Bauphysikalische Grundlagen

W-4 Energieeinsparung

Die Energieverknappung hat in den letzten Jahren zu einer außergewöhnlichen Verbesserung des Wärmeschutzes von Gebäuden in der Bundesrepublik Deutschland geführt. In den Jahren 1975 bis 1980 ist die thermische Qualität der Bauten stärker verbessert worden als in den 30 vorhergehenden Jahren seit dem Zweiten Weltkrieg. Eine gute Wärmedämmung ist unter deutschen Klimabedingungen Grundvoraussetzung, um im Winter ein behagliches Klima zu gewährleisten und auch den Energieaufwand gering zu halten. 2004 wurde dies durch die EnEV (Energieeinsparverordnung) sogar gesetzlich vorgeschrieben. Seit dem 1. Oktober 2009 gilt die verschärfte EnEV 2009 - Energieeinsparverordnung für Gebäude und ihre Anlagentechnik.

Der Hochbau ist mit ca. 40 % am gesamten Energieverbrauch der Bundesrepublik beteiligt. Daher sind Energiesparmaßnahmen gerade auf diesem Sektor von besonderer Wichtigkeit. Hierzu muss zunächst eine Art Bestandsaufnahme erfolgen, um zu verdeutlichen, welche Heizwärmeström ein traditionell erbauten Gebäuden auftreten und wo sich die "thermischen Löcher" befinden, durch die die Wärme verstärkt strömt.

Größenordnung der prozentualen Energieströme:
links: in einem größeren Wohngebäude
rechts: in einem freistehenden Eigenheim

Die einzelnen Energieanteile in einem größeren Wohngebäude sind – ihrem Betrage und ihrer Richtung nach – in Bild W-15 (links) veranschaulicht. Man erkennt, dass in einem Mehrfamilienhaus nur 6 bis 7 % der gesamten Wärmeverluste nach unten durch den Keller in das Erdreich und etwa der gleiche Anteil nach oben durch das Dach in die Atmosphäre abströmen. Auf die Wandflächen entfallen hingegen 40 % und auf die Fenster 47 %, wobei hiervon 30 % Transmissionswärmeverluste und 17 % Lüftungswärmeverluste durch die Fensterfugen darstellen.

Eine wesentlich andere Aufteilung der Wärmeflüsse ergibt sich bei einem freistehenden Einfamilienhaus, Bild W-15 (rechts). Hier schlagen die Keller- und Dachverluste stärker, die Wärmeströme durch Wand und Fenster hingegen – im Vergleich zum Mehrgeschossgebäude – schwächer zu Buche. In etwas verallgemeinerter Form bleibt festzustellen, dass an den Wärmeverlusten beim Einfamilienhaus Keller, Dach, Wand und Fenster etwa mit je einem Viertel beteiligt sind, während bei Hochhäusern Dach und Keller mit je 5 bis 10 % in den Hintergrund treten und die Wände bzw. die Fenster dominieren.

Aus den geschilderten Beispielen, die sich mit überspitzter Genauigkeit, aber ohne Gewinn weiterer grundsätzlicher Erkenntnisse für beliebige andere Gebäudetypen fortsetzen ließen, wird deutlich, dass die Heizwärmeverluste praktisch von drei rein baulichen Einflussparametern abhängen:

a)	von der Form des Baukörpers (u.a. Grundrissgestaltung), maßgebend hierfür ist das A/V-Verhältnis, d.h. das Verhältnis der wärmetauschenden Hüllfläche A zum beheizten Volumen V eines Gebäudes,
b)	vom Wärmeschutz der Gebäude-Hüllkonstruktion (Wärmedämmung von Wand, Dach und Keller und vom Fenster) und
c)	von der Luftdurchlässigkeit der Gebäudeöffnungen (vor allem der Fensterfugen).

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