Energiesparendes Bauen – die luftdichte Gebäudehülle

 

 

Durch die zunehmende Knappheit fossiler Brennstoffe gewinnt das Vorhaben, Energie einzusparen immer mehr an Bedeutung. Um dieses Vorhaben zu realisieren, gilt vor allem das energiesparende Bauen als wichtige Maßnahme. Diese wurde bereits im Jahre 1976 im Rahmen der Ölkrise erstmals durch das Energieeinsparungsgesetz erwähnt und ist heute besonders im Zusammenhang mit der Energieeinsparverordnung EnEV aktuell.

Was genau unter dem Begriff des energiesparenden Bauens verstanden wird, wie groß dessen Nutzen und Potenzial ist und welche konkreten Maßnahmen sich aus diesem Begriff ergeben, erläutert der folgende Artikel.

 

Energiesparendes Bauen und die luftdichte Gebäudehülle

Nutzen und Potenzial des energiesparenden Bauens

Die Privathaushalte bieten ein großes Potenzial Energie einzusparen, denn 82 Prozent des Energieverbrauchs in Privathaushalten entfallen auf die Heizung und die Erzeugung von Warmwasser. Davon sind wiederum 66 Prozent ausschließlich der Raumwärme zuzurechnen. Um dieses Potenzial zu nutzen, erhöhen sich vor allem die Ansprüche an das Bauwesen. Diese beziehen sich überwiegend auf eine dichtere Bauweise durch eine bessere Dämmung des Mauerwerks, der Fenster, Dächer, Bodenplatten und der Fugen.

Hierbei spricht man in der Gesamtheit von einer „luftdichten Bauweise“, die Energie- und Wärmeverluste verhindern soll. Doch bieten nicht nur Neubauten, welche meist nur noch ein Viertel des Heizwärmebedarfs im Vergleich zu Bestandsgebäuden aufweisen, eine große Chance, den Bestand fossiler Brennstoffe zu schonen und den Energiebedarf zu senken. Betrachtet man nur den Energieverbrauch der Bestandsgebäude in Deutschland, lässt sich auch hier das erhebliche Einsparungspotenzial durch eine Gebäudesanierung leicht erkennen.

Neben der Einsparung von Energie und dem Erhalt fossiler Ressourcen kommt zusätzlich ein Kostenvorteil hinzu, der sich durch das energiesparende Bauen ergibt. Dies bedeutet, dass sich vor allem die jährlichen Betriebskosten durch den niedrigeren Verbrauch von Heizung und Warmwasser reduzieren.

Bauliche Maßnahmen - Energie- und Wärmeverluste verhindern

 

Kenngrößen und Vorgaben des energiesparenden Bauens

Eine Vergleichbarkeit aller Bauteile schafft der Wert des Transmissionswärmeverlustes HT, kurz U-Wert genannt. Dieser Wert gibt an, welcher Wärmestrom (angegeben in Watt) bei einer Temperaturdifferenz von je einem Kelvin gemessen auf einen Quadratmeter zwischen Innen- und Außenwand hindurchfließt. Daraus ergibt sich die Einheit Watt pro Quadratmeter und Kelvin, kurz W/(m²K). Hier gilt, je besser die Wärmedämmung, desto kleiner ist der U-Wert, welcher nur einen geringen Wärmeverlust und unkontrollierten Wärmeaustausch zur Folge hat.

Nauweise nach EnEV und 1946-6 planen

Mit Hilfe des U-Wertes wurden durch die Energieeinsparverordnung , abgekürzt EnEV, verschärfte Anforderungen für die einzelnen Bauteile eines Gebäudes festgelegt. Dies führte dazu, dass bei einer Sanierung oder einem Neubau inzwischen nur noch bestimmte Türen, Fenster und Dachbauten verwendet werden dürfen.

Für beispielsweise Außenwände legt die EnEV einen maximalen U-Wert von 0,24 W/(m²K) fest. Durch welche Maßnahmen dieser Wert eingehalten wird, bleibt jedoch dem Energieberater oder Architekten überlassen.

Energieberatungsbericht zum energiesparenden Bauen

Vorgaben und Maßnahmen wie für die Außenwände existieren für nahezu alle Bauteilgruppen eines Gebäudes. Werden die EnEV-Vorgaben in Ihrer Gesamtheit erfüllt oder ist ein entsprechendes Sanierungsvorhaben geplant, kann dieses durch die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) förderfähig sein. Eine weitere Kenngröße, welche beim energiesparenden Bauen und durch die EnEV herangezogen wird, ist der Endenergiebedarf. Dieser wird in Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr, kurz kWh/(m²a), gemessen. Wie beim U-Wert gilt auch hier: je niedriger der Endenergiebedarf, umso energiesparender ist das Gebäude.

 

Bekannt ist diese Kenngröße vor allem durch die Energieausweise, welche für Immobilien ausgestellt werden. Mittlerweile müssen die Inhalte dieses Ausweises selbst bei Zeitungsinseraten mit angegeben werden, um eine Transparenz für den Endkunden zu schaffen.

Wird in der heutigen Zeit ein Wohngebäude geplant, muss dabei eine Vielzahl von Punkten berücksichtigt werden:

Der Punkt Ausrichtung und Zonierung eines Gebäudes bezieht sich auf die Ausrichtung der Räume nach den Himmelsrichtungen. Hierbei lohnt es sich, Räume mit einem geringen Heizbedarf in Richtung Norden anzusiedeln, wie beispielsweise Schlafzimmer und Treppenaufgang. In Richtung Süden und Westen kann von dem langen Sonneneinfall profitiert werden, weshalb es günstig ist, das Wohnzimmer auf dieser Seite zu platzieren. Befindet sich beispielsweise das Wohnzimmer auf der Nordseite, muss nicht nur viel geheizt, sondern auch das Licht eher eingeschaltet werden.

Wird zum Vergleich des Verbrauchs der Energieausweis herangezogen, ist der Wert des Primärenergiebedarfs in einer Farbskala mit einem Verlauf von Grün zu Rot angegeben. Hierbei gilt der grüne Bereich für einen geringen und der rote Bereich für einen hohen Primärenergiebedarf. Jedoch ist die Anzeige des Wertes auf der Skala durch verschiedene Änderungen der EnEV nicht immer aussagekräftig. Bis zur EnEV-Novelle im Jahre 2014 reichte die Skala bis zu einem Wert von 400 kWh/m2/a. Ab dem Jahr 2014 wurde der Skalenbereich auf einen Wert von 250 kWh/m2/a abgemindert. Dies bedeutet, dass ein Wert, der vor der EnEV 2014 noch im grünen Bereich lag, nach den neuen Werten im roten Bereich der Skala liegen kann und somit für Verwirrungen sorgt. Deshalb ist bei dem Vergleich des Primärenergiebedarfs auch das Ausstellungsdatum des Energieausweises zu beachten. Ein Energieausweis hat eine Gültigkeit von 10 Jahren, wodurch noch bis zum Jahr 2024 Energieausweise mit einer abweichenden Skala zur aktuellen Energieeinsparverordnung vorliegen können.


Betrachtung einzelner Bauteile

Vorgaben und Maßnahmen für ein energiesparendes Mauerwerk

Mauerwerke, die in der Vergangenheit errichtet wurden, weisen einen U-Wert von bis zu 2,2 W/(m2K) auf. Ein solch hoher Wert zieht einen hohen Energieverlust nach sich. Ein Mauerwerk kann durch ein Wärmedämmverbundsystem mit einer Stärke von 16 Zentimetern nachgerüstet werden. Die Verbesserung des Wärmeverlusts beträgt unter der verschiedenen Gesichtspunkten von 29-41 Prozent, selbst ohne Berücksichtigung des geänderten Wärmebrückenzuschlages. Diese enormen Differenzen des U-Wertes lassen deutlich erkennen, wie sich die Anforderungen allein am Mauerwerk in den letzten Jahrzenten verändert haben.

Maßnahmen für energiesparendes Mauerwerk

Weitere Gütemerkmale sind die Wärmeleitfähigkeit und die Unterteilung der Steine nach ihrer Rohdichte. Folglich muss klar unterschieden werden, ob es sich um Steine, Ziegel, Blöcke oder Platten handelt, wenn von dem Begriff Mauerwerk gesprochen wird. Wie zuvor bereits erwähnt, beträgt der maximale U-Wert für Außenwände von Wohngebäuden 0,24 W/(m2K). Werden nun die Datenblätter der Hersteller von verschiedenen Aufbauten der Wandelemente betrachtet, ist zu erkennen, dass sich die Industrie simultan mit den Vorgaben der Politik entwickelt. Die meisten Hersteller stellen Wandelemente bereit, welche die EnEV-Vorgaben bereits ohne eine zusätzliche Dämmung erfüllen. Dies können zum Beispiel Hohllochziegel sein, bei denen die Hohlräume mit Dämmmaterial gefüllt sind. Eine zweite Variante sind Porenbeton-Plansteine, bei denen unter Verwendung von Leichtmörtel die Rohdichte verringert wird.

Zudem sind auch Außen- und Innenputz Bestandteile der Wände. Dabei bietet der Markt für jeden Bedarf spezielle Arten von Putz, wie z. B. Wärmedämmputz, wasserabweisende Putze und auch Kunstharzputze, welche meist im Verbau miteinander als Unter- oder Oberputz verwendet werden. Diese können verschiedene Wärmeleitfähigkeiten haben und somit den Primärenergiebedarf senken.

 

Vorgaben und Maßnahmen für ein energiesparendes Dach

Die in den letzten Jahrzehnten erbauten Dächer bestanden aus dem klassischen Ziegel mit einem Tragegerüst aus Holzbalken. Auch hier haben sich die Ansprüche nicht nur aus Sicht des Gesetzgebers, sondern auch des Bewohners erheblich geändert. Für eine Dämmung des Dachs wurden in der Vergangenheit Dichtmaterialien in die Zwischendecke, dem Bereich zwischen Dachboden und der darunterliegender Etage, geschüttet. 

Heute findet man in diesen Zwischenräumen Mineralwolle bis zu einer Stärke von 26 Zentimeter, um die Wärmeverluste so klein wie möglich zu halten. Hierfür ist auch das fachgerechte Verbauen aller Schichten wie Zwischensparren, Konterlattung oder auch Gipskartonplatten besonders wichtig, sodass die Dampfbremse ohne Schäden in das Dach eingebaut werden kann.

Durch die frühere Wärmeschutzverordnung und die EnEV, die diese 2002 ablöste, erhöhte sich fortwährend der Anspruch an die Wärmedämmung. Durch diesen steigenden Anspruch an die Dämmung des Daches wird auch hier der Bau oder die Nachrüstung zu einer dichten Gebäudehülle gefördert. Wie bei der Außenwand liegt der Richtwert U bei 0,24 W/(m2K). Folglich soll auch ohne Mauersteine der gleiche geringe Wärmeverlust durch Baukomponenten wie Dämmwolle und Holzsparren erreicht werden.

Maßnahmen für energiesparende Dächer

 

Vorgaben und Maßnahmen für energiesparende Fenster

Steigen die Anforderungen an Mauerwerk und Dach, müssen auch die Fenster beachtet werden. Im Jahre 1977 bestand die Vorgabe für Fenster in einem wärmegedämmten Aluminium- und Stahlprofil bei einem U-Wert von 3,5 W/(m2K). Die EnEV wiederum sieht einen Mindestwert von 1,3 W/(m2K) oder besser vor, ohne dass das Material des Fensterrahmens unterteilt wird. Für die Verglasung ist ein separater Wert von 1,1 W/(m2K) festgelegt. In der Gesamtheit von Rahmen und Verglasung sollte beim Kauf darauf geachtet werden, dass das Fenster einen Wert von 1,3 W/(m2K) aufweist. Im Zusammenhang von Fenstern und Türen kommt mit dem Fugendurchlasskoeffizienten ein weiterer wichtiger Begriff auf.

Maßnahmen für energiesparende Fenster

Dieser sagt aus, wie viel Luft auf einem Meter Rahmenfuge ausgetauscht wird. Gemessen wird der Koeffizient in Quadratmeter bei 10 Pascal Druckdifferenz. Auch hier gilt: Je kleiner dieser Wert, desto besser und geringer ist der unkontrollierte Luftaustausch. Heute findet dieser Begriff kaum noch Anwendung. Die Luftdurchlässigkeit wird mittlerweile durch die DIN 12207 in die Klassen 0 bis 4 eingeteilt, wobei die Klasse 4 für den geringsten unkontrollierten Luftaustausch steht.

Des Weiteren spielt auch der Einbau der Fenster und der Fensterbank in das Mauerwerk und die dazu verwendeten Materialien in Bezug auf die Luftdichtigkeit eine große Rolle. Hierbei ist die Zugerscheinung, welche meist unter der Fensterbank auftritt, ein typisches Phänomen. Diesen Zug gilt es zu vermeiden, wodurch der Bedarf einer kontrollierten Wohnraumlüftung immer mehr in den Fokus rückt.

Um einen solchen Zug festzustellen und auch zu messen, gibt es den Blower-Door-Test, auch Luftdichtigkeitsmessung genannt. Für diesen Test wird das Bauobjekt durch Ventilatoren mit 50 Pascal Unter- und Überdruck und der Windstärke 5 unter Druck gesetzt. Hieraus bildet sich der n50-Wert, welcher aufzeigt, wie hoch oder niedrig die Leckagen der gesamten Gebäudehülle sind.  Das Wort Leckage ist ein Synonym für das Wort Leck oder Loch. Wird das Bauvorhaben durch die KfW gefördert, ist die Durchführung des Tests zwingend notwendig.

 

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Fazit - Energiesparendes Bauen

Die Anforderungen an die Gebäudehülle werden immer höher. Ein Gebäude soll so wenig wie möglich Luft nach außen lassen, um einen Energie- und Wärmeverlust zu verhindern. Verordnungen wie die EnEV geben für die Sanierung oder den Neubau konkrete Richtwerte vor, die durch unterschiedliche Maßnahmen erreicht werden sollen. Eine dichte Gebäudehülle bringt in Anbetracht der Betriebskosten außerdem einen wesentlichen Kostenvorteil mit sich. Der Nachteil entsteht durch den mangelnden natürlichen Luftaustausch. Dieser Nachteil kann durch den Einbau eines automatischen Lüftungssystems ausgeglichen werden. Vor allem dezentrale Lüftungssysteme sind nicht nur für den Neubau, sondern auch für die Nachrüstung eines Bestandsgebäudes geeignet.

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