Zukunftsgerechte Wohngebäude & Bauen mit Beton
Den Ansprüchen gerecht werden
Zukunftsgerechtes Bauen mit Beton verfolgt das Ziel, den nachfolgenden Generationen eine intakte und lebenswerte Umwelt zur Verfügung zu stellen. Um dies zu erreichen, dürfen die natürlichen Lebensgrundlagen nicht über Gebühr in Anspruch genommen werden. Gleichzeitig ist es erforderlich, durch maßvolle Veränderung der gebauten Umwelt dem offensichtlichen Bedürfniswandel – zum Beispiel durch demographische Entwicklung, Klimawandel, gestiegene Mobilität und die Nachfrage nach erneuerbaren Energien – Rechnung zu tragen.
Moderne Wohngebäude sollen klimagerecht, wirtschaftlich, von hoher Qualität und lange nutzbar sein. Sie sollen ihren Nutzern ein gesundes und komfortables Umfeld bieten und dabei zahlreiche Schutz- und Sicherheitsansprüche erfüllen. Es ist keineswegs einfach, zwischen diesen, teilweise konkurrierenden, Zielen abzuwägen und eine zukunftsorientierte Entscheidung zu treffen. Aber viele Eigenschaften sprechen hier für den Einsatz von Betonbauteilen:
- Sie sind ausgesprochen tragfähig und standsicher. Ihr Eigengewicht verleiht ihnen zusätzliche Stabilität
- Bauteile mit hoher Rohdichte besitzen ausgezeichnete Schalldämmeigenschaften.
- Im System bieten sie effektiven Wärme- und Feuchteschutz.
- Spezielle Betonbauteile mit geringer Rohdichte können ausgezeichnete Wärmedämmeigenschaften bieten.
- Sie sind nicht brennbar und bieten damit beste Voraussetzungen für einen hohen Brandschutz.
- Der Unterhaltungsaufwand von massiven Häusern ist vergleichsweise gering.
Zum Beispiel stellt im Wohnungsbau die immer raschere Veränderung von Lebens- und Nutzungsgewohnheiten hohe Ansprüche an die Flexibilität eines Bauwerks. Das bedeutet, ein Wohngebäude ist genau dann langlebig und damit wirtschaftlich, wenn es aufgrund einer möglichst flexiblen Grundrissgestaltung gut und mit geringem Ressourcenverbrauch an sich ändernde Nutzungsanforderungen angepasst werden kann. Die Umnutzungsmöglichkeiten werden unter anderem durch die Beschaffenheit von Innenwänden, Trennwänden, die realisierbaren Deckenspannweiten oder Nutzlastreserven beeinflusst.
Darüber hinaus sind zahlreiche Faktoren für die Erreichung einer langen Nutzungsdauer maßgebend. Dazu gehören die Dauerhaftigkeit des Baustoffs bzw. der Baukonstruktion, das gestalterische Potenzial des Baustoffs, die Systemreserven zur Erfüllung künftiger bauphysikalischer Anforderungen, aber auch die ästhetische Qualität der Bauwerke.
Konkret bedeutet zukunftsgerechtes und nachhaltiges Bauen mit Beton, dass neben den ökologischen Betrachtungen eine gesellschaftliche Akzeptanz der Bauwerke erzielt werden muss. Wirtschaftliche Anforderungen sind sowohl bei der Errichtung als auch im Betrieb zu betrachten und zugleich ist der Ressourcenverbrauch insgesamt auf das notwendige Mindestmaß zu beschränken.
Diese Ansätze zeigen, dass es nicht ausreicht, lediglich auf eine umweltverträgliche Herstellung der eingesetzten Baumaterialien zu achten. Vielmehr muss jedes Bauwerk über seinen Lebenszyklus hinweg betrachtet werden, um tatsächlich aussagekräftige Daten über die Nachhaltigkeit treffen zu können. Und es wird deutlich, dass es beim nachhaltigen Bauen immer um die beste Lösung für eine konkrete Aufgabe geht. Schematische Vergleiche auf der Basis weniger ökologischer Baustoffparameter führen kaum zu aussagekräftigen Ergebnissen. Vielmehr ist die materialgerechte Verwendung von Baustoffen die wesentliche Grundlage für eine nachhaltige Nutzung der daraus erstellten Bauwerke.
Natürliche Dauerhaftigkeit, vorteilhafte statisch-konstruktive und bauphysikalische Eigenschaften, vielfältige gestalterische Möglichkeiten und Wirtschaftlichkeit sorgen dafür, dass Bauwerke aus Beton nachhaltig im ganzheitlichen Sinne – ökologisch, ökonomisch und sozio-kulturell – sind.
Qualitätssiegel für nachhaltiges Bauen und Wohnen
Um alle Aspekte eines zukunftsgerechten Wohnungsbaus systematisch im Auge behalten zu können, wurden Bewertungssysteme entwickelt. Sie geben die Möglichkeit, ökologische, ökonomische, soziale und kulturelle Aspekte von Wohngebäuden zu dokumentieren und sichtbar zu machen. Unabhängig von der Erlangung eines Gütesiegels, können derartige Systeme als Leitfaden, Planungshilfe und zur Unterstützung der Qualitätssicherung eingesetzt werden.
Kriterien des Bewertungssystems Nachhaltiger Wohnungsbau des Vereins zur Förderung der Nachhaltigkeit im Wohnungsbau e. V. (www.nawoh.de) – Stand März 2021
| Technische Qualität | Wohnqualität | Ökologische Qualität | Ökonomische Qualität | Prozessqualität |
| Schallschutz Energetische Qualität Lüftung Brandschutz Feuchteschutz Luftdichtheit der Gebäudehülle Reaktion auf standortbezogene Gegebenheiten (Radon, Hochwasser, Sturm) Dauerhaftigkeit Wartungsfreundlichkeit/ Nachrüstbarkeit der TGA Rückbau-/Recyclingfreundlichkeit der Baukonstruktion |
Funktionale Qualität der Wohnungen Freisitze / Außenanlagen Barrierefreiheit Stellplätze Freiflächen Thermischer Komfort Visueller Komfort, Tageslichtversorgung Raumluftqualität Sicherheit Flächenverhältnisse Einrichtungen zum Müllsammeln und -trennen Gestalterische und städtebauliche Qualität |
Ökobilanz Primärenergiebedarf Flächeninanspruchnahme und Flächenversiegelung Energiegewinnung für Mieter und Dritte Vermeidung von Schadstoffen Einsatz von zertifiziertem Holz |
Lebenszykluskosten Werthaltigkeit der Investition Langfristige Wertstabilität |
Qualität der Bauausführung, Messung Qualität der Projektvorbereitung Dokumentation Übergabe / Einweisung Trinkwasserbedarf Inbetriebnahme Voraussetzung für Bewirtschaftung Reinigungs-/ Wartungs-/ Instandhaltungsplan |
Die Kriterien des von der Arbeitsgruppe AG Nachhaltiger Wohnungsbau – unterstützt vom Bundesbauministerium – entwickelten Systems zur Beschreibung und Bewertung der Nachhaltigkeit von Wohngebäuden auf.
Potentiale nutzen
Hohe Maßgenauigkeit und konstante Qualität: Technische Qualität, Ökonomische Qualität
Die witterungsgeschützte automatisierte Produktion der Betonbauteile unter kontrollierten Bedingungen im Werk sorgt für eine hohe Maßgenauigkeit. Im Rahmen der Eigen- und Fremdüberwachung werden die Produkte außerdem regelmäßig kontrolliert und eine konstante Qualität gewährleistet.
Zeit- und Kostenreduktion: Ökonomische Qualität
Liefertermine können aufgrund der witterungsunabhängigen Produktion im Werk über das ganze Jahr konsequent eingehalten werden. Durch die Vorfertigung lassen sich Montagezeiten auf der Baustelle und damit auch die Baukosten reduzieren. Durch die geringe Baufeuchte der Montagebaustelle ist ein schnelles Weiterarbeiten der Ausbaugewerke möglich. Das Gebäude kann schneller genutzt werden.
Ressourcenschonende Produktion: Ökologische Qualität
Bei der Produktion von Betonfertigteilen kommen ressourcenschonende und energieeffiziente Techniken zum Einsatz. Durch Vielfachnutzung der Schalung und bei Fertigung großer Serien werden Abfälle vermieden. Zudem können Restmaterialien, Betonabfälle und Verschnitte, die bei der Produktion anfallen, aufbereitet und wiederverwendet werden. Die Bewehrung besteht in der Regel zu 100 % aus Recyclingmaterial. Bezogen auf den Lebenszyklus eines Bauwerks macht die für die Herstellung von Beton eingesetzte Energie nur einen geringen Anteil aus. Auch der Einsatz von Recyclingbeton trägt zur ressourcenschonenden Produktion bei.
Ökologischer Baustoff: Ökologische Qualität
Betonbauteile werden im Wesentlichen aus natürlichen Ausgangsstoffen wie Wasser, Gesteinskörnung (Kies, Splitt und Sand) und Zement hergestellt. Die Rohstoffe werden größtenteils regional gewonnen und verarbeitet. Dies sorgt für kurze Transportwege und schont die Umwelt.
Integrierte Haustechnik: Technische Qualität
Bei der Herstellung der Betonfertigteile können viele haustechnische Ver- und Entsorgungsleitungen bereits im Werk eingebaut werden. Angefangen bei Dosen und Leerrohren für die Stromversorgung und Aussparungen für die Sanitärinstallation über Soleleitungen für die Energiegewinnung in Fassaden oder zur Heizung bzw. Kühlung von Decken und Wänden. Damit entfallen aufwändige Stemmarbeiten.
Langlebig und dauerhaft: Ökonomische Qualität
Betonfertigteile sind extrem widerstandsfähig und langlebig. Sie halten auch extremen Witterungsbedingungen und Umweltwirkungen stand. Die hohe Dauerhaftigkeit von Beton sorgt dafür, dass Wohnhäuser lange genutzt werden können, bevor sie ersetzt und neue Ressourcen in Anspruch genommen werden müssen. Das sichert den langfristigen Werterhalt bei niedrigem Unterhaltungsaufwand.
Weniger Staub und Lärm und einfaches Baustellenmanagement: Prozessqualität
Durch die Just-in-time-Lieferung montagefertiger Bauteile wird Lagerfläche auf der Baustelle eingespart. Auch der Einsatz von Personal und energieintensiven Baumaschinen wird reduziert, die Lärm- und Staubemissionen verringert.
Schalldämmend: Technische Qualität, Wohnqualität
Der Baustoff Beton verfügt aufgrund seiner hohen Rohdichte über hervorragende schall- und schwingungsdämpfende Eigenschaften. Betonbauteile schützen damit wirkungsvoll vor Lärm und sind nicht nur in der Nähe von befahrenen Straßen, Bahnstrecken oder in Einflugschneisen die richtige Wahl.
Feuerbeständig und sicher: Technische Qualität
Betonbauteile sind ausgesprochen tragfähig und standsicher. Ihr Eigengewicht verleiht ihnen zusätzliche Stabilität. Sie sind aufgrund ihrer Nichtbrennbarkeit und hohen thermischen Trägheit in höchstem Maße feuerbeständig. Bauteile aus Beton sind nicht brennbar. Sollte es dennoch zu einem Brand- fall im Gebäude kommen, geben die Betonbauteile weder schädliche Dämpfe noch Gase ab.
Wärmespeichernd und energieeffizient: Wohnqualität, Ökologische Qualität
Die Wärmespeicherfähigkeit des Betons wirkt sich positiv auf das Raumklima aus und unter- stützt den Heiz- oder Kühlbedarf von Gebäuden. Dieser verringert im Jahresverlauf die Temperaturschwankungen, steigert die Energieeffizienz und trägt dazu bei, CO -Emissionen zu senken. Durch die Nutzung thermisch aktiver Betondecken und -wände lässt sich dieser Effekt noch verstärken.
Hohe Flächeneffizienz: Ökologische Qualität
Das Bauen mit Betonbauteilen bietet eine hohe Flächeneffizienz. Indikator für die Wirtschaftlichkeit einer Fläche ist die Relation von nutzbarer bzw. vermietbarer Fläche zur Gesamtfläche eines Gebäudes. Die hohe Tragfähigkeit und die präzise Herstellung ermöglichen den Einsatz schlanker Betonbauteile und tragen so zur Flächeneffizienz bei.
Hohe Flexibilität: Ökonomische Qualität
Decken mit großen Spannweiten und unterstützungsfreie Grundrisse bieten ein Höchstmaß an Flexibilität. Insbesondere in der Spannbetonbau- weise können Decken mit sehr großen Stützweiten hergestellt werden. So müssen Innenwände nicht tragend sein und können später entfernt und neu gesetzt werden. Anbauten, Umbauten und Aufstockungen sind in einem Gebäude aus Betonfertig- teilen einfach umzusetzen.
Recycelbar: Ökologische Qualität, Technische Qualität
Am Ende der Lebensdauer eines Gebäudes beweisen Betonbauteile ökologische Qualitäten. Sie lassen sich nahezu vollständig recyceln und als Gesteinskörnung wiederverwenden. Betonfertigteile erleichtern die sortenreine Trennung bei Rückbau und Recycling. Sie können bei richtiger Planung sogar im Ganzen demontiert werden. Dies ermöglicht die Wiederverwendung von kompletten Bauteilen. Lärm- und staubintensive Abbruchverfahren werden auf ein Minimum reduziert.
Kurze Transportwege: Ökologische Qualität
Dank einem engmaschigen Netz von Betonfertigteilwerken in Deutschland können lange Transportwege vermieden werden.
Vernetzte Kompetenz: Prozessqualität
Digitale Planungsmethoden wie Building Information Modeling (BIM) mit dem Ziel, Gebäude ganzheitlich und effizient zu planen, auszuführen und zu bewirtschaften, gewinnen immer mehr an Bedeutung. Dabei bietet gerade die industrielle Vorfertigung von Betonbauteilen, bei der die Vernetzung zwischen Planung und Produktion mit standardisierten Schnittstellen schon lange praktiziert wird, enorme Potenziale.
Architektonische Vielfalt: Wohnqualität
Betonfertigteile lassen sich in unterschiedlichen Abmessungen, Farben, Formen und Oberflächentexturen herstellen. Dem architektonischen Gestaltungsspielraum sind kaum Grenzen gesetzt. Es können so gut wie alle individuellen Wünsche verwirklicht werden. Die Oberflächen von Betonfertigteilen sind von hoher Qualität und ersparen, bei glatter und tapezierfähiger Ausführung, das Verputzen.
Beton und seine Ausgangsstoffe
Beton ist ein künstlich hergestellter Stein. Wie kein anderer Baustoff lässt er sich durch eine gezielte Veränderung seiner Zusammensetzung an die unterschiedlichsten Anforderungen anpassen. Seine Vielseitigkeit macht ihn zum meistverwendeten Baustoff der Welt.
Zement, Sand, Kies sowie Wasser als Ausgangsstoffe für die Betonbauteile sind natürlichen Ursprungs. Anstelle von Kies werden oftmals auch gebrochene Gesteinskörnungen, so genannte Splitte, die ebenfalls natürlichen Ursprungs sind, verarbeitet. Auch kommen zunehmend Recyclingbaustoffe zum Einsatz.
Betonbauteile lassen sich am Lebensende nahezu vollständig recyceln. Der Betonbruch kann als rezyklierte Gesteinskörnung zum Beispiel im Straßenbau oder im Beton wiederverwendet werden.
Betonfertigteile werden mit modernen Anlagen wettergeschützt in Werken produziert.
Vom Werk bis zur Baustelle
Betonbauteile werden im Werk vorgefertigt. Der Herstellungsprozess unterscheidet sich vielfach grundlegend von der Fertigung auf der Baustelle. So sichern die technische Ausrüstung, die weitgehend gleichbleibenden, günstigen Herstellungsbedingungen und die qualifizierten Mitarbeiter eines Werkes für Betonfertigteile eine ständig hohe Qualität der Bauteile. Der Bearbeitungsaufwand für jedes einzelne Fertigteil und damit auch mögliche Fehlerquellen werden auf ein Minimum reduziert. Die Witterungsunabhängigkeit erlaubt die Fertigung zu jeder Jahreszeit.
Moderne Anlagentechnik und Betontechnologie auf dem neuesten Stand der Technik ermöglichen eine zuverlässige Produktqualität bei optimiertem Ressourceneinsatz. Es entstehen nur geringste Mengen Restbeton, die – ebenso wie eventuell anfallender Bruch – wieder dem Produktionsprozess zugeführt werden.
Im Laufe der Jahrzehnte haben sich bestimmte Bauteilquerschnitte als besonders vorteilhaft und vielseitig erwiesen. Sie werden in Abwandlungen immer wieder verwendet. Dabei führen selbst kleinste Veränderungen (Querschnittsabmessungen, Bauteillängen, Einbauteile oder Öffnungen) zu unterschiedlichen Schalungsformen und Bewehrungsführungen. Daher sind auch typisierte Betonfertigteile keine Massenware, sondern „maßgeschneiderte“ Bauteile, da kein Fertigteil exakt dem anderen entspricht.
Die Fertigteile werden zur Baustelle geliefert, dort montiert und je nach Bauteil mit Ortbeton ergänzt.
Der Umfang der Baustelleneinrichtung einer Montagebaustelle ist sehr gering. Wesentliche Einrichtung ist der Kran. Abhängig von Umfang und Dauer der Montagearbeiten werden Hochbaukrane mit Katzausleger oder Autokrane eingesetzt. Die Größe des Krans wird durch die erforderliche Tragfähigkeit (maximales Elementgewicht) und die notwendige Ausladung bestimmt. Unabhängig vom Krantyp muss bei einer Montagebaustelle eine ausreichend große und befestigte Zufahrt für die Transportfahrzeuge vorhanden sein.
Die Betonbauteile werden im Werk verladen und mit dem Lkw just-in-time auf die Baustelle geliefert.
Qualitätssicherung
Die Bemessung und Herstellung von Betonfertigteilen erfolgen auf der Grundlage europäisch harmonisierter bzw. nationaler Normen und Regelwerke. Deren Einhaltung wird durch ein aufwändiges System der Qualitätssicherung kontinuierlich überprüft. Primär stellen fortlaufende werkseigene Produktionskontrollen (Eigenüberwachung des Herstellers) die Einhaltung der Anforderungen an die Produkte sicher. Darüber hinaus wird durch ein Fremdüberwachungssystem zusätzliches Vertrauen in die vom Hersteller ergriffenen qualitätssichernden Maßnahmen geschaffen. Die Fremdüberwachung wird durch anerkannte Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstellen (PÜZ-Stellen) durchgeführt. Hauptaufgabe der PÜZ-Stellen ist die regelmäßige Überwachung, Beurteilung und Anerkennung der werkseigenen Produktionskontrolle des Herstellers. Teilweise ist in den technischen oder rechtlichen Vorgaben auch eine regelmäßige Prüfung der Produkte durch die PÜZ-Stellen vorgesehen. Erfüllt ein Hersteller alle Anforderungen, wird als Bestätigung ein Produktzertifikat, ein Übereinstimmungszertifikat oder ein Zertifikat über die werkseigene Produktionskontrolle von der PÜZ-Stelle ausgestellt.
Die Einhaltung der erklärten Leistungen wird bei Produkten nach europäisch harmonisierten Regelwerken vom Hersteller durch das Anbringen des CE-Zeichens zugesichert. Bei national geregelten Bauprodukten erklärt der Hersteller die Konformität mit der technischen Regel durch Anbringen des Ü-Zeichens. Weitergehende Anforderungen, zum Beispiel aus der vorgesehenen Verwendung des Produktes oder aus privatrechtlichen Festlegungen, können ebenfalls der Zertifizierung durch eine PÜZ-Stelle unterzogen werden. Dieses darf der Hersteller in der Regel durch eine Kennzeichnung mit dem Gütezeichen der PÜZ-Stelle dokumentieren.
Bei der Verwendung von Betonfertigteilen sollte daher stets auf entsprechend gekennzeichnete Bauprodukte geachtet bzw. die entsprechenden Nachweise mit der Ausschreibung gefordert werden.
Quelle: Broschüre "Wohnungsbau mit Beton" der InformationsZentrum Beton GmbH