Der in naher Zukunft zu erwartende Preisanstieg bei den Energieträgern wird jeder Verbraucher zu spüren bekommen. Daher sollten Bauherren zukünftig mehr denn je auf eine energieeffiziente Bauweise setzen. Außerdem kann es sich lohnen, Bestandsgebäude auf höhere Energieeffizienzklassen umzurüsten.
Der Anstieg der Einheitspreise für Energieträger macht viele neue Bautechnologien rentabel und den Bau energieeffizienter Gebäude vertretbar.
Energieeffizientes Bauen
Das Energieeffizienzniveau von Gebäuden wird in der Regel durch ihren Energieausweis beschrieben, der wiederum den maximal zulässigen Primär-, End- oder Nutzenergieverbrauch des Gebäudes festlegt. Hier finden Sie weiterführende Informationen zum Energieausweis, auf welche in diesem Artikel nicht weiter eingegangen werden.
Der Energiestandard kann gesetzlich vorgeschrieben sein (z. B. Verordnung des Bundesministeriums über die technischen Bedingungen, die Gebäude und ihre Standorte erfüllen müssen) oder von den Entwicklern einer bestimmten Technologie festgelegt werden (z. B. Passivhausstandard).
Passivhaus
Ein Passivhaus, manchmal auch Ökohaus genannt, ist ein Gebäude mit einem Nutzenergiebedarf für Heizung von bis zu 15 kWh/m² pro Jahr. Ein Passivhaus ist ein Gebäude, das sehr gut gedämmt ist (U < 0,15 W/(m²-K) für alle Wände und U < 0,80 für Fenster und Türen), luftdicht ist und über eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung verfügt. Es ist außerdem frei von Wärmebrücken und nutzt die solaren Gewinne und die durch Beleuchtung, Kochen, elektrische Geräte und die Bewohner erzeugte Wärme (die so genannte “Hauswärme”) optimal aus.
In einem in Passivbauweise errichteten Haus kann die Zentralheizung praktisch vollständig entfallen. Heizkörper dürfen nur in Räumen aufgestellt werden, in denen eine um einige Grad höhere Temperatur erforderlich ist, z. B. in Badezimmern. In anderen Innenräumen reicht die Nacherwärmung der Lüftungsluft aus.
Aufgrund der Anforderung, dass in Passivhäusern der Indikator für den Primärenergiebedarf für alle Bedürfnisse 120 kWh/m2 pro Jahr nicht überschreiten sollte, wird empfohlen, in diesen Gebäuden energieeffiziente Beleuchtung und Geräte der besten Energieklasse zu verwenden.
Nullenergiehaus
Ein Nullenergiehaus ist ein Gebäude, das dank hervorragender Wärmedämmung der Gebäudehülle, Wärmerückgewinnung durch Belüftung und maximaler Nutzung von Wärmegewinnen energieautark ist. Es benötigt keine Energiezufuhr aus herkömmlichen Quellen – weder für Heizung, Beleuchtung noch für Geräte.
Bei einem solchen Gebäude wird auf externe Energiequellen wie Strom, Gas oder Öl komplett verzichtet. Die verwendeten technischen Lösungen ermöglichen eine deutliche Senkung des Energieverbrauchs im Vergleich zu einem typischen Gebäude, und die in die Struktur integrierten erneuerbaren Energiequellen (Photovoltaikmodule, Sonnenkollektoren, Erdwärmepumpe) sind in der Lage, fast den gesamten Energiebedarf des Gebäudes für Heiz- und Wohnzwecke zu decken.
Ein solches Haus benötigt theoretisch keinen Strom aus herkömmlichen Quellen. Die Kontinuität der Energieversorgung sollte durch Speichersysteme für Wärme oder Strom aus Sonneneinstrahlung oder Windenergie sichergestellt werden.
Energiestandards bei Außenwände
Wände sind aufgrund ihrer großen Oberfläche im Verhältnis zu anderen Außenwänden wichtig, um einen bestimmten Energiestandard zu erreichen. Die Dicke der Dämmung, die wir verwenden müssen, um dies zu erreichen, hängt von ihrer Art ab. Die Wärmeleitfähigkeit eines Baustoffs kann durch seinen Wärmedurchgangskoeffizienten λ (Lambda) beschrieben werden. Dies ist ein anderer Wert als der U-Wert und sollte nicht verwechselt werden.
Der Wert des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten λ ist für ein bestimmtes Material charakteristisch, fast unabhängig von dessen Dicke. Sie wird in W/(m-K) angegeben. Je niedriger der λ-Wert, desto weniger wärmeleitend ist das Material, so dass es bei der Verwendung für eine Gebäudehülle Wärmeverluste besser verhindert. Der Wärmeleitkoeffizient von Kiefernholz liegt beispielsweise bei 0,16 und der von Mineralwolle bei weniger als 0,04 W/(m-K).
Der Wärmedurchgangskoeffizient U gibt die Wärmedämmleistung einer Trennwand mit einem bestimmten Aufbau und einer bestimmten Dicke (d) an – Wand, Dach, Boden und Fußboden. Seine Einheit ist W/(m²-K). Für eine homogene Umhüllung ist die Beziehung zwischen U und λ ungefähr:
U= λ/d
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der λ-Faktor angibt, wie viel Wärmeschutz ein bestimmtes Material bietet, während der U-Faktor das Dämmvermögen der gesamten Trennwand charakterisiert. Zwei Wände aus demselben Material mit identischem λ haben unterschiedliche U-Werte, wenn sie unterschiedlich dick sind. Je niedriger die Werte beider Koeffizienten sind, desto einfacher ist es, thermischen Komfort zu erreichen und Energie und Geld zu sparen.
Energiestandards bei Dächern
Je nach Verhältnis der Dach- oder Flachdachfläche zur Gesamtfläche der Außenhülle können die Verluste durch diese Hüllen 15 bis 30 % des gesamten Wärmeverlustes ausmachen.
Bei geneigten Dächern mit Holzkonstruktion stehen drei Dämmmethoden zur Auswahl. Das Dämmmaterial kann auf den Sparren, unter den Sparren oder in den Zwischenräumen verlegt werden. Um Wärmebrücken zu vermeiden und eine effektive Dachdämmung zu gewährleisten, sollte die Dämmung auf, unter oder zwischen den Sparren verlegt werden. Die Dicke der Wärmedämmung sollte entsprechend der Dicke der Dachkonstruktion gewählt werden, und die Dämmung sollte in einem zweischichtigen System verlegt werden. Der Wärmedurchgangskoeffizient U wird aus dem gewichteten Durchschnitt der einzelnen Elemente der Trennwand, z. B. der Sparren und der Zwischensparrendämmung, berechnet.
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