Dünner dämmen mit Aerogelen
Die Dämmschicht eines Hauses muss nicht unbedingt dick sein, um gut zu isolieren. Wenn Hochleistungsmaterialien wie Aerogele verwendet werden, reicht manchmal schon ein Viertel der üblichen Isolierdicke. Doch die Materialien sind teuer. Wo sich der Einsatz lohnt, hat ein Forschungsteam aus der Schweiz erkundet.
Foto: Empa
In Deutschland wie in der Schweiz steigen Immobilienpreise und lassen dabei so manchen Traum vom Eigenheim platzen. Besonders in Städten, in der Schweiz besonders in Zürich, Genf, Lugano und Basel, gehören die Quadratmeterpreise zu den höchsten von ganz Europa. Nutzfläche ist also bares Geld – in Zürich umgerechnet gut 12 000 €/m2 im Durchschnitt. Bei Sanierung und Neubau gilt es daher die Wohnungsflächen zu maximieren. Wie die Eidgenössische Materialprüfungsanstalt (Empa) herausgearbeitet hat, können Hochleistungsdämmstoffe wie Aerogele dabei eine wichtige Rolle spielen. Für die gleiche Dämmwirkung kommen solche Materialien mit der Hälfte oder gar nur einem Viertel an Material aus im Vergleich zu anderen gängigen Dämmstoffen. Und sie sollen sich laut den Forschenden sowohl für den Neubau wie für Sanierungsprojekte eignen.
Bei der Dämmdicke gilt: Weniger kostet mehr
Dafür sind solche Hochleistungsisolationen allerdings auch um ein Vielfaches teurer. Ein Team rund um den Empa-Forscher Jannis Wernery hat in einer Studie untersucht, wann der finanzielle Vorteil der zusätzlichen Fläche größer ist als die Mehrkosten von superisolierenden Materialien. Die Ergebnisse sollen Planern helfen im frühen Stadium eines Projekts zu entscheiden.
Die Forschenden haben sich für ihre Analyse die 25 teuersten Städte in Europa, in Nordamerika und in Asien angeschaut. In allen drei Regionen identifizierten sie Potenzial: Das Bauen mit Aerogel anstelle von Mineralwolle lohnt sich in einer ersten Betrachtung überall dort, wo der Quadratmeterpreis über umgerechnet rund 7600 € liegt. In Europa gilt das für die 15 teuersten Städte, in Nordamerika für die 14 teuersten Städte – von New York bis Waikiki – und in Asien für die zehn teuersten Städte.
Zürich: 30 m2 mehr durch dünnere Dämmung
Ein reales Beispiel an der Hohlstrasse in Zürich zeigt, wie lukrativ der Einsatz von Hochleistungsdämmstoffen sein kann. Das Wohn- und Gewerbehaus in der Innenstadt wurde zwischen 2015 und 2019 neu gebaut und gilt als erstes Gebäude der Schweiz, das praktisch ausschließlich mit Aerogel gedämmt wurde. Das Haus ist das letzte Stück einer Blockrandbebauung. Die äußere Gebäudemasse musste deshalb mit den bestehenden Bauten korrespondieren und ließ keinen Spielraum zu. „Um die innere Nutzfläche zu maximieren, wurde eine Holz-Aerogel-Fassade eingesetzt, die gerade mal 14 cm dick ist“, sagt Wernery, der mit seinem Team in der Planungs- und Bauphase des Gebäudes als wissenschaftlicher Berater fungierte. „Zum Vergleich: Eine Fassade mit konventionellem Dämmmaterial wäre rund 20 cm dick gewesen“, so der Empa-Forscher.
Hochgerechnet auf das ganze Gebäude entstanden so durch den Einsatz des Hochleistungsdämmstoffs rund zusätzliche 30 m2 Nutzfläche. Bei den Züricher Quadratmeterpreisen ist das ein Mehrwert von umgerechnet rund 360 000 €. Abzüglich Materialaufpreis liegt der Profit bei 234 000 €.
Materialkosten könnten mit größerem Volumen noch deutlich sinken
„Das ist der Stand heute“, sagt Wernery. „Noch spannender wird es, wenn man einen Blick in die Zukunft wirft.“ Der Einsatz von Aerogel im Baubereich ist noch sehr neu. „Verglichen mit den heutigen Herstellungsmethoden, liegt im besten Fall eine Halbierung der Produktionskosten für Aerogelgranulate drin“, sagt Wernery. Tritt dieser Fall ein und steigen die Immobilienpreise weiterhin an, sind es bald nicht mehr nur die teuersten Städte der Welt, in denen sich der Einsatz von Aerogel finanziell rechnet.
Aerogel trift Spanplatte: Lücken füllen
Im Testgebäude „Nest“ der Empa werden vorgefertigte Aerogel-Holzelemente getestet, die sich sowohl für Neubauten und Aufstockungen als auch für Sanierungen eignen. Die Elemente bestehen aus Grobspahnplatten (Holz), die Zwischenräume sind mit Aerogel gefüllt. Bei einer Dicke von 15 cm erreichen die Elemente einen U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,2 Watt pro Quadratmeter und Grad Temperaturunterschied [0,2 W(m2 K)]. Für einen ersten Praxistest wurden die neuen Elemente in der Nest-Einheit „Sprint“ eingebaut, die Ende August 2021 im Forschungs- und Innovationsgebäude von Empa und Eawag eröffnet wurde. Die Sprint-Unit wurde fast vollständig mit wiederverwendeten Bauteilen und Ausschussmaterialien gebaut. Dieser Maxime folgend kamen auch für die Aerogel-Holzelemente Verschnitt und Ausschussmaterial aus der Produktion von Aerogelplatten und -granulat zum Einsatz. Mit einem Monitoring in den Fassadenelementen wird deren Funktion nun laufend analysiert.
