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Jens P. Fehrenberg
Energie-Einsparen durch nachträgliche Außendämmung bei monolithischen Außenwänden?
In der Praxis kommt wenig heraus!
erschienen in: vbn-info Sonderheft WärmeEnergie 2003

© alle Rechte beim Autor
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)