Ökologischer Gewerbebau: Warum der Betrieb vor dem Material kommt
Ökologischer Gewerbebau wird meist über das Baumaterial diskutiert und über den Betrieb entschieden. Ein Gewerbegebäude verbraucht über seine Nutzungsdauer ein Vielfaches der Energie, die in seiner Errichtung steckt. Wer nur die Konstruktion betrachtet, optimiert damit den kleineren Teil. Die Reihenfolge lautet deshalb: erst die Hülle, dann die Technik, zuletzt das Material.
Was macht einen Gewerbebau ökologisch?
Ökologisch ist ein Gewerbebau, wenn er über den gesamten Lebenszyklus wenig Energie verbraucht und wenig Treibhausgase verursacht. Betrachtet werden Herstellung der Baustoffe, Errichtung, Betrieb, Instandhaltung und Rückbau. Der Betrieb macht bei üblichen Nutzungsdauern den größten Anteil aus.
Die Betrachtung über den Lebenszyklus ist der entscheidende Unterschied zur reinen Materialdiskussion. Ein Gebäude aus nachwachsenden Rohstoffen mit schlechter Hülle steht ökologisch schlechter da als ein gut gedämmter Massivbau.
Die Bilanz bestimmen drei Größen: der Heizwärmebedarf je Quadratmeter, der Stromverbrauch für Beleuchtung, Lüftung und Prozesse sowie die graue Energie in den Baustoffen. Für die ersten beiden liefert das Gebäudeenergiegesetz den Rahmen, für die dritte gibt es Ökobilanzdaten.
Merke: Erst der Verbrauch im Betrieb, dann das Material. Nicht umgekehrt.
Die Hülle ist der Hebel mit der längsten Wirkung.
Welche Rolle spielt die Gebäudehülle?
Die Hülle bestimmt den Heizwärmebedarf für die gesamte Nutzungsdauer und lässt sich später nur mit erheblichem Aufwand verbessern. Bei Gewerbebauten mit hohen Räumen und großen Fassadenflächen wirkt jeder Zehntelwert beim U-Wert stärker als im Wohnbau.
Entscheidend sind vier Punkte: Dämmstärke, Wärmebrückenfreiheit, Luftdichtheit und der Fensterflächenanteil. Der letzte wird im Gewerbebau regelmäßig unterschätzt, weil große Glasflächen als Qualitätsmerkmal gelten.
Glas hat auch in guter Ausführung einen U-Wert um 0,9 W/m²K, eine gedämmte Wand liegt bei 0,15. Eine vollverglaste Fassade verliert damit rund sechsmal so viel Wärme je Quadratmeter wie eine geschlossene.
Im Sommer kehrt sich das Problem um. Ohne außenliegenden Sonnenschutz heizen sich verglaste Hallen und Büros auf, und die Kühlung verbraucht dann mehr Strom, als die Beleuchtung eingespart hätte.
Merke: Jeder Quadratmeter Glas ohne außenliegenden Sonnenschutz kostet im Sommer mehr, als er im Winter bringt.
Die Technik entscheidet darüber, womit der verbleibende Bedarf gedeckt wird.
Welche Anlagentechnik gehört in einen ökologischen Gewerbebau?
Üblich sind Wärmepumpe, Photovoltaik auf dem Dach, Lüftung mit Wärmerückgewinnung und LED-Beleuchtung mit Präsenz- und Tageslichtsteuerung. Bei Hallen kommt die Frage der Abwärmenutzung aus Prozessen hinzu.
Den Regelfall decken vier Bausteine ab, von der Wärmeerzeugung bis zur Beleuchtungssteuerung:
- Wärmepumpe: Funktioniert im Gewerbebau besonders gut, weil Flächenheizungen mit niedriger Vorlauftemperatur dort ohnehin verbreitet sind. Jahresarbeitszahlen von 4,0 und mehr sind erreichbar.
- Photovoltaik: Gewerbedächer sind groß und meist unverschattet. Der Verbrauch fällt tagsüber an, also genau dann, wenn die Anlage liefert. Eigenverbrauchsquoten von 60 bis 80 Prozent sind ohne Speicher möglich.
- Lüftung mit Wärmerückgewinnung: Rückgewinnungsgrade von 80 bis 90 Prozent sind Stand der Technik. In Büros mit hoher Belegungsdichte der größte Einzelhebel nach der Hülle.
- Beleuchtungssteuerung: Präsenzmelder und Tageslichtregelung senken den Beleuchtungsstrom um 40 bis 60 Prozent gegenüber ungeregelter LED-Beleuchtung.
Die Photovoltaik hat im Gewerbebau einen Vorteil, der im Wohnbau fehlt. Der Lastgang eines Betriebs deckt sich weitgehend mit dem Erzeugungsprofil der Anlage, wodurch der Eigenverbrauch auch ohne Speicher hoch ausfällt. Wie sich dieser Anteil berechnen lässt, zeigt der Beitrag zum Autarkiegrad einer Solaranlage.
Merke: Im Gewerbe passt der Stromverbrauch zur Sonne. Das macht Photovoltaik dort wirtschaftlicher als im Wohnhaus.
Erst danach lohnt der Blick auf das Baumaterial.
Welche Baustoffe kommen infrage?
Für die tragende Konstruktion kommen Holz, Stahl und Beton infrage. Holz bindet Kohlenstoff, Stahl ist gut recycelbar, Beton hat die höchste graue Energie, aber die größte Speichermasse. Die Wahl hängt von Spannweite, Brandschutzanforderung und Nutzungsdauer ab.
Brettschichtholz erreicht Spannweiten bis etwa 30 Meter und ist damit für die meisten Hallen ausreichend. Ab dieser Marke wird Stahl wirtschaftlicher.
Die graue Energie unterscheidet sich deutlich. Ein Kubikmeter Brettschichtholz bindet rund 700 Kilogramm Kohlendioxid, während ein Kubikmeter Beton bei der Herstellung rund 250 Kilogramm freisetzt. Über die Konstruktion eines Hallendachs summiert sich das auf dreistellige Tonnenwerte.
Der Rückbau gehört in die Betrachtung. Verleimte und verklebte Verbundbauteile lassen sich schlecht trennen, geschraubte und gesteckte Konstruktionen dagegen sortenrein zurückbauen. Dieser Punkt taucht in Ausschreibungen zunehmend als Anforderung auf.
Welche Holzbauweisen sich unterscheiden und welche Spannweiten sie erlauben, erklärt der Beitrag zur Holzbauweise und ihren Verfahren.
Merke: Holz bis 30 Meter Spannweite, darüber Stahl. Beton bringt Masse, kostet aber graue Energie.
Der Aufwand rechnet sich über Förderung und Betriebskosten.
Welche Förderung gibt es für ökologischen Gewerbebau?
Gefördert werden Effizienzgebäude im Nichtwohnbereich über die Bundesförderung für effiziente Gebäude, dazu kommen Programme der Länder und zinsvergünstigte Kredite. Die Höhe richtet sich nach der erreichten Effizienzstufe gegenüber dem Referenzgebäude.
Eine zweite Schiene ist die Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft. Sie fördert einzelne Maßnahmen: Wärmepumpen, Abwärmenutzung, Prozesswärme und Regeltechnik.
Der Antrag wird vor Vorhabenbeginn gestellt, und der Beginn ist der Abschluss eines Liefer- oder Leistungsvertrags. Diese Reihenfolge scheitert in der Praxis am häufigsten.
Ein Energieberater mit Zulassung für Nichtwohngebäude ist bei den meisten Programmen Voraussetzung und kostet 3.000 bis 12.000 Euro je nach Gebäudegröße, wovon ein Teil selbst förderfähig ist.
Merke: Antrag vor Vertragsabschluss, sonst ist jede Förderung verloren.
Wann rechnet sich der Mehraufwand?
Der Mehraufwand für eine bessere Hülle und effiziente Technik liegt bei 8 bis 15 Prozent der Baukosten und amortisiert sich über Energiekosten meist in 8 bis 15 Jahren. Bei Nutzungsdauern von 30 bis 50 Jahren rechnet sich das regelmäßig.
Hinzu kommen zwei Effekte, die sich schlechter beziffern lassen. Gewerbeimmobilien mit schlechter Energiebilanz sind schwerer vermietbar und werden bei der Bewertung durch Banken zunehmend abgewertet.
Der dritte Faktor ist der Strompreis. Betriebe zahlen je nach Abnahmemenge 18 bis 30 Cent je Kilowattstunde. Jede eingesparte Kilowattstunde wirkt über die gesamte Nutzungsdauer, und die Preise sind in den vergangenen zehn Jahren nicht gefallen.
Was sich dagegen nicht rechnet, ist Nachrüstung. Eine nachträglich verbesserte Hülle kostet ein Vielfaches der Mehrkosten beim Neubau, weil Gerüst, Fassadenrückbau und Nutzungsausfall hinzukommen.
Merke: Bei der Hülle gibt es nur eine günstige Gelegenheit, und das ist der Neubau.