Praxismaterialien für den schulischen und außerschulischen Einsatz

Energieeffizientes Bauen und Wohnen

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Standortwahl und -ausrichtung bei Neubauten, transparente Flächen, Wärmedämmung und die Wahl des Heizsystems können neben einem verbesserten Nutzverhalten zu starken Energieeinsparungen führen.
 

Niedriger Energieverbrauch eine Frage des Standorts

 
Der Heizenergiebedarf lässt sich durch die Prinzipien der Solararchitektur und die konsequente thermisch-energetische Sanierung bestehender Gebäude drastisch senken. Nachhaltiges Bauen beginnt bei Neubauten bereits bei der Standortwahl. Im Sinne der gewinnmaximierenden Bauweise sollten Standorte mit hohen solaren Einträgen gewählt werden, wie etwa Südhänge. Senken, in denen die Kaltluft zusammenströmt, sind ungünstig. Zusätzlich sammeln sich in diesen so genannten Kaltluftseen vermehrt Schadstoffe, die aufgrund der Kessellage schlecht abströmen. Mit der Exponiertheit eines Standorts, wie beispielsweise bei Kuppenlagen, steigt auch die Windbelastung, wodurch sich höhere ungewollte Lüftungswärmeverluste durch die Gebäudehülle ergeben. Die Lage an Gewässern hat aufgrund der Speicherfähigkeit des Wassers einen ausgleichenden Einfluss auf die Temperatur in der unmittelbaren Umgebung. Dies zeigt sich beispielsweise im milden Klima am Gardasee, in dem sogar Zitronen und Orangen gedeihen. Gleiches gilt für die Blumeninsel Mainau im Bodensee. Nachteilig kann lediglich sein, dass Gewässer zu einer verstärkten Nebelbildung beitragen, wodurch die solare Einstrahlung gemindert wird. In innerstädtischen Lagen ist die Lufttemperatur im Allgemeinen um etwa 2°C wärmer als in der ländlichen Umgebung. Im Winter ist dieser Umstand von großem Vorteil, im Sommer hingegen zeigen sich die negativen Effekte des Stadtklimas: Die Speichermassen der Gebäude und Straßen heizen sich stark auf und auch in der Nacht kommt es zu keiner Abkühlung mehr. Ausreichend Grünflächen, Dachgärten und Fassadenbegrünungen können hier ausgleichend wirken.

Wenngleich mit einer Standortwahl, die auf hohe solare Einstrahlung ausgerichtet ist, viele spätere, teure Maßnahmen auf bau- und haustechnischem Gebiet an Effizienz weitaus übertroffen werden, ist bei einem ganzheitlichen energetischen Ansatz die alleinige Berücksichtigung der solararchitektonischen Gesichtspunkte zu wenig. Der beste Standort an einem Südhang ist kontraproduktiv, wenn er durch seine Abgeschiedenheit ein hohes Maß an individuellem PKW-Verkehr provoziert.
 

Ausrichtung des Gebäudes

 
Die nächste Ebene der energieeffizienten Gebäudeplanung stellt die optimale Gebäudesausrichtung dar. Dabei genießt die Südfassade Priorität, d.h. wo immer möglich sollten Gebäude mit ihrer längsten Seite nach Süden ausgerichtet werden. Dies hat mehrere Gründe: Das Maximum der Strahlung fällt Mitte März und Mitte Oktober auf die Südwand – also während der Heizperiode. Im Winter sind die Tagessummen der Strahlung auf die Südwand wesentlich höher als im Sommer. Zudem kann im Sommer die Strahlung auf die Südwand aufgrund der hoch stehenden Sonne und des steilen Einfallwinkels sehr leicht abgeschattet werden. Dies beugt Überhitzung vor und hebt den Sommerkomfort wesentlich. Gleichzeitig wird Klimatisierung unnötig, was dem steigenden Trend zu Klimaanlagen und dem dadurch bedingten erhöhten Energieverbrauch ebenfalls entgegenwirkt. Im Winter ist die Strahlung auf die Südwände am stärksten und gelangt aufgrund des flachen Einstrahlwinkels bis tief in die Innenräume, wo entsprechende Speichermassen erwärmt werden können. Wirksame Speichermassen spielen in der Solararchitektur generell eine bedeutende Rolle, da sie eine ausgleichende Wirkung auf die Raumtemperatur haben. Je mehr Speichermassen ein Gebäude aufweist, umso besser kann die Sonnenenergie passiv genutzt werden. Diese heizen sich nämlich während des Tages auf und geben ihre Temperatur in den kühlen Nachtstunden wieder ab. Sind keine Speichermassen vorhanden, wie dies in den Leichtbauten der Fall ist, muss während des Tages ein viel größerer Wärmeüberschuss weggelüftet werden, der in der kühlen Phase wieder durch die Heizung ausgeglichen werden muss. In Extremfällen spricht man vom so genannten Barackenklima, das durch sommerliche Überhitzung und winterliche Kälte- und Zugerscheinungen gekennzeichnet ist.
 

Hin zu mehr Transparenz

 

Einen entscheidenden Einfluss auf das Gesamtergebnis in energetischer Hinsicht haben auch Anteil und Orientierung der transparenten Flächen. Verglaste Flächen bringen Tageslicht in die Räume, was sich auf den Energieverbrauch für die Beleuchtung wesentlich auswirkt. Gleichzeitig lassen sie Sonnenstrahlung in die Räume, was den winterlichen Heizenergiebedarf senkt. Allerdings weisen transparente Flächen – mit Ausnahme der transparenten Wärmedämmung – im Allgemeinen schlechtere Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) auf als opake Bauteile. Die transparenten Flächen müssen also besonders sorgfältig geplant werden, damit die Vorteile, die sie bringen, die Nachteile überwiegen. Zudem muss immer auch ein wirksames Verschattungssystem mitgeplant werden, um sowohl Blendung als auch Überhitzung zu vermeiden. Der Überhitzungsschutz, den die Verschattung bietet, ist umso wirksamer, je weiter außen die Verschattung angeordnet ist. Wird erst im Raum verschattet (z.B. innen liegende Jalousien, Vorhänge), kann Hitze nahezu ungehindert eindringen.
 

Was bei der Wärmedämmung zu beachten ist

 
Um die winterlichen Wärmeverluste zu minimieren, müssen nicht nur die Fenster, sondern die gesamte Gebäudehülle dicht sein. Als Maß für den Wärmedurchgang durch einen Bauteil dient der U-Wert, welcher in der Einheit W/m2*K angegeben wird. Er bezeichnet die Energiemenge, die bei einer Temperaturdifferenz von 1 K in 1 s durch eine Fläche von 1 m2 fließt. Je kleiner der U-Wert ist, desto besser, weil weniger Wärme durch den Bauteil verloren geht. Niedrige U-Werte für Außenwandkonstruktionen werden durch eine entsprechende Wärmedämmung erreicht. Während laut der Wiener Bauordnung (1993) noch Werte von 0,5 W/m2*K angestrebt wurden, sind heute Werte von 0,2 W/m2*K nicht nur möglich, sondern durchaus üblich. Durch Wärmedämmung können auch alte, energiefressende Gebäude in effiziente Niedrigenergiehäuser umgewandelt werden.

Besonderes Augenmerk ist auch auf eventuelle Wärmebrücken zu richten. Als Wärmebrücke werden Stellen in der Gebäudehülle bezeichnet, durch die im Vergleich zu den umliegenden Bauteilen ein deutlich erhöhter Wärmeverlust auftritt. Meist handelt es sich dabei um durchgehende Balkondecken, Dach- und Deckenanschlüsse, bei denen die Wärmedämmung durchstoßen wird oder auch Ecken und Kanten, bei denen die der kalten Außenluft zugewandte Fläche deutlich größer als die Innenfläche ist. Neben dem Wärmeverlust ist bei Wärmebrücken auch oft Schimmelpilz- und Feuchtstellengefahr gegeben, da warme Luft an diesen Stellen kondensiert.

In energieeffizienten Gebäuden spielt die Heizung eine untergeordnete Rolle. Die Energiekennzahl, welche den Heizwärmebedarf in kWh/m2*a ausdrückt, ist so gering, dass die Dimensionierung der Heizung sehr klein ausfallen kann. Dafür sind in dezentralen Lagen Biomasse-Heizungen oder Wärmepumpen gut geeignet. In zentralen Lagen kann der Anschluss an Nah- oder Fernwärme in Betracht gezogen werden. Passivhäuser weisen eine Energiekennzahl von unter 15 kWh/m2*a auf; hier erübrigt sich ein konventionelles Heizsystem vollkommen.
 

Solarenergie für die Warmwasserbereitung

 
Die Warmwassererzeugung sollte am besten über eine Solaranlage erfolgen. Dies gilt nicht nur für Neubauten, sondern insbesondere auch für Altbauten mit einem hohen Heizenergiebedarf. Aufgrund des Heizenergiebedarfs verfügen derartige Gebäude über eine groß dimensionierte Heizungsanlage, welche im Sommer nur für die Warmwasserbereitstellung angefahren werden muss und aufgrund der geringen Auslastung einen äußerst schlechten Wirkungsgrad aufweist. Wird im Sommer das Warmwasser ausschließlich über die Solaranlage bereitet, braucht der Heizkessel gar nicht eingeschaltet zu werden. Im Winter dient die Solaranlage als Heizungsunterstützung.

Die Höhe des Heizenergiebedarfs hängt auch stark vom Nutzerverhalten ab. (siehe  Energiespartipps: Das Sparpotenzial im Haushalt ist enorm)

Weiterführende Links zum Thema finden Sie hier:

Energiesparhaus
Passivhausinstitut Darmstadt
Österreichisches Institut für Baubiologie und –ökologie
 Programmlinie Haus der Zukunft des Impulsprogramms Nachhaltig Wirtschaften
 Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energie (AEE)
 Österreichische Energieagentur, Themenberreich, Themenberreich Gebäude und Raumwärme
 Infoservice Wohnen und Bauen
 Cluster Tirol Niedrigenergiehaus

Quelle:

 
S. Supper
Nachhaltig Bauen und Wohnen, Sustainable Austria Nr. 33, in SOL - Zeitschrift für Solidarität, Ökologie und Lebensstil, Wien
Eigenverlag
Zuletzt aktualisiert: 2012-06-11

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