Wie nachhaltig sind vorgehängte hinterlüftete Fassaden?

Die Baubranche steht im Fokus des nachhaltigen Wandels. Als wichtige Schlüsselbranche beeinflusst sie maßgeblich die Welt von morgen und trägt eine immense Verantwortung für die Umsetzung der Nachhaltigkeitsstrategie, die seit mehr als einem Jahrzehnt das politische Handeln leitet. Grund dafür ist die Tatsache, dass sowohl beim Bau von Gebäuden als auch in ihrer Nutzungsphase beträchtliche Mengen an Ressourcen benötigt werden.

Das Nachhaltige Bauen stellt zweifellos eine der wichtigsten Aufgaben unserer Zeit dar, erfordert demnach effiziente und intelligente Lösungen, die moderne und nachhaltige Werkstoffe in ansprechender Architektur vereinen. Die Gestaltung zukunftsfähiger Gebäudeentwürfe ist wiederum ohne eine thermisch-energetisch optimierte Gebäudehülle nicht möglich. In diesem Zusammenhang bieten innovative Fassadensysteme, wie die vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF), einen beinahe unbegrenzten Spielraum für individuelle gestalterische und bauphysikalische Lösungen. Bereits heute sind moderne und zeitlose vorgehängte hinterlüftete Fassaden ein Beispiel für umgesetzte Nachhaltigkeit in der Baubranche.

Bevor jedoch eine Nachhaltigkeitsbetrachtung von vorgehängten hinterlüfteten Fassaden im Detail erfolgen kann, ist es wichtig, das Konzept der Nachhaltigkeit im Allgemeinen sowie den Aufbau einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade zu verstehen.

Bild eines Gebäudes mit einer Grünfassade in Kombination mit einer Paneelfassade

Die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit bedeutet, gegenwärtige Bedürfnisse zu erfüllen, ohne die Lebensqualität und Möglichkeiten künftiger Generationen einzuschränken. Dabei sollten stets die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit berücksichtigt werden.

Das Modell der drei Dimensionen der Nachhaltigkeit, entstanden in den 1990er Jahren und erstmals 2002 beim Weltgipfel von Johannesburg als Maßstab für Nachhaltigkeit für internationale Verträge verwendet, umfasst die Säulen Ökologie, Ökonomie und Soziales. Diese sind im Modell sowohl gleichgewichtet als auch gleichrangig zu betrachten.

Die Säule Ökologie bezieht sich auf die Schonung der Umwelt einschließlich der natürlichen Ressourcen, wie den Materialeinsatz, Energieverbrauch, die Emissionen oder das Abfallaufkommen bei der Produktion von Gütern. Nachhaltigkeit in der Ökologie bedeutet, dass nachwachsende Rohstoffe nur in dem Maße entnommen werden, wie sie auch wieder ersetzt werden können. Gleichzeitig sollten die Emissionen so gering sein, dass sie kompensiert werden können, um Schäden am Ökosystem zu vermeiden sowie die Biodiversität zu erhalten.

Ökonomie beschreibt hingegen den wirtschaftlichen Aspekt, wie die Rentabilität einer Investition, die Nutzungsdauer oder die Umnutzungsfähigkeit. Unternehmen sollten dabei langfristige Strategien verfolgen und so produzieren, dass für künftige Generationen kein Schaden entsteht.

Die letzte Säule, Soziales, stellt den Menschen in den Mittelpunkt und beschreibt den Arbeits- und Gesundheitsschutz, Nutzerkomfort oder die Sicherheit. Gleichzeitig berücksichtigt diese Säule auch gesellschaftliche Interessen, wie das Allgemeinwohl durch die Einhaltung von Umweltschutzmaßnahmen und die Berücksichtigung von Umwelteinflüssen auf den Menschen.

Nur wenn ein Gebäude diese Aspekte gleichermaßen erfüllt, gilt es auch als nachhaltig. Dennoch gilt diese Sichtweise als unvollständig und wird heute durch die Lebenszyklusbetrachtung ergänzt.

Neue Sichtweise: Lebenszyklusbetrachtung

Neben den drei Dimensionen steht die Lebenszyklusbetrachtung als wesentliche Neuerung im Fokus des nachhaltigen Bauens. Mit ihr wird die gesamte Lebensdauer eines Gebäudes bewertet. Dies wird auch Cradle-to-Cradle-Prinzip (kurz C2C) genannt.

Das Cradle-to-Cradle-Prinzip ist ein Konzept, das darauf abzielt, die Herstellung von Produkten und die Gestaltung von Systemen nachhaltiger zu machen. Es basiert auf der Idee, dass Materialien und Ressourcen in geschlossenen Kreisläufen zirkulieren, ähnlich dem natürlichen Stoffwechsel in Ökosystemen.

Im Gegensatz zum herkömmlichen "Cradle-to-Grave" Ansatz, bei dem Produkte nach ihrer Nutzungsdauer entsorgt werden, sieht das C2C-Prinzip vor, dass Produkte so gestaltet werden, dass sie entweder vollständig biologisch abbaubar sind und wieder in natürliche Kreisläufe zurückkehren (biologischer Kreislauf) oder dass sie vollständig recycelbar sind und als Rohstoffe für neue Produkte dienen (technischer Kreislauf).

Aufbau einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade

Bei einer vorgehängten hinterlüfteten Fassade (VHF) wird die Gebäudehülle nicht direkt auf der Außenwand angebracht, sondern auf einer Unterkonstruktion montiert. Die Unterkonstruktion fungiert somit als Bindeglied zwischen der Außenwand und der Fassadenbekleidung. Sie kann z. B. aus Holz, Aluminium, Edelstahl oder der Kombination dieser bestehen.

Durch die konstruktive Trennung der Außenwand, Dämmung und der Fassadenbekleidung entsteht ein sogenannter Hinterlüftungsraum. Die dort befindliche Luftschicht sorgt für eine ständige Hinterlüftung der Gebäudehülle und trennt sie im Hinblick auf Feuchte und Wärme von der gedämmten Unterkonstruktion. Die diffundierende Wohn- und Baufeuchte wird somit durch den Luftstrom hinter der vorgehängten Fassade abtransportiert, wodurch die Dämmung trocken und funktionsfähig bleibt.

Wie erfüllen VHF die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit innerhalb ihres Lebenszyklus?

VHF in ökonomischer Sicht

Die Einbeziehung wirtschaftlicher Aspekte ist ein wesentlicher Erfolgsfaktor des Nachhaltigen Bauens und oft genug ausschlaggebend für die Umsetzung der ökologischen und sozialen Maßnahmen.

Ein wichtiges Instrument zur wirtschaftlichen Bewertung ist die Lebenszyklusrechnung, die nicht nur die eigentlichen Baukosten, sondern auch alle Kosten über die Nutzungsdauer des Gebäudes berücksichtigt, wie z. B. Heiz- oder Instandhaltungskosten. Auch wenn VHF im Vergleich zu manch anderen Fassadensystemen höhere Anschaffungskosten aufweisen, wird dies durch eine sehr lange Nutzungsdauer wieder aufgewogen. Für fast alle Komponenten der VHF gilt eine theoretische Nutzungsdauer von über 50 Jahren. Diese sind in der Tabelle „Nutzungsdauer von Bauteilen“ des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung aufgeführt. Die tatsächliche Nutzungsdauer einer VHF hingegen beträgt häufig sogar 80 Jahre und mehr – Dauerhaftigkeit, Frostbeständigkeit und Lichtechtheit sind Fakten, die bei einer langjährigen Betrachtung durchaus ins Gewicht fallen.

VHF überzeugen außerdem durch hohe Kalkulationssicherheit und präzise Planbarkeit von Anfang an. Sie lassen sich einfach und sicher planen, statisch genau bemessen und ausführen. Ein hoher Vorfertigungsgrad im Werk minimiert weiterhin die Bauzeit vor Ort, da unter anderem geringere Gerüststandzeiten notwendig sind.

Durch den stetigen Luftstrom im Hinterlüftungsraum der VHF und die konstruktive Wasserführung kann Niederschlagsfeuchte dauerhaft vom Baukörper ferngehalten werden. Somit bleibt die Dämmung trocken und es entsteht ein gutes Raumklima. Besondere Oberflächenstrukturen unterstützen die bauphysikalische Wirkung der VHF und erleichtern zudem die Reinigung.

 

VHF in ökologischer Sicht

Die ökologische Nachhaltigkeit einer Fassade beginnt mit der Auswahl der Materialien. Dabei sollte vor allem auf Regionalität, nachhaltige Herkunft und die Verwendung von recycelten Rohstoffen geachtet werden. Zudem ist es wichtig, dass die meisten Produktionsabfälle wieder in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden können, was die Umweltbelastung minimiert. Hier punkten vor allem VHF aus Metall.

In ökologischer Hinsicht überzeugt die VHF außerdem durch die Möglichkeit, Photovoltaik problemlos in die Fassade zu integrieren. Solarfassaden machen Gebäude zu einem nachhaltigen Kraftwerk für die Gewinnung regenerativer Energien. Durch die Integration von PV-Modulen können VHF nachhaltigen und ökologisch sauberen Strom erzeugen, der dazu beiträgt, den Energiebedarf des Gebäudes zu decken. Viele Solarmodule werden bereits in Deutschland hergestellt, was kurze Transportwege ermöglicht und den ökologischen Fußabdruck reduziert.

VHF eignen sich gleichermaßen für Neubauten wie auch für energetische Sanierungen von älteren Bestandsgebäuden.

 

VHF in sozialer Sicht

Bei der Errichtung von Gebäuden sind außerdem die Anforderungen und Wünsche späterer Nutzer nicht außer Acht zu lassen. In Bezug auf die soziale Dimension der Nachhaltigkeit sind Aspekte wie Komfort, Funktionalität und Gestaltung für die Bewertung von VHF entscheidend.

Durch ihren Aufbau sorgen VHF in jeder Jahreszeit für ein gutes Raumklima. Das Dämmmaterial kann in sämtlichen Größen und Stärken eingesetzt werden und ist gleichzeitig vor äußeren Einflüssen geschützt. Im Winter wird durch die Dämmung Wärme im Gebäude gehalten und im Sommer unterstützt sie eine konstant angenehme Innenraumtemperatur. Auch feuchte Untergründe können mit der VHF bekleidet werden, da sie durch die Hinterlüftung für die Austrocknung der Feuchtigkeit sorgt. Durch den Einsatz von Mineralwolle als Dämmmaterial ist nicht nur das gute Raumklima gewährleistet, sondern auch der Brandschutz, da das Dämmmaterial im Brandfall die Ausbreitung der Flammen verhindert. Gleiches gilt für die Außenschale.

Darüber hinaus wirken VHF als Abdichtung gegenüber Schall, Feuchte und Blitzschlägen. Durch die unzähligen Möglichkeiten zur Oberflächenbearbeitung hinsichtlich der Materialauswahl, Bewitterung uvm. kann die VHF sehr gut für Wetterseiten eingesetzt werden. Außerdem können VHF elektrisch durchleitend konstruiert werden, wodurch sie sich gut in das Blitzschutzkonzept eines Gebäudes integrieren lassen.

Durch die Beschaffenheit der Oberflächen schützt die VHF außerdem vor Vandalismus, z. B. durch Graffiti. Spezielle Materialien und Beschichtungen verhindern, dass Farbe tief in das Material eindringen kann, und ermöglichen eine einfache Reinigung. Die Verwendung robuster Materialien verleiht der VHF außerdem eine hohe Schlagfestigkeit. Im seltenen Falle einer Beschädigung können durch den unkomplizierten Aufbau aber auch einzelne Fassadenelemente ohne großen Aufwand ersetzt werden.

Recyclingfähigkeit von VHF

Aufgrund ihres Aufbaus mit Unterkonstruktion, den Verankerungs- / Verbindungsmitteln, der Wärmedämmung und der Fassadenbekleidung bietet die VHF für fast jedes Gebäude die ideale Lösung. Durch die konstruktive Trennung von Wärme- und Witterungsschutz ist die VHF sowohl energieeffizient als auch wiederverwend- und recycelbar. Sämtliche Bauteile können nach ihrer Nutzung zurückgebaut, sortenrein getrennt und danach wiederverwendet oder in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden. Somit schließt sich der Kreis im Hinblick auf die Lebenszyklusbetrachtung.

Fazit

In den vergangenen Jahren hat sich das Nachhaltige Bauen in der Baubranche fest etabliert. Das System der VHF eignet sich hervorragend, um die neuen Herausforderungen in Bezug auf nachhaltiges Bauen zu bewältigen.

Durch die zahlreichen ökonomischen, ökologischen und sozialen Vorteile der VHF leistet sie einen wichtigen Beitrag, um Gebäudehüllen nachhaltig zu verbessern und so eine lange Nutzungsdauer zu ermöglichen. Aber nicht nur durch konstruktive Vorteile lässt sich ein Gebäude im Hinblick auf Nachhaltigkeit optimieren. Es hat sich gezeigt, dass auch das richtige Material und bestimmte Oberflächenbeschichtungen ihren Beitrag zur Nachhaltigkeit der VHF beitragen.

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