Energieeinsparung im Wohnungsbau senkt langfristig Kosten
Welche Energieeinsparung bei Gebäuden prinzipiell möglich sind, zeigt der Neubau. Niedrigenergiehäuser kommen mit weniger als 70 und Passivhäuser mit weniger als 15 kWh pro Quadratmeter aus. Theoretisch können ältere Gebäude, also Gebäude aus dem Bestand ebenfalls auf das Niveau eines Passivhauses gebracht werden. Die praktischen Möglichkeiten zur Energieeinsparung hängen jedoch stark von der jeweiligen Situation ab.
Die wirtschaftlich mögliche Energieeinsparung ist im Wesentlichen vom mittleren künftigen Energiepreis, der Technologie, ihren Kosten sowie vom betrachteten Gebäudetyp und individuellen Rahmenbedingungen abhängig.
Mit Standardmaßnahmen ist in den meisten Fällen eine Energieeinsparung zwischen 50 und 80 Prozent möglich. Dabei liefert die Dämmung der Außenwände vielfach den größten Beitrag, sie macht etwa ein Drittel bis die Hälfte der Energieeinsparung bei Gebäuden aus. Auch Dämmmaßnahmen an Dach, Fenster, Erdreich und Keller bieten gute Möglichkeiten zur Energieeinsparung. Betrachtet man die Gebäudeklassen als Ganzes, so ergibt sich, dass Einfamilienhäuser den weitaus größten Beitrag und das größte Potenzial zur Energieeinsparung liefern - hier insbesondere in den Baualtersklassen bis 1978.
Maßnahmen zur Energieeinsparung sind in der Regel dann wirtschaftlich, wenn sie mit ohnehin notwendigen Instandsetzungs- oder Modernisierungsaktionen verknüpft werden. Die energetisch bedingten Zusatzkosten bleiben dabei meist überschaubar.
In Deutschland kann demnach bis 2050 fast das gesamte „wirtschaftliche Sparpotenzial“ realisiert und der Heizwärmebedarf halbiert werden. Der größte Teil der Energieeinsparung ist bereits in den nächsten zwei Jahrzehnten erreichbar. Schon heute ermöglichen reduzierte Wärmeleitfähigkeiten und größere Standardschichtdicken eine deutliche Absenkung der Transmissionsverluste und bewirken damit eine Energieeinsparung.
Bei den Fenstern sind die technischen Verbesserungen aus dem Neubau, etwa aus der Passivhausforschung, direkt nutzbar. Eine weitere Energieeinsparung ist möglich, wenn man - neben einem luftdichten Abschluss der Gebäudehülle und einer hocheffizienten und gesunden Lüftung mit Wärmerückgewinnung - die aus der Kühltechnik stammende Superisolierung einsetzen würde.
Um die großen Potenziale zur Energieeinsparung der Anlagentechnik nutzen zu können, muss auch die Wärmeversorgung optimiert werden. Neben modernen Heizkesseltechniken (wie z.B. Brennwertkessel) und der Kraft-Wärme-Kopplung können regenerative Energiequellen (z.B. Sonne, Biomasse) spürbare Beiträge zur Energieeinsparung bei End- und Primärenergie leisten. Wärmedämmung und Anlagenerneuerung stehen daher nicht in Konkurrenz, sondern ergänzen einander.
Wärmetechnische Gebäudemodernisierungen können nicht mit einem „universellen“ Dämmsystem ausgeführt werden. Für die Wahl des Dämmsystems gelten je nach Gebäude unterschiedliche technische und architektonische Randbedingungen. Dies erfordert eine sorgfältige und sachgerechte Auswahl der einzelnen Maßnahmen innerhalb eines Gesamtkonzeptes. Für die Renovierung sind deshalb kompetente Fachleute, Architekten, Energieberater und Fachfirmen gefragt. Sie können auf der Grundlage einer Energiebilanz ein Gesamtkonzept für das jeweilige Gebäude entwickeln. Besonders wichtig ist dies, wenn Maßnahmen zur Modernisierung und Energieeinsparung nicht auf ein Mal, sondern in Stufen durchgeführt werden.
Die einzelnen Konstruktionen zur Energieeinsparung müssen dabei aufeinander abgestimmt sein, damit sie mit den später vorgesehenen Maßnahmen harmonieren und nicht zu Fehlinvestitionen werden. Zu beachten ist auch, dass die Bauteile eine Nutzungsdauer von etwa 15 bis 50 Jahren haben. Deshalb sollten Hausherren bei der Energieeinsparung auf eine hohe energetische Qualität der Baumaterialien achten. Die Mehrkosten für dickeren Dämmstoff beispielsweise sind, gemessen am Gesamtaufwand einer Modernisierung, von untergeordneter Bedeutung. Spätere Nachbesserungen sind dagegen aufwändig und unwirtschaftlich.
Eine gute energetische Modernisierung zur Energieeinsparung zeichnet sich nicht nur durch hohe Dämmstoffdicken aus, sondern auch durch eine lückenlos gedämmte Gebäudehülle und im Detail luftdicht ausgebildete Anschlüsse. Dies schützt vor Bauschäden und Schimmelbildung.
Dämmmaßnahmen an der Außenwand
Die Außenwand hat in den meisten Fällen den größten Flächenanteil der Gebäudehülle und verursacht durchschnittlich etwa 30 Prozent der Wärmeverluste eines Hauses. Ihr sollte bei der nachträglichen Wärmedämmung große Aufmerksamkeit geschenkt werden, da sich so eine beachtliche Energieeinsparung erzielen lässt.
Dabei sollte man sich nicht von einer dicken, massiven Außenwand täuschen lassen - auch deren Wärmeschutz ist unzureichend. Um die gleiche Dämmwirkung einer 8 Zentimeter Standarddämmung zu erzielen, müsste eine Außenwand aus Vollziegeln 165 Zentimeter dick sein. Für die Verbesserung des Wärmeschutzes der Außenwand gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten: Die Dämmung der Außenfläche der Wand (Außendämmung) oder die Dämmung der inneren, raumzugewandten Flächen (Innendämmung).
Die Außendämmung zur Energieeinsparung ist unter bauphysikalischen und energetischen Gesichtspunkten die bessere Lösung. Die gesamte Außenwand wird dabei von der Dämmschicht wie von einem Mantel umhüllt. Richtig ausgeführt, können Wärmebrücken weitgehend reduziert und die tragende Konstruktion geschützt werden.
An Häusern mit erhaltenswerter Fassadengestaltung wie Fachwerk oder Ornamentierung ist eine Außendämmung zur Energieeinsparung häufig nicht möglich oder sehr kostenintensiv. Um den Wärmeschutz eines solchen Gebäudes dennoch zu verbessern, bietet sich die Innendämmung an. Um bauphysikalische Probleme zu vermeiden, muss die Dämmmaßnahme fachgerecht geplant und sorgfältig ausgeführt werden.
Die nachträgliche Kerndämmung bei Häusern mit zweischaligem Mauerwerk und dazwischen liegendem Luftspalt ist eine weitere Möglichkeit, den Wärmeschutz der Außenwand zu verbessern. Bei dieser Dämmmaßnahme zur Energieeinsparung wird weder die Außen- noch die Innenansicht des Gebäudes verändert.
Außendämmung
Für die Außendämmung gibt es verschiedene Systeme, darunter das Wärmedämmverbundsystem (WDVS)/Thermohaut und die hinterlüftete Vorhangfassade. Das WDVS wird häufig für die Dämmung von Putz- und Ziegelfassaden eingesetzt. Es besteht aus den Komponenten Dämmstoff (z. B. Mineralfaser, Hartschaum), Armierungsgewebe und Außenputz oder Riemchenverblendung.
Der Dämmstoff wird direkt auf den vorhandenen Untergrund geklebt oder gedübelt. Der Altputz kann, soweit er tragfähig ist, erhalten bleiben. Bei schlechtem, unregelmäßigem Untergrund oder Mischbauweise der Außenwand können Schienensysteme verwendet werden. Um spätere Bauschäden zu vermeiden und eine Energieeinsparung zu gewährleisten, ist es wichtig, dass nur aufeinander abgestimmte Baustoffe eingesetzt werden.
Eine Alternative zum WDVS ist die hinterlüftete Vorhangfassade. Sie besteht aus einer Unterkonstruktion (Holz oder Alu-Profile), die auf der Außenwand befestigt werden. In die Zwischenräume der Unterkonstruktion wird Dämmstoff (z. B. Zellulose, Mineralfaser) eingebaut. Die Konstruktion muss allerdings ausreichend winddicht sein, damit sie zur gewünschten Energieeinsparung verhilft.
An der Unterkonstruktion wird die Außenverkleidung befestigt, wobei ein Luftspalt zwischen Dämmung und Verkleidung zur Hinterlüftung für den Feuchtigkeitsabtransport notwendig ist. Ein Vorteil der hinterlüfteten Fassade ist neben einem guten Schutz der Außenwand vor Witterungseinflüssen die Vielzahl der gestalterischen Möglichkeiten, die sich durch die Auswahl der Außenverkleidung ergibt. Eingesetzt werden können Faserzementplatten, Holz, Schiefer und andere Stoffe. Die daraus entstehende Wandstärke ist bei gleicher Dämmstoffdicke etwas höher als beim WDVS.
Wärmebrücken
Um Wärmebrücken zu vermeiden, sollte die Dämmung unabhängig vom Dämmsystem bis 50 Zentimeter unter die Kellerdecke geführt werden. Im Sockelbereich sollte eine feuchteunempfindliche Dämmung (Perimeterdämmung) verwendet werden. Sehr wichtig ist, dass die Dachdämmung lückenlos an die Fassadendämmung anschließt. Fensterlaibungen sind mindestens mit 2 bis 4 Zentimeter zu dämmen. Bei der hinterlüfteten Fassade muss die Wärmebrücke der Unterkonstruktion minimiert werden.
Innendämmung
Bei der Innendämmung wird eine Tragkonstruktion, beispielsweise Holzständer oder C-Profile, an der Wand befestigt und dazwischen der Dämmstoff eingebaut. Als Innenverkleidung können Profilbretter, Holzwerkstoff-, Gipsfaser- oder Gipskartonplatten verwendet werden. Je nach Material und Außenwandaufbau sollte aus Gründen des Feuchteschutzes zwischen Dämmstoff und Verkleidung zum Raum hin eine Dampfbremse, beispielsweise PE-Folie, verwendet werden.
Als Alternative lässt sich die Innendämmung mit großflächigen Verbundplatten durchführen. Verbundplatten sind Gipskarton- oder Gipsfaserplatten mit Dämmstoff, mit oder ohne integrierter Dampfbremse. Die Innendämmung wird oft mit Bauschäden in Verbindung gebracht. Ursache von Bauschäden ist aber meist nicht die Dämmmaßnahme selbst, sondern eine unsachgemäße Ausführung. Unbedingt erforderlich ist ein luftdichter Anschluss der Innendämmung an Fußboden, Decke, Innenwänden und Fenstern. Andernfalls kann feuchte Raumluft hinter die Dämmung geraten, dort auskondensieren und Feuchteschäden verursachen.
Wärmebrücken
Zudem müssen Wärmebrücken vermieden werden. Ein sensibler Punkt ist die Fensterlaibung. Da die Gefahr von Schimmelbildung hier besonders hoch ist, müssen Fensterlaibungen möglichst gut mit mindestens 2 Zentimeter gedämmt werden. Eine Unterbrechung der Wärmedämmung ergibt sich an der Kontaktstelle von Außenwand zu Innenwänden oder Geschossdecken.
Um Kondensatausfall und Schimmelbildung an diesen konstruktiven Wärmebrücken zu vermeiden, können die Innenbauteile mit dem so genannten Verzögerungsstreifen von etwa 50 Zentimeter Breite zusätzlich gedämmt werden. Wärmebrücken der Unterkonstruktion können beispielsweise durch eine kreuzweise Anbringung der Traglattung oder einen Dämmstoffstreifen zwischen Traglattung und Wand reduziert werden.
Dämmmaßnahmen am Dach
Das Dach ist den Umwelteinflüssen von allen Bauteilen am stärksten ausgesetzt. Im Sommer können auf der äußeren Dachhaut Temperaturen von 60 °C und mehr, im Winter von -20 °C und weniger auftreten. Das Dach ist aufgrund seiner großen Fläche mit einem Fünftel an den Heizwärmeverlusten eines Gebäudes beteiligt. Hohe Dämmstoffdicken sind im Dach also unbedingt zu empfehlen und zur Energieeinsparung in der Regel auch problemlos zu realisieren.
Außerdem verhindert eine Dämmung die Überhitzung der Dachräume im Sommer und trägt zur Erhöhung des Wohnkomforts bei. Neben einem guten Wärmeschutz ist im Dachbereich besonderer Wert auf eine hohe Luftdichtigkeit zu legen. Da warme Luft nach oben steigt, entweicht durch Undichtigkeiten oder Fugen im Dach im Winter besonders viel warme und feuchte Luft. Neben einem erhöhten Heizenergieverbrauch kann dies zu Feuchteschäden an der Holzkonstruktion führen.
Bei der energetischen Modernisierung eines geneigten Daches sind zwei Fälle zu unterscheiden. Wird der Dachraum bewohnt oder soll er später zum Aufenthaltsraum ausgebaut und beheizt werden, muss die Dachschräge und eventuell die Decke zum Spitzboden gedämmt werden. Wird der Dachraum gar nicht oder nur als Abstellraum genutzt, kann die nachträgliche Dämmung der obersten Geschossdecke als kostengünstige Lösung gewählt werden.
Oberste Geschossdecke
Für die Dämmung der obersten Geschossdecke eignen sich Dämmplatten aus Mineralfaser, Hartschaum und anderen Stoffen oder Schüttungen aus Perlite oder Zellulose. Der Dämmstoff wird auf der Decke und/oder zwischen vorhandenen Deckenbalken eingebracht. Um eine Umströmung des Dämmstoffs mit kalter Luft zu verhindern, sind Fugen zwischen Dämmstoff und übriger Konstruktion zu vermeiden.
Dämmplatten sollten deshalb mehrlagig mit versetzten Stößen verlegt werden und überall dicht am Boden anliegen. Für unebene Flächen mit vielen Durchdringungen bietet sich das Aufschütten von Perlite oder Zelluloseflocken an. Die Begehbarkeit kann bei druckfestem Dämmstoff durch Bohlenstege oder Spanplatten erreicht werden. Bei Schüttungen können Spanplatten auf die vorhandenen Holzbalken bzw. eine Unterkonstruktion aufgelegt werden.
Wärmebrücken
Schornsteine, Haustrennwände und andere bauliches Besonderheiten, die die Wärmedämmung durchstoßen, sollen etwa 50 Zentimeter hoch über der Dämmebene in ausreichender Dicke gedämmt werden, um Wärmebrücken zu vermeiden. Deckenluken und Ausziehtreppen müssen gedämmt werden und sollten möglichst luftdicht schließen. Da es wenige fertige Systemlösungen am Markt gibt, ist gegebenenfalls eine handwerkliche Lösung zu suchen.
Dämmmaßnahmen im Keller
Der Wärmedämmung des Kellers zur Energieeinsparung wird kaum Aufmerksamkeit geschenkt. Doch auch hier besteht die Möglichkeit der Energieeinsparung mit geringen finanziellen Mitteln. Darüber hinaus erhöht eine Dämmung die Behaglichkeit der Erdgeschossräume erheblich, weil sich so ein „fußkalter“ Boden vermeiden lässt.
Kellerdeckendämmung
Bei älteren Gebäuden im Gebäudebestand ist der unbeheizte Keller die Regel. Hier kommt die Dämmung der Kellerdecke in Frage. Dazu werden Dämmstoffplatten von unten an die Kellerdecke geklebt und bei schlechtem Untergrund zusätzlich verdübelt. Dabei sollten Dämmstoffdicken von mindestens 6 Zentimeter verwendet werden. Um den Dämmstoff vor Beschädigung zu schützen, kann dieser etwa mit Gipskarton oder Holzwolle-Leichtbauplatten verkleidet werden - oder es werden gleich Verbundplatten eingesetzt. Unter der Decke befestigte Heizungsrohre oder Installationsleitungen sollten, sofern möglich, auf die Kellerwände verlegt werden. Andernfalls müssen individuelle Lösungen gefunden werden.
Kellerdecken haben häufig unebene Unterseiten (Gewölbe- und Kappendecken). Diese können mit einer zusätzlichen Tragkonstruktion oder mit biegsamen Dämmplatten von unten gedämmt werden. Alternativ kann die Dämmschicht auch von oben auf dem Erdgeschossboden befestigt werden. Ist kein Keller vorhanden, ist dies die einzige Möglichkeit der Dämmung. Bei einem unbeheizten Keller bietet sich diese Ausführung an, wenn im Zuge einer Renovierung der Fußbodenaufbau ohnehin erneuert wird.
Folgearbeiten wie das Kürzen von Türen, das Anheben von Heizkörpern oder die Verlegung eines neuen Fußbodens sind außerdem einzuplanen - sie dienen der Energieeinsparung. Unter Umständen müssen auch Podeste und Absätze akzeptiert werden.
Beheizte Kellerräume
Werden Räume des Kellers beheizt, sind Außenwände, Wände zu unbeheizten Kellerräumen und der Kellerboden zu dämmen. Bei der Kelleraußenwand ist immer die außen liegende Dämmung vorzuziehen. Da das Erdreich bis zum Fundament abgegraben werden muss, bietet sich die Umsetzung dieser Maßnahme beispielsweise zu dem Zeitpunkt an, wenn Kellerwände trocken gelegt werden müssen. Ist ein Dämmen von außen nicht möglich, kann die Kellerwand innen gedämmt werden. Die Kellerwände müssen dafür trocken sein, und es darf keine aufsteigende Feuchtigkeit auftreten. In Kellerräumen mit hohem Feuchtewerten, etwa bei einem Bad oder Wäschetrockenraum im Keller sollte bei der Innendämmung für gute Lüftungsmöglichkeiten gesorgt werden.
Fenster
Die Qualität von Fenstern und Verglasungen hat sich in den vergangenen Jahren deutlich verbessert. Dieser Fortschritt sollte genutzt werden, weil es der Energieeinsparung des Gebäudes dient und weil moderne Fenster den Wohnkomfort spürbar erhöhen.
Neue Fenster schließen in der Regel dichter - in der Vergangenheit ergaben sich deshalb gelegentlich Probleme mit Schimmelbildung, insbesondere dann, wenn gleichzeitig von Einzelöfen auf eine zentrale Beheizung umgestellt wurde. Die Gefahr von Schimmelbildung lässt sich reduzieren, wenn gleichzeitig auch die Außenwand gedämmt wird. Ist dies nicht möglich, muss für eine ausreichende Lüftung der Räume gesorgt werden, beispielsweise über eine bewusste Fensterlüftung.
Der g-Wert beschreibt, welcher Anteil der auf das Fenster treffenden solaren Einstrahlung im Gebäude als Wärme zur Verfügung steht. Je höher der Zahlenwert, desto günstiger für den Haushalt. Bei der Auswahl einer Verglasung sollte die erste Priorität auf einen niedrigen U-Wert gelegt werden. Erst dann ist auf einen möglichst hohen g-Wert zu achten.
Verglasungsarten
Die Wärmeverluste über die Fenster werden wesentlich von der eingesetzten Verglasung beeinflusst. Die Einfachverglasung wurde bereits in den 70-er Jahren von der Zweischeiben-Isolierverglasung abgelöst. Durch die zweite Scheibe konnten die Transmissionsverluste um etwa die Hälfte gesenkt werden und diente so der Energieeinsparung.
Seit der Wärmeschutzverordnung aus dem Jahr 1995 ist der Einsatz von Wärmeschutzverglasung vorgeschrieben. Eine die Wärmestrahlung reflektierende Schicht auf einer Scheibe und eine Edelgasfüllung im Scheibenzwischenraum halbieren die Wärmeverluste noch einmal. Heute sind bereits Dreischeiben-Wärmeschutzverglasungen am Markt erhältlich. Deren Wärmeverluste betragen nur noch 15 Prozent der Einfachverglasung.
Die Wärmeverluste einer Verglasung werden über den Wärmedurchgangskoeffizienten - den so genannten U-Wert - beschrieben. Je geringer der Zahlenwert, desto besser der Wärmeschutz. Bei Angaben zum U-Wert ist zu unterscheiden, ob es sich um Werte zur Verglasung oder zum gesamten Fenster, inklusive des Fensterrahmens, handelt. Gute Zweischeiben-Verglasungen haben U-Werte zwischen 0,9 und 1,1 W/(m2K).
Verglasungsaustausch
Diese Maßnahme zur Energieeinsparung ist nur bei gut erhaltenen und energetisch günstigen Fensterrahmen zu empfehlen, die eine verbleibende Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren aufweisen. Die alte Verglasung wird aus dem Rahmen entfernt und durch eine neue ersetzt. Die Rahmenstärke muss den Einbau der meist dickeren, neuen Wärmeschutzverglasung erlauben. Andernfalls kann man auf Metallprofile zurückgreifen, welche die Glasleisten ersetzen. Die Tragfähigkeit der Fensterrahmen und Beschläge ist zu überprüfen.
Fensteraustausch
Ist der Fensterrahmen nicht mehr in gutem Zustand, muss das gesamte Fenster (Verglasung und Rahmen) ausgewechselt werden. Auch hier sollten ein System mit möglichst geringem U-Wert zur Energieeinsparung gewählt werden. Wird gleichzeitig mit der Fenstererneuerung eine Außenwanddämmung angebracht, ist es sinnvoll, die neuen Fenster entweder außenbündig mit der massiven Außenwand oder sogar in der Dämmebene anzuordnen. Wird der Fensterrahmen 2 bis 4 Zentimeter mit Dämmstoff überdeckt, so ist der Einbau fast wärmebrückenfrei.
Die Fuge zwischen Fenster und Mauerwerk muss gut und dauerhaft abgedichtet werden. Dafür ist nicht nur das richtige Material, sondern auch ein fachgerechter Einbau zur Energieeinsparung notwendig. Auf eine sorgfältige Ausführung sollte in der Ausschreibung hingewiesen werden.
Vorsatzflügel
In Einzelfällen bietet sich das Anbringen eines Vorsatzflügels an. Ein Vorsatzflügel besteht aus einer Verglasung in einem Rahmenprofil. Er wird mit Dichtungslippen versehen und von innen auf den vorhandenen Fensterrahmen geschraubt. Alternativ ist die Erweiterung zum Kastenfenster möglich. Dabei wird ein zusätzliches Fenster auf der Raumseite angebracht. Neben der Energieeinsparung und der Erhöhung des Wärmeschutzes bietet diese Konstruktion eine erhöhte Luftdichtigkeit und einen verbesserten Schallschutz.
Fenster mit Dreischeiben- Wärmeschutzverglasung
Je größer die Fensterfläche in einem Raum ist, desto wichtiger ist eine hochwertige Verglasung. Zumindest bei raumhohen Fenstern empfiehlt sich der Einsatz von Dreifach-Wärmeschutzverglasung. Neben der Energieeinsparung vermeiden die höheren Oberflächentemperaturen der Verglasung Zugerscheinungen durch Kaltluftabfall und bieten mehr Wohnkomfort und Behaglichkeit in der Nähe des Fensters. Außer einer guten Verglasung sollte auch ein hochwertiger Fensterrahmen eingebaut werden. Eine Zertifizierung für den Einsatz in Passivhäusern bescheinigt die hochwertige energetische Qualität.
Effizienzsteigerung bei der Heizungsanlage
In den zurückliegenden 15 Jahren hat die Heiztechnik große Fortschritte gemacht und für Energieeinsparungen gesorgt. Beispielsweise sind die Nutzungsgrade der Heizkessel von rund 60 auf bis zu 100 Prozent und mehr beim Brennwertkessel verbessert worden. Der Schadstoffausstoß konnte um über 80 Prozent reduziert werden. Dieser technische Fortschritt zur Energieeinsparung sollte genutzt werden, wenn ein Kesselwechsel bevorsteht.
Mit der Erneuerung der Heizung sollte jedenfalls nicht gewartet werden, bis die alte defekt ist. In folgenden Fällen sollte über die Modernisierung der Heizungsanlage nachgedacht werden:
- Heizungsanlage ist älter als 15 Jahre
- Kessel wird noch auf konstanter Temperatur zwischen 70 und 90°C betrieben
- Es gibt keine witterungsgeführte u. zeitabhängige Heizungsregelung
- Feuchteschäden treten im Schornstein auf
- Die Temperatur im Heizungsraum beträgt über 20°C
Wärmeerzeuger
Beim Niedertemperaturkessel wird im Gegensatz zu den früher üblichen Konstanttemperaturkesseln die Kesseltemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur gesteuert und kann bis auf etwa 40 °C abgesenkt werden. So wird der Nutzungsgrad gesteigert. Brennwertkessel sind eine Weiterentwicklung der Niedertemperaturkessel. Sie erzielen gegenüber diesen noch geringere Schadstoffemissionen und eine um bis zu 11 Prozent bessere Brennstoffausnutzung.
Rohrnetz, Pumpen
Die Rohrleitungen müssen wärmegedämmt werden, da sonst die guten Nutzungsgrade der Kessel an dieser Stelle vertan werden. Dabei ist es wichtig, dass die Dämmschalen lückenlos verlegt werden und eng an den Rohren anliegen. Auch Armaturen, Schellen und Bögen sollten so weit wie möglich gedämmt werden. Durch die gute Wärmeleitfähigkeit des Metalls, insbesondere von Kupfer, ist der Wärmeverlust dieser Fehlstellen ziemlich groß. Wichtig ist eine richtige Dimensionierung von Umwälz- und Zirkulationspumpen. Auch in Stufen schaltbare Pumpen sollten nicht überdimensioniert werden, da der Wirkungsgrad beim Herunterschalten auf kleinere Stufen deutlich schlechter wird. Elektronisch geregelte Pumpen sind energetisch günstig und verringern die Betriebskosten.
Regelung
Die Regelung der Heizungsanlage ist für die Energieeinsparung von entscheidender Bedeutung und wird vom Heizungsfachbetrieb eingestellt. Nach einer entsprechenden Einweisung kann die Betriebsweise vom Eigentümer an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst und somit optimiert werden. Bei der heute gebräuchlichen Heizungsregelung, die von der Außentemperatur gesteuert wird, sind folgende Größen einzustellen: die Zeiträume und Solltemperaturen für den normalen und den abgesenkten Heizbetrieb und die Heizkurve. Die Temperatur der einzelnen Räume wird gewöhnlich über Thermostatventile an den Heizkörpern geregelt.
Warmwasser
In einem modernen Niedertemperatur- oder Brennwertkessel wird die Wärme auch im Sommer mit einem hohen Wirkungsgrad erzeugt. Systeme zur zentralen Warmwasserbereitung sind daher für die Energieeinsparung meist besser geeignet als dezentrale Geräte. Eine dezentrale Trinkwassererwärmung ist dann denkbar, wenn beispielsweise kleinere Warmwassermengen an weit auseinanderliegenden Entnahmestellen eines Gebäudes benötigt werden.
System- bzw. Brennstoffwechsel
Bei einer grundlegenden Heizungsmodernisierung gibt es grundsätzlich die Möglichkeit eines Heizsystem- und/ oder Brennstoffwechsels. Neben einer größeren Umweltentlastung lassen sich meistens auch deutliche Energieeinsparungen erzielen. Die Umstellung von Einzelöfen und Elektrospeicherheizgeräten auf eine zentrale Heizungsanlage ist grundsätzlich zu empfehlen. Auch die Umstellung von Etagenheizungen auf eine zentrale Wärmeversorgung kann Vorteile bringen.
In größeren Gebäuden sollte die Installation eines Blockheizkraftwerkes (BHKW) erwogen werden. Diese Geräte erzeugen Wärme und Strom gleichzeitig und nutzen den Brennstoff primärenergetisch optimal. Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung nutzt auch die neue Technologie der Brennstoffzellen. Marktgerechte Geräte sind jedoch erst in den nächsten Jahren zu erwarten. Biomasse-Feuerungen können in bestehende Heizsystem integriert werden und diese sinnvoll ergänzen.
Wichtig ist dabei, auf geringe Schadstoffemissionen der Anlage zu achten. Holz-Pellets-Heizungen sind insbesondere für Ein- und Zweifamilienhäuser geeignet. Bei größeren Gebäuden kann über eine Holzhackschnitzelheizung nachgedacht werden. Das direkte Heizen mit Strom sollte unter Umweltgesichtspunkten unterbleiben.
Energetisch vernünftig ist der Einsatz von Elektro-Wärmepumpen, sofern sie als Wärmequelle das Erdreich oder Wasser nutzen. Die Arbeitszahl muss dabei im Jahresmittel über 3 liegen. Luft-Wasser-Wärmepumpen eignen sich energetisch geringfügig weniger, sind aber durch die bedeutend geringeren Investitionskosten wirtschaftlich die günstigere Alternative. Wärmepumpen-Heizungen sind heute im Hinblick auf ihren Primärenergieverbrauch und ihren CO2-Ausstoß Gas- und Ölheizungen deutlich überlegen. Gesamtwirtschaftlich gesehen leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung, zur Minderung von Kohlendioxid und zur Senkung der Energiekosten.
Fensterlüftung
Die Fensterlüftung ist die häufigste Art der Lüftung in bestehenden Gebäuden. Die ausgetauschte Luftmenge und die mögliche Energieeinsparung sind dabei stark vom Lüftungsverhalten der Bewohner und der Witterung abhängig. Anhaltswerte für die erforderliche Fensteröffnungszeit ergeben sich abhängig von der Außentemperatur.
In der Praxis ist ein definierter und kontrollierter Luftaustausch über die Fensterlüftung nicht möglich. So ist der Luftwechsel bei gleicher Öffnungszeit der Fenster umso größer, je höher die Windgeschwindigkeit ist und je tiefer die Außentemperatur liegt. Deswegen sollten die Fenster im Winter kürzer geöffnet werden. Zudem wird der Luftwechsel von der Anzahl und dem Ort der geöffneten Fenster sowie den allgemeinen Undichtigkeiten im Gebäude beeinflusst. Wegen dieser Zufallskomponenten sind eine schlechte Raumluftqualität oder ein zu hoher Heizenergieverbrauch häufige Folgen. Zudem kann es bei der Fensterlüftung zu Zugerscheinungen und Fußkälte kommen.
Mechanische Lüftungsanlagen
Ein nicht zufälliger, sondern kontrollierter Luftwechsel kann über mechanische Lüftungsanlagen erreicht werden. Man unterscheidet zwischen Systemen, die mit oder ohne Wärmerückgewinnung betrieben werden und zwischen reinen Abluftanlagen und Systemen mit Zu- und Abluftkanalnetz.
Abluftanlage
Bei der zentralen Abluftanlage wird die Luft mit einem Ventilator über ein Rohrsystem aus den am höchsten durch Gerüche und Wasserdampf belasteten Räumen wie Küche, Bad und Toilette abgesaugt und meist über das Dach ausgeblasen. Der so im Gebäude entstehende leichte Unterdruck bewirkt, dass gefilterte Außenluft über Zuluftventile in der Außenwand von Schlaf- und Wohnräumen nachströmt.
Die Wohnung wird so dauerhaft und kontrolliert durchströmt. Feuchtigkeit und Gerüche in den Ablufträumen werden direkt abgeführt und breiten sich nicht in die Wohnräume aus. Das System gewährleistet Energieeinsparungen, gute Raumluftqualität und steigert den Wohnkomfort.
Wärmerückgewinnung
Weitere Energieeinsparungen können durch Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung erzielt werden. Weit verbreitet sind Systeme, bei denen die Wärme mit einem Wärmetauscher von der Abluft auf die Zuluft übertragen wird. Die Zuluft tritt so bereits vorgewärmt in die Räume ein. Erforderlich ist hierfür neben dem Abluft- auch ein Zuluftkanalnetz.
Der Nutzen der Wärmerückgewinnung ist umso größer, je mehr Wärme aus der Abluft auf die Zuluft gelangt. Mehrere Geräte erreichen schon heute Wärmebereitstellungsgrade von über 80 Prozent. Für einen effektiven Betrieb einer Lüftungsanlage müssen mehrere Voraussetzungen vom Gebäude oder vom Lüftungssystem erfüllt werden:
- hohe Dichtigkeit der Gebäudehülle; Luftwechsel bei 50 Pa Druckdifferenz zwischen innen und außen: n50 ≤ 1h-1
- Luftverbund über maximal zwei Geschosse
- geringer Stromverbrauch der Ventilatoren
- regelmäßige Wartung, besonders der Filter
- schallschutztechnische Entkopplung und geräuscharme Ventilatoren.
Wintergarten
Wintergärten erhöhen die Wohnqualität. Zur Energieeinsparung tragen sie - wenn überhaupt - nur in geringem Maße bei. Bei der Planung eines Wintergartens müssen die Erwartungen definiert werden, da davon die Konstruktion abhängt. Möglich sind beispielsweise:
- die Energieeinsparung durch unbeheizten Wintergarten als Pufferzone mit passiver Solarenergienutzung oder
- das beheizte, zusätzliche Zimmer, bei dem ein Anstieg des Heizenergieverbrauchs eingeräumt wird.
In jedem Fall sind ein guter Sonnenschutz, hohe Speichermassen und gute Lüftungsmöglichkeiten wichtig, um sommerliche Überhitzungen zu vermeiden.
Energieeinsparungen im Wintergarten
Um Energieeinsparungen zu erzielen, müssen Wintergarten und beheizte Räume durch Wärmedämmung und wärmeschutzverglaste Fenster thermisch voneinander getrennt werden. Ein so ausgeführter Wintergarten bildet einen Klimapuffer zwischen Außenluft und Wohnraum und vermindert im Winter die Wärmeverluste der angrenzenden Außenwände und Fensterflächen. Liegt die Temperatur im Wintergarten über den Raumtemperaturen des Gebäudes, kann die Temperaturdifferenz in der Heizperiode zur Energieeinsparung genutzt werden. Hierzu muss warme Luft ins Gebäude transportiert werden, entweder über eine Lüftungsanlage oder durch gezieltes Fensterlüften. Die mögliche Energieeinsparung hält sich jedoch in geringem Rahmen.
Nachteilig auf die Energieeinsparung wirkt sich aus, dass der Wintergarten das Tageslicht in den Wohnräumen reduziert. So entsteht zusätzlicher Strombedarf für die Beleuchtung.
Zusätzliches Zimmer
Soll der Wintergarten als zusätzliches beheiztes Zimmer genutzt werden, sollten Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung eingebaut werden, um den Anstieg der Heizkosten zu begrenzen und im Winter trotz großer Verglasungsflächen hohen Wohnkomfort zu erzielen. Nicht transparente Flächen müssen gut gedämmt werden.
Transparente Wärmedämmung (TWD)
Eine weitere Möglichkeit zur passiven Solarenergienutzung ist die transparente Wärmedämmung. Dabei wird ein transparenter Dämmstoff, beispielsweise aus Kunststoff oder Glas, an eine günstig nach Süden ausgerichtete und unverschattete massive Außenwand angebracht. Einfallende Solarstrahlung dringt vor allem bei niedrig stehender Sonne im Winter durch die Dämmung hindurch und wird von der massiven Wand absorbiert und so in Wärme verwandelt.
Der größte Teil der Wärme gelangt über die Wand in das Gebäude und kann so zur Beheizung des Gebäudes beitragen. Dies funktioniert jedoch nur, solange die Sonne scheint. Über den gesamten Winter betrachtet, sind die Gewinne daher in der Regel nicht größer als die Wärmeverluste. Aufgrund der hohen Investitionskosten liegt die TWD derzeit noch außerhalb der Wirtschaftlichkeit.
Thermische Sonnenenergienutzung
Die Nutzung regenerativer Energien ist eine wichtige Ergänzung zu Energieeinsparung im Gebäude. Doch erst wenn der Heizwärmebedarf eines Gebäudes entscheidend gesenkt ist, erzielen regenerative Energien einen nennenswerten Deckungsbeitrag.
Mit thermischen Solaranlagen (Sonnenkollektoren) lässt sich die Sonnenenergie zur Erwärmung von Wasser nutzen. Grundsätzlich lassen sich zwei Einsatzbereiche dieser Technik unterscheiden: Solaranlagen, die nur das Brauchwasser erwärmen, oder Solarsysteme, die zusätzlich die Raumheizung unterstützen. Bei Gebäuden ist die Solaranlage für die Brauchwassererwärmung aus Kostengesichtspunkten die sinnvollere Variante.
Als Kollektoren werden meistens Flachkollektoren oder Vakuum-Röhren-Kollektoren eingesetzt. Letztere sind teurer, haben aber höhere Wirkungsgrade. Genauso wichtig wie effiziente Einzelkomponenten ist die Abstimmung der Komponenten untereinander. Beim Errichten einer Solaranlagen ist deswegen auf eine qualifizierte Planung zu achten. Die Kosten einer thermischen Solaranlage zur Brauchwassererwärmung liegen für ein Einfamilienhaus mit vier Personen (Kollektorgröße 4 bis 6 Quadratmeter, Speichervolumen rund 400 Liter) zwischen 4.000 und 7.000 Euro. Die Wirtschaftlichkeit wird über die eingesparten Brennstoffkosten in der Regel leider nicht erreicht.
Planungshilfen
Wichtiges für die Planung Wärmepumpe & Lüftung
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