eben so.“ Eine gewisse Behaglichkeit boten einzig solche Vorrichtungen wie der Lehnstuhl mit hohem, wärmendem Rücken und der Alkoven,
eine Einhausung des Bettes, in dem man in Eigenwärme
und -geruch schlief.
Gegen die Kälte wurde mit der Feuerstelle im Haus angeheizt. Wilhelm Busch zeichnete die damaligen Wohnverhält­
nisse mit seiner „Belagerung von Ofen“. (Bild 2) Das offene
Feuer war über Jahrtausende die Wärmequelle im Haus.
Das offene Feuer wurde in den Bauernhäusern erst im 18.
Jahrhundert abgeschafft, in vielen brannte es in der Tenne noch bis ins 20. Jahrhundert hinein. Der Schornstein
setzte sich erst im 19. Jahrhundert vollends durch, vorher
entließ man den Rauch direkt ins Haus (Rauchhaus). Der
Allesbrenner-Ofen kam im 18. Jahrhundert auf. Kenntnisse
über Chemie und Physik des Feuers gab es keine.
Bis zur Industrialisierung 1850 gab es noch keine qualifizierten Dämmstoffe, stattdessen Holz, Heu, Stroh, Strohlehm, Sand. Das erste Solarzeitalter nutzt das Holz und die
Naturfaser extensiv als Bau- und Brennstoff für alle Anwendungen. Schriftlich gefasste Vorschriften für den Wärmeschutz existieren nicht. Der Konstruktionsstoff war auch
gleich der Dämmstoff. Die Tabelle 1 zeigt die bis zum Ende
des 19. Jahrhunderts gebräuchlichen Hilfsstoffe, die als
Dämmstoff eingesetzt wurden. Unserer heutigen Definition des Dämmstoffs entsprechen viele der Stoffe nicht. Zum
Einsatz kommen Stroh, Heu, Lehm, Bims, Sand, Holzwolle, Sägespäne, Holz, Seegras.
Leopold Sautter beschrieb vor 60 Jahren die Entwicklung:
„Der Mensch hat ursprünglich seine Behausungen geschaffen, um sich vor den Unbilden der Witterung (und daneben auch vor Feinden) zu schützen. Das Holz mit seinen
zahllosen winzigen Zellen war der von der Natur gegebene
Wärmedämmstoff, der das schnelle Abwandern der Wärme
des Herdfeuers aus den Blockhäusern verhinderte, der also
-wie der Mensch dies zunächst auffasste- das Eindringen
der Kälte verminderte. Als später in den Städten wegen der
vielen Feuersbrünste Steinhäuser immer mehr aufkamen
(auch weil mit dem Eindringen des italienischen Einflusses
in der Renaissance-Zeit der Steinbau als vornehmer angesehen wurde), beachtete man nicht, dass der Stein einen viel
geringeren Wärmeschutz gewährt als das Holz. Dies fiel zunächst auch nicht sehr auf, weil die Wände der ersten Steinhäuser sehr dick gemacht wurden und damit vergleichsweise zu den viel dünneren Holzwänden etwa denselben
Wärmeschutz gewährten. Als man aber anfing sparsamer
zu bauen, dachte man viel mehr an die Standsicherheit der
Stroh, Heu
Holz
Pflanzliche Faserdämmstoffe, Seegras, Strohhäcksel
Sandschüttung in Decken
Strohlehm für Decken und Sparrenzwischenräume 800 kg/m³
Strohlehmwickel
Sägespäne-Holzspäne
Strohfaserplatten 140 kg/m³
Schilfrohrplatten 200-300 kg/m³
Seegras 55 kg/m³
0,047-0,06
0,14
0,047
0,58-0,68
0,70
0,47
0,07-0,093
0,057
0,081-0,12
0,045
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
Tabelle 1: Wärmeleitfähigkeiten von historischen Materialien zur Wärmedämmung
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Gebäude als daran, dass die Steinwände auch einen ausreichenden Wärmeschutz gewähren müssen. Brennstoff
stand zunächst in genügender Menge zur Verfügung und
man wusste eben nicht, dass man viel weniger Brennstoff
brauchte, wenn die Wände des Hauses wärmedichter wären.“ [2] Wer keinen Begriff von Wärme hat, kann auch den
Stellenwert der Wärmeverluste durch die Bauteile seines
Hauses nicht begreifen. So ging mit der Holzverknappung
auch die Wärmebewahrung im Holzhaus verloren. Ein besonderes „Wissen“ hatte in Bezug auf den Wärmeschutz
nicht existiert. Zudem wurden die Bauweisen der Bronzezeit durch die Völkerwanderung ausgelöscht.
Industriealisierung - Motor der Dämmstoffentwicklung
Erst das Industriezeitalter brachte die Dämmstoffe. Die
Dampfmaschinen und die vielfältigen industriellen Wärmeanwendungen erzeugten einen Bedarf nach spezialisierten Dämmstoffen, um die hohen Wärmeverluste der
Maschinen und damit die Produktionskosten zu senken.
Die Jagd nach besseren Wirkungsgraden begann. Im Vordergrund standen hitzeunempfindliche Dämmstoffe für
die Rohrleitungs- und Kesseldämmung. Das thermodynamische Fachwissen, das um die Erfindung der Dampfmaschine entstand, stand nun auch für den Wärmeschutz zur
Verfügung. Die Verbesserung der Wirkungsgrade wurde
Daueraufgabe, die rationelle Energienutzung „war Begleiderscheinung der Industrie.“ Der „Wärmeingenieur“ war
Maschinenbauer und erlernte die Berechnung von Wärmedurchgang, Wärmeübergangswiderständen, Energieeinsparung durch Wärmeschutz. Seine Aufgabe löste er
mit rationalen Rechenmethoden: Die Konstruktion wärmetechnischer Anlagen und die Bestimmung des optimalen
Bild 3: Einsparung durch Rohrleitungsdämmung, Berechnung von 1905 [3]
„Isolier-Effektes“ (Bild 3) für die Wärmeanwendungen in
der Industrie. Die alten Lösungen der vorindustriellen Manufakturen, Bündel und Zöpfe aus Stroh, Lehm, Sägemehl,
Tierhaaren, hielten den hohen Temperaturen der industriellen Dampfmaschinen nicht stand. Für den Einsatz in der
Industrie wurden neue Dämmstoffe gebraucht, erfunden
und konfektioniert. Gleichzeitig entwickelte sich die Kühlkette und benötigte feuchteunempfindliche Dämmstoffe.
Es entstand eine Dämmstoffindustrie, die den sich öffnenden industriellen Markt bediente. Die damaligen Dämmstoffe waren:
• Backkork und expandierter Kork, (1880)
• Kieselgur-Aufstrichmassen und Formteile (1880)
• Schlackenwolle (1910)
• Glaswatte (1931)
• Steinwolle (1938)
• Asbestwolle (1939)
• Hartschäume (1938; 1950)
Diatomit-Dämmung (Kieselgurformstücke) einer industriellen Dampfrohrleitung. Die Wärmeleitfähigkeit lag bei
hohen Temperaturen bei 0,09 W/(mK). Kieselgur wurde
und wird in Deutschland u. a. in Hessen abgebaut.
Stopfdämmung aus Schlackenwolle an einem Industriekessel. Schlackenwolle war recht schwer und wurde
deshalb nach 1945 am Markt gegen die Stein- und Glaswolle ausgetauscht. Die Wärmeleitfähigkeit lag bei einem
Raumgewicht von 200 kg/m³ bei 0,05 W/(mK).
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Rohrleitungs- und Ventildämmung mit Asbestzöpfen.
Asbest wurde in Deutschland schon in den sechziger Jahren als Dämmstoff nicht mehr eingesetzt, da Glas- und
Steinwolle Gewichtsvorteile hatten. Die Gesundheitsdiskussion kam erst später. Seine Wärmeleitfähigkeit lag je
nach Raumgewicht zwischen 0,07 bis 0,16 W/(mK).
Die Kälteanwendungen sind für die Entwicklung des
Dämmstoffmarktes waren von großer Bedeutung, wie
sie umgekehrt den Kühlhausbau erst möglich machten.
Etwa ab 1880 begann mit Lindes Erfindung der Aufbau
der Kühlkette weltweit. Als Problemlöser fungierte hier
der Reform-Korkstein von Grünzweig+Hartmann, ein
1898 erfundener mit Pech unter Hitze und Druck im
Vakuum behandelter Kork, der 1906 zu expandiertem
Kork mit geringerem Raumgewicht und leicht besserer
Dämmwirkung weiterentwickelt wurde (EXPANSIT).
Seine Wärmeleitfähigkeit lag bei 0,045 W/(mK). Die
feuchteunempfindlichen Produkte entsprachen den Bedürfnissen der Kälteindustrie, bis sie ab 1960 durch die
Hartschäume ersetzt wurden. Aus den Bedürfnissen der
Kälteindustrie entwickelte sich übrigens 80 Jahre später
das Glaser-Verfahren zur Tauwasser­berechnung.
Bild 4: Dämmstoffe bei industriellen Wärme- und Kälteprozessen um 1930
1850: Massivbau verdrängt Holzbauweise
Mit dem Massivbau brachte die Industrialisierung einen großen Umbruch in der Bauweise. Die Tradition der
Holz­bauweise verlor gegen die beständigeren, feuchteunempfindlichen, nichtbrennbaren, statisch hoch belastbaren und billigeren Massivbaustoffe. Für den einsetzenden
Massenwohnungsbau reichte das verfügbare Holz ohnehin
nicht. Deutschland wurde nun in hoher Geschwindigkeit
innerhalb eines halben Jahrhunderts im doppelten Wortsinn massiv um- und ausgebaut. Dörfer und Städte wurden um ein mehrfaches ihrer Gemarkungsfläche erweitert.
Der Zimmermann verlor seine Stellung als „Architekt des
Mittelalters“ an den Baumeister und Architekten. Ab dem
frühen 19. Jahrhundert setzt sich die Wandbauweise aus
Vollziegeln durch. Deutschland wurde seit 1850 Ziegelland. Seine Anwendung wurde so beherrschend, dass die
38 cm starke Ziegelwand im Bauwesen als „Normalwand“
bezeichnet wurde, abgeleitet vom Normalformat der Steine. Statisch war die 38 cm dicke Wand die Mindest-Anforderung und man übernahm sie für den Wärmeschutz als
Maßstab. Ab 1850 standen Ziegel durch Maschinenziegeleien kostengünstig zur Verfügung, waren Eisenbahntransporte möglich und bezahlbar, wo vormals ein Transportradiwksb
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us über 20-30 km für Baustoffe zu teuer war. Wettbewerbe
der Behörden förderten aus Holzspargründen auch die
Massivdecke. Bald ersetzten Hohlsteindecken den Holzbalken. Letztendlich siegte die Betonplattendecke nach 1945.
Die weiche Bedachung verschwandt aus Brandschutzgründen. Ihr guter Wärmeschutz um 0,2-0,3 W/(m²K) verschlechterte sich durch die Ersatzstoffe Lehmwickel, Putz
auf Spalierlattung und dünne Putzträger-Dämmplatten um
das Fünf- bis Zehnfache.
Wärmeschutz im Hochbau ohne Bedeutung
Die Industrialisierung brachte die Massivbaustoffe. Sie setzte
aber keine neuen wärmetechnischen Standards. Im Hochbau kamen Dämmstoffe kaum zum Einsatz. Die Bauordnungen der Fürstentümer und Städte und des Preußischen
Staates schrieben den Wärmeschutz einer „38 cm normalfeuchten Ziegelwand“ als Maß für die Wände und auch
für alle anderen Außenbauteile, außer den Fenstern, vor.
Mit der etwa ab 1922 gebräuchlichen k-Wert-Berechnung,
wurde dieser „natürliche Maßstab“ nicht verändert, sondern nur numerisch als Wärmedurchlasswiderstand 0,55
m² h °C/kcal ausgedrückt, was einem U-Wert von 1,56
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W/(m²K) entspricht. Eine Statistik von 1938 zeigt den Ziegel mit 75 % aller in diesem Jahr vermauerten Wandbildner weit vorn. Andere Wandbaustoffe haben bis 1945 nur
geringe Chancen. Die „dicken“ Ziegelwände sind etwas
wärmer als die Fachwerkwand (U = 1,56 statt 1,9 W/(m²K)),
regendichter und haltbarer. „Dicke Wände dämmen gut“
sagt der Volksmund noch heute dazu und meint unbewusst
den nur „relativen“ Vorteil gegenüber der Fachwerkwand.
Noch 1936 beschrieb Erich Mindner die wenigen bekannten
Dämmstoffe: „Als wärmeisolierende Bestandteile kommen
hochporöse Stoffe zur Verwendung: Holzwollplatten, Torfplatten, Kokosfasermatten und als bester Stoff Kork und
Expansitkork.“ [4] Zur gleichen Zeit widmete H. Balcke in
„Die Wärmeschutztechnik“ nur 8 von 112 Seiten dem Thema: „Der Wärmeschutz im Bauwesen“. Genannt werden
Kork- und Torfplatten, Holzwolleleichtbauplatten und lose
Füllstoffe. Darunter auch die Glaswolle, die zu dieser Zeit,
auf Bitumenpapier gesteppt, als neuartige Matte vermarktet wird. [5] Erich Raisch, Leiter des Forschungsheimes für
Wärmeschutz, stellte zum Stand der Wärmeschutztechnik
1927 fest: „Während jedoch im Laufe der folgenden Jahren
(nach 1918 d. Verf.) die Anwendung der Wärmeschutzmittel
in der Industrie immer weiter an Boden gewann und heute,
kann man wohl sagen, allgemein die notwendige Beachtung erlangt hat, ist im Bauwesen nach einem vielversprechenden Anfang und trotz tatkräftiger Unterstützung von
einsichtigen Baufachleuten und Behörden das Verständnis
für den Wärmeschutz nicht im gleichen Maße gewachsen,
wie es auf Grund der ihm zukommenden Bedeutung nötig
wäre.“ [6] Es scheint, als gelte dies noch heute.
Hemmnisse für den Dämmstoffeinsatz im
Hochbau
Anders als in der Industrie, wo als rationaler Handlungsansatz die Verbesserung der Wirkungsgrade zur Wärmedämmung der Kesselanlagen und Rohrleitungen drängte, fehlte
dieser Antrieb im Wohnungsbau. Statt baulichem Wärmeschutz, waren hier eingeschränktes Heizen und niedrige
Raumtemperaturen die zum Einsatz kommenden Sparmaßnahmen. Bild 5 zeigt die Entwicklung des Heizenergieverbrauchs von 1900 bis 1957. [7] In denselben Häusern,
die um 1970 rund 300 kWh/(m²*a) verbrauchten, wurden
noch um 1900 nur 60 - 70 kWh/(m²*a) und um 1957 um
180 kWh/(m²*a) Endenergie verbraucht. Heizen war immer ein großer finanzieller Aufwand. Das eingeschränkte
Heizen war früher Normalität des Wohnens. Noch Pèclet
hielt 15 °C Raumtemperatur für Wohnzimmer für „zweckmäßig“. [8] Die Höhe des Heizenergieverbrauchs wurde als
unabänderlich hingenommen, ebenso die Kälte im Haus.
Diese Langmut hatte Ursachen: Bauten sind Infrastruktur
und damit Aufwand, der sich überwiegend nie oder nicht
in so schnellem Maße wieder erwirtschaftet, wie dies bei
Produktionsanlagen durch den Produktabsatz der Fall ist.
An den Baukosten wird deshalb gespart, meist ist der Haus10
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bau im Leben eine einmalige Kraftanstrengung. Zukünftig
auftretende Heizkosten wurden und werden bei Bauentscheidungen nicht einbezogen, wir leben im Augenblick.
So blieb der Apell von L. Sautter 1932 ungehört: „Noch wich-
Bild 5: Entwicklung des Heizenergieverbrauchs in Wohngebäuden 1900-1957
tiger als für die Herstellung ist der Wärmeschutz für die Bewirtschaftung der Bauten. Es ist unwirtschaftlich, billig zu
bauen und dann teuer zu wohnen. Wie bei einer Maschine
müssen auch bei einem Bauwerk von vorneherein nicht nur
die Herstellungskosten, sondern auch die spätere Leistung
als grundlegend berücksichtigt werden. Der Wärmeschutz
beeinflusst die Bewirtschaftung durch den Brennstoffverbauch und die Unterhaltungskosten des Hauses.“ [9]
Die „Investoren“ sind technische Laien, weder Wärmetransportvorgänge, noch die Einschätzung der Höhe des
Heizenergieverbrauchs, noch die Ursachen von Unbehaglichkeit sind bekannt und Kenntnisse über neue Techniken
fehlen. Hygienemängel werden erduldet, weil es überall in
allen Häusern zu kalt, feucht oder im Sommer zu heiß ist.
Es fehlte auch an einschlägigen Fachleuten im Hochbau.
Das Thema „Energetischer Entwurf“ fehlte weitgehend im
Berufsbild von Architekt, Bauingenieur, Baumeistern und
Bauträgern im Hochbau. Stattdessen stand und steht der
künstlerische Entwurf im Vordergrund oder konzentriert
sich das Interesse auf geringe Baukosten. Ein Problem der
menschlichen Wahrnehmung tritt hinzu: „Der Feuchtigkeitsschutz (...) wurde immer im Bauwesen stark beachtet,
weil ja das Eindringen der Feuchtigkeit sichtbare Schäden
hervorruft, während das Abfließen der Wärme unsichtbar
vor sich geht.“ [10] Wärme und Wärmeverlust waren noch
unklare Begriffe. Der „Lehrer der Baukunst“, C. M. Heigelin formulierte deshalb 1827 noch rein qualitativ: „Weit
wärmer, als verblendete, mit Tapeten versehene und dabei
bloß ½ Fuß dicke Riegelwände, sind unverblendete, untapezierte, 1 Fuß dicke Backsteinwände… Weit mehr Wärme,
als selbst durch die schlechtesten Wände, entflieht durch
die Fenster.“ [11] Hier standen noch wichtige Erkenntnisse
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aus, bevor man „wärmer“ oder „kälter“, Art und Umfang
des Wärmebedarfs von Häusern, erklären und berechnen
konnte.
Der Heizungsbau schafft die Erkenntnisse
Die nötigen neuen Erkenntnisse entwickelte der Heizungsbau. Aus dem offenen Feuer im Haus war durch die Industrialisierung die Zentralheizung geworden. Deren vermehrter Absatz rief nach Regeln für die Dimensionierung.
J. Fourier hatte 1822 die theoretischen Grundlagen der Berechnung des Wärmeaustausches gelegt. Diese wurden wenige Jahre später 1828 durch den französischen Physiker
J. C. E. Pèclet für den Heizungsbau vereinfacht. Er definierte
erstmalig den k-Wert, den er „Durchlässigkeitskoeffizient“
genauere Durchlässigkeitskoeffizienten „k“. Im Heizungsbau schritt man nun schnell voran. Schon 1885 gab es das
erste Regelwerk für die Planung von Heizanlagen in öffentlichen Gebäuden durch den Preußischen Minister für
öffentliche Arbeiten: „Anweisung wegen der Vorbereitung,
Ausführung und Unterhaltung der Centralheizungs-Anlagen in fiskalischen Gebäuden“. Sie schrieb erstmalig eine
Berechnung der Gebäudewärmeverluste vor. Dieses Verfahren von 1885 kam nach vielfältigen Verbesserungen 1929
als erste DIN 4701 heraus. Die „Regeln für die Berechnung
des Wärmebedarfs von Gebäuden und für die Berechnung
der Kessel und Heizkörpergrößen von Heizungsanlagen“
hatten den V.D.C.I, Verband der Centralheizungsindustrie
als Herausgeber. Dieser hatte in der Vorbereitung recht
fruchtbar mit dem 1918 gegründeten „Forschungsheim für
Wärmeschutz“ in München zusammengearbeitet. Dessen
ehemaliger Leiter Prof. E. Schmidt, besorgte die Zusammenstellung der Norm, die eine umfangreiche Darstellung
von k-Werten aller Bauteile enthielt. Die „Bauphysik“, wie
wir sie heute nennen würden, ergänzte damals die Heiztechnik. Beide schufen Berechnungsregeln und Datengrundlagen für die Bedürfnisse der Heizungsindustrie. Zu
einem Entwurfsverfahren für den Hochbau wurde dies leider nicht weiterentwickelt.
Bild 6: Peclès Schrift zur Feuerungskunde 1846
nannte, um die „Anlegung von Heerden, … Dampf- und
Warmwasser-Heizungen“ auf eine rechnerische Grundlage
zu stellen. Die „Pèclet-Formel“ Wärmemenge W = k * (ti - ta)
hatte große Ähnlichkeit mit Isaac Newtons 1701 niedergeschriebenen Formel Quantum Q = A * k * (ti - ta), die auch
die sich abkühlende Fläche A integriert hatte. Schon um
1847 prägte Schinz in Deutschland den Begriff „Wärmeverlust durch Transmission“. Ihm war bei einer Untersuchung
des Verbesserungspotenzials von Öfen aufgefallen dass
„... die Dicke und Leitfähigkeit der Wände des zu beheizenden Raumes einen unendlich viel größeren Einfluss auf die
aufgewendete Wärme habe, als die Oefen.“ [12] 1878 wurde in der Zeitschrift „Der Rohrleger“ (später unbenannt in
„Der Gesundheitsingenieur“) ein Überblick über die Wärmebedarfsberechnungen der Zeit veröffentlicht. Der „Verein für Gesundheitstechnik“, in dem die Heizungs- und
Lüftungsbauer organisiert waren, erörterte die noch offenen Fragen 1880 und stellte Forschungsmittel bereit. Eine
„Kaiserliche Deutsche Trans- und Emissions-Kommission“
entstand. Doch nicht sie, sondern Hermann Rietschel, ein
überragender Professor für Heiz- und Lüftungstechnik,
entwickelte die Lösung: Die Berechnung des Wärmedurchgangs wurde durch die Übergangswiderstände ergänzt und
durch umfangreiche Messungen an Bauteilen entstanden
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Bild 7: Auszug aus den k-Wert-Tabellen der DIN 4701 von 1929
(Einheit: kcal/m² h°C)
Für den Anfang des 20. Jahrhundert stellte Raisch den
Stand der Wärmetechnischen Berechnungen wie folgt fest:
„Die theoretische Physik hatte das ausgedehnte Gebiet der
Wärmeübertragung nur in einzelnen Zweigen eingehender bearbeitet und erforscht; Die Bedürfnisse der Technik
waren dabei jedoch unbefriedigt geblieben, so dass letztere
um die Mitte des vergangenen 19. Jahrhunderts daran ging,
sich die nötigen Unterlagen selbst zu schaffen und die aus
der Erfahrung gewonnen Erscheinungen in mehr oder weniger zutreffende Formeln zu kleiden. Die wissenschaftli-
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che Behandlung der einzelnen Probleme trat dabei immer
mehr in den Hintergrund, die rein empirische Erforschung
der äußerlich zwar einfachen, in Wirklichkeit jedoch recht
verwickelten Vorgänge bei der Wärmeübertragung, die in
ihrer Gesamtheit nicht übersehen werden konnten, zeitigte mancherlei Fehlergebnisse und verursachte schließlich
zu Beginn dieses Jahrhunderts einen Zustand, der äußerst
unbefriedigend und für ein ersprießliches Weiterarbeiten in
den einschlägigen technischen Gebieten hinderlich war.“ [13]
Hinzu trat das Bedürfnis, die nach dem 1. Weltkrieg entstandenen neuen Baustoffe und schlankeren Konstruktionen zu beurteilen (Ersatzbauweisen).
Für den Hochbau wurden vor allem durch die Professoren
Knoblauch, K. Gröber, Hencky, E. Raisch, E. Schmidt und J.
S. Cammerer ab 1919 die heute noch gebräuchlichen Rechenregeln erstellt und die Rechenwerte für die Wärmeleitfähigkeit durch Messung und Diskussion der Feuchtezuschläge
geschaffen. Messinstrumente wie das Plattenverfahren zur
Messung der Wärmeleitfähigkeitswerte wurden entwickelt
und diskutiert. 1921 publizierte K. Gröber erstmalig die
„Grundgesetze der Wärmeleitung und des Wärmeüberganges“. Zusammen mit Karl Hencky`s zeitgleich vorgelegten
Buch „Die Wärmeverluste durch ebene Wände“ lagen nun
exakte Berechnungsregeln für den Wärmeverlust vor. Was
noch fehlt waren ebenso exakte Rechenwerte der Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe. Unklar war damals der Einfluss der
Feuchtigkeit. Die publizierten Wärmeleitfähigkeitswerte einzelner Autoren streuten zu stark und waren überwiegend zu
günstig, da die Baustoffproben zu trocken waren oder durch
das Messverfahren austrockneten. Auch stellte man die Wärmeleitfähigkeiten für Wandbildner noch ohne den Einfluss
der Fugen dar, da konnte ein Bimsstein schon einmal die
Wärmeleitfähigkeit 0,15 W/(mK) zugeordnet bekommen, wo
ihm als Mauerwerk 0,52 W/(mK) gebührten. J. S. Cam­merer,
ehemaliger Mitarbeiter des Forschungsheims, legte 1936 sein
Buch „Konstruktive Grundlagen des Wärme- und Kälteschut-
zes im Wohn- und Industriebau“ vor. Mit dieser Publikation
existierte nun u. a. eine umfassende und belastbare Darstellung der Rechenwerte der Wärmeleitfähigkeit. Den Feuchteeinfluss hatte er umfangreich abgehandelt. Die Diskussion
war damit um 1938 weitgehend abgeschlossen. Bild 8 zeigt
die damalige grobe Einteilung verschiedener Baustoffe hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit. Die Definitionsgrenze für
Wärmedämmstoffe liegt heute bei ≤ 0,1 W/(mK).
Bild 8: Wärmeleitzahlen von Stoffgruppen (nach Cammerer 1936)
Ende der zwanziger Jahre verfügte man über das Instrumentarium, um Wärmeverluste im Hochbau rechnerisch abbilden zu können. Die Qualitätsprüfung der Hochbaukonstruktionen war nun möglich. Gefühlsmäßige Einschätzung
wurden durch numerisch exakte Methoden abgelöst. Eine
Arbeitshilfe der damaligen Zeit war 1936 der „Rechenstab
für Wärme- und Kälteschutz“. Er zeigte immerhin k-Werte
herunter bis 0,58 W/(m²K) an und wurde mit einem weitblickendem Text beworben: „Im Kampf gegen die Rohstoffverschwendung und den Verderb fällt dem Wärmeschutz im
Bauwesen eine sehr wichtige Rolle zu. Wir können durch
Bild 9: Sonderrechenstab für die „Wärmedurchgangszahl“ von 1936
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wärmedämmende Bauweisen den Brennstoffverbauch sehr
erheblich (durchschnittlich um 30 v. H.) einschränken. Da
unsere Wohnhäuser die weitverbreitetsten Wärmeerzeugungs- und -verbrauchsanlagen Deutschlands sind, können
also hier bedeutende Brennstoffmengen eingespart werden. Deshalb muss der Architekt von vorn herein den Wärmeschutz der Häuser bestimmen. Der neue Rechenstab
erleichtert diese Arbeit.“ [14]
Ganz so einfach war es dann doch nicht. Wärmeverluste
berechnen zu können führte nicht automatisch auch zu einem guten Wärmeschutz der Häuser. Das Einsparpotenzial
von 30 % blieb unausgeschöpft. Schon 15 Jahre vorher hatte Prof. Hencky die gleiche Forderung ebenso ergebnislos
erhoben: „Die Sparsamkeit beim Brennstoffverbauch im
Bauwesen steht und fällt daher mit der Erzielung eines niederen Wärmebedarfs durch die bauliche Ausgestaltung und
durch richtige konstruktive Wahl der Umfassungswände in
wärmetechnischer Hinsicht. (..) Bedenkt man nun, dass
das Wohngebäude die verbreiteteste Wärmerzeugungsund Wärmeverwertungsanlage darstellt, so muss es vom
Standpunkt der Brennstoffwirtschaft aus oberstes Gesetz
im Bauwesen werden, im weitgehendstem Maße für die
Herabminderung des Brennstoffverbrauches Sorge zu tragen. Die große Bedeutung dieser Aufgabe geht auch klar
aus der Tatsache hervor, dass z. B. in Bayern rund 40 % der
gesamten verheizten Brennstoffmenge für Hausbrandzwecke Verwendung findet. Neben den Grundsätzen der künstlerischen Gestaltung, der Festigkeit und der Hygiene sind
daher in v o l l e r G l e i c h w e r t i g k e i t die Forderungen
der Brennstoff- und Wärmewirtschaft zu verwirklichen.
Nicht unerwähnt darf an dieser Stelle bleiben, dass die Einsparung an Brennstoff weit vordringlicher und für unseren
industriellen Wiederaufbau wichtiger ist als die Einsparung
an Baukosten.“ [15]
Das zeigt, dass nun Berechnungsregeln für Bauteile entwickelt waren, keineswegs aber ein neues Anforderungsniveau für den energetischen Standard der Häuser. Die Physiker hatten sich auf die „Regeln“ konzentriert. Eine neue
Bauqualität einzufordern war nicht ihre Sache. Das sollte
noch weitere 70 Jahre so bleiben. Auch das Niedrigenergie-,
das Passiv- und das Sonnenhaus wurden - außerhalb der
offiziellen Bauphysik an den Hochschulen - als Standard
entwickelt, erkämpft und beworben.
Gesundes Wohnen - Hygienedebatte
Im 19. und frühen 20. Jahrhundert entwickelt sich die Gesundheitspflege zu einem öffentlichen Anliegen. Die Gesundheitsvorstellung und -vorsorge war nicht mehr, wie
noch im Mittelalter, nur auf das Individuum beschränkt.
Die sich entwickelnde Wissenschaft hatte neue Erkenntnisse zur Hygiene erzeugt und der Staat suchte Wege gegen
die Seuchen wie die Cholera, die durch die Bevölkerungskonzentration in den großen Städten entstanden waren.
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Medizinische Topografien entstanden aus Gesundheitsberichten der Amtsärzte, systematische Hygienemaßnahmen
wie die Wasser- und Abwasserversorgung, Pockenimpfung, eine Gesundheitspolizei wurden eingeführt. In der
Forschung sind hier unter vielen die Professoren Max v.
Pettenkofer, Louis Pasteur, Rudolf Virchow, Robert Koch,
A. Korff-Petersen und C. Flügge zu nennen.
Aus der Erforschung von Wohnverhältnissen und Krankheit entstand ein Zweig der Hygiene, der sich mit der
Wohngesundheit auseinandersetzte. Hieraus entwickelte
sich u. a. der Heizungsbau als Teil einer besseren Wohnhygiene. Die Verdrängung unzureichender Feuerungen und
ihr Ersatz durch Zentralheizung mit gleichmäßiger Erwärmung der Gebäude wurde ein Strang der Hygienediskussion in Deutschland. Dr. Abel beschrieb 1927 die Entwicklung
der Gesundheitstechnik zwischen 1870 und 1920 so: „Das
Zusammentreffen einer Reihe von Umständen wirkte in
glücklicher Weise von den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts ab auf eine stärkere Beschäftigung mit der wissenschaftlichen und praktischen Hygiene hin. In München
erhielt Pettenkofer 1879 als erster Hygieniker ein eigenes
Forschungs- und Unterrichtsinstitut, das zunächst in der
Öffentlichkeit allerdings etwas skeptisch als „Hypothesenpalast“ bezeichnet wurde. Bald folgten gleiche Institute an
anderen Universitäten, Leipzig, Göttingen, 1885 auch Berlin. Die Hygiene wurde Unterrichts- und Prüfungsfach für
die Medizinstudierenden, und die Ärzteschaft begann sich
in ihrer Gesamtheit immer mehr mit diesem neuen Gebiete ihrer Wissenschaft zu beschäftigen, besonders seitdem
mit der Berufung von Robert Koch 1880 in das 1876 gegründete Reichsgesundheitsamt die Bakteriologie aufblühte und
mit ihren Entdeckungen der Erreger wichtiger Infektionskrankheiten ganz neue Gebiete dem hygienischen Handeln erschloss. In ähnlicher Weise bot der in dieser Zeit
kräftig geförderte Ausbau der technischen Hochschulen
dem angehenden Ingenieur Gelegenheit, sich auch in gesundheitstechnischen Fragen eine vertiefte Ausbildung zu
verschaffen; Es sei nur erinnert an das 1885 von Rietschel in
Charlottenburg errichtete Laboratorium zur Untersuchung
von Heiz- und Lüftungseinrichtungen….“ [16]
Ein Situationsbericht Rudolf Virchows zeigte die veränderungswürdigen Verhältnisse auf dem Lande im Jahr 1850:
„Wohin man kommt, sieht man im Spessart relativ kleine
Häuser, die über einem meist ganz überirdischen Keller ein
einziges Wohnzimmer mit engem Kämmerlein und eine
kleine Küche enthalten…Unter demselben Dache ist häufig
auch der Viehstall und die Scheune…. Allein auch hier fehlt
noch der Schornstein, und der Rauch strömt von der Küche
gewöhnlich durch den Vorplatz und durch die in der Mitte quer geteilte Tür zum Hause heraus, indem er natürlich
alle inneren Räume mit durchdringt.“ [17] Für das städtische
Weimar heißt es um 1800 nicht günstiger: „Die Wohnkultur in den kleinen, oft nur ein- oder zweistöckigen Weimarer Bürgerhäusern, bei denen nur das Erdgeschoß aus
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Stein gemauert, das Obergeschoß in Fachwerk ausgeführt
war, hatte ein relativ niedriges Niveau. Die oft sehr engen,
winkligen und dunklen Räume waren nur zum Teil beheizbar…“ Und an anderer Stelle: „Von der Bauart der Mehrzahl dieser Häuser kann sich selbst eine lebhafte Phantasie
kaum eine Vorstellung machen. Ich fand neulich ein paar
Straßen, wo alte Häuser niedergerissen waren, die Brandmauern derselben bloßgelegt. Sie sahen aus, als hätten Biber sie gebaut. Steine, Holzlatten, gurtenartiges Flechtwerk
mit Lehm bekleidet, bildeten abwechselnd, in verschieden
Fächern, ein wüstes Gemenge. Es soll vorgekommen sein,
dass aus dem Lehm solcher Mauern die Körner der Strohspreu, mit welcher die Lehmmasse gemischt wird, als Getreidehalme lustig durch die Tapeten der Zimmer gewachsen sind.“ [18] Und ein Situationsbericht über die schweren
Mängel im Wohnungswesen für Berlin um 1880 schließt
so: „Lagen die gesundheitlichen Verhältnisse schon in der
Reichshauptstadt derart, so kann man sich leicht vorstellen,
wie sie sonst, namentlich auch in kleineren Städten und auf
dem Lande zu jener Zeit waren. Einen Anhalt allgemeiner
Art gibt schon die Sterblichkeitsstatistik, die 1878 im Reiche
noch 26,2 auf 1000 Lebende betrug; 1926 war sie bis auf 11,7
hinabgegangen.“ [19]
Die Hygieniker Prof. Flügge und Prof. Korff-Petersen zeigten in den zwanziger und drei­ßiger Jahren des 20. Jahrhunderts große, auf mangelnden sommerlichen wie winterlichen Wärmeschutz be­ruhende, Gesundheitspro­ble­me
in Mietskasernen und „Kleinhäusern“. Schimmelschäden
wurden ab 1920 sehr intensiv in der Bauforschung dargestellt, die Ursachen und Abhilfemaßnahmen diskutiert.
Um 1920 wurde erhöhte Sommer-Säuglingssterb­lichkeit
mit Über­hitzungen in den ungedämmten Dachwohnungen
verbunden und Unterleibserkrankungen mit ungedämm­
ten EG-Dielenböden. Im „Rauchhaus“ waren rheumatische
Er­krankungen durch die mangelnde Beheizbar­keit eine stete Geißel.
Die Gebäu­de­aus­stat­tung damals: Ungedämmte Bauteile
mit U-Werten über 1,0 W/(m²K), undich­te, ein­­schei­ben­
ver­glaste Fenster, Ofenhei­zung. Vor 70 Jahren las sich
das so: In sol­chen Woh­nun­gen wird es (...) zu ei­ner star­
ken Aus­kältung des Fußbo­dens und der unteren Wand­
teile kommen; und an die­sen Stellen, eben­so an den dort
befindli­chen Mö­beln, Bet­ten usw. muss sich fort­gesetzt
Was­ser­dampf aus der für hö­he­re Tem­pera­turgra­de gesät­
tig­ten Luft nie­der­schlagen. Allmählich ent­steht auf diese
Weise eine Durch­feuchtung der kälte­sten Wand und der
in ihrer Nähe be­findlichen Ge­brauchs­gegen­stände; Von
den Möbeln lösen sich Fourniere ab, die Betten nehmen
ei­nen muffigen Ge­ruch an, Stiefel und Tapeten zeigen
Schimmelbil­dung - kurz es bilden sich die Charaktere der
„feuch­ten Woh­nung“ aus. [20] Dieser Diskussionsstrang
wurde durch Wohnungs-Enquetes begleitet, die Mosse/Tugenreich in ihrem umfänglichen Buch „Krankheit und soziale Lage“ zusammengefassten wurden. Sie belegten den
Zusammenhang von kalten, zugigen, feuchten Bauten und
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Krankheit. Bücher zum Thema Wohnhygiene zeigten die
Alternativen. Sie tragen Titel wie „Das Buch von der gesunden und praktischen Wohnung“ (1891) oder „Kleinhaus und
Mietskaserne - Eine Untersuchung der Bebauung vom wirtschaftlichen und hygienischen Standpunkte“ (1905), „Das
Wohnhaus und seine Hygiene“ (1909) oder „Das gesunde
Wohnhaus“ (1902) und 1926 „Die Gesundheitstechnik im
Hausbau“. Besonderen Wert legten diese Veröffentlichungen auf eine ausreichende Beheizung und Belüftung sowie
Wasser- und Abwasserhygiene. Die damals neuen technischen Systeme, Zentralheizung, WC, Badeinrichtungen,
Lüftungsanlagen, wurden vorgestellt. Der Wärmeschutz
konnte noch nicht quantifiziert werden. Trockene Bauten
waren das Ziel und dafür sah man den Massivbau mit dicken Wänden als wichtig an: „Die Folgen des Bewohnens
nasser Räume sind so bekannt, dass eine feuchte Wohnung
im Volksmunde gleichbedeutend ist mit einer ungesunden
Wohnung. (…) Die Baumaterialien sind von hygienischem
Interesse insofern, als Temperatur und Grad der Trockenheit des Hausinnern in gewissem Grade von ihrer Beschaffenheit abhängt. (…) Bei der Wahl des Hausmaterials wird
das Wärmeleitungsvermögen in erster Linie berücksichtigt
werden müssen. (…) Genügende Dicke der Mauern wird
schon bedingt durch die Bausicherheit, ist aber auch von
günstigem Einfluss auf die Wärmeökonomie des Hauses.
Übertriebene Sparsamkeit in den Mauerstärken rächt sich
durch großen Kohlenverbrauch.“[21] Hier wurde bereits die
Verbindung zwischen energiesparsamen und wohngesunden Bauten gesehen.
Auf den Punkt brachte dies 1932 Leopold Sautter der in der
Weimarer Zeit als eine Art sprachlicher Vermittler zwischen
Hygieneforschung und technischer Physik fungierte. Er
hob bereits in seiner Kapitelüberschrift die „Bedeutung des
Wärmeschutzes für die Gesundheit der Bewohner“ hervor:
„Die Wärmedichtheit der Bauten beeinflusst die Gesundheit der Bewohner sehr. Häufig hat man in der Nähe von
Außenwänden ein Kältegefühl, das meist für Zug gehalten
wird. Dieser „Zug“ ist aber nicht auf undichte Fenster und
Türen zurückzuführen, sondern auf die sehr wärmeleitende Außenwand. Diese entzieht nicht nur der Raumluft, sondern auch dem in der Nähe befindlichen (Wärme ausstrahlenden) Körper die Wärme. Die Wärmeabgabe des Körpers
ist dabei um 8 - 10 v. H. höher, als in Räumen mit wärmedichten Außenwänden (mit Wärmedämmschicht auf der
Innenseite). Solche meist einseitigen Abkühlungen führen
auf die Dauer zu Erkältungskrankheiten (Rheumatismus).
...Ähnliche Schäden werden durch kalte Erdgeschoß- und
Küchenfußböden hervorgerufen (...). Häufige Schwitzwasserbildungen können ebenfalls die Gesundheit der Bewohner schädigen (...). Auch im Sommer treten Schäden durch
ungenügend wärmedichte Bauweisen auf, besonders in
Dachgeschoßwohnungen. Durch die Sonnenbestrahlung
werden diese bei fehlendem Wärmeschutz stark überhitzt.
Das ist für Erwachsene unerträglich, für Kleinkinder und
Säuglinge oft tödlich.“ [22]
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Aus diesen Erkenntnissen, dass „wärmedichtere“ Bauten
Kohle beim Bau und der Beheizung sparen, wirtschaftlich
sind, die Ökonomie entlasten und auch gesünder sind, erarbeitete Sautter schon in den dreißiger Jahren einen Vorschlag für eine DIN „Wärmeschutz im Hochbau“. [23] Er
setzte sich jedoch damit nicht durch. Die DIN 4108 soll erst
1952 Wirklichkeit werden.
Massivbau prägt die Wärmeschutzanforderungen
Ein baulicher Fortschritt war mit den realitätsnäheren Rechenregeln und Baustoffwerten nicht verbunden. Das neu
geschaffene Wissen um die Wärmeverluste führte nicht zu
besseren Konstruktionen, wie in der Industrie. Es galt nach
wie vor, was 1899 im „Deutschen Baukalender“ unter der
Überschrift „Umfassungsmauern“ so formuliert wurde:
„Um die Kälte abzuhalten, nimmt man bei Wohngebäuden
gewöhnl. 1 1/2 Stein, für Bruchsteinmauerwerk min. 42
cm.“ [24] Die „Normalwand“ ist also 38 cm stark, als letzter
Stock im Geschosswohnungsbau kann sie auch 25 cm dünn
oder in Fachwerk ausgeführt werden. Bei Kleinhäusern bis
2 Stockwerken können die Außenwände, in der klimatisch
bevorteilten Küstenregion (Wärmedämmgebiet I), ebenfalls 25 cm dünn ausgeführt werden. Der Wärmeschutz der
38 cm dicken Ziegelwand gilt in der Qualität auch für alle
anderen Bauteile (außer den Fenstern). „Bildet die Decke
von Wohnräumen ganz oder zum Teil zugleich das Dach,
so ist sie so auszubilden, dass sie mindestens den gleichen
Schutz gegen Witterungseinflüsse bietet wie eine 38 cm
starke Normalziegelsteinwand mit inneren Wandverputz
(…) Eine Ausstakung der Balken- und Sparrenfelder bei Decken mit Strohlehm, darüber die Dachhaut und darunter
die Schalung und Rohrputz ist als ausreichend anzusehen.“
[25] Auch das Fachwerkhaus wurde nicht angetastet: „Insbesondere soll in Gegenden, in denen mehrgeschossiger
Fachwerkbau bodenständig ist, dieser für Einfamilienhäuser, Kleinhäuser und Mittelhäuser -wenn nötig mit der ortsüblichen Bekleidung als Wetterschutz- … zugelassen werden.“ Fachwerk war auch für Nebenbauten zulässig, ohne
dass besondere Anforderungen an den Wärmeschutz der
Ausfachung gestellt wurden. [26]
Energiesparen in der Kohlenkrise 1918
Die erste staatliche Richtlinie zum Wärmebedarf von Gebäuden entstand durch die Kohlennot nach dem 1. Weltkrieg. Reparationszahlungen und der Verlust der oberschlesischen Zechen forderten einen sparsameren Umgang
mit der Kohle, die im Deutschen Reich einen Anteil von
90 % an allen Energieträgern hatte. Mit den „Richtlinien
zur Förderung der Wärmewirtschaft beim Wohnungsbau“
reagierte das Preußische Ministerium für Volkswohlfahrt
1921 auf die Kohlennot. Im Inhalt blieb aber leider alles wie
gehabt: „Die Wärmedurchlässigkeit der Außenwände darf
auf keinen Fall größer sein, als die einer 38 cm starken, beiwksb
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derseitig verputzten Ziegelmauer“, heißt es dort, wie schon
70 Jahre vorher in den fürstlichen Bauordnungen. Dies
entspreche am Besten den Forderungen der Wärmedämmung und Wärmespeicherung. Letztere wendet man in den
„Richtlinien“ gegen eine, über die 38 cm starke Ziegelwand
hinausgehende Wärmedämmung, mit Bezug auf den Hygieniker Korff-Petersen. [27] Der hatte jedoch das genaue
Gegenteil gezeigt. Seine Untersuchung an 5 baugleichen
Häusern mit unterschiedlichen Außenwänden belegten:
Das thermisch ausgeglichenste Klima wurde in einem gedämmten Vergleichsgebäude erzielt, das im ThermosbauVerfahren errichtet wurde. Bei einem Wand-k-Wert von 0,35
W/(m²K) erzielte das Gebäude nicht nur den geringsten
Heizenergieverbrauch unter allen 5 Häusern. Die Abkühlung nach Abstellung der Heizung vollzog sich sollte gar
nicht gelingen. Während das stark wärmspeichernde „Zementhaus“ (Beton) bei einem Wand-k-Wert von 1,3 W/(m²K)
innerhalb 1-2 Stunden von 17 auf 15 °C auskühlte, wurde
diese Raumtemperatur bei der Dämmbauweise im Abkühlungsversuch nicht erreicht. [28] Ähnliches wurde übrigens
nach 1990 in den ersten Niedrigenergiehäusern gemessen,
deren nächtliche Absenktemperaturen der Innenluft nur 1-2
K betrugen. So wurde schon 1921 die nicht richtig verstandene Wärmespeicherung zu falschen Empfehlungen benutzt
- von staatlichen Stellen. Die Wärmespeicherung wird noch
heute von interessierten Kreisen als „Argument“ gegen die
Wärmedämmung geführt. Wie man sieht, hat dies trübe
geistige Wurzeln.
Den Schwerpunkt der „Kohlensparkampagne“ legte man
1921 auf das Nutzerverhalten. „Heize wirtschaftlich“, „Wärmewirtschaft in der Küche“ usw. waren die ewigen Themen, die das Verhalten der Verbraucher ändern sollten.
Auch die 1934 in Kraft tretende DIN 4110, „Technische Bestimmungen zur Zulassung neuer Bauweisen“ ging über
den Wärmeschutz einer 38 cm dicken Vollziegelwand nicht
hinaus, den neue Bauweisen einzuhalten hatten. Schlussendlich zeigte der Holzbau, wie stark der Maßstab der 38
cm starken Vollziegelwand die Gesellschaft durchdrungen
hat. In den eignen „Gütevorschriften für den Holzbau“ des
deutschen Zimmererhandwerkes hieß es 1928: „3. Wärmehaltung. Die Außenwände eines Holzhauses sollen denselben Wärmeschutz bieten, wie eine eineinhalb Stein starke,
beiderseitig verputzte Ziegelvollwand.“ [29]
Die gleichwertige Vollziegelstärke
Die Bauphysik der damaligen Zeit entzog sich nicht dem
Druck der nun erst 60 Jahre alten Tradition der Ziegelbauweise. Man ging über die „Normalwand“ nicht hinaus,
obwohl man die besseren Techniken und ihre Wirtschaftlichkeit kannte. In den dreißiger Jahren war der Bewertungsmaßstab für die wärmetechnische Qualität von Bauteilen noch nicht festgelegt. In der Praxis befanden sich
der k-Wert, die Wärmeleitfähigkeit und die „gleichwertige
Vollziegelstärke“. Mit letzterer legte J. S. Cammerer ein Modell vor, mit dem alle baulichen Konstruktionen auf die wär-
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Produktanbieter. Auch das Bild 10 war eine „Werbung“ der
Firma Torfoleum. Die Kohlenkrise nach dem 1. Weltkrieg
führte zu einer ersten Energiespar-Informationskampagne.
In Bayern wurde eine Landeskohlenstelle eingerichtet. Ihre
„Ausstellung Wärmewirtschaft“ zeigte 1921 in München
viele Wandkonstruktionen, die der 38 cm starken Vollziegelwand wärmetechnisch überlegen waren. Die beste Konstruktion aus 12 cm starkem Fachwerk mit Torfmullfüllung
und 3 cm starker innerer Gipsdielenbekleidung wies nur 36
% der Verluste der „1 ½-steinigen Normalwand“ auf. Dies
widersprach den zeitgleich verabschiedeten „Wärmewirtschaftlichen Richtlinien“ des Preußischen Staates.
Die Ausstellung wurde durch eine von den Professoren
Knoblauch, Schachner und Dr. Hencky erarbeitete Broschüre begleitet. [31] In ihr wurde ein Wohnhaus auf seine
Energiesparmöglichkeiten durchgerechnet. Allerdings variiert die Rechnung nur die Kompaktheit (EFH, ZFH, Reihenhaus) und die Anzahl und Lage der beheizten Zimmer,
nicht den Wärmeschutz. Das Einsparmaximum beträgt für
diese Maßnahmen 38 %. Bei den Außenwänden des Modellhauses hielt man sich wieder an die 38 cm starke Vollziegelwand. Die „technische Physik“ formulierte also nicht
Bild 10: Beispiel der gleichwertigen Vollziegelstärke am Haus am
Horn in Weimar
metechnische Qualität der 38 cm starken Vollziegelwand
umgerechnet und bewertet wurden. Er begründet dies
mit „psychologischen Gesichtspunkten“: „Die gleichwertige Vollziegelstärke ist heute jedem Architekten, der sich
nicht allein auf rein künstlerische Tätigkeiten beschränkt,
geläufig, während er nur selten eine genaue Vorstellung
von der Begriffsbestimmung der Wärmeleitzahl hat.“ [30]
Dieser Maßstab trug viel zur Dominanz der Ziegelbauweise
mit ihrem mäßigem Wärmeschutz bei. Er befand sich jahrzehntelang in allen Anzeigen und Werbemaßnahmen der
Bild 12: Darstellung von Wärmeverlusten durch Schraffuren im
Grundriss 1921
Bild 13: Energiesparmöglichkeiten durch kompaktes Bauen 1921
Bild 11: Energiespar - Ausstellung 1921 mit Teil „Die warme Wand“
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klar, wohin die Reise gehen sollte. Dies klärte die Geschichte. Der deutsche Hochbau blieb bis nach dem II. Weltkrieg
bei der 38 cm starken Vollziegelwand. Noch die Werbekampagne „Kohlenklau“ der Nationalsozialisten transportierte
die Inhalte des verhaltensorientierten Sparens, wie zum
Beispiel das Zusammenlegen beheizter Räume im Mehrfamilienhaus, das in der Broschüre von 1921 erstmalig berechnet wurde. Interessant geblieben ist die Darstellungsart
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der Verluste. Sie wurden durch die unterschiedliche Länge
dichter Schraffuren im Grundriss verdeutlicht.
Zwischen Industrialisierung bis zum Ende des II. Weltkrieges gab es, trotz aller Debattenbeiträge, keine wirksamen Impulse für eine Verbesserung des Wärmeschutzes
im Hochbau. Der Hochbau war durch einen geringen
Wärmeschutz mit Bauteil-U-Werten zwischen 1,0 und 1,6
W/(m²K) geprägt. Die U-Werte für Fenster liegen noch
schlechter zwischen 2,3 und 4,8 W/(m²K). In der Weimarer Zeit begann mit dem „Neuen Bauen“ eine Zeit des
Experimentierens mit neuen Baustoffen und Formen. Die
Betonbauweise dringt in den Hochbau vor, das Flachdach
wurde entwickelt. Viele Kunststeine wie Schlackensteine,
Kunstbims, Zellenbeton (Porenbeton), Gitterziegel und
Langlochziegel kamen auf den Markt. Große Steinformate
wurden ausprobiert und setzten sich (noch) nicht durch.
Leichtbeton- und Schwerbetonwandschalen wurden kombiniert, Hohlsteindecken entwickelt.
Die neuen Wandbaustoffe orientierten sich jedoch wieder am Wärmeschutz der 38 cm starken Ziegelwand. Bei
besserer Wärmeleitfähigkeit wurden die Konstruktionen
schlanker, so dass im Effekt wieder ein U-Wert um 1,5 W/
(m²K) entstand. Einzig die Betonbauweise mit Stahl- oder
Schwerbeton erforderte Dämmstoffe, da bei einer Wärmeleitfähigkeit um 2,1 W/(mK) ein gesundes Wohnen hinter
nackten Betonwänden und -decken nicht möglich ist. Deshalb haben die meisten Zementwerke seit den zwanziger
Jahren Dämmstofftöchter. Jobst Siedler fasste die Bauweisen dieser Zeit in „Die Lehre vom Neuen Bauen“ 1932 zusammen. [32]
Geringer Dämmstoffabsatz
Eine Dämmstoff-Mengenstatistik gibt es für diese Zeit
nicht. Im Jahr 1938 lag der Dämmstoffabsatz des Marktführers, der Holzwolleleichtbauplatte, bei knapp 1 Mio. m³. Das
sind 3 % der heutigen Mengen von ca. 30 Mio. m³. Zusammen mit den übrigen Dämmstoffen mit kleineren Marktanteilen werden 1,5 bis 2 Mio. m³ Dämmstoffe pro Jahr hergestellt worden sein. Die Firma Heraklith stellte selber fest:
„Die Einführung des neuen Baustoffes in der Fachwelt war
keine leichte Arbeit.“ [33] Die Bewerbung der Dämmstoffe
geschah ausschließlich durch die einzelnen Dämmstoffproduzenten selbst. Weder Staat noch Wissenschaft halfen.
Verbände der Dämmstoffwirtschaft, gab es noch nicht. So
bleibt Dr. E. Raisch`s Hoffnung unerfüllt, wenn er schon
1927 formulierte: „Die zahlenmäßige Veranschaulichung
der durch einen guten Wärmeschutz zu erzielenden Ersparnisse, war zu überzeugend, so dass man doch allenthalben
begreifen musste, dass unsere Kohle und die dafür aufzuwendenden Kosten nicht zu einer unsinnigen Beheizung
des Weltalls vergeudet werden sollten.“ [34]
Die Dämmschichtdicken in Decken und zwischen oder
unter den Sparren lagen in dieser Zeit bei 2 - 4 cm. Das
Bild 14 zeigt das ambionierte Haus am Horn in Weimar,
bei dem die neue großformatige Mauerwerksbauweise mit
einer Kerndämmung der Wände versehen wurde. Selbst
hier, beim „Neuen Bauen“ der Weimarer Zeit waren nur
drei Zentimeter Torfplatten das Maß. Noch immer lag es
jenseits der Vorstellungswelt, Dämmstärken von 6 oder 10
cm auch nur zu denken, geschweige denn, zu rechnen.
Das „Haus am Horn“ in Weimar wurde 1929 erbaut. Es
gehörte zu den ambionierten Bauten des „Neuen Bauens“. In dieser Zeit wurden nicht nur neue Formen und
das Flachdach, sondern auch neue Baumaterialien ausprobiert. Der JURKO-Stein war ein 8 cm starker Schlackenbetonstein mit der Wärmeleitfähigkeit um 0,5 W/
(mK). Er wurde durch 3 cm Torfplatten ergänzt. Zusammen ergab sich ein U-Wert von 0,9 W/(m²K), bei einer
schlanken Wand von 19 cm Stärke. Die Hälfte der üblichen Wandstärke, ein um 42 % besserer Wärmeschutz
und geringere Baukosten. Die großformatige Wandbauweise war ein Beitrag zur Rationalisierung des Mauerwerksbaus. Sie konnte sich, trotz aller guten Argumente,
damals noch nicht durchsetzen.
Bild 14: Eine typische Dämmstoffdicke für die Zwischenkriegszeit
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Wickelstakung war vor den qualifizierten Dämmstoffen
die Dämmung für Steildächer und Holzbalkendecken. Je
nach Dicke ergab sich ein Wärmeschutz zwischen 1,4 und
2,0 W/(m²K), letzterer Wert für die dargestellte Steildachdämmung. Die Wärmeleitfähigkeit lag bei 0,47 W/(mK).
Korkdämmung war ein wichtiger Dämmstoff in der
Industrialisierung . Die Backkorkplatten besaßen eine
Wärmeleitfähigkeit von 0,05 W/(mK). Expandierter Kork
(Expansit) lag bei 0,045 W/(mK). Kork wurde beim
Erhitzen durch seine Inhaltsstoffe feuchteunempfindlich, z. T. wurde auch Teer zugesetzt. Er wurde wegen der
Feuchteunempfindlichkeit auch erfolgreich zur Innendämmung eingesetzt.
Eine pfiffige Lösung: Korksteine als konisch zugeschnittene Dämmplatten für Kappendecken um 1905.
Man beachte das vom Hersteller empfohlene Maß der
Dämmstoffstärke von 8 - 10 cm. Leider mehr Wunsch als
Wirklichkeit.
Holzwolleleichtbauplatten gab es unter vielen Markennamen. Die Holzwolleleichtbauplatte war die am weitesten
verbreitete Dämmplatte bis zur Energiekrise 1974. Man
könnte sie als „Symbol“ der Dämmstoffe für die Phase
1920 - 1974 bezeichnen. Magnesit macht das Holz verrottungsfest und feuchteunempfindlich. Heute beträgt ihr
Marktanteil nur noch 1 - 2 %. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist
Dickenabhängig zwischen 0,093 und 0,15 W/(mK), letzteres bei Dicken unter 15 mm.
Bild 15-1: Typische Wärmedämmstoffe im Hochbau zwischen 1850 und 1970
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Der Marktführer für Holzwolleleichtbauplatten HERAKLITH, abgeleitet aus Herakles (Herkules) und Lithos
(Stein), brachte 1939 eine umfassende Anwenderbroschüre heraus. Die Skizzen wurden begleitet durch detaillierte Texte und eine Wirtschaftlichkeitstabelle mit
Umrechnungsfaktoren für den jeweiligen Klimastandort.
Eine hervorragende Qualität in der Information.
Die Torfdämmung war ein „Korkaustauschprodukt“. Während des 1. Weltkrieges war Deutschland von den Weltkorkmärkten abgeschnitten. Torf wurde als „Torfmull“,
lose in Hohlräume geschichtet, z. B. die Holzhäuser von
Christoph und Unmack aus der Weimarer Zeit wurden
damit ausgerüstet und sind bauschadensfrei geblieben.
Torfplatten wurden für die Steil- und Flachdachdämmung
sowie für die Innen- und Kerndämmung von Wänden
eingesetzt. Da Torf hygroskopisch ist, wurde er mit Wasserglas kernimprägniert oder durch Bitumenpappe vom
Innenraum getrennt. Wärmeleitfähigkeit bei 0,05 bis 0,07
W/(mK).
TEKTON-Leichtdiele. Eine Holzwolleleichtbauplatte aus
locker verflochtenen Holzbandstreifen mit Zement gebunden. Die Stärken in 3,4 und 6 cm, die Wärmeleitfähigkeit lag bei 0,08 W/(mK). Vertrieben wurde sie von
Dyckerhoff & Widmann.
Insulite war eine Holzfaser-Isolier-Platte mit einer Wärmeleitfähigkeit um 0,05 W/(mK). Sie wurde in 0,6 bis
2 cm Stärke vermarktet und als Wärme, Kälte-, Schallschutz eingesetzt. Ähnliche Produkte: Isotex, Kapag,
Lignat, Mando, R.A.-Isolierplatte, Treetex, Tropla-Platte,
Atex, Celotex, Gutex, Isodomo usw. Die Herstellung
durch Verwebung erforderte keine Bindemittel und garantierte eine bessere Dämmwirkung als bei zementgebundenen Platten. Sie wurden als Verkleidungsplatten
oder unter Linoleumböden benutzt. „In allen Ländern
höchster technischer Entwicklung und fortschrittlicher,
rationeller Baumethoden, in allen Ländern hochstehender Wohnkultur, kennt man INSULITE seit nahezu 20
Jahren“, warb die Herstellerbroschüre selbstbewusst.
Bild 15-2: Typische Wärmedämmstoffe im Hochbau zwischen 1850 und 1970
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ALFOL hieß ein Produkt aus Aluminiumfolien, das von
Dyckerhoff vertrieben wurde. Die Dämmeigenschaften
beruhten auf den Reflexionsfähigkeit von ALU, dessen
geringer Emissivität und der Vielzahl von Wärmeübergangswiderständen, wenn die Folien geknittert wurden
(wie im Bild in einem Eisenbahnwaggon) oder als Schichten nebeneinander gespannt wurden. Das Produkt gab es
auch noch in den fünfziger Jahren. Im Knitterverfahren
betrug die Wärmeleitfähigkeit 0,06 W/(mK), im Planverfahren um 0,05 W/(mK).
Dyckerhoff-Dämmstoffe waren Marktöffner für die Betonbauweise, die ohne Dämmstoffe bauklimatisch nicht
funktioniert. TORFOTEKT war eine gebundene Leichtbauplatte aus Holzwolle in Dicken ab 1,5 bis 10 cm lieferbar. Wärmeleitfähigkeit 0,07 W/(mK). Raumgewicht 360
bis 570 kg/m³.
Auf der Torfoleumplatte ist der Putzträger angedeutet,
mit dem die Platten versehen werden mussten, da auf
ihnen keine Putzhaftung erfolgte.
Telamatten hatten eine Holzwolle- oder Kokosfaserfüllung und waren zwischen zwei Lagen Bitumenpapier
eingesteppt. Dicken: 1 cm, 2 cm und 3 cm. Ihre Wärmeleitfähigkeit lag bei 0,05 W/(mK). Der Hersteller Zorn
existierte etwa bis 1970.
Die Zosta oder auch die ARKI-Seegrasmatten wurden in
Dicken von 13 und 22 mm geliefert. Sie waren mit bituminiertem Papier kaschiert. Ihre Einsatzgebiete lagen
bei der Trittschalldämmung, Dachdämmung, sowie der
Innendämmung von Außenwänden (verputzt). Die Wärmeleitfähigkeit lag bei 0,04 - 0,045 W/(mK).
Bild 15-3: Typische Wärmedämmstoffe im Hochbau zwischen 1850 und 1970
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Die Firma Grünzweig & Hartmann war schon ab 1910
der führende Dämmstoffhersteller in Deutschland, der
seinen Stand immer wieder durch Innovationen sicherte.
Der Anzeige von 1927 merkt man noch an, wo der Absatzschwerpunkt liegt. Vom Korkstein über den expandierten
Kork (EX­PAN­SIT), über Steinwolle (SILLAN) und Harnstoff- und Polystyroldämmstoffe ging der Weg bis zu neuen Mineralwoll-Dämmstoffen mit neuen Eigenschaften
und Wärmeleitfähigkeiten um 0,032 W/(mK). Glaswolle
wurde ab den sechziger Jahren produziert. EXPANSITKorkplatten hatten die Wärmeleitfähigkeit 0,045 W/(mK).
Erste Glaswolleprodukte wurden um 1936 in zwei Werken in Deutschland produziert. Das langfaserige Gespinst wurde anfänglich auch Glaswatte genannt. Der
Markt orientierte sich noch: Die Anwendungen gingen
von der Dachziegelabdichtung, Feuerschutzkleidung,
dem Fegeschutz von Baumspitzen gegen Wildverbiss
über Dämmzöpfe bis zur Dämmanwendung in dünnen
Schichten. Die Wärmeleitfähigkeit lag bei 0,045 W/(mK).
Der Langlochziegel war kein Dämmstoff. Er markierte aber ab 1925 das Suchen nach einer Alternative zum
Vollziegel innerhalb der Ziegelbauweise. Seine Wärmeleitfähigkeit lag bei 0,5 - 0,6 W/(mK). Durch die geringere Wandstärke von nur 25 cm ergab sich wieder ein UWert um 1,5 W/(m²K). Seine Vorteile bestanden in dem
geringeren Materialeinsatz. Der ARISTOS-Stein wurde
von Wienerberger vermarktet. Langlochziegel fanden vor
allem in Kleinhausbau ihre Anwendung, da ihre Druckfestigkeit für Geschoßbauten nicht ausreichte. Aus dieser Suche nach besseren Lösungen ging nach 1945 der
statisch belastbarere Hochlochziegel als „Sieger“ hervor.
Bild 15-4: Typische Wärmedämmstoffe im Hochbau zwischen 1850 und 1970
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Kieselgursteine - Diatomith (Industrieanwendungen, hitzebeständig) 500 kg/m³
Kieselguraufstrichmasse 500 kg/m³
Korksteinplatten 170-200 kg/m³
Korkplatten expandiert 95-120 kg/m³
Korkschrot normal als Schüttung
Torfoleumplatten < 250 kg/m³
Holzwolleleichtbauplatten 25-35 mm
Bims-Schwemmstein Ausmauerung zwischen Sparren und Balkendecken, 500-800 kg/m³
Bimskiesfüllung Decken 600 kg/m³
Gipsdielen 800 kg/m³
Schlackeschüttung in Decken
Asbest 580 kg/m³
Glaswatte 20 kg/m³
Iporka 15 kg/m³ (Hartschaum aus Harnstoff)
0,123-0,2
0,09-0,099
0,047
0,04-0,045
0,043
0,047
0,09
0,16-0,24
0,233
0,349
0,19
0,15-0,2
0,045
0,045
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
W/(mK)
Tabelle 2: Dämmstoffe 1850 bis 1970
Einige Argumente in der Debatte um den
Wärmeschutz vor 1945
Die Debatte um das Maß des richtigen Wärmeschutzes war
in den zwanziger Jahren reich an Argumenten. Einige verdienen hier erwähnt zu werden, weil sie nach der Energiekrise 1974 erneut aufgewärmt und fälschlich gegen einen
besseren Wärmeschutz eingesetzt wurden. Andere verdienen es nicht, vergessen zu werden.
und letzte Spalte 14). Der beste k-Wert lag bei 0,74 W/(m²K)
für eine der Holzwände, der schlechteste bei 2,1 W/(m²K),
für eine Massivwand aus Beton mit einer Hintermauerung
aus Molerstein (Kieselerde mit WLG um 0,15 W/(mK)).
Die Wirksamkeit von Dämmstoffen
Der Architekt Bugge aus Norwegen wurde in Deutschland
kaum rezipiert und schnell vergessen. Das ist erstaunlich,
denn seine Untersuchungen des Wärmedurchgangs erbrachte 1924 nicht weniger, als den Beweis der Wirksamkeit
der Dämmstoffe. Daran knüpfte erst nach dem II. Weltkrieg
das Fraunhofer Institut in Holzkirchen erstmalig an. Schon
der Hygieniker Korff-Petersen hatte an 5 Wohnhäusern in
Berlin bewiesen: Das Gebäude mit einem Wand-k-Wert von
0,35 W/(m²K) brauchte für die Aufwärmung von 10 auf 17 °C
nur 20 % der Wärmemenge, die das Gebäude in Betonbauweise mit einem Wand-U-Wert von 1,3 W/(m²K) benötigte.
Diese war jedoch nur auf die wenige Stunden währende
Aufheizphase der Gebäude gemessen worden.
Bild 16: Die 27 norwegischen Versuchshäuser
Der norwegische Architekt Andr. Bugge zeigte 1924 an 27
baugleichen Versuchshäusern, von denen jedes eine andere Wandbauart aufwies, die Wirksamkeit der Wärmedämmung. [35]
Zunächst wurden die rechnerisch ermittelten k-Werte mit
den an den Häusern gemessenen k-Werten verglichen. Bild
17 zeigt eine hervorragende Übereinstimmung (Spalte 2
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Bild 17: Zusammenstellung der k-Werte für die Massivbauten in
der Untersuchung
Die Messung des Wärmeverbauchs erfolgte über 2 Jahre
von 1920 - 1922. Die Häuser wurden elektrisch beheizt, die
Verbräuche konnten somit exakt gemessen werden. Die
Raumtemperatur betrug 20 °C. Erfasst wurden auch die
Oberflächentemperaturen der Wände. Damit konnte der kWert messtechnisch bestimmt werden. Für eine gleichzeitige Kalkulation der Baukosten wurden Ausschreibungen der
Wandsystemanbieter eingeholt. Bild 19 zeigt die Ergebnisse. Das Gebäude mit dem schlechtesten Wärmeschutz der
Wand weist auch den höchsten Heizenergieverbauch auf.
Er liegt um den Faktor 2,18 über dem Gebäude mit dem
besten Wärmeschutz.
Die unteren Kurventeile in der Grafik geben die kalkulierten Baukosten an. Auf der Abzisse sind die Häuser mit
ihren Ordnungsnummern nach dem gemessenen Wärmewksb
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Die Wand mit dem besten k-Wert
0,75 W/(m²K) und dem geringsten
Wärmeverbauch des Versuchshauses.
Wand mit einem k-Wert von 0,8 W/
(m²K). Sie entsprach den damaligen
norwegischen Baugesetzen für Holzhäuser und wurde deshalb als Bezug
= 100 gewählt.
Die Wand mit dem schlechtesten kWert 2,1 W/(m²K) und dem höchsten
Wärmeverbrauch des Versuchshauses.
Bild 18: Beste und schlechteste Wand im norwegischen Versuch
verbrauch aufgeführt. Das zweite Haus Nr. 13 wurde dabei
zu 100 % gesetzt, weil seine Wandkonstruktion damals in
Norwegen üblich ist. Die wärmetechnisch besseren Häuser
(Holzhäuser) sind durchweg billiger, als die „Hochverbraucher“. Prof. Bugge schreibt dazu „Das wichtigste, was uns
die Versuche gelehrt haben, ist folgendes: 1. Holzhäuser
sind billiger zu heizen als Steinhäuser und bedeutend billiger zu heizen, als Steinhäuser aus 1 ½ Stein starken Außenwänden. (…) Zieht man in Betracht, dass Holzhäuser mit
den geprüften gewöhnlichen Holzwänden durchschnittlich
um 15 % billiger zu bauen sind als Steinhäuser, so erhalten die mitgeteilten Ergebnisse betreffend das Wärmeisolierungsvermögen von Holzwänden eine noch größere Bedeutung.“ Der Begriff „Holzhaus“ ist durch „gut gedämmte
Wände“ zu ersetzen, denn nichts anders ist ja im Versuch
gemessen worden.
Die norwegische Untersuchung zeigt, dass der damalige
deutsche Wärmeschutzstandard, mit einem k-Wert um
1,56 W/(m²K), weder wirtschaftlich noch energiesparsam
war. Oder anders ausgedrückt: Die noch junge Bautradition des Massivbaus, im Verein mit wirtschaftlichen Interessensdruck auf die Ministerialbürokratie, zwang den
Deutschen einen doppelt so hohen Heizenergieverbauch
auf als in Norwegen Standard war. Die Direktheit, mit der
in Deutschland ein besserer Wärmeschutz blockiert wurde
und gerade jene Wand in den „Richtlinien“ von 1921 staatlicherseits empfohlen wurde, die bei den Osloer Versuchen
namentlich durchfiel, ist rational nicht verständlich. Da diese Geschichte niemals aufgearbeitet wurde, wiederholte sie
sich 1977 mit der ersten Wärmeschutzverordnung.
Ergänzt wurden diese wertvollen Messungen 1923 durch
k-Wert-Messungen an vielfältigen Hochbaukonstruktionen
durch Kreüger und Eriksson. [36]
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Bild 19: Vergleich des Wärmeverbrauchs an 27 Versuchsbauten mit unterschiedlichem Wärmeschutz der Außenwände
Die Wärmespeicherung - richtig verstanden
Wer heute die damaligen Untersuchungen um die Wärmepeicherung nur oberflächlich liest, glaubt möglicherweise ein neues Argument gegen die Wärmedämmung zu
finden. Mit der Frage „Wärmespeichern oder Wärmedämmen“ haben sie aber nichts zu tun. Den Hygienikern wie
Professor Korff-Petersen, ging es darum, bei der damals
durch Ofenheizung zeitlich stark eingeschränkten Beheizung (Periodenheizung), eine gleichmäßigere Temperatur in den Räumen zu erzielen. Ein zu starkes Absinken
der Temperatur nach Abstellen der Öfen sollte vermieden
werden. Hierzu wurden a) Öfen mit Speichermasse und b)
speichernde Wandbaustoffe empfohlen. Allerdings nicht
die 38 cm starke Ziegelwand. Der auch in den „Richtlinien“
von 1921 falsch zitierte Korff-Petersen sagt hierzu in Auswertung seiner Messungen: „Empfehlenswert ist daher, unter Berücksichtigung der Brennstoffteuerung besonders bei
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Kleinhäusern: Innenisolation der Wände bei Dauerheizung
mit nichtspeichernden Heizkörpern. “ [37]
Leopold Sautter erinnerte noch 1932 daran, dass stark wärmespeichernde Gebäude größere Heizkörper benötigen.
In der Tat kennt die DIN 4701 seit 1929 Zuschläge auf die
Heizkörper- und Kesselgröße bei Massivbauten mit aufzuheizender Masse. Damals war noch klar, woher die Energie
im Massenspeicher stammt, es ist teure Heizenergie. Das
Kapitel trägt denn auch den Titel: „Wärmeverluste durch
Wärmespeicherung“. Das hieraus entnommene Bild 20
zeigt, wie bei gleichem k-Wert die für die Einspeicherung in
die Wände erforderliche Wärmemenge bei einer 68 cm starken Ziegelwand durch einen viel größeren Heizungsanteil
befriedigt werden muss, als bei der gedämmten Wandkonstruktion. [38]
Herstellung die geringste Menge Kohle gebrauchen, die andererseits aber auch eine gute Wärmehaltung bei der Beheizung des Hauses sichern.“ [39] Dortselbst befand sich unter
„5. Kohlenverbauch zur Herstellung der Baustoffe und zur
Beheizung der Räume“ eine komplette Berechnung des
Kohleneinsatzes für die Herstellung verschiedener Wände,
die zeigt, dass die 38 cm starke Vollziegelwand 45 kg Steinkohle pro m² Herstellungsenergieaufwand benötigt, während z. B. eine Schlackenbetonwand mit 24 - 28 kg Kohlen
pro m² auskommt. Bild 21 zeigt eine Aufstellung, die Herstellungs- und Heizenergieaufwand miteinander vergleicht.
Sieger ist die gedämmte Holzwand in beiden Disziplinen.
Merkwürdigerweise empfahl die selbe Richtlinie dennoch
die 38 cm starke Vollziegelwand.
Bild 20: Einfluss der Wärmespeicherung (Anheizzeit) auf die Größe des Wärmebedarfs bei Wänden mit gleichem Wärmeschutz
Nach 1974 wird die Wärmepeicherung erneut als Argument
gegen besseren Wärmeschutz aktiviert. Nun soll Wärmespeichern wichtiger als wärmedämmen und die Sonne der
Wärmespender sein. Ein empirischer Beleg für diese These
wurde niemals vorgelegt. Ganz im Gegenteil steht der Gegenbeweis überall in Deutschland: Unsere 18 Mio. Massivbauten haben ja große Speichermassen. Der „Erfolg“ liegt
bei einem hohen Heizenergieverbrauch von 20 bis 30 Litern
Heizöl pro m² Wohnfläche und Jahr. Das ist das Problem
und nicht die Lösung. Die Propagandisten dieser These haben auch nie ein Modellhaus oder ein Planungsinstrument
für wärmespeichernde Bauten vorgelegt. Ihnen reichte das
Sperrfeuer. Dass die Wärmespeicherung einmal eine „preußische“ Finte für die Ziegelbauweise gewesen ist, ist lange
vergessen.
Primärenergieverbrauch von Baustoffen
Die Kohlennot nach dem 1. Weltkrieg und später die Kriegsvorbereitung der Nationalsozialisten rückten den Energieverbrauch für die Herstellung der Bauten in die Diskussion. In der „Richtlinie zur Förderung der Wärmewirtschaft
beim Wohnungsbau“ von 1921 hieß es: „Bei der Auswahl der
Baustoffe sind solche zu bevorzugen, die einerseits zu ihrer
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Bild 21: Herstellungsenergieaufwand und jährlicher Wärmeverlust in kg Kohlen pro m² Wandfläche nach Hencky 1921
Nach 1974 sollte diese Betrachtung als „Primärenergiebilanz“ wiederkehren. Und obgleich die Ergebnisse verblüffend klar sind und noch heute für die Wand mit exzellentem
Wärmeschutz sprechen, werden diese Fragen immer wieder
aufgeworfen. Deshalb hier noch einmal die abschließende
Antwort von 1921: „Vergleicht man ferner die Kohlenmenge,
die zur Herstellung von 1 qm Mauerwerk erforderlich ist,
mit der Kohlenmenge, welche pro Jahr, zur Deckung des
Wärmeverlustes durch diesen qm verbrannt werden muss,
so stellt sich durchschnittlich heraus, dass die in ein bis
zwei Jahren zur Heizung erforderlichen Brennstoffmengen den zur Erzeugung des Baustoffs nötigen Mengen etwa
gleichkommen.
Aus all diesen Betrachtungen geht klar hervor, dass der Verminderung des jährlich wiederkehrenden Kohleaufwandes
eine erhöhte Bedeutung zukommt. Dabei fällt die Lösung
der einen Teilaufgabe, die Verminderung des Wärmebedarfs überhaupt, dem Architekten, die der anderen, die
Ausgestaltung der Heizanlage, dem Heizungsingenieur
zu. Während man aber eine schlechte Ofenanlage später
und ohne allzu große Kosten durch eine verbesserte Konwksb
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struktion auswechseln kann, ist die Verantwortung des
Architekten eine ungleich größere. Denn ein zu geringer
Wärmeschutz der Wände verursacht zu seiner Behebung
bei nachträglicher Abhilfe einen ganz wesentlich höheren
Kostenaufwand, als wenn er von vornherein vorgesehen
ist.“ [40]
Luftdurchgang durch Bauteile
- Die atmende Wand
Max von Pettenkofer (1818 -1901) untersuchte besonders
die Lüftungserfordernisse in Wohngebäuden. Er schuf einen Maßstab für die Luftqualität mit maximal „1 pro Mille Kohlesäuregehalt pro cbm der Zimmerluft“. Seine 1873
geäußerte These von der „atmenden Wand“ war nicht so
geglückt und konnte auch im Versuch nie rekonstruiert
werden. Eine Kerze durch einen Ziegelstein hindurch auszublasen, ist schlicht unmöglich. Doch damit war die These
vom Luftdurchgang durch Wände geboren, die seither immer wieder untersucht wurde. Sogar Luftdurchlässigkeitskoeffizienten wurden entwickelt. In den zwanziger Jahren
setzte man sich damit grundsätzlich auseinander, um die
Menge des Luftdurchgangs zu messen. Ziel war es genaue
Rechenwerte für die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmeverluste zu erlangen. Prof. Flügge schriebt 1902 nach genauerer Untersuchung und Messungen dazu: „Die Existenz
einer solchen Porenventilation wurde durch zwei Experiment bewiesen; Erstens wurde gezeigt, dass der Luftwechsel in einem Zimmer, dessen Fugen, Ritzen und sonstige
Undichtigkeiten sorgfältig verklebt werden, immer noch
sehr beträchtlich ist, obwohl er sich nunmehr nur durch
die Poren der Begrenzungen des Zimmers vollziehen kann.
- Derselbe Versuch ist indess später vielfach mit anderem
Konstruktion
Einzelner Ziegelstein
Ziegelwand 38 cm Spritzbewurf außen und Innenputz
1,5 cm
Ziegelwand 38 cm, nur mit Innenputz, geweißt
Wind einen Druck von 20 kg, Sturm einen solchen von 100
kg pro 1 qm, so dass also aus diesen an einem sehr kleinen
Querschnitt angestellten Experiment noch keine Folgerungen für den unter Winddruck oder durch Temperaturdifferenzen bewirkten Luftdurchgang durch den Stein zu ziehen
sind.
Später ist dann die Durchlässigkeit der Steine für Luft genauer quantitativ geprüft. Dabei stellte es sich heraus, dass
je nach dem Material bei einem Druck von 1 mm Wasser
oder von 1 kg pro Quadratmeter nur 5 - 50 Liter Luft pro Stunde und pro Quadratmeter Wandfläche passiren; dies macht
für ein Zimmer mit 14 qm Aussenwand und für mittleren
Wind von 3 kg Druck 0,2 - 2,0 cbm stündlicher Luftzufuhr,
während der Luftbedarf für ein solches Zimmer mindestens 60 cbm pro Stunde beträgt. Ausserdem fand sich, dass
die Bekleidung der inneren Wandfläche noch in wechselndem, meist aber sehr erheblichen Grade die Durchlässigkeit herabsetzt; und zwar schon ein Anstrich mit Kalk- oder
Leimfarbe, noch mehr ein Tapetenüberzug und wiederum
mehr ein Oelfarbenanstrich. Ferner wird die Durchlässigkeit wesentlich geändert durch Befeuchtung des Steins;
Je nach der Feinheit der Poren tritt hier eine Abnahme um
15 - 90 Procent ein.“ [41]
Abschließend bewies Ernst Raisch 1928 in seiner Dissertation durch Messungen an einem Wand-Versuchsaufbau,
dass der Luftdurchgang durch Außenwände keinen nennenswerten Beitrag zum Luftaustausch darstellt. [42] Er
wies nach, dass zwar die Mauerwerksfugen nicht luftdicht
sind, der Innenputz jedoch die luftdichtende Wirkung
bringt. Die These von der „Porenlüftung“ durch Wände
wurde mit der Doktor-Arbeit von Raisch endgültig widerlegt. Seine Messergebnisse, umgerechnet auf normale Luftdruckverhältnisse:
Luftdurchgang in m³ / m² pro Stunde
0,001
0,05
0,003
Tabelle 3: Gemessener Luftdurchgang durch Baustoff und Konstruktion Nach [42]
Erfolg wiederholt worden. Sorgt man für dauernd dichten
Verschluss aller Ritzen und Fugen und dichtet ausserdem
noch Fussboden und Decke des Zimmers, so sinkt der Luftwechsel auf 0 herab. Nur bei sehr heftigen Winden ist eine
geringfügige Ventilation nachweisbar.
Das zweite Experiment bestand darin, dass eine Glasröhre
auf die beiden gegenüberliegenden Seiten eines Backsteines aufgekittet und dann die übrige Fläche des Backsteins
mit Paraffin oder Teer gedichtet wurde. Es gelingt dann
durch Einblasen von Luft in das Glasrohr durch den Backstein hindurch z. B. ein Licht auszublasen. - Nun beträgt
aber der Exspirationsdruck beim Blasen leicht 10 - 20 cm
Quecksilber = 1300 - 2600 kg pro 1 qm Fläche. Mässiger
Wind liefert dagegen nur einen Druck von 1-5 kg, starker
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Ein Schlüsselloch lässt pro Stunde mit 0,6 m³ Luft 60-mal
mehr Luft durch als ein Quadratmeter geputzte und geweißte Wand. Schon Sautter wies darauf hin, dass es nicht
auf einen Luftdurchgang ankomme, sondern auf die Sorption von Wasserdampf in den ersten Millimetern aller inneren Bauteilschichten. [43] Diese Feuchteaufnahme sorgt für
eine gleichmäßigere Innenluftfeuchte. Das ist ihr einziger
Nutzen, der durch Dämmstoffe nicht geschmälert wird.
Tauwasserkriterium für die Wohnhygiene
Mit der k-Wert Berechnung war auch die Berechnung der
Temperaturverlaufs in Bauteilen gegeben. Parallel dazu
lagen die Taupunkttemperaturen der Luft vor. Die Zusam-
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menschau erklärte die großen Feuchte- und Schimmelschäden in den Wohnungen der damaligen Zeit. „Wer die
schweren bautechnischen, hygienischen und wärmeschutztechnischen Fehler kennt, mit denen zahlreiche Großsiedlungen der letzten Jahre behaftet sind…“, schrieb Cammerer
1936. Hygieniker und Physiker stimmten in den dreißiger
Jahren in einer Forderung an die wärmetechnische Qualität
der Häuser überein: „Die Schäden derartiger Niederschläge
(Tauwasser auf Bauteilen d. Verf.) sind bekannt. Der Wärmeschutz einer Wand muss daher so groß sein, dass die
innere Oberflächentemperatur auch bei großer Kälte über
dem Taupunkt der Raumluft liegt.“ [44] Hier hielt man 13
°C innere Oberflächentemperatur für ausreichend und
ließ auch bei der vorherrschenden Periodenheizung zeitweiligen Tauwasserausfall auf Wänden, z. B. des Nachts
zu. Diese Vorschläge wurden weder in Richtlinien noch in
Normen festgeschrieben. Je nach Klimaregion waren sie
auf die wärmetechnische Qualität der 38 - 51 cm starken
Vollziegelwand hin bemessen und wurden dieser gewissermaßen nachgeschoben. Damit schuf man eine feuchetetchnisch sehr fragile Situation. Schon leichte Veränderungen
in den Randbedingungen, wie z. B. Zentralheizung statt
Einzelöfen, Doppelverglasung statt Entfeuchtung über die
kalte Einfachverglasung oder dichtere Bauten, konnten das
Gleichgewicht in Frage stellen. Und genau daraus entstand
unsere langjährige Schimmeldiskussion.
Teil 2 der „Geschichte“, der in der nächsten Ausgabe erscheint, zeigt die Entwicklung nach 1945. Über die DIN
4108 mit ihrem Mindestwärmeschutz und jahrzehntelanger Stagnation ging es hier für die Dämmstoffe seit der
Energiekrise 1974 steil aufwärts. Um das Verständnis der
Funktion von Dämmstoffen ringt unsere Gesellschaft aber
noch heute.
Hinweis:
Viele der im Artikel benutzten historischen Quellen befinden sich auf einer DVD, die beim Autor für 10 EURO zzgl.
MwSt. und Versand zu beziehen ist. Bestellungen unter
Mail: [email protected]
Literatur
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[1] Carl Schäfer, Deutsche Holzbaukunst, Dresden 1937
[2] Leopold Sautter, Wärmeschutz und Feuchtigkeitsschutz im Hochbau, Berlin 1948
[3] Grünzweig + Hartmann, Der Korksteinbau, Ludwigshafen 1905
[4] Erich Mindner, Wände und Decken, Berlin 1936
[5] H. Balcke, Die Wärmeschutztechnik, Halle 1934 und
1949
[6] Erich Raisch, Die in der Wärmeschutztechnik erzielten
Fortschritte und ihre wirtschaftlichen Auswirkungen,
in: Feuerungstechnik Heft 28, 1927
[7] Grünzweig + Hartmann, Bauen Sie ein warmes Haus,
Ludwigshafen 1967
[8] E. Pèclet, Grundsätze der Feuerungskunde, Weimar
1846
[9] Leopold Sautter in: Jobst Siedler, Lehre vom neuen
Bauen, Berlin 1932
[10] Leopold Sautter, Wärmeschutz und Feuchtigkeitsschutz im Hochbau, Berlin 1948
[11] Heigelin, Allgemeines Handbuch der Heizung, Stuttgart 1827; zitiert nach K. W. Usemann Entwicklung
von Heizungs- und Lüftungstechnik zur Wissenschaft,
München 1993
[12] Schinz C., Über die Heizung und Ventilation in Fabriken, Stuttgart 1861
[13] Erich Raisch, Die in der Wärmeschutztechnik erzielten
Fortschritte und ihre wirtschaftlichen Auswirkungen,
in: Feuerungstechnik Heft 28, 1927
[14] Hans Haase, Ein Rechenstab für Wärme- und Kälteschutz, in: BAUWELT, Heft 45, 1936
[15] Karl Hencky, Die Wärmeverluste durch ebene Wände,
München 1921
[16] Prof. Dr. Abel, Die Entwicklung der Gesundheitstechnik während der letzten 50 Jahre und ihre Einwirkungen auf die Gesundheitsverhältnisse in Deutschland,
in: Gesundheits-Ingenieur 12,1927
[17] Rudolf Virchow, Die Not im Spessart, Würzburg 1852
[18] Klauss Jochen, Alltag im klassischen Weimar, Weimar
1990
[19] Prof. Dr. Abel, Die Entwicklung der Gesundheitstechnik während der letzten 50 Jahre und ihre Einwirkungen auf die Gesundheitsverhältnisse in Deutschland,
in: Gesundheits-Ingenieur 12,1927
[20] Flügge C., Untersuchungen über Lüftungseinrichtungen in Kleinhäusern, in: Zeitschrift für Hygiene und
Infektionskrankheiten 96-1922
[21] Kröhnke, Müllenbach, Das gesunde Haus, Stuttgart
1902
[22] Sautter, Leopold, Wärme- und Schallschutz im Hochbau, in: Beiheft zur Bauwelt, Berlin 1933
[23 Sautter, Leopold, Zweck und Ziel von Wärmeschutzbestimmungen, in: BAUWELT Heft 27, 1941
[24] Deutscher Baukalender 1899, Berlin KommissionsVerlag 1898
[25] Wärmewirtschaft, 1. Theil, Berlin 1937
[26] Jaeckel, Wärmewirtschaft und Bauordnungen in Preußen, in: Wärmewirtschaft in Städtebau und Siedlungswesen, in Haus und Gewerbe, Stuttgart 12, 1935
[27] Kopfermann, Lehrbuch für den wärmewirtschaftlichen
Unterricht an den Fachschulen des Baugewerbes, Berlin 1923
[28] A. Korff-Petersen, W. Liese, Der Einfluss von Wandkonstruktion und Heizung auf die Wärmeökonomie
von Gebäuden in hygienischer und wirtschaftlicher
Beziehung, in: Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten, 93. Band, Berlin 1921
[29] Der deutsche Zimmermeister, Freiburg, Nr. 44, 1928
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[30] J. S. Cammerer, Die gleichwertige Vollziegelstärke als
Grundlage für Berechnungen im Bauwesen, in: Der
Gesundheits-Ingenieur, 6-1936
[31] Bayrische Landeskohlenstelle, Untersuchungen über
die wärmewirtschaftliche Anlage, Ausgestaltung und
Benutzung von Gebäuden, München 1821
[32] Jobst Siedler, Die Lehre vom Neuen Bauen, Berlin 1932
[33] eigene Berechnung auf Basis: Die Holzwolleleichtbauplatte, in: Gesundheits-Ingenieur Heft 40, 1939
[34] Erich Raisch, Die in der Wärmeschutztechnik erzielten
Fortschritte und ihre wirtschaftlichen Auswirkungen,
in: Feuerungstechnik Heft 28, 1927
[35] Andr. Bugge, Ergebnisse von Versuchen für den Bau
warmer und billiger Wohnungen, Oslo und Berlin
1924
[36] Kreüger und Eriksson, Untersuchungen über das Wärmeisolierungsvermögen von Baukonstruktionen, Berlin 1923
[37] Korff-Petersen, der Einfluss von Wandkonstruktion
und Heizung auf die Wärmeökonomie von Gebäuden
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in hygienischer und wirtschaftlicher Beziehung, in:
Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten,
Berlin 1921
[38] L. Sautter in: J. Siedler, Die Lehre vom neuen Bauen,
Berlin 1932
[39] Kopfermann, Lehrbuch für den wärmewirtschaftlichen
Unterricht an den Fachschulen des Baugewerbes, Berlin 1923
[40] Karl Hencky, Die Wärmeverluste durch ebene Wände,
München 1921
[41] C. Flügge, „Grundriss der Hygiene“, Fünfte, sechste
und verbesserte Ausgabe, Leipzig 1902
[42] E. Raisch, Die Luftdurchlässigkeit von Baustoffen und
Konstruktionsteilen, in: Gesundheits-Ingenieur Heft
30, 1928
[43] Sautter, Leopold, Wärmeschutz und Feuchtigkeitsschutz im Hochbau, Berlin 1948
[44] J. S. Cammerer, Konstruktive Grundlagen des Wärmeund Kälteschutzes im Wohn- und Industriebau, Berlin
1936
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Titelthema
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Kleine Geschichte der Dämmstoffe
„Zweiter Teil“
Werner Eicke-Hennig*
Gegen die Kälte schützten Menschen ihre Behausungen schon vor Jahrtausenden intuitiv
durch Nutzung von Holz und Fasern als Baustoff. Die Industrialisierung brachte mit dem
Massivbau haltbarere Bauten, um den Preis eines schlechten Wärmeschutzes. Im Wiederaufbau nach 1945 diente der „Mindestwärmeschutz“ zur Tauwasserabwehr auf Bauteilen.
Mit U-Werten um 1,0 - 1,5 W/(m²K) erzielte man keine Behaglichkeit, die brachte die Zentralheizung, um den Preis hoher Heizenergieverbräuche. Die Energiekrise 1973 erzwang eine
Entwicklung, die von der Energiekosteneinsparung, über die Ressourcenschonung zum politischen Ziel des Klimaschutzes führte. Dies war der Beginn eines neuerlichen epochalen Umbruchs: Von der Holzbauweise der Germanen und des Mittelalters, über die Massivbauweise
der Industriezeit hin zur Dämmbauweise. Niedrigenergie-, Passiv- oder Sonnenhäuser sind
bereits Energiespar-Hauskonzepte, die an erster Stelle überflüssigen Energieverbrauch durch
exzellenten Wärmeschutz vermeiden. Durch ihren niedrigen Verbrauch schaffen sie die Voraussetzung für die Nutzung der erneuerbaren Energien. Die Bedeutung der Dämmstoffe für
die Zukunft unseres Wohnens wird jedoch noch immer unterschätzt.
als ausreichend. In der ersten Wiederaufbauphase bis
Die deutsche Wiederaufbauleistung war ohne geschichtli1950 war das Bauvolumen noch gering. Es dominierten
ches Beispiel. Über 25 Jahre hinweg entstanden konstant
der Trümmerschuttvollziegel und das Spektrum der Mas350.000 bis 800.000 Wohnungen pro Jahr, zusammen
sivbaustoffe aus der Vorkriegszeit. Der Ziegelsplittbeton
in Ost und West. Der Schwerpunkt lag auf der schnellen
als Trümmerverwertung brachte es auf WärmeleitfähigSchaffung von Wohnraum. Deshalb meldeten sich schon
keiten unter 0,5 W/
1949 die Hygieni(mK) und wurde
ker zu Wort. Ihr
in
Leichtbeton„Entwurf eines Hybauteilen und als
gienischen MemoHohlblockstein
randums“ [1] wies
eingesetzt.
Mit
auf die Bedeutung
dem
Lehmbau
der Wohngesundversuchten
drei
heit bei der Lösung
Lehmbauschulen
der Wohnungsfrader Baustoffknappge hin: „Trockene,
heit zu begegnen,
warme und ruhige
blieben aber wegen
Wohnungen könseiner feuchtetechnen nur entstehen,
nischen und stawenn das Mauertischen Nachteile
werk zum Wasser- Bild 1: Baugilde 1949 - So wollen wir Wohnen
erfolglos. Sprichdampftransport
wörtlich ist die 25 cm dünne Wiederaufbauwand geworvon der Innen- zur Außenluft befähigt ist und Fußböden,
den. War sie aus Vollziegeln hergestellt, lag ihr U-Wert
Wände und Decken ausreichenden Wärme- und Schallbei 2,0 W/(m²K). Die dürftigen Lebensverhältnisse in den
schutz gewährleisten.“ Beim geforderten Wärmeschutz
noch zerbombten Städten sind in [2] sehr eindringlich bewar leider mit der DIN 4110 von 1934 die Vergangenheit
schrieben.
das Vorbild: Die 38 cm dicke Vollziegelwand galt wieder
* Dipl.-Ing. Werner Eicke-Hennig, Hessische Energiespar-Aktion
Institut Wohnen und Umwelt GmbH
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Falsche Energiepolitik nach 1949
Der Staat organisierte zwar die Kohlenversorgung, stellte
aber keine Anforderungen an eine kohlensparende Bauweise. Hausbrand und Kochen verschlangen allein 30 % der
Jahreskohlenmengen Deutschlands. Die staatliche Energiepolitik orientiert sich an der Energieerzeugung, nicht an der
Energieeinsparung und wurde „Kohlepolitik“. Schon bald
war jedoch die Kohlenkrise überwunden und Halden zeug-
Bild 2: Wirtschaftliche Wandbauarten 1950
ten davon, dass die Kohlepolitik der BRD durch die Umstellung von Verkehr und Heizung auf Öl überrumpelt wurde.
Dies regelten die „sieben Ölschwestern“ der Welt über das
Billigöl mit 8 - 10 Pf./Liter. Ab 1950 wurden Wohnungs- und
Infrastrukturaufbau durch Bund, Länder und Gemeinden
gefördert mit den genannten Rekordmarken.
Energiesparbauweise wurden von staatlichen Stellen ignoriert. Schon der renommierte J.S. Cammerer hatte 1936
dargelegt, dass eine 17 cm dünne Betonwand mit 8-10 cm
Korkdämmung die gleichen Jahresgesamtkosten aus Herstellungs- und Heizkosten erzeuge, wie eine 38 cm dicke
Vollziegelwand, bei einem um 2/3 besseren Wärmeschutz
(Preisannahme 1 RPf pro kWh Wärme). [3] Sein Neffe, W.
Caemmerer, belegte 1950 am Beispiel von 4 Außenwänden
mit k-Werten zwischen 1,56 und 0,99 W/(m²K): Die 38 cm
Vollziegelwand war die teuerste Wandbauart (Bild 2). Die Ignoranz gegenüber den wirtschaftlich günstigeren gedämmten Wänden, brachte er auf den Punkt: „Dieses Beispiel
sollte zeigen, dass die Forderung nach einer Brennstoffersparnis unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit des
Bauens unlösbar geknüpft ist an eine Änderung der Bauweise. Darüber hinaus kann gesagt werden, dass, wie speziell das Beispiel der Leichtbetonwand zeigt, eine Steigerung
der Rentabilität zusammen mit einer Senkung des Brennstoffbedarfes nur durch die Anwendung neuer Bauweisen
möglich sein wird.“ [4] Derselbe Autor legte 1959 noch
einmal nach und spitzte auf Grundlage der Analyse von 10
Wandbauarten zu: „Dadurch, dass die Erkenntnisse über
die Abhängigkeit der Gesamtkosten vom Wärmeschutz
eines Hauses nicht beachtet werden, werden Brennstoffe
unnötig vergeudet, deren Kosten im Verlauf von 70 Jahren
den Neubaukosten einer Großstadt von ansehnlicher Größe entsprechen.“ (125.000 Wohnungen d. Verf.) [5] Dabei
war nur die Wand betrachtet worden bei einem willkürlich
festgelegten Best-k-Wert von 0,9 W/(m²K). Welche Größe
hätte die ungebaute Stadt bei Betrachtung aller Bauteile
gehabt? An eine Änderung der Bauweise zu denken, kam
augenscheinlich nach 1945 nicht in Frage. Eine Studie des
Instituts für Bauforschung, Hannover, im Auftrag des Bundeswohnungsbauministeriums, die zu gleichen Aussagen
wie Caemmerer kam, blieb unter Verschluss. [6]
Das Bild 3 zeigt eine Aufstellung der Kohlenersparnis, die
in einer vom Bauministerium 1951 beauftragten Broschüre
erschien. Die Wände mit dem „verbesserten Wärmeschutz“,
Städtebau moderner als Bauplanung
Auf diese Leistung war die Bauforschung falsch vorbereitet.
Wie schon vor 1930, als der Hilferuf „Schafft Arbeit in Althäusern“ kaum Unterstützung durch begleitende Hinweise
der Wissenschaft zur Notwendigkeit einer energetischen
Sanierung fand, wurden auch nach 1950 keine neuen Konzepte für moderne energiesparende Gebäude vorgelegt. Da
waren Städtebau und Verkehrsplanung moderner. Erstere
begann z. B. mit dem ECA-Wettbewerb von 1951 Neuland
zu betreten. Der brachte moderne Bauweisen voran, hierfür
war kurz nach 1945 bereits wieder die geistige Kraft vorhanden. Nur der Wärmeschutz spielte keine besondere Rolle
dabei. Energiesparende Bauten wären ein Beitrag zur Behebung der Kohlennot gewesen, es hätten mit den gegebenen
Finanzmitteln auch mehr Wohnungen im Wiederaufbau
gebaut werden können. Die wenigen Debattenbeiträge zur
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Bild 3: Frühe Argumente für einen besseren Wärmeschutz
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zeigte um 15 - 20 % geringere Kohlenverbräuche pro m²
Wand bei leicht verbesserten U-Werten um 1,26 W/(m²K).
„Eine 25 cm dicke Wand aus Mauerziegeln MZ 100 mit einer zusätzlichen 2,5 cm dicken Wärmedämmschicht aus
Holzwolleleichtbauplatten ist in den Herstellungskosten
billiger als eine 38 cm dicke Wand, sie führt bei der gleichen
bebauten Fläche zu größeren Räumen und braucht weniger
Brennstoffe für die Beheizung.“ [7]
Kein Bedarf nach Fortschritt
Trotz dieser Argumente sah die junge Bundesregierung keinen Regelungsbedarf und hielt sich aus der wärmetechnischen Gestaltung der neuen Bauweisen heraus. Die Verantwortung delegierte man an eine Normkommission. Aus dem
Memorandum und der DIN 4110 entwickelte die Arbeitsgruppe „Einheitliche Technische Baubestimmungen“ beim
Fachnormenausschuss Bauwesen die erste Norm über den
„Wärmeschutz im Hochbau“. Diese DIN 4108 erschien erstmalig 1952 und schrieb einen „Mindestwärmeschutz“ für
Bauteile fest. Vor dem Einlassen auf einen Mindeststandard
hatte Leopold Sautter schon 1941 gewarnt: „Wegen der großen
wirtschaftlichen - volkswirtschaftlichen und privatwirtschaftlichen- Vorteile und der gesundheitlichen Vorzüge wärmedichter Bauten, … ist es notwendig, dass für die kommenden
großen Bauvorhaben einheitliche und zweckmäßige Richtlinien für den Wärmeschutz…festgelegt werden. Es ist dabei
angebracht, nicht nur den Mindestwärmeschutz festzulegen,
weil der Mindestwärmeschutz noch nicht die genannten Vorteile gewährt, sondern nur als gerade noch zulässige unterste
Grenze des Wärmeschutzes gesundheitliche Schädigungen
verhütet.“ [8] Genau dieser Fehler wurde nun gemacht. Die
DIN 4108 orientierte ihr Anforderungsniveau nach unten,
am kleinsten gemeinsamen Nenner in der Normkommission. Ihr Mindestwärmeschutz sollte Gesundheitsgefahren
für die Bewohner abwehren und hierzu eine Schädigung der
Bausubstanz durch Tauwasser verhindern. Weitere Aspekte
wurden nicht einbezogen. „Der Wärmeschutz hat bei Bauten, die dem dauernden Aufenthalt von Menschen dienen,
Bedeutung für die Gesundheit der Bewohner“, lautete ihr
erster Satz. Die Wohnhygiene wurde damit einzig am Tauwasserschutz auf Bauteilen und damit der Schimmelvorsorge festgemacht. Physiologische Gesichtspunkte spielten keine Rolle. Die Einhaltung einer Innenoberflächentemperatur
der Bauteile von 9,25 °C im Winter wurde die Richtschnur.
Sie beschrieb den Taupunkt der Luft bei 20 °C Temperatur
und 50 % rel. Feuchte. Ein weitergehender von Prof. Liese vorgetragener physiologischer Ansatz forderte: „Unsere
Klimabedingungen und Lebensgewohnheiten verlangen gemäß dem wärmephysiologischen Anspruch für den normalen Menschen (…) eine durchschnittliche Raumtemperatur
im Winter von 18,5 °C. Dieser Wert setzt weitgehende Annäherung von Luft- und mittlerer Wandtemperatur voraus.“
[9] Diese Anforderung hätte bei -10 °C Außentemperatur und
18,5 °C Innenlufttemperatur einem U-Wert von 0,1 W/(m²K)
entsprochen und widersprach damit den damaligen Massiv8
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baukonstruktionen. Aber auch ein Kompromiss wurde nicht
angestrebt. Erst 40 Jahre später wurden solche U-Werte mit
dem Standard des Passivhauses verwirklicht. Es blieb 1950
beim Tauwasserschutz auf Bauteiloberflächen.
Mindestwärmeschutz der DIN 4108
Die Normväter passten hierzu den neuen „Mindestwärmeschutz“ einfach an die vorhandenen Bauweisen mit
k-Werten um 1,0 - 1,56 W/(m²K) an: „Im Laufe der Zeit haben sich immer wiederkehrende, wohntechnisch befriedigende Bauweisen herausgebildet. Da diese Konstruktionen für Außenwände von Wohnhäusern in den jeweiligen
Klimaverhältnissen wärmetechnisch genügen, so läßt sich
der notwendige Grenzwert des Wärmewiderstandes - der
natürlich auch für andere Konstruktionen gelten muß dadurch festlegen, dass der Wärmewiderstand solcher Wände gemessen wird. So ist der heute in den Normen festgelegte Wert des Mindestwärmewiderstandes von Außenmauern
D = 0,55 m²h°C/kcal, so entstanden, dass der Wärmedämmwert einer erfahrungsgemäß ausreichenden 1 ½ Stein starken Vollziegelmauer … ermittelt wurde.“ [10] Hier finden
wir den alten Menschheitsfehler wieder, den jeweils aktuell
erreichten Entwicklungsstand als den ewigen Zustand zu
betrachten. Die Anforderungen der DIN 4108 wurden als
Wärmedurchlasswiderstand für drei Wärmedämmgebiete
(Kältegebiete) differenziert. Sie forderte nur dort einen leicht
stärkeren Wärmeschutz entsprechend 3 - 6 cm Dämmstoff,
wo bei Kellerdecken und Durchfahrten eine Abkühlung der
Füße drohte. So kam es, das die Decken über Durchfahrten
die am besten gedämmten Bauteile im Nachkriegsdeutschland wurden, fürwahr ein großer Flächenanteil.
Bild 4: Anforderungen an den Mindestwärmeschutz von Bauteilen als Wärmedurchlasswiderstand in m²h°C/kcal, gemäß DIN
4108 von 1952 (Originalausriss)
Die Anforderung an die für die Wohnbehaglichkeit so wichtigen Außenwände, entsprach 1952 je nach Dämmgebiet
immer noch der 38 - 51 cm dicken Vollziegelwand. Ausnahmen ließen auch die 25 cm dünne Vollziegelwand und das
Fachwerk zu. Nichts Neues also seit 1870. Ungünstig wirkte
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Die DIN 4108 schloss eine einhundert jährige Hygienediskussion vorläufig ab. Nun war eine Normanforderung an den
Wärmeschutz entstanden, die einklagbar war, Pflichtteil des
Bauantrages wurde und langsam in die Lehrinhalte der Bauausbildungen einfloss. Die DIN beinhaltete neben den Anforderungen auch das Rechenverfahren für den k-Wert sowie
die Wärmeleitfähigkeitswerte aller wichtigen Baustoffe. Das
brachte Verlässlichkeit. Parallel wurden die Messverfahren
und die Zuschläge zu den Messwerten für die Bestimmung
der Wärmeleitfähigkeit ebenfalls normativ gefasst (DIN
52612 Teil 1 - 3). Damit war der rechnerische Nachweis auf
eine verbindliche Grundlage gestellt. Schrittweise entstanden nun auch die Dämmstoffnormen. Die DIN 4108 wurde durch Verbindlichkeitserklärung auch in der damaligen
DDR übernommen. Ab 1981 wurde dort auf die WSVO in der
BRD mit analogen Vorschriften in der TGL 35424 reagiert,
deren Niveau bis 1990 leicht besser war als in der BRD. [11]
Erst 1981 wagten die Normväter einen Sprung bei den Anforderungen, aber da war die „Hygienenorm“ längst von den
WSVO`s überholt. Die kleine wärmetechnische Nachkriegsdebatte drehte sich bis 1974 nur um graduelle Änderungen.
Wärmetechnischen Verbesserungen konnte man sich nur
innerhalb der Mauerwerksbauweise vorstellen, wo jedes
Dickenwachstum naturgemäß höhere Baukosten erzeugte.
Eine Broschüre des Wohnungsbauministeriums sah das so:
„Die Notwendigkeit einen verbesserten Wärmeschutz einzuführen, ist sehr umstritten. Besonders bei der Verwendung
üblicher Wandbaustoffe kann es unwirtschaftlich sein, dickere Wände herzustellen, d.h. höhere Wärmedurchlasswiderstände zu wählen, als es der hygienische Wärmeschutz
verlangt.“ [12] Nicht auch einmal systemtranszendierend zu
denken, kann teuer werden, dieser Fehler wurde auch nach
der Energiekrise 1973 wieder gemacht. Auch in dieser jüngeren Vergangenheit sollten die höheren Baukosten eines 49
cm dicken Leichthochlochziegelmauerwerks gegenüber der
30 cm dicken Bauart „beweisen“, dass ein verbesserter Wärmeschutz unwirtschaftlich sei. Die Anforderungen der DIN
4108 an die Außenwände blieben bis zur Energiekrise auf
dem Niveau der Kaiserzeit. Stallwände mussten in Deutschland übrigens einen besseren Wärmeschutz aufweisen als
Wohnhauswände, da in Ställen eine höhere Luftfeuchte
herrscht.
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Außenwand
Dach,
Decke nach
oben
Keller
Fenster
DIN 4108 von
1952
DIN 4108 von
1969
Ergänzende
Bestimmungen
zur DIN 4108:
1974
Beiblatt DIN
4108: 1975***)
1,8/1,56/1,39*)
1,4
1,02
1,80/1,56/1,39*)
1,23
1,02
0,69
0,65
1,39
DIN 4108 von
2001****)
0,73
DIN 4108 von
1981****)
1,56/1,39
**)
Flachdach
-
Decken
nach unten
gegen
Außenluft
0,58
-
0,58
0,80
0,83
-
0,52
0,69
0,60
0,75
2,6
0,6
0,8
0,76*****)
0,81
-
0,51
0,79
0,71
0,81
-
0,51
0,71
1,32
*) Dämmgebiet I, II und III
**) Dämmgebiet I/II zusammengelegt, Dämmgebiet III (Harz, Schwäbische Alp usw.)
***) Ab Beiblatt: km,max -Verfahren Gebäudehülle. Beispiel für ein EFH mit A/V 0,8 mit Anforderungswert km,max von 1975: 0,62 m²K/W;
für 1977 = 0,85 W/(m²K), für 1984 = 0,66 W/(m²K). Das Beiblatt hatte nur empfehlenden Charakter und kam in der Baupraxis nicht an.
****) Nunmehr durch die WSVO/EnEV`s als Planungsgröße für den Neubau nicht mehr relevant.
*****) 0,51-1,39 W/(m²K) bei leichten Bauteilen je nach Flächengewicht und Hinterlüftung
Tabelle 1: Anforderungen der DIN 4108, „Ergänzende Bestimmungen“ von 1974 und
des Beiblatts zur DIN 4108 1975, sowie der WSVO 1977 und 1984; umgerechnet auf
U-Werte in W/(m²K)
1,80
1,60
1,56
1,56
1,56
1,39
1,40
1,39
1,20
W/(m²K)
sich auch das Fehlen von Anforderungen an die Fenster aus.
Das Wirtschaftswachstum brachte eine Vergrößerung der
Fensterflächen, die nun bis Mitte der sechziger Jahre noch
als einfachverglaste Fenster ausgeführt wurden und den Heizenergieverbrauch erhöhten. Nur im Wärmedämmgebiet
III (Harz, bayrischer Wald, schwäbische Alp) waren Doppelfenster „anzuordnen“. Tabelle 1 zeigt die Anforderungen
der DIN 4108 in ihrer geschichtlichen Entwicklung für die
wichtigsten Bauteile. Für leichte Bauteile unter 300 kg/m²
galten leicht „erhöhte“ Anforderungen, die dem sommerlichen Wärmeschutz und einer verzögerten Auskühlung nach
Heizungsunterbrechung dienen sollten.
1,00
0,73
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
1952
1960
1967
1974
1981
2003
Bild 5: Anforderungen der DIN 4108 an Außenwände seit 1952 für das Wärmedämmgebiet II, umgerechnet auf W/(m²K)
Einige Diskutanten wie die Professoren Schüle und Schäcke sahen im Mindestwärmeschutz sogar einen Sicherheitspuffer, da bei noch geringerem Standard ein zeitweiliger Tauwasserausfall auf Bauteilen vom Putz aufgesaugt
würde und daher kein Problem darstelle.
Die eintretende Praxis zeigte dann doch Schäden. 1962
schrieb Sautter: „Obwohl der Mindestwärmeschutz in der
DIN 4108 so gewählt ist, dass unter üblichen Verhältnissen
sich kein Tauwasser an der inneren Oberfläche der Außenbauteile bildet (ausgenommen die Fenster), hat die Erfahrung immer wieder gezeigt, dass nicht nur in Küchen und
Bädern mit ihrem hohen Wasserdampfgehalt der Luft, sondern auch in Schlafzimmern - besonders solchen ohne eigene Heizquelle - und in Ecken neben Schränken oder auch
hinter Schränken in Wohnräumen in sehr vielen Fällen sich
doch Tauwasser bildet.“ [13]
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Werbung für begrenzte Ziele
Die neue Norm wurden nur sehr langsam bekannt. Deshalb entschloss sich das Ministerium für Wohnungsbau
1958 zur Produktion eines Trickfilmes mit dem Titel „Wärmeschutz im Hochbau“, der durch eine Broschüre begleitet
wurde, die den Titel trug „Wärmeschutz - aber richtig“. [14]
Bild 6: Titelbild des Filmes „Wärmeschutz im Hochbau“ von 1958
DIN 4108 - Schlechte Startbilanz
Beide „Werbemaßnahmen“ wiesen u. a. auch auf das, im
Wiederaufbau vor allem durch die Betonbauweise entstandene, Problem der Wärmebrücken hin, das in der DIN
4108 noch zu allgemein angesprochen war. Die schwachen
Anforderungen, im Verein mit Wärmebrücken, die ohne
jegliches Problembewusstsein gebaut wurden, führten zu
Schimmelschäden in Bauten mit „Mindestwärmeschutz“.
Letzteres stellte 1957 die Forschungsgemeinschaft Bauen
und Wohnen Stuttgart fest. Ihre Untersuchung „Feuchtigkeitsschäden in Wohnungen“ belegte, dass ein mangelnder
Wärmeschutz zu Feuchte- und Schimmelschäden führt.
[15] Da der Verfasser Prof. Schüle an der DIN 4108 stark
mitgewirkt hatte, anerkannte er zwar die Feuchteschäden
Bild 7: Schimmelschaden auf einer Wand mit Mindestwärmeschutz, ohne Dämmung,
mit Einscheibenverglasung und ohne Fensterdichtung
auf Wärmebrücken als baulich verursacht. Alle Schäden auf
ungestörten Wandbereichen mit „Mindestwärmeschutz“
wurden dem mangelnden Lüftungsverhalten der Bewohner zugeordnet. Dieses Dilemma, Schuldanteile zwischen
baulichem Standard und Nutzerverhalten zu verteilen,
durchzieht noch heute die Gerichtsurteile bei Feuchteschä10
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den. Gegründet ist es letztlich auf den schwachen Anforderungen des Mindestwärmeschutzes im Wiederaufbau.
Das Niveau wurde nach hinten orientiert festgelegt und
war damit fortschrittsfeindlich. Jede spätere bauliche und
anlagentechnische Neuerung in der vorhandenen Bausubstanz erhöhte das latente Schimmelrisiko. Auch generell
stand es um die Einhaltung der neuen DIN 4108 nicht gut.
Der Wärmeschutz erschien als spezielle Ingenieuraufgabe
und kam nicht im allgemeinen Bauschaffen an. In [16] wurde darauf verwiesen, dass sich der Wärmeschutz bei Bauten zwischen 1958 und 1960 sogar verschlechterte. „Das
geht auch aus Untersuchungen hervor, die Dipl.-Ing. Lindemann mit Unterstützung des Bundesministeriums für
Wohnungswesen, Städtebau und Raumordnung 1958 und
1960 angestellt hat. Er weist nach, dass eine Steigerung der
Güte des Wärmeschutzes in dem fraglichen Zeitraum nicht
festgestellt werden kann, in manchen Fällen sogar eine Verschlechterung eingetreten ist.“ Wärmedämmung war kein
Thema. Das zeigt drastisch, dass von Dr. Helmut Künzel für
1957 beschriebene Beispiel. Das Bundesbauministerium
ließ damals durch das Institut für technische Physik, Holzkirchen erforschen, ob eine Dachbelüftung im Flachdach
statt 2,5 cm nur 1,5 cm Dämmstoff ermögliche. Besser kann
der geringe Stellenwert der Dämmung in dieser Zeit nicht
ausgedrückt werden. [17] Welcher Entwicklungsstand nun
erreicht war, zeigt das Bild 7 von 1957: Schon die Aufstellung eines Sofas vor einer Wand mit Mindestwärmeschutz
konnte einen Schimmelschaden verursachen.
Die Materialien des Wiederaufbaus
So ging der Wiederaufbau weitgehend im Massivbau mit
den alten Baustoffen und energetischen Standards vonstatten. Nach wie vor dominierte der Ziegelbau mit hohen
Wärmeleitfähigkeiten bis 0,81 W/(mK). 1951 wurde die Maßordnung im Hochbau geändert. Die neuen Formate gingen
vor allem als Hochlochziegel an den Markt. Der wog nur
noch 1200 - 1400 kg/m³ und bot mit einer Wärmeleitfähigkeit um 0,6 W/(mK) auch als 30 cm dünne HLZ-Wand den
Wärmeschutz des 38 cm Vollziegelmauerwerks. Mit dieser
„Rationalisierung“ gab man sich zufrieden. Der Hochlochziegel wurde der Sieger der bautechnischen Entwicklung der Wiederaufbaujahre nach 1950, gefolgt vom Kalksandstein. Hinzu trat die Stahlbetonbauweise mit großen
Glasflächen und auskragenden Bauteilen. Ortbetonwände
wurden mit 2,5 - 3,5 cm Innendämmung versehen. Ab 1965
gingen die vorgefertigten Betonbauteile an den Markt. Mit
der Dreischichtplatte, die 3 - 6 cm Wärmedämmung als
Dämmkern aufwies, kam die Zeit des Baus von Großsiedlungen. Damals städtebaulich sehr umstritten (Unwirtlichkeit der Städte), lösten sie doch einen Großteil des Wohnungsproblems in kurzer Zeit. Der Stahlbeton brachte in
der Mischbauweise häufig starke Wärmebrücken mit sich,
die eine Quelle von Schimmelschäden wurden (Balkone,
OG-Decken, Fensterstürze, Kellerdeckenauflager). Bimsstein aus dem Neuwieder Becken kam verstärkt als Zweiwksb
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kammer-Hohlblockstein und als Schalenstein zum Einsatz,
da er bis zu 75 % Arbeitszeit beim Mauern einsparte. Andere Leichtbetonsteine, vor allem der Porenbeton, errangen
kleinere Marktanteile. Der Vollziegel und der Kalksandvollstein verschwanden langsam vom Markt. Die Massivdecken
lösten das Holz ab, da das im Krieg erlassene Verbot für
Holzbalkendecken in Kraft blieb. Das schuf den Markt für
qualifizierte Trittschalldämmstoffe. Flachdächer und Obergeschoßdecken erhielten 1 - 4 cm Dämmung. Aber auch
Sand- und Schlackeschüttungen auf Kellerdecken waren
noch nicht über Nacht verschwunden. Die Bauchemie trat
mit einer großen Produktvielfalt im Ausbau zur Palette der
Bauprodukte hinzu. Sie ersetzte viele Holz- und Metallanwendungen und verbesserte die Haltbarkeit und Flexibilität
mineralischer Produkte.
Steinige Fasern (Stein, Glas- und Schlackenwolle
dito, Platten unter schwimmenden Estrich
Bau-Schlackenwolle lose
Seegras, Kokosfasern lose
Seegras unter schwimmenden Estrich
Holzwolleleichtbauplatten 15 mm
Holzwolleleichtbauplatten 15 mm-35 mm
Holzwolleleichtbauplatten 50 mm und dicker
Holzfaserplatten 200 kg/m²
Holzfaserplatten 300 kg/m³
Torfplatten 200 kg/m³
Korkplatten 120 kg/m³
Korkplatten 160 kg/m³
Korkplatten 200 kg/m³
Korkparkett 450 kg/m³
Platten aus Wellpappe, bitumengetränkt
Kunstharzschaum in Platten und Flocken
kcal/m h °C
0,035
Wärmeleitfähigkeit
0,75
0,06
0,035
0,075
0,12
0,08
0,07
0,04
0,05
0,04
0,035
0,038
0,04
0,055
0,04
0,035
W/(mK)
0,04
0,09
0,07
0,04
0,09
0,14
0,09
0,08
0,045
0,06
0,045
0,04
0,04
0,045
0,06
0,045
0,04
Tabelle 2: Liste der Dämmstoffe in der DIN 4108 von 1952
Die DIN 4108 enthielt 1952 auch eine Liste der Dämmstoffe. Diese ist noch sehr durch die Produktentwicklung in der
Vorkriegszeit geprägt. Enthalten sind 9 Produkte in verschiedenen Konfektionen mit ihren damaligen Wärmeleitfähigkeiten. Das Angebot ist noch überschaubar, alle auch
noch heute wesentlichen Dämmstoffe sind jedoch bereits
vorhanden.
Hygienedefizite durch Zentralheizung
überdeckt
Mangelnder Wärmeschutz war bei den Bewohnern kein
Thema, Behaglichkeitsansprüche formulierte man nicht.
Auch verbesserte die Existenz jeder bezugsfertigen Neubauwohnung die Lebensqualität im Nachkriegsdeutschland. Die Herstellung behaglicher Wohnverhältnisse übernahm die Gebäudeheizung. Mit dem wirtschaftlichen
Aufschwung wurden zunehmend die Einzelöfen durch
die Zentralheizung ersetzt, die ein komfortableres Heizen
ermöglichten. Ölpreise um 10 Pfennig pro Liter taten ihr
Übriges. Geringe Innenoberflächentemperaturen durch
mangelnden Wärmeschutz konnten zumindest teilweise
durch hohe Raumtemperaturen und dauerhaftere Beheizung von Räumen ausgeglichen werden. Während die Außenbauteile im Winter auf Oberflächentemperaturen um
10 - 15 °C auskühlten, konnte man nun durch Raumtemperaturen um 20 - 23 °C die bekannte fragile Behaglichkeit
erreichen, am Kopf heiß, an den Füßen kalt. Das Verhältnis zwischen kalten Außenbauteilen und Raumlufttemperaturen erlebte schon zwei Erschütterungen:
•
Durch die Energiepreiskrise ab 1974. Die hohen Heizkosten, die eine zentrale Beheizung in ungedämmter
Bausubstanz erzeugt, wurden hier erstmalig schmerzhaft spürbar.
•
Durch zwei Schimmelwellen. Die Erste nach Einbau
der Zentralheizungen in den fünfziger und sechziger
Jahren mit Einzug der Thermopane-Verglasung. Die
entfeuchtende Verbrennungsluftzufuhr der Zimmer-
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öfen fiel weg und hohe Lufttemperaturen führten zu
höherer Raumluftfeuchte. Damit stieg auch die Taupunkttemperatur der Luft an. Die zentrale Beheizung
erhöhte zwar auch die Bauteilinnenoberflächentemperaturen, aber das ging nicht immer gut. Die zweite Welle kam durch die Fensterabdichtungen nach 1974 und
vor allem durch den Einbau neuer Fenster im Zuge
des 4,35 Mrd. DM-Energiespar-Förderprogramms der
Bundesregierung ab 1977, das überwiegend zur Fenstererneuerung und zum Heizungsaustausch genutzt
wurde.
Die Schimmelursachen blieben in der Breite der Gesellschaft unklar, Aufklärung wurde nicht betrieben. Noch
heute ist weitgehend unbekannt, dass der Wegfall der Einscheibenverglasung und nicht die dichteren Fenster der
wesentliche Problemauslöser war. Eine Einscheibenverglasung hält bei durchschnittlichen Außentemperaturen
von 5 - 8 °C die Innenluftfeuchte automatisch auf Werte
um 50 - 60 %, erzwingt jedoch die ständige Kondensatbeseitigung vom Fensterbrett. Vor allem nach 1977, mit
der durch die Fensteraustausch-Förderung ausgelösten
Schimmelwelle, resultieren noch heute Fehlurteile, wie
„Energieeinsparung führt zu Schimmelschäden“. Richtig
muss es heißen: „Wand und Wärmebrücken kalt und nur
das Fenster warm, das konnte nicht gutgehen.“
Der Ansatz, die Wohnhygiene durch eine Norm zu verbessern, war historisch gewiss sinnvoll. Die Orientierung
allein am Tauwasserschutz aber zu kurz gegriffen und die
Übernahme der hergebrachten Bauweisen sträflich. Mit
dem Mindestwärmeschutz wurden die Neubauten von
1950 - 1970 schon nach 40 Jahren wieder zu energetischen
Sanierungsfällen. Die gedanklichen Inkonsequenzen der
Wiederaufbauzeit sind die Sanierungsfälle von heute.
Wer heute die Wirtschaftlichkeit der wärmetechnischen
Instandsetzungen erneut infrage stellt, macht den Fehler
von damals noch einmal, indem er nicht erkennt, dass zu
kurz springen schon recht bald zu Mehraufwand führt.
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1960: Mit dem Vollwärmeschutz auf
Markterweiterung
Der Neustart nach 1945 begann mit einem wachsenden
Dämmstoffbedarf bei Industrieanlagen. Den Hochbau nahm
die Dämmindustrie bis 1960 kaum wahr. Noch 1955 sah Karl
Seifert, damaliger Entwicklungschef bei G+H, die Zukunft
des neuentwickelten Polystyrols noch allein im Kälteschutz
bei Kühlhäusern, dies wegen der geringen Feuchteaufnahme
von nur 2 Vol.-%. [18] Aber auch der Hochbau entwickelt nun
ab 1950 durch Wiederaufbau und Wirtschaftsaufschwung
einen erkennbar höheren Bedarf, worauf sich die Dämmstoffindustrie ab 1960 einstellte. Den ersten Prospekten sieht
man die „technische“ Herkunft noch an. Als Dämmstoffanwendungen treten im Hochbau hervor:
•
•
•
•
•
Trittschalldämmung,
Flachdach- und Terrassendämmung,
Steildachdämmung,
Obergeschoßdeckendämmung,
Sehr vereinzelt auch Außenwanddämmung.
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Steinwolle (1948),
Glaswolle (1939 ff., DDR 1958),
Expandiertes Polystyrol (1950),
Schaumglas (1937 USA, 1962 Vertrieb Europa, etwa 1955
DDR),
Extrudiertes Polystyrol (1948 USA; ab 1963 Vermarktung
in Europa, 1964 BASF, 1980 - 90 weitere Anbieter am
Markt, z.B. FCKW-freies XPS),
Polyurethan (1960),
Zellulose (1980),
Weitere Naturfaserdämmstoffe z.T. nur in neuem Layout ab 1990.
Die Dämmstoffindustrie setzte ab den sechziger Jahren
den „Vollwärmeschutz“ gegen den Mindestwärmeschutz
der DIN 4108. Der Begriff, den man später allein auf das
Wärmedämmverbundsystem anwendete, ging auf Leopold
Sautter zurück. Vorerst galt er noch für alle Bauteile und
besonders für die Wand. Die Etablierung des Standards war
keine leichte Aufgabe, da er bei allen Baubeteiligten
Früher Wiederaufbau: Betondecken zogen einen immensen Bedarf an
Trittschalldämmstoffen nach sich. Der wurde zunächst mit Stein- und
Glaswolle gedeckt, später übernahm das Polystyrol die Rolle. Neubau von
1951: Bei diesem Verwaltungsbau der Deutschen Lloyd in Bremen wurden 1
cm dicke Trittschalldämmplatten verlegt. In dieser Stärke findet man häufig auch die OG-Decken gleich mit gedämmt.
Früher Wiederaufbau: „Solche Fuhren sind keine Seltenheit“ lautet die
stolze Bildunterschrift des Unternehmers unter dieser „Fuhre“ Dämmstoffe. Die GERRIX-Glaswolle war das Produkt der Glaswatte-Gesellschaft
in Bergisch-Gladbach, die 1972 mit G+H fusionierte. Beworben wurde die
Glaswolle über die Glasfaser-Gesellschaft in Düsseldorf und hieß lange wegen des Namens des Produktionsverfahrens TEL-Glaswolle.
Bild 8: Frühe Dämmaßnahmen im Hochbau um 1951
Das große Neubauvolumen des Wiederaufbaus sicherte
einen wachsenden Markt. Vom damaligen Vorstandsvorsitzenden der Grünzweig und Hartman AG ist der Satz
überliefert: „Jungens, es regnet Brei und wir haben zu wenig Löffel.“ Da stört es in den Anfangsjahren kaum, dass
die Dämmstoffdicken durch die DIN 4108 geprägt waren
und kaum einmal 2 bis 3 cm überschritten. Die Branche
expandierte und baute neue Werke. Marktführer waren in
den fünfziger Jahren noch Holzwolleleichtbauplatte und
Kork, gefolgt von den Torfplatten. Man fand sie sogar als
Trittschalldämmplatten. In dieser Zeit wurden die Produktinnovationen der Vorkriegszeit fortgesetzt:
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bekannt gemacht werden musste, ohne jeglichen Bündnispartner. Man hob die bessere Wirtschaftlichkeit, geringere
Baukosten und die höhere Behaglichkeit hervor. Auch die
kleinere Heizanlage bei besser gedämmten Bauten war
bereits ein Kostenargument. Der Vollwärmeschutz stellte
keinesfalls das physikalische oder physiologische Optimum
des Wärmeschutzes dar. Er entsprach den Wärmepreisen
der sechziger Jahre, die mit 0,5 - 0,75 Cent/kWh recht niedrig lagen. Folglich bewarben die Dämmstoffhersteller den
neuen Markt mit 4 - 6 cm, später auch 6 - 8 cm Dämmdicken.
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Der neue Dämmstoff Polystyrol, seit 1950 am Markt. Noch traut man ihm
in den sechziger Jahren nicht zu, dass er Nummer drei unter allen Dämmstoffen im Hochbau wird. Das Prospekt von 1966 zeigt mit 6 cm dicken
Platten den damaligen „Vollwärmeschutz“, für den sich die Dämmstoffwirtschaft einsetzte. Dämmung hieß damals noch „Isolierung“.
Polystyrol nahm in der Folge einen Entwicklungsweg, den man so beschreiben kann: Es wird wegen vieler baumystischer Ansichten von Architekten
und Bauherren nicht geliebt, erhält aber immer wieder den Zuschlag, weil
es vergleichsweise billig, von geringem Gewicht, leicht zu verarbeiten und
feuchtetechnisch unempfindlich ist. Wegen seiner dampfbremsenden
Eigenschaft übernimmt es bei Innendämmungen auch die Funktion der
diffusionshemmenden Schicht, sogar in Kühlhäusern. Wenn diese z. B. innen mit Fliesen belegt waren gab es bei diffusionsoffeneren Dämmstoffen
Feuchteschäden „warmseitig“ unter den Fliesen..
Steinwolle (SILLAN, ab 1956 auch ROCKWOOL) gab es seit 1948 in
Deutschland. Der Prospekt stammt von 1957 und beschreibt die großen
Mengen als Werbeargument: „In diesen Bauten wurden allein als Trittschalldämmschicht unter schwimmenden Estrich 70.000 qm SILLANSteinwolle-Bahnen verlegt. Das sind - wenn das vielleicht mehr sagt - 7 ha
Gesamtfläche!“ Die Faserdämmstoffe Stein- und Glaswolle sollten bald die
Marktführer unter den Hochbaudämmstoffen sein.
Der „Vollwärmeschutz“ wird die strategische Antwort der Dämmstoffwirtschaft auf den Mindestwärmeschutz der DIN 4108. Damals kaum unterstützt durch die Bauforschung, wurde in Broschüren und den Produktdatenblättern versucht, diesen Standard bei ausführenden Baubetrieben,
Architekten und Bauherren zu verankern. Ab 1974 wird der Begriff fast
nur noch als Synonym für das Wärmedämmverbundsystem gebraucht. Im
Prospekt ist eine frühe Form des WDVS mit Putzträgerschicht dargestellt.
Bild 9: Schlaglichter aus den sechziger Jahren
Eine umfassende Wandstudie 1962
Leopold Sautter bewies 1962 in einer Studie zum Vollwärmeschutz die Überlegenheit besser gedämmter Wandbauarten. [19] Er untersuchte den Wärmeschutz von 57
unterschiedlichen Wandbauarten, ihre Wärmeverluste sowie ihre Baukosten. Dabei lag der zugrunde gelegte Wärmepreises nur bei 1 - 2 Pf. pro kWh. Es zeigte sich, dass
energiesparendere Wände sogar in den Baukosten billiger
sein konnten. Auf jeden Fall aber in den Gesamtkosten aus
Baukosten und Brennstoffkosten. Das hatte 1922 auch der
norwegische Architekt Bugge nachgewiesen (Teil 1). Sautter
empfahl den doppelten bis vierfachen Wärmeschutz gegenwksb
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über der DIN 4108. In seiner Untersuchung brachte eine
Bimshohlblockwand mit 5 cm Polystyrol-Innendämmung
das Optimum. Nur 55 % der Bau- und Betriebskostensumme des Mindestwärmeschutzes fielen hier an.
Die Zahlen sprachen wieder einmal für die gedämmte
Außenwand mit k-Werten unter 0,5 W/(m²K). Aber das
änderte nichts im deutschen Hochbau, die Betriebskosten
wurden traditionell nicht in die Bauentscheidungen einbezogen. Das hat sich bei Kleininvestoren bis heute kaum
verändert. Die damaligen Kostenannahmen zeigten sogar:
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Hochlochziegel, 30 cm
Baukosten 47,27 DM/m²
Heizkosten über 60 Jahre 126,00 DM/m²
Gesamtkosten: 173,27 DM/m²
k-Wert 1,23 W/(m²K)
Gesamtkosten in Prozent des Mindestwärmeschutzes: 96 %
Bimshohlblockwand 24 cm mit 5 cm Polystyrol-Innendämmung, verputzt
Baukosten 57,40 DM/m²
Heizkosten über 60 Jahre: 41,15 DM/m²
Gesamtkosten: 98,55 DM/m²
k-Wert 0,48 W/(m²K)
Gesamtkosten in Prozent des Mindestwärmeschutzes: 55 %
Ähnlich gute Werte erzielten noch 10 weitere
Wandbauarten mit Innendämmung.
Statische Heizkostenberechnung ohne Energiepreissteigerung, 0,14 DM/kg Kohle und 80 %
Wirkungsgrad der Feuerungsstätte; die Heizkosten wurden über 60 Jahre.[18]
Bild 10: Kostenvergleich einer wärmetechnisch üblichen und einer wärmetechnisch
besseren Wandkonstruktion 1960
Man baute nicht einmal billiger mit traditionellen Wänden.
Tradition geht manchmal merkwürdige Wege und nichts
wird irrationaler entschieden als die scheinbar so rationalen
„Wirtschaftlichkeitsfragen“. Die DIN 4108 blieb bis 1974 bei
dem unzureichenden Wärmeschutz. Bild 5 zeigt die extrem
langsame Entwicklung für die Wand. Erst die Energiekrise
von 1974 sollte hier Bewegung erzeugen.
Der Studie von Sautter verdanken wir auch eine umfassende Aufstellung der Vorteile gedämmter Konstruktionen, die
in Bild 11 wiedergegeben ist.
Ein Klassiker: Innendämmung der Wand
Bis zur Energiekrise 1973 wurden Außenwände innen gedämmt, wenn sie gedämmt wurden. Das war bei den Ortbetonwänden zwingend der Fall oder wenn ein Bauherr
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schlankere Wände wünschte. Kurz vor der Energiekrise
wurden bereits Wohnhauswände aus 24 cm Mauerwerk
und 2 - 4 cm Innendämmung errichtet, weil einige Bauherren bereits durch die Umweltdebatte erreicht wurden. Vor
allem wegen der Herstellungskosten äußerer Dämmungen blieb die Innendämmung das damals vorherrschende
Dämmsystem für die Außenwand, obwohl das Wärmedämmverbundsystem und die Vorhangfassade schon existierten. Innendämmungen von 2 - 5 cm Dicke aus Torf,
Holzwolleleichtbauplatten, Mineralwolle und Polystyrol
wurden bis in die siebziger Jahre angewandt. Sie funktionierten feuchtetechnisch einwandfrei, Schadensberichte
sind nicht publiziert. [20] Diese Funktionsfähigkeit geht auf
den nach innen luftdichten Aufbau (Innenputz), die kapillare Feuchteverteilung in der Wand und möglicherweise auch
die geringeren Dämmdicken zurück.
Fertighäuser erweitern den Dämmstoffabsatz
Schon seit 1920 am Markt, kam es bei den Fertighäusern ab
1960 zu einem Absatzwachstum, das die Einkommensentwicklung ermöglichte. Die schnell wachsende Fertighausindustrie orientierte sich am Mindestwärmeschutz, der für
leichte Bauteile „erhöhte“ Werte vorsah. Eine spätere Untersuchung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik stellte
fest, dass der Mindestwärmeschutz nicht immer eingehalten wurde, aber die Tendenz war doch klar: Ein gegenüber
dem Massivbau besserer Wärmeschutz mit k-Werten meist
unter 1,0 bis 0,5 W/(m²K).
Mit 200.000 bis fast 500.000 m³ Dämmstoffabsatz pro
Jahr, überwiegend als Glas- und Steinwolle, bei einem Jahresabsatz von bis zu 26.000 Häusern, stellten diese Gebäude einen Motor für die Dämmstoffanwendungen dar.
Irrtum beim sommerlichen Wärmeschutz
Die erhöhten Anforderungen an den Wärmeschutz von
Leichtbauteilen sollten der Gefahr sommerlicher Überhitzung begegnen und eine zu schnelle Auskühlung bei abgestellter Heizung verhindern. Sie wurden im Bauwesen
gründlich missverstanden, so als brächte nur der Massivbau einen natürlichen sommerlichen Wärmeschutz. „Die
bauliche Masse macht`s“, hieß es fortan irreführend, was
jeder sommerliche Wohnversuch in einem ungedämmten
Betonbau bewiese. Dieser Irrtum wurde in Folge durch die
Bauforschung mittels der aufgestellten Kriterien „Amplitudendämpfung“ und „Phasenverschiebung“ und durch
Wortwahl noch unterstützt. Man sprach nicht vom „verbesserten“, sondern vom „erhöhten“ Wärmeschutz. Des
Irrtums Ursache: Auf Basis von nur 2 - 6 cm Dämmschichten erwärmten sich Leichtbauteile in der Tat zu schnell.
Das Problem war der unzureichende Wärmeschutz der
DIN 4108, nicht die fehlende Masse. Gebäude mit dicken
Dämmschichten weisen dieses Sommerproblem nicht
auf. Ihr Vorteil gegenüber massereichen Bauteilen ist,
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Bild 11: Vorteile durch Vollwärmeschutz nach Leopold Sautter 1962
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Innendämmung: In 3 - 6 cm Lieferdicke gab es diese Steinwolldämmung.
Zumindest mit 6 cm wäre sie auch heute noch zeitgemäß. Der Verputz
sicherte den luftdichten Aufbau. Viele weitere Systeme wie die Innenputzdämmplatte, die GERRIP-Platte oder Polystyrolplatten waren am
Markt. Die Innendämmung war die Dämmung, falls Wände überhaupt
gedämmt wurden. Immerhin wurden schon k-Werte um 0,6 W/(m²K)
erreicht. Dies war die Empfehlung im „Vollwärmeschutz“.
Sandwicheplatten für den Bürobau: Hier handelt es sich um Schimmelbildung auf einer Torfplatte. Ein Foto von 1962, das auch zeigt, wie lange
sich dieses Kriegsaustauschprodukt für Kork am Markt hielt. Die gezeigte Platte war in einem Brüstungselement eingebaut, dessen hintere und
vordere Metallabdeckung durch Wärmedehnungen Luftspalte bekommen hatte. Luftundichter Einbau führt zu Schäden. Der Buchautor Prof.
Schaupp vermutete damals jedoch die Wasserdampfdiffusion als Schadensursache. Erst um 1990 gewann die Erkenntnis um den Schadensweg
durch konvektiven Feuchtetransport auch in Deutschland an Bedeutung.
Vorhangfassade: Das Foto von 1960 zeigt die Dämmung einer Vorhangfassade mit 2 cm Dämmplatten aus Steinwolle. Die Platten wurden damals noch in Mörtel angesetzt. Da die vorherrschende Wandbekleidung
in Deutschland der Außenputz ist und die VHF vergleichsweise teurer,
fasste sie im Wohnungsbau nie richtig Fuß. Das WDVS war zu dieser
Zeit bereits patentiert, aber noch lange nicht in der Breitenanwendung.
Kerndämmung: Es dauerte lange, bis die Luftschicht in zweischaligem
Mauerwerk nicht mehr als Dämmung missverstanden wurde. Statt R
0,18 m²K/W stellten 6 cm Dämmung R = 1,5 m²K/W. Vor allem in Norddeutschland wuchs so eine weitere Dämmanwendung heran, die lange
Jahre durch den Norm-Belüftungszwang für die zweischalige Wand behindert wurde, obwohl Dr. Künzel nachwies, dass die belüftete Wand höhere Feuchten aufwies, als die unbelüfteten Wandschalen.
Bild 12: Dämmsysteme für die Außenwand in den sechziger Jahren
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Fertighaus-Detail von 1962. Die Dämmung im Dach ist nur mit 10 mm angegeben, die der Wand beträgt immerhin 80 mm. Der sommerliche Wärmeschutz
für das schwere Steildach hatte 1,41 W/(m²K), der für das Steildach mit nur 100
kg/m² etwa 0,9 W/(m²K) zu betragen. Der gleiche Wert galt für die dargestellte
OG-Decke, die aber nur erstaunliche 2,0 W/(m²K) aufweist. Die DIN 4108 war
10 Jahre nach ihrer Einführung immer noch zu wenig bekannt.
Fertighäuser lösten im Massivbau Nachkriegsdeutschland Schockwellen aus.
Der massive Wettbewerber stellte ihre Funktionstüchtigkeit in Frage. Die Bauforschung setzte dem nichts entgegen. In der Folge musste jeder Typ, nach Prüfung durch das Institut für Bauforschung Hannover, in ein extra geschaffenes
„Fertighausverzeichnis“ aufgenommen werden, dass detailliert die technischen
Spezifika enthielt. Das „Neckermann-Haus“, wie es im Volksmund hieß, kam
trotzdem voran.
Bild 13: Fertighausdetail von 1962
dass sich bei ihnen weniger Bauteilspeicherwärme nachts
in die Wohnungen entlädt. Das zeigten Jahrzehnte später
die Niedrigenergie- und Passivhäuser. Nicht die fehlende
Masse war beim damaligen Leichtbau das Problem, sondern der grundsätzlich viel zu geringe Wärmeschutz. Beim
Massivbau fiel das nicht sofort auf, weil in Hitzeperioden
der Massespeicher 2 - 3 Tage brauchte, um sich aufzuladen
und erst dann funktionslos zu werden. Dieser schlichte
Gedankenfehler zeigte, dass sich die Bauforschung damals
mit dem an der hygienischen Untergrenze liegenden DINWärmeschutz so identifizierte, dass ihr sogar Zirkelschlüsse unterliefen. Richtig hätte es damals heißen müssen:
Die Fertighäuser zeigen, dass unser Mindestwärmeschutz
keinen ausreichenden sommerlichen Wärmeschutz bietet.
Und natürlich: Auch die extremste Amplitudendämpfung
am Bauteil verhindert keine Gebäudeaufheizung bei fehlendem äußeren Sonnenschutz der Fenster.
Auf mehrere hunderttausend Fertighäusern wuchs innerhalb von 20 Jahren der besser gedämmte Teil der Bausubstanz heran. Das rief nach empirischen Untersuchungen.
Heizenergieverbräuche, Behaglichkeit im Winter, sommerliche Innentemperaturen wären ein interessantes Untersuchungsfeld gewesen. Hatte nicht schon der norwegische
Architekt Bugge 1924 die wärmetechnische Überlegenheit des Holzbaus behauptet? Bundesregierung, Bauforschungsinstitute und die Baukonstruktionslehre an den
Hochschulen ignorierten den Fertighausbau als Datenquelle jedoch weitgehend. Auch nach der Energiekrise 1973
unterblieben solche Untersuchungen, obwohl wieder härter um den Standard des Wärmeschutzes gestritten wurde.
Nach allen eigenen Erfahrungen aus der Energieberatung
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weisen Fertighäuser eine hohe Wohnzufriedenheit auf, fehlen sommerliche Überhitzungen weitgehend und weisen
sie kleine Heizenergieverbräuche auf. Häufig sind die so
gering, dass nachträgliche Dämmmaßnahmen sich als unwirtschaftlich darstellen. Fertighäuser kann man als einen
„Großversuch“ über den baulichen Wärmeschutz auffassen, der bis heute nicht ausgewertet ist. Es drückt viel aus
über die Ausprägung der deutschen Bauforschung, dass sie
durch das aufwendige Genehmigungsverfahren der „Fertighausliste“ und die in der Anfangsphase des Fertigbaus
auftretenden Feuchteschäden auf diesen Bautyp aufmerksam wurde, nicht aber durch ein Eigeninteresse am Dämm-
Bild 14: Fertighausabsatz in der BRD zwischen 1961 und 1983 [21]
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standard. So regte das Fertighaus vor allem die Feuchtediskussion in Deutschland an. Man führte die anfänglichen
Feuchteschäden auf die Wasserdampfdiffusion zurück,
die wirkliche Ursache lag jedoch im konvektiven Transport
durch Fugen und Ritzen. Die Fertighausindustrie lernte
schnell, die Dampfsperre wurde obligatorisch. 1990 stellte
Prof. Schulze vom Fraunhofer Institut für Holzforschung
nach einer Befragung und Literaturstudie über Fertighäuser fest: „Eines der auffälligsten Ergebnisse der gesamten
Befragung war …, dass Schäden, die auf eine unzulässige
Tauwasserbildung infolge Wasserdampf-Diffusion bei fehlender Dampfsperre zurückzuführen waren, anteilmäßig
so gut wie nicht existierten.“ Er zeigt nur einen Diffusionsschaden, bei dem die Dampfsperre kaltseitig angebracht
wurde.[22]
Schon in der Frühphase der Fertighäuser in
den fünfziger Jahren entschieden sich Investoren für „Schwedenhäuser“, wenn sie einen
besseren Wärmeschutz von 10 - 12 cm haben
wollten. Die deutschen Anbieter erkannten in
der Breite bereits ab 1990 den Standard des
Niedrigenergiehauses als Vermarktungsargument. Kostengünstig war es in der Holzbauweise schon deshalb umzusetzen, weil man
nur den vorhandenen, manchmal 6 - 10 cm
breiten funktionslosen Luftraum in der Konstruktion mit Dämmstoff füllen musste.
Bild 15: Schwedenhäuser bereits ab 1950 gut gedämmt
Strukturwandel bei den Dämmstoffen
In den sechziger Jahren verschwanden Kork und Torf allmählich vom Markt. Heraklith fand Konkurrenz durch
Stein- und Glaswolle, reagierte mit Verbundplatten und
verlor in den sechziger Jahren seine Marktführerschaft. Die
dänische ROCKWOOL erschien 1956 auf dem deutschen
Markt. Die 1968 erfundene ROLLISOL-Randleistenmatte
leitete die Marktführerschaft der Mineralwolle ein. Sie
brachte den Durchbruch, da sie zeitsparend zu verarbeiten
war. Dachdämmstoffe mussten anfänglich noch als Putzträger vermarktet werden, der Trockenbau war noch nicht
üblich. Ab 1960 traten die Hartschäume hinzu. Die BASFMarke „Styropor“ wurde Synonym für Polystyroldämmstoff. Polyurethan und das extrudierte Polystyrol (XPS) sowie Schaumglas gingen ebenfalls an den Markt, errangen
aber wegen ihres Preises nur kleine Marktanteile. Wegen
ihrer guten Dämmwirkung (PU, XPS), ihren feuchtetechnischen Besonderheiten und der Druckbelastbarkeit haben
sie sich feste Marktanteile geschaffen. Im Steildach wurde die Glas- und Steinwolle der Marktführer wegen ihrer
Handlingvorteile.
Energiekrise verbessert den Dämmstoffabsatz
In den sechziger Jahren wurde der Absatz der industriellen Dämmanwendungen rückläufig. Die Wiederaufbauund Expansionsjahre der Industrie waren vorüber. Schon
1962 lag der Dämmstoffabsatz im Hochbau höher, als in
der „technischen Isolierung“. Diese Entwicklung verlief
langsam zugunsten des Hochbaus weiter und erreichte
rund 3 - 5 Mio. m³ pro Jahr in den siebziger Jahren. Erst mit
1955: „Die Katholiken“ nannten die Bauschaffenden diesen ersten
Glaswolle-Dämmstoff auf der Rolle, der auf schwarzes Bitumenpapier
gesteppt wurde. Die Glaswolle war noch in langfaseriger Form verarbeitet, noch nicht als Filz. Das Produkt findet man heute noch in 2 - 4
cm Dicke in Dächern und Holzböden. Seine Wärmeleitfähigkeit lag bei
0,045 W/(mK).
1969: „Stabilrohrmatten“ aus Steinwolle und einem Putzträger gab es
bis 60 mm Dicke. Ein zwischenliegendes Bitumenpapier wirkte als
„Dampfsperre“, die war bei hinterlüfteten Dächern nicht nötig. Die
Matten wurden vollflächig und damit wärmebrückenarm unter dem
Sparren befestigt. Dieser Prospekt von 1971 zeigt: Der Trockenbau im
Dach hatte sich noch nicht voll durchgesetzt. Bei Mattenbreiten über 2
Sparrenfelder und Überkopfanbringung war klar: Hier musste verarbeitungstechnisch noch etwas Neues kommen. Die Wärmeleitfähigkeit lag
bei 0,04 W/(mK).
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1971: „Filzbaumatte mit Randstreifen“ oder „Sillan-Randleistenmatte“ waren die Namen für den Beginn der rationelleren Lösung. Eine Kraftpapierhülle umgab einen Kern aus Steinwolle bis 80 mm. Wahlweise konnte das Produkt auch mit Bitumenpapier als Dampfsperre ausgeliefert
werden. Der Prospekt stammt von 1971. Noch kurz vor der Energiekrise,
aber auch nach 1977 ist die Dämmdicke weiter aktuell, weil die 1. WSVO
i.d.R. nicht mehr Wärmeschutz fordert. Die Wärmeleitfähigkeit lag bei
0,045 - 0,04 W/(mK).
1978 erschien das vorläufige Endprodukt, das auch schon als TEL-Randleistenmatte von der Glasfaser-AG vertrieben wurde. Die „Rollisol-Randleistenmatte“ bzw. der „Dämmfilz“ bei der Steinwolle revolutionierte die
Dachdämmung durch ihre leichte Anbringbarkeit. Sie besteht aus einer
diffusionshemmenden Schicht aus aluminiumbeschichteten Papier mit
einem Sd-Wert um 30 m und einer Dämmschicht aus Glaswolle. Nach
der Energiekrise und der 1. WSVO wurden die Dicken auf 140 mm erweitert. Das Produkt hat eine Schwäche: Die Luftdichtheit kann in den Querstößen und Anschlüssen an angrenzende Bauteile nur schwer hergestellt
werden, weil dort keine Randleiste vorhanden ist. Die Wärmeleitfähigkeit
begann mit 0,045 W/(mK) und kam 1984 bei 0,035 W/(mK) an.
Mit dem Klemmfilz war ISOVER 1986 wieder Innovationsgeber. Dämmstoff und Dampfsperre wurden als zwei getrennte Produkte, verarbeitet.
Damit reagiert ISOVER schon früh auf die wachsende Bedeutung der
Luftdichtheit des Bauens. Andere Hersteller folgten. Ende der achtziger
Jahre wurde die „Luftdichtheit der Außenbauteile“ durch das Konzept des
Niedrigenergiehauses vorangebracht. Der Abschied in den Dachdeckerrichtlinien vom doppelt belüfteten Dach tat ein Übriges. Eine DIN 4108-7
erscheint erstmalig 1996. Damit hat das Starren auf das „Diffusionsteufelchen“ langsam ein Ende, dass Jahrzehnte in Deutschland dafür gesorgt
hatte, dass viele Ursachen von Feuchteschäden fälschlich der Diffusion
zugeschrieben wurden, die auf Fugen in der Konstruktion beruhten.
Die Aufsparrendämmung wurde zunächst regional im süddeutschen
Raum angewendet. Wegen der dort höheren Sparrenquerschnitte, die
man als erhöhten Innenraum nutzte, setzte sich die Dämmung von oben
durch. Bei heute höheren Anforderungen fährt sie ihren Vorteil der wärmebrückenfreien Konstruktion aus. Mit PU oder XPS als Dämmstoff
können schon mit 12 cm Dämmdicken die Anforderungen der EnEV
2009 eingehalten werden. Die besten λ-Werte liegen bei PU um 0,22 W/
(mK). Schallschutzanforderungen sind besonders bei Hartschäumen zu
beachten. Diese Schwäche besitzen Mineralfaserdämmstoffe nicht.
Bild 16: Produktentwicklung bei den Steildachdämmstoffen
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der Energiekrise wurden Dämmstoffe „aufgewertet“. Steigende Energiekosten führten zu einer Energiediskussion
und Umweltkrisen erzeugten eine ökologische Bewegung
in der Gesellschaft. Das war „Das Ende des Sorglos-Öls“,
beschrieb der Harvard-Energie-Report 1981 die Lage. Die
Energiekrise förderte den Dämmstoffeinsatz, der ab 1975
jedoch gleich in eine durch eben diese Energiekrise ausgelöste zweijährige Baukrise schlitterte (Bild 14), die sich nach
1980 wiederholte.
Wärmedämmverbundsystem bringt
großen Erfolg
Das 1958 erfundene Wärmedämmverbundsystem wurde ab
1980 langsam zur Erfolgsstory. Lag der Absatz 1970 noch
jährlich bei nur etwa 0,1 Mio. m², stieg er bis 2006 auf 30
Millionen m² Außenwanddämmung, was allein 3 Mio. m³
Dämmstoff bei den heutigen Dämmdicken um 10 - 14 cm
darstellt. Angefangen hatte man mit 2 - 4 cm Dämmdicken
auf der Außenwand. Bei der „Thermohaut“ wird überwiegend Polystyrol als Dämmstoff eingesetzt (83 %). Steinwolle
kommt zum Einsatz, wenn besondere Anforderungen an
Brand- oder Schallschutz bestehen. Das WDVS rief zunächst viele Vorurteile von der nicht mehr „atmenden Außenwand“ hervor, um die es heute etwas ruhiger geworden
ist, da die prognostizierten Schäden nicht eingetreten sind.
Aber Vorsicht: In jedem Vortragspublikum sitzt immer
noch ein Fragesteller, der die Wasserdampfdiffusion nicht
verstanden hat und die anderen melden sich nur nicht
mehr zu Wort. Vorurteile leben lange. Unter der Adresse
www.energiesparaktion.de wurde diesem Thema deshalb
eine Computeranimation gewidmet.
Unterstützung aus der Wohnungswirtschaft
Bild 17: Absatzentwicklung Wärmedämmverbundsystem 1986-2006 in Mio. m³ (Quelle:
Fachverband Wärmedämmverbundsysteme e.V.)
Ab 1977 begann die gemeinnützige Wohnungswirtschaft,
ihre Wohnungsbestände systematisch zu dämmen. Ein
großer Markt, der allein bei den Genossenschaften, öffentlichen und ehem. gemeinnützigen Wohnungsbaugesellschaften 5,1 Mio. Wohnungen umfasst. Bis heute haben
manche Gesellschaften ihre Bestände zu 30 und 50 % gedämmt, eine gewaltige Leistung unter den Bedingungen
des Reallohnabbaus bei ihren Mietern. Das 4,35 Mrd.-DMEnergiesparförderprogramm von Bund und Ländern schaffte bereits ab 1978 diese zusätzliche Nachfrage. Damals zu
Bedingungen, die 1,5 % Zins und 1 % Tilgung entsprachen.
Diese haben sich bis heute auf die KfW-Konditionen des Effizienzhausprogrammes verschlechtert, deren Annuität bei
5 - 6 % liegt. Für die auch kurzfristig wünschenswerte Sozialverträglichkeit der energetischen Sanierung bestehen also
heute schlechtere Bedingungen. Gleichwohl hält die syste-
Kalksandsteinwerbung von 1979:
„Gedämmte KS-Außenwand. Eine Wand,
die Energie spart.“
Bild 18: Kalksandstein wirbt für die gedämmte Wand
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matische Bestandssanierung in der ehem. gemeinnützigen
und der öffentlichen Wohnungswirtschaft weiter an.
Kalksandsteinindustrie setzt Dämmimpulse
Das Eintreten der Kalksandsteinindustrie für die gedämmte Außenwand brachte spürbare Impulse. Hier
hieß es ab 1975: Kalksandstein + Dämmung oder kürzer:
„KS+Thermohaut“. Selbstbewusst wurde aus der wärmetechnischen Schwäche des Steins ein Vorteil gemacht.
Denn den neuen Anforderungen der WSVO hätte der Kalksandstein als monolithischer Wandbaustoff nicht mehr
nachkommen können. In allen Broschüren des Bundesverbandes Kalksandstein wurden fortan die vier Arten der
Außendämmung von Wänden umfangreich und detailliert
dargestellt, der Innendämmung gar ein ganzes Buch gewidmet. Bei einem Produktabsatz zwischen 5 und 10 Mio. m³
pro Jahr knapp unter dem Ziegelabsatz liegend, wuchs der
Dämmstoffindustrie hier ein kostenloser und vor allem kreativer Werbeträger zu, der rund 2 - 3 Mio. m³ Dämmstoffumsatz erbrachte.
Kampf um die Dämmdicken
Die Dämmstoffe mussten sich stets gegen den Widerstand
der bestehenden Bauindustrie durchsetzen. Nachdem die
Wärmedämmung nach der Energiekrise nicht mehr aufzuhalten war, entstand die Auseinandersetzung um die richtige Dämmdicke. Bei der Außenwand entwickelte sich die
Nachfrage von 4 cm Dämmdicke Ende der siebziger Jahre,
über 6 cm in den achtziger Jahren, über 10 cm Ende der
90ziger Jahre, auf 12 - 14 cm Dämmdicke Anfang des neuen
Jahrtausends. Seither verbessern sich noch zusätzlich die
Wärmeleitfähigkeitswerte der Dämmstoffe. Aus der Rückschau kann man heute sagen: Jeder Zentimeter zusätzlicher Dämmdicke musste immer wieder neu erkämpft und
begründet werden. Natürlich war schon längst wieder vergessen, dass dieses Thema zuletzt in den fünfziger Jahren
schon einmal zu Gunsten besser gedämmter Konstruktionen behandelt war. Die neuerliche Debatte steckte wieder
voller Widersprüche: Bewertungsmethoden waren nicht
einheitlich. Eine verbindliche Vorgabe für die Wirtschaftlichkeitsberechnung, wie die Schweizer Architekten sich
in der sia 380/1 geschaffen hatten oder wie sie der hessische Leitfaden „Energie im Hochbau“ enthielt, war in den
WSVO`s nicht enthalten. Auch war erst ab 1995 ein offizielles Wärmebilanzverfahren in die WSVO integriert, mit
dem der Heizwärmebedarf berechnet werden konnte, der
Endenergiebedarf erst ab 2002. Auf Basis von k-Werten war
aber keine Verbrauchsaussage möglich und ohne den Vergleich unterschiedlicher Variantenverbräuche auch keine
Wirtschaftlichkeitsberechnung. Das öffnete willkürlichen
Methoden Tür und Tor, häufig wurde „abgeschätzt“. Auch
die Preise für Dämmaßnahmen waren unklar, es wurden
Phantasiezahlen für gedämmte Konstruktionen genannt.
Vollkostenberechnungen wurden vorgelegt, bei denen der
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Dämmstoff auch noch den Außenputz, die Marmorfassade
oder die Dacheindeckung amortisieren sollte. Der aus den
Wirtschaftswissenschaften bekannte Effekt abnehmender
Erträge bei zunehmenden Aufwand wurde zu einem riesigen Problem aufgeblasen („Hyperbeltragik der Dämmstoffmaximierer“), ohne zu beachten, dass sich bei wachsender
Dämmdicke auf einer Grundkostenbasis nur noch geringere Zusatzkosten ergeben. Es fehlte sogar ein Bewertungsmaßstab. Prof. Ehm (BmBau) und Claus Meier versuchten
ein undurchsichtiges „Mehrkosten-Nutzen-Verhältnis“ als
Messlatte einzuführen, als ob es keine Wirtschaftswissenschaften gäbe. Neuerliche Klarheit brachten letztlich die
Praxisdaten aus dem Bau von Niedrigenergiehäusern und
die Untersuchungen der BT-Enquete-Kommission „Schutz
der Erdatmosphäre“. Ab 1990 wurden die Mehrkosten energiesparenden Neubaus auf Basis abgerechneter Kostengrößen klar erhoben. Da kostete eine 36,5 cm dicke porosierte
Ziegelwand inkl. Putz mit einem k-Wert um 0,52 W/(m²K)
schon einmal 250 DM/m², aber eine 24 cm dünne KS-Wand
mit 15 cm EPS-Wärmedämmverbundsystem und k= 0,24
W/(m²K) nur 230 DM/m². Aus den prognostizierten 30 - 50
% wurden 3 - 5 % Mehrkosten für das Niedrigenergiehaus
bezogen auf die reinen Baukosten und eine Amortisationszeit innerhalb der ersten 20 Jahre. Bessere Qualität mit garantiertem Kapitalrückfluss. Für den Gebäudebestand hatte
das Institut Wohnen und Umwelt eine umfassende Analyse
des deutschen Wohnungsbestandes vorgelegt. Hier waren
die damals 14 Mio. Wohngebäude erfasst, in 46 Gebäudetypen gegliedert und mittels Kostenerhebung mit einem umfangreichen Energiesparmassnahmen-Kostenkatalog versehen worden. [23] Dessen einziger Makel: Hohes Preisniveau aus dem Raum Stuttgart. Für jeden Typ lag nun auf
Basis von Verbrauchszahlen die Wirtschaftlichkeitsberechnung für 6 Energiesparmaßnahmen vor. Schon bei einem
mittleren künftigen Energiepreis von 6,5 Cent/kWh ergab
sich ein wirtschaftliches Einsparpotenzial von über 50 %
des gesamten deutschen Raumwärmeverbrauchs. 2011 liegt
das Energiepreisniveau bei 8 Cent die kWh, bei steigender
Tendenz. Wir leisten uns heute, ein wirtschaftliches Raumwärmeeinsparpotenzial von 50 % weitgehend zu ignorieren.
Bild 19: Wirtschaftliches Einsparpotenzial für Heizwärme im Gebäudebestand Deutschlands in Abhängigkeit vom Energiepreis, nach Bauteilen.
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Maßnahme
Dämmstoffstärke [cm]
minimal sinnvoll*)
optimal*)
maximal sinnvoll*)
ReferenzHochpreis- Referenzpreis- Hochpreis- Referenzpreis- Hochpreispreisentw. entwicklung
entwicklung
entwicklung
entwicklung
entwicklung
21,8
19,5
27,9
Steildachdämmung
9,7
13,4
14,7
12,0
11,3
15,9
Außendämmung
5,5
7,8
8,8
5,9
5,7
8,3
Innendämmung
2,3
3,8
3,9
*) Die minimal und maximal sinnvollen Dämmstoffstärken ergeben sich aus einer Abweichung von 3 % vom
optimalen einzelwirtschaftlichen Ergebnis. Referenzpreisszenario: Ausgangsenergiepreis 1990 2,75 Ct./kWh,
Energiepreissteigerung 1,1 % p.a.; Hochpreisszenario: ebenfalls 2,75 Ct./kWh, Energiepreissteigerung 6,5 % p.a.
Tabelle 3: Optimale Dämmstärken im Gebäudebestand
Die optimale Dämmdicke wurde ebenso ermittelt. Tabelle
3 zeigt diese in der Debatte so „magische Zahl“ für 3 Dämmaßnahmen.
Man hätte auch politisch argumentieren können: Statt 100
Mrd. EUR in Förderung Entwicklung, Bau, Betrieb, Nachrüstung und Abriss von 21 Kernkraftwerken auszugeben,
mit dem alleinigen Ergebnis strahlenden Atommülls, hätte
der Staat mit dieser von Steuerzahlern und Stromverbrauchern aufgebrachten Summe ab 1960 langsam die gesamte
deutsche Altbausubstanz energetisch Instandsetzen können, mit dem Ergebnis einer nachhaltig wirksamen Heizkosteneinsparung.
Das Verbandswesen wird entwickelt
Ab 1973 entstanden die fünf Verbände der Dämmstoffwirtschaft, ihr Gesamtverband GDI 1977.
•
Fachverband Mineralwolleindustrie e.V.,
•
Industrieverband Hartschaum e.V.,
•
Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V.,
•
Fachvereinigung Polystyrol-Extruderschaumstoff e.V.,
•
Bundesverband der Leichtbauplattenindustrie e.V.,
•
Gesamtverband der Dämmstoffindustrie
(www.gdi-daemmstoffe.de).
Die Verbandsarbeit konzentrierte sich auf die Entwicklung
von Fachinformationen für Planer und Bauhandwerk, sowie die Normung und Güteüberwachung. Informationen
für Endverbraucher wurden kaum entwickelt, Kampagnen
oder Informationsreihen, vergleichbar der Ziegelindustrie,
entstanden leider nicht. Einzig der Fachverband Wärmedämmverbundsysteme stellt hier eine bedingte Ausnahme
dar. Die Kooperation mit dem 1976 gegründeten neuen
Lehrstuhl für Bauphysik in Essen und der in diesem Zusammenhang entstandenen Gesellschaft für rationelle
Energieverwendung, blieb hinter dem Erfolg der Kalksandsteinwerbung weit zurück. Ein aktives Zugehen auf den
22
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Bürger kam nicht zustande. Nach dem Standard des Vollwärmeschutzes, der noch aus der Zeit vor den Verbandsgründungen stammte, wurden auch keine neuen Energiespar-Standards entwickelt und gesellschaftlich vorgetragen.
Auch der Niedrigenergie-Standard wurde anfänglich nicht
von den Verbänden, sondern einzig von den Einzelfirmen
G+H, sowie HECK unterstützt.
Absatzentwicklung beim Dämmstoff
Der Dämmstoffabsatz in Deutschland ist eine Erfolgsstory,
aber war nie ein Selbstläufer. Im Gegenteil mussten sich
Dämmstoffanwendungen immer gegen ein massives Vorurteilsbündel zur Wehr setzen, das sich aus Unverständnis
der Thermodynamik und ökonomischen Interessen der
Mitbewerber speiste. Unterstützung und Förderung gab es
von Seiten des Staates nur langsam und zögerlich. So wurde die Umweltbewegung wohl der mächtigste Verbündete
der Dämmstoffindustrie.
Bild 21: : Absatzentwicklung der Dämmstoffe für den Hochbau
1979 bis 2008 [24]
Eine offizielle Dämmstoffmengenstatistik gibt es nicht, vorhandene Daten sind Schätzwerte. Auch dieses drückt aus,
dass die Bedeutung dieses Bauproduktes gesellschaftlich
noch nicht gänzlich verstanden wurde. Die Grafiken zeigen Absatzentwicklung und Struktur des Dämmstoffeinsatzes im Hochbau seit 1979. Heute haben die einzelnen
Dämmstoffarten weitgehend feste Marktanteile, die durch
ihre jeweiligen anwendungstechnischen Vor- und Nachteile
und ihren Preis bestimmt sind. Als neue Dämmstoffe sind
wksb
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Vorhangfassade von 3 cm Dicke am Hochhaus der FH Darmstadt, Baujahr 1971. Die Fassadendämmplatte ist besonders kostengünstig, da sie
keinen Putz tragen muss. Gleichwohl sparte man an der Dämmdicke.
Das Gebäude wurde 2010 generalsaniert mit 16 cm VHF. Besonders viel
Energie haben bis dahin die thermisch nicht getrennten Aluminiumfensterrahmen verschwendet, deren k-Wert um 4,5 W/(m²K) liegt und die zur
Tauwasserbehandlung Auffangschalen statt Fensterbrett aufwiesen. Es
gingen 39 Jahre Energievergeudung zu Ende.
Kerndämmung aus den achtziger Jahren. Die gezeigte zweilagig verarbeitete Dämmdicke von 8 cm war damals noch bei weitem nicht die Normalität am Bau. Die DIN 1053 insistierte immer noch auf der Belüftung,
die wertvollen Raum wegnahm und zur Auffeuchtung des Mauerwerks
beitrug. Nach WSVO wäre statt der hier ausgeführten 0,4 W/(m²K) ein
k-Wert von 0,7 W/(m²K) ausreichend gewesen.
Das Maß des Vollwärmeschutzes: WDVS mit einer Dicke von nur 6 cm,
die in den siebziger Jahren übliche war. In der begehrten Architektenmappe des Industrieverbandes Hartschaum wurden in den Skizzen jedoch auch schon mutige 8 - 10 cm Dämmdicken dargestellt. Man kam
voran.
Am unteren Bildrand ist noch die anfänglich übliche hölzerne Justierlatte
als temporäre Sockelschiene zu sehen. Später wurde sie durch die ALUSockelschiene ersetzt, die eine starke Wärmebrücke darstellt.
Ein Meilenstein in Hannover 1992: Ein Förderprogramm der Stadtwerke schrieb erstmalig 12 cm Dämmdicke auf der Außenwand vor. Dieses
Mietshaus war eines der ersten Objekte mit einer solchen Dicke, die man
bis dahin für „unwirtschaftlich“ hielt. Länderförderprogramme hatten damals 8 cm Dicke bei der Außenwand erreicht. Prof. Meyer aus Nürnberg
argumentierte populistisch mit der „Hyperbeltragik der Dämmstoffmaximierer“. Wärmedämmung musste in der Tat Zentimeterweise beweisen, dass sie wirtschaftlich ist. Die zuwachsenden Kosten von nur 1,5 - 2,5
EUR pro m² und Zentimeter Dämmschichtdicke wurden schlicht nicht
geglaubt. Hauseigentümer nahmen an, die Baukosten verdoppelten sich
mit doppelter Dämmdicke usw. Die unwirtschaftlichen veralteten Bauweisen stellte man hingegen nicht auf den Prüfstand.
Bild 20: Der Kampf um die Dämmdicken
wksb
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Titelthema
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die alten Naturfasern dazugekommen, vor allem ihr Preis
begrenzt ihren Marktanteil. Neuere Entwicklungen, wie
Vakuumisolierung und bessere Dämmwerte bei den „klassischen“ Dämmstoffen zeigen an, dass in der Dämmstoffentwicklung noch Potenzial steckt. Ein Absatzmarkt, der
um 1920 mit 1 - 2 Mio. m³ begann, hat sich mit 25 - 30 Mio.
m³ pro Jahr atemberaubend entwickelt. Allerdings würde er
sich für viele Jahre zum Nutzen der Umwelt noch einmal
verdoppeln können, wenn die wärmetechnische Verbesserung unserer Altbauten einen höheren Stellenwert erhielte.
Die Struktur des Dämmstoffabsatzes zeigt die Marktführerschaft der Mineralwolldämmstoffe. Entsprechend sind
ISOVER und ROCKWOOL die Marktführer am deutschen
Dämmstoffmarkt, erster ist auch der Innovationsführer.
Styropor hat sich seit den siebziger Jahren ungebrochen einen zweiten Platz gesichert, dies vor allem durch das WDVS
und die Trittschalldämmstoffe. Die teureren Dämmstoffe
PU und XPS besitzen kleinere Marktanteile, Schaumglas
ist nicht erfasst. Holzwolleleichtbauplatten waren einstmals
Marktführer und sind heute fast schon Nischenprodukte.
Ihr Entwicklungsweg ging zu den Verbundplatten aus
Holzwolledeckschicht plus Hartschaum oder Mineralwolle, die die ungünstigere Wärmeleitfähigkeit der Holzwolle
kompensieren. Die „neuen Dämmstoffe“ sind die einstigen
Bericht 1972 vor. Aber erst der „Ölschock“ brachte Bewegung in die Handlungen der Bundesregierung. Deren
Energiepolitik wurde wieder versorgungslastig angelegt:
Weg vom Öl, hin zum Gas, weiterer Ausbau der Kernenergie und schon leiser: Ausbau der Fernwärme, unterstützt
durch Zukunftsinvestitionsprogramme. Die Bundesländer
verbesserten derweil die seit 1952 eingeführte DIN 4108
und überrumpelten damit die Bundesregierung. Erkannt
war der große Anteil von 40 %, den die Gebäudeheizung
damals zum Energieverbrauch Deutschlands beitrug. Mit
dem Mindestwärmeschutz verbrauchten die Gebäude 30 35 Liter Heizöl pro m² Wohnfläche im Jahr. „Ergänzenden
Bestimmungen“ zur DIN 4108 verbesserten schon 1974 das
Anforderungsniveau für Neubauten nur bei Dach und Kellerdecke und nur um ca. 15 %. Das mit Bundesbeteiligung
1975 geschaffene „Beiblatt zur DIN 4108“ war radikaler,
aber nur eine Empfehlung. Zudem fehlte diesen DIN-Verbesserungen die Rechtsgrundlage, denn der Staat hatte sich
ja bisher aus der besseren Energienutzung herausgehalten.
Die schaffte 1976 das Energieeinsparungsgesetz. Auf seiner
Basis entstand in schneller Folge ab 1977 ein Instrumentenbündel für die Energieeinsparung [25]:
•
Wärmeschutzverordnung 1977,
•
Heizungsanlagenverordnung 1978,
•
Heizungsbetriebsverordnung 1978,
•
Heizkostenabrechnungsverordnung 1981,
•
BImSchV 1979,
•
Programm zur Förderung heizenergiesparender Maßnahmen ab 1978 (4,35 Mrd. DM Programm),
•
Energiesparkampagne „Ich bin Energiesparer“.
Bild 22: Struktur des Dämmstoffmarktes im Hochbau 2008 in
Mio. m³ (Schätzung)
Marktführer der zwanziger Jahre (siehe Teil 1 des Artikels).
Obwohl bei verschiedenen Käuferschichten in der ideologischen Debatte um natürliches Bauen und Leben hoch im
Kurs stehend, begrenzt der Preis der Naturfaserdämmstoffe
deutlich den Absatz
Schwache Impulse: Wärmeschutz- und
Energieeinsparverordnung
Mit der Energiekrise 1973 begann eine neue Zeit, wenn
auch kein stürmischer Umbruch. Zwar hatten sich Umweltbewegungen schon in den sechziger Jahren entwickelt
und legte der Club of Rome seinen wachstumskritischen
24
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Bild 23: Kampagnen-Aufkleber des BMWI: Ich
bin Energiesparer.
Das Zeitfenster für Veränderungen ist nach Schocks recht
klein. So waren vier Jahre nach dem Ölpreisschock auch die
1977 in der ersten Wärmeschutzverordnung festgeschriebene Anforderungen für Neubauten mehr als enttäuschend.
Die WSVO 1977 revidierte das Beiblatt von 1975 auf ganzer Front. Einer Verdreifachung der Heizkosten seit 1974
wksb
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Das „Energiesparbuch für das Eigenheim“ des Bundesbauministeriums wurde seit 1977 einmal überarbeitet und mehrmals aufgelegt. Es erfreute sich großer Beliebtheit. Seine
grundlegende Schwäche verlor es nie: Es zeigte die nunmehr
veralteten Standards des Vollwärmeschutzes, den Leopold
Sautter schon 1941 eingefordert hatte. Da die Broschüre grafisch sehr gut gemacht war, trug sie sehr zur Verstetigung
suboptimaler Dämmstandards bei. Die Abbildung zeigt die
schwachen Dämmdicken.
Bild 24: Energie-Informationen für einen veralteten Standard
entsprach nur mageren 15 % Einsparung bei der Endenergie. Die Bauten nach Mindestwärmeschutz von 1969 lagen
etwa bei 320 kWh/(m²*a) Endenergie. Die WSVO 1977
führte den 25-Liter-Standard für Wohnbauten ein. (Liter
Heizöl pro m² und Jahr). Welch ein Erfolg. Da verwunderte es nicht, dass bereits 1983 eine empirische Analyse
der Auswirkungen der WSVO 1977 zu dem Schluss kam,
das Nachweisverfahren sei bei den untersuchten 400 Fällen eingehalten. [26] Bei den Wänden habe man porosierte
Wandbaustoffe und Wandstärken um 30 cm vorgefunden,
die Fenster seien bei Neubauten seit 1960 bereits isolierverglast. Der Wärmeschutz von Dach und Kellerdecke sei
in den geprüften Nachweisen ausreichend dimensioniert
(4 - 8 cm). Die deutschen Fenster waren seit den sechziger
Jahren bereits dichter, als nach WSVO 1977 erforderlich.
Die 1. WSVO setzte also keine neuen Standards, sondern
blieb hinter dem baulich erreichten Niveau zurück. Ein
großer Heizkesselhersteller formulierte auch für seine Produktgruppe diplomatisch: „Diese staatliche Gesetzgebung,
so sehr sie dem technischen Fortschritt zeitlich hinterherhinkte, und den Status Quo der installierten Heizungsanlagen nur behutsam veränderte, hat immerhin bewirkt, dass
die maßgeblichen Hersteller nunmehr eine Richtschnur
hinsichtlich der technischen Mindestbedingungen erhielten...“ [27]. Was da nun für den Neubau galt, war eine alte
Forderung der Dämmstoffindustrie: Der Vollwärmeschutz.
Nach 20 Jahren etwas verspätet und längst durch die Energiekrise überholt.
Die Energieprogramme der Bundesregierung gingen seit
1973 bis 1981 unbeirrt von einem stark steigenden Primärenergieverbrauch in Deutschland aus. Der wurde in der Debatte auch noch verteidigt, als er real rückläufig wurde. Ein
gesellschaftliches Klima für die Energieeinsparung konnte
so nicht entstehen. Diese Abwehrhaltung fand sich leider
auch in der damaligen Fachwelt. Hier herrschte weitgehenwksb
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de Unklarheit über die baulichen Lösungen, Zielstandards
existierten noch nicht. Ausformulierte Entwürfe für das
„ökologische Bauen“ kamen erst langsam ab 1980, meist von
den in Politik und Fachwelt abgelehnten „alternativen“ Kräften. Es wirkte ein massives Vorurteilsbündel in der Debatte
um die WSVO. Wie immer, wenn die alten ökonomischen
Kräfte sich gegen das Neue wehren. Die deutschen Wände sollten atmen, der k-Wert sei ein unzureichender Maßstab, mit dem man die für Solargewinne so wichtige Größe
der Südfenster und Wintergärten nicht berechnen könne,
Wärmespeicherung sei wichtiger als Wärmedämmung,
Dämmstoffe seien gesundheitlich bedenklich, Schießschartenarchitektur drohe genauso, wie eine Taupunktverschiebung und alles sei viel zu teuer. Prof. Gertis erwartete langfristig eine Baukostenerhöhung von 60 % für eine
Halbierung der Heizkosten. [28] Die Debatte glich einem
Blindflug mit Flugzeuginsassen, die vergessen hatten, warum sie überhaupt losgeflogen waren.
Der entstehende politische Kompromiss im Bundestag
zeigte die einsetzende Gewöhnung an höhere Energiepreise und intensive Lobbyarbeit insbesondere der mächtigen
Steineindustrie und der Architektenkammern. Hätte man
in der Rückschau die SBN von 1977 übernommen, wären
dem Land drei weitere Novellen erspart geblieben, durch
die das Nachweisverfahren immer komplizierter und seine
Berechnungsergebnisse immer beliebiger geworden sind.
Ab 1980 erzwangen die neuerlich steigenden Energiepreise
einen neuen Anlauf. Der Ölpreis war kräftig von 0,30 DM/l
auf 0,70 - 0,80 DM/l gestiegen. Die neue Entwicklung gab
weitere Impulse für die Energie- und Umweltdiskussion in
Deutschland. Wer aber nun ein Durchstarten des Staates
erwartet hätte, wurde neuerlich enttäuscht. Bauminister
Haack verkündete 1981, die neue WSVO könne die zur Verfügung stehenden technischen Möglichkeiten einer 50-prozentigen Verbrauchssenkung noch nicht voll ausschöpfen,
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Titelthema
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Außenwand
Dach,
Decke nach
oben
Keller
Fenster
Decken
nach unten
gegen
Außenluft
Flachdach
W/(m²K)
DIN 4108 von
1,80/1,56/1,39**) 1,23
1,02
0,58
0,80
1969
DIN 41081,56/1,39***)
0,69
0,83
0,52
0,69
Ergänzende
Bestimmungen
1974
DIN 41080,65
0,60
0,65
2,6
0,60
0,80
Beiblatt 1975*)
WSVO 1977*)
1,10*****)
0,80
0,85
2,6*****)
0,45
*)
WSVO 1984
0,72
0,65
0,70
2,6****)
WSVO
0,50
0,22
0,35
0,7 kF,eq
0,22
0,22
1995******)
Ab EnEV 2002
Werte nur noch über Bilanzrechnung bestimmbar
Schwedische
0,30
0,20
0,30
2,0
0,30
0,30
Baunorm 1977
*)
Ab Beiblatt: km,max -Verfahren Gebäudehülle. Beispiel für ein EFH mit A/V 0,8 mit Anforderungswert km,max von 1975:
0,62 m²K/W; für 1977 = 0,85 W/(m²K), für 1984 = 0,66 W/(m²K)
**)
Dämmgebiet I, II und III
***)
Dämmgebiet I/II zusammengelegt, Dämmgebiet III (Harz, Schwäbische Alp usw.)
****)
Höchstwert 3,1 W/(m²K)
*****)
km W+F dürfen 1,85 W/(m²K) nicht überschreiten; hier: 1,29 W/(m²K)
******)
Bauteilverfahren für kleinere Wohngebäude
KF,eq = Äquivalenter k-Wert für das Fenster, der auch die solaren Gewinne einrechnete. Damit sollte der Kritik an deren
Nichtberücksichtigung begegnet werden. Seine Väter übersahen, dass sie soeben ein Wärmebilanzverfahren in die WSVO 95
einführten, mit dem die solaren Gewinne sauber hätten berechnet werden können. Da der KF,eq nicht transparent war,
verstummten die Kritiker nicht.
Tabelle 4: U-Wert-Anforderungen der DIN 4108,, der WSVO und EnEV sowie der schwedischen Baunorm SBN 1977 in W/(m²K)
Berechnung für ein EFH mit A/V
0,8 und 150 m² Wohnfläche;
Verfahren: DIN 4108-6 und DIN
4701-10. Die Berechnung mit
der DIN V 18599 ergab keine
plausiblen Ergebnisse. Bis 1975
Konstanttemperaturkessel, bis
1995 Niedertemperaturkessel,
ab 2007 Brennwertkessel, 2009
mit Solaranlage nach EEWärmeG
Bild 25: Endenergiebedarfskennwerte für verschiedene bauliche Standards in kWh/(m²*a)
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da man aus Gründen der Baukrise zu hohe Baukostensteigerungen vermeiden müsse. Die aus der Energiekrise und
Zinserhöhungen der Bundesbank entstandene Neubaukrise
schürte Ängste vor Baukostensteigerungen, ohne dass die
Ursache-Wirkung-Beziehung begriffen wurde. Beschlossen wurde für Neubauten eine 25-prozentige Absenkung
der Transmissionswärmeverluste gegenüber 1977. Damit
wurde auf die massive Kritik von Verbänden, insbesondere
der Ziegelindustrie reagiert. Auch die Architektenkammern
stellten in der Bundestags-Anhörung, die „Baukunst und
Entwurfsfreiheit“ gegen den notwendigen Wärmeschutz,
als könne man gegen das deutsche Klima bauen. Die Erwartungen an die passiv-solaren Gewinne waren noch unrealistisch hoch und wurden gegen die k-Wert-Anforderungen
gewendet. Es zeigte sich ein diffuser Wunsch nach energetischer Planung (Wärmebilanz), man wollte verstehen,
was man da vorgeschrieben bekam und energetisch gute
Konstruktionen begründen können. Dieses spürbare fachliche Interesse nahm der Staat nicht auf. Selbst die ab 1979
vorliegenden Ergebnisse des THERMA-Wettbewerbes des
Bundes fehlten in der Debatte. Immerhin lagen hier für elf
nachträglich gedämmte Wohngebäude (k-Werte um 0,5 W/
(m²K)) die Baukosten und Einsparungen vor. [29]
Die 1982 beschlossene WSVO trat 1984 in Kraft. Die Anforderungen an den Neubau führten zu einer Einsparung bei
der Endenergie gegenüber 1977 von etwa 20 %, der Heizenergiebedarf sank auf immer noch hohe 20 Liter Heizöl
pro m² und Jahr. Für die Bauwirtschaft waren keine neuen
Anstrengungen erforderlich. Das Niveau von 1984 ließ sich
mit 2-Scheiben-Isolierverglasung, 30 cm dicken porosierten Außenwänden (um 0,6 - 0,7 W/(m²K), 8-9 cm Wärmedämmung im Dach und 4 cm Kellerdeckendämmung
beschreiben. Nach wie vor reichte der Trittschallschutz auf
der Kellerdecke und blieb noch Luft im Dach bis zur Unterspannbahn. Die Porosierung von Ziegeln gab es schon
seit 1920, der Porenbeton entstammte ebenfalls dieser Zeit
und Normalbetonwände wurden schon immer gedämmt.
Nichts Neues also bei den Wandbaustoffen. Nur Konkurrenzkämpfe, da man bei den monolithischen Wandbildnern
vermutete, man würde Marktanteile an die zweischichtigen
Konstruktionen mit Dämmschicht verlieren. Und gerade
für diese Argumente war die Bundesregierung äußerst
empfänglich, denn die rund 1.500 Ziegelwerke, Bimswerke usw. bildeten feinverteilte wirtschaftliche Strukturen mit
Einfluss in den Wahlkreisen.
Es wurde klar: Wärmeschutzverordnungen sind Politik, keine Physik. Angekündigt wurde zumindest eine zweite Stufe
der Novelle in den nächsten Jahren, es sollten dann 13 Jahre
werden bis zur WSVO 1995.
Der schwere Weg zum Niedrigenergiehaus
Das dreizehn Jahre zögerliche Verhalten der Bundesregierung blieb nicht unbemerkt.In dieser Zeit traten neue
gestaltende Kräfte hervor. Die Kernenergiedebatte hatte
eine Ökologiebewegung sensibilisiert. „Energiekrise“ war
wksb
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Deutschland – eine Insel?
Die Debatte um die WSVO`s erklomm
nur selten einmal den Tellerrand: 1982
stellte das schwedische Bauministerium auf einem „Schwedisch-deutschen
Kolloquium“ das schwedische Wärmeschutzniveau für den Neubau vor [30].
Die Original-Skizze des schwedischen
Bauministeriums zeigt die Anforderungen der schwedischen Baunorm 1980
für den Neubau. In Deutschland galten
nach WSVO 1984 noch 5 cm Wärmedämmung auf der Wand als wirtschaftlich
bedenklich, in Schweden praktizierte
man schon 20 cm Dämmdicke und ging
sogar freiwillig als Verkaufsargument
über die Forderung der SBN hinaus (0,17
W/(m²K)). Die meisten Energiesparmaßnahmen seien so wirtschaftlich, dass
Schweden sein Altbau-Förderprogramm im Zuschußteil eingeschränkt habe,
um wirtschaftliche Maßnahmen nicht noch zusätzlich zu fördern. Altbauten
wurden damals in Schweden schon mit 12 cm Dämmdicke auf den Wänden
nachgerüstet. Hier kam zum Ausdruck, dass die Handelsbilanz der Exportnation Deutschland trotz erhöhter Ölimportrechnung positiv blieb, die weniger
exportstarken skandinavischen Länder mussten ihre konsequentere Energiesparpolitik einsetzen, um den Devisenabfluss für Ölimporte zu begrenzen.
hier ein unvergessener Begriff geblieben. Die Frage nach
den Alternativen führte zum Thema Energieeinsparung.
Schon 1980 war mit der „Energiewende-Studie“ des neu
gegründeten ÖKO-Instituts [31] erstmalig für Deutschland
in einer Szenariorechnung belegt, dass der Energieverbrauch bei steigendem Wohlstand halbiert werden könne.
In dieser Zeit legten auch Prof. Meyer-Abich und andere
ähnliche Ergebnisse vor, die zeigten: Energie sparen ist
machbar und unverzichtbar, die erneuerbaren Energien
können den Restbedarf decken [32]. Meyer-Abichs Satz
von der „Energieeinsparung als Energiequelle“ stand
nun sogar auf den Broschüren der Energiesparkampagne
des BMWI, die aber nur für das Anforderungsniveau der
WSVO 1984 warb. In den Energieprogrammen der Bundesregierung ging es hingegen damals steil aufwärts: Mit
dem prognostizierten nationalen Primärenergieverbrauch.
Vergangenheit (Wiederaufbau) wurde wacker in die Zukunft fortgeschrieben.
Als die Realität das Gegenteil zeigte, stellte man die Prognosen einfach ein. Die Grüne Partei zog in die Parlamente ein und die Umweltbewegung entdeckte, welch großer
Energieeinsatz im Raumwärmemarkt ungenutzt verpufft.
Die damals „brandneue“ Erkenntnis: Rund 1/3 des Endenergieverbrauchs der BRD entfällt auf die Gebäudeheizung, rund 50 % des bundesdeutschen Energieeinsatzes
erreichten als Verluste gar nicht den Verbraucher. [33]
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Eine Herausforderung war definiert: Gesucht wurde ein
belastbares Energiesparkonzept für die damals 26 Mio.
Bestands-Wohnungen und jährlich rund 200 - 300 Tsd.
Neubauten (BRD).
Wie immer, wenn Neues entwickelt wird, wurde vieles probiert. Die Zahl der gedanklichen Ansätze blühte. Von der
„grünen Solararchitektur“, dem „ökologischen Bauen“, der
„Biotektur“, der „Solararchitektur“, dem „klimagerechten
Bauen“, bis zum „Niedrigenergiehaus“ (NEH) reichten die
Konzepte.
jährlichen Sonnenstunden funktioniert, muss dies nicht
bei 1.500 Sonnenstunden tun. Wintergärten, große Südverglasungen, Steinspeicher, Fassaden- und Dachbegrünungen, Elektrowärmepumpen oder ein einfaches, selbstversorgendes Leben und Gebäude, ganz aus natürlichen
Baumaterialien, wurden als Lösung für die Energiekrise
angeboten. Dieselben wenigen gebauten Beispiele tauchten immer wieder in der Literatur auf. [37]
Traurig berühmt wurden die Holzhäuser von Rudolph Do-
Die frühe Suche blieb erfolglos
Die ersten Ansätze forderten alles. Neues Bauen hatte sich
mit einem radikalen solidarischen Umbau der Wirtschaft
und einem anderen Verhältnis des Zusammenlebens zu
verbinden. „Ökopolis“ war der weitgehendste Ansatz, der
alles in Frage stellte. [34] Das „Ökologische Bauen“, vorgestellt in einem viel beachteten Buch, herausgegeben
vom neu gegründeten Umweltbundesamt, [35] knüpfte
hier ebenfalls an. Nicht das Haus allein sei zu verändern,
sondern Stadt, Dorf, Wirtschaftsform und Gesellschaft.
Die Gartenstadtbewegung und die utopischen Sozialisten
durchwehten erneut die Fachdiskussion. Nur der Weg zum
Ziel und die Träger der Veränderung blieben offen, wie
auch kein realisierbares bauliches Konzept entstand.
Die Gesellschaft über das Bauen verändern zu wollen, war
möglicherweise der falsche Ansatz. Das in der Fachwelt
erkennbare Bedürfnis nach begründeten Konzepten wurde jedoch durch die WSVO`s nicht aufgenommen. Man
redete aneinander vorbei.
Bild 26: Ökopolis war der Traum von einer heilen Welt
Die „grüne Solararchitektur“ beschränkte sich da mehr
aufs Gebäude. Bei der Lösungssuche schaute man vor allem in den USA nach Beispielen: Wie bauen andere „anders“? Klimadaten und Planungsinstrumente fehlten. So
entstand der Fehler, Konzepte aus dem USA-Sonnengürtel
auf Deutschland übertragen zu wollen. [36] Was bei 3.500
28
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Bild 27: Gebäude aus dem Sonnengürtel der USA - Lehm und
Glas als Vorbild für das deutsche Klima?
ernach, die nach wenigen Jahren verfielen [38]. Eine Erfolgskritik gab es jedoch in der damaligen Literatur nicht,
es wurde der Mut der Andersartigkeit bestaunt.
Mit „Bau und Energie“ entstand ab 1977 ein erstes
BMFT-Forschungsprojekt. Eine Architektengruppe um
Prof. Nikolic, Kassel, ließ seine Planentwürfe mit einem Wärmebilanzprogramm durch Prof. Rouvel (TU
München) auf ihren Heizenergiebedarf berechnen [39].
Ein früher energetischer Planungsansatz mit einem
gravierenden Schönheitsfehler: Das Ergebnis wurde durch die Vorgaben bestimmt. Ein Wärmeschutz,
etwa über die WSVO 1984 hinaus, hielt man nicht für
sinnvoll und berechnete ihn nicht. Bei einem Wandk-Wert von 0,4 W/(m²K) war Schluss. Die Hoffnungen
lagen auf der passiven Solarenergienutzung: Verglasungsarten, Fensterorientierung, Wintergärten, Glaseinhausungen waren modern.
Die Verfasser, Prof. Nikolic, Herzog u. a. suchten die Antwort auf die Energiekrise letztlich in der Formgebung der
Gebäude, Stellung und Öffnung zur Sonne, solare Siedlungsplanung, Materialwechsel fanden nur hin zum Glas
statt. Ein Wintergartenanbau sparte da rechnerisch schon
einmal 1,5 Liter Heizöl pro m² und Jahr, ein nur gering
verbesserter Wärmeschutz der Außenwand dagegen nur
0,5 Liter pro m² und Jahr. Ein schönes Beispiel einer selffulfilling prophecie. Das Projekt blieb theoretisch. Als die
Umsetzung in die Praxis endlich einmal versucht wurde
(Energiesparhäuser Berlin) kamen hohe Endenergieverbräuche bis 210 kWh/(m²*a) heraus [40].
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Das „Landstuhl-Projekt“: Sieger ist die
Wärmedämmung
Aus der Vielzahl der gedanklichen Projekte entstand damals kein belastbares bauliches Konzept. Das wurde jedoch auch nicht vom Bundesbauministerium vorgelegt.
Eine wichtige Klärung brachte das „Landstuhl-Projekt“
des BMFT. 1979 begonnen, lagen seine Ergebnisse leider
erst 1989 vor [41]. Untersucht wurden 25 deutschlandweit
gebaute Wohnhäuser, vom Haus mit Steinspeicher, über
die voll verglaste Südfassade als bewohnter Wintergarten
bis hin zum konventionellen Entwurf. Zwei Jahre erhob
man die Verbräuche, Temperaturen, das Nutzerverhalten,
Wirkungsgrade und Kosten. Der Bericht war für viele der
ehrgeizigen Architekturansätze ernüchternd: Die reinen
„Solarhäuser“ wiesen die höchsten Verbräuche auf. Ihre Solargewinne verlieren sie wieder über ihre schlecht gedämmten Bauteile. Die Natur ist vertrackt, denn die „verlustminimierten Solarhäuser“ wiesen durch guten Wärmeschutz
den geringsten Heizenergieverbrauch auf. Nur brauchten
sie ihre teuren Glaselemente nicht, denn der Wärmeschutz
brachte den Erfolg und verkürzte die Heizperiode. Viele
konventionelle Fertighäuser lagen im Projekt gleichauf mit
den teuren „Sonnenhäusern“. Das auswertende Fraunhofer Institut für Bauphysik prägt den zentralen Satz: „Die
wichtigste Maßnahme in unserem Klima ist und bleibt die
Wärmedämmung.“ Das hatte die Fachwelt so nicht erwartet
und akzeptierte es kaum. Gleichwohl war der Beweis schon
einmal geführt worden: 1980 wurde am Philips-Solarhaus
in Aachen an einem unbewohnten Fertighaus messtechnisch bewiesen, dass der Wärmeschutz den entscheidenden
Beitrag zur Gebäudeeffizienz lieferte und geringe Verbräuche die Voraussetzung für die erfolgreiche Nutzung erneuerbarer Energien sind [42].
USA berechenbar. In unserer langen Heizperiode bringt
den Erfolg, die Wärmeverluste über die Gebäudehülle zu
reduzieren. Seinen Namen bekam das Konzept aus den
USA: Das „Low-Energy-House“ wurde zum „Niedrigenergiehaus“. Die Frankfurter Architekten Huber/Oberländer
schufen 1987 die Definitionsvoraussetzungen, in dem sie
die Messergebnisse von 18 internationalen Energiesparhäusern auf ihren klimaspezifischen Verbrauch umrechneten
(Wh//m² HGT und Jahr). [43] Mit den deutschen 3500
Heizgradtagen multipliziert, lag der Heizwärmebedarf der
gut gedämmten Häuser aus USA und Kanada bei 30 - 70
kWh pro m² Wohnfläche und Jahr. Das wurde die Definition des Niedrigenergiehauses in Deutschland. Pioniere wie
die Architekten Stöter, Stubenitzky, Disch, Fingerling und
Such bauten die ersten Objekte. Auch die RWE Abteilung
Anwendungstechnik baute eine Gruppe von 17 NEH, die
Messungen zeigten 70 - 80 kWh Nutzwärme pro m² und
Jahr. Am Institut Wohnen und Umwelt in Darmstadt hatte
1988 der Physiker Wolfgang Feist, nach einem ergiebigen
Blick nach Schweden und Dänemark, die definitorische
Konstruktionsmerkmale von Niedrigenergiehäusern
• Hervorragender
•
•
•
•
•
•
•
•
Wärmeschutz der
Gebäudehülle,
Vermeidung von Wärmebrücken,
kompakte Bauweise,
hohe Dichtheit der Außenbauteile,
Kontrollierte Lüftung (optional),
passive Solarenergienutzung,
flinke Heizungsregelung,
rationelle Heizwärmeerzeugung,
einfache Bedienung der Heiz- und
Lüftungsanlage.
Bild 29: Definition des Niedrigenergie-Standards
Kraft zur Schaffung der Konstruktionsmerkmale und des
Energiekennwertes für den Niedrigenergiestandard [44].
Bild 28: Das Aachener Experimentierhaus mit gutem Wärmeschutz
Meilenstein: Das Niedrigenergiehauses
Während die Ergebnisse des Landstuhl-Projektes 1989
empirische Klärung brachten, hatten davon unabhängig
Physiker und Ingenieure bereits die bauliche Lösung geschaffen. Man erkannte das deutsche Klima an und machte
es mit Wärmebilanzprogrammen aus Schweden und den
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Ein Entwurfsverfahren (Wärmebilanzprogramm), die Definition in Form des Energiekennwertes von 30 - 70 kWh/
(m²*a) und die Konstruktionsmerkmale lagen nun vor.
Ein machbares Konzept war entstanden, mit dem für jeden Entwurf die Energiespartechniken berechnet werden
konnten. Die Dämmschichten lagen zwischen 10 cm bei
der Kellerdecke, 15 cm bei der Außenwand und 26 cm im
Dach, ergänzt um Zweischeiben-Wärmeschutzverglasung,
Brennwertkessel und optional, auch Lüftungsanlagen. Aus
Schweden war bekannt, dass Wärmerückgewinnung kaum
zur Einsparung beitrug und eine hohe Gebäude-Dichtheit
voraussetzte. Zuweilen ergänzten auch Solaranlagen für die
Brauchwarmwasserbereitung die Palette. Mit dem Wärme-
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Titelthema
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Ein hervorragender Wärmeschutz bildet das Fundament des Niedrigenergiestandards. Die Senkung der Verluste über die Gebäudehülle ist sogar der Grundgedanke. Vermiedener Energieverbrauch ist
die sinnvollste Umweltpolitik und der kostengünstigste Weg, denn
Dämmstoffe gehören zu den billigsten Bauprodukten mit geringem
Herstellungsenergieaufwand. Da ein EFH mit 3.000 Litern Heizöl
Jahresverbrauch sich niemals mit der Sonne beheizen läßt, ein Haus
mit 800 Litern Jahresverbrauch aber schon, wurde deutlich: Die Verbrauchssenkung durch Wärmedämmung ist die Voraussetzung für
den Einsatz erneuerbarer Energien. Auch die Biomasse braucht den
Wärmeschutz: National reichen z. B. die Holzvorräte nur für 8 % des
Heizenergieverbrauchs. Es sind schon 16 %, wenn der heutige Verbrauch durch Wärmedämmung halbiert würde.
Bild 30: Hervorragender Wärmeschutz - Fundament des Niedrigenergiehauses
schutz der Gebäudehülle zog der Baustandard der Schwedischen Baunorm von 1980 in die fortschrittlichen deutschen
Baukonzepte ein. Gegen diese Veränderung äußerte sich
starker Widerstand, der noch heute existiert. Die ausgeführten Bauten zeigten jedoch keine der erwarteten Mängel. Im
Gegenteil gab es eine hohe Nutzerzufriedenheit.
Niedrigenergiehaus - ein erfolgreiches
Baukonzept
Das BMBau hatte 1988 das Thema mit einer einzigen Tagung „Wege zum Niedrigenergiehaus“ gestreift. Sie empfahl einen Mix aus besseren k-Werten mit einer starken
Überbetonung von Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Die Handelnden aus der Praxis waren bei dieser
Tagung nicht eingeladen. Stattdessen der bekannte enge
Zirkel aus Lehrstuhlinhabern. Das zeigte die Kluft, denn
die Entwicklung zum NEH wurde von vielen kleinen und
oftmals privaten Initiativen und Personen außerhalb der
großen Bauphysikinstitute und Hochschulen erdacht und
vorangebracht. Einige Bundesländer begannen ab 1990
mit der Förderung von Niedrigenergiehäusern, gestützt
auf die Entwickler. Damit begann die Breitenwirkung und
der Begriff wurde bekannt. Der NEH-Standard konnte nun
seinen entscheidenden Vorteil ausfahren: Er funktionierte
in der Praxis und erforderte bauliche Mehrkosten von nur
3 - 5 %. Mit Kosten zwischen 2,5 - 7,5 Cent pro eingesparter
kWh war das Konzept auch wirtschaftlich [45]. Erste Städte schrieben den NEH-Standard in Neubaugebieten vor.
Freiburg baute den ersten Stadtteil für 11.000 Einwohner.
Energiesparen war auch in Deutschland „machbar“ geworden. Die Verbrauchsmessungen zeigten an den gebauten
Objekten nicht nur den Erfolg, sie lagen auch nahe bei den
berechneten Planwerten (Bedarf), da man damals mit der
30
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sia 380/1 und nicht mit der EnEV rechnete. Die Entwicklung bekam durch diese Erfolge eine Kraft, die die Novelle
der WSVO in 1995 zu einer Zeit erzwang, da immer noch
relative Ölpreisruhe herrschte. Ressourcen- und Klimaschutz waren in der Gesellschaft wichtiger geworden. Der
Bundestag hatte bereits zwei Enquete-Kommissionen zum
„Schutz der Erdatmosphäre“ eingesetzt. Bis 2005 sollte der
deutsche CO2-Ausstoß um 25 % sinken und hierzu, so ein
Bundeskabinettsbeschluss, auch die WSVO novelliert werden. Es sollte dann noch bis zur EnEV 2009 dauern, bis
der „echte“ Niedrigenergiestandard in der EnEV verankert
wurde.
Bild 31: Stadtteil Freiburg-Rieselfeld - Niedrigenergiestandard für
11.000 Einwohner
Der Altbau wird erkannt
Schon Ende der siebziger Jahre baute sich eine gesellschaftliche Bewegung auf, die auch eine energetische Sanierung
des Gebäudebestandes einforderte. Langsam reifte die Erkenntnis, dass ein Drittel des Energieverbrauchs mit der
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Kernenergiefrage nicht verbunden war: Die Gebäudeheizung. Energiesparende Neubauten sollten den Zuwachs
begrenzen. Absolut eingespart werden konnte nur im
Gebäudebestand mit damals 14 Mio. Wohn- und 1,5 Mio.
Nichtwohngebäuden. In Tübingen war ein erstes Energiekonzept für eine ganze Stadt entstanden und hatte gezeigt,
wie wichtig der Wärmeschutz im Altbau ist. Das BMFT förderte Energieversorgungskonzepte in vielen Regionen und
Städten, allerdings mit dem Schwerpunkt auf der Energieversorgung. Schon ab 1980 zeigten Studien des BMBau
und BMFT „energierelevante Stadterneuerungstypen“ mit
Einsparpotenzialen von 30 - 50 % und untersuchten die
Außenwand
WSVO/EnEV
1977
1984
0,60*)
1995
2002
2007
2009
0,50**)/0,40
0,40**)/0,35
0,40**)/0,35
0,35**)/0,24
ren“ war damals ein ironischer Satz der Kritiker. Das Niveau der Anforderungen hat sich über 25 Jahre verbessert,
der Bekanntheitsgrad bei den 14 Mio. Hauseigentümern im
Land nur unwesentlich. Verständnis für die Bedeutung des
Wärmeschutzes in der Bestandssanierung wurde nicht geweckt, sondern immer nur „verschärfte“ Anforderungen erlassen. Es entstand eine „Parallelgesellschaft“ am jeweiligen
Regierungsstandort, die fest daran glaubt, die WSVO/EnEV
seien im Land bekannt und beachtet. Die Anforderungen
wurden bis heute viermal verbessert, schrittweise der gesellschaftlichen Diskussion um Energiepreis (bis 1980), der
Umweltdebatte (bis 1995) und der internationalen CO2-
Fenster
Decken, Dach,
Flachdach
kmax W/(m²K)
Doppel- oder Zweisch0,45
eibenverglasung
1,8
0,30
1,7
0,30
1,7
0,30
1,3
0,24
Kellerdecke und
Decke nach unten
gegen Erdreich,
Wände/Decken/
unbeheizte Räume
0,70
0,50
0,40/0,50***)
0,40/0,50***)
0,20
*) gilt nur für erstmaligen Einbau und Ersatz. **) Bei Innendämmung, ***) auf der Warmseite
1977 wurde noch eine erforderliche Mindestdämmstoffdicke ohne Nachweis angegeben AW 5 cm, Dach 8 cm, Kellerdecke 4 cm: Ein
Nachweis war für Maßnahmen im Bestand jedoch nicht erforderlich.
Tabelle 5: k-Wert-Anforderungen der WSVO und EnEV bei erstmaligem Einbau, Ersatz und bei Erneuerung von Bauteilen im Gebäudebestand
„Wechselwirkungen von Siedlungsstruktur und Wärmeversorgungstypen“ mit dem Ergebnis eines 50-prozentigen Raumwärmeeinsparpotenzials bei Verdoppelung des
damaligen Energiepreises. Auch das „Energiesparbuch für
das Eigenheim“ und andere Broschüren des BMBau hatte
den Gebäudebestand zum Inhalt. Das 4,35 Mrd.-Förderprogramm hatte seit 1978 energiesparende Investitionen im
Bestand ausgelöst, allerdings mit in baulicher Hinsicht suboptimalen Standards. Das THERMA-Demonstrationsbauprogramm zeigte große Einsparpotenziale an 11 ausgeführten Altbauten. Eine Kultur von Diskussionsveranstaltungen
zur besseren Energienutzung entstand im Land. [46]
In diesem Diskussionsklima wurden 1984 in der WSVO
auch erstmalig Anforderungen an die Altbauten formuliert.
Da die Außenwände nur bei Ersatz der gesamten Wand
(nicht nur des Putzes o. ä.) einbezogen waren und für die
Fenster nur die damals bereits übliche Isolierverglasung
Pflicht wurde, ergaben sich einzig für Kellerdecke und
Dach neue Anforderungen. Mit k-Werten von 0,7 bzw. 0,45
W/(m²K) für diese Bauteile kam nichts Neues. 8 cm Dämmung im Dach und 1,5 cm unter der Kellerdecke, 10 Jahre
nach der Energiekrise, das Ganze nicht kontrolliert und bei
Handwerk, Architekten und Hauseigentümern weitgehend
unbekannt bleibend: „So hilft der Staat beim Energiespawksb
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Debatte, den Brüsseler Richtlinien und den letzten Energiepreisschüben ab 2002 angepasst. Ein zögerlicher Weg in
die Zukunft, der mit immer neuen „Verschärfungen“, wie
die Verbesserungen im amtsdeutsch stets genannt wurden,
heute Gefahr läuft, beim Hauseigentümer nicht mehr akzeptiert zu werden. Das jeweilige Anforderungsniveau der
WSVO`s an den Gebäudebestand entwickelte sich, wie in
Tabelle 5 dargestellt.
Wichtiger war die gesellschaftliche Diskussion, die mit der
Bundestags-Enquete „Schutz der Erdatmosphäre“ um 1990
begann. Das Institut Wohnen und Umwelt und andere Institutionen hatten ein Raumwärmeeinsparpotenzial von
mind. 50 % in den damals 14 Millionen Altbauwohnungen
nachgewiesen.[47] Die Enquete-Ergebnisse sollten nicht
im Raum stehen bleiben. Schrittweise wurde das Einsparpotenzial durch Förderung angegangen. Länderförderprogramme wirkten ebenfalls in diese Richtung. Einzelne
große Dämmstoffhersteller gingen verstärkt in die Eigenwerbung mit verbraucherorientierten Materialien und Aktionen. Auch viele Kommunen legten in Zusammenhang
mit ihren Energiebeauftragten und Energieberatungsanstrengungen eigene kleine Demonstrationsförderprogramme auf. Energieagenturen entstanden auf Länderebene.
Allerdings steht der volle Erfolg noch aus: Mit einer wär-
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Titelthema
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metechnischen Sanierungsquote von jährlich 0,8 % der Bestandsgebäude sind wir noch weit vom Optimum entfernt.
Der Gebäudebestand von heute 18 Mill. Wohn- und rund 2,5
Mio. Nichtwohngebäuden wird zukünftig der große Markt
für den Wärmeschutz in Deutschland sein. Noch haben wir
die Zielprojektion in Bild 32, die das Raumwärmeszenario
aus dem Enquete-Kommissionsbericht „Schutz der Erdatmosphäre“ darstellt, nicht erreicht, da der Start 20 Jahre
später und auch nur schubweise mit Viertel-Kraft erfolgte.
Bei 75 % aller Gebäude ist noch keine Verbesserung an der
Gebäudehülle erfolgt. Bei 25 % wurden kaum einmal gesamthafte Sanierungen, sondern eher Einzelmaßnahmen
durchgeführt. Das dargestellte Einsparpotenzial von 51 %
beruht fast ausschließlich auf Dämmaßnahmen an der Gebäudehülle.
Bild 32: Einsparpotenzial im Wohngebäudebestand Deutschlands
wurden nicht vom Staat und auch nicht von der 1976 begründeten „Bauphysik“ entwickelt, sondern von einzelnen
Pionieren und kleinen Instituten außerhalb der offiziellen
Wissenschaft. Für die Zukunft muss einem deshalb nicht
bange sein: Die funktionierenden Konzeptbeschreibungen
liegen vor, die gebauten Objekte zeigen die reale Machbarund Finanzierbarkeit und es existieren die Akteure mit
Planungs- und Bauerfahrungen, z. T. hineingewachsen
in Lehraufgaben. Wenn wir nun noch die bauaufsichtlichen Erschwernis eines immer komplizierter werdenden
Energiebedarfsausweises und die Verwerfung der immer
undurchschaubar werdenden Berechnungsnormung überwinden, die nicht mehr zieladäquat sind, können wir die
zukünftige Entwicklung dem Markt überlassen. Eine eingefrorene EnEV 2009 schützte vor Rückfällen.
Der Staat müsste hier nicht durch immer „schärfere“ Vorgaben lenken, Klimaschutz betreibt man auch, wenn man
Vorurteile abbaut und Verständnis in der Gesellschaft
schafft. Die neue Staatsaufgabe wäre die Verbesserung unserer gesellschaftlich-kulturellen Fähigkeiten im Bereich
der Energieanwendung oder „Thermodynamik für den
Hausgebrauch“: Die Sinnhaftigkeit des Wärmeschutzes,
den Zusammenhang zu den erneuerbaren Energien, das
deutsche Mysterium der Wasserdampfdiffusion und die
atmende Außenwand, den Zusammenhang von Wärmedämmung und Behaglichkeit und die Frage: Ist es sinnvoll
etwas teurer zu bauen, um dann billiger und behaglicher
zu wohnen und ganz nebenbei das Klima zu schützen?
Das wären attraktive Maßnahmen, vorgetragen in Kampagnen mit Bündnispartnern, die ein gewaltiges Investitionshemmnis beseitigen würden: Das Vorurteil.
Wärmeschutz wird wichtiger
Mit dem Konzept des Niedrigenergiehauses gelang ein
entscheidender Durchbruch. Zwar wurde der Standard in
der EnEV erst 20 Jahre nach seiner Entwicklung verankert,
aber auf Länderebene und in der Werbung der Dämmstoffindustrie, von Bauträgern und Fertighausherstellern, sowie
auf kommunaler Ebene war er bereits präsent. Erstmalig
etablierte sich ein energetisches Hauskonzept und nicht
nur eine Produktkomponente. Der Vollwärmeschutz war
vergessen. Weitere Konzepte folgten mit dem
•
Passivhaus,
•
Sonnenhaus,
•
Plusenergiehaus,
•
Dämmkonzept für den Gebäudebestand.
Ihnen allen ist im Kern gemeinsam, dass an erster Stelle
überflüssiger Heizenergie- und Stromverbrauch beseitigt
wird. Und noch etwas fällt auf. Alle diese Gebäudekonzepte
32
|
Die Lösung liegt im Wärmeschutz der
Außenbauteile
Bei Neubauten, wie im Gebäudebestand können mit den
heute verfügbaren Dämmtechniken und hochwertigen
Gläsern die jahrhundertealten Hygiene-Probleme des Wohnens beseitigt werden. Wir haben heute erstmalig die technischen und wirtschaftlichen Mittel hierzu in der Hand.
Gedämmte Gebäude sind „Wohlfühlhäuser“, weil sie im
Winter warme Umschließungsflächen bieten und im Sommer kühl bleiben. Damit würde auch das alte Ziel der DIN
4108, der hygienische Wärmeschutz endlich eingelöst.
Das folgende Bild verdeutlicht die große Bedeutung des
Wärmeschutzes für die zukünftige Entwicklung des Gebäudebestandes. Bei dem dargestellten Mehrfamilienhaus
Baujahr 1968 sinkt der Heizenergieverbrauch um 2/3
durch vier Wärmeschutzmaßnahmen, bei noch dickeren
Dämmschichten können bis zu 80 % Einsparpotenzial erschlossen werden. Wärmedämmung ist eine erfolgreiche,
technisch machbare und wirtschaftliche Strategie.
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[9] W. Liese, Die Wohnraumheizung
unter wärmephysiologischen und
hygienischen Gesichtspunkten, in:
Gesundheits-Ingenieur Heft 1 und
2, 1949
[10] W. Schüle, H. Schäcke, Mindestwerte des Wärmeschutzes von Außenwänden, in: Gesundheits-Ingenieur,
München Heft 9-1951
[11] Eichler, Arndt Bauphysikalische Entwurfslehre, Köln 1982
[12] W. Böckl, Die wirtschaftlichste
Wanddicke bei Außenwänden, in:
Der Bauhelfer Heft 11/1950
[13] Leopold Sautter, Bauen mit VollWärmeschutz, Ludwigshafen 1962
[14] Bundesministerium für Wohnungsbau, Deutsches Bauzentrum Köln
(Hrsg.) Wärmeschutz aber richtig,
Bonn/Köln 1958
(Man beachte, der Ursprungs-Energiekennwert des Gebäudes ist ein gemessener End[15]
Walther
Schüle, Feuchtigkeitsschäenergie-Verbrauchswert und gehört nicht in die Kategorie der potemkinschen Primäreden in Wohnungen, FBW-Veröfnergiebedarfswerte der EnEV. Die Einsparungen in Prozent sind kumuliert dargestellt.)
fentlichungen, Stuttgart 1957
Bild 33: : Energiesparpotenzial an einem typischen Mehrfamilienhaus, Baujahr 1968
[16] ISOVER, Die warme Wand, Broschüre, Ludwigshafen 1961
[17] H. Künzel, Bauphysik - Geschichte
Hinweis:
und Geschichten, Stuttgart 2002
[18] Karl Seiffert, Die Entwicklung der Isoliertechnik
Viele der im Artikel benutzten historischen Quellen befindes Wärme- und Kälteschutzes, Chemiker-Zeitung
den sich auf einer DVD, die beim Autor für 10 EURO zzgl.
79/1955
MwSt. und Versand zu beziehen ist. Bestellungen unter
[19] Sautter Leopold, Bauen mit Voll-Wärmeschutz, LudMail: [email protected]
wigshafen 1962
[20]Vgl. Eicke-Hennig, Die Taupunktmythologie, in: Der
Gebäudeenergieberater Heft 7/2011
Literatur
[21] bauen + fertighaus 1/1985
[22] Prof. Horst Schulze, Vermeidung von Feuchteschä[1] Werner Spillhagen, Zum Entwurf eines Hygienischen
den im Holzbau, IRB-Verlag Stuttgart 1990
Memorandums, in: „neue bauwelt“ Heft 25, 1949
[23] Ebel, Eicke-Hennig, Feist, Großcurth, Energieeinspa[2] Dieter Forte, Das Haus auf meinen Schultern, Frankrung in Alt- und Neubauten, Heidelberg 2000
furt 2004
[24] GDI-Dämmstoffstatistik und eigene Berechnungen
[3] J.S. Cammerer, Konstruktive Grundlagen des Wärme- und
[25] Eine umfassende Darstellung der WSVO/EnEV-GeKälteschutzes im Wohn- und Industriebau, Berlin 1936
schichte findet sich in: Eicke-Hennig, Der Staat als
[4] W. Caemmerer, Der Einfluss der Heizungskosten auf
Bremser u.a. in: Der Gebäudeenergieberater Hefte
die Rentabilität des Wohnungsbaus, in: Gesundheits11/12 2010, 1-3 2011
Ingenieur, Heft 9/10, 1950
[26]BMBau, Praxis baulicher Energiesparmassnahmen,
[5] W. Caemmerer, der Einfluß des Wärmeschutzes auf
Schriftenreihe BMBau Bonn 1983
die Wirtschaftlichkeit von Wohn- und Bürobauten, in:
[27] Neumann, Hans Viessmann und sein Unternehmen
GesundheitsIngenieur, Heft 4/1959
1917-1991, München 2004
[6] Wolfgang Triebel, Wirtschaftlichkeit von Wandbauar[28] Gertis, Was bedeutet wirtschaftlich optimaler Wärmeten, Wiesbaden 1957
schutz?, wksb 1977
[7] Bautechnische Merkhefte für den Wohnungsbau, Her[29]IfB, Realisierung der THERMA-Bauten, in: Bundesausgegeben vom Beirat für Bauforschung des Bundesbaublatt Heft 4-1977
ministeriums für Wohnungsbau, Wärmeschutz im
[30] BMBau, Schwedisch-Deutsches Kolloquium 1982,
Hochbau, Berlin 1951
Schriftenreihe BMBau Bonn 1983
[8] Leopold Sautter, Zweck und Ziel von Wärmeschutzbestimmungen, in: Bauwelt Heft 27/1941
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Titelthema
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[31] Florentin Krause, Hartmut Bossel, Karl-Friedrich
Müller-Reißmann, Energiewende - Wachstum und
Wohlstand ohne Erdöl und Uran, Frankfurt 1980
[32] Klaus-Michael Meyer-Abich, Horst Meixner u.a., Energie-Sparen: Die neue Energiequelle, München 1979
[33] Karl Hein, Blockheizkraftwerke, Karlsruhe 1980
[34] Rüdiger Lutz, Thomas Krötz , Ökopolis, Stuttgart 1985
[35] UBA, Ökologisches Bauen, Wiesbaden 1982
[36] G. Hillmann, J. Nagel, H. Schreck, Klimagerechte
und energiesparende Architektur, Karlsruhe 1981
[37] Michael Andritzky u.a., Für eine andere Architektur,
Frankfurt 1981; Ulrich Schwarz (Hrsg.), Grünes Bauen,
Hamburg 1983; BMBau Schriftenreihe, Praxisinformation Energieeinsparung, Bonn 1983; BMBau Schriftenreihe, Handbuch Passive Nutzung der Sonnenenergie, Bonn 1984; Wolfgang Ebert, Home Sweet Dome,
Frankfurt 1987
[38] Rudolf Doernach, Biohaus, Frankfurt 1981
[39] Vladimir Nikolic, Bau und Energie, Köln 1983
[40]Prof. Heinrich Tepasse, TU Berlin, Vortrag zum Startkongress des IMPULS-Programm Hessen, 1996
[41] Edelgard Gruber, Hans Erhorn Jürgen Reichert, Chancen und Risiken der Solararchitektur, Solarhäuser
Landstuhl, Köln 1989
[42] H. Hörster, Wege zum energiesparenden Wohnhaus,
Hamburg 1980
[43] Judith Huber, Stephan Oberländer, Entwicklung eines
Konzeptes für ein Niedrigenergiehaus, Diplom-Arbeit,
Omersbach 1987
34
|
[44] Wolfgang Feist, Konstruktionsmerkmale von Niedrigenergiehäusern in Deutschland, Darmstadt 1988,
Wolfgang Feist, Jobst Klien, Das Niedrigenergiehaus,
Karlsruhe 1990
[45] Eicke-Hennig, Werner, Mehrkosten der Niedrigenergiebauweise, Darmstadt 1994; Wolfgang Feist, Wirtschaftlichkeit von Niedrigenergiehäusern, Sonnenenergie und Wärmetechnik 4/1994
[46]z.B. BMBau (Hrsg.), Schriftenreihe, Energie - Bauen
- Umwelt, Bonn 1983; dieselbe, Rationelle Energieverwendung im Rahmen der Stadterneuerung, 1981, BMBau, Wechselwirkungen zwischen der Siedlungsstruktur und Wärmeversorgungssystemen, Bonn 1980;
Schriftenreihe der Bundesforschungsanstalt für Landeskunde und Raumordnung, Örtliche und regionale
Energieversorgungskonzepte, Teil der Entwicklungsund Bauleitplanung, Bonn 1981 ff.; BfLR, Zukünftige
Energieversorgung im ländlichen Raum, Bonn 1982;
Arbeitskreis Alternativenergie Tübingen, Alternatives
Energieversorgungskonzept für die Stadt Tübingen,
1980 und Energiepolitik von unten, Frankfurt 1982,
BMBau, Energiesparbuch für das Eigenheim, Bonn
1977 (erste Auflage)
[47] Ebel, Eicke-Hennig, Feist, Großcurth, Energieeinsparung in Alt- und Neubauten, Heidelberg 2000.
wksb
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