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Dünnere Wand, reduzierter CO2-Fußabdruck

Fallstudie: Nachhaltigkeitsbewertung verschiedener Holzrahmenbau-Konstruktionen

Wie nachhaltig ist eigentlich die Saint-Gobain Holzrahmenbau-Außenwand im Vergleich zu einer Standard Holzrahmenbau Außenwand? Um dieser Frage nachzugehen, wurde zunächst eine Außenwandkonstruktion, die fiktiv, aber dennoch genauso auch in der Praxis antreffbar ist, als Ausgangspunkt definiert. Ziel der Fallstudie sollte es sein, diese Außenwand unter Einsatz von Materialien von ISOVER und RIGIPS so zu optimieren, dass wir eine dünnere Wand mit geringerem CO2-Fußabdruck bei gleicher Performance erhalten. Folgende Performance-Parameter wurden dabei festgelegt:

  • U-Wert für den Wärmeschutz im Winter und Sommer und
  • Wärmekapazität der inneren, raumabschließenden Schichten für den sommerlichen Wärmeschutz

Die Performance-Gleichheit ist für die Nachhaltigkeitsbewertung ein wesentlicher Aspekt: Nur Bauteile, die die gleichen Anforderungen erfüllen, sollten auch hinsichtlich ihres CO2-Fußabdrucks miteinander verglichen werden, wobei zur Nachhaltigkeitsbewertung nicht nur die CO2-Bilanz von Bedeutung ist sondern auch die Flächenversiegelung. Die Beurteilung der Nachhaltigkeit der Konstruktionen erfolgt daher anhand der Aspekte

  • Global Warming Potential (GWP) für die Beurteilung des CO2-Fußabdrucks und
  • Wanddicke, die direkt mit der Raumnutzung bzw. versiegelten Fläche korreliert

Die Holzrahmenbau-Außenwand in der Ausgangsituation

Wandvergleich HWF-Lösung

Der Aufbau

  • 12 mm Putzträgerplatte
  • 30x50 mm Traglattung mit 30 mm Hinterlüftung
  • 80 mm Holzweichfaserdämmung, druckfest mit 6 Schrauben pro m², Durchmesser 8 mm
  • 220x80 mm KVH, Gefach gefüllt mit 220 mm flexibler Holzweichfaser
  • Dampfbremse
  • 15 mm Spanplatte
  • 50x60 mm Traglattung mit 50 mm flexibler Holzweichfaser
  • 12,5 mm Rigips Bauplatte RB 12,5

Die Performance: Die Wand hat

  • eine Stärke von 42 cm
  • einen U-Wert von 0,14 W/(m²K)
  • eine innere Wärmespeicherkapazität von 52 kJ/(m²K)

und

  • ein Global Warming Potential (GWP) von 55,35 kg CO2/m².

Die Holzrahmenbau-Außenwand nach der Optimierung

Durch die Optimierung der Konstruktion – im Wesentlichen durch den Einsatz von Produkten von ISOVER und RIGIPS - konnten wir sowohl den CO2-Fußabdruck als auch die Stärke des Wandaufbaus und damit die Flächenversiegelung entscheidend reduzieren. 

Wandvergleich SG-Lösung

Der Aufbau

  • 12,5 mm vliesarmierte Gipsplatte Rigips Glasroc X 
  • 30x50 mm Traglattung mit 30 mm Hinterlüftung
  • 80 mm ISOVER ULTIMATE AP Supra-031 mit 6 Schrauben pro m², Durchmesser 8 mm
  • 160x60 mm KVH, Gefach gefüllt mit 160 mm ISOVER Integra ZKF 1-032
  • Klimamembran Vario® XtraSafe
  • 12,5 mm Rigidur H Gipsfaserplatte von RIGIPS
  • 40x60 mm Traglattung mit 40 mm ISOVER Integra UKF-032
  • 2 x 12,5 mm Rigidur H Gipsfaserplatte von RIGIPS

Die Performance: Die Wand hat

  • eine Stärke von 36 cm
  • einen U-Wert von 0,14 W/(m²K)
  • eine innere Wärmespeicherkapazität von 51 kJ/(m²K)

und

  • ein Global Warming Potential (GWP) von 44,70 kg CO2/m².

Das Ergebnis: Dünnere Wand und reduzierter CO2-Fußabdruck bei Performancegleichheit

weniger FlächenversiegelungDurch den Einsatz von Mineralwolle und den konsequenten Einsatz von Gips- und Gipsfaserplatten konnte das GWP um 19 % reduziert und gleichzeitig die Wandstärke um 6 cm verringert werden.

Diese verringerte Wandstärke kann als positiver Effekt auf die Nachhaltigkeit genutzt werden, wenn man sich entscheidet, bei gleicher Wohnfläche weniger Baugrundfläche zu versiegeln. 

Entscheidet man sich alternativ dafür, die um 6 cm verringerte Wandstärke für mehr Wohnfläche zu nutzen, lassen sich z.B. bei ursprünglich 150 m² Wohnfläche zusätzliche ca. 5 m² gewinnen, ohne die versiegelte Fläche zu vergrößern.

Plus an Wohnfläche

 

Und das bei Einhaltung der Performance-Anforderungen: 

Wandvergleich Ergebnistabelle

Der U-Wert ist identisch. Die innere Wärmespeicherkapazität weicht marginal ab von der Ausgangswand, allerdings ist die Abweichung mit 1 kJ/(m²K) so gering, dass die Differenz als vernachlässigbar einzustufen ist.

Die Schall- und Brandschutzperformance der beiden untersuchten Außenwandkonstruktionen konnten wir nicht prüfen, da dazu umfangreiche Versuchsaufbauten erforderlich gewesen wären. 

Hinsichtlich des Brandschutzes kann Mineralwolle im Materialvergleich zur Holzweichfaserdämmung und die Gipsfaserplatten im Vergleich zur Spanplatte durch eine höhere Sicherheit punkten, da die Mineralwolle und die Gipsfaserplatte nichtbrennbar sind. Zum Schallschutz kann man hinsichtlich der Dämmung, die hier als Feder in einem Masse-Feder-Masse-System agiert, von einer ähnlichen Performance ausgehen, da der längenbezogene Strömungswiderstand in beiden Fällen ≥ 5 kPa∙s/m² ist. Die eingebaute Mineralwolle weist sogar einen Wert ≥ 25 kPa∙s/m² auf.

Fazit unserer Fallstudie

Mit ISOVER und RIGIPS sind schlanke und leistungsstarke Außenwandkonstruktionen im Holzbau möglich, die zudem im direkten Vergleich einen geringeren CO2-Fußabdruck aufweisen.