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Massive Leichtigkeit

02.08.2013

Monolithische Ziegelwände in Passivhäusern erheben dank gewisser Hersteller den Anspruch, als Massivbauweise gehandhabt zu werden. TU-Wien-Professor Klaus Krecˇ rechnete nach.

Im Härtetest befinden sich monolithische Ziegel in Passivhauswandaufbauten in der BauAkademie Salzburg. Egal ob ‚Sommer oder Winter - jedes Wetter wird getestet und vermessen.

Klaus Krecˇ, Professor der TU Wien, befasste sich mit der Fragestellung, ob monolithische Ziegelwandaufbauten in Passivhäusern zur massiven Bauweise gezählt werden können oder nicht. Dabei ging es rein um die bauphysikalischen Aspekte: das thermische Verhalten der Wandaufbauten. 

Um sich diesem Thema anzunähern, wurden sieben verschiedene Wandaufbauten, die die Grundlage für den Vergleich bilden, fiktiv erstellt. Basis für die Annahmen der Wände war eine Masterthesis der Donau-Universität Krems. Die Konstruktionen bewegen sich von einer Betonwand mit Vollwärmeschutzfassade über Verfüllziegelwände hin zu Wänden aus monolithischen Ziegeln und einer Holzleichtbaukonstruktion und entsprechen dem Passivhausstandard. Somit sollte anhand diverser Simulationen die eingehende Frage erörtert werden.

Formgebung

Durch die sehr strikten Vorgaben sind die Unterschiede der Wandaufbauten, betreffend der U-Werte, minimal. Erst bei den wesentlichen Materialkenngrößen – spezifische Wärmekapazität, Massendichte und Wärmeleitfähigkeit – ergeben sich aufgrund der verwendeten Substanzen erhebliche Unterschiede. Folglich wurden die verschiedenen flächenbezogene Wärmekapazitäten der Aufbauten in Abhängigkeit der Periodenlänge, in der ersten Simulation 24 Stunden, ermittelt. Den höchsten Wert erreichte die Massivbauweise der Stahlbetonaußenwand. 

Um diese Ergebnisse zu den anderen Wandaufbauten in Relation setzen zu können, wird dieser Bauweise der Wert 100 Prozent zugeordnet. Am anderen Ende der Skala befindet sich der Holzleichtbau mit zwölf Prozent, während die zwei Wandaufbauten mit 50er- bzw. 49er-Hochlochziegel mit 20,9 Prozent und 19,6 Prozent auch in Richtung Leichtbauweise tendieren. Verlängert man nun das Zeitintervall von 24 auf 336 Stunden, um langfristigere Aussagen treffen zu können, ändert sich daran wenig.

Die monolithischen Ziegelwände erreichen 22 bzw. 20 Prozent der Stahlbetonwandscheibe. Daraus kann man ableiten, dass die wirksame Wärmekapazität von monolithischen Ziegelaußenwänden deutlich geringer als die von Stahlbeton- und Ziegelaußenwänden mit WDVS ist. Ebenso scheint, dass monolithische Ziegelaußenwände, egal ob in der Tagesperiode oder als Langzeitspeicher, eher der leichten Bauweise zuzuordnen sind. 

Normalfall Störung

In einem weiteren Schritt wurde das thermische Raumverhalten in Abhängigkeit vom Wandaufbau betrachtet. Verschiedene Simulationen zu Sonderfällen wurden erarbeitet, um die Eigenschaften der Bausubstanzen einordnen zu können. Für die Bewertungen wurden für den Sommer ein eintägiger Ausfall der Jalousie und eine Überbelegung des Raumes aufgrund einer Party sowie für den Winter eine Stoßlüftung und ein einwöchiger Ausfall der Heizung simuliert. Speicherfähige Außenwände reduzierten dabei Tagesspitzen der Temperatur in den Innenräumen, egal ob durch Sonneneinstrahlung oder Nutzung, und kühlten vice versa bei dem Ausfall der Heizung weniger aus.

Bei kurzzeitigen Temperaturschwankungen wie dem Stoßlüften wurden keine großen Unterschiede zwischen den verschiedenen Wandaufbauten festgestellt. Die untersuchten monolithischen Ziegelaußenwände liegen in ihrer Auswirkung auf das thermische Raumverhalten zwischen dem Holzleichtbau und Ziegelwänden mit WDVS. 

Wie durch diese Beispiele errechnet wurde, dürften passivhaustaugliche, monolithische Ziegelaußenwände im Hinblick ihres Wärmespeichervermögens nicht zur massiven Bauweise gezählt werden – zumindest nicht auf dem Papier. Um die notwendige Wärmespeicherfähigkeit zu erreichen, sollten demnach Fußböden, Innenwände und/oder Decken massiv aufgebaut werden.

Autor/in:
Redaktion Bauzeitung
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