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Sinnvoller Wärmeschutz
Der Wärmeschutz ist vom Energieträger abhängig
 
In den letzten 30 Jahren hat sich der Wärmeschutz enorm entwickelt: von quasi ungedämmten Konstruktionen mit U-Werten über 1,0 W/m2K bis zur hochwärmegedämmten MINERGIE-P-Bauweise mit U-Werten um 0,1 W/m2K. Auch die gesetzlichen Anforderungen werden laufend verschärft, und es stellt sich aktuell − MuKEn und SIA 380/1 werden überarbeitet − die Frage, welcher Wärmeschutz für Neubauten mit Blick auf eine Nutzungszeit von zum Beispiel 30 Jahren sinnvoll ist.

Wer diese Frage unabhängig vom Energiekonzept (Wärmeerzeugung, Energieträger) beantwortet, macht einen wesentlichen Fehler. Denn bezüglich Treibhauseffekt und Primärenergie sind die maximal sinnvollen Wärmedämmstoffdicken different: Bei Holzheizung ist zum Beispiel nur ein Wärmeschutz mit U-Werten bis zu 0,2 W/m2K zu verantworten, Gas und Öl als Energieträger hingegen führen erst mit solch extrem dicken Wärmedämmschichten zu einem «sinnvollen Wärmeschutz», dass ein solcher baukonstruktiv kaum zu bewältigen ist. Zukünftig macht es also Sinn, den erforderlichen Wärmeschutz abhängig vom Energieträger festzulegen.

Kriterien
Auf ein nicht unwesentliches Kriterium, die Ökonomie, wird im Folgenden nicht näher eingegangen, weil die Randbedingungen und Einflüsse zu vielfältig sind und eine Prognose betreffend die kommenden Energiepreise schwerfällt. Bei Vollkostenbetrachtung, zum Beispiel im Contracting-Verfahren mit fixen Kosten pro kWh Wärmeenergie, sind bei 20 Rappen/kWh Bauteile mit U-Werten um 0,15 W/m2K wirtschaftlich; bei 40 Rappen/kWh lässt sich auch ein Wärmeschutz im Kontext von MINERGIE-P mit U-Werten um 0,1 W/m2K wirtschaftlich begründen.

Als massgebende Kriterien für den Entscheid, welcher Wärmeschutz angemessen ist, werden im Folgenden die Energie (Vergleich Graue Energie – Primärenergie Betrieb) und der Treibhauseffekt (Einfluss Wärmedämmstoff – Heizenergie) berücksichtigt.

Randbedingungen
Für Mittellandstandorte (3700 Heizgradtage) wird der Aufwand für die Wärmedämmung mit dem Aufwand für die Abdeckung des Transmissionswärmeverlustes verglichen. Der Einfluss der anderen Baukonstruktionsschichten wird dabei vernachlässigt, wobei klar ist, dass mit einer dicker werdenden Wärmedämmschicht auch der Konstruktionsaufwand steigt. Als optimal wird derjenige Wärmedämmstandard beziehungsweise diejenige Wärmedämmschichtdicke angesehen, bei der für den nächsten Zentimeter Wärmedämmschicht mehr Graue Energie beziehungsweise CO2-Belastung anfällt, als durch den verbesserten Wärmeschutz über 30 Jahre eingespart werden kann.

Auf die Festlegung der optimalen Wärmedämmstoffdicke hat der Wärmedämmstoff seinen Einfluss (Wärmeleitfähigkeit, Rohdichte, Graue Energie, CO2-Belastung). Aber auch die Art der Wärmeerzeugung beziehungsweise der Energieträger ist hinsichtlich der maximal sinnvollen Dicken der Wärmedämmschicht entscheidend.

Energieeinsparung durch verbesserten Wärmeschutz
Mit den ersten Zentimeter Wärmedämmschicht können die grössten Reduktionen an Transmissionswärmeverlust erreicht werden. Während der erste Zentimeter gegenüber einer ungedämmten Konstruktion die Transmission über 30 Jahre um etwa 5365 kWh reduziert, bringt der zweite Zentimeter nur noch etwa 1577 kWh, der zehnte Zentimeter noch 85 kWh und der zwanzigste Zentimeter noch 22 kWh. Demgegenüber steht der lineare Anstieg an Grauer Energie bis zu jener Grenze der Wärmedämmschichtdicke, bei der der Zuwachs an Grauer Energie grösser wird als die Reduktion des Transmissionswärmebedarfs über 30 Jahre. Diese «Grenzdicke» ist abhängig vom Wärmedämmstoff, sie beträgt bei Kork 17 Zentimeter, bei EPS 40, bei Glaswolleplatten 48 und bei Steinwollplatten 53 Zentimeter. Hierbei handelt es sich aber nicht um die optimalen Schichtdicken, weil bei dieser Betrachtung die Art der Wärmeerzeugung und das Kriterium «Treibhauseffekt» nicht berücksichtigt sind.

Optimaler Wärmeschutz
Die maximal sinnvolle Wärmedämmschichtdicke und der zukünftig als Anforderung festzulegende, objektiv optimale Wärmeschutz hängen primär vom Heizsystem/Energieträger ab und sekundär auch vom Wärmedämmstoff. Je ökologischer der Energieträger, desto ungerechtfertigter sind übersteigerte Anforderungen an den Wärmeschutz.

Bei Holzschnitzelheizung sind maximal Wärmedämmstoffdicken von 16 Zentimeter sinnvoll; eine Forderung nach einem Wärmeschutz mit U ≤ 0,2 W/m2K ist ungerechtfertigt. Mit Erdsonden-Wärmepumpe lassen sich Wärmedämmstoffdicken von 14 Zentimeter Kork bis 44 Zentimeter Steinwollplatte rechtfertigen, womit ein Wärmeschutz bis hin zu U-Werten um 0,1 W/m2K nicht generell negiert werden kann. Abgesehen von Kork mit hoher CO2-Belastung und hohem grauem Energieinhalt, kann bei Gasheizung (und Ölheizung) ein Wärmeschutz bis hin zu Wärmedämmschichtdicken «sinnvoll sein», die baukonstruktiv nicht bewältigt werden können. Die gemachten Betrachtungen zeigen, dass es nicht gerechtfertigt, ja unseriös ist, unabhängig von Aussagen zum Heizsystem/Energieträger Zielwerte für U-Werte zu postulieren, die deutlich kleiner als 0,1 W/m2K sind.

Empfehlung für zukünftige Anforderungen
Es ist nicht sinnvoll, den Einsatz von erneuerbarer Energie zu fördern (Holz/Wärmepumpentechnik) und gleichzeitig einen gegenüber der heute geltenden Anforderungspraxis noch verschärften Wärmeschutz zu verlangen. Insbesondere bei Standards wie Plusenergie oder MINERGIE-A ist es sinnvoller, in die aktivsolare Energieerzeugung zu investieren, als den Wärmeschutz weiter zu erhöhen. Sinnvoll scheint eine Koppelung der Wärmeschutzanforderungen an die Energieerzeugung. Einzelbauteilanforderungen und der maximale Heizwärmebedarf könnten zum Beispiel variabel festgelegt werden.


Deklaration Wärmedämmstoffe

Tageskurs − Vertiefte Weiterbildung,
25. Oktober 2012, 8.15 bis 16.30 Uhr

Ort:
Meal & More, Althardstrasse 60, 8105 Regensdorf (direkt beim Bahnhof Regensdorf)

Zielpublikum: Architekten, Planer, Bauphysiker, Polybauer, Fassadenbauer, Bausystemanbieter, Energiefachleute, Investoren

Programm und Anmeldung: Link-Rot: www.energie-cluster.ch/hochleistungs-wärmedämmung/


Veranstaltung − Wie dämme ich mein Haus? 11. November 2012, 11.00 bis 12.35 Uhr

Ort:
Anlässlich der Bau- und Energie-Messe: BERNEXPO Congress, Raum 4

Zielpublikum: Architekten, Planer, Verarbeiter, Polybauer, Hauseigentümer, Bauherren, Immobilien-Wirtschaft

Programm und Anmeldung: Link-Rot: www.bauenergiemesse.ch/messe/kongress

Weitere Informationen
Dr. Ruedi Meier, Präsident energie-cluster.ch, Telefon 031 333 24 69

Jürg Kärle, Geschäftsleiter energie-cluster.ch, Telefon 031 318 61 10

Marco Ragonesi, Technologievermittler energie-cluster.ch, Telefon 041 269 68 68
 
 
Ausgabe "2012/6 - September" bestellen
 
Text Marco Ragonesi, dipl. Architekt HTL/Bauphysiker, c/o Ragonesi Strobel & Partner AG, Technologievermittler energie-cluster.ch
Bild Marco Ragonesi, dipl. Architekt HTL/Bauphysiker, c/o Ragonesi Strobel & Partner AG, Technologievermittler energie-cluster.ch
 
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