Energie ist ein hochwertiges Gut und wird zukünftig durch die immer schneller steigende Nachfrage knapper und vor allem teurer werden. Beim Neubau oder bei der Sanierung einer Schwimmhalle rückt so der Energieverbrauch mehr in den Fokus. Die geltenden gesetzlichen Bestimmungen für den Wärmeschutz (GEG: Gebäudeenergiegesetz) stellen nur die Mindestanforderungen dar, die bei kluger Materialwahl immer übertroffen werden können. Im Hinblick auf die weitere Gesetzgebung ist davon auszugehen, dass die Werte für den Primärenergiebedarf nochmals reduziert werden. Wie hoch das Einsparpotenzial ist, sollen ein paar Zahlen in diesem Artikel „Schwimmhallen auf Passivhausniveau“ verdeutlichen.
Ein durchschnittliches Haus mit rund 140 m² Wohnfläche verbrennt 2.240 Liter Heizöl im Jahr. Eine im hessischen Niedernhausen gebaute Niedrigenergiesiedlung verbrauchte im Jahr 1994 schon nur noch rund 66 kWh/m²a, für 140 m² Wohnfläche also 920 Liter Heizöl im Jahr.
Eine im Jahr 2000 gebaute Passivhaussiedlung in Stuttgart-Zuffenhausen verbrauchte in der Heizperiode 2001/2002 im Mittel 12,8 kWh/m²a, für 140 m² Wohnfläche, also 180 Liter Heizöl im Jahr. Das erste Passivhaus in Darmstadt verbrauchte im Durchschnitt der vergangenen 25 Jahre nur 8,4 kWh/m²a Heizenergie. Dies zeigt das Potenzial zur Energieeinsparung im vorhandenen Wohnungsbestand und natürlich auch bei den vorhandenen privaten Schwimmhallen.
Materialvielfalt beim Neubau einer Schwimmhalle
Im Neubau ist die Umsetzung von Energiesparmaßnahmen einfach. Bei Verwendung von modernen Lochziegeln oder mit Mineralgranulat beziehungsweise Mineralwolle gefüllten Planziegeln wird schon heute eine zusätzliche Außendämmung überflüssig. So kann ein Baufenster optimal genutzt werden und der für eine Außendämmung erforderliche Raum steht als Nutzfläche zur Verfügung. Die Wärmleitwerte (ʎ-Wert) dieser Steine sind alle kleiner 0,1 W/m²K, sodass mit einer Wandstärke von 36,5 cm U-Werte kleiner 0,25 W/m²K erreicht werden und die gesetzlichen Vorgaben des GEG eingehalten werden können.
In Verbindung mit einer Innenisolierung mit Dampfsperre wird ein U-Wert kleiner 0,2 W/m²K erreicht. Durch diese Isolierung mit Dampfsperre werden alle eventuell noch bestehenden Wärmebrücken sicher beseitigt und der Baukörper wirksam gegen Feuchtigkeit geschützt. Die Grundanforderung an einen Baukörper, von innen nach außen immer diffusionsoffener zu werden, wird optimal erfüllt. Übrigens: Zur Erfüllung des Passivhausstandards für eine Gebäudeaußenhülle muss der U-Wert um 0,1 W/m²K (Fenster < 0,6 W/m²K) liegen.
Temperaturverlauf in der Wand – Grafiken zum Vergleich
Die Grafiken 1 und 2 zeigen den Temperaturverlauf in der Wand eines Schwimmbad-Neubaus auf Passivhausniveau und mit normalem Wandaufbau. Mit dem Passivhausniveau wird der Transmissionswärmeverlust nochmals um bis zu 40 Prozent gegenüber dem Neubaustandard verringert. Die Oberfläche der Innenwand ist bei beiden Beispielen nur unwesentlich kühler als der Raum selbst. Warme Oberflächen bieten eine hohe Behaglichkeit und tragen wesentlich zum Wohlbefinden des Nutzers bei. Bei der Sanierung ist der Schritt zur Schwimmhalle auf Passivhausniveau mit mehr Aufwand verbunden und unter Umständen schwerer umsetzbar.
Bei Betrachtung der oben genannten Zahlen sollte es jedoch bei jeder älteren Halle möglich sein, den Heizwärmeverbrauch mindestens zu halbieren. Die einzelnen Maßnahmen wie Wärmedämmung, Wärmeschutzverglasung, eine Entfeuchtung mit wirksamem Wärmerückgewinn und energiesparende Wassertechnik können bei jeder Sanierung umgesetzt werden.
Die Grafiken 3 und 4 zeigen den Temperaturverlauf in einer Außenwand vor und nach der Sanierung. Der typische Aufbau aus den 70er- und 80er-Jahren des 20. Jahrhunderts mit Vollziegel und einer Außendämmung aus Styropor (U-Wert = 0,55 W/m²K) wurde im Zuge der Sanierung mit einer Isolierung mit Dampfsperre wesentlich verbessert. Im Außenbereich werden nur die Spuren des Bauelementetausches beseitigt und die Fassade erhält einen neuen Anstrich. Der größte Teil der Renovierung findet im Schwimmbad statt. Mit der 8 cm dicken Innenisolierung erreicht die Außenwand einen U-Wert von 0,23 W/m²K, der heutige Neubaustandard nach GEG (0,24 W/m²K) wird also erreicht. Um mit dieser Einzelmaßnahme den Passivhausstandard zu erreichen, wäre die doppelte Dämmstärke im Innenbereich notwendig. Dies geben die allermeisten Baukörper nicht her, der Aufwand dafür wäre also nicht unerheblich höher. Neben Wand und Decke gibt es auch noch Öffnungen.
Welche Forderungen werden an Bauelemente für diese Öffnungen am Bau gestellt?
An der „kalten“ Gebäude-Nordseite brauchen Fenster und Türen bessere Dämmeigenschaften (U-Wert) als auf der Südseite des Gebäudes. Zur Nutzung der Sonneneinstrahlung im Winter benötigen Südfenster und -türen eine Verglasung mit hohem g-Wert. Für die Vergleichbarkeit von Bauelementen ist also der U-Wert des gesamten Elementes (bei Fenstern Uw, bei Türen UD) und der g-Wert der Verglasung aussagekräftig.
In der Praxis werden an allen Gebäudeseiten Bauelemente mit dem gleichen UW-Wert eingebaut. Im Fenster-U-Wert UW werden bei der Berechnung nach der EN 10077 nicht nur die Wärmeverluste von Glas und Rahmen berücksichtigt, sondern auch die Schwachstellen am Randverbund Rahmen/Glas und am Einbaurand Rahmen/Wand. Je geringer dieser Wert ist (Passivhaus-Standard < 0,80 W/m²K), desto besser das Fenster. Gerade die Schwachstellen des Fensters, der Randverbund Rahmen/Glas und der Einbaurand Rahmen/Wand zeigen sich im Schwimmbad besonders deutlich. An diesen Stellen kondensiert die Luftfeuchtigkeit zuerst und wird als Wasser sichtbar. Hier ist es wichtig, auf besondere dämmende Abstandshalter („warm edge“) und einen tieferen Glaseinstand zu achten. Der g-Wert bezeichnet den Gesamt-Energiedurchlass-Grad des Fensters. Fenster und Türen mit hohen g-Werten nutzen die Sonne im Winter gut, lassen aber auch im Sommer Wärme durch. Deshalb ist bei dieser Kombination zur Verhinderung unerwünschter Erwärmung gerade bei Dachverglasungen oder großen Südfassaden eine wirksame Außenbeschattung notwendig.
Eine Außenbeschattung durch Jalousie, Rollo, Vordach oder Sonnensegel verhindert den Wärmeeintrag wirksam. Werden Rollläden eingebaut, so sollten diese von außen zugänglich sein. Bei einer innenliegenden Isolierung mit der Dampfsperre ISOSET® wäre der Rollladenkasten nicht mehr zugänglich. Ein Sonnensegel im Inneren ist lange nicht so effektiv und deshalb nicht empfehlenswert. Ist keine Sonneneinstrahlung erwünscht, wird ein Sonnenschutzglas mit niedrigem g-Wert gewählt. Dabei muss beachtet werden, dass sich mit sinkenden g-Werten die Lichtdurchlässigkeit der Fenster reduziert. Die zunehmende Tönung verschlechtert die „Farbwiedergabe“. Dies gilt auch für nachrüstbare Folienbeschichtungen.
Was zeichnet ein modernes Fenster aus?
Ein Fenster muss gefallen, ins Bauwerk passen und natürlich pflegeleicht sein. Fenster- und Türrahmen aus Kunststoff-Mehrkammerprofil sind sehr beliebt, weil sie über gute Wärmedämmeigenschaften verfügen und dabei witterungs-, korrosions- und relativ farbbeständig sind. Rahmen aus Holz und Verbundlösungen finden immer mehr Anhänger und gewinnen einen größeren Anteil. Holzrahmen haben eine gute Ökobilanz und schaffen ein natürliches Ambiente. Verbundlösungen aus Holz und Aluminium haben sehr gute Wärmedämmeigenschaften, eine sehr lange Lebensdauer, sind pflegeleicht und wartungsfrei. Bei Sanierungen eignen sich die alten Rahmen oft nicht für moderne Verglasungen, so muss meist beides ausgetauscht werden.
Gegenüber einer älteren Verglasung bringt eine heutige Zweischeiben-Isolierverglasung bis zu 50 Prozent geringeren Wärmeverlust, die empfehlenswerte moderne Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung verringert den Wärmeverlust sogar um bis zu 80 Prozent. Der Einbau der Fenster sollte durch einen Fachmann vorgenommen werden. Die thermisch optimale Einbau-Ebene liegt in der Mitte der Dämmschicht, Fenster dürfen auf keinen Fall innenwandbündig eingebaut werden.
Der bauphysikalisch sichere Ausbau einer Schwimmhalle, der dampfdicht, luftdicht und wärmebrückenfrei ausgeführt werden soll, verhindert sicher Taupunktunterschreitungen am oder im Baukörper und daraus entstehende Feuchteschäden.
Fazit – Schwimmhallen auf Passivhausniveau
Im Ergebnis bieten moderne Baustoffe im Verbund mit der Innenisolierung mit Dampfsperre dem Bauherrn einen hohen Nutzen, der sich im konstant angenehmen Raumklima, in behaglicher Wärme, als zugfreies Klima und in niedrigen Heizkosten widerspiegelt. Dies gilt ohne Einschränkungen für Neubau, Umbau und Sanierung. ▯
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Quellen: Passivhaus Institut Darmstadt, Energieagentur NRW, Wienerberger GmbH