Die energetische Sanierung von Bestandsgebäuden ist ein zentraler Aspekt der Klimaschutzstrategie in Deutschland. Insbesondere im städtischen Raum, in dem oft Altbauten mit begrenzten baulichen oder finanziellen Möglichkeiten zur Sanierung stehen, erfordern diese Projekte eine sorgfältige bauphysikalische Planung. In diesem Zusammenhang spielen Themen wie Wärmeschutz, Feuchteschutz, Energiehomogenität und die Integration erneuerbarer Energien eine zentrale Rolle. Im Folgenden werden auf der Grundlage der verfügbaren Daten die wichtigsten bauphysikalischen Problemstellungen, Ansätze zur Sanierung und innovative Energiekonzepte näher beleuchtet.
Energetische Sanierung als Klimaschutzmaßnahme
Die Sanierung von Bestandsgebäuden hat sich in den letzten Jahren als entscheidender Faktor im Klimaschutzprozess etabliert. Laut den Forschungsberichten des Lehrgebiets Gebäudetechnologie und Bauphysik an der Universität Siegen, finanziert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), liegt der Fokus auf der Reduktion von CO₂-Emissionen im Gebäudebestand sowie der Ausweitung erneuerbarer Energiequellen innerhalb der Energieinfrastruktur.
Ein zentrales Konzept in diesem Zusammenhang ist das der Energiehomogenität. Stadträume mit Altbauten, die aufgrund baukultureller oder ästhetischer Gründe nicht vollständig saniert werden können, können dennoch durch die Energieerzeugung in nachgeordneten Flächen (z. B. Dächer, Freiflächen) einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Dafür werden GIS-fähige Daten (Geoinformationssysteme) und Bestandsanalysen genutzt, um gezielte Maßnahmen im urbanen Raum zu planen.
Bauphysikalische Problemstellungen bei der Sanierung
Die Sanierung alter Gebäude bringt oft bauphysikalische Herausforderungen mit sich. Der Forschungsbericht von Kolbitsch (1989) aus dem Springer-Verlag thematisiert, wie bei Sanierungsmaßnahmen häufig Schadensfälle oder Mängel auftreten, die eng mit der konstruktiven Ausführung verbunden sind. Besonders kritisch sind dabei die Wechselwirkungen zwischen baulichen Maßnahmen und der bauphysikalischen Funktion der Bauteile.
Beispiele hierfür sind:
- Feuchtigkeit und Schimmelbildung: Eine unsachgemäße Dämmung kann zu Tauwasseransammlungen führen, was wiederum Schimmelbefall begünstigt.
- Wärmebrücken: Die unvollständige Dämmung an Übergängen (z. B. Fenster, Balkone, Türen) kann zu lokalen Wärmeverlusten führen.
- Lüftung und Abluft: Eine unzureichende Lüftung kann die Feuchtebilanz negativ beeinflussen und Schadstoffe im Innenraum zurückhalten.
- Materialveränderungen: Alte Baustoffe können sich durch die Einwirkung von Feuchtigkeit oder Temperaturschwankungen verändern, was zu Schäden führt.
Ein Leitfaden des Umweltbundesamtes (UBA) beschreibt detaillierte Methoden zur Erfassung und Sanierung von Schimmelbefall in Gebäuden. Hierbei werden anerkannte Regeln der Technik angewendet, um sowohl die Ursachen als auch die Schadensbilder korrekt zu beurteilen und abzustellen.
Energetische Fassadensanierung
Eine der zentralen Maßnahmen im Sanierungskontext ist die Energetische Fassadensanierung. Sie beinhaltet die Dämmung von Außenwänden, die Erneuerung oder Optimierung von Fenstern und die Anpassung der Lüftungstechnik. In einigen Fällen kann die Sanierung jedoch baukulturell oder ästhetisch nicht durchgeführt werden. In solchen Fällen können alternative Lösungen wie die thermische Aktivierung von Bestandswänden eingesetzt werden.
Ein Beispiel hierfür ist das Projekt levelup an der Technischen Hochschule Rosenheim, bei dem die Sanierung mit einer Aufstockung kombiniert wird. Ziel ist die Schaffung von neuem Wohnraum in Form eines Plusenergiegebaudes. Dazu wird ein Energiekonzept eingesetzt, das Photovoltaik (PV)- und Photovoltaik-Thermik (PVT)-Kollektoren, Absorptionswärmepumpen und Fassadenheizungen kombiniert. Der bauphysikalische Schwerpunkt liegt dabei auf der thermischen Aktivierung der Bestandswand, was eine energetische Optimierung ermöglicht, ohne die ursprüngliche Fassade vollständig zu verändern.
Wärmeschutz und Wärmepumpen
Eine weitere zentrale bauphysikalische Herausforderung ist die Kombination von Wärmeschutzmaßnahmen und Wärmepumpen. Ein Bericht des Forschungsinstituts für Wirtschaftliche Energieversorgung (FIW) München betont, dass eine ambitionierte Dämmung die Effizienz von Wärmepumpen steigert. Dazu wird die Funktion der Gebäudehülle auf zwei Ebenen betrachtet:
- Gebäudeebene: Eine optimierte Dämmung reduziert den Wärmebedarf, wodurch Wärmepumpen effizienter arbeiten können.
- Energiesystemebene: Ein gut gedämmtes Gebäude benötigt weniger Energie für die Beheizung, was wiederum den Energieverbrauch der Wärmepumpe senkt und somit den CO₂-Ausstoß reduziert.
Ein weiterer Aspekt ist die Planung von Wärmebrücken. Der Wärmebrückenkatalog für Strohballenbau, Teil des Projekts UP STRAW, bietet detaillierte Ausführungsdetails für typische Anschlusssituationen. Solche Kataloge sind für die bauphysikalische Planung von besonderer Bedeutung, da sie die Ausführung von Dämmmaßnahmen an kritischen Übergängen ermöglichen, ohne die bauliche Struktur zu gefährden.
Schadensbilder und Sanierungsmaßnahmen
Im Rahmen der Sanierung von Altbauden ist es entscheidend, Schadensbilder frühzeitig zu erkennen und entsprechende Maßnahmen einzuleiten. Ein Merkblatt für den Fensteraustausch im Altbau, bereitgestellt von der Bundesstiftung Bauhaus, hilft bei der Planung und Durchführung solcher Projekte. Es enthält Empfehlungen für die Vorbereitung, Durchführung und Dokumentation des Fensteraustauschs, wobei besonderer Wert auf die bauphysikalischen Auswirkungen gelegt wird.
Ein weiteres Instrument ist der Leitfaden zur Wärmebrückenbewertung bei der energetischen Bilanzierung von Gebäuden. Dieser Informationsquelle zufolge sind gut geplante Wärmebrücken besonders relevant bei KfW-Effizienzhäusern, da sie den Wärmebedarf senken und somit die Energiebilanz positiv beeinflussen.
Neue Planungsmethoden und Technologien
Neben traditionellen Sanierungsstrategien spielen auch neue Planungsmethoden und Technologien eine Rolle. Ein Beispiel hierfür ist die BIM-Methode (Building Information Modeling), die in einem zweitägigen Basiskurs des Digitalen Zentrums Bau näher erläutert wird. Der Kurs vermittelt, wie BIM die Wertschöpfungskette im Planungs-, Bau- und Betriebsprozess verbessert. Besondere Aufmerksamkeit wird der Einführung von BIM in bestehende Prozesse gewidmet, da dies oft mit Herausforderungen wie organisatorischen Anpassungen oder der Einarbeitung von Mitarbeitern verbunden ist.
Energieeffiziente Neubauten und Sanierungsprojekte im Bestand
Neben der Sanierung von Altbauden ist auch der Neubau energieeffizienter Gebäude ein Schwerpunkt. Im Lehrgebiet Bauphysik der Technischen Hochschule Rosenheim wurde beispielsweise ein energieeffizientes Mehrfamilienhaus im KfW-55-Standard begleitet. Ein weiteres Projekt war die Sanierung eines Hauses aus den 50er Jahren zum Effizienzhaus 55. In beiden Fällen spielte die Zusammenarbeit mit Planungsbüros und Handwerksunternehmen eine entscheidende Rolle, um die bauphysikalischen Anforderungen zu erfüllen.
Ein weiteres Projekt betraf die Sanierung eines alten Bauernhauses, bei dem die Familie Brill Unterstützung bei der Planung und Umsetzung erhielt. Solche Beispiele zeigen, wie die Kombination von fachlichem Know-how und praktischen Sanierungsmaßnahmen dazu beitragen kann, den Energieverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig den Wohnkomfort zu erhöhen.
Fazit
Die energetische Sanierung von Bestandsgebäuden ist ein multidisziplinäres Thema, das sowohl bauphysikalische als auch technische, finanzielle und organisatorische Aspekte berücksichtigt. Auf der Grundlage der verfügbaren Daten lässt sich feststellen, dass eine sorgfältige Planung, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und bewährten Methoden beruht, entscheidend für den Erfolg einer Sanierung ist.
Schwerpunkte sind dabei:
- Die Integration erneuerbarer Energien in bestehende Gebäude.
- Die Optimierung der Gebäudehülle durch Dämmung, Fenstererneuerung und Wärmebrückenreduktion.
- Die frühzeitige Erkennung und Beseitigung von Schadensbildern wie Schimmel oder Feuchteproblemen.
- Die Nutzung moderner Planungsmethoden wie BIM, um die Koordination und Kommunikation zu verbessern.
Die Sanierung von Altbauden ist nicht nur eine Herausforderung, sondern auch eine Chance, um die Energieeffizienz des Gebäudebestandes zu steigern und gleichzeitig den Klimaschutz zu fördern. In den kommenden Jahren wird die Bedeutung bauphysikalischer Konzepte in diesem Zusammenhang weiter zunehmen, insbesondere im urbanen Raum, in dem Altbauten einen hohen Prozentsatz des Gebäudebestandes ausmachen.