hueller aspekte stoffliche verwertung von holz · 2006. 11. 21. · 32% schafwolle 4% flachs/hanf...
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Wolfgang Hüller
Aspekte stofflicher
Verwertung von Holz
Wolfgang Hüller
Basisdaten Holz und CO2
• Auf Deutschlands 11 Mio. ha Waldfläche…
• …stehen knapp 3 Mrd. m³ Derbholz. Darin sind über 2 Mrd. t CO2 gespeichert.
• …wachsen jährlich 80 Mio. m³ Derbholz nach. Darin werden jährlich 60 Mio. t CO2 neu gespeichert.
Wolfgang Hüller
Basisdaten Holz und CO2
• In Deutschland werden jährlich 800 Mio. t CO2 an die Atmosphäre abgegeben. Pro Kopf sind das über 10 t
Wolfgang Hüller
Folgen der erhöhten CO2-Ausstoßes
• Zunahme der CO2-Konzentration um 25% und Zunahme der Temperatur um 0,7°C, regional um teilweise bis 5°C (seit 1850)
• Anstieg des Meeresspiegels• Zunahme der Wetterextreme• Zunahme von Missernten und Hungersnöten• Zunahme der Gefahr von Überlebens- und
Verteilungskriegen
Wolfgang Hüller
Folgen der erhöhten CO2-Ausstoßes
Wolfgang Hüller
Reduktion des CO2-Ausstoßes
• Energieeinsparung• Förderung erneuerbarer Energien• Verwendung nachwachsender
Rohstoffe• Ersatz fossiler Brennstoffe durch Holz• Ersatz von herstellungsenergie-
aufwendigen Baustoffen durch Holz
Wolfgang Hüller
Reduktion des CO2-Ausstoßes
• Durch thermische Nutzung von Holz
• 1 m³ Brennholz…• …ersetzt 260 l Heizöl und reduziert den
CO2-Ausstoß um 0,7 t
Wolfgang Hüller
Reduktion des CO2-Ausstoßes
• Durch stoffliche Nutzung von Holz
• 1 m³ Bauholz…• …entzieht der Atmosphäre 0,7 t CO2
• …spart durch Ersatz anderer Baustoffe nochmals durchschnittlich 1 t CO2
Wolfgang Hüller
Verwendung von Holz
40%
18%
15%
6%
20%
Bau- undMöbelholzHolzwerkstoffe
Zellulose
Brennholz
ungenutzt
Wolfgang Hüller
Wolfgang Hüller
Reduktion des CO2-Ausstoßes
• Der Wohnsektor ist mit über 30% an dem CO2-Gesamtausstoß beteiligt. Hier liegen sehr hohe Einsparmöglichkeiten.
• Die Energieeinsparverordnung (EnEV) versucht den Primärenergie-Verbrauch im Vergleich zur Wärmeschutzverordnung von 1995 (WSchVO 95) um 30% zu reduzieren. Hier wird allerdings nur die Betriebsenergie, nicht aber die „graue“ Herstellungsenergie beurteilt.
Wolfgang Hüller
Reduktion des CO2-Ausstoßes
• Der Anteil der Herstellungsenergie an der Gesamtenergiebilanz eines Hauses wird mit besser gedämmten Häusern immer größer und liegt bei Passivhäusern schon über 50%.
• Somit verdient die Energiebilanz bei der Herstellung von Gebäuden eine besondere Betrachtung.
Wolfgang Hüller
Vergleich Massivbau - Holzbau
• Seit 1995 hat sich der Anteil von Holzhäusern im Bereich Neubau von 7,5% auf 15% erhöht.
• In einem Holzhaus sind durchschnittlich 15-20 t Holz und Holzwerkstoffe verbaut.
• und 10-15 t CO2 gespeichert.
Wolfgang Hüller
Vergleich Massivbau - Holzbau CO2-Bilanz bei Herstellung und Betrieb
Wolfgang Hüller
Warum werden nicht mehrHolzhäuser gebaut ?
• Langlebigkeit• Herstellungskosten• Wärmeschutz (Sommer + Winter)• Schallschutz• Brandschutz• Feuchteschutz• Raumluftqualität (Holzschutzmittel)• Verkehrs- Beleihungswert und
Versicherungskosten
Wolfgang Hüller
Langlebigkeit• Moderne Holzhäuser haben bei ordnungs-
gemäßer Wartung und Instandhaltung keine geringere Lebensdauer.
• Die Lebensdauer von gut konstruierten Fachwerkhäusern kann über 300 Jahre betragen
• Vorurteile in diesem Bereich beziehen sich auf Gebäude die als „Bretterbuden“ aufgrund von Baustoffmangel und fehlenden Erfahrungen nach 1945 bis in die 70er Jahre gebaut wurden
Wolfgang Hüller
Herstellungskosten
• Holzhäuser waren aufgrund der einfacheren Ausstattungen bis in die 70er Jahre bis zu 20% billiger, was auch berechtigte Zweifel an Qualität Lebensdauer der Gebäude bewirkte, die sich bis heute gehalten haben.
• Seit Mitte der 80er Jahre gibt es praktisch keine Unterschiede zwischen Holz- und Massivhaus.
Wolfgang Hüller
Wärmeschutz im Winter
• Konstruktionsbedingt haben Holzhäuser einen besseren Wärmeschutz. Auch ältere Gebäude erfüllen häufig schon die Anforderungen der neuen EnEV.
• Bei gleichem Wärmeschutz sind geringere Wandstärken möglich.
Wolfgang Hüller
Wärmeschutz im Sommer• Sommerlicher Wärmeschutz hängt neben der
Speichermasse des Gebäudes von der Wärme-dämmung und den Beschattungsverhältnissen im Sommer ab und ist kein spezifisches Problem von Holzhäusern.
• Die Speichermasse in Holzhäusern wird heute durch Splittschüttung, Gehwegsplatten, Lehm-decken und -wände hergestellt.
• Auch die Auswahl des Dämmstoffes hat Einfluss auf den sommerlichen Wärmeschutz.(Dämmstoffe mit hoher Rohdichte).
Wolfgang Hüller
Schallschutz
• Im Holzbau können heute Standards wie im Massivbau erreicht werden.
• Durch intelligente Anordnung von Werkstoffen kann bei geringerer Wand-oder Deckenstärke ein ausreichender Lärmschutz erreicht werden.
• Auch hier können sinnvoll Holzwerkstoffe eingesetzt werden.
Wolfgang Hüller
Brandschutz• Häufigste Todesursache ist das Ersticken durch
Rauch- und Brandgase.• Rauch- und Brandgasquelle Nr. 1 sind
Innenausstattung und Einrichtungsgegenstände und nicht die Konstruktion. Hiervon hängt auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Brandes ab.
• Brandmelder für wenige € sollten in keiner Wohnung fehlen.
• Statistisch besteht in Holzhäusern kein erhöhtes Brandrisiko und die Sanierungskosten sind vergleichbar, bei kleineren Bränden in Einzelfällen sogar niedriger.
Wolfgang Hüller
Feuchteschutz• Konstruktiver Wetterschutz und funktionale Anschlussdetails
sind bei beiden Varianten gleich wichtig. Für den Holzbau stehen seit langem bewährte Konstruktionen zur Verfügung.
• Hinterlüftete Fassaden leisten einen ausreichenden Schlagregenschutz und gewährleisten die Verdunstung eingedrungener - sowie Diffusions-Feuchtigkeit.
• Wärmeverbundsysteme bedürfen einer baurechtlichen Zulassung die eine diffusionsoffene Konstruktion nachweisen. (WVS gibt es übrigens auch auf Holzfaserdämmplattenbasis)
• Diffusionsoffene und luftdichte Bauweise gewährleisten einen dauerhaften Schutz vor Konvektionsfeuchtigkeit.
Wolfgang Hüller
Raumluftqualität (Holzschutzmittel)
• Im Durchschnitt verbringen wir mehr als 90% unserer Zeit in Gebäuden.
• Neben den Baumaterialien sind vor allem die Inneneinrichtungen, das Vorhanden-sein von Kältebrücken und das Lüftungs-verhalten der Bewohner für die Luftqualität verantwortlich.
Wolfgang Hüller
Raumluftqualität (Holzschutzmittel)• Formaldehyd kommt in geringen
Konzentrationen auch natürlich im Holz vor. Hohe Konzentrationen in der Raumluft stammen meist aus Holzbindemitteln ältern Datums. Heute sind Bindemittel und Konzepte im Handel die sehr wenig Formaldehyd freisetzen oder ganz formaldehydfrei sind.
• PCP und Lindan werden seit 20 Jahren im Bauwesen nicht mehr eingesetzt.
Wolfgang Hüller
Verkehrs- Beleihungswert und Versicherungskosten
• Moderne Holzhäuser unterscheiden sich bei den meisten Banken und Versicherungen im Verkehrs- und Beleihungswert nicht von Massivhäusern.
• Versicherungskosten sind aufgrund des vergleichbaren Verkehrswertes nicht niedriger, Kosten für Brandversicherung aber auch nicht mehr höher.
Wolfgang Hüller
Marktanteile von Dämmstoffen
andere (PU,..)10%
Polystyrol30%
Mineralfaser55%
and. NaWaRo1%
Holzdämm-stoffe
4%
Wolfgang Hüller
Marktanteile von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen
Andere7%
Holzwolleleichtbauplatten
20%Holzfaser-
platten28%
Zellulose32%
Schafwolle4%
Flachs/Hanf9%
Wolfgang Hüller
Dämmstoffe im Vergleich
Dämmstoff Preis/m² Primärenergie-gehalt
Wärmeleit-fähigkeit Dichte Diffusions-
widerstandBaustoff-klasse
Mineralfaser15,00 € 270 kWh/m3 0,040 W/mK 100 kg/m³ 1-2 µ A
Polystyrol 12,00 € 600 kWh/m3 0,040 W/mK 15 kg/m³ 20-100 µ B1Zellulose-flocken/platten 18,00 € 50 kWh/m3 0,040 W/mK
60-100 kg/m³ 1-2 µ B2
Holzwolleleicht-bauplatten 200 kWh/m3 0,120 W/mK 450 kg/m³ 2-5 µ B1
Hobelspäne30,00 € 38 kWh/m3 0,050 W/mK 80 kg/m³ 1-2 µ B2
Holzfaser-dämmplatten 42,00 € 560 kWh/m3 0,040 W/mK 200 kg/m³ 2 µ B2
Wolfgang Hüller
Holzweichfaserplatte• Rohstoffe:• · Resthölzer aus heimischen Sägewerken (Fichte, Tanne, Kiefer)• · weitere Inhaltsstoffe (nicht in allen Produkten enthalten):• - Naturharz, Weißleim, Aluminiumsulfat, Bitumen-, Latex- oder Wachsemulsion)
• Herstellung• · Nadelholzabfälle werden zerhackt, zerschnitzelt, Fasern werden mit Wasserdampf aufgeweicht• · Beimischen der Zusatzstoffe in den Faserbrei. Dieser wird zu Platten ausgerichtet und durch • Unterdruck oder Pressen entwässert, danach erfolgt endgültige Formgebung und Trocknung
• Einsatzbereich• · Boden-, Wand-, Dach- und Deckendämmung, diffusionsoffene Unterdachkonstruktion• · Trittschalldämmung, schallschluckende Platten für akustische Zwecke
• Eigenschaften• · nachwachsender Rohstoff mit kurzer Prozeßkette aber hohem Primärenergiegehalt.• · keine Innenraumbelastung bei unbehandelten Platten, feuchtigkeitsausgleichend• · als reiner Dämmstoff in dicken Schichten teuer• · kurze Transportwege (Herstellerbezogen)• · Baustoffklasse B2 (normal entflammbar)• · Rücknahme durch Hersteller, prinzipiell wiederverwendbar• · viele Vorteile beim Einsatz als konstruktive Bauplatte diffusionsoffener Aufbau möglich• · sehr guter sommerlicher Wärmeschutz, guter Schallschutz
Wolfgang Hüller
Hobelspäne• Rohstoffe• · Hobelspäne aus heimischen Holzarten (Ficht, Tanne, Kiefer)• · Brandschutzmittel: mineralische Salze, Ammoniumsulfat, Alkalisulfat; Molke• · auch Soda gegen Pilzbefall
• Herstellung• · Zerspanen des Holzes. Durchmischen der Späne mit Zusatzmittel
• Einsatzbereich• · Schütt- / Einblasdämmstoff zur Wärmedämmung von Dach, Wand, Boden• · Haupteinsatzgebiet im Holzständerbau
• Eigenschaften• · nachwachsender Rohstoff mit sehr kurzer Prozeßkette. Geringer Primärenergieaufwand• · hohe Wärmespeicherkapazität / guter sommerlicher Wärmeschutz. Diffusionsoffener • Aufbau möglich• · beim Holzbau gleiche Materialeigenschaften von Konstruktion und Dämmstoff• · bei Verwendung von Hobelspänen aus heimischen Holzwerken kurze Transportwege• · Weiterverwendung eines „Abfallproduktes“• · auf bauaufsichtliche Zulassung achten• · Wiederverwendung möglich
Wolfgang Hüller
Holzwolle-Leichtbauplatte• Rohstoffe• · längsgehobelte Holzwollefasern (Fichte, Linde für Akustikdeckenplatten)• · Bindemittel: Zement oder Magnesiumcarbonat, ca. 65 Masse-%• · Imprägnierung: z. B. Bittersalz (gegen Verrottung)
• Herstellung• · Holzwolle wird mit Wasser angefeuchtet und mit Bindemitteln vermischt• · anschließend wird das Gemisch in Formen eingestreut, verdichtet und gelagert• · später entschalt, getrocknet und besäumt
• Einsatzbereich• · als Putzträger für Leichtbauwände, Leichtbaudecken und Dachschrägen• · Wärme- und Schalldämmung (Akustikplatten), verlorene Schalung bei Betonbauteilen
• Eigenschaften• · z. T. aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, beständig gegen Ungeziefer, Fäulnis, • Schimmelbildung und UV-Strahlung• · sehr guter sommerlicher Wärmeschutz, hohes Wärmespeichervermögen• · muss aufgrund eines hohen Wasseraufnahmevermögens durch konstruktive• Maßnahmen vor dauernder Feuchtigkeitseinwirkung geschützt werden (z. B. verputzen)• · Baustoffklasse B1 (schwer entflammbar)• · hohe Staubentwicklung bei der Verarbeitung (Staubschutzfilter tragen)• · Wiederverwendung i. d. R. nicht möglich da häufig Verbundkonstruktion, kein Recycling
Wolfgang Hüller
Zellulose-Flocken/Platten• Rohstoffe• · ca. 80 - 85 % aus sortiertem Altpapier (Tageszeitungen) und Jute (Platten)• · Zusätze: 12- 20% Borax und Borsäure sowie Bindemittel Liginsulfonat und Tallharz (Platten)
• Herstellung• · Altpapier wird in mehrstufigen Zerkleinerungsverfahren zerfast und anschließend trocken• mit Borax und Borsalzmischung vermengt
• Einsatzbereich• · Dachdämmung (Zwischensparrendämmung, Auf-Dach-Dämmung mit zusätzlicher Lattung)• · Außenwanddämmung im Holzbau ggf. mit Putzträgerplatte als Putzfassade• · Außenwanddämmung im Massivbau ggf. als Putzfassade• · Fußboden-/ Deckendämmung
• Eigenschaften• · keine Innenraumbelastung bei staubdichter Konstruktion• · auf staub- und winddichte Ausführung achten• · preiswerter Dämmstoff mit umweltfreundlicher Produktionskette geringer • Primärenergiegehal• · Feuchteverhalten: sorptionsfähiges Material, luftfeuchteausgleichend• · Wiederverwendung von sortenreinem Material möglich• · Einbau nur von Fachfirmen durchführen lassen• · diffusionsoffener Aufbau möglich, guter sommerlicher Wärmeschutz
Wolfgang Hüller
Eine CO2-Substitutions-Rechnung
• 1 m³ Holz thermisch genutzt ersetzt 260 l Heizöl und reduziert den CO2-Ausstoß um 0,7 t
• 1 m³ Holz zu einer Holzfaser-Dämmplatte verarbeitet verbraucht ca. 0,4 t CO2 und entzieht der Atmosphäre 0,7 t CO2 .
• ergibt 3m³ bzw. 30m² Holzfaserdämmplatten in 10cm Stärke.
• Hiermit kann von einer Standardwand ausgehend der U-Wert von 1,1 auf unter 0,3 verbessert und pro Jahr und m² 6,8l Heizöl eingespart werden.
• Bei 30m² sind das über 200l/Jahr, in 60 Jahren über 12.000l oder 36 t CO2.
Wolfgang Hüller