Back to Basics für ein natürliches Raumklima
Effizientes Heizen und Kühlen mit Lehmsystemen
Der Baustoff Lehm erlebt in der modernen Gebäudetechnik eine Renaissance, insbesondere im Zusammenhang mit Heiz- und Kühlsystemen. Für TGA-Fachplaner und SHK-Installateure eröffnen sich durch den Einsatz neue Möglichkeiten, energieeffiziente und wohngesunde Klimatisierungslösungen zu realisieren. Hersteller bieten dafür diverse Ansätze. Eine Variante ist der Einsatz in Platten mit integrierten Heiz- und Kühlelementen. Aber auch Putze haben Vorteile und können sie beispielsweise bei Bad-Sanierungen ausspielen. Im nachfolgenden Beitrag wird beleuchtet, was Lehm für Eigenschaften besitzt, wie diese in der modernen Bautechnik punkten können und was es zu beachten gilt.
Lehm gehört zu den ältesten Baustoffen der Welt. Seine Materialeigenschaften machen ihn zu einem wertvollen Bestandteil nachhaltiger Bauweisen. Er zeichnet sich durch eine hohe Wärmekapazität von ca. 1000 J/(Kg∙K) aus. Diese Eigenschaft ermöglicht eine gleichmäßige Temperierung von Räumen und reduziert Temperaturschwankungen. Ein weiteres Merkmal von Lehm ist seine Fähigkeit, Feuchtigkeit im Raum optimal zu regulieren. Untersuchungen haben gezeigt, dass ein 15 mm dicker Lehmputz innerhalb von zwölf Stunden circa 70 g/m2 Wasser aufnehmen kann. Ein Kalk-Zementputz schafft in der gleichen Zeit circa 25 g/m2 und ein Gipsputz circa 20 g/m2. Dies trägt zu einem gesunden Raumklima bei. Durch die Vermeidung extremer Feuchtigkeitswert wird zudem das Risiko von Schimmelbildung reduziert. In der Regel hält sich die relative Luftfeuchtigkeit bei ca. 55 %. Darüber hinaus wirkt Lehm als natürlicher Filter, indem er luftgetragene Schadstoffe bindet und so zur Verbesserung der Raumluftqualität beiträgt. Auch unangenehme Gerüche werden von dem Material aufgenommen und beseitigt.
Ökologisch überzeugt der Baustoff durch seine natürliche Zusammensetzung aus Lehm, Sand und Wasser. Er ist nicht nur wiederverwertbar, sondern auch kompostierbar und benötigt bei der Herstellung vergleichsweise wenig Energie. Der geringe CO2-Fußabdruck bei der Produktion macht Lehm zu einem besonders umweltfreundlichen Baustoff. Bereits vor über 9000 Jahren kamen Lehmbautechniken zum Bauen von Behausungen zum Einsatz. Seit einigen Jahren wird der Baustoff wiederentdeckt und häufig in Form von Putzen eingesetzt. Neben den positiven Eigenschaften überzeugen die Oberflächen durch ihre Pflegeleichtigkeit: Beschädigungen lassen sich problemlos partiell ausbessern, was die Lebensdauer der Materialien erhöht und langfristig Instandhaltungskosten senkt. Die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit der bereits vorgemischten Lehmputz bietet zudem Flexibilität auf der Baustelle.
Auch in der Moderne unschlagbar
Bei Neubauten sollten Lehmbaustoffe von Anfang an in die Planung integriert werden. Allein die genannten Eigenschaften machen ihn zu einem klimafreundlichen und leicht zu verarbeitenden Baustoff. Viele Hersteller haben schon längst die Vorteile erkannt. Neben Lehmplatten und -putzen werden Klimaelemente für die Flächenheizung und -kühlung angeboten. Die Produkte mit integrierten wassergeführten Systemen eignen sich für energieeffiziente Heiz- und Kühllösungen, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten und sich ideal mit Wärmepumpen oder Solaranlagen kombinieren lassen. Besonders geeignet sind sie für QNG-zertifizierte Gebäude (QNG = Qualitätssiegel Nachhaltiges Gebäude), da sie zu einer günstigen Gebäude-Klassifizierung hinsichtlich der Nachhaltigkeit beitragen. Auf dem Markt werden auch elektrische Lehm-Heizelemente angeboten. Diese lassen sich problemlos an bestehende Stromnetze anschließen und eignen sich, neben dem Neubausektor mit niedrigen Heizlasten, auch für modernisierte Gebäude, in denen eine Nachrüstung von wassergeführten Systemen aufwendig wäre. Die schnelle Reaktionszeit dieser ermöglicht eine bedarfsgerechte Beheizung einzelner Räume.
Lehm-Heiz- und -Kühlsysteme lassen sich sowohl als unterstützende Maßnahme wie auch als eigenständige Lösung einsetzen. Je nachdem, ob das Gebäude gut gedämmt oder in die Jahre gekommen ist. Wichtig ist jedoch die Einhaltung der Temperaturgrenzen. Wassergeführte Lehm-Heizsysteme arbeiten effizient mit niedrigen Vorlauftemperaturen zwischen 30 und 40 °C, wie es für Flächensysteme üblich ist. Dies prädestiniert sie für den Einsatz mit Wärmepumpen, die bei niedrigen Temperaturen besonders effizient arbeiten. Mit entsprechenden Systemtrennern ist der Einsatz aber auch mit Brennwertgeräten und als Ergänzung zu einem statischen Heizsystem möglich. In jedem Fall sollte die Installation sorgfältig geplant werden, um eine optimale Wärmeverteilung zu gewährleisten. Daher ist eine genaue Heizlastberechnung als Planungsbasis unumgänglich.
Hersteller zu Rate ziehen und -angaben beachten
Die richtige Montage und Verarbeitung von Lehm- und Holzprodukten sind entscheidend, um ihre Vorteile voll ausnutzen zu können. Insbesondere bei der Integration von Heiz- und Kühlelementen sollten die Herstellerangaben genau befolgt werden. Eine unnötige Übertemperierung der Räume gilt es zu vermeiden. Zudem unterscheiden sich die auf dem Markt erhältlichen Systeme auch hinsichtlich der Befestigung. Eine sorgfältige Planung und Ausführung sichern daher die Langlebigkeit und Effizienz des Systems. Darüber hinaus ist sicherzustellen, dass die verwendeten Lehmprodukte den baulichen Anforderungen entsprechen und für den vorgesehenen Einsatzbereich geeignet sind. So muss je nach Produkt der Untergrund entsprechend vorbereitet werden, um einen optimalen Halt bzw. eine optimale Haftung zu gewährleisten. Die Verarbeitung erfolgt bei Putzsystemen in mehreren Schichten, wobei laut Verarbeitungshinweis jede Schicht sorgfältig trocknen muss, um Rissbildungen zu vermeiden. Anders verhält es sich bei Plattensystemen. Diese werden in der Regel auf Holz- und Metallunterkonstruktionen montiert – vergleichbar mit der Installation von Trockenbauwänden. Zu beachten ist dabei, dass die Befestigungspunkte nicht irgendwie, sondern mit passenden und vom Hersteller zugelassenen Bedingungen umgesetzt werden. Eine Gewährleistung des Herstellers besteht nämlich nur dann, wenn im vorgegebenen System und mit Beachtung der entsprechenden Installationshinweise gearbeitet wird. Gleiches gilt im Übrigen für die Trägerkonstruktion und für die Übergänge zu anderen Materialien. Um sicherzustellen, welches Produkt für das gegebene Bauprojekt das richtige ist, sollte daher der jeweilige Hersteller in den Planungsprozess eingebunden werden. Insbesondere bei Unsicherheiten kann ein solches Vorgehen Ärger mit dem Kunden vorbeugen.
Für den SHK-Installateur sind Putze meist uninteressant. Plattenelemente, oft mit Heiz- und/oder Kühleigenschaften, stehen mehr im Vordergrund. Sie sind einfach zu verarbeiten und besonders im Badbereich beliebt. In der Regel orientieren sich die Elementgrößen unabhängig vom Hersteller an gängige Maße von OSB- und Rigips-Platten. Um den Bezug zur Praxis herzustellen, werden nachfolgend die Produktdaten des „Klima-Verbindungsmoduls 125“ von Leipfinger-Bader herangezogen. Diese werden mit 1250 x 625 x 22 Millimetern (LxBxH) angeboten und kommen auf 25 Kilogramm pro Platte. Die Heizleistung beträgt 70 W/m2 (Vorlauftemperatur: 36 °C, Raumtemperatur: 20 °C), während die Kühlleistung bei 43 W/m2 (Vorlauftemperatur: 16 °C, Raumtemperatur: 26 °C) liegen. Für die Wärme-/Kälteverteilung ist pro Element ein 9,3 Meter langes 14 x 2 Millimeter breites Kunststoff-Metall-Verbundrohr integriert. Die Verbindungen sind mittels Presssystem sowie mit Verschraubungen möglich. Dieses und vergleichbare Lehm-Systeme, die von Qualitätsherstellern im deutschen Markt angeboten werden, sind an Wand und Decke für nahezu alle Bauvorhaben einsatzfähig. Es lohnt sich daher, sich mit dem Werkstoff und seinen Möglichkeiten auseinanderzusetzen.
Zukunftssicherer Baustoff mit hygienischem Raumklima
Lehm als Baustoff ist auf dem Weg aus der Nische. Seine Eigenschaften sorgen für ein gesundes Innenraumklima. Zudem gehen Lehmprodukte den allgemein geforderten Schritt in Richtung nachhaltiges Bauen. Die ökologischen und funktionalen Vorteile machen ihn so zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Bauprojekte. Mit der Kombination von Heiz- und Kühlsystemen bieten sich weitere Vorteile, die die Eigenschaften unterstreichen. Insgesamt erhalten Kunden so ein effizientes und nachhaltiges Heizsystem, ein gesundes Raumklima gepaart mit ökologischer Nachhaltigkeit. Sowohl im Neubau als auch in der Sanierung eröffnen sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Für TGA-Fachplaner und SHK-Installateure bedeutet dies, dass sie durch ein Angebot von Lehm-Produkten ein innovatives und nachhaltiges Handeln unterstreichen und sich dadurch vom Wettbewerb abheben können.