Baukonstruktion im Klimawandel

Der Klimawandel und der Umgang mit dessen Folgen ist eine der zentralen Herausforderungen der Menschheit im 21. Jahrhundert. Dem Bausektor kann dabei eine besondere Rolle zugeschrieben werden. So sorgt dieser zum einen für einen großen Anteil an Ausstoß von klimaschädlichen Treibhausgasen, sowohl bei der Herstellung von Baustoffen als auch für die Bereitstellung von Heiz- und Kühlenergie.

Auf der Grundlage einschlägiger Erkenntnisse aus der Klimaforschung besteht in diesem Wissenschaftszweig ein weitreichender Konsens, wonach ein Klimawandel stattfindet, welcher insbesondere durch eine für das 20. Jahrhundert nachgewiesene globale Temperaturerhöhung geprägt ist. Darüber hinaus gilt in der Klimaforschung als gesichert, dass diese globale Erwärmung im 21. Jahrhundert fortschreiten wird und dass einzig die Intensität des zukünftigen Temperaturanstiegs durch Klimaschutzmaßnahmen beeinflusst werden kann (IPCC 2007).

In diesem Buch werden ausgewählte Wohngebäude und Nichtwohngebäude im Hinblick auf die relevanten Einwirkungen Sommerhitze, Überflutung, Starkregen und Hagel untersucht. Dabei werden acht als Beispielgebäude bezeichnete Wohn- beziehungsweise Nichtwohngebäude charakteristischer Baualtersstufen und Bebauungsformen beispielhaft betrachtet, grundlegend baukonstruktiv und haustechnisch untersucht, ihre Verletzbarkeit gegenüber unterschiedlichen Einwirkungen bestimmt und mögliche Anpassungsmaßnahmen beispielhaft ermittelt. Diese Beispielgebäude stehen stellvertretend für eine Vielzahl vergleichbarer Gebäude innerhalb eines Gebäudetyps.

Die Einwohner westlicher Industriestaaten halten sich während eines Jahres im Durchschnitt fast 90 % der Zeit in Gebäuden auf (Leech et al. 2002). Die restliche Zeit verbringen sie in Verkehrsmitteln und im Freien. Sogar im Verlauf des kalendarischen Sommers befinden sich Erwachsene zwischen 79 % (Krause und Schulz 1998) und 84 % (Leech et al. 2002) des Tages in Innenräumen.

„Hochwasser ist ein Zustand in einem oberirdischen Gewässer, bei dem der Wasserstand oder der Durchfluß einen bestimmten Wert (Schwellenwert) erreicht oder überschritten hat.“ (DIN 4049-3:1994-10). Hochwasser kann aber auch als „zeitlich beschränkte Überflutung von Land, das normalerweise nicht mit Wasser bedeckt ist“ (EG-Richtlinie 2007), definiert werden.

Zu den grundlegenden Anliegen von Gebäuden gehört das Ziel, ihre Bewohner und Nutzer unter anderem vor der direkten Einwirkung des Regens zu schützen. Dabei sollen die maßgebenden Elemente der baulichen Hülle, und hier vor allem das Dach sowie die Fassade, welche den horizontalen und vertikalen Abschluss des Gebäudes bilden, dieser Einwirkung in ihrer zu erwartenden Intensität dauerhaft und schadensfrei widerstehen können.

Hagelereignisse können eine direkte Schädigung der Gebäude verursachen. Betroffen ist dabei insbesondere die Gebäudehülle, wie zum Beispiel Dach- und Fassadenflächen. Ein Hagelschaden kann rein optischer Natur sein oder im Extremfall zu einer Beeinträchtigung der Schutzfunktion der Gebäudehülle führen.

Windböen mit hohen Geschwindigkeiten können direkte Schäden an Gebäuden verursachen. Je nach Richtung der Windanströmung können Gebäudeteile durch Winddruck oder Windsog belastet oder einer Wechselbeanspruchung ausgesetzt werden. Weiterhin können Stürme Schäden an Gebäuden durch abgerissene Äste, umstürzende Bäume oder umherwirbelnde Trümmerteile verursachen.

Für die Ereignisanalyse wurde die NatCat-SERVICE-Datenbank der Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft genutzt, welche ein Informationsangebot über Schäden aus Naturkatastrophen darstellt. Dort wird zwischen verschiedene Naturgefahrenereignissen unterschieden. Diese werden wiederum in Ereignisfamilien und Ereignistypen unterteilt.

In der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel wird gefordert, dass Anpassungsmaßnahmen kosteneffizient sein sollten (Bundesregierung 2008, S. 7). Das Aufzeigen der wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit von Klimaanpassungsmaßnahmen ist ein bedeutender Aspekt, um entsprechende Investitionsentscheidungen herbeizuführen. Eine grundlegende Voraussetzung, um die in den vorhergehenden Kapiteln beschriebenen Klimaanpassungsmaßnahmen einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zuführen zu können, ist eine Bewertung des durch die Maßnahme verhinderten Schadens oder des dadurch erzielten Nutzens in Geldeinheiten.