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Fachthemen DOI: 10.1002/dama.201400632 270 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Mauerwerk 18 (2014), Heft 5 Ronald Rast Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels Im September 2013 fand der deutsche Mauerwerkskongress in Ber- lin statt. Er behandelte die Thematik „Mauerwerk unter den Heraus- forderungen des Klimawandels“. Der Kongress brachte die Erkennt- nis, dass der Klimawandel, insbesondere seit Beginn des 21. Jahr- hunderts, in Form unterschiedlicher Naturkatastrophen deutlich spürbar wird. Verstärkt auftretende Hitze- und Kältewellen, mehr Un- wetter mit Blitz und Hagelschlag sowie Starkregen, wiederholt auf- tretende Überschwemmungen sowie die Zunahme von Tornados sind deutliche Zeichen dafür. Mehr Sicherheit und mehr Schutz vor den Auswirkungen derartiger Naturereignisse sind auf verschiede- nen Wegen zu erlangen. Eine Möglichkeit zur Begrenzung materiel- ler Schäden infolge von Naturkatastrophen ist die bewusste Aus- wahl robuster Baukonstruktionen und geeigneter Baustoffe. Die auf dem Deutschen Mauerwerkskongress 2013 angestoßene Diskussion wird auf Basis neuester Erkenntnisse der Klimaforschung und jüngs- ter Statistiken der Versicherungen zur Schadensregulierung von Na- turkatastrophen im nachfolgenden Beitrag weitergeführt. Verän- derte Anforderungen aus dem Klimawandel, insbesondere an Wohn- gebäude und wohnähnliche Nichtwohnbauten, werden dargestellt. 1 Ursachen und Folgen des Klima- wandels Über die weltweite Gefährdung der Bevölkerung durch Erdbeben, Wirbel- stürme, Überschwemmungen, Dürren und Meeresspiegelanstieg sowie ge- sellschaftliche und politische Faktoren wird ein sogenannter Weltrisikobe- richt erstellt. Die entsprechende Karte zum Weltrisikoindex in den verschie- denen Regionen und Ländern der Welt auf Basis dieses Berichtes aus dem Jahr 2011 zeigt Bild 1. Danach wird Deutschland ein sehr geringes bis mittleres Risiko aus- gewiesen. Allerdings enthält diese Darstellung neben den reinen Natur- ereignissen auch eine Bewertung ge- sellschaftlicher und politischer Fakto- ren. Betrachtet man nur den Klima- wandel, so wird dieser maßgeblich durch die Langzeiterwärmung sowie den zunehmenden CO 2 -Ausstoß be- einflusst. Neben industriellen Fakto- ren ist der anhaltende rasante Zu- Meteorologie das „Intergovernmental Panel on Climate Change“ (IPCC) be- gründet. Es gibt regelmäßig Sach- standsberichte zum Klimawandel her- aus. Bild 2 zeigt eine Darstellung des wachs der Weltbevölkerung ein Haupt- kriterium dafür. Im November 1988 wurde vom Umweltprogramm der Vereinten Na- tionen und der Weltorganisation für Bild 1. Weltrisikokarte nach Weltrisikobericht 2011; United Nations University [1] Fig. 1. World risk map after World Risk Report 2011; United Nations University Massive masonry constructions under the challenges of climate change. The German Masonry Congress was held in Berlin in September 2013. It covered the topic „masonry under the chal- lenges of climate change“. The Congress brought the realization that the climate change, especially since the beginning of the 21st century, in the form of various natural disasters is clearly no- ticeable. Reinforced onpassing heat and cold waves, more storms with lightning and hail and heavy rain, recurrent floods and the increase of tornadoes are clear signs. More security, more protection from the impact of natural events to gain in vari- ous ways. One way to limit material damages caused by natural disasters is the conscious choice of robust constructions and suitable building materials. In the following article the discussion initiated at the German Masonry Congress 2013 will be continued based on the latest findings of climate research and recent sta- tistics from the insurance companies to settle claims from natural disasters. Changing demands from climate change, particularly on residential buildings and non-residential buildings with living quarters, are presented.

Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels

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Fachthemen

DOI: 10.1002/dama.201400632

270 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Mauerwerk 18 (2014), Heft 5

Ronald Rast

Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels

Im September 2013 fand der deutsche Mauerwerkskongress in Ber-lin statt. Er behandelte die Thematik „Mauerwerk unter den Heraus-forderungen des Klimawandels“. Der Kongress brachte die Erkennt-nis, dass der Klimawandel, insbesondere seit Beginn des 21. Jahr-hunderts, in Form unterschiedlicher Naturkatastrophen deutlich spürbar wird. Verstärkt auftretende Hitze- und Kältewellen, mehr Un-wetter mit Blitz und Hagelschlag sowie Starkregen, wiederholt auf-tretende Überschwemmungen sowie die Zunahme von Tornados sind deutliche Zeichen dafür. Mehr Sicherheit und mehr Schutz vor den Auswirkungen derartiger Naturereignisse sind auf verschiede-nen Wegen zu erlangen. Eine Möglichkeit zur Begrenzung materiel-ler Schäden infolge von Naturkatastrophen ist die bewusste Aus-wahl robuster Baukonstruktionen und geeigneter Baustoffe. Die auf dem Deutschen Mauerwerkskongress 2013 angestoßene Diskussion wird auf Basis neuester Erkenntnisse der Klimaforschung und jüngs-ter Statistiken der Versicherungen zur Schadensregulierung von Na-turkatastrophen im nachfolgenden Beitrag weitergeführt. Verän-derte Anforderungen aus dem Klimawandel, insbesondere an Wohn-gebäude und wohnähnliche Nichtwohnbauten, werden dargestellt.

1 Ursachen und Folgen des Klima­wandels

Über die weltweite Gefährdung der Bevölkerung durch Erdbeben, Wirbel-stürme, Überschwemmungen, Dürren und Meeresspiegelanstieg sowie ge-sellschaftliche und politische Faktoren wird ein sogenannter Weltrisikobe-richt erstellt. Die entsprechende Karte zum Weltrisikoindex in den verschie-denen Regionen und Ländern der Welt auf Basis dieses Berichtes aus dem Jahr 2011 zeigt Bild 1.

Danach wird Deutschland ein sehr geringes bis mittleres Risiko aus-gewiesen. Allerdings enthält diese Darstellung neben den reinen Natur-ereignissen auch eine Bewertung ge-sellschaftlicher und politischer Fakto-ren. Betrachtet man nur den Klima-wandel, so wird dieser maßgeblich durch die Langzeiterwärmung sowie den zunehmenden CO2-Ausstoß be-einflusst. Neben industriellen Fakto-ren ist der anhaltende rasante Zu-

Meteorologie das „Intergovernmental Panel on Climate Change“ (IPCC) be-gründet. Es gibt regelmäßig Sach-standsberichte zum Klimawandel her-aus. Bild 2 zeigt eine Darstellung des

wachs der Weltbevölkerung ein Haupt-kriterium dafür.

Im November 1988 wurde vom Umweltprogramm der Vereinten Na-tionen und der Weltorganisation für

Bild 1. Weltrisikokarte nach Weltrisikobericht 2011; United Nations University [1]Fig. 1. World risk map after World Risk Report 2011; United Nations University

Massive masonry constructions under the challenges of climate change. The German Masonry Congress was held in Berlin in September 2013. It covered the topic „masonry under the chal-lenges of climate change“. The Congress brought the realization that the climate change, especially since the beginning of the 21st century, in the form of various natural disasters is clearly no-ticeable. Reinforced onpassing heat and cold waves, more storms with lightning and hail and heavy rain, recurrent floods and the increase of tornadoes are clear signs. More security, more protection from the impact of natural events to gain in vari-ous ways. One way to limit material damages caused by natural disasters is the conscious choice of robust constructions and suitable building materials. In the following article the discussion initiated at the German Masonry Congress 2013 will be continued based on the latest findings of climate research and recent sta-tistics from the insurance companies to settle claims from natural disasters. Changing demands from climate change, particularly on residential buildings and non-residential buildings with living quarters, are presented.

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IPCC zur Langzeiterwärmung der Erde über einen Betrachtungszeitraum von Millionen Jahren.

Neben einer signifikanten Erder-wärmung wird ein sprunghafter An-stieg des CO2-Gehaltes festgestellt. Bild 3 zeigt dazu eine untersetzende Betrachtung des Potsdamer Instituts für Klimaschutz (PIK), die Herr Pro-fessor Rahmstorf auf dem Deutschen Mauerwerkskongress im September 2013 näher erläuterte. Da sich die Erde in einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne bewegt, kommt es über längere Zeiträume zu wiederkehrende Phasen einer Erderwärmung und -ab-kühlung (Eiszeitzyklen).

Das Besondere an der jetzigen Phase der Erderwärmung ist der gleich-zeitige sprunghafte Anstieg des CO2-Gehaltes in der Luft, gemessen im Zeit-raum von 1959–2013. Das in dieser Erderwärmungsphase gleichzeitige Auftreten beider Entwicklungen ver-ursacht zunehmend spürbare klimati-sche Veränderungen. Bild 4 zeigt eine

Bild 2. Langzeiterwärmung der Erde nach Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC); Sachstandsbericht Nr. 5-2014 [2]Fig. 2. Long-term warming of the earth by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC); Progress report No. 5-2014 [2]

Bild 3. Zyklen der Erderwärmung (Eiszeitzyklen) und CO2-Gehalt nach PIK [3] Fig. 3. Cycles of global warming (glacial cycles) and CO2 content by PIK [3]

Bild 4. IPCC – Gemessene Langzeiterwärmung der Erde 1970 (links) und 2000 (rechts) jeweils über 10 Jahre [2]Fig. 4. IPCC – Measured long-term heating of the earth, 1970 (left) and 2000 (right), respectively over 10 years [2]

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nisse unverkennbar. Das betrifft ins-besondere Stürme, aber auch immer wiederkehrend Überschwemmungen und in einzelnen Jahren Temperatur-extreme (wie 1997, 2006 und 2011).

Bild 7 weist die Schadensentwick-lung infolge von Naturereignissen im Zeitraum von 1980–2011 in Deutsch-land aus Sicht der Versicherungsgesell-schaften aus. Es werden die Gesamt-schäden in Mio. € (in Werten von 2011) jeweils mit den davon versi-cherten Schäden verglichen.

Dabei fällt nicht nur ein perma-nenter Anstieg der Schadenssummen ins Auge. Es wird auch deutlich, dass nur etwa ein Drittel der gesamten Schäden versicherte Schäden betrifft. Bezogen auf eine Nachfrage, die die TU Darmstadt bei zehn großen Versi-cherungsgesellschaften bezüglich der Ausgestaltung von Wohngebäudever-sicherungen durchgeführt hat, wurde deutlich, dass bei der privaten Wohn-

2 Extremer Anstieg von Schadens­ereignissen infolge von Klima­katastrophen

Im Rahmen des vom Bundesministe-rium für Bildung und Forschung seit 2009 gestarteten Programms „Klima-wandel in Regionen zukunftsmäßig ge-stalten“ entwickelt das Forschungs- und Netzwerkprojekt dynaklim wich-tige Instrumente und Prozesse für eine proaktive Anpassung an den regiona-len Klimawandel in Deutschland. Bild 5 weist die Entwicklung der Klima-Folgeschäden weltweit von 1980–2011 gemäß [5] aus. Es ist insbesondere ein Anstieg bei Überschwemmungen und Sturmereignissen, aber auch bei Tem-peraturextremen zu verzeichnen.

Bild 6 zeigt die vergleichbare Sta-tistik von Klima-Folgeschäden in Deutschland über die Jahre von 1970–2011 gemäß [5]. Auch hier ist ein per-manenter Anstieg der Wetterereig-

Darstellung des IPCC zur gemessenen Langzeiterwärmung der Erde über den Zeitraum 1970–1979 im Vergleich zum Zeitraum 2000–2009.

Die ausgewiesenen Temperatur-skalen sind eindeutig in ihrer Verän-derung erkennbar. Bei Wikipedia ist eine Liste verheerender Wettereignisse mit einer kurzen Beschreibung des Er-eignisses, des Zeitraumes, der zu bekla-genden Opfer und der bekannten Schäden für Europa hinterlegt. Die Liste beginnt mit einer ersten Erwäh-nung eines Hungerjahres im Jahre 784.

In Tabelle 1 sind dann nur die größ ten Wettereignisse von Januar 2010 bis Juni 2014 ausgewiesen. Dabei sind weltweit extreme Kältewellen, Sturm- und Orkanereignisse sowie Hochwasser berücksichtigt. Von den seit Januar 2010 elf aufgezeigten Wet-terereignissen waren in fünf Fällen auch Regionen in Deutschland betrof-fen.

Tabelle 1. Liste von extremen Wetterereignissen in Europa – Wikipedia [4]Table 1. List of extreme weather events in Europe – Wikipedia [4]

Name Ereignis Zeitraum Opfer Schäden Region

Hungerjahr 784[1] 784

Ela (Tiefdruckgebiet) Unwetter Juni 2014 6 650 Mio. € Nordrhein-Westfalen, Hessen, Niedersachsen (Deutschland)

Orkan Xaver Orkan mit Sturmflut

5.–6. Dezember 2013 mindestens 15 noch unbekannt Westeuropa, südliches Skandinavien, Vereinig-tes Königsreich, Polen

Orkan Christian Orkan 28. Oktober 2013 mindestens 14 etwa 300 Mio. € Westeuropa, südliches Skandinavien, Vereinig-tes Königsreich, Polen

Überschwemmungen in den Pyrenäen 2013

Hochwasser Juni 2013 mindestens 1 noch unbekannt Französische und spa-nische Pyrenäen

Hochwasser in Mittel-europa 2013

Hochwasser 30. Mai–Juni 2013 mindestens 21 noch unbekannt Mitteleuropa

Kältewelle 2012 (Russ-landhochs Cooper, Dieter, Atlantik- und Italientiefs)

Kältewelle mit Schnee und Sturm

20. Januar–Februar 2012

bisher 600 noch unbekannt Europa

Genuatief Rolf Sturm (Medicane) mit Starkregen

4.–8. November 2011 11 noch unbekannt Nordwestitalien, Südfrankreich

Kältewelle auf den britischen Inseln 2010 (The Big Freeze)

Kältewelle mit Schneefall

November–Dezember 2010

10 1,9 Mrd. € (Ge-samtschaden)

Britische Inseln

Mittelmeertief Andreas Sturm mit Schneefall

7.–10. März 2010 1 k. A. Mittelmeerraum

Orkan Xynthia Sturm mit Sturm-flut

26.–28. Februar 2010 > 60 noch unbekannt, Milliardenhöhe geschätzt

West- und nördliches Mitteleuropa

Sturmtief Daisy Kältewelle, Schnee mit Ver-wehungen

5.–11. Januar 2010 > 100 Kältetote (England)

1,245 Mrd. € Gesamtschaden

West- und nördliches Mitteleuropa

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gebäudeversicherung zum Teil unter-schiedliche Konditionen in Abhängig-keit von der Bauart der Außenwände vereinbart werden. So wird bezüglich der Beitragshöhen zwischen massiv und nicht massiv im Hinblick auf die Bauart der Außenwände unterschie-den. Dabei werden von einzelnen Ver-sicherungsanbietern Risikozuschläge bis zu 27 % pro Jahr für die Versiche-rung der Gefahren Feuer, Leitungs-wasser, Sturm/Hagel und weitere Ele-mentarschäden erhoben, wenn das Gebäude nicht in massiver Bauweise errichtet wurde. Generell führt die Schadensentwicklung auch zu einer Diskussion der möglichen Einführung einer Pflichtversicherung für derartige Elementarschäden.

3 Flutkatastrophen und unmittelbare Auswirkungen auf den Gebäude­bestand

In Tabelle 2 sind die größten Hochwas-serereignisse weltweit von Jahresbe-ginn 2002 bis Mai 2014 aufgelistet. Von den 17 erfassten Hochwasser- bzw. Überschwemmungserscheinungen weltweit waren in sieben Fällen Regio-nen in Deutschland mit betroffen. [6]

Bild 8 veranschaulicht die Ereig-nisse der Elbeflut 2002. Im August 2002 waren kurz zuvor die höchsten jemals in Deutschland gemessenen Ta-gesmengen an Regen gemessen wor-den. Das dann auftretende Hochwas-ser führte zum höchsten Stand der Elbe, der seit Beginn der Aufzeichnun-gen im Jahr 1275 gemessen wurde. Die immensen Sachschäden der als Jahrhundert- oder gar Jahrtausendflut bezeichneten Katastrophe im Jahr 2002 wurden bereits im Mai/Juni 2013 durch erneute Hochwasserereig-nisse in Deutschland übertroffen.

Mit der Ausrichtung Objektschutz und baulicher Vorsorge hat das ehe-malige Bundesministerium für Ver-kehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) die Hochwasserschutzfibel 2013 (Bild 9, [7]) herausgegeben. Ne-ben vielen konkreten Hinweisen für Vorsorgeaktivitäten bei Hochwasserer-eignissen werden auch konkrete Emp-fehlungen für Baukonstruktionen und geeignete Baumaterialien gegeben.

So enthält der Anhang 1 der Hoch-wasserschutzfibel eine Auflistung hoch-wasserbeständiger Baumaterialien. Als ungeeignetes Baumaterial in hochwas-sergefährdeten Gebieten werden hier

Bild 5. Klimafolgeschäden weltweit, dynaklim Heft 41-2013 [5]Fig. 5. Climate impacts around the world, dynaklim Bulletin 41-2013 [5]

Bild 6. Klimafolgeschäden Deutschland, dynaklim Heft 41-2013 [5]Fig. 6. Climate impacts Germany, dynaklim Bulletin 41-2013 [5]

Bild 7. Klimafolgeschäden und Versicherungsregulierung, dynaklim Heft 41-2013 [5]Fig. 7. Climate impacts and insurance regulation, dynaklim Bulletin 41-2013 [5]

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R. Rast · Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels

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2010) besonders heiße Sommer in Eu-ropa. Neben diesen Hitzewellen wa-ren in den Jahren 2010 und 2012 in verschiedenen Regionen Europas auch extreme Kältewellen spürbar (s.Tabelle 1). Sicherlich ist es wirtschaft-lich nicht darstellbar, Gebäude bezüg-

Holz sowie Gefache aus Holz, Leicht-trennwände (Gipsplatten) und in Ab-hängigkeit von der Dauer der Einwir-kungszeit auch Lehm ausgewiesen. Alle Mauerwerksprodukte sowie Be-ton und Glasbausteine werden als ge-eignet dargestellt.

4 Verhalten von Gebäuden bei extremen Kälte­ und Hitzeperioden

Das wohl folgenschwerste Naturereig-nis seit der Jahrtausendwende war die

extreme Hitzewelle von 2003. Diese Naturkatastrophe forderte allein in der EU ca. 30 000 Todesopfer. Beson-ders betroffen war dabei die Bevölke-rung in den Städten. In Deutschland leben mehr als 80 % der Bevölkerung in Städten [3].

Bild 10 zeigt eine statistische Ver-teilung der europäischen Sommertem-peraturen. Nach Auswertung des Pots-damer Instituts für Klimaschutz gab es seit der Jahrtausendwende schon in fünf Jahren (2002, 2003, 2006 und

Tabelle 2. Liste von Hochwasserereignissen weltweit – Wikipedia [4]Table 2. List of flood events worldwide – Wikipedia [4]

Jahr/Beginn Ereignis Betroffene Region bzw. Flusssystem

Mai 2014 Überschwemmungen auf dem Balkan Serbien, Obrenovac, Umcari, Lajkovac, Topola, Belgrad, Bosnien und Herzogowina, Tuzla, Maglaj, Tenica, Doboj, Sarajevo

Juni 2013 Überschwemmungen in den Pyrenäen Frankreich, Département Haute-Garonne, Départe-ment Hautes-Pyrénées, Lourde, Gave de Pau

Mai und Juni 2013 Hochwasser in Mitteleuropa 2013 Deutschland, Polen, Österreich, Schweiz, Slowakei, Tschechien, Ungarn

Oktober 2011 Überschwemmungen in Thailand 2011 Thailand

Dezember 2010 Überschwemmungen in Queensland 2010/2011 Queensland, Australien

Dezember 2010 Überschwemmungen in Victoria 2011 Victoria, Australien

Juli 2010 Überschwemmungskatastrophe in Pakistan 2010 Swat und Indus, Pakistan

Mai 2010 Hochwasser in Mitteleuropa im Frühjahr 2010 Weichsel, Oder, Donau

November 2009 Überschwemmungen in Dschidda 2009 Dschidda

Juni 2009 Hochwasser in Mitteleuropa 2009 Donau, Moldau, Oder

Oktober 2008 Flutkatastrophe im Jemen 2008 Jemen

August 2007 Hochwasser in der Schweiz Nebenflüsse des Rheins im Schweizer Jura

März 2006 Elbhochwasser 2006 Elbe

März 2005 Thaya-March-Hochwasser 2006 Mährische Thaya und March

2005 Alpenhochwasser 2005

2002 Elbhochwasser 2002 Elbe

2002 Donauhochwasser 2002 Donau

Bild 8. Elbeflut 2002 – PIK [3]Fig. 8. Elbe flood 2002 – PIK [3]

Bild 9. Hochwasserschutzfibel 2013 des BMVBS [7]Fig. 9. Flood Protection Guide 2013 BMVBS [7]

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Mauerwerk 18 (2014), Heft 5

Konstruktionen ohne Speicherwir-kung in 90 % der Fälle die maximalen Raumtemperaturen überschritten ha-ben (s. auch beispielhaft Bild 11).

5 Blitzschlag und Brandgefährdung für Baukonstruktionen

Bild 12 zeigt anschaulich ein Unwet-terszenario mit Blitz und Bildung ei-nes Tornados. Dass Blitzeinschläge im Extremfall zu Brandereignissen führen können, zeigen veröffentlichte Bilder unter Brand-Feuer.de (s. Bild 13). Wet-terextreme in Deutschland zeigen, dass Unwetter mit Blitzeinschlägen zunehmen. So wurden laut Meteome-dia z. B. am 8. August 2013 in Neu-ruppin bei einem Unwetter 584 Blitz-einschläge pro Stunde gemessen.

Es ist bei derartigen Witterungs-ereignissen mit Sicherheit vorteilhaft, wenn die Baukonstruktionen aus nicht-brennbaren Stoffen erstellt worden sind. Die Einteilung der Baumateria-lien bezüglich ihrer Brennbarkeit bzw. Entflammbarkeit ist für den Laien und privaten Bauherren oft nicht so

zung der Wärmespeicherwirkung im mitteleuropäischen Klima an warmen Tagen. Die Wärmespeichermassen kön-nen hier Temperaturspitzen spürbar abbauen und in den kühleren Nacht-stunden, verbunden mit gezielten Lüf-tungsmaßnahmen, die Wärme wieder abgeben. Dass dies nicht nur Theorie ist, beweist eine Studie des Ingenieur-büros ALware aus Braunschweig [8]. Hier wurden an einem typischen Ein-familienhaus, vergleichbar in massiver und nicht massiver Bauweise ausge-führt, der Heizwärmebedarf und der Temperaturverlauf in den Räumen si-muliert. Der Heizwärmebedarf im Winterzeitraum war rund 10 % nied-riger, eine Überhitzung der Südräume an heißen Sommertagen ist nur in 7 % des untersuchten Zeitraums nach-weisbar gewesen (10 % sind zulässig nach DIN 4108-2), während leichtere

lich ihrer thermischen Eigenschaften nach den bisher aufgezeichneten Ex-tremtemperaturen auszurichten. So sind in Deutschland bei Hitzewellen Temperaturen über 40 °C, in extremen Kälteperioden auch bis zu –40 °C gemessen worden. Dennoch sind gute Dämmeigenschaften der baulichen Umfassungskonstruktionen nicht nur für den normalen sommerlichen und winterlichen Wärmeschutz, sondern auch für das Verhalten der Gebäude in Extremsituationen bedeutsam. Neben der reinen Wärmedämmung kommt auch dem Wärmespeichervolumen der Baukonstruktionen eine Bedeutung zu. Ist ein Haus in der Lage, die einfal-lende Sonnenwärme zu speichern, kann das zur Senkung der Heizkosten beitragen und ein sehr schnelles Aus-kühlen der Räume verzögern. Noch interessanter ist die gezielte Ausnut-

Bild 10. Hitzewellen in Europa – PIKFig. 10. Heat waves in Europe – PIK

Bild 11. Studie zum thermischen Verhalten von Wohnhäusern, 2006, ALware [8]Fig. 11. Study on the thermal behaviour of residential buildings, 2006 ALware [8]

Bild 12. Tornado mit Blitz – DWD 2013Fig. 12. Tornado with lightning – DWD 2013

Bild 13. Dachstuhlbrand durch Blitz-einschlag – Brand-Feuer.deFig. 13. Roof fire caused by lightning – Brand-Feuer.de

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R. Rast · Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels

276 Mauerwerk 18 (2014), Heft 5

einfach. Der sogenannte Code-Kna-cker im Internet bietet eine Hilfestel-lung für die Brandschutzeinteilung von Baustoffen nach DIN 4102 (Ta-belle 3).

Er zeigt eine beispielhafte Be-schreibung von handelsüblichen Bau-materialien, nach deren Entflammbar-keit unter Bezug auf DIN 4102. In die Baustoffklasse A1 ohne brennbare Bestandteile sind neben den ausge-wiesenen Baumaterialien auch alle Mauersteinarten einzuordnen.

Vom Institut für Hochbaubau-konstruktionen und Bauphysik aus Leipzig (IHBP) wurde in Kooperation mit Isover Saint-Gobain das Fachmerk-blatt für den Holzbau Nr. 4 Brand-schutz herausgegeben [10]. Dabei wurde der Versuch unternommen, die Baustoffklassen nach DIN 4102 mit der neuen Klassifizierung des Brand-verhaltens von Baustoffen nach den Baustoffklassen der DIN EN 13501 zu vergleichen. Die dabei erstellten ta-bellarischen Vergleiche sind den Tabel-len 4 und 5 zu entnehmen. Dabei wer-den der Euroklasse A1 noch brand-parallele Erscheinungen bezüglich Rauchbildung und brennendem Ab-tropfen zugewiesen. Baustoffe der Klas-sifizierung A1 zeichnen sich dabei durch geringe Rauchentwicklung und kein brennendes Abtropfen aus.

6 Standsicherheit von Konstruktionen bei erhöhter Beanspruchung und Tornados

In Deutschland werden nach der neu-esten Statistik jährlich etwa 20 bis 40

Tornados dokumentiert. Im Vergleich zu den USA ist das relativ wenig (etwa ein Zehntel). Tornados können über-all dort entstehen, wo feuchte warme Luft in Kontakt mit trockener Kaltluft

kommt. Das wohl bekannteste Bild eines Tornados stammt aus dem Jahr 2006. Es zeigt einen Tornado, der sich in Richtung des Brandenburger Tors in Berlin bewegt (Bild 14).

Tabelle 3. Brandschutzeinteilung für Baustoffe – Code-Knacker 2014 [9]Table 3. Fire classification for construction materials – code breakers in 2014 [9]

Heimwerker, die Baumaterialien für den Do-it-yourself-Innenausbau verarbeiten finden bei der Beschreibung von handelsüblichen Baumaterialien die DIN-Bezeichnung 4102 in Verbindung mit einem Großbuchstaben + Ziffer, der die Baustoffklasse bezeichnet.

Die Einteilung kennzeichnet die Baustoffe nach deren Entflammbarkeit.

Baustofklassen nach DIN 4102 Materialbeispiele

A nicht brennbare Baustoffe

A1 ohne brennbare Bestandteile Beton, Gips, Glas, Gusseisen, Stahl

A2 mit brennbaren Bestandteilen Gipskartonplatten, bestimmte Mineralfasererzeugnisse (diese Materialien dürfen nur kurz-fristig über kleinere Flächen entflammen und weder Rauch noch giftige Gase in gefährli-chen Mengen entstehen lassen)

B brennbare Baustoffe

B1 schwerentflammbare Baustoffe Gipskartonplatten, Holzwolle-Leichtbauplatten, bestimmte Kunststoff- und Spanplatten (bei diesen Materialien muss das Feuer verlöschen sobald die Flammenquelle entfernt wurde)

B2 normalentflammbare Bausfoffe Holz über 2 mm Dicke, genormte PVC-Beläge (einmal entflammte Baumeterialien dieser Gruppe brennen nach Erlöschen der Flammenquelle selbständig weiter)

B3 leichtentflammbare Baustoffe Holz unter 2 mm Dicke, Holzwolle, Papier

Nationale Klasse nach DIN 4102-1

Bauaufsichtliche Anforderungen

Euroklassen nach DIN EN 13501-1

Brand parallele Erscheinungen(siehe Tabelle 1)

Rauch brennendes Abtropfen

A1nicht brennbar

A1 s1 d0

A2 A2 s1 d0

B1schwer entflammbar

A2 s2, s3 d0

A2 s1 d1,d2

A2 s3 d2

B, C

s1, s2, s3 d0

s1 d1,d2

s3 d2

B2normal entflammbar

D s1, s2, s3 d0, d1,d2

E d2

B3 leicht entflammbar

F

Tabellen 4 und 5. Fachmerkblatt 4: Brandschutz: Baustoffklassen nach DIN 4102/ DIN EN 13501Tables 4 and 5. Compartment leaflet 4: Fire safety: building material classes according to DIN 4102/DIN EN 13501

Rauchentwicklung (smoke) Brennendes Abtropfen (droplets)

Klasse Klasse

s1 geringe Rauch-entwicklung

d0 kein brennendes Abtropfen

s2 mittlere Rauch-entwicklung

d1 brennendes Abtropfen(< 10 Sekunden)

s3 hohe Rauchent-wicklung

d2 brennendes Abtropfen(> 10 Sekunden)

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R. Rast · Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels

Mauerwerk 18 (2014), Heft 5

Versichert waren davon nur 40 Milli-arden Euro. Im Bundesdurchschnitt besitzen nur rd. 32 % der Haushalte eine Zusatzversicherung für Elemen-tarschäden an ihren Wohngebäuden. Versicherungstechnisch ist auch eine zusätzliche Elementargefahrende-ckung für den Hausrat in Mieterhaus-halten möglich. Von dieser Form des Versicherungsschutzes machen aber nur 19 % aller Mieter Gebrauch. Ne-ben diesen Vorsorgemaßnahmen wird es zukünftig immer bedeutsamer, ma-terielle Schäden infolge von Witte-rungsereignissen durch die Auswahl robuster Baukonstruktionen und ge-eigneter Baumaterialien zu begren-zen. Wie die ausgewiesenen Beispiele zeigen, sind dafür massive Wandkon-struktionen aus Mauerwerk geeignet.

massiven Haus. In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Konstruktionen fest und massiv sind und Bauteile ge-gen Druck- und Zugeinwirkungen aus-reichend gesichert sind.

7 Zusammenfassung

Der Klimawandel führte in den letz-ten Jahren auch in Deutschland be-reits zu spürbaren Veränderungen be-zogen auf Hitze- und Kälteperioden, Starkregen und Überschwemmungs-erscheinungen, Blitz und Hagelschlag sowie Unwetterereignisse mit Bildung von Tornados. Nach Angaben der Versicherer summierten sich die ge-samten Schäden durch Naturkatastro-phen in den vergangenen 40 Jahren in Deutschland auf 95 Milliarden Euro.

Die exakte Anzahl der Tornados, die im Zeitraum von 2001 bis 2012 in Deutschland registriert wurden, zeigt Bild 15.

Welche verheerenden zerstöreri-schen Wirkungen Tornados auf Ge-bäude mit leichteren Konstruktionen haben können, weisen die Bilder 16 und 17 aus. Bild 16 zeigt ein im Jahr 2004 zerstörtes Haus in Micheln (Deutschland), Bild 17 ein in Harrah (Oklahoma) infolge Tornadoeinwir-kung zerstörtes Haus, bei dem offen-sichtlich nur die massiven Bauteile nach dem Sturm noch als solche er-kennbar sind.

Zum Vergleich zeigt ein im Jahr 2009 aufgenommenes Bild an einem Einfamilienhaus in Schwerin (Bild 18) die Schadensauswirkungen an einem

Bild 14. Tornado in Berlin – DWD 2006Fig. 14. Tornado in Berlin – DWD 2006

Bild 15. Anzahl der Tornados in Deutschland – Quelle: tor-nadoliste.deFig. 15. Number of Tornadoes in Germany – Source: tornado-liste.de

Bild 16. In Micheln (Deutschland) zerstörte ein Tornado dieses Haus aus leichten Konstruktionen – Quelle: dpa 20140624Fig. 16. In Micheln (Germany) a tornado destroyed this house made of lightweight constructions - Source: dpa 20140624

Bild 17. Vom Tornado zerstörtes Haus (überwiegend aus leichten Konstruktionen) in Harrah (Oklahoma) – Quelle: WikipediaFig. 17. By the tornado destroyed house (predominantly lightweight constructions) in Harrah (Oklahoma) – Source: Wikipedia

Page 9: Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels

R. Rast · Massive Bauwerke aus Mauerwerk unter den Herausforderungen des Klimawandels

278 Mauerwerk 18 (2014), Heft 5

[7] BMVI – Hochwasserschutzfibel; Er-scheinungsdatum: 12. 12. 2013; www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Anlage/…/ hochwasserschutzfibel.html

[8] Ingenieurbüro ALware; Studie zum thermischen Verhalten von Wohnhäu-sern, Braunschweig 2006.

[9] Brandschutzeinteilung für Baustoffe und Bauteile; Der Code-Knacker – 12. 02. 06 – Seite 1 – Forum – ARIVA.DE; www.ariva.de/forum/Der-Code-Knacker- 246584?page=0

[10] Fachmerkblatt für den Holzbau; Nr. 4 Brandschutz; Institut für Hochbau-baukonstruktionen und Bauphysik aus Leipzig (IHBP) in Kooperation mit Iso-ver Saint-Gobain; Leipzig

Autor dieses Beitrages:Dr. Ronald RastDeutsche Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau e. V.10969 BerlinKochstraße 6–7

materialien und Baukonstruktionen auch mit dieser Thematik zu beschäf-tigen.

Literatur

[1] Weltklimabericht 2011; United Na-tions University – EHS; www.unu.edu

[2] IPCC-Sachstandsbericht Klimawan-del; Bericht Nr. 5-2014; www.de-ipcc.de

[3] Rahmstorf, S.: Ursachen und Folgen des Klimawandels. Potsdamer Institut für Klimaforschung (PIK); Vortrag auf dem Deutschen Mauerwerkskongress am 18.09.2013 in Berlin; Mauerwerk 17 (2013), H. 5, S. 260−264.

[4] Liste von Wetterereignissen in Euro pa – Wikipedia 2014; de.wikipedia.org/wiki/

[5] Bundesministerium für Bildung und Forschung; Programm „Klimawandel in Regionen zukunftsmäßig gestalten“. Forschungs- und Netzwerkprojekt dyna-klim; Heft 41 des Jahrgangs 2013.

[6] Liste von Hochwasser-Ereignissen – Wikipedia 2014; de.wikipedia.org/wiki/

In seinem Vortrag auf dem Deut-schen Mauerwerkskongress 2013 hat Herr Professor Rahmstorf vom Pots-damer Institut für Klimaschutz [3] ei-nige Aussagen zu künftigen Witte-rungsextremen in Deutschland getrof-fen, die in Tabelle 6 dargestellt sind.

Als fast sicher gilt, dass zukünftig mit mehr und intensiveren Hitzewellen zu rechnen ist. Mit hoher Wahrschein-lichkeit steigen die Gefahren durch Unwetter mit Blitz, Hagel und Stark-regen, durch mehr Hochwasserereig-nisse an Flüssen sowie langfristig auch durch Sturmfluten an der Küste. Mög-lich sind im Winterzeitraum auch stär-ker werdende Schneefälle. Aus mete-orologischer Sicht ist noch unklar, ob es Veränderungen bei der Häufigkeit und Stärke von Stürmen in Deutsch-land gibt. In jedem Fall sollten diese Prognosen für private und institutio-nelle Bauherren eine Anregung sein, sich bezüglich der Auswahl der Bau-

Bild 18. Tornadoereignis bei Schwerin, Auswirkungen an einem massiven Gebäude – Quelle: DWD 2009Fig. 18. Tornado event in Schwerin, impact on a massive building – Source: DWD 2009

Tabelle 6. Künftige Naturextreme in Deutschland – Quelle: PIK, Prof. Rahmstorf 2013Table 6. Future Nature-extremes in Germany – Source: PIK, Professor Rahmstorf 2013

● Fast sicher: mehr und intensivere Hitzwellen

● Wahrscheinlich: mehr Gewitter (Blitz, Hagel, Starkregen)

● Wahrscheinlich: mehr Hochwasser an Flüssen

● Wahrscheinlich: langfristig wachsende Sturmflutgefahr an der Küste durch steigenden Meeresspiegel

● Möglich: starke Schneefälle

● Noch unklar: Veränderungen bei Stürmen

● Im Netz: www.klimafolgenonline.com