Wärmeschutz - 36 Heft - Faktor Verlag
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Heft
36
Wärmeschutz
Faktor Wärmeschutz
Fachinformation faktor.ch
topfenster.ch
Fenster in Lochfassaden – so nebenbei geplant?
Achtung Anschluss 4 toplicht.ch
topmotors.ch
Die Topfenster-Idee wird Standard
topfenster.ch 8 topten.ch
topstreetlight.ch
Grossflächige Verglasungen mit guten Zahlen
Heben oder nur schieben? 12
«Konstanz» macht einen 4. Rang am Solar Decathlon
Andreas Galli Das Wohlfühlsystem 16
Statistik über Dämmstärke und Kosten von Fassaden
15,3 Zentimeter 20
Nicht Leichtbau, aber auch nicht richtig schwer
Porenbeton im Ökotest 22
Wieviel Wärmedämmung soll es sein?
Effizienzstrategie 26
Dokumentation
Liste der Topfenster 10
Dachdecker: Drei Goldmedaillen für die Schweiz 37
Firmennachrichten 36
Oben: Keine triviale Technik
für die Heben-Schiebe-
Türen. Mitte: Über die idea-
le Dämmstärke wird weiter
diskutiert. Unten: Wände
lösen sich auf. Ersatz
kommt von der Glasindus-
trie.
Abonnement der Schriftenreihe
Faktor: Drei bis vier Hefte pro
Jahr 48 Franken. Firmenabo mit
drei Exemplaren 100 Franken.
Die Faktor-Produkte dienen als
Schulungsunterlagen für die
Weiterbildung zum Minergie-
Fachpartner sowie für DAS- und
CAS-Angebote des Instituts
Energie am Bau der Fachhoch-
schule Nordwestschweiz.
www.fhnw.ch/weiterbildung
Team
Faktor Wärmeschutz ist das Herausgeber: Conrad U. Brunner, Beirat: Armin Binz, Fachhoch- Energiebeauftragter des Landes
Themenheft Nr. 36 der Faktor Othmar Humm schule Nordwestschweiz, Mut- Steiermark, Graz; Eberhard
Verlag AG. November 2012 Redaktion: Othmar Humm tenz; Werner Eike-Hennig, Leiter Jochem, Centre for Energy Policy
ISSN 1661-2027 Layout: Christine Sidler Hessische Energiespar-Aktion, and Economics, ETH Zürich;
Faktor Verlag AG Web: Noemi Bösch Darmstadt; Ansgar Gmür, Direk- Roland Stulz, Geschäftsführer
Hardstrasse 322a, 8005 Zürich Französische Übersetzung: tor Schweizerischer Hauseigen- Novatlantis, Zürich; Mark Zim-
Tel. 044 316 10 60 Félix Glutz, adapteam.ch tümerverband (HEV), Zürich; mermann, Empa Dübendorf
Mail: info@faktor.ch Mail: nachname@faktor.ch Heinrich Gugerli, Amt für Hoch-
www.faktor.ch Druck: FO Fotorotar, Egg bauten, Zürich; Wolfgang Jilek,
Zwei Welten der Materialisierung
So richtig und definitiv angekommen in
der Primärstruktur eines Hauses ist die
Wärmedämmung noch nicht. Für viele
Architekturschaffende bleibt die wärmende
Hülle ein Kleid, das die Bauherrschaft oder
die Behörden wünschen – ein Additiv. Tat-
sächlich ist die Plastizität – und damit auch
die Ausdruckskraft – einer gegossenen oder
gemauerten Fassade mit keiner vorgehäng-
Zum Thema
ten oder angeklebten Kulisse zu überbie-
ten. Nicht gänzlich, aber einigermassen
unabhängig voneinander entwickeln sich
zwei Sphären der Materialisierung: eine
innere, zumeist primäre Struktur und eine
ausschliesslich dem Aussen zugewandte
Fassade. Unter dem Titel «Effizienzstra-
tegie» rechnet Marco Ragonesi die opti-
male Wärmedämmstärke aus (Seite 26). Leckagen bringen Farbe
Kriterien sind Kosten, Umweltbelastung unbegrenzt im Angebot sind, schon gar ins Bild: Thermografie einer
(nicht erneuerbare Primärenergie, Umwelt- nicht die zu deren Gewinnung notwen- Fassade. (Bild: Lindenberg
Ortungstechnik, Berlin)
belastungspunkte und Treibhausgaseffekt). digen Einrichtungen. Die Resultate von
Mit Holz beheizte Häuser brauchen aus Ragonesi stimmen auch in den Grenzberei-
ökologischen Gründen kaum Wärmedäm- chen mit Dämmstärken von 6 cm oder 36
mung. Doch dünne Dämmschichten sind cm. Doch der Komfort, das Geld und die
nicht unbedingt 2000-Watt-kompatibel, 2000 Watt sind auch Argumente – starke
weil auch erneuerbare Energien nicht Argumente. Othmar Humm
Partner
Partner
Ragones i · Strobel & Pa r tner AG
B a u p h y s i k u n d Te c h n i s c h e K o m m u n i k a t i o n
4 Heft 36 Objekte mit grossen Glasfassaden werden in der Regel durch Fach
planer betreut – Lochfassaden müssen hingegen so «nebenbei»
mitgeplant werden. Wärmeschutz
Achtung Anschluss
Jürgen Benitz-Wildenburg Moderne Fenster können auf der Süd-, des Psi-Wertes bei einem Normfenster
leitet im ift Rosenheim den Ost- und Westseite bereits heute deutli- (1,23 m x 1,48 m) um 0,1 W/m2 K ener-
Bereich PR & Marketing- che solare Energiegewinne erzielen, so dass getisch gleichwertig zu einer Reduzierung
kommunkation. Das ift die Energieverluste durch Lüftung und des Fenster U-Wertes um ∆UW ≈ 0,5 W/
Rosenheim begleitet als
Wärmebrücken überproportional anstei- m² K. Das ift Rosenheim hat zur einfa-
neutrale Einrichtung die
Fenster-, Fassaden- und gen. Deshalb gewinnen Konzepte für eine chen Beurteilung von Fenstern ein Bewer-
Türenbranche. dezentrale Lüftung mittels automatischer tungsverfahren entwickelt, dass auf der
Fenster an Bedeutung, die auch zur nutz ISO 18292 «Energetische Bewertung von
erunabhängigen Nachtkühlung geeignet Fenstersystemen – Berechnungsverfahren»
sind. basiert. Wärmeverluste und Solargewinne
werden auf Grundlage einer Gebäudesi-
Optimierung Wärmedämmung mulation zu Energie-Kenngrössen für die
Eine energetische Sanierung ist vor allem Heiz- und Kühlperiode bilanziert und einer
durch den Austausch alter Fenster interes- Energieeffizienz-Klasse zugeordnet. Die
sant, die vor 1995 eingebaut wurden, da Klimabedingungen im Sommer und Winter
hier noch Isoliergläser ohne Wärmeschutz- sind so unterschiedlich, dass eine einzige
beschichtungen eingesetzt wurden (Ug ca. Kennzahl nicht ausreicht. Die ISO 18292
2,7 W/m² K) und es keine umlaufende sieht deshalb für die Energieperformance
Dichtungsebene gibt. Die weitere Opti- (EP) zwei Kennzahlen vor; EP-H: Energy
mierung von Fenstern lässt sich wie folgt Performance Heating Period (Heizfall) und
beschreiben: EP-C: Energy Performance Cooling Period
]] Verbesserung von Wärmedämmung bzw. (Kühlfall).
Wärmebrücken Das Dreifach-Isolierglas mit Ug-Werten von
]] Minimierung der Lüftungswärmeverluste 0,6 bis 0,7 W/m² K hat sich bei energieeffi-
durch kontrollierte und bedarfsgerechte zienten Fenstern etabliert. Ug-Werte von 0,5
Lüftung (Fensterlüfter) W/m² K mit Krypton- respektive Xenonfül-
]] Nutzung der Sonnenenergie durch höhe- lung sind wegen hoher Kosten in der Praxis
ren Glasanteil der Fenster und g-Werte selten zu finden. Auch eine Erhöhung des
]] Optimierung sommerlicher Wärmeschutz Scheibenzwischenraums (SZR) über 16 mm
durch Sonnenschutzsysteme sollte nicht genutzt werden, da die höheren
]] Energieeinsparung durch Anbindung an Klimalasten zu Glasbruch oder Undichtig-
die Haustechnik und Regelungslogik (funk- keiten führen können. Weitere Verbesserun-
gesteuerte Thermostatventile mit Logik, gen ergeben sich durch optimierte Rand-
Fenster auf – Heizung aus, etc.) verbünde sowie geklebte Fenstersysteme,
Bei der Planung und Ausführung von die einen höheren Glasanteil haben. Die
Effizienzhäusern, Passivhäusern und Plus Marktreife von Vakuumverglasungen ist
energiehäusern darf der Bauanschluss von noch nicht absehbar, so dass konstruktive
Fenstern an den Baukörper nicht vernach- Planungen aktuell wenig Sinn machen.
lässigt werden, denn für die Passivhaustaug-
lichkeit sind die U-Werte der Bauteile im Abbildung 2 auf Seite 6.
Abbildung 1: Lochfassaden
eingebauten Zustand nachzuweisen. Für nebenbei planen? Fenster
Baukörperanschlüsse sollten die Psi-Werte im Jaisalmer Fort Palace in
bei Ψ kleiner oder gleich 0,08 W/m K Rajasthan, India.
liegen. Energetisch ist die Reduzierung (Harpreet Padam)
Heft 35 5
6 Heft 36 Seitlicher Baukörperanschluss eines Fensters an ein monolithisches Mauerwerk
dMauerwerk λMauerwerk f0,25/0,13 bei Einbaulage
25
Wärmeschutz
4.1 Fenster IV 68, Weichholz
0,21 0,70 0,76 0,81
0,39 0,63 0,71 0,76
d Mauerwerk 240
0,70 0,61 0,68 0,74
2,1 0,49 0,51 0,55
0,21 0,69 0,76 0,82
0,39 0,62 0,71 0,77
300
0,49 0,60 0,68 0,74
2,1 0,48 0,52 0,56
15
1 2 3 4 0,21 0,68 0,76 0,82
alle Masse in mm 0,58 0,58 0,67 0,73
365
0,81 0,55 0,63 0,69
2,1 0,48 0,53 0,57
Baustoffe 4.2 Fenster Kunststoff (4-Kammer-System)
Material Wärmeleitfähigkeit λ in W/m K 0,21 0,70 0,76 0,82
1 Innenputz 0,70 0,39 0,63 0,71 0,76
240
2 Mauerwerk Ergebnistabellen 0,70 0,61 0,68 0,74
3 Aussenputz 0,87 2,1 0,49 0,51 0,55
4 Fensterkonstruktion 0,21 0,69 0,76 0,82
Ug = 1,1 W/m2 K 0,39 0,62 0,71 0,77
300
Uw = 1,3 W/m2 K 0,49 0,60 0,68 0,74
2,1 0,48 0,52 0,56
0,21 0,68 0,76 0,82
0,58 0,58 0,67 0,73
365
4.1 0,81 0,55 0,63 0,69
2,1 0,48 0,53 0,57
Ug = 1,1 W/m2 K 4.3 Fenster Aluminium WGP
Uw = 1,3 W/m2 K 0,21 0,70 0,75 0,79
0,39 0,64 0,70 0,74
240
0,70 0,62 0,68 0,72
2,1 0,51 0,53 0,57
4.2 0,21 0,69 0,75 0,79
0,39 0,64 0,70 0,75
300
Ug = 0,7 W/m2 K 0,49 0,62 0,68 0,73
Uw = 1,3 W/m2 K 2,1 0,51 0,54 0,57
0,21 0,69 0,74 0,79
0,58 0,60 0,67 0,72
365
0,81 0,57 0,64 0,69
Abbildung 2: Nachweis ei- 4.3
nes Baukörper-Anschlusses. 2,1 0,51 0,55 0,58
Quelle: ift Wärmebrücken- fRsi, min ≥ 0,7 erfüllt
katalog fRsi, min ≤ 0,7 nicht erfüllt, zusätzliche Massnahmen erforderlich
Mindestens 0,7
Definiert ist fRSI als Differenz der Temperatur der inneren Für die Berechnung von fRSI gelten Rahmenbedingungen,
Oberfläche eines Bauteils und der Aussentemperatur, insbesondere relative Luftfeuchte (80 %) sowie Werte
bezogen auf die Differenz zwischen Aussen- und Innen- des Wärmeübergangswiderstands innen (0,25 m2 K/W)
temperatur. In SIA 180 sind für 40 Klimastationen Grenz- und aussen (0,04 m2 K/W). DIN 4108 schreibt einen
werte des fRSI für Schimmelpilzbefall und Oberflächenkon- Mindestwert für fRSI von 0,7 vor, SIA 180 nennt als nor-
densat sowie die kritischen Monate aufgeführt. April ist mativen Wert für Zürich und Luzern 0,717; das heisst bei
an 28 Stationen der kritische Monat, an höher liegenden SIA «Oberflächentemperaturgrenzfaktor».
Standorten sind Mai, Juni, Juli kritisch für Schwitzwasser.
8 Heft 36 Topfenster sind nicht nur verlustarm konzipiert, sie sind auch bezüglich
Solargewinn optimiert. Othmar Humm
Wärmeschutz
topfenster.ch
Ein Fenster ausschliesslich nach dessen gangenen Jahrhundert falsche Anreize für
U-Wert energetisch zu beurteilen, lässt die Entwicklung und für den Einsatz die-
die wichtigste Eigenschaft dieses Bau- ser so wichtigen Bauteile. Marco Ragonesi
teils ausser Acht. Dass das die Kantone so hat berechnet, dass sich mit einem Riesen-
handhaben, der SIA sowieso, macht die aufwand der U-Wert eines Rahmens zwar
Praxis nicht besser. Wie so oft ist die Fehl- verbessern lässt, dass aber in der Gesamt-
überlegung historisch begründet. Denn bilanz ein lächerlicher Mehrwert resultiert
der Solargewinn über die Fenster war über (Faktor Fenster, Juni 2011). Das Verfahren
Jahrzehnte in der Energiebilanz eines Hau- nach www.topfenster.ch bewertet dagegen
ses von marginaler Bedeutung. In einem das Fenster nach dessen Gesamtbilanz.
Minergie-P-Haus ist das bekanntermassen Beim Vergleich Topfenstern ist die Bilanz
nicht so. Man muss sich als Fensterher- nach Süden ausschlaggebend. Die Vergla-
steller, als Planer oder als Fensterkäufer sung ist vorgegeben, also für alle Bewer-
die Diskrepanz auf der Zunge zergehen tungen identisch. Die Qualität der Fenster
lassen. Von der einen Seite proklamiert die entwickelt sich über den Fensterrahmen,
Vergleich der Vorschläge EU mit ihrer Richtlinie für die Jahre 2018 den Glasanteil und den Wärmebrücken-
der Orientierung von
respektive 2020 das «Nahe-Null-Energie- verlust beim Fenstereinbau. Generell
Fenstern für die Bewertung
«Gewinne», oben Institut Haus», auf der anderen Seite setzen die schneiden die grossen Formate besser ab.
für Fenstertechnik Normenschaffenden und die Politik mit
Rosenheim (IFT), unten einer überholten Beurteilung aus dem ver- 50 % statt 35 %
Marco Ragonesi. In der EU sollen die Fenster etikettiert
werden, wobei die Bewertung ebenfalls
N auf einer Bilanz von Gewinn und Verlust
15 %
basiert. Sowohl der Gewinn als auch der
Verlust sind naturgemäss standortabhängig,
die Gewinne zusätzlich von der Orientie-
W O rung. Das Institut für Fenstertechnik in
25 % 25% Rosenheim hat einen Vorschlag für den
Orientierungsmix vorgelegt, Marco Rago-
nesi wünscht sich eine stärkere Bevorzu-
gung der Südfassade (Grafik links). Die
S
35% Etikette für die Schweiz soll zusammen mit
N dem Bundesamt für Energie und dem Fens-
10 % terverband entstehen. Die Idee Topfenster
wird dann zum Standard – endlich!
Liste der Topfenster auf Seite 10 oder auf
W O www.topfenster.ch.
20 % 20%
S
50 %
10 Heft 36
Wärmeschutz
Tabelle 1: Zusammenstellung der wichtigsten Kennwerte
der Topfenster. Berechnung der Fenster-Bilanz: Marco
Ragonesi.
(*1) unter Berücksichtigung der Wärmebrücke YE beim
Einbau (ein negatives Vorzeichen bedeutet ein resultie-
render Energiegewinn). Bei 4B ist das Listing eines Top
fensters in Vorbereitung. Aktueller Stand der Liste:
www.topfenster.ch
Liste der Topfenster, Stand: 15. November 2012
Hersteller, Fenstertypen Rahmen Fenster zweiflüglig 1,55 m/1,15 m Fenster zweiflüglig 4,50 m/2,50 m Wärmebrücken-
U-Wert Uf U-Werte Uw, Uw,E [W/m2 K] E-Bilanz Süd U-Werte Uw, Uw,E [W/m2 K] E-Bilanz Süd verlust Einbau
[W/m2 K] [kWh/m2 a] [kWh/m2 a] YE [W/m K]
(*1) (*1)
Uw Uw,E Uw Uw,E
1a Hunkeler
Top-Win Plus 1,104 0,777 0,949 –12,5 0,613 0,683 –44,3 0,057
Top-Win Trend 1,383 0,808 1,099 0,4 0,625 0,745 –39,0 0,096
G. Baumgartner AG
Saphir Integral 0,875 0,753 0,887 –16,2 0,603 0,658 –45,8 0,044
EgoKiefer
Kunststoff-Fenster XL 1,036 0,783 0,934 –9,9 0,617 0,679 –43,0 0,050
Kunststoff-Fenster XL mit 0,919 0,760 0,890 –15,8 0,606 0,659 –45,7 0,043
Kälteblocker
Kunststoff-Alu-Fenster XL 1,033 0,782 0,955 –8,1 0,616 0,687 –42,3 0,057
Eschbal AG
Sirius D 1,047 0,786 1,080 3,5 0,618 0,739 –37,5 0,097
Sirius D Plus 0,912 0,765 1,016 –2,2 0,609 0,712 –39,8 0,083
Sirius H2D 1,004 0,779 0,970 –6,3 0,615 0,694 –41,5 0,063
Ernst Schweizer AG
Schweizer HMH-H; Meko 5-H; 0,988 0,780 0,986 –3,9 0,616 0,701 –40,4 0,068
Homena 100-H; Tobtherm basic-H
Schweizer HMH-Hi; Meko 5-Hi; 0,894 0,764 0,951 –6,9 0,609 0,686 –41,7 0,062
Homena 100 Hi; Tobtherm basic-Hi
Schweizer HMF-Hi; Meko 21-Hi; 0,893 0,764 0,973 –5,1 0,609 0,695 –40,9 0,069
Homena 555-Hi; Tobtherm eco2-Hi
isolierte Alufenster IS-4 Hi 1,438 0,833 1,218 14,0 0,637 0,795 –33,0 0,127
Swissstarfenster AG
Swiss Star Topfenster 1,003 0,815 0,970 3,9 0,633 0,696 –37,0 0,051
Swiss Star Minergie 1,214 0,874 1,047 10,5 0,657 0,728 –34,4 0,057
swisswindows AG
imago 1,047 0,776 0,910 –14,4 0,615 0,671 –42,8 0,044
Gruppe Vision-3000
Vision-3000 Holz T2 1,064 0,790 0,978 –5,4 0,619 0,697 –41,2 0,062
Vision-3000 HM T2 1,157 0,805 1,105 5,9 0,625 0,749 –36,6 0,099
Vision-3000 HM/Holz T2 1,149 0,805 1,050 1,1 0,625 0,726 –38,6 0,081
Wenger Fenster AG
Pollux 44 Isolar 0,788 0,741 0,868 –17,9 0,598 0,651 –46,4 0,042
Pollux 44 1,036 0,775 0,945 –11,1 0,613 0,682 –43,6 0,056
12 Heft 36 Grossflächige Verglasungen von Wohnräumen sind im Trend.
Die verbesserte Qualität der Verglasungen sichert den Komfort.
Othmar Humm Wärmeschutz
Heben oder nur schieben?
Ein Gefühl von Freiheit vermitteln gemäss so weit abgesenkt werden, dass die Schiene
einer Werbeschrift raumhohe Verglasungen, mit dem Fussboden bündig ist. Sofern der
die sich «mit leichter Hand wegschieben Belag des Balkons ebenfalls auf diesem
lassen». Diese Hebeschiebetüren verbin- Niveau liegt, ist die Passage hindernisfrei.
den den Sitzplatz oder den Balkon mit dem Weil der Bodenaufbau im Wohnraum – mit
Wohnraum und ermöglichen damit eine Trittschalldämmung, Bodenheizung und
grosszügige Wohnzone. Die heute verfüg- Fussbodenbelag – mehr Bauhöhe hat als die
baren Qualitäten von Rahmen und Ver- Schwellen der meisten Schiebetüren, findet
glasungen im Grossformat ergeben eine dieser untere Rahmenteil in der Regel genü-
für das ganze Jahr taugliche Aussenwand. gend Platz. Dadurch kann die Konstruktion
Denn Dreifachverglasungen bieten einen auf der Betondecke abgestellt und veran-
guten Wärmeschutz, sodass auch im Winter kert werden. Das ist auch deshalb sinnvoll,
ein behagliches Raumklima möglich ist – weil grosse Schiebetüren mit Dreifachver-
auch in Fensternähe. In der Übergangszeit glasungen über eine Tonne schwer sind.
dosiert die Position des beweglichen Teils Allein der bewegliche Teil wiegt bis zu 400
die Luftzufuhr. Im Sommer, zumal an schö- Kilogramm. Der Schiebeteil kann mehr als
nen Tagen, verschwindet das Schiebefenster 3 Meter breit sein, was ein Gesamtmass von
hinter der Festverglasung. «Keine angewin- über 6 Metern ermöglicht.
kelten Flügeltüren stören die Grosszügigkeit
dieser architektonischen Geste» – so der
Werbetext.
Mehr als ein Fenster
Diese Vorzüge könnten mit ein Grund
für den stark steigenden Absatz sein. Beat
Rudin vom Fensterverband begründet den
Zuwachs mit einem breiteren Anwendungs-
feld. Schiebetüren würden vermehrt auch
in Mehrwohnungsbauten und bei Sanie-
rungen in Einfamilienhäusern eingebaut.
Die Produktekosten sowie der fallweise
erhebliche Aufwand für Montage und Ein-
passung in die bestehende Gebäudestruk-
tur sind für viele Hausbesitzer offenkundig
kein Grund, auf die verglasten Wände zu
verzichten. Mitunter wird der Planungsauf-
wand für eine komplette Hebeschiebetüre
aber unterschätzt. Für den spontanen Kauf Zwei hochwertige Schiebe
an einer Messe würde sich das Bauteil kaum türen im Vergleich: Nur
schieben (rechts) und he-
eignen, meint Markus Konrad, Produktver-
ben und schieben (links).
antwortlicher eines Anbieters im Aargau. Beide Konstruktionen sind
Das Vorhaben sei in der Hand eines Archi- mit versenktem Rahmen
tekten besser aufgehoben. Beispielsweise erhältlich. (Foto: Ernst
kann der Rahmenteil entlang der Schwelle Schweizer AG, Schnitt: 4B)
Schalldämmung beschränkt mung seien konventionelle Fenster oder Heft 35 13 In Anbetracht der stattlichen Gewichte Flügeltüren vorzuziehen. Die Gründe: Der sind leichtgängige Türen eine Herausforde- Anpressdruck eines Fensterflügels auf den rung für Konstrukteure. Zudem sollte der fest verschraubten Blendrahmen ist deutlich bewegliche Teil in geschlossener Stellung höher. Zudem sind die Fugen bei Schiebe- allseitig dicht sein. Anforderungen gelten türen länger als bei üblichen Fensterforma- auch für den Schutz gegen Schlagregen und ten. Die Dichtung bildet also eine schall- Kondenswasser, für Einbruchhemmung technische Schwachstelle, wenn auch auf und Brandschutz. Schallschutz ist nach einem relativ hohen Niveau. Viele Ange- Auskunft von Markus Konrad bis zu einem bote sind mit guten Resultaten auf Dichtig- mittleren Niveau möglich, was etwa einer keit geprüft – einige Produkte sogar nach Schalldämmung von 37 dB oder 38 dB Minergie-P. entspricht. Für eine wirksamere Schalldäm-
14 Heft 36
Wärmeschutz
Schön und schön breit:
Zwei Systeme im Angebot generell gelten.) Es sind auch Türen erhält- Hebe-Schiebe-Verglasung
Weit verbreitet sind Hebeschiebetüren, bei lich, die sich in geschlossener Position ver- zwischen grüner und roter
Landschaft. (EgoKiefer AG)
denen die Entriegelung und die Anhebung riegeln lassen ohne die Dichtung im oberen
des Schiebeteiles mit dem Öffnungshebel Rahmenteil zu schliessen. Dadurch ist ein
erfolgen. Über eine raffinierte Mechanik sanfter Luftaustausch sichergestellt, bei-
werden vier bis acht Rollen auf die Schiene spielsweise während sommerlichen Ferien.
gedrückt und dadurch die Türe um 5 bis Seit einigen Monaten sind auch motori-
10 Millimeter angehoben. Beim Schliessen sierte Türen verfügbar: Auf Knopfdruck
fällt der Rahmen in die Dichtung zurück. bewegt ein Elektromotor die Glaswand.
Am oberen Holm ist die Dichtung so flexi-
bel, dass sie die Bewegung der beweglichen Gefahr für Vögel
Türe mitmacht. Viel Muskelkraft ist für das Dass Hausbesitzer ihre Fenster kaum mehr
Heben nicht nötig; trotzdem kann das Öff- sehen, wie die Werbung behauptet, hat
nen für ältere Nutzer und Kinder beschwer- unschöne Konsequenzen für Vögel. Vor
lich sein. Diesbezüglich punktet die reine allem vollverglaste Hausecken wären für
Schiebetüre. Mit dem Öffnungshebel wird viele Vögel eine Falle, warnt Hans Schmid
lediglich die obere und untere Dichtung von der Vogelwarte Sempach. Die Mar-
angehoben und abgesenkt; der Schiebe- kierung von Gläsern durch Aufkleben von
teil liegt auch in geschlossener Stellung auf Silhouetten hätte nur eine eingeschränkte
den Rollen. Wichtig ist, dass beidseitig der Wirkung. Zudem fragt sich, ob ein unsicht-
Rollen Dichtungsbänder montiert sind. bares Fenster Sinn macht, wenn es für die
Das verhindert Kondenswasser im Rollen- gefiederten Gartenbewohner visualisiert
gehäuse. (Dieses Kriterium sollte allerdings werden muss. 16 Heft 36 Das Ecolar home erreichte am Solar Decathlon Europe 2012 in Madrid
den vierten Rang. Ein Konzept mit Multiplikationspotenzial.
Wärmeschutz
Das Wohlfühlsystem
Linda Wenninger Das Hauptziel des Ecolar-Projekts ist es, Patios werden als grosse Glasschiebtüren
Team Ecolar ein Haus zu erschaffen, in dem sich die ausgebildet. Durch diese wird der Zugang
HTWG Konstanz Menschen wohl fühlen. Und da alle Men- zum Aussenraum ermöglicht und eine gute
schen unterschiedliche Bedürfnisse haben, Belichtung des Wohnbereichs gewährleis-
wird keine fertig durchgeplante Standard- tet. Der Rahmen besteht aus Eichenholz.
lösung geboten, sondern ein flexibles Bau- Um eine Überheizung des Innenraums zu
kasten-System. vermeiden und um die Einsehbarkeit zu
vermindern, können die Patios bei Bedarf
Konstruktion durch einen Sonnenschutz abgeschirmt
Das Ecolar home für den Solar Decathlon werden. Das Verschattungs-Element erin-
Europe 2012 besteht aus sechs Basis- nert an die Form eines eingespannten
Modulen. Jedes dieser Module hat diesel- Segels. Es wird seitlich seilgeführt und
ben Abmessungen von 4 m x 4 m x 2,5 m reagiert automatisch auf den Sonnenstand.
(Länge x Breite x Höhe). Vier davon wer- Es kann jedoch auch von Hand gesteuert
den als Innenräume und zwei als Freibe- werden.
reiche ausgebildet. Das Tragwerk besteht ]] Transluzentes multifunktionales Fassaden-
aus Stützen und Trägern, die als hölzerne element: An den nördlichen und südlichen
Hohlkastenprofile ausgeführt und dann mit Stirnseiten des Hauses werden lichtdurch-
Hanfdämmstoff gefüllt werden. So ent- lässige Aussenwände eingesetzt. Sie beste-
steht ein regelmässiges Grundgerüst, das auf hen aus einem neuartigen 3-Scheiben-Iso-
einem quadratischen Grundraster basiert. lierglassystem, welches das Tageslicht tief in
Fast alles im Ecolar home, vom Aussenraum den Innenraum streut. Der Innenliegende
über die Konstruktion bis zur Innenraum- Scheibenzwischenraum wird mit speziellen
gestaltung und den Möbeln, wird aus Holz Kapillareinlagen gefüllt. In der aussenlie-
angefertigt. Für das natürliche Erschei- genden Schicht hingegen werden Holzla-
nungsbild werden sämtliche Holzober- mellen integriert. Diese Holzlamellen sind
flächen mit Öl behandelt. Auf chemische im Nordseiten-Element horizontal angeord-
Schutzstoffe oder Lacke wird verzichtet. net, um möglichst viel Licht in den Innen-
raum zu lassen. Auf der Südseite werden sie
Fassade hingegen geneigt eingebaut, um den Licht-
In das so entstandene Skelett können dann und somit den Wärmeeintrag zu minimie-
die raumbildenden Elemente, wie Böden, ren. Das Element verhindert die Einsicht in
Wände oder Decken eingesetzt werden. Das die Wohn- und Schlafbereiche und verfügt
modulare Baukasten-Prinzip ist auch noch
am fertigen Ecolar home ablesbar. So sind Technische Kennwerte des Beitrages
die eingesetzten Wandscheiben gut von
Gebäudefläche 114,83 m2
den Stützen und Trägern zu unterscheiden.
Klimatisiertes Volumen 396,16 m3
Durch eine Fuge zwischen den verschie-
Geschätzte Energieproduktion 14 371 kWh/Jahr
denen Bauteilen wird diese Wirkung noch
Geschätzter Energiebedarf 5 480 kWh/Jahr
verstärkt. Die raumbildenden Elemente, die
U-Wert (opake Bauteile) 0,05 – 0,10 W/m2 K
im September 2012 in Madrid eingebaut
wurden sind folgende: U-Wert (transparente Bauteile) 0,5 W/m2 K
]] Transparentes Fassadenelement: Die U-Wert Boden 0,13 W/m2 K
Wandflächen zwischen Innenraum und U-Wert Decke 0,13 W/m2 KEcolar home auf dem Aus- stellungsgelände des Solar Decathlon 2012 in Madrid. Der Konstanzer Beitrag zum Solar Decathlon 2012 – aufgeräumt. (Ecolar HTWG Konstanz)
18 Heft 36
Wärmeschutz
Aufbauprinzip des Ecolar
zusätzlich über hervorragende Schall- und Dach home. (Ecolar HTWG Kon-
Wärmedämmwerte. Das Dach ist das Kraftwerk des Ecolar stanz)
]] Opakes multifunktionales Fassadenele- home. Es dient neben der Erzeugung von
ment: Die übrigen Fassadenflächen werden Elektrizität auch als Solarthermieanlage. Es
mit einem opaken-multifunktionalen-Ele- wird als Flachdach ausgebildet und kom-
ment ausgestattet. Dieses besteht aus einer plett mit Photovoltaik-Modulen belegt.
gedämmten Holzständer-Konstruktion auf Über den Patios werden semitransparente
die spezielle Holzlamellen aufgebracht wer- Solarzellen eingesetzt die einen angeneh-
den. Den äusseren Abschluss des Sandwich- men Schatten spenden. Die Photovoltaik-
elements bildet ein transparentes Photovol- Schicht wird gleichzeitig die wasserfüh-
taik-Glas mit Dünnschichttechnologie. Das rende Schicht sein. Als Flachdach fügt es
Bauteil ist in der Lage, die solaren Erträge sich gut in die kubische Gesamtform des
im Winter zu speichern, um die Dämmung Hauses ein. Durch eine Fuge löst es sich
zu unterstützen. Die Aktivierung der Fas- jedoch vom eigentlichen Gebäudekörper
sade mit PV liefert zusätzlich Energie. ab. Das gibt ihm nicht nur mehr Bedeu-
tung, sondern hat auch funktionale Vor-
Decke und Boden teile.
Das Bodenelement übernimmt zusätzlich
die Funktion der Wärme- und Kälteüber- Innenraum
tragung. Die Decke wird als Akustikdecke Das modulare und flexible Konzept wurde
aus einheimischer Weisstanne ausgeführt. im Innenraum durch den «Superschrank»
Die Decke kann zusätzlich zum Heizen fortgesetzt. Dieser besteht aus raumhohen
sowie zum Kühlen eingesetzt werden. Integ- Modulen, die alle notwendigen Funkti-
rierte, mit Phasen-Wechsel-Material (PCM) onen für das alltägliche Leben enthalten.
angereicherte Lehmplatten, nehmen die Von den Möbeln, über die Nasszelle, bis
Hitze der Raumluft auf und regulieren die hin zur Technik, verschwindet alles in den
Luftfeuchtigkeit. (weitere Informationen in Wänden und kann bei Bedarf herausgeholt
der Beschreibung des Energiekonzepts) werden. 20 Heft 36 Die Statistik der Gebäudeprogramme (alt und neu) zeigt: die
Wärmedämmung ist im Mittel 15,3 cm dick und kostet mit der
Fassade 250 Franken. Wärmeschutz
15,3 Zentimeter
Seit Beginn der Gebäudeprogramme erhe- gedämmte Objekte aus der Statistik. Diese
ben deren Bearbeitungszentren Kennwerte «Dunkelziffer» dürfte wegen den gesetzli-
für Dämmung und Fenster. Grundlage bil- chen Anforderungen klein sein.
den die Gesuche respektive die effektiv Quellen: [1] Energetische Gebäudeerneuerung – Wirt-
abgerechneten Kosten. Aufgrund der brei- schaftlichkeit und CO2-Vermeidungskosten. TEP, Zürich
ten, zuverlässigen Datengrundlage mit 2010. [2] Daten des Regionalen Bearbeitungszentrums
einigen tausend Objekten und des präzi- (rBS) des Gebäudeprogramms mit Gesuchen aus 15 Kan-
sen Erhebungsmodus bietet die Statistik tonen. Daten von Beginn des Programms am 1. Januar
eine unvergleichliche Qualität. Da für eine 2010 bis 20. November 2012. [3] Bauteuerung gemäss
finanzielle Beihilfe Mindestdämmwerte Statistik Schweizerischer Baumeisterverband (SBV) und
erreicht werden müssen, fallen minimal CreditSuissse (CS), Zürich 2012.
Dämmstärken in cm Anteile der verschiedenen Fensterbaustoffe
16 Kunststoff-Metall Metall 2 % Unbekannt 4%
14 2%
15,0 15,1 15,7
12 Holz
10 15 %
8
6 Kunststoff Holz-Metall Anteile der Rahmenmateria-
Dämmstärken in cm für Fas- 4 42 % 35 % lien von Fenstern nach Ge-
saden nach Einbauart des suchen vom 1. Januar 2010
2
Dämmmaterials (N=3673). bis 20. November 2012.
Quelle: [1] 0 Quelle: [2]
Innen- Kompakt- Hinterlüftete
dämmung fassade Fassade
Kostenkennwerte für Fenster in Fr./m2
1400
EFH MFH
1200
Holzrahmen
1000 1198
1099 Kunststoffrahmen
800 992
912 926
851
600 768
706
400
Kostenkennwerte für Fens- 200
ter in Fr./m2 (eingebaut,
Daten aus Rechnungsstel- 0
lung), Kostenstand 2012. Grund- Minergie- Grund- Minergie-
Quelle: [3] förderung Fenster förderung FensterAnteile von Mineralwolle und EPS in % Heft 35 21
60
55
50
Mineralwolle
48 48
EPS
40 44
38 andere
30 32 31 30
29
27 26 26 27
20 22
18
Anteile von Mineralwolle
10 und EPS nach Gebäudetyp
und Gesuchen (N=3656).
0 Quelle: [1]
EFH MFH Büro Schulen Gewerbe
Mittelwerte der Dämmstärke in cm
20
Grundförderung Minergie-Erneuerungen
18
16
14
12
10
8
Mittelwerte der Dämmstär-
6 ke in cm von vier Bauteilen,
jeweils für Objekte mit
4
«Grundförderung» und
2 «Minergie-Bonus» nach Ge-
0 suchen. Quelle: [1]
EFH MFH EFH MFH EFH MFH EFH MFH
Fassade Steildach Flachdach Estrich
Kostenkennwerte nach Einbauart und Gebäudetyp in Fr./m2
500
450
400
Mineralwolle
350
EPS
300
250
200
150
100
50 Kostenkennwerte von Fas-
0 saden nach Einbauart und
Kompakt- Innen- Hinter- Kompakt- Innen- Hinter- Kompakt- Innen- Hinter- Kompakt- Innen- Hinter- Gebäudetyp in Franken
fassade dämmung lüftet fassade dämmung lüftet fassade dämmung lüftet fassade dämmung lüftet pro m2. Kostenstand 2012
EFH MFH Büro Schule (N=3571). Quelle: [3].22 Heft 36 Nicht Leichtbau, aber auch noch nicht richtig schwer: Berechnungen
qualifizieren Porenbeton als tauglich für ökologische Bauweisen.
Wärmeschutz
Porenbeton im Ökotest
Marco Ragonesi Marco Ragonesi hat im Auftrag von Xella Vergleich sind mit Multipor gedämmt. In
dipl. Arch. HTL, Porenbeton Schweiz AG die ökonomi- Abbildung 2 sind die Mehrkosten pro m2
Bauphysiker, sche und ökologische Relevanz von Xella- beheizter Wohnfläche aufgrund des Raum-
Technologievermittler des Baumaterialien untersucht, insbesondere verlustes ausgewiesen. Beim Kalksand-
energie-cluster.ch
vom Dämmmaterial «Multipor» sowie von stein sind es knapp 4 Fr./m2, beim Back-
Ragonesi, Strobel &
Partner AG Porenbetonvarianten «Ytong-Thermobloc» stein rund 4 Fr./m2 Mehrkosten – etwa ein
Luzern und «Ytong-P». Die Berechnungen bezie- Fünftel der gesamten Kosten für Erstellung
hen sich auf einzelne Bauteile oder auf und Betrieb. Die Abbildung 3 zeigt den
das Objekt «Hegianwandweg» in Zürich, Raumlufttemperaturverlauf während einer
eine Siedlung in Mischbauweise mit einem kritischen Sommerwoche für vier Kons-
massiven Kern, Betondecken und Holz- truktionen unterschiedlicher Speicherfä-
rahmen in den Aussenwänden. Die dafür higkeit in der Siedlung Hegianwandweg in
unterlegten Annahmen sind in Tabelle 1 Zürich. Die vier Konstruktionen:
zusammengefasst. Die Berechnungen zei- ]] «Ytong»: Kompaktfassade mit Porenbeton
gen: und Wärmedämmung
]] Porenbeton ist in Verbindung mit einem ]] «Schwer»: Hinterlüftete Fassade mit Back
Wärmedämmmaterial tauglich für Miner- steinmauerwerk und Wärmedämmung
gie-P. (Mineralwolle)
]] Bezüglich Treibhauseffekt und Umweltbe- ]] «Mittel»: Holzwerkstoffplatte mit Wär-
lastung ist Porenbeton zumindest konkur- medämmung (Mineralwolle)
renzfähig, fallweise sogar besser als andere ]] «Leicht»: Holzrahmenbauweise mit Wär-
Baumaterialien der Primärstruktur. medämmung aus Mineralwolle.
]] Hinsichtlich des Komforts ähnelt Poren- Erwartungsgemäss schneiden die schweren
beton erwartungsgemäss eher der massiven Konstruktionen bezüglich der Überhit-
Bauweise als dem Leichtbau. zungsgefahr besser ab als der leichte Bau.
Die Abbildung 1 zeigt die ökologischen Die Amplitude der Raumlufttemperatur
Auswirkungen bei einem Wärmedurch- beträgt bis zu 25,5 °C im Massivbau, beim
lass U von 0,15 W/m2 K, was Minergie Leichtbau rund 2 K mehr.
entspricht. Alle vier Konstruktionen im
Tabelle 1: Annahmen für die Berechnungen
Einheit Gas Holz Wärmepumpe
Nutzungszeit Jahre 30
Nutzungszeit graue Energie – nach KBOB und enbau
und Treibhausgasemissionen
Kapitalzinssatz % 2
Wärmeerzeugung: – 0,90 0,75 3,9
Wirkungsgrad
Energiepreise Rp./kWh 12 7,5 22
Energiepreisteuerung % 1,0 0,5 1,0
Primärenergiefaktor kWh/kWh 1,11 0,0636 2,63
Treibhausgasemissionen kg CO2/kWh 0,237 0,011 0,149
Umweltbelastungspunkte UBP/kWh 113,4 97,6 450
Externe Kosten Rp./kWh 3 1,5 5Heft 36 23
U-Wert (W/m2K) Energieaufwand für Erstellung & Betrieb (kWh/m2 a)
(für U-Wert ≈ 0,15 W/m2 K)
0,40 40
Norm SIA 180 Gasheizung
0,35 Holzschnitzelheizung 30
Erdsonden-Wärmepumpe
0,30 25
0,25 20
MuKEn
Sanierung
0,20 15
MuKEn
Neubau
0,15 10
0,10 5
0,05 0
14 22 28 26
Dicke der Multipor-Platte (cm)
U-Wert (W/m2K) Treibhauseffekt für Erstellung & Betrieb (kg CO2 /m2 a)
(für U-Wert ≈ 0,15 W/m2K)
0,40 7
Norm SIA 180 Gasheizung
0,35 Holzschnitzelheizung 6
Erdsonden-Wärmepumpe
0,30 5
0,25 MuKEn 4
Sanierung
0,20 3
MuKEn
Neubau
0,15 2
0,10 1
0,05 0
14 22 28 26
Dicke der Multipor-Platte (cm)
U-Wert (W/m2K) Umweltbelastung aus Erstellung & Betrieb (UBP/m2 a)
(für U-Wert ≈ 0,15 W/m2K)
0,40 3500
Norm SIA 180 Gasheizung
0,35 Holzschnitzelheizung 3000
Erdsonden-Wärmepumpe
0,30 2500
0,25 2000
MuKEn
Sanierung
0,20 1500
MuKEn
Neubau
0,15 1000
0,10 500
Abbildung 1: Energieauf-
0,05 0 wand (oben), Treibhausgas
14 22 28 26 Dicke (cm) emissionen (Mitte) und
Umweltbelastungspunkte
(unten) von vier Konstruk
tionen mit einem U-Wert
von 0,15 W/m2 K und für
Multipor mit Multipor mit Multipor mit Multipor mit
Ytong Thermobloc Ytong P Kalksandstein Backstein drei Varianten der Heizwär-
meerzeugung.24 Heft 36
U-Wert (W/m2K) Kosten für Erstellung & Betrieb (Fr./m2 a)
(für U-Wert ≈ 0,12 W/m2 K)
0,40 40 Wärmeschutz
Norm SIA 180
Gasheizung
Holzschnitzelheizung
0,35 30
Erdsonden-Wärmepumpe
Mehrkosten Raumverlust
0,30 25
0,25 MuKEn 20
Sanierung
0,20 MuKEn 15
Neubau
0,15 10
0,12
0,10 5
0,05 0
Abbildung 2: Kosten für
Erstellung und Betrieb in Fr.
pro m2 beheizte Wohnfläche
und pro Jahr für drei Vari-
anten der Wärmeerzeugung Multipor mit Multipor mit Multipor mit Multipor mit
und vier Konstruktionen mit Ytong Thermobloc Ytong P Kalksandstein Backstein
einem U-Wert von 0,12 W/ 22 (49) 30 (50) 36 (53) 34 (53)
m2 K, was zwischen Miner-
Dicke der Multipor-Platte (der Wandkonstruktion) in cm
gie und Minergie-P liegt.
Temperaturverlauf in «kritischer» Sommerwoche
Raumtlufttemperaturen (°C) Solarstrahlung (W/m2)
34 2400 Vergleich Raumlufttemperaturen:
32 2200 Bauweise «Ytong»
30 2000 MuKEn
28 1800 Minergie-P
26 1600 Bauweise «schwer»
24 1400
MuKEn
22 1200 Minergie-P
20 1000 Bauweise «mittel»
18 800
MuKEn
16 600
Minergie-P
14 400
Bauweise «leicht»
12 200
Abbildung 3: Verlauf der 10 0 MuKEn
Minergie-P
22. Juli
23. Juli
25. Juli
24. Juli
20. Juli
18. Juli
19. Juli
21. Juli
Aussentemperatur und der
Raumlufttemperatur von
Aussentemperatur
vier Wandkonstruktionen Temperaturen Sommerwoche Strahlung
währden einer kritischen
Sommerwoche.26 Heft 36 Positive Energiebilanzen rücken zunehmend stärker in den Fokus. Der
Wärmeschutz nimmt folglich eine höhere Bedeutung ein. Nun gilt es
das Optimum zu definieren. Wärmeschutz
Effizienzstrategie
Marco Ragonesi Die Diskussion ist bekannt. Soll der Wär- einen damals extrem fortschrittlichen Wär-
dipl. Arch. HTL , meschutz im Kontext von Energiegesetzen, meschutz, U-Werte kleiner 0,2 W/m2 K,
Bauphysiker, Minergie und Minergie-P immer besser gesucht. Heute entsprechen sie dem Min-
Technologievermittler des und sollen die Wärmedämmschichten destwärmeschutz (Neubau, Einzelbauteil-
energie-cluster.ch
zunehmend stärker werden? Oder gibt kennwert bei Wärmebrückennachweis und
Ragonesi, Strobel &
Partner AG man sich mit einem moderateren Wärme- Einsatz von erneuerbarer Energie) und
Luzern, Schweiz schutz zufrieden, dank optimaler Maschine es werden U-Werte bis zu 0,09 W/m2 K
respektive einer die Umwelt schonende angestrebt (Norm SIA 380/1, Zielwert für
Energieerzeugung? Dächer).
Es stellt sich tatsächlich die Frage, wie
ausgeprägt die optimale Wärmedämm- Was ist ein effizienter Wärmeschutz?
schicht ist und ob wir mit den gegenwär- Unter Berücksichtigung einer analogen
tigen Tendenzen, mit immer noch besse- Bauweise stellt sich, in Abhängigkeit einer
rem Wärmeschutz, allenfalls über das Ziel besser (kleiner) werdenden Gebäudehül-
hinaus schiessen. Abbildung 1 zeigt einige lenziffer (thermische Gebäudehüllfläche :
Etappen, die der Wärmeschutz in den Energiebezugsfläche), «automatisch» ein
letzten 30 Jahren genommen hat. Unbe- kleinerer Heizwärmebedarf ein. Dies ver-
stritten ist, dass er vor der Erdölkrise anno deutlicht auch die von der Klimastation
1973 ungenügend war und dem Mindest- abhängige Anforderung an den Heizwär-
wärmeschutz bezüglich Behaglichkeit und mebedarf gemäss Norm SIA 380/1 (Abbil-
Bauschadenfreiheit (Norm SIA 180) nicht dung 2). Es ist unbestritten der effizien-
entsprach. 1991 haben die EMPA und das teste und wirtschaftlichste Weg zu einem
Bundesamt für Energie nach Lösungen für energetisch optimalen Gebäude.
1980: kein Platz für 6 cm,
(ohne Wärmebrücken-
reichen auch 3 cm ?
(mit Wärmebrücken-
17,5 cm nachweis)
20 cm nachweis)
Abbildung 1: Der Wärme-
39 cm
8 cm
9 cm
schutz hat sich in den
cm
23
letzten 30 Jahren stetig ent-
wickelt. Bei Wärmedämm-
schichten von 30 cm oder
MuKEn 2008:
alternativ dem Einsatz von Einzelbauteil-Anforderung
Norm SIA 180:
Norm SIA 380/1:
Wo liegt das Optimum
1991: EMPA/BFE-Wettbewerb
Bauschadenfreiheit
und Behaglichkeit
Zielwert für Dächer
U-Wert < 0,2 W/m2 K
dünneren Hochleistungs- • mit/ohne Wärmebrücken-
wärmedämmstoffen – im Nachweis
Extremfall VIP – wird aber • mit/ohne erneuerbare
immer wieder die «Sinnfra- Energie
ge» gestellt. Wo liegt aus
heutiger Sicht das Optimum
beim Wärmeschutz? (VIP:
Vakuum-Isolations-Paneele)Nicht unbestritten ist aber der Ansatz, die möglichen Aufwand an Kosten (Fr.) und Heft 36 27
Effizienz über die Verschärfung der Anfor- geringster Umweltbelastung (UBP, CO2,
derung an die thermische Gebäudehülle zu kWh) führt.
erreichen. So bei Minergie-P durch einen ]] Neben erwähnten messbaren Kriterien
um 40 % kleineren Heizwärmebedarf gibt es noch andere, die schwieriger zu
gegenüber der Mindestanforderung nach vergleichen sind. Wie sind z.B. die Versor-
MuKEn 2008 (Abbildung 2). Macht man gungssicherheit zu bewerten oder die zu
sich Gedanken zum effizienten Wärme- erreichende Behaglichkeit, wenn die Ener-
schutz, muss man sich zuerst klar werden, gieversorgung über längere Zeit ausfallen
welches die Kriterien sind. Sie können dif- würde?
ferent sein:
]] Die einfachste Ökonomie betrifft wohl Einfluss Bauteil
die Gesamtkosten. Erstellungs- bzw. Kapi- Ein nächst besserer Wärmeschutz kann
talkosten stehen Betriebskosten (Abde- entweder mit einer dickeren oder mit einer
ckung Heizwärmebedarf ) gegenüber. Als besser wärmedämmenden Wärmedämm-
«Externe Kosten» sind auch die «Umwelt- schicht (Hochleistungswärmedämmschicht
kosten» zu berücksichtigen, die je nach «HLWD») erreicht werden. Eine dickere
Energieträger unterschiedlich ausfallen [6]. Wärmedämmschicht zieht neben den
Wenn Grenz- und Gebäudeabstände oder Mehrkosten für den Wärmedämmstoff
die Ausnutzungsziffer eine Rolle spielen, oft Folgekosten nach sich, wie zwei- statt
kann auch ein Raumverlust durch dickere einlagige Verlegung oder grössere Befesti-
Aussenwände ein ökonomisches Kriterium gungselemente. Die Auswirkungen einer
sein. dicker werdenden Wärmedämmschicht
]] Die Effizienz des Wärmeschutzes kann werden bei drei Bauteilen beurteilt (Abbil-
aber auch im Vergleich der energetischen dung 3):
Auswirkungen (Primärenergieaufwand) ]] Beim Flachdach mit EPS-Wärmedämm-
und des Umwelteinflusses (Treibhausef- schicht wird nur die dicker werdende
fekt, Umweltbelastungspunkte «UBP») Wärmedämmschicht berücksichtigt (2.50
beurteilt werden. Auch diesbezüglich gilt Fr./m2 für 1 cm EPS; 30 Jahre Nutzungs-
es, die Erstellung [5] und den Betrieb [4] zeit oder Nutzung über 2 Perioden zu 30
zu berücksichtigen. Jahre).
]] Das Optimum an Effizienz ist jene Wär- ]] Bei der Aussenwand «Phoenix» sind,
medämmschichtstärke, die zum kleinst- neben einer stärker werdenden Glaswoll-
Anforderungswert Heizwärmebedarf Qh (kWh/m2)
70
SIA-Grenzwert für Neubauten (Wohnen MFH)
Anforderung Minergie-P
60
50
Effizienz durch thermisch
verbesserte Gebäudehülle? unbestrittene
40 Effizienz durch
«Verdichtung»
30
20
Abbildung 2: Effizient ist ein
10 kleiner Heizwärmebedarf,
wenn dieser durch eine ver-
00,5 1 1,5 2 2,5 3 dichtete Bauweise (kleine
Gebäudehüllziffer Ath/AE Gebäudehüllziffer) erreicht
wird. Dieser kleiner werden-
de Heizwärmebedarf ist in
der Regel ohne konstrukti-
ven Mehraufwand möglich.28 Heft 36 platte, die ab 16 cm immer teurer wer- die konstruktive Ausbildung bei Bauteil-
dende Unterkonstruktion relevant (1.40 übergängen, wie dem Dachrand, dem
Fr./m2 für 1 cm Glaswollplatte, variable Sockel und dem Fenstereinbau (Leibung,
Mehrkosten für Unterkonstruktion; 40 Brüstung, Sturz). Diese Einflüsse sind so Wärmeschutz
Jahre Nutzungszeit). different, wie die Lösungsansätze zahlreich
]] Beim Holzrahmenbau ist bis 28 cm Wär- sind.
medämmschicht Duoholz C24 zu etwa
1‘050.– Fr./m3 üblich; ab 30 cm muss Einfluss Energieerzeugung
Brettschichtholz zu etwa 1 250.– Fr./m3 Abbildung 4 verdeutlicht die Auswirkun-
eingesetzt werden (2.00 Fr./m2 für 1 cm gen eines üblichen Nutzungsgrades [4] der
Steinwollplatte, variable Kosten für Holz- Energieerzeugung durch Verbrennung von
rahmen; 75 Jahre Nutzungszeit). Holz (η = 0,75) und Gas (η = 0,9) bzw.
Nicht berücksichtigt werden die Einflüsse einer Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe
einer dickeren Wärmedämmschicht auf (JAZ = 3,9) auf die dem Gebäude zuzu-
Optimale Dicke der Wärmedämmschicht ?
Flachdach Aussenwand Aussenwand
Abbildung 3: Neben un- «Massivbau» «Holzrahmenbau»
veränderbaren Bauteil-
schichten variiert beim
Flachdach die Dicke der
EPS-Wärmedämmschicht.
Bei der Aussenwand «Mas-
sivbau» wirkt sich die dicker Einflussfaktoren «Bauteil»
werdende Glaswollplatte
auch auf die Dimension der
Unterkonstruktion aus und
beim Holzrahmenbau muss Dicke der Dicke der Dicke von
Wärmedämmschicht Wärmedämmschicht Wärmedämmschicht
ab 30 cm Steinwollplatte am Beispiel EPS Dimension der und Holzrahmen
ein teurerer Holzrahmen Unterkonstruktion Holzqualität (ab 300 mm
gewählt werden.Nicht am Beispiel «Phoenix» Brettschichtholz)
berücksichtigt werden Ein- Einflussfaktoren «Baukonstruktion» nicht mitberücksichtigt !
flüsse auf die konstruktive – Dachrand
Ausbildung von Bauteilüber- – Fensterbänke, Leibungsausbildung …
gängen.
Abbildung 4: Dank kleinem
Transmissionswärmever-
lust QT und hohen solaren
Gewinnen QS soll ein mög- QIP
lichst kleiner Heizwärme-
bedarf Qh erreicht werden QV QIE
(Bilanzmodell nach Norm
SIA 380/1).
Je effizienter der
Heizwärmebedarf gedeckt QS Effizienz dank
wird, desto fraglicher wer- guter «Maschine»?
den Investitionen in eine
nächst bessere thermische
Gebäudehülle. Bei der
Wärmepumpentechnik kann Qh
die «gute Maschine» einen
nächst besseren Wärme-
schutz bei einzelnen Bau- QT
teilen unwirtschaftlich ma- Holz Gas Wärmepumpe, JAZ = 3,9
chen; dies sowohl bei den η = 0,75 η = 0,9 (Traumwerte 5 oder 10 ?)
Kosten wie auch bezüglich
umweltrelevanter Kriterien.führende Energie (Holz, Gas oder Strom), 1 %). Oder, als Variante, über die Betrach- Heft 36 29
um den Heizwärmebedarf abzudecken. tungszeit «fixe» Energie-Vollkosten, z.B. als
Je eher der Traum einer hocheffizienten «Wärme-Lieferkosten» eines Contractors
Maschine mit JAZ von 5 oder sogar 10 in (ohne Externe Kosten; Wirkungsgrad der
Erfüllung geht, desto kleiner wird tenden- Heizung mit 1,0 berücksichtigt).
ziell der Druck, durch einen immer besser ]] Externe Kosten als «Umweltkosten» [6]
werdenden Wärmeschutz, einen kleine- (Gas: 0,03 Fr./kWh; Holzschnitzel: 0,015
ren Transmissionswärmeverlust QT und Fr./kWh; Strom: 0,05 Fr./kWh).
einen kleineren Heizwärmebedarf Qh zu ]] Kosten für den Raumverlust durch
erreichen. Die Energieerzeugung bzw. der dicker werdende Wärmedämmschicht bzw.
Energieträger hat auch Auswirkungen auf die dickere Aussenwandkonstruktion.
den Umwelteinfluss und das Optimum an
Wärmedämmschicht-Dicke bezüglich Pri- Erkenntnisse aus Bauteilanalysen
märenergie und Treibhauseffekt: Kriterium Kosten (Abbildung 5): Die
]] Primärenergiefaktor aus [4] (Gas: 1,11; Kosten betreffend (Berücksichtigung von
Holzschnitzel: 0,06; Strom: 2,64). Energiebasispreis, Energiepreisteuerung
]] Treibhausgas-Emissionskoeffizient CO2 und Externen Kosten) resultieren bei den
aus [4] (Gas: 0,066 kg/MJ; Holzschnitzel: drei untersuchten Bauteilen die wirtschaft-
0,003 kg/MJ; Strom: 0,041 kg/MJ). lich dicksten Wärmedämmschichten bei
]] Umweltbelastung aus [7]. (Gas: 42,9 der Gasheizung (18 cm bis 28 cm, mit
UBP/MJ; Holzschnitzel: 29,7 UBP/MJ; U-Werten um 0,15 W/m2 K), gefolgt von
Strom: 44,7 UBP/MJ). der Holzschnitzelheizung (16 cm bis 22
cm, mit U-Werten um 0,17 bis 0,18 W/
Monetäre Einflüsse m2 K). Bei Erdsonden-WP mit JAZ = 3,9
Die Einflüsse auf die Wirtschaftlichkeit resultieren «wirtschaftlich vertretbare»
einer Wärmedämmung sind vielfältig und Wärmedämmschichtstärken von 12 cm bis
mit grossen Unwägbarkeiten verbunden: 16 cm, mit U-Werten um 0,21 bis 0,24
]] Kosten der Massnahme und Nutzungs- W/m2 K. Bei der Erdsonden-WP ist somit
zeit der Wärmedämmschicht bzw. des bereits der Mindestwärmeschutz nach
Bauteils. MuKEn 2008 unter rein wirtschaftlichen
]] Kapitalzinse (3 %) und übliche Energie- Gesichtspunkten in Frage gestellt. Dabei
basispreise respektive Teuerungen [6] (Gas: gilt es aber zu berücksichtigen, dass eine
0,12 Fr./kWh / 1 %; Holzschnitzel: 0,075 Wärmepumpe nur dann effizient arbeiten
Fr./kWh / 0,5 %; Strom: 0,22 Fr./kWh / kann, wenn sie «wenig Leistung» in Form
U-Wert (W/m2 K) Kosten (Fr./m2 a)
0,40 Norm SIA 180 17,5 Abbildung 5: Kostenent-
Kosten wicklung beim Flachdach:
0,35 15,0 Kostenoptimum (minimale
U-Wert bei EPS Lambda Roof (λD = 0,029 W/m K) Kosten unter Berücksichti-
Kosten: gung der Erstellung – Kos-
0,30 – Anteil EPS Lambda Roof 12,5
ten der Wärmedämmschicht
– Total EPS Lambda Roof + Heizwärmeverbrauch
• bei Gasheizung (12 Rp/kWh; 1% Teuerung) – und des Betriebes (Ener-
0,25 MuKEn Sanierung 10,0
• bei Erdsonden-WP (22 Rp/kWh; 1% Teuerung) giekosten für Abdeckung
• bei Holzschnitzel (7,5 Rp/kWh; 0,5% Teuerung) des Transmissionswärme-
0,20 MuKEn Neubau Optimum betreffend die Kosten 7,5 verlustes) liegt zwischen
12 cm und 18 cm, was
0,15 5,0 zu Wärmeschutz von 0,22
MuKEn Neubau: ohne erneuerbare Energie Mehrkosten 1.20 W/m2 K bis 0,15 W/m2 K
0,11 Fr./m2 a für U-Wert- 2,5 führt. Der bei WP-Technik
0,09 Norm SIA 380/1: Zielwert Neubau Reduktion von 0,22
auf 0,10 W/m2 a mit 0,22 W/m2 K minimale
0,05 0 Wärmeschutz lässt sich
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 mit Mehrkosten von 1.20
Dicke der Wärmedämmschicht (cm) Fr./m2 a auf 0,10 W/m2 K
reduzieren.30 Heft 36 von hohen Vorlauftemperaturen brin- meschutz sicher in Frage gestellt werden;
gen muss. Eine effiziente Wärmepumpe der Mindestwärmeschutz ergibt sich bei-
bedingt somit «automatisch» einen guten spielsweise bezüglich der Primärenergie
Wärmeschutz! beim Flachdach, mit 8 cm dicker EPS- Wärmeschutz
Kriterium Umwelt (Abbildungen 6 bis Wärmedämmschicht und einem U-Wert
8): Bei einer Wärmeerzeugung mit Gas von 0,32 W/m2 K. Bei der Erdsonden-WP
sind bei allen Bauteilen bezüglich der Kri- mit JAZ = 3,9 resultieren bei Rücksicht
terien «Treibhauseffekt», «Primärenergie» auf die Umwelt respektable Wärmedämm-
und «Umweltbelastung» überdurchschnitt- schichtdicken von mindestens 16 cm
lich dicke Wärmedämmschichten sinnvoll EPS beim Flachdach (Kriterium CO2),
und selbst ein Wärmeschutz im Kontext 26 cm Glaswollplatte bei der Aussenwand
von Minergie-P ist keinesfalls in Frage zu «Phoenix» (Kriterium «UBP») und 38 cm
stellen. Bei einer Holzschnitzelheizung Steinwollplatte im Holzrahmenbau (Kri-
kann ein überdurchschnittlich guter Wär- terium «UBP»). Guter Wärmeschutz mit
U-Wert (W/m2 K) Primärenergie nicht erneuerbar (kWh/m2a)
0,40 Norm SIA 180 70
Primärenergie
Abbildung 6: Primärener- 0,35 60
gie unter Berücksichtigung U-Wert bei EPS Lambda Roof (λD= 0,029 W/m K)
der dicker werdenden EPS- Primärenergie:
0,30 50
Wärmedämmschicht beim – Anteil EPS Lambda Roof
Flachdach (Graue Energie) – Total EPS Lambda Roof + Heizwärmeverbrauch
0,25 MuKEn Sanierung • bei Gasheizung 40
und des Aufwandes für die
• bei Erdsonden-WP
Abdeckung des Heizwär- • bei Holzschnitzel
mebedarfs (Energieträger, 0,20 MuKEn Neubau 30
Optimum betreffend die Primärenergie
Primärenergiefaktor, Wir-
kungsgrad bzw. Jahresar- 0,15 20
beitszahl). Das Optimum MuKEn Neubau: ohne erneuerbare Energie
0,11 Norm SIA 380/1: Zielwert Neubau
liegt zwischen 36 cm bei 10
0,09
der Gasheizung (U-Wert
etwa 0,08 W/m2 K) und 8 0,05 0
cm bei der Holzschnitzel- 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
heizung (U-Wert etwa 0,32 Dicke der Wärmedämmschicht (cm)
W/m2 K).
U-Wert (W/m2 K) Umweltbelastung (UBP/m2 a)
0,40 7000
Norm SIA 180 Umweltbelastung
Abbildung 7: Umweltbelas-
tung «UBP» unter Berück- 0,35 6000
U-Wert bei Phoenix (λD = 0,032 W/m K)
sichtigung der dicker wer- Umweltbelastung:
denden Glaswollplatte bei 0,30 – Anteil Phoenix (Glaswollplatte & Unterkonstr.) 5000
der Aussenwand «Phoenix» – Total Phoenix + Heizwärmeverbrauch
und unter dem Einfluss des • bei Gasheizung
0,25 MuKEn Sanierung 4000
Heizwärmeverbrauchs bei • bei Erdsonden-WP
• bei Holzschnitzel
drei verschiedenen Energie- Optimum bezüglich Umweltbelastung
0,20 MuKEn Neubau 3000
trägern. Der Mindestwärme-
schutz ergibt sich bei der
Erdsonden-WP mit 26 cm 0,15 2000
54
50
dicker Wärmedämmschicht MuKEn Neubau: ohne erneuerbare Energie
0,11
und einem U-Wert von etwa Norm SIA 380/1: Zielwert Neubau 1000
0,09
0,12 W/m2 K). Bei der
Gas- und der Holzschnitzel- 0,05 0
heizung sind aus Sicht der 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
«UBP» sehr dicke Wärme- Dicke der Wärmedämmschicht (cm)
dämmschichten «effizient».U-Werten im Bereich von 0,11 bis 0,17 Einfluss von Raumverlust Heft 36 31
W/m2 K ist somit auch bei WP-Technik Wenn Raumverlust mit den verbunde-
notwendig. nen Kosten auf die Wirtschaftlichkeit des
Optimale Dicke der Wärmedämm- Wärmeschutzes von Aussenwänden Ein-
schicht: Die optimale Dicke der Wärme- fluss nimmt, ist ein besserer Wärmeschutz
dämmschicht richtet sich nach Bauteil, als gesetzlich vorgeschrieben, wirtschaftlich
Energieerzeugung und Optimum-Krite- nicht möglich. Ausgehend von einem Min-
rium. Die Zusammenfassung aller Punkte destwärmeschutz von 0,2 W/m2 K darf ein
in Abbildung 9 zeigt aber, dass die Mehr- m2 Wohnraum jährlich maximal 31 Fr. kos-
heit einen sehr guten Wärmeschutz nicht ten (Aussenwand «Phoenix» bei Gasheizung),
in Frage stellt. Wer weniger als das Opti- um eine nächst dickere Wärmedämmschicht
mum wärmedämmt macht sicher einen wirtschaftlich zu realisieren. Das Verhältnis
grösseren Fehler als derjenige, der dicker effektiver Kosten je m2 Nutzraum (etwa 250
als das Optimum wärmedämmt. Fr./m2 a) ist also sehr ungünstig (Abb. 10).
U-Wert (W/m2 K) Treibhauseffekt (kg CO2-eq/m2 a)
0,40 Norm SIA 180 14 Abbildung 8: Treibhaus
Treibhauseffekt
effekt «CO2» unter Be-
0,35 12 rücksichtigung der dicker
U-Wert Holzrahmenbau (λD, res= 0,045 W/mK) werdenden Steinwollplatte
Treibhauseffekt:
0,30 – Anteil Holzbau (Steinwollplatte& Holzrahmen) 10 beim Holzrahmenbau und
– Total Holzbau + Heizwärmeverbrauch unter dem Einfluss des
• bei Gasheizung Heizwärmeverbrauchs bei
0,25 MuKEn Sanierung 8
• bei Erdsonden-WP drei verschiedenen Energie-
• bei Holzschnitzel trägern. Der Mindestwärme-
0,20 Optimum bezüglich Treibhauseffekt 6
MuKEn Neubau schutz ergibt sich bei der
Holzschnitzelheizung mit 32
0,15 4 cm starker Wärmedämm-
MuKEn Neubau: ohne erneuerbare Energie 142
schicht und einem U-Wert
0,11 Norm SIA 380/1: Zielwert Neubau von etwa 0,13 W/m2 K. Bei
2
0,09
Gasheizung und Erdsonden-
WP sind aus Sicht des
52
0,05 0
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 Treibhauseffektes sehr di-
Dicke der Wärmedämmschicht (cm) cke Wärmedämmschichten
«effizient».
U-Wert (W/m2 K)
0,40 Norm SIA 180
Optimale Dicken der Wärmedämmschicht
0,35
Flachdach
2 Aussenwand «Phoenix» Abbildung 9: Zusammen
0,30 Aussenwand «Holzrahmenbau» fassung der Punkte bezüg-
Gas 1: Kosten lich der optimalen Dämm
3 Holzschnitzel 2: Primärenergie schichtstärke, in Abhän-
0,25 MuKEn Sanierung Wärmepumpe 3: CO2
1
4: UBP gigkeit vom Bauteil, der
1
2
1
Energieerzeugung und des
0,20 MuKEn Neubau Effizienz-Kriteriums.
1
13 3 Die meisten Optima führen
0,15 1 1
1
1 zu einem überdurchschnitt-
4
MuKEn Neubau: ohne erneuerbare Energie 23 lich guten Wärmeschutz.
0,11 4
Nur die Kosten und eine
Norm SIA 380/1: Zielwert Neubau 2 3
0,09 umweltfreundliche Energie-
24
42
4
erzeugung machen einen
0,05 23 4
23 4
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 34
4 2
3 Wärmeschutz nach MuKEn
Dicke der Wärmedämmschicht (cm) 2008 oder einen noch bes-
seren teilweise fraglich.Sie können auch lesen
