Dämmen statt heizen – die Lösung der Zukunft?

Author: Thorsten Rienth

07. Juni 2023 Nachhaltigkeit / Innovation

Wärmepumpe, Biomasse oder nachhaltig erzeugtes Gas? In Deutschland ist die Diskussion um die richtige Heizart der Zukunft entbrannt. Gleichzeitig gibt es innovative Verfahren für die Dämmung von Dächern und Fassaden.

Während der Entwurf des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) aktuell das parlamentarische Verfahren in Bundestag und Bundesrat durchläuft, grübeln Hauseigentümer um die richtige Heizart der Zukunft. Wärmepumpe, Biomasse oder nachhaltig erzeugtes Gas sind heiße Kandidaten. Aber haben nicht vielleicht auch neuartige Dämmstoffe oder begrünte Fassaden und Dächer das Zeug dazu, die Heizungsfrage ad acta zu legen?
Superwärmedämmstoff aus Abfallprodukt der Papierherstellung
In Osnabrück tüftelt das Start-up „aerogel-it“ an einem wichtigen Schritt in genau diese Richtung. Es will eine neue Generation von Aerogel-Superwärmedämmstoffen zur Marktreife bringen. Bei Aerogelen handelt es sich um einen hochporösen Festkörper, dessen Volumen aus bis zu 99,98 Prozent aus Poren besteht. Prinzipiell sind Aerogele in der Baubranche keine Unbekannten. Hersteller von Dämmungen betten sie gerne in eine Matrix aus Gips oder Zement ein, um Festigkeit und Haltbarkeit zu erhöhen.
Die Besonderheit des Aerogels aus Osnabrück: Weder Erdöl noch mineralische Rohstoffe sind dafür nötig. Stattdessen basiert der Stoff auf Lignin, einer Substanz, die etwa 30 Prozent der Holzzellwandsubstanz stellt und bei der Papierproduktion als Abfallprodukt anfällt. Das Biopolymer ist extrem leicht, besteht fast komplett aus mikroskopisch kleinen Luft-Poren und ist damit in einer entscheidenden Disziplin extrem schlecht: Wärme transportieren. Gerade arbeitet das Start-up daran, erste Prototypen der Dämmstoffe in konkreten Anwendungen zu testen.
Die Hoffnung ist, bald einen gewichtigen Nachteil von praktisch allen anderen gängigen Naturdämmstoffen auszuschalten: Solche aus Hanf, Flachs, Schafwolle oder Holzfaser hergestellte Materialien sind zwar ökologisch nachhaltig. Aber sie haben in aller Regel spürbar geringere Dämmleistung als synthetische Materialien.
Vakuumisolationspaneele: Thermoskanne für die Hauswand
Hersteller von Vakuumisolationspaneelen (VIP) sind über den Tüftelstatus längst hinaus. Im Kern bestehen die Paneele zum Beispiel aus hitzestabilem pulverförmigem Siliziumoxid oder Glasfaser, die mehrlagig mit luftdichten Folien ummantelt sind. Ihre Festigkeit erhalten die VIPs durch das bestehende Vakuum und den Druck auf die gasdichten Folien. Das physikalische Prinzip ähnelt dem einer Thermoskanne: Wo keine Luft zirkulieren kann, kann auch kein Wärmetransport stattfinden. Der schlagende VIP-Vorteil: Nur wenige Zentimeter dünn lassen sie sich gut bei Renovierungen auf begrenztem Platz einsetzen.
Dass gerade effiziente Dämmungen längst aus der Hightech-Sparte kommen, zeigt auch ein Blick auf Phasenwechselmaterialien (PCM). Dahinter verbergen sich sogenannte Latentwärmespeicher, die in der Lage sind, Wärme- und Kälteenergie längere Zeit zu speichern und verlustfrei wieder abzugeben. Die Rolle des Speichermediums übernehmen Salze, Fettsäuren oder Paraffine. Beim Schmelzen nehmen sie Wärme auf, beim Erstarren geben sie die Wärme wieder ab. Selbst bei längerer Wärmezufuhr – zum Beispiel bei viel Sonnenschein und eingeschalteter Solarheizung – steigt ihre Temperatur kaum an.
Bedeutet am Haus: Liegt der Flüssig-Fest-Phasenübergang in etwa bei Zimmertemperatur, geben die PCM die Wärme wieder ab, sobald die Temperatur unter einen bestimmten Wert fällt und die Stoffe in die feste Phase wechseln. Verglichen mit der Wärmespeicherfähigkeit von Baumaterialien wie Gips, Holz, Zement oder Steinen speichern PCM beim Schmelzen ein Vielfaches.
Grüner Bauen: Wie Fassadenbegrünung Klimaanlagen ersetzen kann
Perspektivwechsel in den Südwesten der Republik, in den Stuttgarter Talkessel. Gerade in solchen Topografien heizen sich Flachdächer sowie Fassaden in der Sommersonne stark auf. Ein Gutteil der Energie, die im Winter für die Heizung verbraucht wird, fließt dann in die Kühlung der Gebäude. Die Gärtnerei „Helix“ aus dem nahegelegenen Kornwestheim hat sich auf vertikale Fassadenbegrünung von Gebäuden spezialisiert.
Aus gutem Grund, wie „Helix“-Hochbauarchitekt Jonathan Müller erklärt. „Die Pflanzen und die darunterliegende Konstruktion kommen einer zweiten Haut gleich. Daraus ergibt sich im Winter sicherlich auch eine gewisse zusätzliche Dämmleistung.“ Der Fokus bei der Fassadenbegrünung sei aber ein umgekehrter Effekt im Sommer: „Einerseits wärmt sich die Fassade weniger auf, schlicht, weil durch die Verschattung der Pflanzen weniger Sonnenlicht durchkommt“, erklärt Müller. „Andererseits entfaltet das Wasser beim Verdunsten einen Kühleffekt.“ Zusammen mache das an der Fassade schnell eine um 20 Grad geringere Oberflächentemperatur aus. „Die zweite Haut wirkt wie ein nasser Schwamm.“
„Jedes Grad, das dank guter Dämmung drinnenbleibt, muss man weniger nachheizen“
Mike Verhoeven, DEKRA Produktmanager Nachhaltiges Bauen, über die Potenziale neuer Dämmstoffe sowie Dach- und Fassadenbegrünung.
Herr Verhoeven, die Republik debattiert die Wärmewende – gleichzeitig schreitet die Entwicklung von neuartigen Dämmmaterialien voran. Brauchen wir vielleicht bald gar keine Heizungen mehr?
Verhoeven: Die Dämmwerte, die einige dieser Materialien mittlerweile erreichen, sind in der Tat beeindruckend. Aber Häuser, in denen nur noch für den Notfall ein kleines Heizaggregat verbaut ist, gibt es bereits: Bei ihnen handelt es sich exakt um die Definition eines Passivhauses. Dank ausgefeilter Regelungstechnik und fortschrittlicher Dämmung geht praktisch keine Energie mehr verloren. Die Abwärme des beim Kochen genutzten Ofens zum Beispiel, obwohl das natürlich nicht sein primärer Zweck ist, „fließt“ in die Heizung des Hauses.
Welche Potenziale stecken in den neuen Dämmstoffen?
Verhoeven: Deren Potenziale sind keinesfalls zu verachten. Zudem gilt: Je höher Energiekosten steigen, desto schneller amortisieren sich auch die noch hohen Kosten der neuen Entwicklungen. Allerdings habe ich meine Zweifel daran, ob selbst innovativste Dämmungen in unseren Breiten Heizungen ersetzen können. Trotz Klimawandel kann es noch immer im Winter empfindlich kalt werden. Dann reicht die Abwärme von Gerätschaften und Menschen für eine angenehme Temperatur nicht aus. Doch jedes Grad, das dank guter Dämmung drinnenbleibt, muss man weniger nachheizen.
Bei einigen Neuentwicklungen aus dem Bereich Dämmungen fällt der Trend hin zu Naturmaterialien auf. Wie sieht es da in Sachen Brandschutz aus?
Verhoeven: Der Fokus auf nachwachsende Rohstoffe hat großen Charme. Die CO2-Bilanzen synthetisch hergestellter Dämmmaterialien gehören nicht gerade zu den guten. Inwieweit Dämmstoffe entflammbar sein dürfen, regelt die europäische Norm DIN EN 13501-1 sowie die deutsche Norm DIN 4102-1. Sie dienen – ganz unabhängig davon, ob nachwachsend oder synthetisch produziert – als Grundlage für das Brandverhalten von Dämmstoffen. Deshalb sind zum Beispiel Polystyrol-Platten, also Styropor, vor dem Aufbringen mit Flammschutzmitteln zu behandeln.
Was müssen Laien beim Thema Dämmung beachten?
Verhoeven: Das hängt von der Tiefe ab, mit der sich jemand in das Thema hineinfuchsen möchte. Energieberatungen, für die es im Übrigen attraktive Förderungen gibt, liefern in jedem Fall eine große Hilfestellung. Wohnungen und Häuser sind sehr unterschiedlich. Es gibt unzählige Faktoren, die in ihre Energiebilanz hineinspielen. Genauso vielfältig sind mittlerweile die Möglichkeiten bei den Dämmungen. Da hilft eine neutrale Expertenperspektive schon sehr.