3. Bauteiltypen und Fassadensysteme im NWG

Aufgrund der Gebäudegröße und der unterschiedlichen Anforderungen kommen im Nichtwohnungsbau unterschiedliche Ausführungen bei der Umsetzung der Gebäudehülle in Frage. Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht möglicher Bauteiltypen und Bauweisen zugeordnet zu den Bauteilgruppen der mittleren U-Werte nach GEG, Anl. 3:

Tabelle 3 Übersicht der typischen Bauteiltypen (frei nach GEG, Anl. 2) inklusive möglicher Bauweisen im Nichtwohnungsbau zugeordnet zur Bauteilgruppe der mittleren U-Werte nach GEG, Anl. 3; Quelle: ina Planungsgesellschaft mbH

Bauteilgruppe nach GEG, Anl. 3	Bauteiltyp gemäß Referenzgebäude GEG, Anl. 2	Mögliche Bauweisen
Opake Bauteile	Unterer Gebäudeabschluss (z.B. Bodenplatte/Außenwand gg. Erdreich, Geschossdecke gegen unbeheizten Keller, Tiefgarage)	Außen-/Innengedämmter Massivbau Holz-/Metallleichtbau
	Außenwand/Geschossdecke (gegen Außenluft)	Monolithe Bauweise Außengedämmter Massivbau (als WDVS oder VHF¹⁴) Holz-/Metallleichtbau Zweischalige Konstruktion (Sichtmauerwerk)
	Innenwand gegen unbeheizt	Monolithe Bauweise Außengedämmter Massivbau (als WDVS oder VHF) Holz-/Metallleichtbau
	Oberer Gebäudeabschluss (z.B. Flachdach, oberste Geschossdecke gegen unbeheizt, Schrägdach)	Außengedämmter Massivbau Holz-/Metallleichtbau
	Außentore/-türen	Stahl, Aluminium, Holz
Transparente Bauteile	Regelfenster	Stahl, Aluminium, Holz, Kunststoff, Glas Festverglast oder mit Öffnungsflügel Mit/ohne Sonnen-/Blendschutz Ein-/mehrflügelig
	Fenstertüre/-tore	Stahl, Aluminium, Holz, Glas i. d. Regel ohne oder nur mit Blendschutz
	Dachflächenfenster	Stahl, Aluminium, Holz, Kunststoff, Glas Festverglast oder mit Öffnungsflügel
Vorhangfassaden	Pfosten-Riegel-Fassaden	Stahl, Aluminium, Holz, Glas Festverglast oder mit integriertem Fenster + Öffnungsflügel
Vorhangfassaden	Doppelfassaden	Stahl, Aluminium, Holz, Glas Festverglast oder mit integriertem Fenster + Öffnungsflügel
Glasdächer, Lichtkuppeln/-bänder	Glasdächer	Stahl, Aluminium, Holz, Glas Festverglast oder mit integriertem Fenster + Öffnungsflügel
Glasdächer, Lichtkuppeln/-bänder	Lichtkuppeln/-bänder	Kunststoff + PMMA bzw. PC-Stegplatten

In diesem Lehrgang soll nur auf typische Bauteiltypen für Nichtwohngebäude und deren mögliche Bauweisen bzw. Ausführungen eingegangen werden. Bauweisen, die auch in einem Wohngebäude umgesetzt werden können, zählen zum Basiswissen und werden daher hier nicht erneut vermittelt.

Unterer Gebäudeabschluss - große Bodenplatten

Beim unteren und oberen Gebäudeabschluss wird meist auf ähnliche Lösungen zurückgegriffen, die bei größeren MFH angewandt werden (z.B. Flachdach, statisch tragende Bodenplatte im Stahlbeton-Massivbau). Je größer und kompakter die Bodenplatte (z.B. bei Produktionshallen), desto eher kann an eine Umsetzung einer partiellen Dämmung im Randbereich nachgedacht werden. Im inneren Bereich kann davon ausgegangen, dass die Wärmeverluste gegen Erdreich sehr gering ausfallen (vergleichbar mit einem „Wärmesee“ unter dem Gebäude). Ob eine Dämmung im Bereich des 5 m-Randstreifens oder stattdessen oder zusätzlich eine Randdämmschürze (vertikal oder waagerecht) zum Einsatz kommt, muss im Detail geprüft werden.

Abb. 1 Dämmschürze Passivhaus-Schule Riedberg, Quelle: PHI, Dr. Wolfgang Feist (Hrsg.): Passivhausschule Frankfurt Riedberg - Messtechnische Untersuchung und Analyse, Darmstadt, 2007

Bei der Umsetzung der Fassade wird bei NWG oft auf alternative Systeme zurückgegriffen. Für verschiedene Nutzungen erweisen sich z.B. andere Fassadenkonzepte als sinnvoll, da unterschiedliche Ansprüche an den Komfort gestellt werden, andere Betriebszeiten und innere Wärmelasten berücksichtigt werden müssen. Daraus ergeben sich abweichende Anforderungen an den Wärme-, Feuchte-, Sonnen-, Blend- und Schallschutz sowie die Nutzung von Tageslicht, solare Einstrahlung und natürliche Fensterlüftung.

Übersicht Fassadensysteme

Neben der Nutzung bestimmt die verwendete Bauweise die Wahl des Fassadensystems. Im Massivbau werden üblicherweise Lochfenster eingesetzt, im Skelettbau Fensterbänder oder Vorhangfassaden, die an der Tragkonstruktion (z.B. Geschossdecken/Innenwänden) befestigt werden. Pfosten-Riegel-Fassaden sind bei Gebäuden geringerer Höhe eine Alternative. Bei Hochhäusern und anderen größeren Bauten werden eher komplett vorgehängte Elementfassaden verwendet. Je stärker der Vorfertigungsgrad einer Fassade, desto schneller und unabhängiger von der Witterung ist der Einbau auf der Baustelle.

Die gängigen Fassadensysteme im Nichtwohnungsbau sind daher (s. auch folgende Abbildung):

Lochfassade: Ursprünglichstes Fassadensystem aus massiver Wand mit Öffnungen zur Belüftung und Belichtung, integrierbar sind Lichtlenk- / Lüftungssysteme, Lüftungsgeräte (mit WDVS oder als vorgehängte, hinterlüftete Fassade (VHF) umsetzbar).

Elementfassade (auch Pfosten-Riegel-Fassade genannt): Vorgefertigte Fassadenelemente mit opaken und transparenten Anteilen; Einbindung von Funktionselementen zur Lüftung, Energiegewinnung, Tageslichtnutzung möglich.

Unsegmentierte Doppelfassade: Zweite transparente Schicht vor Lochfassade oder Elementfassade, Lüftungsöffnung nur unten und oben; Achtung: Überhitzungsproblematik im Fassadenzwischenraum.

Steuerbare Doppelfassade: Wie zuvor, jedoch bestehen Elemente im Boden- und Deckenbereich von jedem Geschoss bzw. in gesamter Fassade aus steuerbaren Einzelklappen; Konflikt: Überhitzung des Zwischenraums kontra Schallschutz.

Abb. 2 Darstellung typischer Fassadenkonzepte mit ihren Vor-/Nachteilen, Quelle: Hrsg. Hausladen¹⁵, de Saldanha, Liedl, ClimaSkin, 2006, Callwey Verlag, München, S. 96, Abb. 3.10 bzw. S.99-113, überarbeitet durch die ina Planungsgesellschaft mbH

Die Verwendung von Doppelfassaden ist aufgrund der Überhitzungsproblematik genau zu prüfen. Die Überhitzung entsteht bei unsegmentierten Doppelfassaden, in dem sich der Fassadenzwischenraum im Sommer stark durch solare Strahlung und geringe Luftbewegung erwärmt. Ein Einsatz von aktiver Kühlung ist dann in vielen Fällen unvermeidlich, woraus sich unmittelbar ein Anstieg des Energiebedarfs des Gebäudes ergibt. Auch die Investitions- und Wartungskosten sind gerade bei steuerbaren Doppelfassaden um ein Vielfaches höher. Der Kosten-Nutzen ist in diesem Fall besonders sorgsam abzuwägen.

Die Wahl des Fassadentyps hat Einfluss auf die energetische Bilanz des Gebäudes. Beispielsweise bieten massive Wände (mit guter Außendämmung) mehr Speichermasse und reduzieren so die maximale Heiz-/Kühlleistung. Auch die Dämmqualität ist in Bezug auf den Heizfall besser zu bewerten (typische U_opak = 0,15-0,24 W/m²K) als beim Einsatz von Vorhangfassaden aufgrund ihres hohen Verglasungsanteils (typische U_cw-Werte ca. 0,80-1,50 W/m²K).

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¹⁴ VHF = vorgehängte, hinterlüftete Fassade

¹⁴ Hrsg. Hausladen, de Saldanha, Liedl, ClimaSkin, 2006, Callwey Verlag, München