In Deutschland und anderen europäischen Ländern muss ein großer Teil des bestehenden Wohngebäudebestands in den kommenden Jahrzehnten energetisch modernisiert werden. Dabei stellt sich nicht nur die Frage, wie der Energieverbrauch der Gebäude gesenkt werden kann. Entscheidend ist auch, welche Emissionen durch Materialien, technische Anlagen, Bauprozesse und die spätere Nutzung entstehen.
Die serielle Sanierung bietet hierfür einen ganzheitlichen Ansatz. Vorgefertigte Fassadenelemente verbessern die thermische Qualität der Gebäudehülle und verlagern gleichzeitig einen großen Teil der Arbeiten in kontrollierte Produktionsbedingungen. Werden biobasierte Materialien, lösbare Verbindungen und wiederverwendbare Komponenten berücksichtigt, kann sich auch die Klimabilanz über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes verbessern.
Warum die Lebenszyklusbetrachtung entscheidend ist
Die Klimawirkung eines Gebäudes besteht nicht allein aus der Energie, die während der Nutzung für Heizung, Warmwasser und Gebäudetechnik benötigt wird. Auch die Herstellung der Baustoffe, der Transport, die Bauarbeiten, die Wartung und das Ende der Nutzungsdauer verursachen Emissionen.
Eine fundierte Bewertung muss daher mindestens zwei Bereiche berücksichtigen:
- die betriebsbedingten Emissionen aus der Nutzung des Gebäudes;
- die grauen Emissionen aus Materialien, Herstellung, Sanierung und technischen Anlagen.
Bei älteren Mehrfamilienhäusern ist der Energiebedarf für die Beheizung häufig besonders hoch. Eine verbesserte Gebäudehülle kann diese betriebsbedingten Emissionen deutlich reduzieren. Gleichzeitig müssen die für die Sanierung eingesetzten Materialien so gewählt und konstruktiv verbunden werden, dass der zusätzliche Materialeinsatz die langfristigen Einsparungen nicht unnötig belastet.
Genau an dieser Stelle verbindet die serielle Sanierung Energieeffizienz mit industrieller Vorfertigung und dem Potenzial einer kreislauffähigen Bauweise.
Dena-Studie: bis zu 81 Prozent weniger Treibhausgasemissionen
Eine von der Deutschen Energie-Agentur dena veröffentlichte Lebenszyklusanalyse verglich erstmals die Klimawirkung serieller und konventioneller Sanierungslösungen. Grundlage der Untersuchung waren zwei viergeschossige Mehrfamilienhäuser aus dem Jahr 1962 mit der Energieeffizienzklasse F.
Die Klimawirkung der unterschiedlichen Sanierungsszenarien wurde über einen Zeitraum von 50 Jahren betrachtet. Berücksichtigt wurden unter anderem Baustoffe und Bauteile, die technische Gebäudeausrüstung sowie der Energiebedarf während der Nutzungsphase.
Die Ergebnisse zeigen:
- Eine konventionelle Sanierung reduzierte die Treibhausgasemissionen gegenüber dem unsanierten Weiterbetrieb um rund 74 Prozent.
- Eine serielle Sanierung erreichte eine Reduktion von rund 79 Prozent.
- Eine optimierte serielle Sanierung mit einem höheren Anteil biobasierter und wiederverwendeter Materialien erreichte bis zu 81 Prozent.
- Im untersuchten Modellprojekt sparte die serielle Sanierung über den betrachteten Zeitraum rund 3.000 Tonnen CO₂-Äquivalente gegenüber dem unsanierten Gebäude ein.
- Die durch die Sanierungsarbeiten und die neue Gebäudetechnik verursachten zusätzlichen Emissionen wurden durch den niedrigeren Energiebedarf bereits nach etwa zwei bis vier Jahren ausgeglichen.
Die Prozentwerte beziehen sich auf die konkreten Gebäude und die in der Studie untersuchten Szenarien. Sie lassen sich deshalb nicht unverändert auf jedes Sanierungsprojekt übertragen. Die Ergebnisse verdeutlichen jedoch, dass eine umfassende energetische Sanierung die Lebenszyklusemissionen von Mehrfamilienhäusern erheblich reduzieren kann.
Die Studie zeigt außerdem, dass die serielle Sanierung gegenüber einer konventionellen Lösung zusätzliche Potenziale bietet – insbesondere durch biobasierte Baustoffe, materialeffiziente Konstruktionen und die spätere Wiederverwendung von Bauteilen.
Biobasierte Materialien als Kohlenstoffspeicher
Holz und andere nachwachsende Baustoffe können während ihrer Nutzungsdauer biogenen Kohlenstoff speichern. Voraussetzung ist, dass die Materialien langfristig im Gebäude verbleiben und am Ende ihrer ersten Nutzungsphase nicht unmittelbar verbrannt oder entsorgt werden.
Nach Angaben der dena konnten in der untersuchten optimierten seriellen Sanierungsvariante rund 160 Tonnen CO₂-Äquivalente langfristig in den eingesetzten Materialien gebunden werden.
Die Verwendung von Holz allein macht eine Sanierung jedoch noch nicht automatisch klimafreundlich. Entscheidend sind die gesamte Konstruktion, die Materialmengen, die Herkunft der Rohstoffe, die Lebensdauer sowie die Möglichkeiten für Reparatur, Demontage und Wiederverwendung.
Vorgefertigte Holzrahmen-Fassadenelemente bieten dafür gute Voraussetzungen. Dämmung, Fenster, Fassadenbekleidung und weitere Komponenten können zu einem abgestimmten System zusammengeführt werden. Durch eine materialeffiziente Planung lässt sich die gewünschte energetische Leistung mit einem kontrollierten Materialeinsatz verbinden.
Re-Use und Demontierbarkeit verbessern die Klimabilanz
Eine kreislauffähige Sanierung berücksichtigt bereits in der Planungsphase, was am Ende der Nutzungsdauer mit den eingesetzten Bauteilen geschehen kann.
Mechanisch befestigte und dokumentierte Bauteile lassen sich grundsätzlich leichter demontieren, trennen oder erneut verwenden als dauerhaft verklebte Verbundsysteme. Das reduziert den Bedarf an neuen Rohstoffen und kann zusätzliche Emissionen bei späteren Umbauten vermeiden.
Ein gemeinsames Forschungs- und Demonstrationsprojekt von Timbeco und der Technischen Universität Tallinn untersuchte diese Prinzipien bei der umfassenden Sanierung eines Mehrfamilienhauses in Saue, Estland. Die analysierten vorgefertigten Elemente wiesen insbesondere hinsichtlich Demontierbarkeit und Wiederverwendbarkeit ein höheres Kreislaufpotenzial auf als ein konventionelles Wärmedämmverbundsystem.
Im Projekt wurden außerdem verschiedene Materialien aus dem Bestandsgebäude wiederverwendet oder einer neuen Nutzung zugeführt. Die Untersuchung zeigte gleichzeitig, dass Kreislauffähigkeit nicht allein durch Vorfertigung entsteht. Sie muss durch geeignete Materialien, lösbare Verbindungen, eine gute Zugänglichkeit und eine nachvollziehbare Dokumentation gezielt geplant werden.
Gemessene Energieeinsparungen im Timbeco-Pilotprojekt
Neben der theoretischen Lebenszyklusbetrachtung sind die tatsächlich gemessenen Ergebnisse nach einer Sanierung entscheidend.
Das Mehrfamilienhaus in Saue wurde mit vorgefertigten Holzrahmen-Dämmelementen energetisch modernisiert. Die umfassende Sanierung umfasste außerdem neue Fenster, eine Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung, eine modernisierte Heizungsanlage, neue Balkone und eine Photovoltaikanlage.
Nach der Sanierung wurden folgende Ergebnisse festgestellt:
- Der gemessene Energieverbrauch für die Raumheizung sank um 65 Prozent.
- Der Stromverbrauch sank um 42 Prozent.
- Der Energiekennwert verbesserte sich von 173 auf 92 kWh/(m²·a).
- Die Energieeffizienzklasse verbesserte sich von D auf A.
- Die Raumtemperaturen wurden gleichmäßiger.
- Die Feuchtebelastung und die Risiken durch Wärmebrücken wurden reduziert.
Das Gebäude erreichte damit die zum Zeitpunkt des Projekts in Estland geltenden Anforderungen an ein Niedrigstenergiegebäude. Besonders relevant ist, dass zwischen der geplanten und der gemessenen Energieeffizienz keine wesentliche Leistungslücke festgestellt wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine serielle Sanierung nicht nur rechnerische Einsparungen ermöglichen kann. Bei einer abgestimmten Planung von Gebäudehülle, Fenstern, Lüftung und Heizsystem können die angestrebten Verbesserungen auch im realen Gebäudebetrieb erreicht werden.
Klimawirkung entsteht durch das Gesamtsystem
Die dena-Studie und das Forschungsprojekt in Saue machen deutlich, dass kein einzelnes Bauteil allein über die Klimabilanz einer Sanierung entscheidet.
Für ein gutes Ergebnis müssen mehrere Faktoren gemeinsam betrachtet werden:
- hohe energetische Qualität der Gebäudehülle;
- geeignete Heizungs- und Lüftungstechnik;
- möglichst emissionsarme Energieversorgung;
- materialeffiziente und biobasierte Konstruktionen;
- lange Lebensdauer der eingesetzten Komponenten;
- lösbare Verbindungen und Möglichkeiten zur Wiederverwendung;
- überprüfbare Energieeffizienz nach Abschluss der Sanierung.
Auch der verwendete Energiemix hat einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtbilanz. Deshalb sollten Gebäudehülle, technische Gebäudeausrüstung und Energieversorgung nicht getrennt voneinander geplant werden.
Serielle Sanierung als skalierbare Klimaschutzmaßnahme
Der europäische Gebäudebestand kann nur dann rechtzeitig modernisiert werden, wenn hochwertige Sanierungslösungen in größerem Maßstab umgesetzt werden können.
Serielle Sanierung verbindet projektspezifische Planung mit wiederholbaren digitalen und industriellen Prozessen. Dadurch kann sie dazu beitragen, die energetische Modernisierung von Mehrfamilienhäusern planbarer und skalierbarer zu gestalten.
Nicht jedes Gebäude ist automatisch für diese Methode geeignet. Besonders interessant ist sie jedoch für Mehrfamilienhäuser mit wiederkehrender Geometrie, einem hohen energetischen Modernisierungsbedarf und ausreichendem Projektvolumen.
Timbeco entwickelt und produziert projektspezifische Holzrahmen-Fassadenelemente für die serielle energetische Sanierung. Je nach vereinbartem Projektumfang können Bestandsaufnahme, technische Planung, Produktion, Logistik und Montage Teil der Leistung sein.
Weitere Informationen zum technischen Ablauf und zu den vorgefertigten Fassadenelementen finden Sie auf unserer Seite zur seriellen Sanierung.
