Klimafreundlich wohnen

Ganz cool sparen

Lebensmittel müssen gekühlt werden, sonst verderben ...sie. Die Crux dabei: Als notwendige „Dauerläufer“ machen Kühl- und Gefriergeräte etwa 20 Prozent der Stromkosten eines Haushalts aus. Das Sparpotenzial ist also groß! Kühl- und Gefriergeräte werden deshalb mit Polyurethan (PUR) gedämmt. Durch den leichten und strapazierfähigen Hartschaumstoff werden die Geräte effizienter und sparsamer. So ist zwischen 2000 und 2011 der Stromverbrauch von Kühl- und Gefriergeräten um über 70 Prozent gesunken – dank effizienter PUR-Dämmung und verbesserter Kompressoren.

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VIP im Kühlschrank

Zur Erzielung von besonders hohen Dämmwerten bei Kühl- ...und Gefriergeräten werden „VIPs“ eingesetzt. Gemeint sind damit allerdings „Vakuumisolationspaneele“. Brad Pitt & Co. müssen also weiterhin selbst für ihre Coolness sorgen. Ein VIP dämmt achtmal so gut wie Polyurethan (PUR) – und ist dabei dünner. Der Kern eines Paneels besteht aus einer chemisch synthetisierten Kieselsäure. Diese wird vakuumverpackt und in einer mehrlagigen, extrem luft- und feuchtigkeitsundurchlässigen Spezialfolie verschweißt. Ähnlich wie bei einer Thermoskanne erhöht das Vakuum die ohnehin gute Dämmleistung der Kieselsäure um das Fünffache. VIPs findet man überwiegend in Geräten der Energieklassen A++ und A+++.

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Kalter Kühlschrank, warme Wohnung

Mehr Polyurethan (PUR) bedeutet weniger Energieverbrauch ...und weniger CO₂-Ausstoß – nicht nur in der Küche, sondern auch bei Hausbau und Sanierung. Denn PUR-Dämmteile halten nicht nur die Kühle im Kühlschrank, sondern auch die Wärme im Wohnraum. Für die Wohlfühltemperatur muss also weniger geheizt werden. Dabei dämmen zehn Zentimeter dicke PUR-Platten so gut wie 17 Zentimeter starke Mineralwolle. Ob als Sandwichelement im Verbund mit anderen Materialien oder als Dämmplatte, ob in Wänden, Dächern oder Fußböden: PUR-Hartschaum sorgt für niedrigere Heizkosten sowie weniger CO₂-Emissionen und dient so dem Klimaschutz.

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Haftbar gemacht

Wer dämmt, verrichtet Schichtdienst: Schicht für ...Schicht formieren sich Mauerwerk, Baukleber, Styropordämmung, Mörtel-Lagen, Glasfasergewebe und Putz zu einem Wärmedämmverbundsystem (WDVS). Diese klimaschützende „Sandwichkreation“ gelingt jedoch nur, wenn die dämmenden Styroporplatten eine dauerhafte Verbindung mit dem Mörtel eingehen können. Dazu wird dem Mörtel Dispersionspulver – ein Bindemittel aus kleinen Kunststoffteilchen – beigefügt: Drei bis vier Prozent Anteil am Mörtel genügen bereits, um langfristig zusammenzuhalten, was zusammengehört. Dank des Dispersionspulvers im Mörtel haftet das gesamte WDVS optimal. Außerdem wird es widerstandsfähiger gegen Feuchtigkeit sowie mechanische Einwirkungen auf das Mauerwerk und erhält so die gewünschte Langlebigkeit.

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Einfach? Ist zu wenig!

Manche Menschen heizen buchstäblich zum Fenster hinaus. ...Vor allem, wenn diese nur einfach verglast sind. Zu Sparwundern in punkto Energie werden Fenster, wenn sie mindestens zwei, besser drei Scheiben haben. Zusammengehalten werden die Scheiben durch den Randverbund. 1959 als System auf den Markt gekommen, sorgt er dafür, dass Mehrscheiben-Isolierglasfenster als System funktionieren: Dichtmassen und Klebstoffe fixieren die Scheiben im benötigten Abstand und dichten die Scheibenzwischenräume ab. Trockenmittel verhindern, dass die Scheiben in den Zwischenräumen beschlagen. Zudem ersetzen Kunststoffe zunehmend die Metallteile in den Fensterrahmen und minimieren somit auch an dieser Stelle die Wärmeverluste nach außen.

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Intelligente Trockenlegung

Chemische Trockenmittel sorgen dafür, dass Mehrscheibenfenster-Isolierglasfenster ...trotz täglicher Temperaturschwankungen von innen nicht beschlagen. Sie werden als Granulat in das hohle Metallprofil eingefüllt, das zugleich den Abstand zwischen den Scheiben des Fensters vorgibt. Diese Profile haben kleine Löcher, damit die Trockenmittel überhaupt im Scheibenzwischenraum wirken und eventuell eingedrungene Feuchtigkeit binden können. Die Trockenmittel basieren auf Kieselgelen (Silicagele) oder Silikatmineralen (Zeolithe) und binden mit ihrer zerklüfteten, kristallinen Oberfläche große Mengen an Feuchtigkeit. Mit einer Jahresproduktion von 30.000 Tonnen sind synthetisch hergestellte Silikatminerale die am häufigsten eingesetzten Trockenmittel im Fensterbau.

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Brücken abbrechen

Wer in ein älteres Mehrscheibenfenster hinein- statt ...hindurchschaut, kann die Edelstahl- oder Alurahmen erkennen, die den korrekten Abstand zwischen den Einzelscheiben wahren. In ihrem Innern enthalten sie chemische Trockenmittel gegen das Beschlagen der Scheiben. Diese metallenen Abstandshalter leiten Wärme nach außen, sie werden zu „kalten Kanten“ oder Wärmebrücken im Fenster, die Energieverluste bedeuten. Abstandshalter aus Kunststoff hingegen leiten kaum Wärme. So sorgen in modernen Isolierglasfenstern synthetische Kautschuke auf der Basis von PIB (Polyisobutylen) für den richtigen Abstand. Das Material wird in den Scheibenzwischenraum eingespritzt. Der Clou: Das Trockenmittel ist im Kunststoff eingearbeitet. Die Wärme wird nicht nach außen geleitet, weil die Wärmebrücke beseitigt ist, und die Energie bleibt im Haus.

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Definitiv keine Randerscheinung

Aus zwei Gründen muss der Randverbund bei Fenstern ...absolut dicht halten: Erstens muss das Eindringen von Wasserdampf in das Fenster verhindert werden. Zweitens darf das seit den 1980er-Jahren zur Wärmedämmung eingefüllte Edelgas nicht aus den Scheibenzwischenräumen entweichen. Und das jahrzehntelang. Hierfür ist PIB (Polyisobutylen) das ideale Material. Der Kunststoff ist flexibel, wasserdicht, UV-beständig und extrem haltbar. Als Bestandteil der sogenannten Primärdichtung bildet er eine gas-, luft- und wasserdampfdichte Barriere im Randverbund. Diese Primärdichtung wird durch eine äußere Sekundärdichtung geschützt, die zugleich die Scheiben und die Abstandhalter miteinander verklebt – ein wichtiger Beitrag zur Langlebigkeit der gesamten Fensterkonstruktion. Sekundärdichtungen bestehen aus Polysulfiden, Polyurethanen oder Silikonen.

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Völlig im Rahmen

Fenster müssen viele Jahrzehnte halten. Das Öffnen ...und Schließen sowie Wind und Sonne können der Fensterkonstruktion auf Dauer zusetzen. Deshalb verstärken Metallverstrebungen – übrigens auch in Kunststofffenstern – die Fensterprofile. Metall leitet jedoch Wärme und bildet Wärmebrücken nach außen. Inzwischen können Kunststoffe die Metallarmierungen ersetzen. PBT (glasfaserverstärktes Polybuthylentherephthalat) versteift Fensterprofile zuverlässig und erhöht ihren Wärmedämmwert um 20 % im Vergleich zu metallarmierten Fenstern. Außerdem sparen PBT-Bauteile bis zu 60 % Gewicht ein. Neben Verstärkungen können auch Hohlräume optimiert werden. Zusätzlicher Wärmeschutz lässt sich mit Polystyrol-Elementen erzielen, die mit Graphit versetzt sind. Die Elemente sitzen in den Kammern des Kunststoffrahmens und verstärken so deren Wärmedämmung.

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Coole Kügelchen

Getränke und Gebäude können nach dem gleichen physikalischen ...Prinzip gekühlt werden. Entscheidend ist die Latentwärme. So heißt die Energiemenge, die ein Stoff benötigt, um seinen Zustand zu ändern – von flüssig in fest oder in Dampf. So entziehen schmelzende Eiswürfel dem Drink Wärmeenenergie und halten ihn kühl. In Gebäuden dienen Latentwärmespeicher quasi als Eiswürfel. In Form mikroskopisch kleiner Wachskügelchen, die von einer widerstandsfähigen Acrylglashülle umgeben sind, werden sie Mörtel und Putz beigemischt. Die mikroverkapselten Latentwärmespeicher (auch PCMs, Phase Change Materials) beinhalten Parafinwachs, das bei 23° oder 26° C flüssig wird. Dabei nimmt es Wärme aus der Umgebung auf und bremst so die Aufwärmung des Raumes. Wird es kühler, erstarrt das Wachs und gibt Wärme frei. Möglich sind so Kühleffekte von bis zu 4° C.

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Passiv plus Null?

So manches Bauvorhaben beginnt mit einer Machete – ...um den Begriffe-Dschungel der Haustypen zu lichten. Ein Niedrigenergiehaus (NEH) darf (abhängig vom Bundesland) zwischen drei und sieben Liter Heizöl pro Quadratmeter im Jahr verbrauchen. Entsprechend gut muss es gedämmt sein. Doch es geht noch besser: Passivhäuser benötigen 75 Prozent weniger Heizenergie als NEHs: In Heizöl umgerechnet nur maximal 1,5 Liter pro Quadratmeter und Jahr! Erreicht werden diese Werte durch sehr gute Dämmung der Gebäudehülle, Dreifach-Wärmeschutzverglasung und eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung. Nullemissionshäuser haben eine neutrale CO₂-Jahresbilanz: Die (etwa durch Wärmepumpen und Photovoltaik) im Haus gewonnene Energie und der Energieverbrauch halten sich die Waage. Plusenergiehäuser erzeugen derzeit noch als Prototypen mehr Energie, als sie verbrauchen.

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Praxisbeispiel Tevesstraße Frankfurt/Main

Wie sich der Energieverbrauch in Wohngebäuden auf ...Passivhausniveau senken lässt, zeigt die Sanierung von 60 Frankfurter Wohnungen aus den 1950er Jahren. Dabei kamen auch Baumaterialien aus der Chemie zum Einsatz: 26 cm starke Wärmedämmverbundsysteme aus expandiertem Polystyrol (Styropor) dämmen die Gebäudehülle. Bei der Kellerdecke übernimmt die Dämmung der Schaumstoff Polyurethan. Bei den Isolierglasfenstern verhindern wärmegedämmte Kunststoff-Fensterrahmen und das Edelgas Argon in den Zwischenräumen der Dreifachverglasung, dass Wärme entweicht. Der Heizenergiebedarf sank so um stolze 84 %, wofür das Projekt mit dem Green Building-Preis der Stadt Frankfurt ausgezeichnet wurde. Neben der Umwelt profitiert der Mensch auch ganz direkt: In der Wohnung von einem zugfreien, angenehmen Raumklima und am Jahresende von den geringen Nebenkosten.

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Schäume senken Energiekosten

Mehr PUR und EPS für weniger Öl- und Gasverbrauch! ...Eine moderne Wärmedämmung aus Polyurethan (PUR)-Hartschaum oder expandiertem Polystyrol (EPS, „Styropor“) hält die Wärme im Haus. PUR senkt Heizkosten und CO₂-Emissionen und dient so dem Klimaschutz – ob als Sandwichelement im Verbund mit anderen Materialien, als Dämmplatte oder Spritzschaum. Und das in Wänden, Dächern oder Fußböden. Ein Beispiel: Nur 5 cm dicke PUR-Platten dämmen so gut wie 9 cm starke Mineralwolle. Auch Styropor weist sehr gute Dämmeigenschaften auf und ist deshalb weit verbreitet. Moderne Produkte enthalten Graphit-Teilchen, die Wärmestrahlung absorbieren oder reflektieren und die Dämmwirkung zusätzlich erhöhen. Eins gilt für beide Materialien: PUR und Styropor sparen schon nach kurzer Zeit deutlich mehr Heizöl ein als bei ihrer Herstellung verbraucht wurde.

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Edel verdichtet

Erkennen kann man sie nicht, wenn man durchs Fenster ...schaut – und dennoch stecken sie im mehrfach verglasten Fenster: unsichtbare Edelgase. Sie befinden sich in den Scheibenzwischenräumen moderner Isolierglasfenster. Meistens handelt es sich dabei um Argon und Krypton. Diese Gase reagieren kaum mit anderen Substanzen und sind besonders gute Wärmeisolatoren. Diese Eigenschaft macht man sich bei modernen Fenstern zunutze. Die Gasbefüllung leitet Wärme kaum weiter und hält diese somit im Gebäude, während die Kälte draußen bleibt. Edelgase kommen auch in Gasentladungslampen wie Leuchtstoffröhren oder Energiesparlampen zum Einsatz. Gewonnen werden die Gase bei der Luftverflüssigung. Mit diesem Verfahren lässt sich Luft in ihre Bestandteile zerlegen: Stickstoff, Sauerstoff und eben Edelgase wie Argon und Krypton.