Außenwände und Energieeffizienz

»Das deutsche Haus war ursprünglich ein Holzbau, der Baustoff der Germanen war das Holz.«, schrieb Schäfer in seiner »Holzbaukunst« 1939. Die Holzblockbauweise löste das Flechtwerk ab und ist die wärmetechnisch angepasste Bauweise in Mittelund Osteuropa. Mit U-Werten um 0,7–0,9 W/(m²K) boten Holzblockwände schon vor Jahrhunderten bereits einen erstaunlich guten Wärmeschutz, der auch 1974 mit der ersten WSVO in der BRD nicht wieder erreicht wird.

Die Blockbauweise wird wegen der Holzknappheit zunehmend durch den Fachwerkbau abgelöst. Mit einem ?-Wert von 0,13 W/(mK) ist Holz der Baustoff mit einem »natürlichen« Wärmeschutz. Eine 16 cm dicke Blockwand verfügt über einen U-Wert von 0,7 W/(m²K). Die Gütevorschriften für Holzhäuser von 1928 schreiben jedoch nur einen Mindestwärmeschutz gemäß einer 38 cm dicken Vollziegelwand (1,5 W/(m²K) vor. Zu dieser Zeit sind die Blockbauten schon selten. Heute schätzt Dr.-Ing. W. Rug (Leipzig) die Blockbauten auf wenige hundert Stück in Deutschland.

Deutschland ist bei den Wandbaustoffen seit 1850 etwa 150 Jahre Ziegelland. Nach der Römerzeit vergessen, findet man die Ziegelbauweise immer häufiger seit den Städtegründungen um 1100 an Repräsentativbauten und Klöstern. Seit der Industrialisierung 1850 ff. stieg der Ziegel zu »dem« Wandbaustoff auf. In Großziegeleien hergestellt, war er kostengünstig und durch die nunmehr ausgebaute Eisenbahn gut transportierbar. Die Städte und Dörfer wurden in Massivbauweise erweitert und umgebaut, der Ziegel wies um 1900 einen Marktanteil von 85 % unter allen Mauerwerksbaustoffen auf. Vollziegelwände wurden bis ca. 1950 hergestellt, dann ersetzte der Hochlochziegel mit größerem Format den Vollstein.

Die 38 cm dicke Vollziegelwand wurde durch ihre weite Verbreitung zum »Maßstab für den Wärmeschutz«, der so auch in den »Baupolizeilichen Verordnungen« benannt wurde. In der Umgangssprache bezeichnet als »Normalwand«, abgeleitet aus dem Normalformat des Steins (25 · 12 · 6,5 cm), hatte sie einen U-Wert von 1,5 W/(m²K) und einen R-Wert von 0,47 m²K/W bei einem Raumgewicht von 1800 kg/m³. Der λ-Wert des Vollziegels liegt bei 0,8–0,85 W/(mK).

Der Langlochziegel war einer der ersten Rationalisierungsversuche bei den Mauerwerks-Baustoffen. Er sollte bei 25 cm Stärke bereits den Wärmeschutz einer 38 cm Vollziegelwand bringen. Gleichzeitig wurde die gesamte Wandbreite durch einen einzigen Stein gebildet. Die verlängerte Lagerfuge war gegen Regendurchtritt gedacht, hatte aber auch wärmetechnische Eigenschaften. Der Marktführer war der ARISTOS-Stein. Langlochziegel gab es in vielfältigen Lochbildern (Patente).

Das Mauerwerk wurde oft in den genossenschaftlichen Selbsthilfesiedlungen der dreißiger Jahre eingesetzt. Die Steine gab es bis in die fünfziger Jahre. Die Rohwichte lag bei 1200 kg/m³. Der LLZ war nur bis zwei Stockwerken zugelassen.

Der λ-Wert des Langlochziegel-Mauerwerks liegt um 0,52 W/(mK), gleichauf mit dem Bimsstein. Die U-Werte orientieren sich an der 38 cm Vollziegelwand.

Der Hochlochziegel löste ab 1950 den Vollziegel ab. Er wird der »Klassiker« der Nachkriegszeit. Vorausge- gangen war die Änderung der Mauerwerks-Maßordnung 1952. Das kleine Steinformat liegt bis heute bei 11,5 · 11,3 · 24 cm. Der HLZ wird vor allem in der 30 cm dicken Wand verbaut, allerdings kennt die unmittelbare Nachkriegszeit auch die 24 cm Hochlochziegelwand. Der Stein ist durch die senkrecht stehenden Ziegelstege statisch hoch belastbar und gewinnt deshalb das Rennen gegen den Langlochziegel. Die Ziegelscherbe ist noch nicht porosiert, obwohl die Porosierung mit Kohlengrus schon in den zwanziger Jahren bekannt ist.

Das Raumgewicht liegt bei 1200–1400 kg/m³, in Einzelfällen auch darüber. Der ?-Wert des Hochlochziegel-Mau- erwerks liegt bei 0,52–0,68 W/(mK). Für 24 cm dünne Wände wird eine Wärmeleitfähigkeit des HLZ-Mauer- werks von 0,465 W/(mK) gefordert. Die U-Werte orientie- ren sich am Mindestwärmeschutz der DIN 4108 ab 1952. Energetisch und hygienisch leider nicht hinreichend, wie wir heute wissen.

Das zweischalige Mauerwerk gibt es seit der mit der Industrialisierung üblichen Ziegelbauweise. Es wurde als Regenschutz in den Küstenregionen entwickelt. Die klassische Ausführung: 12 cm Vollziegel, 6 cm Luftschicht, 12 cm Vollziegel. Es bekam wegen seiner Luftschicht auch eine wärmeschützende Funktion zugeordnet, die aber nicht bewiesen werden konnte. Der U-Wert liegt bei 1,64 W/(m²K). Der Vollziegel hat einen ungünstigen λ–Wert von 0,81–0,99, wenn er aus Regenschutzgründen härter gebrannt wurde. In der Luftschicht von 6 cm findet eine Rotationsströmung von warmer Mauerwerksseite zu kalter Mauerwerksseite statt, die den Wärmeschutz der Luft zum großen Teil wieder aufhebt.

Auch wird die Luftschicht an den Gebäudeecken (volles Mauerwerk), den Auflagern (3 Schichten volles Mauerwerk) und durch die Bindersteine durchbrochen. Die Wärmedurchlasswiderstandswerte von Luftschichten gemäß DIN EN ISO 6946: Ab 25 mm: 0,18 m²K/W. Eine 6 cm dicke Dämmschicht hat mit 1,5 m²K/W einen um 8,3–fach besseren Wärmeschutz. Deshalb findet man zweischaliges Mauerwerk in den zwanziger Jahren auch schon mit Kohlengrus und Schlacke/Sand oder Torfoleumplatten gefüllt. Diese bleiben aber selten.

Mit der industriell gefertigten Betonbauweise aus den Betonwerken wurde in Deutschland nach 1960 ein riesiger Beitrag zur Beseitigung der jahrhundertealten Wohnungsnot geleistet. Die »Dreischichtplatte« mit Kerndämmung wurde der Klassiker und in BRD wie DDR gleichermaßen verarbeitet.

Die Abmessungen je nach Patent:

• 10 cm Betoninnenschale
• 4 cm Polystyroloder MF-Dämmung 6 cm Betonwetterschale
• 6cm Betonwetterschale

Das Raumgewicht liegt bei 2300 kg/m³, der ?–Wert des Betons bei 2,3 W/(mK), die Dämmschichten hatten λ–Werte um 0,04–0,045 W/(mK). Der U-Wert liegt bei 0,8– 0,9 W/(m²K), ist jedoch wegen vieler Wärmebrücken ca. um 1/3 schlechter. Dies wird jedoch nicht in den U-Wert eingerechnet, sondern in der rechnerischen Energiebilanz von Altbauten in einem pauschalen Wärmebrückenzuschlag von 0,1 W/(m²K) erfasst.

Betonsteine aus Naturbims, sogenannte Bims-Hohlblocksteine wurden nach dem 2. Weltkrieg in den sechziger und siebziger Jahren stark eingesetzt. Ihr Großformat sparte Zeit und Mörtel. Ihre wärmetechnische Qualität war leicht besser als der Hochlochziegel. Die Bims-Hohlblöcke findet man im Geschoßwohnungsbau der Wohnungsbaugesellschaften, aber auch bei vielen Reihenhausanlagen aus den sechziger Jahren.

Abmessungen zum Beispiel: L: 49 cm, B: 30 cm und H: 23,8 cm.

Das Raumgewicht liegt bei 1000–1400 kg/m³ und wird vor allem durch die statischen Anforderungen bestimmt. Der λ-Wert des Schwemmstein-Mauerwerks liegt bei 0,44–0,52 W/(mK). Zum Einsatz kam bis zur 1. WSVO der Zweikammerstein, heutige Norm-Wärmeleitfähigkeitswerte können deshalb für solche alten Konstruktionen nicht mehr angenommen werden. Nach DIN 4701 von 1959 liegt der U-Wert für 24 cm dicke Bims-Hohlblocksteinwände verputzt bei 1,43 W/(m²K), für 30 cm dicke Wände gleicher Art bei 1,23 W/(m²K).