Jens P. Fehrenberg
Energie-Einsparen durch nachträgliche Außendämmung bei monolithischen
Außenwänden?
In der Praxis kommt wenig heraus!
erschienen in: vbn-info Sonderheft WärmeEnergie 2003
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Nachdruck mit Genehmigung für DIMaGB.de
HTML-Bearbeitung: DIMaGB.de, 04.2005
Wir müssen – gesetzlich gezwungen – bei Sanierungen den rechnerischen
Dämmwert [Verlustfaktor U in W/(m2 K)] auf ein bestimmtes Maß senken.
Vergleichen wir den alten, also vorhandenen Verlustwert mit dem neuen,
errechneten, so halbiert sich der Verlust mindestens. Das signalisiert
offensichtlich eine Halbierung des Heizenergieverbrauchs.
Ausgangspunkt der nachfolgenden Ausführungen ist die Frage, ob diese
nachträgliche Ausrüstung monolithischer Außenwände (Mauerwerk, ein- oder
mehrschalig) mit Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) tatsächlich eine
Verringerung der Heizenergieverbräuche erbringt und wenn ja, wie groß der
Einsparfaktor ausfällt.
Aus den wiederholten Veröffentlichungen in der Presse reichen diese
Einsparungen von „drastisch“ über „leicht 50 %“ bis sogar „70“ [Beispiele Zeitungsausrisse, Bild 1]. Zurecht
verärgert registrierten Wohnungseigentümer, dass trotz einer teuren
Dämmmaßnahme ihre zu zahlenden Heizkosten im Vergleich zu gleichartigen
Nachbargebäuden
nicht gesunken waren [Bild 2].
Bild 1
Bild 2
Zur Überprüfung wurde der Energieverbrauch verschiedener großer „Wohnblöcke“
[Beispiel Bild 3] verglichen. Im Gegensatz zum
Einfamilienhaus, wo das individuelle Wohnverhalten sich sehr stark auf die
Energiebilanz auswirkt, gehen wir bei größeren
Bild 3
Einheiten davon aus, dass eine Durchmischung der Verhaltensweisen
vorzufinden ist. Sie reicht vom älteren Ehepaar, welches – nicht mehr
berufstätig – sich die meiste Zeit in den gut geheizten Wohnräumen aufhält
und häufig auch ständig ein Fenster in Kippstellung stehen hat, bis zum
jüngeren Paar, wo beide Partner voll berufstätig sind, morgens beide
duschen, die Wäsche in der Wohnung zum Trocknen aufgehängt wird und die
Heizkörperthermostate zur Ersparnis auf eine niedrige Stufe eingestellt
werden.
Die untersuchten Gebäude standen mehr als sieben Jahre ohne WDVS, also
ausgetrocknet (ohne Baufeuchte), waren zentral beheizt und hatten eine
individuelle Warmwasserbereitung, so dass der Energieverbrauch
ausschließlich für Heizzwecke anfällt. Sie waren dann mit einem WDVS
nachgerüstet und damit wiederum mehrere Jahre betrieben worden.
Wenden wir die Berechnungsmethode nach DIN 4108 an [Bild
Beispiel 4], dann ergibt sich: Wenig Dämmstoff bringt viel – viel
Dämmstoff bringt wenig mehr. Die Berechnung für die Außenwand lediglich über
den U-Wert, also den Heizenergieverlust pro Quadratmeter Wandfläche, führt
bei einer „Styroporisierung“ rechnerisch zu hohen Ersparniswerten um etwa 50
%, z. B. von 1,059 W/(m2 K) mittels Dämmstoff auf 0,408 W/(m2 K) [Beispiel aus Bild 5]. Daraus folgend werden
offensichtlich die o. a. gewaltigen Heizenergieersparnisse propagiert.
Bild 4
Bild 5
Es kann hier eingefügt werden, dass es bisher mühselig war, geeignete
Objekte zu finden und wenn, dann taten sich die jeweiligen
Wohnungsverwaltungen sehr schwer, mit den Daten herauszurücken. Erst die
„Androhung“ von Schadenersatzklagen durch Wohnungseigentümer, dass nämlich
eine Amortisation der Investition möglicherweise nicht oder fast nicht
gegeben sein könnte, weckte das Interesse und führt zu einem allmählichen
Umdenken und Hergabe der Daten [Bilder 6-1
und 6-2].
 
Bilder 6.1 und 6.2
Die auf die Quadratmeter beheizter Wohnfläche umgelegten Daten ergeben bei
U-Werten von etwas über 1,0 W/(m2 K) Verbrauchswerte von 11,2 bis 17,7
m3-Erdgas, was einem Wärmebedarf von ca. 112 bis 177 kW/h je m2/Jahr
entspricht. Damit liegen jedoch die Werte deutlich unterhalb der „bösen
Altbauten“(250 kW/h) die immer wieder von bestimmten Kollegen angeprangert
werden. Sie rücken viel eher an die Werte der Wärmeschutz-Verordnung von
1984 (150 kW/h) heran [Bild Vergleich 7]. Wer
diese merkwürdig hohen Werte ermittelte und wie ist mir nicht bekannt.
Bild 7
Prof. Dr.-Ing. Gertis sagte auf meine diesbezügliche Frage beim Symposium
des VBN zu dem Thema in Hannover, er habe diese Werte „aus pädagogischen
Gründen“ in seine Grafik eingefügt. Um den gesamten Heizenergieverbrauch
eines Bauwerks zu verfolgen, müssen viele Faktoren berücksichtigt werden.
Allein der tatsächliche Heizenergieverbrauch durch die Wandfläche folgt
zahlreichen anderen Parametern [Bild 8].
Bild 8
Der deutlichste Einfluss geschieht sicher durch das Wetter: Kalte Winter
erfordern signifikant mehr Energieeinsatz, als milde Winter. Das merkte auch
schon ein Bewohner vor hunderten von Jahren, als er noch nicht wusste, was
ein U-Wert bedeutet, an seinem notwendigen Brennstoffeinsatz.
Innerhalb der Heizperiode wirken sich aber z. B. Besonnungen der Fassaden
energieabflussbremsend aus (solare Einstrahlung); ebenso kühlt der Wind eine
Fassade ab durch die Beeinflussung der Laminarschicht im Bereich des
Wärmeübergangs außen. Die Rückstrahlung ist in klaren Winternächten deutlich
höher, als bei bewölktem Himmel. Diese Tatsachen werden aber bei der
offiziellen Berechnungsmethode nicht berücksichtigt, weil wir dort annehmen,
dass es draußen kontinuierlich minus 10 °C oder gar minus 15 °C-Grade kalt
ist. Wir rechnen also mit einer starren Witterung, die jedoch in
Wirklichkeit sehr dynamisch ist.
Die Wetterdaten für den Standort Hannover wurden ausgewertet. Dabei wurde
der mittlere Temperaturverlauf in verschiedenen Monaten der Heizperiode
verglichen [Bild 9]. Dies ergab, dass ein
Monatsmittelwert von Oktober bis März, also über ein halbes Jahr betrachtet,
sehr gut als typischer Wintertemperaturverlauf dargestellt werden kann [Bild 10]. Bemerkenswert ist, dass die höchste
Temperatur der letzten 20 Jahre bei +12,6 °C (Okt.), die tiefste bei -6,8 °C
(Feb.) lag; der Mittelwert liegt bei +4,12 °C, also deutlich über dem
Rechnungsansatz Glaser von –10 °C!
Bild 9
Bild 10
Wände, die rechnerisch durchfrieren, in denen sich also Eiskristalle
befinden, verhalten sich anders, als Wände oberhalb der Frostgrenze, da im
Aggregatswechsel Energieeinsatz bzw. –freigabe stattfindet. Die
Energieverbrauchswerte von verschiedenen Objekten wurden auf den Verbrauch
pro beheizter Wohnfläche umgelegt und in der Tabelle eingetragen. Parallel
und im Maßstab angepasst wurde der Temperaturmittelwert der Heizperiode
übertragen. Es ergibt sich gut erkennbar die Abhängigkeit von
Außentemperatur und Energieverbrauch [Bild 11].
Bild 11
Die Auswertung der Grafik zeigt, dass die beiden großen Gebäude (BK und TK)
aus den 70er Jahren schon ganz unterschiedliche Ausgangs-Verbrauchswerte
haben, nämlich 3 bis 4 m3/m2 Erdgas Differenzwert. Diese Differenz
verringert sich nach der „Styroporisierung“ auf 1,5 bis 2,5 m3/m2 Erdgas.
Der Abstand zur „Wetterkurve“ schwankt bei BK zwischen ca. +4,65
Teilstrichen und -1,45 Teilstrichen; nach der „Sanierung mittels WDVS“
zwischen –0,5 und –3,8, woraus eine geringe Ersparnis abgeleitet werden
kann.
Der Abstand zur „Wetterkurve“ schwankt bei TK zwischen ca. +6,35
Teilstrichen und +1,25 Teilstrichen; nach der „Sanierung mittels WDVS“
zwischen +2,45 und +7,75, woraus ebenfalls eine geringe Ersparnis abgeleitet
werden kann (1,5 m3?).
Insgesamt gesehen ist aber deutlich erkennbar, dass die „gewünschten“ oder
die aus der Solo- Berechnung der U-Werte hergeleiteten (Halbierung!)
Ersparnisse nicht erreicht werden. Dies ergibt sich allerdings auch aus
einer Gesamtbilanz-Betrachtung: Je nach dem, wo mit der Rechnung begonnen
wird und wer sie aufgestellt hat, bei Verlustanteilen oder bei der
Aufteilung der Verluste [Bild 12], hat der
Wärmeverlust durch die Außenwände einen Anteil zwischen 10 und 20 %; nach
Lohmeyer zwischen 15 und 20 % [Bild 13].
Bild 12
Bild 13
Werden hiervon rechnerisch (!) 50 % gespart, ergibt das im Gesamtverbrauch
eine Reduzierung auf 95 bis 90 %. Die tatsächlich erzielten Einsparungen
liegen nach den bisherigen Auswertungen durch uns in knapp ähnlichen
Größenordnungen.
Sie bewegen sich insgesamt unterhalb von 10 %, nämlich zwischen 3 und 7 %.
Dabei konnten wir nicht feststellen, dass die Dicke des Dämmstoffes von mehr
als 8 cm auch mehr Ersparnis bringt.
Diese relativ geringen Energie- Einsparwerte lassen sich jedoch auch durch
andere Maßnahmen herbeiführen. Allein die Pflege der Wände hinsichtlich
Rissebehandlungen, ein entsprechender Dachüberstand, der Niederschlag
fernhält oder passive Trocknungsmaßnahmen feuchter Wände durch entsprechende
Außenbeschichtungen können bei Altbauten ebenfalls Heizenergieeinsparungen
von 3 bis 7 % bringen. Dabei stellen diese Möglichkeiten sowohl
preiswertere, als auch konstruktiv risikolosere Maßnahmen dar. Sie erzeugen
auch keine künftigen Entsorgungsprobleme, die ja eines Tages für die WDVS
eintreten werden.
Dies ganz besonders, wenn wir aktuell erleben, dass „Niedrigst-
Energie-Häuser“ propagiert werden, bei denen 30 cm (in Worten dreißig
Zentimeter!) dicke Styroporblöcke auf Außenwände geklebt werden.
Insbesondere bei denkmalwerten Gebäuden kann eine „Styroporisierung“ einer
Fassade nicht infrage kommen. Hier sind alle anderen Möglichkeiten
vorzuziehen. Absichten der Heizenergieeinsparung erfordern ein individuelles
und umfassendes Konzept, welches von der Erneuerung der Heizungsanlage und
dem Schornstein über den Austausch von alten Einfachfenstern oder bei der
Denkmalpflege hin zu z. B. Kastenfenstern führt.
Hier stecken weitaus größere Ersparnis- Potentiale, als in
Wärmedämmverbundsystemen. Es ist also der Architekt gefragt, der umfassend
energetisch prüft und bewertet. Falsche Beratung und das Versprechen von
hohen Einspareffekten, die gar nicht eintreten, kann Schadenersatzansprüche
auslösen. Es kann sich nämlich herausstellen, dass eine investive
Baumaßnahme unwirtschaftlich war – und das will nicht einmal die EnEV (siehe
§§ 16 und 17).
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Ein hilfreicher Vergleich:
::
Sanierungspotenziale im Altbau
werden überschätzt (09.2010)
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