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Hoch gedämmte Häuser brauchen Speichermassen
Vorteile im Sommer und im Winter

Die explosionsartig steigenden Energiepreise vor Augen, planen immer mehr Bauherren ein hoch gedämmtes Haus. Ihnen reicht das von der Energieeinsparverordnung verlangte Dämmniveau nicht. Zahlreiche Fördermittel, z.B. von der Kreditanstalt für Wiederaufbau für KfW-60– und KfW-40-Häuser, unterstützen diesen Trend.
Hohe Wärmedämmung und optimierte Wärmeerzeuger sollten heute selbstverständlich sein. Was Bauherren jedoch selten bedenken: Je weniger Heizenergie ein Haus braucht, desto größer ist der Wärmeanteil, den die durch die Fenster einstrahlende Sonne übernehmen könnte.

Wie stark wirkt sich die Bauweise auf die Nutzung der Sonnenwärme aus? Die Informationszentrale Massiv Mein Haus e.V. wollte es genau wissen. Sie beauftragte das Ingenieurbüro für Bauphysik ALware in Braunschweig, mit Hilfe einer Computersimulation festzustellen, wie viel Sonnenwärme ein KfW-40-Haus in Leichtbauweise und in Massivbauweise nutzen kann. Das Ergebnis: Je besser die Wärmedämmung, desto wichtiger sind Speichermassen! In der Heizperiode senken sie die Energiekosten, im Sommer schützen sie gegen Überhitzung.

Randbedingungen der Untersuchung

Das Ingenieurbüro legte seiner Untersuchung die Architektur eines typischen Energiesparhauses zugrunde. Das unterkellerte Gebäude hat ein nach Süden orientiertes Pultdach. Die Fensterfläche der Südfassade beträgt 35,8%, der Westfassade 13,9%, der Ostfassade 18,4% und der Nordfassade 23,0%. Alle Fenster auf der Süd-, Ost- und Westseite lassen sich bis zu 50% verschatten.
Mit dem U-Wert der Wand von ca. 0,14 W/m²K, des Daches von ca. 0,15 W/m²K, der Fenster von ca. 0,14 W/m²K, der Kellerwand von ca. 0,19 W/m²K und der Kellersohle von ca. 0,19 W/m²K liegt die Dämmung der Gebäudehülle auf dem Niveau eines KfW-40-Hauses. Die Klimadaten entsprechen dem Standort Frankfurt. Die Wärmegewinne durch interne Wärmequellen sowie die Lüftungswärmeverluste wurden bei beiden Bauweisen gleich hoch angesetzt.

Die beiden Häuser unterschieden sich damit im wesentlichen in der Größe der Wärmespeichermassen.

Energiesparhäuser brauchen Speichermassen

Hat ein Haus zu geringe Speichermassen, muss ein großer Teil der kostenlosen Wärmegewinne ungenutzt weggelüftet werden. Sonst wird es zu heiß. Massivhäuser dagegen nutzen die Sonnenenergie optimal aus, weil ihre Wände und Decken die Sonnenwärme speichern können. Ihre Speichermassen senken den Heizenergiebedarf. Wird es kühl, geben sie die gespeicherte Wärme wie ein Kachelofen wieder ab und entlasten so die Heizung.

Weniger Heizkosten im Winter

Wie die Untersuchung ergab, lag der Heizenergiebedarf des Massivhauses - trotz gleicher Dämmwerte - um 427 kW unter dem des Holzhauses. Das sind über 12 % der Heizkosten. Zusätzlich benötigte das Massivhaus weniger Heizleistung. In dem gewählten Beispiel musste die Heizung des Holzhauses eine maximale Leistung von ca. 9,85 kW bringen. Die des Massivhauses braucht nur eine Leistung von 7,41 kW. Die Wärme speichernder Massivbauweise lohnt sich also besonders bei hoch gedämmten KfW-40- und Passivhäusern.



Auch im Sommer ein Vorteil

Die Wärmespeichermassen eines Massivhauses wirken sich nicht nur in der Heizperiode vorteilhaft aus. Während der heißen Jahreszeit verhindern sie - wie eine Klimaanlage - zu hohe Innentemperaturen. Obwohl die Ingenieure für die Fenster außen angebrachte Sonnenschutzeinrichtungen einrechneten, ergab die Computersimulation: Im Massivhaus schwankten die Raumtemperaturen viel weniger als im Holzhaus. Das Gebäude heizte sich weniger stark und deutlich seltener auf.
Überhitzungshäufigkeit der südorientierten Räume: Massivhaus 7,1%, Maximaltemperatur 29,2°C. Holzhaus: 19,2%, Maximaltemperatur 33,1°C. Im Gegensatz zu dem Massivhaus überhitzte sich das Holzhaus auch in der Heizperiode.



Schlussfolgerung

Die Zahlenwerte der Simulation werden bei anderen Häusern abweichen. Der generelle Trend entspricht aber allen praktischen Erfahrungen. Dass Wärmespeichermassen Energie sparen und das Raumklima verbessern, ist ein wichtiges Argument für die Massivbauweise - besonders bei Energiesparhäusern.

DIN 4108-2 begrenzt die Zulässigkeit von Übertemperaturen. Kein Bauherr muss akzeptieren, dass die in der Norm festgelegten Grenzwerte in mehr als 10 % der Aufenthaltszeit überschritten werden.

Klimaregion

Merkmal

Grenzwert der Innentemperatur

Höchstwert der mittleren monatli­chen Außentempe­ratur

A

sommerkühl

25 °C

16,5 °C und weni­ger

B

gemäßigt

26 °C

16,5  °C bis 18 °C

C

sommerheiß

27 °C

mindesten 18 °C

 Vergleich der KfW-40-Häuser im Detail:
Der vollständige Bericht liegt im Internet unter www.massiv-mein-haus/Massivhaus_Planung/sommerl_waermeschutz/simulation.htm

Aufbau der Außenwände:
Holzhaus (U = 0,137 W/m²K):

Holzständer (Gefach + Konstruktion)
Schichtaufbau von innen nach außen:

 

Schicht

Dicke d in mm

l in W/mK

1

Holzfaserplatte

16

0,170

2

Steinwolle

30

0,036

3

Holzfaserplatte

16

0,170

4

Steinwolle

200

0,036

5

Holzpfosten

52

0,120

6

Holzfaserplatte

16

0,170

Massivhaus (U = 0,139 W/m²K)
Kalksandsteinmauerwerk mit Außendämmung
Schichtaufbau von innen nach außen:

 

Schicht

Dicke d in mm

l in W/mK

1

Dünnlagenputz

5

0,700

2

KS-Stein, r = 1,8

150

0,990

3

Poystyrol

240

0,035

4

Dünnlagenputz

5

0,700

 

Ergebnis der Temperaturgang-Simulation:
Bei gleichem solaren Wärmeeintrag
• überhitzt das Massivhaus (maximal 29,2°C) weniger als das Holzhaus (maximal 33,1°C)
• ist die tägliche Temperaturschwankung im Massivhaus geringer als im Holzhaus

Daten zum Wärmeschutz:

 

Massivhaus

Holzhaus

Differenz

Heizenergie pro m² u. Jahr

25,6 kWh/m²a

28,0 kWh/m²a

9,14 %

Heizenergie gesamt im Jahr

3.384 kWh/a

3.805 kWh/a

421 kWh/a (@ 11 %)

max. Heizleistung pro m²

54,9 W/m²

71,4 W/m²

7,68 %

Heizleistung gesamt

7,26 kW

9,85 k

2,44 kW

Überhitzungshäufigkeit
(thermische Zone Süd)

7,1 %

19,2 %

12,1 %

 

PRESSEMELDUNG vom 07.12.2006
der Informationszentrale Massiv Mein Haus e.V., Friedberg

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