Aufgrund des Klimawandels wird das Wetter unberechenbarer und die Sommer in der Schweiz könnten künftig heisser werden. Umso wichtiger sind beim Neubau oder der Renovation von Gebäuden Massnahmen für den sommerlichen Wärmeschutz. Architekten und Baubiologen können hier einen wichtigen Beitrag leisten, um die Behaglichkeit in den Räumen zu erhöhen und den Energiebedarf für die Kühlung möglichst klein zu halten.
Heiss! 35 Grad in Schaffhausen, 34 Grad in Genf und in Sion herrschten gar 37 Grad. Während der letzten Juniwoche 2019 schwitzte, ächzte und litt die Schweiz. Und solche Hitzeperioden könnten sich häufen. Die Forscher von Meteo Schweiz und ETH Zürich prognostizieren im "Klimaszenario CH2018", dass - ohne verstärkte Klimaschutzmassnahmen - in den nächsten Jahrzehnten die Sommer hierzulande trockener und heisser werden, mit häufigeren und extremeren Hitzewellen.
Das Szenario bildete auch die Basis für die Studie "ClimaBau - Planen angesichts des Klimawandels" der Hochschule Luzern. Darin haben die Studienverfasser für vier typische Gebäude aus verschiedenen Epochen an verschiedenen Standorten geprüft, wie sich die Klimaveränderungen auf den Wohnkomfort auswirken. Die Ergebnisse zeigen, dass ohne Gegenmassnahmen der Heizenergiebedarf im Winter sinken, im Sommer dafür der Klimakältebedarf exponentiell ansteigen wird.
Für die Studienverfasser ist angesichts dieser Prognosen klar: Bereits heute muss dem sommerlichen Wärmeschutz bei Gebäuden grosse Aufmerksamkeit geschenkt werden. Ein Element dazu sind die Bewohner, die mit dem richtigen Verhalten - beispielsweise dem Lüften in der Nacht oder dem Schliessen der Rolläden - viel gegen eine unnötige Erwärmung tun könnten. Doch ob sie sich daran halten, ist schwer vorauszusagen: "Ich beobachte immer wieder, dass viele Gebäudenutzer dies vernachlässigen", sagt Daniel Huber, Baubiologe Baubioswiss und Mitglied der Geschäftsleitung der 5 Architekten AG in Wettingen. Umso wichtiger ist es, dass Architekten und Baubiologen schon bei der Planung die richtigen baulichen und technischen Massnahmen treffen, die einen guten Schutz vor sommerlicher Hitze bieten. Das Augenmerkt gilt dabei vier Punkten: Einer Architektur, die den neuen klimatischen Anforderungen genügt, der Wahl der richtigen Baumaterialien, technischen Hilfsmitteln sowie der Automation. Auf der architektonischen Seite braucht es einerseits Elemente, die Fenster fix beschatten, wie etwa Balkone oder Vordächer, andererseits gescheit platzierte und nicht zu grosse Fenster. Denn hohe Fensteranteile in der Fassade tragen viel zur Erwärmung des Gebäudes bei. "Ganz heikel sind Dachflächenfenster", sagt Baubiologe Huber. Besonders bei gegen Süden geneigten Dächern trifft die Sonneneinstrahlung beinahe senkrecht aufs Glas der Dachfenster und wird deshalb kaum reflektiert. Huber rechnet vor: das sind rund 700 Watt pro Quadratmeter. "Diese Energie sollte im Sommer möglichst gar nicht ins Haus gelangen."
Deshalb brauchen Dachflächenfenster dringend eine Beschattung von aussen - am besten automatisierte Modelle mit Solarantrieb, die sich bei starker Besonnung selbsttätig schliessen. Guten sommerlichen Wärmeschutz könne auch eine Begrünung bieten, sagt Huber. Natürlich verursache das etwas Pflegeaufwand, doch der Effekt begrünter Bauteile sei nicht zu unterschätzen. Zur zweiten wichtigen baulichen Massnahme, den Materialien, gehören eine gute Wärmedämmung und Materialien mit hoher Speicherfähigkeit um "das Haus möglichst träge zu machen", wie es Huber ausdrückt. Diesbezüglich könnte etwa in Holzbauten der Einbau von massiven Unterlagsböden sowie gemauerten Treppenhauskernen viel bringen. Oder die richtige Isolation: "Gerade ökologische Dämmstoffe sind aufgrund ihrer grossen Masse träger als synthetische Produkte." Ein Vergleich: Mineralwolle hat beispielsweise eine Wärmekapazität von 1000J/(kgK), Zellulosefasern bringen es hingegen auf 2150 J/(kgK).
Und diese Trägheit ist während Hitzeperioden Gold wert. Damit kriegt man Phasenverschiebungen von sechs bis zwölf Stunden hin - oder anders gesagt: Träge Bauteile halten die aufgenommene Wärme bis in die Nacht zurück - dann, wenn es auch draussen wieder abkühlt und sich die Bauteile regenerieren können um am nächsten heissen Tag die Wärme wieder zurückzuhalten. Der Nachtkühlung misst auch die "ClimaBau"-Studie eine hohe Wichtigkeit zu: Querlüften, wenn die Aussentemperatur mindestens drei Grad unter jener in den Räumen liegt. Hier könnte auch die Automatisation einen wichtigen Beitrag leisten - beispielsweise mit Fenstern oder Klappen, die nachts automatisch für eine Durchlüftung sorgen, wenn die Temperaturdifferenz stimmt. Die kurze Übersicht der architektonischen, materiellen und technischen Massnahmen zeigt: Viele Themen, die für Baubiologinnen und Baubiologen schon lange Standard sind, gewinnen angesichts der neuen klimatischen Anforderungen stark an Bedeutung. So beispielsweise der Bau von Innenwänden aus Lehmsteinen mit einem hohen Speichervermögen oder die Verwendung von Dämmungen aus Holzwolle und Pflanzenfasern. Trotzdem gilt es auch beim biologischen Bauen die gewählte Architektur und die in Frage kommenden Materialien vorab kritisch bezüglich ihrer Eignung in heissen Sommern zu prüfen.
Autor: Reto Westermann
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