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Das Holzbüro im Sommer

Frank Lattke, Stefan Mayerhofer
Erschienen in
Zuschnitt 30: Holz bauen Energie sparen
Juni 2008, Seite 24/25

Das Holzbüro im Sommer

Energiesparen, da denkt man meist an Maßnahmen im Winter. Gerade im Bürobau aber entsteht ein beträchtlicher Teil des Jahresenergiebedarfs im Sommer. Im Gegensatz zu Wohngebäuden wird das Raumklima in Bürogebäuden von höheren solaren Einträgen durch größere Verglasungen und höhere interne Lasten, die durch eine Vielzahl von technischen Geräten und eine größere Personendichte entstehen, bestimmt. Gleichzeitig muss ein konstantes Temperatur- und Raumklima erzielt werden, um die gesetzlich geforderte Behaglichkeit für Büroarbeitsplätze sicherzustellen.

Konventionelle Strategien operieren hierbei mit technischen Kühlsystemen, somit erhöhtem Energieaufwand, um die Anforderungen zu erfüllen. Erst die Nutzung von natürlichen Kältesenken und die Aktivierung von Speichermasse öffnet das Tor zu energieeffizienten Maßnahmen.

Kann der Holzbau als Leichtbau hier mithalten? Welche Strategien bietet der moderne Holzbau zur Lösung der Anforderungen an den modernen Bürobau? In der Fachwelt sieht er sich immer wieder unberechtigten Vorurteilen ausgesetzt. In Diskussionen werden Begriffe wie Barackenklima oder fehlende Speichermasse ins Feld geführt, ohne dabei zu bedenken, dass der moderne Holzbau durch den winterlichen Wärmeschutz mit U-Werten der Außenhülle von weit unter 0,20 [W/m K] operiert, welche auch den sommerlichen Wärmeschutz positiv beeinflussen, und dass auch in modernen Holzbauten in Konstruktion und Ausbau Speichermassen vorhanden sind, die zur Behaglichkeitssteigerung und Energieoptimierung eingesetzt werden können.

Als Ergebnis einer Studie über die Energie- und Raumklimaoptimierung von Büro- und Verwaltungsbauten in Holzbauweise wurden folgende Strategien erkannt, die im Kanon der Planung berücksichtigt werden sollten. Dies kann an über vierzig aktuellen europäischen Bürogebäuden in Holzbauweise nachvollzogen werden.

Schützen

Das Hauptziel stellt die Reduktion des sommerlichen Strahlungseintrags dar. Je weniger solare Lasten über den Tagesablauf in die Bilanzierung eingehen, umso geringer ist der Aufwand, sie wieder abzuführen. Neben dem Grad der Verglasung, der für jedes Projekt aus den konkurrierenden Zielen Tageslichtgewinn und Sonnenschutz individuell gefunden werden muss, stehen gerade für den Holzbau unterschiedlichste außenliegende Sonnenschutzsysteme zur Verfügung, die sich gut in die Gebäudehülle integrieren lassen und auch gleichzeitig Aufgaben des konstruktiven Holzschutzes übernehmen können. So beziehen einige Projekte ihre architektonische Qualität gerade aus der Entwicklung eines auf alle Himmelsrichtungen präzise abgestimmten Fassadenschirms. Neben den guten Wärmetransmissionseigenschaften, die gerade bei hoch wärmegedämmten und luftdichten Gebäudehüllen des Passivhausstandards zutage treten, stellt auch die Reduktion von internen Lasten, wie sie die Ausstattung von energieeffizienten und wärmelastenreduzierten Beleuchtungen sowie technischen Geräten bieten, einen Beitrag zur Energieeffizienz dar.

Speichern

Grundvoraussetzung von energieeffizienten passiven Strategien ist die Bereitstellung von Speichermasse. Sie trägt im Sommer dazu bei, das Raumklima zu stabilisieren. Durch das träge Verhalten von Speichermassen können Temperaturschwankungen reduziert und Wärme in Bauteilen eingespeichert und zeitverzögert wieder entladen werden. Dies ist auch in Holzbauten möglich. So kann die Speicherfähigkeit eines Raums durch die vorhandenen Massen in Ausbau und Konstruktion beeinflusst werden. Decken und Wände in Massivholz steuern ebenso dazu bei wie unterschiedlich speichernde Dämmfüllungen aus Holzfasern oder -spänen in Holzrahmenkonstruktionen oder Ausbauelemente wie Estriche oder Bekleidungen von Innenwänden mit pcm (Phase Change Material).

Kühlen

Wird bei der Planung eine erhöhte Sorgfalt auf die Strategien zum Schutz vor Wärmeeinträgen gelegt und gibt es in Ausbau und Konstruktion Speichermassen, können auch im Leichtbau effektive passive Kühlmethoden wie zum Beispiel die Nachtlüftung durchgeführt werden. So haben Simulationen gezeigt, dass die wirksame Speichermasse von Büroräumen mit nicht verkleideten Massivholzdecken, bei ansonsten gleichbleibenden Bauteilparametern, zwischen der von Räumen mit thermisch wirksamen Stahlbetondecken und denen von konventionellen Büroräumen mit abgehängten Decken liegt. Neben der Nutzung von natürlichen Kältesenken wie der Nachtluft stehen auch im Holzbau technische Systeme für die Nutzung von Erdreich und Grundwasser zur Verfügung, um Flächenkühlungen an Boden, Wand oder Decke durchzuführen und diese auch mit dem Heizen im Winter zu kombinieren; eine energieeffiziente Lösung, um mit dem gleichen System im Sommer zu kühlen und im Winter zu heizen. Wird, wie im Passivhaus, eine mechanische Zu- und Abluft eingesetzt und diese auch über Erdreich oder Grundwasser gekühlt, werden gleichzeitig die Lüftungswärmelasten reduziert.

Fazit

Durch Optimierungsmaßnahmen in Konstruktion, Gebäudehülle, Ausbau und der intelligenten Integration von Haustechnik kann das Potenzial des Holzbaus weiter gesteigert werden. Das sommerliche Raumklima wird im Wesentlichen durch die Bilanzierung der Wärmeeinträge und der Wärmeabfuhr bestimmt. Je effizienter die Maßnahmen zur Lastenreduzierung, desto geringer ist der erforderliche Technik- und Energieaufwand, um ein behagliches Raumklima herzustellen.

Zusammenfassend kann man feststellen, dass die sommerliche Energie- und Raumklimaoptimierung von Büro- und Verwaltungsbauten in Holz weniger von der Bauweise abhängt als vielmehr von der Kombination der richtigen Maßnahmepakete im Gesamtkonzept.

Schützen

Grad der Verglasung
Sonnenschutz
Transmission
Lüftungswärmelasten
externe + interne Lasten

Speichern

Speichermasse

Kühlen

Quelle: Fachgebiet Holzbau, Prof. H. Kaufmann, TU München
energieeffizient

Quelle: Fachgebiet Holzbau, Prof. H. Kaufmann, TU München