Bauphysik – Wärmeschutz

7. Energieeffiziente Standards in Ziegelbauweise

Energieeffizientes Bauen beginnt bei der Wahl des geeigneten Gebäudestandorts, umfasst die Auswahl, Anordnung und Verknüpfung geeigneter Komponenten in den Bauteilen und der Anlagentechnik und erfordert Sorgfalt in einer integralen Planung und Ausführung sowie konsequente Qualitätsüberwachung. Dennoch wird erst das Nutzerverhalten Erkenntnis über die tatsächliche Energieeffizienz des Gebäudes geben. Mittlerweile haben sich in der Baupraxis zahlreiche Standards etabliert, die dem Umsetzungswilligen mehr Energieeffizienz versprechen als die Standard-Ausführung nach EnEV, wenngleich diese nach deutlichen Verschärfungen in 2009 um  30 % und in 2016 um weitere 25 % längst als Niedrigstenergiestandard anzusehen ist. 

Die Tabelle unten zeigt die wichtigsten Standards, die auch in Ziegelbauweise bereits realisiert wurden. Wissenschaftlichen Studien zufolge waren die Anforderungen nach EnEV 2009 noch wirtschaftlich vertretbar umsetztbar. Darüber hinausgehende Effizienzsteigerungen sind i.d.R. mit Mehrkosten verbunden, die durch staatliche Förderprogramme mit zinsgünstigen Darlehen gestützt werden müssen.

EnEV 2014 — Projektbeispiel für die Umsetzung der Anforderungen nach EnEV 2014

Einfamilienhaus „Austragshaus“, München, 2006
Heiß + Kirchhof Architekten und Ingenieure
www.hkai.de
Architekturpreis 2007 des Ziegel Zentrum Süd e.V.
Sonderpreis

Wie die Übersicht der energieeffizenten Standards in der Tabelle links zeigt, sind an die Anwendung der verschiedenen „Energiestandards“ sehr unterschiedliche Kriterien geknüpft. Der bauordnungsrechtlich geforderte Wärmeschutz ist immer über die gültige Fassung der EnEV nachzuweisen. Alles was an Energieeffizienz darüber hinausgeht, kann nach den derzeitigen Regelungen – sofern die entsprechenden Rahmenbedingungen eingehalten werden – als KfW-Effizienzhaus gefördert werden. Das gilt auch für Sonnen-, Passiv- und Plusenergiehäuser. Während EnEV, KfW-Effizienzhaus und Sonnenhaus die Wärmedämmqualität der Gebäudehülle sowie den Energiebedarf für Heizung und Warmwasser berücksichtigen, werden bei Passiv- und Plusenergiehaus zusätzlich alle energetischen Aufwendungen einschließlich des Haushaltsstroms erfaßt. 

Eine hochwärmedämmende Gebäudehülle wie sie aus Mauerziegeln der neuesten Generation mit altbewährten Details einfach erstellt werden kann, ist Basis für jedes energieeffiziente Gebäude. Wie die folgenden Projektbeispiele zeigen, sind alle Energiestandards in monolithischer Ziegelbauweise ohne WDVS  (Wärmedämmverbundsystem) in der Baupraxis bereits umgesetzt. Dabei wurden auch die Anforderungen an den Schallschutz, Brandschutz und die Wohnraumqualität in hoher Güte umgesetzt. Bemerkenswert ist, dass gerade Gebäudehüllen aus Ziegelmauerwerk bei fachgerechter Ausführung einen sehr langen Zeitraum wartungsfrei überdauern und dem Haus damit eine hohe Wertstabilität verleihen (→ Kapitel „Nachhaltigkeit“). Die Anlagentechnik sollte auf intelligenter, wirtschaftlicher und zukunftsicherer Energieversorgung basieren.

KfW-Effizienzhaus 55 Projektbeispiel energieautarkes Sonnenhaus

Energieautarkes Einfamilienhaus, 2013
Bauherr/Planer TGA: Prof. Dipl.-Ing. T. Leukefeld (Leiter der HELMA Projektgruppe energieautarkes Haus)
Besonderheiten: Speicherung Solarenergie thermisch in Pufferspeicher und elektrisch in Bleiakkus (PV);  
Musterhaus (Entwicklung): HELMA Eigenheimbau AG
Auszeichnung für das Musterhaus 2011: Plakette Deutscher Solarpreis des Vereins EUROSOLAR e. V.

KfW-Effizienzhaus   —   Förderkriterien a) der KfW für energieeffizienten Wohnungsneubau

KfW-Effizienzhaus — Allgemeine Ausführungsvorschläge für die Umsetzung von KfW-Effizienzhäusern

KfW-Effizienzhaus 40 am Beispiel einer Wohnanlage in Regensburg

Objekt: Wohnanlage Candis-Gärten, Regensburg, 2013

Bauherr: Lambert Wohnbau GmbH
Architektur: A3 Architekten GmbH
Projektdaten: ca. 176 Wohneinheiten
11.258,99 m² Gesamtwohnfläche
Tiefgaragen mit 202 Stellplätzen

Lageplan
Baukörper 5, Ansicht Ost
Baukörper 1, Grundriss 1. Obergeschoss

Wie die Details im folgenden Bild belegen, ist selbst der anspruchsvolle Energiestandard „KfW-Effizienzhaus 40“ in Ziegelbauweise sicher ausführbar. Dabei werden die bewährten Ziegel-Konstruktionsdetails hinsichtlich des Wärmebrückeneinflusses optimiert.

Passivhaus nach PHPP am Beispiel eines Mehrfamilienhauses in Frankfurt

Objekt: Passivhaus-Wohnanlage mit 50 Wohneinheiten
Bauherr: Frankfurter Aufbau AG, Frankfurt/Main
Bauphysik/PHPP, Statik: B+G Ingenieure Bollinger und Grohmann GmbH, Frankfurt
Entwurf: Scheffler+Partner Architekten BDA, Frankfurt
Wohnfläche gesamt: 4.680 m²

Allgemeine Hinweise zum energieeffizienten Bauen

Der Schlüssel zum energieeffizienten Bauen liegt in der Minimierung der Wärmeverluste aus Transmission und Lüftung bei gleichzeitig maximaler Ausnutzung möglichst hoher passiver solarer und interner Wärmegewinne während der Heizphase. Wie die Grafik rechts oben zeigt, ergibt sich der Heizwärmebedarf aus der Differenz des Energiebedarfs der Wärmeverluste und -gewinne. Ziel ist es, diese Differenz, d. h. den daraus resultierenden Heizwärmebedarf möglichst gering zu halten. Im Idealfall führt die Energiebilanz zu einer äußerst niedrigen Heizlast, die durch den Einsatz regenerativer Energie gedeckt werden kann.

Allgemeine Hinweise zum Passivhauskonzept

Das Passivhauskonzept basiert zunächst auf einer optimal wärmegedämmten Gebäudehülle, die nahezu wärmebrückenfrei und luftdicht ist. Gebäude und Fensterflächen sind so ausgerichtet, dass eine hohe Ausnutzung solarer Wärmegewinne möglich ist.

Die energetische Nachweisführung erfolgt mithilfe des Passivhaus-Projektierungspaketes (PHPP), welches eine standortbezogene Bilanzierung ermöglicht.

Gebäudehülle

Die Gebäudehülle eines Passivhauses nach PHPP muss hochwärmedämmend, nahezu wärmebrückenfrei und luftdicht sein. Durchdringungen sind zu vermeiden. Mit modernen, hochwärmedämmenden Mauerziegeln lassen sich passivhausgerechte Außenwände ohne WDVS bereits ab Wanddicken von 42,5 cm ausführen:

Um die Luftdichtheit sicherzustellen, ist die luftdichte Ebene ohne Unterbrechung i. A. an der Innenseite der wärmedämmenden Hülle auszuführen. Naßverputztes Ziegelmauerwerk gilt grundsätzlich als luftdicht. Allerdings ist bei Bauteilanschlüssen auf die Durchgängigkeit der luftdichten Ebene zu achten. Vor Einbau von Innenwänden (Bild 2) oder von Fenstern (Bild 3) ist es ratsam, die Wand lokal dünnlagig mit Mörtel abzugleichen. Weitere Hinweise: → Abschnitt „Luftdichtheit“

Höchste Sorgfalt erfordern Planung und Ausführung von Wärmebrücken. Speziell auf die Ziegelbauweise abgestimmte Wärmebrückenkataloge erleichtern die wärmebrückenarme Planung. Im Gegensatz zum bauordnungsrechtlichen Wärmeschutznachweis nach EnEV, bei dem Wärmebrücken nur bei Bedarf rechnerisch nachgewiesen werden müssen, ist der Nachweis nach PHPP Pflicht und erhöht die notwendige Sachkunde des Planers und die Aufmerksamkeit während der Bauausführung. Erwähnenswert sind hier sämtliche Bauteilversprünge, -einbindungen und -anschlüsse. Die unten dargestellten Bilder zeigen einige wärmebrückenrelevante Details. In Bild 1 sind zwei Wärmebrücken dargestellt: Eine wärmegedämmte Deckeneinbindung und der Anschluss für eine Balkontür.
Bild 2 zeigt den Anschluss einer Innenwand, Bild 3 einen Fensteranschluss, der mit einer wärmegedämmten Ziegel-Anschlagschale (→ Kapitel Ergänzungsprodukte) den Fensterrahmen überdämmen wird und die Wärmebrücke so verringert. Balkone werden thermisch entkoppelt bzw. als Vorsatzkonstruktion ausgeführt.

Anlagentechnik

Für die Wahl der Anlagentechnik ist eine Heizlastberechnung nach PHPP erforderlich. Eine Lüftungsanlage mit einem hohen Wirkungsgrad an Wärmerückgewinnung stellt einen wesentlichen Bestandteil des Passivhauses dar. Sofern die Heizlast nicht durch die Lüftungsanlage gedeckt werden kann, wird auf eine wassergeführte Heiztechnik zurückgegriffen. Prinzipiell sind für die Beheizung von Passivhäusern alle Varianten an Anlagentechnik möglich – von Wärmepumpen über Solarthermie bis hin zu Heizkesseln. Von großer Bedeutung ist hier eine hohe Effizienz der Heiz- bzw. Lüftungstechnik – vorzugsweise sollten stets Systeme mit hohen Wirkungsgraden eingesetzt werden. Bei der Wahl der Anlagentechnik sind daneben Wirtschaftlichkeit (Amortisationszeiten), Anwendbarkeit (z.B. Geothermie) und Anwendungsfreundlichkeit zu prüfen.

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