Wie wir bereits in einem früheren Beitrag erwähnt haben1, ist der Bau eines unterirdischen Hauses nicht für jedermann geeignet. Wer ein Bauprojekt verwirklichen möchte, das Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit miteinander verbindet, muss zahlreiche Entscheidungen treffen, die sowohl technisch als auch wirtschaftlich anspruchsvoll sind. Selbst wenn ein geeignetes Grundstück zur Verfügung steht, können natürliche Gegebenheiten den Bau erheblich erschweren und die Gesamtkosten deutlich erhöhen.

Zu den wichtigsten Herausforderungen eines unterirdischen Ökohauses gehören der Grundwasserspiegel und die Beschaffenheit des Baugrunds, eine fachgerecht geplante Entwässerung, der erforderliche Wärmeschutz sowie die Möglichkeit, das Gebäude später zu erweitern oder umzubauen. Bereits in der Planungsphase sollten diese Faktoren sorgfältig analysiert werden, da sie entscheidenden Einfluss auf die Sicherheit, Langlebigkeit und Energieeffizienz des gesamten Bauwerks haben.

Grundwasserspiegel

Der Grundwasserspiegel und der richtige Umgang mit dessen Auswirkungen auf Fundamente und Bodenplatten sind entscheidend für die Lebensdauer eines unterirdischen Bauwerks. Doch was geschieht eigentlich mit einem Keller – unabhängig davon, ob es sich um einen Alt- oder Neubau handelt –, wenn der Grundwasserspiegel dauerhaft hoch ist? Die meisten Menschen verbinden die Gefahr in erster Linie mit eindringender Feuchtigkeit durch die Außenwände. Tatsächlich wirkt der Wasserdruck jedoch nicht nur seitlich auf die Wände, sondern ebenso von unten auf die Bodenplatte. Gerade dieser Aspekt wird häufig unterschätzt. Steigt der Grundwasserspiegel an, erhöht sich der hydrostatische Druck auf die gesamte Konstruktion. Dadurch kann Wasser nicht nur durch kleinste Undichtigkeiten eindringen, sondern langfristig auch erhebliche Schäden an Fundament und Bodenplatte verursachen.

Viele ältere Gebäude leiden genau unter diesem Problem. In zahlreichen Fällen lassen sich die Schäden zwar sanieren, die erforderlichen Maßnahmen sind jedoch häufig so aufwendig, dass ihre Kosten den wirtschaftlichen Nutzen infrage stellen. Der hohe Wasserdruck unter der Bodenplatte begünstigt zudem den kapillaren Feuchtigkeitstransport. Dabei steigt Wasser über feinste Poren und Hohlräume in den Baustoffen nach oben und kann sowohl Wände als auch Fußböden dauerhaft durchfeuchten. Die typischen Folgen sind feuchte Keller, Schimmelbildung, unangenehme Gerüche sowie langfristige Schäden an der Bausubstanz.

Um diesen Feuchtigkeitstransport wirksam zu verhindern, wird unter der Bodenplatte häufig eine Schicht aus Schaumglasschotter eingebaut. Dieses Material wirkt kapillarbrechend und verhindert, dass Feuchtigkeit aus dem Erdreich in das Gebäude aufsteigt. Gleichzeitig übernimmt es mehrere Funktionen: Es dient als hochwirksame Wärmedämmung, ist frostbeständig, druckfest und dauerhaft wasserunempfindlich. Je nach statischen und energetischen Anforderungen beträgt die Schichtdicke in der Regel zwischen 30 und 50 Zentimetern. Auf dieser Schicht folgen anschließend die Sauberkeitsschicht sowie die Stahlbetonbodenplatte.

Doch wie werden die Außenwände eines unterirdischen Hauses gegen Grundwasser geschützt?

Im modernen unterirdischen Ökohaus werden traditionelle Mauerwerkskonstruktionen zunehmend durch Stahlbeton ersetzt. Die Außenwände werden entweder als Fertigteile montiert oder direkt auf der Baustelle als Ortbetonwände hergestellt. Beide Bauweisen ermöglichen eine hohe Tragfähigkeit sowie eine deutlich bessere Abdichtung gegenüber drückendem Wasser.

Entscheidend ist dabei eine fachgerecht ausgeführte mehrlagige Außenabdichtung. Je nach statischem Konzept und den geologischen Gegebenheiten kommen unterschiedliche Abdichtungssysteme zum Einsatz. Empfehlenswert sind Stahlbetonwände mit einer Dicke von mindestens 20 bis 30 Zentimetern. Ergänzt werden sie häufig durch 16 bis 20 Zentimeter starke Schaumglasplatten, die gleichzeitig als Wärmedämmung und zusätzlicher Feuchtigkeitsschutz dienen. Den äußeren Abschluss bildet eine Noppenbahn, auch Noppenfolie genannt. Sie schützt die Abdichtung vor mechanischen Beschädigungen, schafft einen Entwässerungsraum zwischen Erdreich und Außenwand und trägt dazu bei, dass Bodenfeuchtigkeit sowie drückendes Wasser dauerhaft vom Bauwerk ferngehalten werden.

Der beschriebene Wandaufbau verbindet eine hohe Dauerhaftigkeit mit ausgezeichnetem Wärmeschutz und bildet damit eine der wichtigsten Voraussetzungen für ein langlebiges und energieeffizientes unterirdisches Ökohaus.

Entwässerung

Eine fachgerecht geplante Entwässerung gehört zu den wichtigsten Voraussetzungen für ein dauerhaft sicheres und funktionstüchtiges unterirdisches Ökohaus. Ihre Aufgabe besteht darin, anfallendes Sicker- und Grundwasser zuverlässig vom Bauwerk abzuleiten. Insbesondere bei einem Anstieg des Grundwasserspiegels oder bei außergewöhnlichen Niederschlagsereignissen trägt ein gut geplantes Drainagesystem wesentlich dazu bei, den Wasserdruck auf die Außenwände und die Bodenplatte zu reduzieren. Dadurch sinkt das Risiko, dass Feuchtigkeit oder drückendes Wasser in das Gebäude eindringen und langfristige Schäden an der Bausubstanz verursachen.

In der Regel wird das Drainagesystem entlang der Außenwände und auf Höhe der Unterkante der Bodenplatte verlegt. Diese Anordnung wird als Ringdrainage bezeichnet und hat sich sowohl im klassischen Wohnungsbau als auch bei unterirdischen Ökohäusern bewährt. Ziel der Ringdrainage ist es, das Wasser frühzeitig zu erfassen und kontrolliert abzuleiten, bevor es sich an den Außenwänden oder unter der Bodenplatte stauen kann.

Die Drainagerohre sollten in ein ausreichend starkes Kiesbett eingebettet werden, damit das Wasser ungehindert zu den Rohren gelangen kann. Empfehlenswert sind Rohre mit einem Durchmesser von DN 100 oder DN 125, abhängig von der Größe des Bauwerks und der zu erwartenden Wassermenge. Ebenso wichtig ist ein gleichmäßiges Gefälle von etwa 0,5 bis 1 %, damit das Wasser ohne Pumpen zuverlässig zu einem Kontrollschacht oder zu einem geeigneten Ablauf geführt wird.

Ein häufiger Planungsfehler besteht darin, die Drainagerohre unterhalb der Bodenplatte zu verlegen. Diese Lösung erscheint zunächst sinnvoll, kann jedoch langfristig erhebliche Probleme verursachen. Durch die Wasserströmung können feine Bodenbestandteile ausgespült werden, die sich mit der Zeit in den Rohren oder im Kiesbett ablagern. Dieser Prozess, auch als Sedimentation bezeichnet, verringert nach und nach den freien Rohrquerschnitt und reduziert die Leistungsfähigkeit der Drainage.

Mit zunehmender Verschlammung steigt das Risiko einer Verstopfung erheblich. Befinden sich die Drainagerohre unter der Bodenplatte, sind sie im Schadensfall kaum oder nur mit sehr hohem Aufwand zugänglich. Wartungs- oder Reparaturarbeiten würden in vielen Fällen Eingriffe in die Gebäudekonstruktion erfordern und entsprechend hohe Kosten verursachen.

Darüber hinaus kann eine zu tief verlegte Drainage die Tragfähigkeit des Baugrundes beeinträchtigen. Werden feine Bodenteilchen kontinuierlich ausgewaschen, können sich Hohlräume bilden, die zu Setzungen des Untergrundes führen. Im ungünstigsten Fall entstehen dadurch ungleichmäßige Lastverteilungen, die Risse in der Bodenplatte oder sogar in den Außenwänden verursachen können. Gerade bei unterirdischen Bauwerken, die dauerhaft hohen Erd- und Wasserdruck aufnehmen müssen, ist dieses Risiko nicht zu unterschätzen.

Ebenso wichtig wie die Lage der Drainagerohre ist ihre fachgerechte Ausführung. Die Rohre sollten vollständig mit einem Filtervlies umhüllt werden, das das Eindringen feiner Bodenpartikel verhindert und gleichzeitig den freien Wasserabfluss gewährleistet. Zwischen Rohr und Filtervlies empfiehlt sich eine umlaufende Kiesschicht mit einer seitlichen Stärke von mindestens 10 Zentimetern sowie einer Überdeckung von etwa 20 Zentimetern. Diese Schicht verbessert die Wasseraufnahme und schützt das Drainagesystem langfristig vor Verschlämmung.

Zur Ringdrainage gehören außerdem regelmäßig angeordnete Kontroll- und Spülschächte. Sie ermöglichen eine einfache Inspektion sowie die Reinigung der Rohre, falls sich im Laufe der Jahre Ablagerungen bilden sollten. Zusammen mit einer fachgerecht ausgeführten Außenabdichtung bildet die Ringdrainage eines der wichtigsten Schutzsysteme eines unterirdischen Ökohauses. Nur das Zusammenspiel beider Maßnahmen gewährleistet, dass die Konstruktion auch über viele Jahrzehnte hinweg trocken, standsicher und dauerhaft funktionsfähig bleibt.

Dämmbedarf

Die Erdreichstemperatur in Europa liegt ab einer Tiefe von zwei Metern zwischen 9 und 12 °C. Diese natürliche Eigenschaft des Erdreichs bietet einem unterirdischen Gebäude einen erheblichen energetischen Vorteil. Im Winter ist der Temperaturunterschied zwischen Innenraum und Erdreich wesentlich geringer als bei einem oberirdischen Gebäude. Dadurch werden Wärmeverluste deutlich reduziert. Im Sommer wirkt das Erdreich dagegen als natürlicher Wärmespeicher und sorgt dafür, dass die Innenräume auch bei hohen Außentemperaturen angenehm kühl bleiben.

Trotz dieser günstigen Voraussetzungen ersetzt das Erdreich jedoch keine fachgerecht geplante Wärmedämmung. Zwar übernimmt der Boden einen Teil der thermischen Schutzfunktion, dennoch müssen alle Bauteile, die mit der Außenluft oder wechselnden Temperaturen in Kontakt stehen, ausreichend gedämmt werden. Nur so lassen sich Wärmebrücken vermeiden und ein dauerhaft niedriger Energieverbrauch gewährleisten.

Besondere Aufmerksamkeit verdient das Dach eines unterirdischen Ökohauses. Je nach architektonischem Konzept wird es häufig lediglich mit einer vergleichsweise dünnen Erdschicht überdeckt oder ragt teilweise aus dem Gelände heraus. Dadurch ist es stärkeren Temperaturschwankungen ausgesetzt als die seitlichen Außenwände. Ohne eine leistungsfähige Dämmung kann über das Dach ein erheblicher Teil der Heizenergie verloren gehen.

Aus diesem Grund empfiehlt sich für das Dach eine Dämmschicht von etwa 25 bis 40 Zentimetern, abhängig von der klimatischen Region sowie den energetischen Anforderungen des Gebäudes. Als Dämmstoffe eignen sich unter anderem Holzfaserdämmplatten, Schaumglas oder Kork. Holzfaser überzeugt insbesondere durch ihre hohe Wärmespeicherfähigkeit und ihren guten sommerlichen Hitzeschutz. Schaumglas zeichnet sich dagegen durch seine hohe Druckfestigkeit sowie seine vollständige Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit aus. Kork wiederum ist ein nachwachsender Rohstoff mit guten Wärmedämmeigenschaften und hoher Dauerhaftigkeit.

Die Außenwände eines unterirdischen Hauses benötigen aufgrund des umgebenden Erdreichs in der Regel eine geringere Dämmdicke als die Fassaden eines oberirdischen Gebäudes. Dennoch sollte auf eine wirksame Wärmedämmung keinesfalls verzichtet werden. Als Mindestwert gelten Dämmplatten aus Schaumglas mit einer Stärke von etwa 10 bis 20 Zentimetern. Neben ihrer hervorragenden Wärmedämmung bieten sie gleichzeitig einen wirksamen Schutz gegen Feuchtigkeit und behalten ihre Eigenschaften auch unter dauerhaft hoher Druckbelastung.

Als Alternative können extrudierte Polystyrol-Hartschaumplatten (XPS) eingesetzt werden. Dieses Material ist äußerst druckfest, nimmt nur sehr geringe Mengen Wasser auf und wird deshalb seit vielen Jahren erfolgreich im erdberührten Bereich verwendet. Die Wahl des geeigneten Dämmstoffs sollte jedoch stets auf Grundlage der statischen Anforderungen, der Bodenverhältnisse und des Abdichtungskonzepts erfolgen. Besondere Aufmerksamkeit verdient schließlich die Bodenplatte. Sie ist das Bauteil, das dauerhaft mit dem Baugrund in Kontakt steht und sowohl Feuchtigkeit als auch dem hydrostatischen Druck des Grundwassers ausgesetzt sein kann. Ihre Planung und Ausführung gehören daher zu den wichtigsten Aufgaben beim Bau eines unterirdischen Ökohauses.

Vor dem Betonieren der Bodenplatte wird üblicherweise eine sogenannte Sauberkeitsschicht hergestellt. Sie besteht entweder aus Magerbeton oder aus einer sorgfältig verdichteten Kiesschicht. Diese Schicht schafft einen ebenen und tragfähigen Untergrund, erleichtert die Ausführung der Abdichtungsarbeiten und schützt die Bodenplatte vor Verunreinigungen aus dem Baugrund. Unterhalb der Sauberkeitsschicht wird häufig eine Schicht aus Schaumglasschotter eingebaut. Sie verbessert die Tragfähigkeit des Untergrunds, wirkt kapillarbrechend und übernimmt gleichzeitig die Funktion einer hochwirksamen Wärmedämmung. Erst auf diesem sorgfältig vorbereiteten Untergrund werden die Abdichtung, die Bewehrung und schließlich die Stahlbetonbodenplatte hergestellt.

Erst das Zusammenspiel einer sorgfältig geplanten Entwässerung, einer zuverlässigen Abdichtung und einer leistungsfähigen Wärmedämmung gewährleistet, dass ein unterirdisches Ökohaus über Jahrzehnte hinweg trocken, energieeffizient und dauerhaft standsicher bleibt. Werden diese drei Bereiche bereits in der Planungsphase konsequent berücksichtigt, entstehen Gebäude, die nicht nur besonders nachhaltig sind, sondern ihren Bewohnern auch ein gesundes und komfortables Wohnklima bieten.

Anmerkungen

1 Rosales-Miranda, C. Malcolm Wells: Architektur aus der Gegenperspektive. Meer, 30. Dezember, 2025.