Effizienz mit Ziegeln

Lösungen für rationelles und wirtschaftliches Bauen

bauplaner 03/2020
Effizientes Bauen

Bezahlbarer Wohnungsbau beginnt mit einer wirtschaftlichen Bauweise. Um auf dem angespannten Wohnungsmarkt für kostengünstigen Wohnraum sorgen zu können, brauchen Planer und Bauwirtschaft Produkte und Verfahren, die schnell und rationell zu guten Lösungen führen. Der Mauerwerksbau mit Ziegeln zählt zu den wirtschaftlichen und damit effizienten Bauweisen auf dem deutschen Markt.

Wie wirtschaftlich die Ziegelbauweise im Vergleich zu anderen Bauweisen ist, zeigt eine Studie der unabhängigen Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e. V. ARGE Kiel im Auftrag der Bundesländer. Die Ergebnisse belegen, dass Außenwände aus Mauerwerk im Wohnungsbau günstiger herzustellen sind als aus Stahlbeton oder Holz. Der Kostenvergleich von Außenwandkonstruktionen bei Mehrfamilienhäusern ergab für das Mauerwerk 362 Euro, 409 Euro für Stahlbeton und 427 Euro für Holz, jeweils pro Quadratmeter [1]. Auch über die Lebensdauer des Gebäudes – von der Herstellung bis zum Abriss – ist das Bauen mit Ziegeln die kostengünstigste Variante. Der Preisvorteil resultiert nicht nur aus der schnellen und einfachen Verarbeitung, sondern auch aus den geringen Instandhaltungskosten von Ziegelmauerwerk, betrachtet man den Lebenszyklus von Gebäuden über einen Zeitraum von 80 Jahren [2]. Robuste Ziegelkonstruktionen sind wirtschaftlich und garantieren langfristig eine hohe Wertstabilität. Dieses Resultat ist der Tatsache zu verdanken, dass in der Ziegelindustrie seit Jahren die rationelle sowie einfache Handhabung und Verarbeitung von Ziegelmauerwerk auf der Baustelle im Fokus der Produktentwicklung steht.

Innovative Produktentwicklung –der Poroton-Planziegel

Seit den 1980er-Jahren gelang mit der Einführung des Planziegelmauerwerks die vollständige Umwälzung des bis ins letzte Jahrhundert traditionellen Maurerhandwerks. Durch die besondere Maßhaltigkeit der plan geschliffenen Hochlochziegel können die Lagerfugen mit Dünnbettmörtel ausgeführt werden. Der volldeckende Mörtelauftrag erfolgt kräfteschonend über eine Mörtelwalze. Der Einsatz von Großformaten beschleunigt den Arbeitsfortschritt. Durch die Ausbildung einer Verzahnungsseite am Ziegel entfällt der Mörtelauftrag in der Stoßfuge und die Ziegel werden knirsch versetzt. Mit Verwendung von Planziegeln wird die Bauzeit um etwa 35 Prozent verkürzt und die Menge des zu verwendenden Mörtels um ca. 80 Prozent verringert. Die hohe Ausführungssicherheit und ein umfangreiches Angebot an Systemzubehör prädestinieren Ziegel als effizienten Baustoff im Geschosswohnungsbau.

Bauen ohne zusätzliche Dämmung –Hochleistungsziegel

Den Ansprüchen an den Wärmeschutz im modernen Mauerwerksbau begegnete die Ziegelindustrie zunächst mit der Verbesserung von bauphysikalischen Eigenschaften der Ziegel über die Rohdichte der Tone, die Formgebung mit Lochbild und die Zugabe von Porosierungsmitteln. Den energetischen Anforderungen der EnEV bzw. des GEG entsprechen heute moderne Wärmedämmziegel, deren Hohlräume mit Dämmmaterialien wie Mineralwolle oder Perlit verfüllt sind. Neben Verbesserungen des Wärmeschutzes (l = 0,07 bis 0,11 W/(mK)) und der Schalldämmeigenschaften (Rw bis 52 dB) ermöglichen sie eine hohe Mauerwerkstragfähigkeit von fk = 1,4 bis 5,2 MN/m². Zudem weisen moderne Mauerziegel wegen ihrer vergleichsweise hohen Rohdichte von 550 bis 900 kg/m³ eine große Speichermasse auf und wirken temperaturausgleichend. Mit diesen leistungsstarken Ziegeln – die ersten wurden von Poroton entwickelt – lassen sich monolithische Mauerwerkswände für energieeffiziente Ziegelhäuser bis Passivhausstandard realisieren.
Die Fassade muss lediglich beidseitig verputzt werden, der Arbeitsaufwand für eine zusätzliche Dämmung entfällt. Systemergänzungen wie Höhenausgleichsziegel, Deckenrandschalen, WU-Schalen, Anschlagschalen, Rollladenkästen sowie Norm- und Wärmedämmstürze ermöglichen die wirtschaftliche Detailausführung monolithischer Ziegelkonstruktionen. Durch baupraktisch einfach umsetzbare Lösungen können Wärmebrücken zuverlässig optimiert und auf ein Minimum gesenkt werden. Durch die Reduzierung des schlecht wärmedämmenden Mörtelanteils um etwa 80 bis 90 Prozent verringern sich auch die Wärmebrückeneffekte in den Lagerfugen.

Allen Anforderungen gerecht –Tragwerk, Schallschutz, Brandschutz

Aufgrund der spezifischen Eigenschaften von Planziegeln sind viele bauphysikalische und statische Anforderungen ohne zusätzliche Maßnahmen auf der Baustelle umsetzbar. Die hohe Tragfähigkeit moderner Wärmedämmziegel (z. B. von Poroton S9-P) lässt bei mauerwerksgerechter Planung Gebäude bis zu neun Geschossen zu. Die für den Tragwiderstand NRd erforderlichen Werte der charakteristischen Mauerwerksdruckfestigkeit liegen bei modernen Wärmedämmziegeln für den Geschosswohnungsbau bei fk = 3,0 bis 5,2 N/mm². Mit Dünnbettmörtel, der eine Druckfestigkeit von > 10 N/mm² (Mörtelgruppe M10 nach DIN EN 998-2) aufweist und mit einer Lagerfugendicke von 1 bis 3 mm verarbeitet wird, wird zusätzlich eine deutliche Erhöhung der Mauerwerksdruckfestigkeit erreicht.
Für die Erstellung von Brand- oder Haus- und Wohnungstrennwänden wurden Planfüllziegel entwickelt. Durch das Verfüllen der Hohlkammern der geschosshoch aufgemauerten Ziegelwände mit einem fließfähigen Beton C12/15 entstehen biegesteife Massivwände von hoher Rohdichte. Auf diese Weise lassen sich hohe Schallschutzansprüche oder besondere statische Anforderungen mit Ziegelmauerwerk realisieren. Für einen erhöhten Schallschutz wird das bewertete Luftschalldämmmaß R‘w ≥ 55 dB mit 24 cm starken Wohnungstrennwänden aus Planfüllziegeln oder Schalungsziegeln erreicht. Dabei werden die Trennwände konstruktiv in die flankierenden Außenwände aus Wärmedämmziegeln eingebunden, die ein Direktschalldämmmaß von Rw,Bau,ref ≥ 48 dB aufweisen müssen. Ziegelmauerwerk ist nicht brennbar (A1) und emittiert im Brandfall keine Rauchgase.

Effizienter Klimaschutz –klimaneutrale Ziegel

Mit den neuen, vom TÜV Nord als klimaneutral deklarierten Ziegelprodukten können energieeffiziente Geschossbauten mit Poroton-Ziegeln nachhaltig errichtet werden. Für die Herstellung der klimaneutralen Ziegel wurde mit Experten aus dem Ziegel-Forschungszentrum in Zeilarn eine 3-Säulen-Strategie entwickelt:

  • Energie sparen und Emissionen vermeiden: Bei der Herstellung der Ziegel werden mithilfe des zertifizierten Energiemanagementsystems die Energieströme nach ISO 50001 erfasst und der Energieverbrauch minimiert.
  • Emissionen vermeiden: Der Einsatz erneuerbarer Energien in der Ziegelproduktion wird durch eine Wasserkraft-basierte Stromversorgung und eigene Photovoltaikanlagen unterstützt. Mit der installierten Leistung von 3,2 Megawatt können durch diese Anlagen pro Jahr rund 1.800 Tonnen CO2 vermieden werden.
  • Kompensation durch weltweite Klimaschutzprojekte: Der verbleibende Rest in der CO2-Bilanz der Ziegelproduktion wird durch registrierte Klimaschutzprojekte kompensiert.

Wand für Wand vollautomatisch gemauert – Ziegelfertigteile

Mithilfe eines patentierten Trockenklebeverfahrens ist heute die Vorfertigung von wandhohen Ziegelfertigteilelementen möglich. Die „Redbloc“-Technologie ist sowohl für den Wohnungsbau als auch für Gewerbebauten geeignet und bietet konstant gute Qualität aus der Werkhalle mit kurzer Vorfertigungs- und Montagezeit. Die vollautomatisierte Herstellung von individuell planbaren Wandtafeln aus Ziegeln nach DIN 1053-4 in Verbindung mit Eurocode 6 wird seit 2014 als Redbloc-Systemwand im bayerischen Plattling produziert. Die Redbloc-Ziegelfertigteilwände werden komplett mit Elektroinstallationskanälen und allen Zuschnitten wie Dachschrägen, Fenster- und Türöffnungen produziert und lassen sich auf der Baustelle wetterunabhängig aufstellen. Mit einem vergleichsweise geringen Personalbedarf kann innerhalb eines Tages ein komplettes Geschoss errichtet werden. Wirtschaftlich sinnvoll können Bauvorhaben in einem Radius von bis zu 350 Kilometern um das bayerische Fertigteilwerk betreut werden.

Quellen:

[1] Dietmar Walberg, Wirtschaftlicher Wohnungsbau: https://www.lebensraum-ziegel.de/fileadmin/user_upload/Dokumente/Downloads/01_Walberg_Mauerwerkstag-Stuttgart_2019.pdf

[2] Ausweitung Lebenszykluskostenanalyse für den Zeitraum von 80 Jahren, LCEE Life Cycle Engineering Experts GmbH, Darmstadt