Angesichts der Bedeutung des Themas „Energieeffiziente Gebäude“, dass durch die Vorgaben der Energieeinsparverordnung 2007 wie beispielsweise die Einführung der Energieausweise für Bestandsgebäude untermauert wird, ist in den letzten Jahren ein enormer Markt bezüglich der nachträglichen Wärmedämmung von Bestandsgebäude entstanden. Begriffe wie Wärmedämmverbundsysteme oder Kerndämmung haben sich zunehmend in das Bewusstsein der Bevölkerung eingefügt. Das zeigt sich u. a. daran, dass mittlerweile eine Vielzahl an Unternehmen diese Arten der Dämmungsmaßnahmen anbieten. Allerdings beschränken sich zahlreiche Unternehmen auf die Kerndämmung mit dem sog. UF-Ortschaum, der auch als Dämmstoff unter Aminoplastortschaum bekannt ist. Angesichts der in der Unternehmenspraxis häufig angewandten Sanierungsmaßnahme gilt es, diesen Dämmstoff in Verbindung mit der Dämmmaßnahme genauer zu betrachten. In den Werbeunterlagen dieser Unternehmen wird eine Energieeinsparung von bis zu 30% postuliert. Daraus lässt sich die primäre Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ableiten, die sich auf die Verdeutlichung der tatsächlich eingesparten Energie durch die nachträgliche Wärmedämmung mit Aminoplastortschaum bezieht. Es wird daher mit der vorliegenden Arbeit anhand des Gasverbrauchs von drei Untersuchungsobjekten, die nachträglich mit Aminoplastortschaum gedämmt wurden, eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung angeführt. Allerdings ist die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nicht als Maßstab für jedes Gebäude anzusehen, da Gebäude immer individuellen Faktoren wie Konstruktion, Nutzung, Nutzeranzahl, usw. ausgesetzt sind. Zudem ist die Betrachtung auf eine gewisse Dauer beschränkt und unterliegt verschiedenen Einflussgrößen wie z. B. dem Klima. Eine Energieeinsparung kann sich daher erst zu einem späteren Zeitpunkt bemerkbar machen. Demzufolge kann diese Ausarbeitung nicht als Richtwert für die Nutzer dieser Dämmungsmethode sondern nur als Anhaltspunkt dienen.
Inhaltsverzeichnis
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Vorwort
1. Einleitung
1.1 Aufgabenstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Gang der Arbeit
2. Vorstellung der Untersuchungsobjekte (3 EFH)
2.1 Gebäude I
2.2 Gebäude II
2.3 Gebäude III
2.4 Allgemeines
3. Bauphysikalische Grundlagen zur Bewertung des Energieverbrauchs der Untersuchungsobjekte (3 EFH)
3.1 Leistung, Verbrauch und Temperatur
3.2 Wärmeleitfähigkeit
3.3 Wärmedurchlasszahl, Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchlasskoeffizient
3.4 Wärmedurchgang, Wärmedurchgangswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient
3.5 Wasserdampfdiffusionswiderstand
3.6 Bewertung
4. Vorgaben für die Untersuchungsobjekte (3 EFH) aus der Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV 2007)
4.1 Bauliche Anforderungen und Maßnahmen durch die EnEV 2007 an Gebäude im Bestand in Hinblick auf die Gebäudehülle
4.1.1 Außenwände
4.1.2 Fenster, Fenstertüren und Dachflächenfenster
4.1.3 Außentüren
4.1.4 Decken, Dach und Dachschrägen
4.1.5 Wände und Decken gegen unbeheizte Räume und Erdreich
4.1.6 Vorhangfassaden
5. Analyse der Gebäudehülle der Untersuchungs- objekte (3 EFH) nach folgenden Bauteilgruppen
5.1 Außenwandkonstruktion mit U-Wert
5.1.1 Gebäude I
5.1.2 Gebäude II
5.1.3 Gebäude III
5.1.4 Zusammenfassung
5.2 Dach/Decken
5.2.1 Gebäude I
5.2.2 Gebäude II
5.2.3 Gebäude III
5.3 Fußboden
5.3.1 Gebäude I
5.3.2 Gebäude II
5.3.3 Gebäude III
5.4 Resümee
6. Mauerwerksaufbau und Dämmung der Außenwände der Untersuchungsobjekte (3 EFH)
6.1 Kerndämmung und Umsetzung der Einschäumung der Außenwände mit Aminoplastortschaum
6.1.1 Die Bestandsaufnahme der Außenwandkonstruktion
6.1.2 Die Anforderungen der Dämmstoffe
6.1.3 Der Dämmstoff „Aminoplastortschaum“
6.1.4 Das Dämmungsverfahren
6.1.5 Vor- und Nachteile der Kerndämmung
6.2 Außen-Dämmung
6.2.1 Vor- und Nachteile der Außendämmung (WDVS)
6.3 Innendämmung
6.3.1 Vor- und Nachteile der Innendämmung
6.4 Fazit bezogen auf die Dämmungsarten
7. Vergleich der Energiebilanzen (Energieverbrauch) der nachträglich wärmegedämmten Objekte mit Aminoplastortschaum
7.1 Vergleichskriterien
7.1.1 Veränderung des Heizverhalten
7.1.2 Veränderung der Bauteile und der Haustechnik
7.1.3 Veränderung der Nutzeranzahl
7.1.4 Klimafaktor (Witterungsbereinigung)
7.2 Energiebilanzen vor der Sanierungsmaßnahme
7.3 Energiebilanzen nach der Sanierungsmaßnahme
7.4 Vergleich anhand des Verbrauchs
8. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der nachträglich kerngedämmten Untersuchungsobjekte (3 EFH) mit Aminoplastortschaum
8.1 Verfahren zur Berechnung
8.2 Kosten-Nutzen-Analyse
8.2.1 Investitionskosten
8.2.2 Berechnung der monetären Energieersparnis
8.2.3 Durchführung der Kosten-Nutzen-Analyse
8.3 Äquivalenter Energiepreis
8.3.1 Gebäude I
8.3.2 Gebäude II
8.3.3 Gebäude III
8.4 Amortisationsdauer
8.4.1 Gebäude I
8.4.2 Gebäude II
8.4.3 Gebäude III
8.5 Opportunitätskosten
8.5.1 Gebäude I
8.5.2 Gebäude II
8.5.3 Gebäude III
9. Fazit der Arbeit
Anlagenverzeichnis
Quellenverzeichnis
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
Abb. 1: Vorstellung Gebäude I
Abb. 2: Vorstellung Gebäude II
Abb. 3: Vorstellung Gebäude III
Abb. 4: Wärmeleitwert von Baustoffen
Abb. 5: Bemessungswerte der Wärmedurchlasswiderstände R von Luftschichten1) nach DIN 4108 Teil 4
Abb. 6: Bau und Wärmedämmstoffe im direkten Vergleich
Abb. 7: Wärmedurchgang, Wärmedurchlass und Wärmeübergang
Abb. 8: Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten bei erstmaligem Einbau, Ersatz und Erneuerung von Bauteilen
Abb. 9: Energieersparnis bei der Dämmung der einzelnen Bauteile
Abb. 10: Wandaufbau Gebäude I
Abb. 11: Wärmedurchgangskoeffizienten-Berechnung vor Dämmung von Gebäude I
Abb. 12: Wärmedurchgangskoeffizienten-Berechnung nach Dämmung von Gebäude I
Abb. 13: Wandaufbau Gebäude II
Abb. 14: Wärmedurchgangskoeffizienten-Berechnung vor Dämmung von Gebäude II
Abb. 15: Wärmedurchgangskoeffizienten-Berechnung nach Dämmung von Gebäude II
Abb. 16: Wandaufbau Gebäude III
Abb. 17: Wärmedurchgangskoeffizienten-Berechnung vor Dämmung von Gebäude III
Abb. 18: Wärmedurchgangskoeffizienten-Berechnung nach Dämmung von Gebäude III
Abb. 19: Dach-/Deckenaufbau Gebäude I
Abb. 20: Dach-/Deckenaufbau Gebäude II
Abb. 21: Dach-/Deckenaufbau Gebäude III
Abb. 22: Fußbodenaufbau Gebäude I
Abb. 23: Fußbodenaufbau Gebäude II
Abb. 24: Fußbodenaufbau Gebäude III
Abb. 25: Anteil der Außenwände an der Gebäudehülle
Abb. 26: Mauerwerksaufbau (zweischalig) von Außenwänden mit Luftschicht
Abb. 27: Mauerwerksaufbau von Außenwänden, Kerndämmung mit UF-Schaum
Abb. 28: Vertikalschnitt einer typischen zweischaligen Außenwand-Mauerwerks- konstruktion
Abb. 29: Endoskopie eines zweischaligen Mauerwerks
Abb. 30: Mögliche Luftschichtdicke bei zweischalligem Mauerwerksaufbau
Abb. 31: Luftschicht zwischen Mauerwerksschalen
Abb. 32: Inhalt eines Güteüberwachungssiegel als Muster
Abb. 33: Erster Schritt, Bohrung
Abb. 34: Zweiter Schritt, Einführung
Abb. 35: Dritter Schritt, Bohrloch schließen
Abb. 36: Vor- und Nachteile der Kerndämmung
Abb. 37: Mauerwerksaufbau von Außenwänden, Außendämmung
Abb. 38: Vor- und Nachteile der Außendämmung
Abb. 39: Mauerwerksaufbau von Außenwänden, Innendämmung
Abb. 40: Vor- und Nachteile der Innendämmung
Abb. 41: Durchschnittsverbrauch (kWh) vor der Dämmung, Gebäude I
Abb. 42: Durchschnittsverbrauch (kWh) vor der Dämmung, Gebäude II
Abb. 43: Durchschnittsverbrauch (kWh) vor der Dämmung, Gebäude III
Abb. 44: Voraussichtlicher Verbrauch (kWh Erdgas) nach der Dämmung, Gebäude I
Abb. 45: Voraussichtlicher Verbrauch (kWh Erdgas) nach der Dämmung, Gebäude III
Abb. 46: Heizenergieverbrauch der jeweiligen Monate
Abb. 47: Voraussichtlicher Verbrauch (kWh) nach der Dämmung, Gebäude I
Abb. 48: Verbrauch (kWh) nach der Dämmung, Gebäude II
Abb. 49: Voraussichtl. Durchschnittsverbrauch (kWh) nach der Dämmung, Gebäude III
Abb. 50: Darstellung des Verbrauchs (kWh) vorher/nachher
Abb. 51: Bereinigte Darstellung des Verbrauchs (kWh) vorher/nachher
Abb. 52: Gesamtsumme Investitionskosten Gebäude I
Abb. 53: Gesamtsumme Investitionskosten Gebäude II
Abb. 54: Gesamtsumme Investitionskosten Gebäude III
Abb. 55: Preisentwicklung je Cent pro kWh Erdgas der vergangenen Jahre
Abb. 56: Voraussichtliche Preisentwicklung für Gas je Cent pro kWh
Abb. 57: Einsparung in € Gebäude I
Abb. 58: Einsparung in € Gebäude II
Abb. 59: Einsparung in € Gebäude III
Abb. 60: Kosten-Nutzen-Verlauf von Gebäude I
Abb. 61: Erträge durch die Kerndämmung bei dem Gebäude I
Abb. 62: Kosten-Nutzen-Verlauf von Gebäude II
Abb. 63: Erträge durch die Kerndämmung von Gebäude II
Abb. 64: Kosten-Nutzen-Verlauf von Gebäude III
Abb. 65: Erträge durch die Kerndämmung von Gebäude III
Abb. 66: Preis der eingesparten Kilowattstunde Energie von Gebäude I
Abb. 67: Preis der eingesparten Kilowattstunde Energie von Gebäude II
Abb. 68: Preis der eingesparten Kilowattstunde Energie von Gebäude III
Abb. 69: Amortisation der Kerndämmungs-Maßnahme von Gebäude I
Abb. 70: Graphische Darstellung der Amortisation von Gebäude I
Abb. 71: Amortisation der Kerndämmungs-Maßnahme bei dem Gebäude II
Abb. 72: Graphische Darstellung der Amortisation bei Gebäude II
Abb. 73: Amortisation der Kerndämmungs-Maßnahme bei dem Gebäude III
Abb. 74: Graphische Darstellung des Amortisation bei Gebäude III
Abb. 75: Endkapital bei Festgeldanlage der Sanierungskosten bei dem Gebäude I
Abb. 76: Endkapital bei Festgeldanlage der Sanierungskosten bei dem Gebäude II
Abb. 77: Endkapital bei Festgeldanlage der Sanierungskosten bei dem Gebäude III
Abkürzungsverzeichnis
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Vorwort
Die Entscheidung, mich in der vorliegenden Diplomarbeit mit der Thematik der Analyse und Bewertung von Energiebilanzen im Einfamilienhausbereich auseinander zu setzen, basiert im Wesentlichen auf drei Gründe, die im Folgenden erörtert werden:
Im Praxissemester hatte ich die Möglichkeit mich mit der nachträglichen Wärmedämmung von zweischaligem Mauerwerk durch Aminoplastortschaum im Einfamilienhausbereich auseinander zu setzen. Dort war ich an der nachträglichen Wärmedämmung von mehr als 20 Objekten beteiligt. Insofern begründet sich die Auswahl der Themenstellung in der theoretischen Erweiterung der bereits im Praxissemester erworbenen Erkenntnisse.
Folgerichtig geht es in der vorliegenden Arbeit um einen empirisch orientierten Hintergrund. Es ist im Zusammenhang mit der Wärmedämmmaßnahme primär, dass ein „wirtschaftliches Ergebnis“ der Objekte erzielt wird. Unter einem wirtschaftlichen Ergebnis versteht sich eine lohnende Energieersparnis, die sich aus den geringeren Geldausgaben des jeweiligen Eigentümers definiert.
Daraus resultiert die ökonomische Perspektive der angesprochenen Sanierungsmaßnahme, die den ausschlaggebenden Grund zur theoretischen
Auseinandersetzung mit der genannten Thematik darstellt.
Ein letzter zentraler Beweggrund, die genannte Thematik näher zu betrachten, ist der, dass ich im Anschluss des Studiengangs Wirtschaftsingenieurwesen-Bauwirtschaft, den Ergänzungsstudiengang Facility-Management und Immobilienwirtschaft anstrebe, zu studieren. Immobilienwirtschaft und Facility Management sind integrative Disziplinen, die der Wertschöpfung im Bereich der Immobilien – von ihrer ersten Idee, über die Entwicklung, Erstellung, Nutzung und Betrieb – bis zu ihrer Umwidmung dienen. Daher tendiere ich zu einer Themenstellung aus der Bauwirtschaft, die sowohl die energiesparende Nutzung einer Immobilie als auch das energieeffiziente Bauwesen selbst berührt
Analyse und Bewertung von Energiebilanzen vorhandener,
nachträglich wärmegedämmter Bauobjekte
im Einfamilienhausbereich
„Ich kann freilich nicht sagen, ob es besser wird, wenn es anders wird; aber soviel kann ich sagen: es muss anders werden, wenn es gut werden soll.“ (Georg Christoph Lichtenberg)
1. Einleitung
1.1 Aufgabenstellung
Mit dem Beginn der Ölkrise von 1973 kam erstmalig einer breiten Öffentlichkeit der Bundesrepublik Deutschland das Bewusstsein für die Notwendigkeit zur Energieeinsparung auf. Durch die daraufhin erfolgte Drosselung der Erdölproduktion kam es zu einer Preissteigerung pro Barrel (159 Liter) Öl von über 400%. Die direkte Reaktion in Deutschland, angesichts der Ölkrise, war, dass an vier Sonntagen im November/Dezember 1973 ein Fahrverbot verhängt und neue Geschwindigkeitsbegrenzungen eingeführt wurden. Schließlich war die Ölkrise ein entscheidender Faktor, dass Gesetz zur Einsparung von Energien in Gebäuden (Energieeinspargesetz) vom 22.7.1976 zu verabschieden. Im weiteren Verlauf der Jahre wurde dieses Gesetzt verändert und ergänzt. Demzufolge bildete dieses Gesetz die Grundlage für die Heizkostenverordnung vom 28.2.1981 und der Heizungsanlagenverordnung vom 20.1.1989. Ein weiterer Meilenstein war die Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz bei Gebäuden (Wärmeschutzverordnung), welche am 16.8.1994 verabschiedet und am 1.1.1995 in Kraft trat. Erstmalig wurden in dieser Verordnung Anforderungen an die Dichtheit eines Gebäudes gestellt.[1]
Im Zuge der dynamischen rechtspolitischen Entwicklung wurde 1997 das sogenannte Kyoto-Protokoll verabschiedet. Die daraus resultierenden globalen Forderungen nach einer nachweisbaren Reduktion des CO2- Ausstoßes haben die Aufmerksamkeit auf die Notwendigkeit der Energieeinsparung in allen Bereichen gelenkt. Angesichts der Tatsache, dass etwa 41% des Primärenergieverbrauchs[2] in Gebäuden auftritt, wird die Bedeutung der Energieeffizienz[3] von Gebäuden offenkundig.[4]
Aus dieser politischen Entwicklung, gekoppelt mit den Vorgaben, die es zu erfüllen gilt und im Zusammenhang mit den steigenden Energiekosten für die Verbraucher, ergibt sich insbesondere im Einfamilienhausbereich ein wachsendes Bedürfnis nach Energieeinsparungen. Dementsprechend ist es notwendig, nicht nur den Energieverbrauch einer Immobilie aufzuzeigen, sondern simultan die Entstehung dieses Verbrauchs zu analysieren. Mit einer Analyse in Form einer Energiebilanz lassen sich Sanierungsmöglichkeiten aufzeigen, um damit die Energie effizient zu nutzen, Kosten einzusparen und ein behagliches[5]
Wohnklima zu schaffen.
Aus der im Vorfeld aufgezeigten u. a. politischen Entwicklung ergibt sich die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit. Denn in Zukunft wird das Thema „Energieeinsparung“ zunehmend an Bedeutung gewinnen, da sich ein stetig steigender Energiepreis abzeichnet.
1.2 Zielsetzung
Angesichts der Bedeutung des Themas „Energieeffiziente Gebäude“, dass durch die Vorgaben der Energieeinsparverordnung 2007 wie beispielsweise die Einführung der Energieausweise für Bestandsgebäude untermauert wird, ist in den letzten Jahren ein enormer Markt bezüglich der nachträglichen Wärmedämmung von Bestandsgebäude entstanden. Begriffe wie Wärmedämmverbundsysteme oder Kerndämmung haben sich zunehmend in das Bewusstsein der Bevölkerung eingefügt. Das zeigt sich u. a. daran, dass mittlerweile eine Vielzahl an Unternehmen diese Arten der Dämmungsmaßnahmen anbieten. Allerdings beschränken sich zahlreiche Unternehmen auf die Kerndämmung mit dem sog. UF-Ortschaum, der auch als Dämmstoff unter Aminoplastortschaum bekannt ist. Angesichts der in der Unternehmenspraxis häufig angewandten Sanierungsmaßnahme gilt es, diesen Dämmstoff in Verbindung mit der Dämmmaßnahme genauer zu betrachten.
In den Werbeunterlagen dieser Unternehmen wird eine Energieeinsparung von bis zu 30% postuliert. Daraus lässt sich die primäre Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ableiten, die sich auf die Verdeutlichung der tatsächlich eingesparten Energie durch die nachträgliche Wärmedämmung mit Aminoplastortschaum bezieht.
Es wird daher mit der vorliegenden Arbeit anhand des Gasverbrauchs von drei Untersuchungsobjekten, die nachträglich mit Aminoplastortschaum gedämmt wurden, eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung angeführt. Allerdings ist die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nicht als Maßstab für jedes Gebäude anzusehen, da Gebäude immer individuellen Faktoren wie Konstruktion, Nutzung, Nutzeranzahl, usw. ausgesetzt sind. Zudem ist die Betrachtung auf eine gewisse Dauer beschränkt und unterliegt verschiedenen Einflussgrößen wie z. B. dem Klima. Eine Energieeinsparung kann sich daher erst zu einem späteren Zeitpunkt bemerkbar machen. Demzufolge kann diese Ausarbeitung nicht als Richtwert für die Nutzer dieser Dämmungsmethode sondern nur als Anhaltspunkt dienen.
1.3 Gang der Arbeit
Im zweiten Kapitel erfolgt zunächst eine kurze Vorstellung der vorhandenen drei Bauobjekte, auf die sich diese Ausarbeitung stützt. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Arbeit sind zunächst im dritten Kapitel die bauphysikalischen Grundlagen, die für die Bewertung des Energieverbrauchs von entscheidender Bedeutung sind, näher zu betrachten. Im Bereich des Energieverbrauchs sowie bei Sanierungsmaßnahmen enthält die Energieeinsparverordnung 2007 bestimmte Vorgaben, die es einzuhalten gilt. Die Richtlinien, die u. a. für verschiedene nachträglich durchgeführte Sanierungsmaßnahmen von Gebäudehüllen gelten, werden im vierten Kapitel beschrieben.
Nachdem das zweite Kapitel eine kurze Vorstellung der Gebäude zeigt, werden die Gebäude im fünften Kapitel genauer analysiert. Es werden die einzelnen Konstruktionsdetails der Gebäudehülle aufgezeigt, da die Konstruktion eines Gebäudes ein wesentlicher Einflussfaktor im Sinne des Energieverbrauches darstellt. Generell besteht die Gebäudehülle aus den Bauteilen Außenwand, Fenster, Dach und Decken.
Das sechste Kapitel beinhaltet verschiedene energieeffiziente Sanierungsmaßnahmen, wobei dezidiert auf die Kerndämmung mit dem Dämmstoff Aminoplastortschaum als Dämmungsmaßnahme von Außenwänden eingegangen wird. Dieses Kapitel enthält zudem eine Vorstellung von anderen gängigen Dämmungsmaßnahmen der Außenwand als Teil der Gebäudehülle mit dem entsprechenden Mauerwerksaufbau. Abschließend werden die einzelnen möglichen Dämmungsarten miteinander verglichen, um jeweils ihrer Anwendung und deren Vor- und Nachteile zu verdeutlichen.
Im siebten Kapitel beginnt die wissenschaftliche Ausarbeitung als solche. Es werden die Energiebilanzen der vorhandenen Gebäude erstellt und analysiert. Dieses Kapitel legt den Grundstein für die wirtschaftliche Betrachtung des achten Kapitels. Bereits aus dem siebten Kapitel lässt sich in Affinität zum achten Kapitel eine Stoßrichtung ableiten, die im Kontext der Ergebnisse der Wirtschaftlichkeit relevant sind.
Im achten Kapitel erfolgt unter der Berücksichtigung von vorhandenen, errechneten Ergebnissen die wirtschaftliche Analyse der im Vorfeld prozentual bestimmten eingesparten Energie.
2. Vorstellung der Untersuchungsobjekte (3 EFH)
2.1 Gebäude I
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1: Vorstellung Gebäude I
Quelle: Eigene Darstellung
2.2 Gebäude II
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 2: Vorstellung Gebäude II
Quelle: Eigene Darstellung
2.3 Gebäude III
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 3: Vorstellung Gebäude III
Quelle: Eigene Darstellung
2.4 Allgemeines
Aus den vorangegangenen Abbildungen werden die Gemeinsamkeiten der Gebäude deutlich. Zum einen Verfügen alle Gebäude über eine Gaszentralheizung und zum anderen sind die Fenster bei allen Gebäuden Thermopenfenster, zweifach verglast.
Festzustellen ist, dass die Bauobjekte (Gebäude I und Gebäude III) jeweils in den 50er Jahren erbaut sind. Das Gebäude II dagegen ist in den 90er Jahren erbaut worden. Aufgrund der verschiedenen Baujahre der Untersuchungsobjekte zeigen sich dementsprechend im Bereich der Gebäudehülle Abweichungen.
Die Unterschiede der Gebäudehüllen durch die unterschiedlichen Baujahre der Gebäude zeigt das fünfte Kapitel auf.
3. Bauphysikalische Grundlagen zur Bewertung des Energieverbrauchs der Untersuchungsobjekte (3 EFH)
Zum besseren Verständnis der Ausarbeitung werden im Kontext der
Themenstellung zunächst die Wesentlichen bauphysikalischen Grundlagen aufgezeigt. Die folgenden Begrifflichkeiten bilden zentrale Aspekte zur Bewertung des Energieverbrauchs, die im weiteren Verlauf der Themenbearbeitung unter speziellen Gesichtspunkten erneut aufgegriffen und thematisiert werden.
3.1 Leistung, Verbrauch und Temperatur
Die Leistung gibt an, welche Energiemenge augenblicklich benötigt wird. Das Maß der Leistung ist die Einheit Watt [W] oder Kilowatt [kW]. Der Verbrauch dagegen gibt an, wie lange Leistung bezogen worden ist. Das Maß des Verbrauchs ist die Einheit Wattsekunde [Ws].
Temperaturen werden in den Einheiten Grad Celsius [°C] oder in Kelvin [K] gemessen. In der Physik werden die Temperaturen in Grad Celsius [°C], die Temperaturdifferenzen aber in Kelvin [K] angegeben. Beispielsweise wird die Lufttemperatur im Raum mit +20°C und die Lufttemperatur außen mit -10°C angegeben, während die Temperaturdifferenz zwischen innen und außen 30 K beträgt.[6]
3.2 Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit [λ = W/(m·K)] ist eine Stoffgröße, die beschreibt, wie viel Energie durch ein Material hindurchgeht. Sie gibt an, welche Wärmemenge (Ws) in einer Sekunde durch 1m2 einer 1m dicken Schicht eines Stoffes bei einem Temperaturunterschied von 1 K an den beiden Enden (dadurch entsteht der Wärmestrom) durchströmt. Die Einheit des Wärmestroms ist Joule pro Sekunde bzw. Watt [1 J/s = 1 W]. Somit ergibt sich die Einheit der Wärmeleitfähigkeit zu J/(sm·K), beziehungsweise üblicherweise zu W/(m·K) und wird mit dem griechischen Buchstaben λ, für Klein Lambda, bezeichnet.
Je weniger Wärme durch ein Stoff strömt, je schlechter also die Wärmeleitfähigkeit, desto kleiner ist die Zahl. Fachleute bezeichnen den Wert heute mit „Bemessungswert“ der Wärmeleitfähigkeit. Dieser Wert ist für die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten einzusetzen.[7] Es gilt zu erwähnen, dass Luft ein schlechter Wärmeleiter ist. Daraus ergibt sich, dass das λ auch von der Rohdichte[8] abhängt. Je leichter ein Stoff, desto mehr Luft ist eingeschlossen und umso kleiner wird λ, was bei Dämmstoffen der Fall ist. Die Wärmeleitfähigkeit hingegen erhöht sich mit zunehmendem Feuchtigkeitsgehalt, weil Wasser Wärme gut leitet. Es gilt also, dass, je kleiner oder niedriger λ ist, desto besser oder höher ist die Dämmwirkung, umso besser ist der Wärmeschutz.[9]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
[10] [11]
Abb. 4: Wärmeleitwert von Baustoffen
Quelle: Eigene Darstellung
Aus der Abbildung vier wird deutlich, dass die Wärmeleitfähigkeit von Aminoplastortschaum der Marke im direkten Vergleich zu Luft größer ist. Allerdings ist der Wärmeleitfähigkeit der Luft von 0,02454 W/(m·K) unter bestimmten Bedingungen errechnet worden, die in einer zweischalgien Mauerwerkskonstruktion nicht zutreffen. Daher ist dieser Wärmeleitwert der Luft nicht als Vergleichsgröße anzusetzen. Dementsprechend liefert die Folgende Abbildung fünf den Lösungsansatz, um die Wärmeleitfähigkeit der Luft in einer zweischaligen Mauerwerkskonstruktion zu bestimmen:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1) Diese Werte gelten für Luftschichten, die nicht mit der Außenluft in Verbindung stehen, und für Luftschichten bei mehrschaligem Mauerwerk nach DIN 1053 Teil 1.
Abb. 5: Bemessungswerte der Wärmedurchlasswiderstände R von Luftschichten1) nach DIN 4108 Teil 4
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Schneider, Bautabellen für Ingenieure, 1998, S. 10.26
Die Formel für den Wärmedurchlasswiderstand R lautet:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Demnach kann durch Umstellung der Formel für den Wärmedurchlasswiderstand die Wärmeleitfähigkeit der Luft [λ = W/(m·K)] in einem zweischaligem Mauerwerk bestimmt werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Aus den oben zu ersehenden Berechnungen wird deutlich, dass die Wärmeleitfähigkeit von Aminoplastortschaum im direkten Vergleich zur Luft in der Mauerwerkskonstruktion fast zehnmal geringer ist. Die logische Konsequenz ist daher, die vorhandene Luftschicht von zweischaligem Mauerwerk mit dem Dämmstoff Aminoplastortschaum zu füllen, um einen besseren Wärmeschutz zu erzielen.
Aus der folgende Abbildung wird ersichtlich, dass für den gleichen Wärmeschutz [hier U-Wert von 0,25 W/(m2·K)] je nach Stoff und λ die Dicke (in Meter) sehr unterschiedlich ausfällt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 6: Bau und Wärmedämmstoffe im direkten Vergleich
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 15
3.3 Wärmedurchlasszahl, Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchlasskoeffizient
Die Wärmedurchlasszahl [Ʌ in W/(m2·K)] ist der Wärmestrom W, der in einer Stunde durch eine 1 m2 große Wandfläche, bestehend aus einer oder mehrerer Schichten unterschiedlicher Baustoffe, fließt, wenn das Temperaturgefälle in Richtung Wärmestrom 1K beträgt. Die Wärmedurchlasszahl ergibt sich durch die Wärmeleitfähigkeit, dividiert durch die Dicke der betreffenden Schicht in Meter. Die Summe aller Einzelwerte ergibt die Wärmedurchlasszahl [Ʌ = λ1/S1+λ2/S2+….λn/Sn].
Der Kehrwert der Wärmedurchlasszahl Ʌ, für Groß Lambda, ergibt den Widerstand R einer Schicht gegen das Durchströmen von Wärme. Bei mehrschichtigen Bauteilen ist für jede Schicht nach diesem Rechenverfahren der Einzelwert festzustellen. Die Summe aller Einzelwerte ergibt dann den Wärmedurchlasswiderstand beziehungsweise Wärmedämmwert für das gesamte Bauteil [R = 1/Ʌ = S1/λ1 + S2/λ2+…Sn/λn = (m2·K)/W]. Je größer 1/Ʌ, desto besser die Wärmedämmung[12].
Der Wärmedurchlasskoeffizient gibt an, welche Wärmemenge (Ws) im Beharrungszustand (bei Dauerbeheizung) in einer Sekunde (1s) durch 1m2 eines Bauteils mit einer Schichtdicke (s in Meter) durchgelassen wird, wenn die Temperaturdifferenz beider Bauteiloberflächen 1 Kelvin (1K=1°C) beträgt. Der Kehrwert des Wärmedurchlasswiderstandes ist der Wärmedurchlasskoeffizienten [Ʌ/1 = λ1/S1 + λ2/S2 +…λn/Sn = W(m2·K)].
3.4 Wärmedurchgang, Wärmedurchgangswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient
Als Wärmedurchgang wird eine Energieübertragung bezeichnet, die entsteht, wenn Flüssigkeiten oder Gase mit unterschiedlicher Temperatur durch eine feste Wand voneinander getrennt sind. Der Wärmedurchgang im Gebäudebereich findet beispielsweise durch die Außenwand oder das Fenster vom warmen oder beheizten Innenraum zur kalten Außenluft statt.[13] Energie fließt immer von der höheren zur niedrigeren Temperaturseite und niemals Kälte zur warmen Seite.[14]
Der Wärmedurchgangswiderstand [RT = 1/ U] eines Bauteils (ein- oder mehrschichtig) zuzüglich der Wärmeübergangswiderstände 1/αi und 1/αa ergibt den Wärmedurchgangswiderstand [1/U= 1/αi + 1/Ʌ+1/αa = (m2·K)/W]. Je größer 1/U desto besser die Wärmedämmung.
Der Wärmedurchgangskoeffizient, im Folgenden auch U-Wert genannt, dient als Messgröße des Wärmedurchgangs durch jedes Bauteil. Als U-Wert wird der Wärmestrom W bezeichnet, der durch eine Bauteilfläche von 1m2 in einer Stunde hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied, der das Bauteil auf beiden Seiten umgebenen Luft, 1 K beträgt. Der Wärmedurchgangskoeffizient ist der Kehrwert des Wärmedurchgangswiderstandes (U-Wert = 1/[(1/αi)+ (1/Ʌ)+(1/αa)] = W/(m2·K)). Es gilt, je kleiner der U-Wert, desto besser die Wärmedämmung.[15]
Der Wärmdurchgangskoeffizient lässt sich berechnen, indem man die Wärmeleitfähigkeit eines Baustoffes durch seine Dicke in [m] dividiert und anschließend den Kehrwert des Ergebnisses bildet.[16]
3.5 Wasserdampfdiffusionswiderstand
Der Wasserdampfdiffusionswiderstand ist der Widerstand, welcher ein Bauteil in Abhängigkeit vom Material und seiner Schichtdicke dem Wasserdampftransport entgegensetzt. Dieser Widerstand wird durch die Zahl µ (sprich: mü) gekennzeichnet. Der Wasserdampfdiffusionswiderstand gibt an, wie dicht ein Material für Dampf ist und bezieht sich auf den Widerstand von Luft. Je größer die Zahl µ ist, desto dichter ist ein Material. Beispielsweise hat Holz ein µ von 40, ist also 40mal so dicht wie Luft.[17] Der Aminoplastortschaum der Marke Dämmschaum AT hat ein µ-Wert von 2,4.[18] Im Bereich der Dämmstoffe ist ein hoher µ-Wert nicht von Vorteil, da damit ein schlechter Wasserdampftransport verbunden wird. Gerade bei Dämmstoffen ist es wichtig, Wasserdampft nach außen zu transportieren, damit Schimmelbildung vermieden wird.[19]
3.6 Bewertung
Verstärkte Bemühungen beim Wärmeschutz von Gebäuden im Bereich der Energieeinsparung und beim Klimaschutz führten in den letzten Jahrzehnten zu einer stärkeren Einbeziehung bauphysikalischer Überlegungen in die Gebäudeplanung. Heute sind bauphysikalische Kenntnisse bei Entwurf, Planung, praktischer Ausführung und Nutzung von Bauwerken unerlässlich. Denn für die Sicherung der Funktionen und den Erhalt eines Gebäudes muss das Raumklima behaglich und auf seine Nutzer abgestimmt sein, Feuchtschäden vermieden und das Außenklima berücksichtigt werden. Notwendig ist auch der intelligente Einsatz bauphysikalischer, baustofflicher, baukonstruktiver, anlagentechnischer und gestalterischer Mittel.
Mithilfe der Bauphysik lassen sich nachhaltige Gebäude entwickeln, die eine hohe thermische Behaglichkeit und einen niedrigen Energiebedarf aufweisen, sowie die bei Bedarf zugeführte Restenergiemenge effizient nutzen. Neben der Vermeidung jeglicher Kondensations- und Schimmelpilzprobleme verfügen sie außerdem über eine gute Versorgung mit Tageslicht und eine gute Raumakustik. Die dazu notwendigen Baustoffe und Konstruktionen werden in der Bauphysik besonders bezüglich der Durchlässigkeit von Wärme (Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Wärmedämmung, Wärmeschutz), Feuchtigkeit (Wasserdampfgehalt, Feuchttransport, Kondensation von Wasser, Schimmelbildung in Wohnungen), Akustik und Luft untersucht.
Der wesentliche Grund, dass die zu untersuchenden Objekte dieser Ausarbeitung nachträglich gedämmt wurden, ist eine Wärmeschutzverbesserung, die eine Energieeinsparung zum Ziel hat.
Im Wesentlichen wird der Wärmeschutz eines Gebäudes oder Gebäudeteils von den Faktoren:
Größe der wärmeübertragenden Außenflächen
Wärmedurchgangswiderstand und Wärmeleitfähigkeit der Außenbauteile
Größe der Fenster und Glasflächen
Anordnung der einzelnen Schichten der Außenbauteile bei mehrschichtigem Aufbau
Orientierung der einzelnen Außenbauteile, insbesondere der Fenster mit Berücksichtigung von Sonnenschutzmaßnahmen (solare Wärmegewinne)
Luftdurchlässigkeit von Bauteilen
Lüftung
beeinflusst.[20]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 7: Wärmedurchgang, Wärmedurchlass und Wärmeübergang
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Lübbe, Prüfungsfragen und Antworten zur Bauphysik, 1997, S.19.
Je größer der Wärmedurchlasswiderstand 1/Ʌ, desto höher die Energieeinsparung. D. h. also, je kleiner der Wärmedurchlasskoeffizient, desto höher ist die Energieeinsparung. Der Wärmedurchlasskoeffizient ist theoretisch der Wärmeleitwert bei 1 Meter Schichtdicke. Der Wärmedurchlasskoeffizient ist gleich der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert), wenn die Wärmeübergangskoeffizienten vernachlässigt werden. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind zusätzliche Faktoren, die Energie einsparen. Bei Vernachlässigung der Wärmeübergangskoeffizienten zur U-Wert-Berechnung liegt man mit dem errechneten U-Wert deshalb immer auf der sicheren Seite.
Der gängigste Begriff in der energieeffizienten Gebäudeplanung ist der U-Wert. Dieser Wert wird meistens von den Herstellern vorgegeben und muss also nicht mehr bestimmt werden. Falls der Wärmedurchgangskoeffizient für ein Bauteil nicht definiert ist, bedient man sich der anderen Größen wie beispielsweise den Wärmeleitwert, um diesen U-Wert zu bestimmen.
Der U-Wert verschiedener Bauteilschichten kann bekanntermaßen gleich sein. Somit greifen die Bezugsgrößen wie beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit oder der Wärmedurchlass, um ein Bauteil zu bewerten.
Der Wärmedurchgangskoeffizient berücksichtigt die verschiedenen Bauteilschichten einer Konstruktion mit einem rechnerischen Gesamtwert. Der Wärmleitwert hingegen berücksichtigt immer nur eine und zwar die zu untersuchende Bauteilschicht.
Die eingangs bauphysikalisch genannten Grundlagen werden u. a. angewendet, um die einzelnen Schichten eines Mauerwerksaufbaus, hinsichtlich des Energieverbrauchs (U-Wert) zu analysieren und zu bewerten.
Im anstehenden Kapitel werden die Vorgaben der Energieeinsparverordnung 2007 der bauphysikalischen Grundlagen verdeutlicht, die es einzuhalten gilt. Damit die Gebäude im Bestand ein gewisses Niveau aufweisen wie beispielsweise Neubau-Niveau, gilt es, bestimmte Vorgaben der Energieeinsparverordnung 2007 bei Sanierungsmaßnahmen zu erfüllen.
4. Vorgaben für die Untersuchungsobjekte (3 EFH) aus der Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV 2007)
Im Folgenden wird vor dem Hintergrund der Themenstellung dieser Arbeit, die Quintessenz der Energieeinsparverordnung 2007 (im Folgenden EnEV 2007) erläutert. Die EnEV 2007 definiert hinsichtlich der Isolierung und der Qualität der Anlagentechnik Mindeststandards sowohl für neue und bestehende Wohngebäude, als auch für Nichtwohngebäude. Dementsprechend liefert die EnEV 2007 Anhaltswerte zum Vergleich von bestehenden Gebäuden mit Neubauten durch Sanierungsmaßnahmen. Die EnEV 2007 dient lediglich als Richtlinie, um eine bessere Energieeffizienz eines Gebäudes im Bestand zu erreichen und stellt in diesem Fall „noch“ keine Aufforderung zu baulichen Maßnahmen dar.[21] Bei Sanierungsmaßnahmen von bestehenden Gebäuden sind allerdings nach der EnEV 2007 unter bestimmten Voraussetzungen feststehende Forderungen, bei Änderungen einzuhalten. Dahingegen sind bei Neubauten die Vorgaben der EnEV 2007 zwingend zu erfüllen.[22]
Im folgenden Punkt werden im Zusammenhang mit der EnEV 2007 Änderungsmaßnahmen definiert und an Gebäuden im Bestand dargestellt. Das Hauptaugenmerk liegt dort ausschließlich auf der Gebäudehülle bestehender Gebäude. Angesichts der zu untersuchenden Dämmmaßnahme ist die Außenwand das Bauteil der Gebäudehülle, was der Leser fokussieren sollte. Die Kerndämmung kommt als wirksame Maßnahme nur zum Tragen, wenn ebenso die anderen Bauteile einer Gebäudehülle ihren Zweck erfüllen. Daher werden nunmehr die Anforderungen nach der EnEV 2007 nicht nur auf die Außenwand als Bauteil bezogen.
4.1 Bauliche Anforderungen und Maßnahmen durch die EnEV 2007 an Gebäude im Bestand in Hinblick auf die Gebäudehülle
Das Augenmerk liegt hier auf die Paragraphen, die sich mit den bestehenden Gebäuden bzw. den Änderungen an diesen befassen.
Vom Grundgedanken her muss der § 11 der EnEV 2007 vorangestellt werden, denn er besagt, dass die energetische Qualität des Gebäudes aufrecht zu erhalten ist. Mit der Aufrechterhaltung der energetischen Qualität ist zum einen die Gebäudehülle gemeint. Hier gilt, dass die Veränderungen an den Außenbauteilen nicht zu einer Verschlechterung führen dürfen, sondern diese Veränderungen müssen mindestens die gleiche energetische Qualität aufweisen. Zum anderen spricht der § 11 EnEV vor allem die Anlagentechnik an, die in der Regel im Laufe der Lebensdauer eines Gebäudes mehrfach erneuert wird. In diesem Zusammenhang soll sichergestellt werden, dass mindestens eine gleichwertige Technik zum Einsatz kommt.[23] Im Rahmen dieser Untersuchung wurde allerdings die Anlagentechnik der vorhandenen Bauobjekte nicht verändert, so dass sie nicht näher betrachtet wird.
Im Folgenden wird erläutert, wann die Anforderungen bei Änderungen von Gebäuden zum Tragen kommen. Änderungen werden als Maßnahmen bezeichnet, wenn:
bei Außenwänden, außen liegenden Fenstern, Fenstertüren und Dachflächenfenstern mehr als 20 % der Flächen gleicher Orientierung (im Sinne der Anlage 1 Tabelle 2 Zeile 4 Spalt 3 der EnEV 2007) oder
bei anderen Außenbauteilen wie Boden, Decke oder Dach mehr als 20 % der jeweiligen Bauflächen
energieorientiert behandelt werden.[24]
Die Bestimmungen der Maßnahmen bei Änderungen sind dann einzuhalten, wenn durch die Erweiterungen des Gebäudes das beheizte Volumen um nicht mehr als 30 Kubikmeter vergrößert wird. Ansonsten sind die Vorschriften für neu zu errichtende Gebäude für diesen neuen Gebäudeteil maßgebend. Es wird in der EnEV 2007 davon ausgegangen, dass bei Erweiterungen ab dieser Größenordnung die Wirtschaftlichkeit für den Eigentümer gegeben ist.[25] Somit wird bei Anwendung der EnEV 2007 bei Neubauten von einer Wirtschaftlichkeit für den Eigentümer ausgegangen, was aber bei bestehenden Gebäuden nicht weiter untersucht wurde. Infolgedessen als auch im Hinblick auf die Veränderung der Außenwand durch eine nachträgliche Sanierung in Form einer Kerndämmung hat diese Diplomarbeit das Ziel, die Wirtschaftlichkeit für den Eigentümer auszuwerten.
Es gilt bei Änderungen für die betreffenden Außenbauteile die Wärmedurchgangskoeffizienten der Anlage 3 Tabelle 1 der EnEV 2007 zu erfüllen.[26] Ausgenommen, das geänderte Gebäude überschreitet die zulässigen „Höchstwerte für Neubauten“[27] um nicht mehr als 40 %. In diesem Fall ist der Jahresprimärenergiebedarf[28] für das Gesamtgebäude zu ermitteln, was bei der Erstellung des Energieausweises – dieser soll den Energiebedarf von Häusern und Wohnungen sichtbar machen um Energieeinsparpotentiale und energetische Optimierungsmöglichkeiten aufzuzeigen – verwendet werden kann. Ob diese 40 %-Überschreitung an dieser Stelle zum Tragen kommt, hängt zumeist vom Verhältnis „Altbau zu Neubau“ ab. Je größer der Anbau, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass aufgrund der aktuellen Bauweise im neu zu errichtenden Gebäudeteil, das Gesamtgebäude unter der Höchstgrenze liegt.[29]
Der folgende Teil verdeutlicht nach EnEV 2007 Anlage 3 die Anforderungen bei Änderungen von Außenbauteilen und bei Errichtung kleiner Gebäude[30] sowie die Randbedingungen und Maßgaben für die Bewertung von bestehenden Wohngebäuden.
4.1.1 Außenwände
„Soweit bei beheizten oder gekühlten Räumen Außenwände
a) ersetzt, erstmalig eingebaut oder in der Weise erneuert werden, dass
b) Bekleidungen in Form von Platten, Verschalungen sowie Mauerwerks-Vorsatzschalen angebracht werden,
c) auf der Innenseite Bekleidungen oder Verschalungen aufgebracht werden,
d) Dämmschichten eingebaut werden,
e) bei einer bestehenden Wand mit einem Wärmedurchgangskoeffizienten größer 0,9 W(m2 •K) der Außenputz erneuert wird.
f) neue Ausfachungen in Fachwerkwänden eingesetzt werden,
sind die jeweiligen Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten nach Tabelle 1 Zeile 1 einzuhalten.“[31]
Im Zuge der nachträglichen Wärmedämmung (Kerndämmung) von mehrschaligem Mauerwerk gilt die Anforderung als erfüllt, wenn der bestehende Hohlraum zwischen den Schalen vollständig mit Dämmstoff ausgefüllt wird (siehe Punkt d), was bei der Kerndämmung der Fall ist.[32] [33]
Es ist zu beachten, dass nach einer sanierten Wandkonstruktion gerade in Verbindung mit neuen Baustoffen oft eine veränderte Dichtigkeit entsteht, die wiederum neue Lüftungskonzepte erfordert. Andernfalls hat die aufwändige Sanierung und Verbesserung der Wärmedämmung Schimmelbildung zur Folge, da die bisherige Luftwechselrate nicht mehr gegeben ist.[34]
Da in der Regel die Grundkonstruktion der Außenwände bestehen bleibt, werden die verschiedenen Möglichkeiten der Dämmung im Bereich der Außenwände aufzeigt, die bei einer nachträglichen Wärmedämmung zum Einsatz kommen können.[35]
4.1.2 Fenster, Fenstertüren und Dachflächenfenster
„Soweit bei beheizten oder gekühlten Räumen außen liegende Fenster, Fenstertüren oder Dachflächenfenster in der Weise erneuert werden, dass
a) das gesamte Bauteil ersetzt oder erstmalig eingebaut wird,
b) zusätzliche Vor- oder Innenfester eingebaut werden, oder
c) die Verglasung ersetzt wird,
sind die Anforderungen nach Tabelle 1 Zeile 2 einzuhalten. Satz 1 gilt nicht für Schaufenster und Türanlagen aus Glas. Bei Maßnahmen gemäß Buchstabe c gilt Satz 1 nicht, wenn der vorhandene Rahmen zur Aufnahme der vorgeschriebenen Verglasung ungeeignet ist. Werden Maßnahmen nach Buchstabe c an Kasten- oder Verbundfenstern durchgeführt, so gelten die Anforderungen als erfüllt, wenn eine Glastafel mit einer infrarot-reflektierenden Beschichtung mit einer Emmissivität εn≤ 0,2 eingebaut wird. Werden bei Maßnahmen nach Satz 1
1. Schallschutzverglasungen mit einem bewerteten Schalldämmmaß der Verglasung von R w,R ≥ 40 dB nach DIN EN ISO 717-1 : 1997-01 oder einer vergleichbaren Anforderung oder
2. Isolierglas-Sonderaufbauten zur Durchschusshemmung, Durchbruch- hemmung oder Sprengwirkungshemmend nach anerkannten Regeln der Technik oder
3. Isolierglas-Sonderaufbauten als Brandschutzglas mit einer Einzelele- mentdicke von mindestens 18 mm nach DIN 4102-13 : 1990-05 oder ei- ner vergleichbaren Anforderung verwendet, sind abweichend von Satz 1 die Anforderungen nach Tabelle 1 Zeile 3 einzuhalten.“[36]
4.1.3 Außentüren
„Bei der Erneuerung von Außentüren dürfen nur Außentüren eingebaut werden, deren Türfläche einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 2,9 W/(m2 . K) nicht überschreitet. Nr. 2 Satz 2 bleibt unberührt.“[37]
4.1.4 Decken, Dach und Dachschrägen
„ Soweit bei Steildächern Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen sowie Decken und Wände (einschließlich Dachschrägen), die beheizte oder gekühlte Räumen nach oben gegen die Außenluft abgrenzen,
1. Steildächer
a) ersetzt, erstmalig eingebaut oder in der Weise erneuert werden, dass
b) die Dachhaut bzw. außenseitige Bekleidung oder Verschalung ersetzt oder neu aufgebaut wird,
c) innenseitige Bekleidungen oder Verschalungen aufgebracht oder erneuert werden,
d) Dämmschichten eingebaut werden,
e) zusätzliche Bekleidungen oder Dämmschichten an Wänden zum unbeheizten Dachraum eingebaut werden,
sind für die betroffenen Bauteile die Anforderungen nach Tabelle 1 Zeile 4 a einzuhalten. Wird bei Maßnahmen nach Buchstabe b oder d der Wärmeschutz als Zwischensparrendämmung ausgeführt und ist die Dämmschichtdicke wegen einer innenseitigen Bekleidung und der Sparrenhöhe begrenzt, so gilt die Anforderung als erfüllt, wenn die nach anerkannten Regeln der Technik höchstmögliche Dämmschichtdicke eingebaut wird.“[38]
2. Flachdächer
„Soweit bei geheizten oder gekühlten Räumen Flachdächer
a) ersetzt, erstmalig eingebaut oder in der Weise erneuert werden, dass
b) die Dachhaut bzw. außenseitige Bekleidung oder Verschalung ersetzt oder neu aufgebaut wird,
c) innenseitige Bekleidungen oder Verschalungen aufgebracht oder erneuert werden,
d) Dämmschichten eingebaut werden,
sind die Anforderungen nach Tabelle 1 Zeile 4 b einzuhalten. Werden bei der Flachdacherneuerung Gefälledächer durch die keilförmige Anordnung einer Dämmschicht aufgebaut, so ist der Wärmedurchgangskoeffizient nach DIN EN ISO 6946 : 1996-11 Anhang C zu ermitteln. Der Bemessungswert des Wärmedurchgangwiderstandes am tiefsten Punkt der neuen Dämmschicht muss den Mindestwärmeschutz nach § 7 Abs. 1 gewährleisten.“[39]
4.1.5 Wände und Decken gegen unbeheizte Räume und Erdreich
„Soweit bei beheizten Räumen Decken und Wände, die an unbeheizte Räume oder an Erdreich grenzen,
a) ersetzt, erstmalig eingebaut oder in der Weise erneuert werden, dass
b) außenseitige Bekleidungen oder Verschalungen, Feuchtigkeitssperren oder Drainagen angebracht oder erneuert werden,
c) innenseitige Bekleidungen oder Verschalungen angebracht werden,
d) Fußbodenaufbauten auf der beheizten Seite aufgebaut oder erneuert werden,
e) Deckenbekleidungen auf der Kaltseite angebracht werden,
f) Dämmschichten eingebaut werden,
sind die Anforderungen nach Tabelle 1 Zeile 5 einzuhalten, wenn die Änderung nicht von Nr. 4.1 erfasst wird. Die Anforderungen nach Buchstabe d gelten als erfüllt, wenn ein Fußbodenaufbau mit der ohne Anpassung er Türhöhen höchstmöglichen Dämmschichtdicke - bei einem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ = 0,04 W/(m•K) - ausgeführt wird.“[40]
[...]
[1] Vgl. Fischer/Hopfensperger/Pably/Schneiderhan, Energieausweis u. neue EnEV, 2007, S.12
[2] Als Primärenergie bezeichnet man in der Energiewirtschaft die Energie, die mit den natürlich vorkommenden Energieformen oder Energiequellen zur Verfügung steht, wie etwa als Rohöl, Gas oder Wind (Vgl. Königstein, Ratgeber für energieeffiziente Gebäude, 2007, S. 92).
[3] Aus dem Lateinischen kommend (efficere = bewirken). „Energieeffiziente Gebäude sind Ge- bäude, die zur Erfüllung ihrer Nutzenbedingungen einen möglichst geringen Energiebedarf aufweisen“ (Hirschberg, Energieeffiziente Gebäude, 2008, S. 12).
[4] Vgl. Hirschberg, Energieeffiziente Gebäude, 2008, S.11
[5] Im Volksmund versteht man unter Behaglichkeit gemütliche und angenehme Atmosphäre, häusliche Annehmlichkeit. Diese lässt sich in baulicher Hinsicht nur dann erzielen, wenn die Außenbauteile in jeder Beziehung optimalen Forderungen entsprechen (vgl. Heck, Energie- kosten senken, 2007, S.13).
[6] Vgl. Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 14
[7] Siehe dazu Abschnitt 3.4, Wärmedurchgang, Wärmedurchgangswiderstand und Wärme- durchgangskoeffizient, S. 11
[8] Gemessen in ρ [kg/m3], je weniger Luft eingeschlossen ist, desto höher ist die Rohdichte, umso höher ist die Wärmeleitfähigkeit λ und damit verbunden eine schlechtere Wärme- dämmung (vgl. Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 19).
[9] Vgl. Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 15
[10] Vgl. Stöcker, Taschenbuch der Physik, 1998, S. 724
[11] Der Rechenwert für beträgt 0,04 W(/m·K), der Laborwert beträgt 0,033 W/(m·K) (siehe auch dazu Anlage 1, Technisches Datenblatt, S. 102).
[12] Wärmedämmung bezeichnet den Widerstand eines Bauteils gegen den Wärmedurchgang durch Wämeleitung bei einer Temperaturdifferenz innen/außen. (vgl.Riedel/Oberhaus/ Frös- sel/Haegele, Wärmedämmverbundsysteme, 2007, S. 38).
[13] Vgl. Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 14-16
[14] Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 16
[15] Vgl. Heck, Energiekosten senken, 2007, S. 17
[16] Vgl. Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 16
[17] Vgl. Königstein, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 18
[18] Siehe dazu Anlage 1, Technisches Datenblatt, S. 102
[19] Vgl. Königstien, Ratgeber energiesparendes Bauen, 2007, S. 60-61
[20] Vgl. Lotz/Hammacher, Schimmelschäden vermeiden, 2004, S. 9
[21] Vgl. Hegner, Energieausweis, 2007, S. 7
[22] Vgl. Volland, Energieeinsparverordnung, 2007, S. 52
[23] Vgl. Fischer/Hopfensperger/Pably/Schneiderhan, Energieausweis u. neue EnEV, 2007, S. 20
[24] Vgl. Energieeinsparverordnung 2007, § 9 Absatz 4 Satz 1 und 2.
[25] Vgl. Fischer/Hopfensperger/Pably/Schneiderhan, Energieausweis u. neue EnEV, 2007, S. 21
[26] Siehe dazu Abbildung acht, Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten bei erstmali- gem Einbau, Ersatz und Erneuerung von Bauteilen, S. 24
[27] Höchstwerte für Neubauten sind in der EnEV 2007 Anlage 1, Tabelle 1 geregelt.
[28] „Der Begriff Primärenergiebedarf QP berücksichtigt die fossile Energiemenge, die gewonnen werden muss, um den Gesamtenergiebedarf des Gebäudes zu decken. Darin enthalten ist auch der fossile Energiebedarf, der für die Gewinnung, die Umwandlung und den Transport des Energieträgers notwendig ist. Der Anteil an regenerativer Energie wird nicht berücksichtigt. Der Primärenergiebedarf ist der Kennwert für die energetische Beurteilung von Gebäuden und darf nicht den in der EnEV definierten Wert überschreiten. Dieser Wert wird im Energieausweis ausgewiesen und mit dem zulässigen Wert verglichen“ (Volland, Energieeinsparverordnung, 2007, S. 4).
[29] Vgl. Fischer/Hopfensperger/Pably/Schneiderhan, Energieausweis u. neue EnEV, 2007, S. 20
[30] „Im Sinne dieser Verordnung sind kleine Gebäude Gebäude mit nicht mehr als 50 Quadrat- meter Nutzfläche.“ (Energieeinsparverordnung 2007, §2, Satz 3.)
[31] Energieeinsparverordnung 2007, Anlage 3 Satz 1.
[32] Vgl. Energieeinsparverordnung 2007, Anlage 3 Nr. 1.
[33] Somit erfüllt die Nachträgliche Wärmedämmung von zweischaligem Mauerwerk mit den Anforderungen der EnEV 2007.
[34] Vgl. Fischer/Hopfensperger/Pably/Schneiderhan, Energieausweis und neue EnEV, 2007, S. 23-24.
[35] Siehe dazu Kapitel fünf, Mauerwerksaufbau und Dämmung der Außenwände der Unter- suchungsobjekte (3 EFH), S. 43
[36] Energieeinsparverordnung 2007, Anhang 3, Nr. 2
[37] Energieeinsparverordnung 2007, Anhang 3, Nr. 3
[38] Energieeinsparverordnung 2007, Anhang 3, Nr. 4
[39] Energieeinsparverordnung 2007, Anhang 3, Nr. 4
[40] Energieeinsparverordnung 2007, Anhang 3 Nr. 5.
- Citar trabajo
- Christian Meyer (Autor), 2009, Analyse und Bewertung von Energiebilanzen vorhandener, nachträglich wärmegedämmter Bauobjekte im Einfamilienhausbereich, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/135323
