Decken

Deckenkonstruktionen haben aufgrund ihres hohen Flächen- und Massenanteils einen wesentlichen Anteil an den Umweltwirkungen eines Gebäudetragwerks. 
Ein großer Hebel liegt daher in der Optimierung der Deckenkonstruktionen. 
Für eine ganzheitliche Bewertung von Deckenkonstruktionen sind baubiologische und materialökologische Kriterien sowie Aspekte des kreislaufgerechten und klimaangepassten Bauens zu betrachten.

Es gibt konkrete Aspekte, die in diesem Zusammenhang oft vernachlässigt werden. In der folgenden Kategorie "weitere Funktionen" gehen wir auf einige Aspekte Beispielhaft ein.

Weitere Funktionalitäten wie:

Bauteilaktivierung

Üblicherweise werden nicht abgehängte massereiche Decken (z.B. aus Beton) zur thermischen Bauteilaktivierung herangezogen.
Dabei werden wasserführende Rohre von der Decke umschlossen. Da eine Nachrüstung nicht möglich ist, ist eine sorgfältige Planung notwendig.
Die thermische Bauteilaktivierung stellt aufgrund der Rohrverlegung im inneren der Decke ein träges System dar, das in der Regel nur die Grundtemperierung der Räume abdeckt.
In den Sommermonaten ist eine angenehme Temperierung durch kühles Wasser (ca. 16-18°C) möglich. In der Heizperiode gibt die Decke durch die Zufuhr von warmem Wasser eine angenehme Strahlungswärme ab.

Die Wärme kann über die klassische Gebäudetechnik, die Nutzung von Abwärme oder durch regenerativen Energiequellen (z.B. aus Solarthermie) bereitgestellt werden. Je nach Raumgröße und aktivierter Deckenfläche kann in den Übergangszeiten Frühling / Herbst die Sonnenenergie ausreichen um den Raum angenehm zu temperieren. Im Winter kann das Zuschalten einer zusätzlichen Heizquelle erforderlich sein.

 

Beispielprojekte
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LML6000

LML 6000 (LU)

Materialwiederverwertung, Umnutzung, Kreislaufwirtschaft, Ökobilanz, Aufenthaltskomfort
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Schroeder 2020

Schroeder 2020 (LU)

Umweltimpakt, Kreislaufwirtschaft, Komfort
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Campus Geenzepark_Credit Caroline Martin

Campus Geenzepark (LU)

Gesundheit, Umweltimpakt, Kreislaufwirtschaft. Planung und Organisation
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Parkhaus looppark

Parking Automobility Campus in Bissen (LU)

Umweltimpakt, Kreislaufwirtschaft

Das Looppark-Projekt, gelegen in Bissen im “Campus Automotive”, verkörpert eine neue Ära im nachhaltigen und zirkulären Bauen und bietet ein Modell für Flexibilität und architektonische...

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Ganzheitlich betrachten und nachhaltige Entscheidungen treffen

Für eine ganzheitliche Betrachtungsweise sind  die wichtigsten Parameter der Nachhaltigkeit  wie baubiologische und materialökologische Kriterien sowie Aspekte des kreislaufgerechten und klimanangepassten Bauens heranzuziehen.

Wir haben diese Parameter für einige ausgewählte Konstruktionen für Sie beispielhaft zusammengetragen:

Allgemein

Betondecken

Stahlbetondecken gehören zu den am häufigsten verwendeten Deckenkonstruktionen. Neben den klassischen Ortbetondecken kann Stahlbeton zum Beispiel auch in Form von Element-, Hohlkörper-, Spannbeton- oder Plattenbalkendecken eingesetzt werden.
Decken aus Stahlbeton sind schall- und brandschutztechnisch vorteilhaft und verfügen über eine große thermische Speichermasse.
Wird eine Sichtbetonoberfläche gewünscht, muss dies von Anfang an in der Planung berücksichtigt werden. Informationen zu Unterdecken und Fußbodenaufbauten finden sich unter (Unterdecken und Fußbodenkonstruktionen)

Betondecke
Deckenkonstruktion (Beton)

Holzdecken

Tragende Decken aus Holz können zum Beispiel als Balken-, Brettstapel- oder Hohlkastendecken ausgeführt werden. 
Holzdecken weisen ein gutes Verhältnis von Eigengewicht und Tragfähigkeit auf. Neben Brandschutzverkleidungen ist es möglich hohe Brandschutzanforderungen über die Bemessung der Abbrandrate zu erfüllen.
Der erforderliche Schallschutz zwischen den Geschossen wird in der Regel über Fußbodenaufbauten und / oder Abhangdecken erfüllt. (Unterdecken und Fußbodenkonstruktionen). Sollen die Holzdecken sichtbar bleiben, ist eine sorgfältige Planung der bauphysikalischen Anforderungen erforderlich.

Holzdecken
Deckenkonstruktion (Holz)

Hybriddecken

Hybriddecken, meist aus Holz und Stahlbeton, nutzen die spezifischen Materialeigenschaften beider Werkstoffe optimal: Das Holz nimmt im unteren Deckenbereich als Balken oder Platte die Zugkräfte auf, während der Stahlbeton im oberen Deckenbereich die Druckkräfte aufnimmt. Dadurch sind auch große Spannweiten möglich.
Bauphysikalische Anforderungen an Brand- und Schallschutz werden durch den Stahlbeton erfüllt, während die sichtbare Holzdecke das Raumklima positiv beeinflussen kann.
Hybriddecken können als Fertigteil oder Halbfertigteil geliefert werden, was besondere im Modulbau wirtschaftlich interessant ist. Es gibt auch Systeme, in denen Leitungen verlegt werden können. 
Bestehende Holzbalkendecken können konstruktiv und bauphysikalisch durch eine Aufbetonschicht zu einer Holz-Beton-Verbunddecke ertüchtigt werden. Dabei werden u.a. Spezialnägel verwendet, die eine Verbindung zwischen den vorhandenen Holzbalken und der neuen Stahlbetondecke herstellen.Sollen die Holzdecken sichtbar bleiben, ist eine sorgfältige Planung der bauphysikalischen Anforderungen erforderlich. Informationen zu Unterdecken und Fußbodenaufbauten finden sich unter (Unterdecken und Fußbodenkonstruktionen)

Hybriddecken
Deckenkonstruktion (Hybrid)
Klimaangepasstes Bauen

Betondecken

Aufgrund zunehmender Hitzeperioden muss dem thermischen Komfort besondere Beachtung geschenkt werden. Ziel sollte ein ausgewogenes Verhältnis zwischen wärmedämmender Gebäudehülle und wärmespeichernden Bauteilen im Gebäudeinneren sein. 
Zur Wärmespeicherung können massive, schwere Innenwände und nicht abgehangene mineralische Decken herangezogen werden. 
Einer Überhitzung des Gebäudes bei sommerlichen Höchsttemperaturen kann durch den Effekt der Phasenverschiebung entgegengewirkt werden: Die mineralischen Speichermassen können Wärme aufnehmen, speichern und mit sinkenden Außentemperaturen wieder an die Raumluft abgeben. Damit die warme Luft vollständig abgeführt werden kann, muss eine Nachtauskühlung vorgesehen werden. Nur so können sich die Speichermassen effektiv entladen und am nächsten Tag wieder Wärme aufnehmen.
Temperaturschwankungen im Innenraum werden ausgeglichen, ein ausgewogenes Raumklima entsteht. Eine thermische Bauteilaktivierung einer Ortbetondecke kann den positiven Effekt von Speichermassen noch verstärken. (> Verweis Bauteilaktivierung)
Neben den Speichermassen sind auch die Gebäudedämmung, der Fensterflächenanteil, der Sonnenschutz sowie die Raumproportionen zu berücksichtigen.

Holzdecken

Aufgrund zunehmender Hitzeperioden muss insbesondere bei leichten Gebäudekonstruktionen dem thermischen Komfort Beachtung geschenkt werden. Ziel sollte ein ausgewogenes Verhältnis zwischen wärmedämmender Gebäudehülle und wärmespeichernden Bauteilen im Gebäudeinneren sein. 
Zur Erhöhung der Wärmespeicherfähigkeit von Holzbalkendecken könnnen mineralische Schüttungen, wie beispielsweise Betonrezyklat, Lehmschüttung oder schwere Lehmsteine eingesetzt werden. In Wabenplatten eingebrachte Sande oder schwere Estrichaufbauten können beispielsweise auf Brettstapeldecken zusätzliche Masse einbringen (> Fußbodenaufbauten / Innenwände).
Je nach Standort und Konstruktion können sehr spezifische Rahmenbedingungen vorliegen. Um sicherzustellen, dass ausreichend Speichermasse in das Gebäude eingebracht wird, kann eine thermisch-dynamische Simulation bereits in einer frühen Leistungsphase sinnvoll sein.
Neben den Speichermassen sind auch die Gebäudedämmung, der Fensterflächenanteil, der Sonnenschutz sowie die Raumproportionen zu berücksichtigen.

Hybriddecken

Aufgrund zunehmender Hitzeperioden muss dem thermischen Komfort besondere Beachtung geschenkt werden. Ziel sollte ein ausgewogenes Verhältnis zwischen wärmedämmender Gebäudehülle und wärmespeichernden Bauteilen im Gebäudeinneren sein. 
Die Stahlbetondecke bringt eine hohe Masse ins Gebäude ein und kann als wärmespeicherndes Material genutzt werden.
Je nach Standort und Konstruktion können sehr spezifische Rahmenbedingungen vorliegen. Um sicherzustellen, dass die nicht offenliegende Betondecke als Wärmespeicher fungieren kann, kann eine thermisch-dynamische Simulation bereits in einer frühen Leistungsphase sinnvoll sein.
Neben den Speichermassen sind auch die Gebäudedämmung, der Fensterflächenanteil, der Sonnenschutz sowie die Raumproportionen zu berücksichtigen.

Zirkuläres Bauen

Betondecken

Beim Rückbau von Stahlbetondecken lassen sich die Komponenten wieder in die Bestandteile Beton und Stahl trennen. Der Bewehrungsstahl ist in der Regel bereits Sekundärmaterial und kann ohne Qualitätsverlust wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. Der Betonanteil kann als Rezyklat für RC-Beton, als Sauberkeitsschicht oder im Straßenbau eingesetzt werden. Auf Betonoberflächen sollten keine Gipsputze verwendet werden, da diese einen Störstoff im Betonrecycling darstellen: Der Putz ist weicher als das tragende Material und verhindert dadurch eine Weiterverwertung als Rezyklat.
Um ein Downcycling des Betons nach dem Nutzungsende zu vermeiden,
können Fertigteile eingesetzt werden: Effizienter Baufortschritt, sofortige Tragfähigkeit und witterungsunabhängiges Arbeiten sind die Vorteile. Deckenfertigteile können am Ende des Lebenszyklus eines Bauwerks leichter rückgebaut und wiederverwendet werden als Ortbetondecken. 
Um eine wirtschaftliche Instandhaltung zu gewährleisten, sind Bauteile mit unterschiedlicher Lebensdauer so zu fügen, dass sie leicht gewartet oder ausgetauscht werden können. Eine Trennung von Tragwerk und technischem Ausbau wird daher empfohlen.

Holzdecken

Holzkonstruktionen lassen sich in der Regel gut trennen: Schraub- und Dübelverbindungen gewährleisten die Trennbarkeit untereinander und zu anderen Bauteilen. Balken in gutem Zustand können wieder- bzw. weiterverwendet werden.
Vorgefertigte Holzbauteile können - so wie sie eingebaut wurden - großflächig demontiert und somit effizient und hochwertig wiederverwendet werden.

Aus zirkulärer und auch baubiologischer Sicht wird empfohlen, möglichst leimarme oder besser leimfreie Hölzer (formaldehyd- und isocyanatfrei) zu verwenden: Unbehandeltes Holz ist hochwertig wieder- und weiterverwendbar und ist als schadstofffreies Material  kompostierbar. 

Hybriddecken

Durch die Verwendung vorgefertigter Hybriddeckenmodule kann ein späterer Rückbau erleichtert werden. Eine effiziente und hochwertige  Wiederverwendung ist denkbar.
Ob eine Trennung in die beiden Werkstoffe möglich ist, hängt vom Aufbau der Verbunddecken ab. Erste Hersteller bieten bereits rückbaufähige Holz-Verbund-Decken an: Dabei werden die Holzbalken u.a. durch Schrauben mit der Stahlbetondecke verbunden. Eine sortenreine Trennung ist somit möglich.

Bauökologie

Betondecken

Je nach Bauaufgabe kann bei Stahlbetonbauten mehr als die Hälfte der gesamten Betonmasse auf Deckenkonstruktionen entfallen.
Auf Grund der hohen Umweltbelastung bei der Herstellung sowie der schwierigen Rückbaubarkeit ist es ratsam die Gesamtmenge an Beton so gering wie möglich zu halten
Ein Hebel zur Betonoptimierung ist die Reduzierung der Masse: Generell ist es ratsam große Spannweiten zu vermeiden, um die statischen Höhen und damit den Materialaufwand zu reduzieren. Der Einsatz von Fertigteilen bietet gegenüber klassischen Ortbetonbauweisen nicht nur Vorteile im Bauablauf. So wird zum Beispiel bei Spannbeton-Fertigteildecken, Betonhohldielen oder Hohlkörperdecken weniger Energie bei der Herstellung verbraucht: Der Primärenergieinhalt ist geringer und damit auch die im Bauteil gebundene graue Energie.
Bei Ortbetonbauweisen ist auf biologisch abbaubare, mineralöl- und lösemittelfreie Betontrennmittel und Schalöle zu achten.
Weitere Potenziale zur Reduzierung der Umweltwirkungen bieten die Verwendung von Betonen mit Rezyklatanteilen sowie von ressourcenschonenden Hochofenzementen als Bindemittel: Bei CEM II + III Betonen wird der üblicherweise verwendete Portlandzementklinker weitgehend durch zum Beispiel Hüttensande ersetzt, welche im Abbindeprozess wesentlich weniger CO2 Emissionen freisetzen.

Innovative Ansätze zur weiteren Optimierung in der Betonherstellung sind zum Beispiel der Einsatz von CO2 -reduzierender Schallwellentechnologie, oder die Substitution von Stahl durch Carbon. Auch im Bereich alternativer Bindemittel wird intensiv geforscht.

 

Holzdecken

Holzdecken verursachen geringere Umweltwirkungen als mineralische Konstruktionen, da Holz als nachwachsender Rohstoff CO2 speichern kann. Besonders wirksam sind wenig bearbeitete Holzprodukte wie Massivholzdecken und Holz-Hohlkastendecken. 
Dabei ist jedoch zu beachten, dass zusätzlich erforderliche Beplankungen und Dämmungen zur Erfüllung von Brand- oder Schallschutzanforderungen die materialbedingten guten ökologischen Werte deutlich reduzieren können (> Abhangdecken).

Um die natürliche Fähigkeit des Holzes zur Regulierung des Raumklimas nicht zu beeinträchtigen, wird eine diffusionsoffene Oberflächenbehandlung der Holzbauteile empfohlen. Holzoberflächen lassen sich zum Beispiel mit lösemittelfreiem Leinöl oder natürlichem Bienenwachs pflegen. Die Verwendung biozidhaltiger Oberflächenbeschichtungen ist insbesondere im Innenraum nicht ratsam.
Als Ressourcennachweis wird für alle Hölzer ein FSC-, PEFC- oder Holz-von-hier-Zertifikat empfohlen.

Hybriddecken

Durch die Reduzierung des Betonmassenanteils weisen Hybriddecken eine günstigere Umweltwirkung als reine Stahlbetondecken auf. Aufgrund der verschiedenen Aufbaumöglichkeiten können die Emissionen und der Energieaufwand jedoch stark variieren.
Der Einsatz von Fertigteilen reduziert den Primärenergieinhalt, bietet Vorteile im Bauablauf und trägt damit auch zur Lärmminderung auf der Baustelle bei.
Bei Ortbetonbauweisen ist auf biologisch abbaubare, mineralöl- und lösemittelfreie Betontrennmittel und Schalöle zu achten.
Weitere Potenziale zur Reduzierung der Umweltwirkungen bieten die Verwendung von Betonen mit Rezyklatanteilen sowie von ressourcenschonenden Hochofenzementen als Bindemittel: Bei CEM II + III Betonen wird der üblicherweise verwendete Portlandzementklinker weitgehend durch zum Beispiel Hüttensande ersetzt, welche im Abbindeprozess wesentlich weniger CO2 Emissionen freisetzen.

Um die natürliche Fähigkeit des Holzes zur Regulierung des Raumklimas nicht zu beeinträchtigen, wird eine diffusionsoffene Oberflächenbehandlung der Holzbauteile empfohlen. Holzoberflächen lassen sich zum Beispiel mit lösemittelfreiem Leinöl oder natürlichem Bienenwachs pflegen. Die Verwendung biozidhaltiger Oberflächenbeschichtungen ist insbesondere im Innenraum nicht ratsam.
Als Ressourcennachweis wird für alle Hölzer ein FSC-, PEFC- oder Holz-von-hier-Zertifikat empfohlen

In verschiedenen Forschungsprojekten wird der großflächige Einsatz von Lehm in Kombination mit tragenden Holzdecken untersucht: Solche alternativen Hybriddecken bieten ein großes Potenzial hinsichtlich der Einsparung von Emissionen, der positiven Wirkung auf das Raumklima sowie der sortenreinen Rückbaubarkeit.

Baubiologie

Betondecken

Große, nicht abgehangene Deckenfelder bieten die Möglichkeit die Oberflächen mit feuchteregulierenden Putzen zu versehen: Lehm- und Kalkputze tragen zu einem behaglichen Raumklima bei, indem sie als hygroskopische Baustoffe die Raumfeuchte regulieren und Gerüche sowie leichtflüchtige Schadstoffe aus der Raumluft binden können. Um diese positiven Eigenschaften zu unterstützen, müssen jedoch alle Oberflächenbeschichtungen, wie Anstriche oder Tapeten, diffusionsoffen und schadstoffarm ausgeführt werden.
Massive Betondecken eignen sich zur Abschirmung elektromagnetischer Felder, indem die Strahlung absorbiert wird.

Holzdecken

Holz unterstützt als natürlicher Baustoff ein behagliches und gesundes Raumklima. So kann Vollholz als diffusionsoffenes Material die Feuchtigkeit im Raum regulieren: Überschüssiger Wasserdampf wird aus der Raumluft aufgenommen, gespeichert und bei sinkender Luftfeuchtigkeit wieder an den Raum abgegeben. Um diese positiven Eigenschaften zu unterstützen, müssen jedoch alle Oberflächenbeschichtungen, wie zum Beispiel Anstriche oder Lasuren diffusionsoffen und schadstoffarm ausgeführt sein.
Abhängig von der Holzart werden natürliche Terpene an die Raumluft abgegeben, die von den meisten Menschen jedoch nicht als unangenehm empfunden werden.
Um zusätzliche Emissionen in die Raumluft möglichst gering zu halten,  empfiehlt sich die Verwendung leimarmer oder besser leimfreier Hölzer (formaldehyd- und isocyanatfrei). Unbehandelte Hölzer können zudem besser wiederverwendet werden ( zirkuläres Bauen).

Hybriddecken

Vollflächige Untersichten aus Vollholz können ein behagliches und gesundes Raumklima unterstützen.
So kann Vollholz als diffusionsoffenes Material die Feuchtigkeit im Raum regulieren: Überschüssiger Wasserdampf wird aus der Raumluft aufgenommen, gespeichert und bei sinkender Luftfeuchtigkeit wieder an den Raum abgegeben. Um diese positiven Eigenschaften zu unterstützen, müssen jedoch alle Oberflächenbeschichtungen, wie zum Beispiel Anstriche oder Lasuren diffusionsoffen und schadstoffarm ausgeführt sein.
Abhängig von der Holzart werden natürliche Terpene an die Raumluft abgegeben, die von den meisten Menschen jedoch nicht als unangenehm empfunden werden.
Um zusätzliche Emissionen in die Raumluft möglichst gering zu halten,  empfiehlt sich die Verwendung leimarmer oder besser leimfreier Hölzer (formaldehyd- und isocyanatfrei). Unbehandelte Hölzer können zudem besser wiederverwendet werden ( zirkuläres Bauen).

Lebensdauer

Betondecken

Für Tragwerke aus Beton kann eine Lebensdauer von bis zu 80 Jahren und mehr angenommen werden. Bei baukonstruktiven Problemen, Schäden an der Gebäudeabdichtung und Haverien im Gebäude wird die Lebensdauer verkürzt.

Holzdecken

Für Holzdecken kann von einer Lebensdauer von mindestens 50 Jahren ausgegangen werden. Aufgrund der geschützen Situation im Inneren des Gebäudes kann jedoch von wesentlich längeren Lebenszyklen ausgegangen werden.

Hybriddecken

Für Holz-Beton-Verbunddecken kann von einer Lebensdauer von mindestens 50 Jahren ausgegangen werden. Aufgrund der geschützen Situation im Inneren des Gebäudes kann jedoch von wesentlich längeren Lebenszyklen ausgegangen werden.