Durch geschickte Planung Energie sparen

grundriss-planenDer Energieverbrauch der privaten Haushalte ist am größten. Steigende Kosten und erweiterte Bauvorschriften zwingen Bauherren und Architekten den Wärmeschutz verstärkt in die Planung einzubeziehen. Da noch vor wenigen Jahren die Notwendigkeit erhöhter Investitionen „in Sachen Wärmeschutz“ von vielen nicht gekannt wurde, regeln heute Gesetze und Verordnungen, in welcher Form und in welchem Umfang der Wärmeschutz am Gebäude zu berücksichtigen ist. Kein Wunder, Energie war so billig, dass man leicht gegen die Kälte anheizen konnte und die Heizkosten über Jahre immer noch geringer waren als optimaler Wärmeschutz.
Der Wunsch des Bauherrn nach einem individuellen Einfamilienhaus drückt sich in abwechslungsreicher Gestaltung des Hauses aus und nach einer auf die Gewohnheiten des Bauherrn zugeschnittenen Grundrisslösung.

Dabei steht diese Bauform dem Energiesparen entgegen. Ein Vergleich zwischen vier in gleicher Bauweise errichteten, charakteristischen Hausformen – Reihenhaus, Doppelhaushälfte, freistehendes Einfamilienhaus und Gartenhofhaus – zeigt, dass die letztgenannten Bauformen die größten Wärmeverluste aufweisen. Für auf Energieeinsparung bedachte Bauherren bedeutet das: möglichst kompakte Bauweise. Dies lässt sich zum Beispiel dadurch erreichen, dass das Dachgeschoß ausgebaut und so ein Teil der Wohnfläche unter das Giebeldreieck verlegt wird. So reduziert man die Außenfläche des Gebäudes bei sonst gleich bleibender Wohnfläche. Außerdem lässt sich – zumindest für die Übergangszeiten – Energie einsparen, wenn die Lage der einzelnen Räume mit Rücksicht auf Licht, Wind- und Klimabedingungen abgestimmt wird. Grundsätzlich empfiehlt sich bei rechteckigen Grundstück eine Bebauung, bei der der First in Ost-West-Richtung verläuft. Die Energie wird optimal genutzt, wenn dabei folgende Leitlinien berücksichtigt werden: Schwach beheizte Räume wie Küche und WC legt man zweckmäßig nach Norden. Der Schlafraum sollte nach Osten orientiert sein. Dort erhält er die Morgensonne und bleibt tagsüber kühl. Wohnräume sollten nach Süden oder Südwesten liegen. Dadurch erhalten sie im Sommer steile, im Winter flache Sonneneinstrahlung.

Diese Grundsätze lassen sich leider nicht immer verwirklichen; denn Grundstückszuschnitt und -lage können zu gegenteiligen Lösungen führen. Bei der Raumaufteilung ist jedoch nicht nur die Himmelsrichtung zu berücksichtigen, sondern auch die Benutzungsart. Räume mit gleich hohem Temperaturanspruch sollten zusammengelegt werden, denn auch innerhalb von Gebäuden entsteht ein Wärmestrom von hoch zu niedrig beheizten Räumen.
Zugluft erhöht den Wärmebedarf (Lüftungswärmeverlust) ganz besonders, In Deutschland weht der Wind vorwiegend aus Westen, seltener aus Norden. Haustür und Treppenhaus sollten bevorzugt an die Nordseite eines Gebäudes gelegt werden. Ein zwischen Haustür und Flur geplanter Windfang der auch leicht beheizt werden sollte, schützt die übrigen Räume vor Wärmeverlust und spart somit Heizkosten, Der Ausbildung von Gebäude-Außenflächen kommt große Bedeutung zu, da es nicht nur gilt, Wärmeschutz zu planen, sondern auch die dadurch komplizierter gewordenen Bautele bauphysikalisch richtig zu konstruieren.

Das Außenbauteil, z.B. Dach oder Außenwand, muss nicht nur funktionellen statischen und architektonischen Forderungen Rechnung tragen, sondern auch bauphysikalischen. Was dabei den Wärmeschutz betrifft, ist überwiegend in bauaufsichtlich verbindlichen Bestimmungen festgelegt. In der Planungsphase müssen Bauherr und Architekt vorgeben, ob – Mindestwärmeschutz – erhöhter Wärmeschutz – optimaler Wärmeschutz erreicht werden soll. Werden nur die Mindestwerte für den Wärmedurchlasswiderstand für Raum abschließende Bauteile erreicht, spricht man von Mindestwärmeschutz. Der erhöhte Wärmeschutz verlangt, dass die Wärmeverluste der gesamten Außenhülle eines Bauwerkes – in der Wärmeschutzverordnung festgelegt – bestimmte Maximalwerte nicht überschreiten. Der dabei anzustrebende mittlere Wärmedurchgangskoeffizient Km berücksichtigt dabei die unterschiedlichen Wärmeverluste der einzelnen Flächen. Optimaler Wärmeschutz wird erreicht, wenn die Innentemperatur der Wandoberflächen aller raumabschließenden Bauteile nicht mehr als 3 Grad Celsius unter der Raumtemperatur liegt. Neben dem optimalen Wärmeschutz entscheiden Temperatur, Wasserdampfgehalt und Bewegungsgeschwindigkeit der Raumluft über die Wohnbehaglichkeit.

Hinzu kommen Konstruktion und Materialwahl der Bauteile: Leichte Holzrahmenkonstruktionen mit dämmender Ausfachung erreichen zwar hervorragende k-Werte, aber leider keine genügende Wärmespeicherung, die für das Behaglichkeitsgefühl von besonderer Bedeutung ist. Hier helfen nur Baustoffe mit größerer Dichte. Der energiebewusste Bauherr wird sich fragen: Und wo bleibt bei Baustoffen größerer Dichte die Wärmedämmung (denn die eingeschlossenen Luftporen bringen die Dämmwirkung)? Durch die Wahl einer mehrschaligen Konstruktion. Dabei ergänzen sich die einzelnen Schichten. Eine äußere Verblendung dient als Wetterschutz und dahinter sorgt ein 4 cm breiter Luftspalt für Belüftung der maximal 8 cm starken Dämmauflage, die auf das Vollmauerwerk aufgesetzt wird. Die Stärke des Vollmauerwerks ist dabei allein nach statischen Gründen zu berechnen.

Die Fenster sind ein wesentliches Gestaltungselement der Architektur. Wurde bis vor kurzem noch der Fensterflächenanteil der Außenwände großzügig bemessen, um Licht nur den nach DIN erforderten Tageslichteinfall zu erreichen, sondern auch den Garten in das Wohnen mit einzubeziehen, so scheint dies heute angesichts knapper und teurer Energie fragwürdig. Selbst bei zwei- oder gar -dreifacher Isolierverglasung treten bei den Fensterflächen die größten Wärmeverluste auf. Es hat also wenig Sinn, die Wände wärmedämmtechnisch hervorragend auszustatten, wenn nicht gleichzeitig die Fenstergrößen zurückgenommen werden.
Der Fensterflächenanteil bezogen auf die Außenhülle kann zusätzlich verringert werden, wenn sich der Bauherr zu einem geschlossenen, kompakten Grundriss entschließt, ohne dass die Wohnqualität darunter leiden muss.

Wichtig vor alle: Das Verhältnis der Außenwandflächen zum umbauten Raum hat großen Einfluss auf den Wärmebedarf eines Gebäudes. Stark gegliederte Grundrisse haben wesentlich größere Wärmeverluste als geschlossene. Je kleiner die Außenfläche im Verhältnis zum umbauten Raum ist, umso größer ist die Energieeinsparung.